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公開番号2025075309
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023186371
出願日2023-10-31
発明の名称燃料電池
出願人株式会社SOKEN,トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 8/0247 20160101AFI20250508BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】定寸状態でシールすることができる燃料電池を提供する。
【解決手段】反応ガスの供給を受けて発電する燃料電池であって、前記燃料電池は、電解質膜および電極を含む発電部と、前記発電により生じた電流を集電し、隔壁として機能するセパレータと、セルを厚さ方向に貫通するマニホールドを有し、前記燃料電池は、前記セルと隣接セルとの間に前記マニホールドをシールするシール部位を有し、前記セパレータは、前記セルと前記隣接セルの積層時において変形することで前記シール部位に応力集中する突起付きリブを有し、前記突起付きリブの形状は、前記セルと前記隣接セルの積層時において、前記セルと前記隣接セルとの間に配置される粘着シール材の応力集中部位を破壊し、前記応力集中部位の周囲に前記粘着シール材の定寸部が構成される形状である、燃料電池。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
反応ガスの供給を受けて発電する燃料電池であって、
前記燃料電池は、電解質膜および電極を含む発電部と、前記発電により生じた電流を集電し、隔壁として機能するセパレータと、セルを厚さ方向に貫通するマニホールドを有し、
前記燃料電池は、前記セルと隣接セルとの間に前記マニホールドをシールするシール部位を有し、
前記セパレータは、前記セルと前記隣接セルの積層時において変形することで前記シール部位に応力集中する突起付きリブを有し、
前記突起付きリブの形状は、前記セルと前記隣接セルの積層時において、前記セルと前記隣接セルとの間に配置される粘着シール材の応力集中部位を破壊し、前記応力集中部位の周囲に前記粘着シール材の定寸部が構成される形状である、燃料電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１において開示されるような燃料電池（ＦＣ）に関して様々な技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１６０５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池において、スタックを構成する燃料電池セルには、ガス供給のためと冷却水供給のために、積層体を貫通するマニホールが備えられ、前記マニホールドの周囲は、ガスや冷却水の漏洩防止機能のため、通常はゴム製のガスケットで囲われている。ゴム製のガスケットをセパレータ上に形成するには、プライマの塗布や加硫等の工程が存在し、成型に時間を要し、コスト上昇の一因ともなっている。そこで、発泡ゴムを基材とし、その表面に粘着剤を設置した粘着シール材を採用しようとしているが、ガスケットのゴムのように反発力が無いため、疑似的に定寸状態でシールすることが難しい。また、基材となる発泡ゴムは、高い圧力を受けると破壊される特性があり、適正なシールを保つことが難しい。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、定寸状態でシールすることができる燃料電池を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本開示には、以下の態様が含まれる。
＜１＞反応ガスの供給を受けて発電する燃料電池であって、
前記燃料電池は、電解質膜および電極を含む発電部と、前記発電により生じた電流を集電し、隔壁として機能するセパレータと、セルを厚さ方向に貫通するマニホールドを有し、
前記燃料電池は、前記セルと隣接セルとの間に前記マニホールドをシールするシール部位を有し、
前記セパレータは、前記セルと前記隣接セルの積層時において変形することで前記シール部位に応力集中する突起付きリブを有し、
前記突起付きリブの形状は、前記セルと前記隣接セルの積層時において、前記セルと前記隣接セルとの間に配置される粘着シール材の応力集中部位を破壊し、前記応力集中部位の周囲に前記粘着シール材の定寸部が構成される形状である、燃料電池。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の燃料電池は、定寸状態でシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本開示の燃料電池の一例を示す模式図である。
図２は、本開示の燃料電池の別の一例を示す模式図である。
図３は、本開示の燃料電池のセルの積層前後の別の一例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示による実施の形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本開示の実施に必要な事柄（例えば、本開示を特徴付けない燃料電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
また、図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
【００１０】
本開示は、粘着剤を用いた燃料電池セル間の、シール技術に関する。本開示は、発泡ゴムを含む粘着剤付きゴムシートの一定以上の圧力を受けると破壊される特性に着目し、応力集中する突起付きリブをセパレータのシール部位に意図的に形成し、その応力集中する突起付きリブを変形させながら粘着剤付きゴムシートに押し当てることにより、粘着剤付きゴムシートの応力集中部位を破壊して、応力集中部位の周囲に定寸かつ粘着シール効果を最大に発揮させる定寸部を、粘着剤付きゴムシートに形成することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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