隔板

技术领域

本发明涉及构成燃料电池的隔板的技术。

背景技术

以往，构成燃料电池的隔板的技术是公知的。例如如专利文献1所记载的那样。

专利文献1所记载的隔板是在使第一隔板和第二隔板对置的状态下通过对第一隔板和第二隔板的外周部实施焊接等而一体地接合从而形成的。通过上述隔板与MEA(电解质膜/电极构造体)以彼此相邻的方式交替地层叠，从而形成燃料电池。

上述第一隔板和第二隔板在各对置面上形成有被通过上述焊接而形成的接合部包围的区域。向被上述接合部包围的区域提供用于冷却隔板的冷却介质。

另外，上述第一隔板和第二隔板在朝向相邻的MEA侧的面的外周部形成有密封部，该密封部防止为了发电而向MEA提供的燃料气体、氧化气体的泄漏。在隔板中，在被密封部包围的区域中进行使用了MEA的发电。

在这样的隔板中，通过使被上述接合部、密封部包围的区域的面积比较大，能够提高隔板的发电效率、冷却效率。其中，从隔板的制造成本、燃料电池的设置空间等观点出发，不希望增大隔板自身的外形。因此，要求使被密封部包围的区域的面积比较大而不增大隔板自身的外形，由此能够有效地利用面积的隔板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-186165号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于如上的情况而完成的，其要解决的课题是提供能够有效地利用面积的隔板。

用于解决课题的手段

本发明要解决的课题如以上那样，下面对用于解决该课题的手段进行说明。

即，本发明的隔板是构成燃料电池，以与被提供燃料气体和氧化气体的电解质膜相邻的方式配置的板形状的隔板，其中，该隔板具有：阳极隔板，其具有形成有所述燃料气体的流路的燃料气体流路面；阴极隔板，其具有形成有所述氧化气体的流路的氧化气体流路面；接合部，其以包围所述燃料气体的流路和所述氧化气体的流路的方式延伸，并且将所述阳极隔板和所述阴极隔板相互接合；以及密封部，其设置于所述燃料气体流路面和所述氧化气体流路面中的至少一方，形成为沿着所述接合部延伸并且在沿所述隔板的厚度方向观察时与所述接合部重叠。

另外，所述密封部在所述接合部的整周范围内形成。

另外，所述密封部的至少一部分形成于相对于在沿所述厚度方向观察时重叠的所述接合部向内侧偏移的位置。

另外，所述密封部的至少一部分形成于相对于在沿所述厚度方向观察时重叠的所述接合部向外侧偏移的位置。

另外，所述密封部的第一部分形成于相对于在沿所述厚度方向观察时重叠的所述接合部向内侧偏移的位置，所述密封部的与所述第一部分不同的第二部分形成于相对于在沿所述厚度方向观察时重叠的所述接合部向外侧偏移的位置。

另外，所述密封部设置于所述燃料气体流路面和所述氧化气体流路面双方，形成于所述燃料气体流路面的所述密封部和形成于所述氧化气体流路面的所述密封部形成于彼此偏移的位置。

发明效果

作为本发明的效果，实现以下所示那样的效果。

在本发明的隔板中，能够有效地利用隔板的面积。

在本发明的隔板中，能够使被接合部包围的部分的面积比较大。

在本发明的隔板中，能够使被密封部包围的部分的面积比较大。

在本发明的隔板中，能够使被与第一部分重叠的接合部包围的部分的面积比较大。

在本发明的隔板中，能够使被形成于阳极隔板的密封部和形成于阴极隔板的密封部中的一方包围的部分的面积比较大。

附图说明

图1是示出具有本发明的第一实施方式的隔板的燃料电池的立体图。

图2是示出隔板和膜电极接合体的分解立体图。

图3是示出隔板的分解立体图。

图4是示出隔板的后视图。

图5是示出隔板的主视图。

图6的(a)是示出第一实施方式的隔板的侧视剖视图。图6的(b)是示出比较对象的隔板的侧视剖视图。

图7是示出隔板和膜电极接合体的侧视剖视图。

图8是示出使用了燃料电池的发电的情形的示意图。

图9的(a)是示意性地示出第一实施方式的隔板的主视图。图9的(b)是图9的(a)的B1-B1剖视图。

图10的(a)是示意性地示出本发明的第二实施方式的隔板的一例的主视图。图10的(b)是示意性地示出第二实施方式的隔板的另一例的主视图。图10的(c)是示意性地示出第二实施方式的隔板的又一例的主视图。图10的(d)是图10的(c)的B2-B2剖视图。

图11的(a)是示意性地示出本发明的第三实施方式的隔板的一例的主视图。图11的(b)是示意性地示出第三实施方式的隔板的另一例的主视图。图11的(c)是示意性地示出第三实施方式的隔板的又一例的主视图。图11的(d)是图11的(c)的B3-B3剖视图。

图12的(a)是示意性地示出本发明的第四实施方式的隔板的一例的主视图。图12的(b)是示意性地示出第四实施方式的隔板的另一例的主视图。图12的(c)是示意性地示出本发明的第五实施方式的隔板的主视图。图12的(d)是图12的(c)的B4-B4剖视图。

图13是示意性地示出本发明的第六实施方式的隔板和膜电极接合体的侧视剖视图。

具体实施方式

以下，将图中的箭头U、箭头D、箭头F、箭头B、箭头L以及箭头R所示的方向分别定义为上方向、下方向、前方向、后方向、左方向以及右方向来进行说明。

首先，使用图1和图8，对设置有本发明的第一实施方式的隔板100的燃料电池1的概略进行说明。

燃料电池1通过电化学反应进行发电。燃料电池1例如作为使搭载于车辆的马达等驱动的电源来使用。燃料电池1通过使用了燃料气体和氧化气体的电化学反应进行发电，该燃料气体是含有氢的气体，该氧化气体是含有氧的气体(参照图8)。作为燃料电池1，例如能够采用高分子电解质型燃料电池(PEFC：Polymer Electrolyte Fuel Cell)等燃料电池。

燃料电池1通过层叠单电池(单位电池)A(参照图8)而形成，该单电池(单位电池)A成为利用电化学反应的发电的基本单位。如图1所示，燃料电池1作为构造体(燃料电池堆)而形成，该构造体是通过层叠多个上述单电池A，并且用端部凸缘2夹持层叠的单电池A的层叠方向的两端部，并利用紧固螺栓3进行紧固而一体化而得到的。

如图8所示，单电池A是通过将用阳极220和阴极230夹持电解质膜部210而得到的膜电极接合体(Membrane Electrode Assembly)200进一步用阳极隔板110和阴极隔板120夹持而形成的(也参照图7)。用于发电的燃料气体经由阳极隔板110向膜电极接合体200提供，氧化气体经由阴极隔板120向膜电极接合体200提供。另外，关于阳极隔板110、阴极隔板120以及膜电极接合体200的详细的说明，将在后面说明。

在本实施方式中，将燃料电池1形成为使单电池A的层叠方向朝向水平方向(前后方向)的大致长方体形状。燃料气体、氧化气体、用于冷却隔板100的冷却介质(例如水等)经由适当的供给管线(未图示)向燃料电池1提供。另外，向燃料电池1内提供并用于发电或冷却的燃料气体、氧化气体以及冷却介质经由适当的排出管线(未图示)而排出。

在本实施方式中，在所述层叠方向上彼此相邻的单电池A中的相互面对的一方的单电池A的阳极隔板110与另一方的单电池A的阴极隔板120接合，从而作为一体化的一个部件而形成隔板100(有时也称为双极板)(参照图7)。以下，使用图2至图9，对隔板100的结构详细地进行说明。

隔板100将提供给燃料电池1的燃料气体和氧化气体向膜电极接合体200引导。向隔板100提供冷却介质。如图2至图4所示，在主视时，隔板100形成为在左右方向上较长的大致矩形状的板形状。如图2所示，隔板100配置为与膜电极接合体200相邻。隔板100由在酸性气氛下的耐腐蚀性和导电性优异的材料形成。作为隔板100的材料，能够采用不锈钢、钛等金属材料。如图3所示，隔板100通过将分别呈板形状的阳极隔板110和阴极隔板120接合而形成。隔板100具有阳极隔板110、阴极隔板120、接合部130、外周密封部140以及开口密封部150。

图3、图4、图6的(a)和图7所示的阳极隔板110将燃料气体向膜电极接合体200(阳极220)引导。阳极隔板110构成隔板100的厚度方向一方侧(后方侧)。阳极隔板110通过对板形状的金属材料适当地实施冲压加工而形成。阳极隔板110具有阳极侧面110a和对置面110b。

图4和图7所示的阳极侧面110a是朝向配置于该阳极侧面110a的后方的膜电极接合体200的阳极220的面。提供给燃料电池1的燃料气体在阳极侧面110a流通。

图3和图7所示的对置面110b是与阴极隔板120对置的面。提供给燃料电池1的冷却介质在对置面110b流通。

阳极隔板110具有燃料气体供给孔111、燃料气体排出孔112、氧化气体供给孔113、氧化气体排出孔114、制冷剂供给孔115、制冷剂排出孔116、燃料气体流路槽117以及制冷剂流路槽118。

图3和图4所示的燃料气体供给孔111、燃料气体排出孔112、氧化气体供给孔113、氧化气体排出孔114、制冷剂供给孔115以及制冷剂排出孔116(以下有时根据需要称为“各孔”)是供被提供或排出的燃料气体、氧化气体以及冷却介质通过的部分。各孔以沿厚度方向贯穿阳极隔板110的方式形成。在主视时，各孔形成为大致矩形状。

燃料气体供给孔111是供向膜电极接合体200侧提供的燃料气体通过的部分。燃料气体供给孔111位于阳极隔板110的右下的角部。

燃料气体排出孔112是供从膜电极接合体200侧排出的燃料气体通过的部分。燃料气体排出孔112位于阳极隔板110的左上的角部。即，燃料气体排出孔112位于燃料气体供给孔111的对角。

氧化气体供给孔113是供向膜电极接合体200侧提供的氧化气体通过的部分。氧化气体供给孔113位于阳极隔板110的左下的角部。

氧化气体排出孔114是供从膜电极接合体200侧排出的氧化气体通过的部分。氧化气体排出孔114位于阳极隔板110的右上的角部。即，氧化气体排出孔114位于氧化气体供给孔113的对角。

制冷剂供给孔115是供向隔板100提供的冷却介质通过的部分。制冷剂供给孔115在阳极隔板110的左部位于燃料气体排出孔112与氧化气体供给孔113之间。

制冷剂排出孔116是供从隔板100排出的冷却介质通过的部分。制冷剂排出孔116在阳极隔板110的右部位于燃料气体供给孔111与氧化气体排出孔114之间。

另外，本实施方式中的阳极隔板110的各孔的位置、形状、大小是一例，并不限于图4等所示的位置、形状、大小，能够适当地变更。

图4和图6的(a)所示的燃料气体流路槽117是在阳极侧面110a流通的燃料气体的流路。燃料气体流路槽117形成为将燃料气体供给孔111与燃料气体排出孔112连通。如图6的(a)所示，燃料气体流路槽117在阳极侧面110a中以向前方凹陷的方式。如图4所示，燃料气体流路槽117以沿大致上下方向排列的方式形成有多个。多个燃料气体流路槽117在后视时整体上形成为大致矩形状。

图3和图6的(a)所示的制冷剂流路槽118是在对置面110b流通的冷却介质的流路。制冷剂流路槽118形成为将制冷剂供给孔115与制冷剂排出孔116连通。如图6的(a)所示，制冷剂流路槽118在对置面110b中以向后方凹陷的方式形成。如图3所示，制冷剂流路槽118以沿大致上下方向排列的方式形成有多个。多个制冷剂流路槽118在主视时整体上形成为大致矩形状。

通过形成阳极隔板110时的冲压加工，在阳极隔板110的一部分形成有凹凸，由此形成燃料气体流路槽117和制冷剂流路槽118(以下有时根据需要称为“各槽”)。即，通过冲压加工使阳极侧面110a向前方凹陷的部分成为燃料气体流路槽117，以使阳极侧面110a凹陷的量在对置面110b中突出的部分之间的部分(向后方凹陷的部分)成为制冷剂流路槽118。

图3、图5、图6的(a)以及图7所示的阴极隔板120将氧化气体向膜电极接合体200(阴极230)引导。阴极隔板120构成隔板100的厚度方向另一方侧(前方侧)。阴极隔板120通过对板形状的金属材料适当地实施冲压加工而形成。阴极隔板120具有阴极侧面120a和对置面120b。

图5和图7所示的阴极侧面120a是朝向配置于该阴极侧面120a的前方的膜电极接合体200的阴极230的面。提供给燃料电池1的氧化气体在阴极侧面120a流通。

图7所示的对置面120b是与阳极隔板110对置的面。提供给燃料电池1的冷却介质在对置面120b流通。

阴极隔板120具有燃料气体供给孔121、燃料气体排出孔122、氧化气体供给孔123、氧化气体排出孔124、制冷剂供给孔125、制冷剂排出孔126、氧化气体流路槽127以及制冷剂流路槽128。

图5所示的燃料气体供给孔121、燃料气体排出孔122、氧化气体供给孔123、氧化气体排出孔124、制冷剂供给孔125以及制冷剂排出孔126(以下有时根据需要称为“各孔”)是供被提供或排出的燃料气体、氧化气体以及冷却介质通过的部分。各孔以沿厚度方向贯穿阴极隔板120的方式形成。阴极隔板120的各孔分别与阳极隔板110的各孔连通。

阴极隔板120的各孔(燃料气体供给孔121、燃料气体排出孔122、氧化气体供给孔123、氧化气体排出孔124、制冷剂供给孔125以及制冷剂排出孔126)设置于与阳极隔板110的各孔(燃料气体供给孔111、燃料气体排出孔112、氧化气体供给孔113、氧化气体排出孔114、制冷剂供给孔115以及制冷剂排出孔116)对应的位置。另外，省略阴极隔板120的各孔的说明。

图5和图6的(a)所示的氧化气体流路槽127是在阴极侧面120a中流通的氧化气体的流路。氧化气体流路槽127形成为将氧化气体供给孔123与氧化气体排出孔124连通。如图6的(a)所示，氧化气体流路槽127在阴极侧面120a中以向后方凹陷的方式形成。如图5所示，氧化气体流路槽127以沿大致上下方向排列的方式形成有多个。多个氧化气体流路槽127在后视时整体上形成为大致矩形状。

图5和图6的(a)所示的制冷剂流路槽128是在对置面120b中流通的冷却介质的流路。制冷剂流路槽128形成为将制冷剂供给孔125与制冷剂排出孔126连通。如图6的(a)所示，制冷剂流路槽128在对置面120b中以向前方凹陷的方式形成。制冷剂流路槽128与阳极隔板110的制冷剂流路槽118同样地形成有多个。如图6的(a)所示，制冷剂流路槽128与阳极隔板110的制冷剂流路槽118一起形成供冷却介质流通的空间。

与阳极隔板110的各槽同样地，通过冲压加工形成有凹凸，由此形成氧化气体流路槽127和制冷剂流路槽128(以下有时根据需要称为“各槽”)。

图4、图5以及图6的(a)所示的接合部130将阳极隔板110与阴极隔板120接合。在使对置面110b与对置面120b对置的状态下，对阳极隔板110与阴极隔板120的外周部彼此进行焊接(例如激光焊接)，由此形成接合部130。接合部130构成抑制冷却介质的泄漏的密封件。

如图4和图5所示，接合部130以在阳极隔板110和阴极隔板120的外周部(主视时的阳极隔板110和阴极隔板120的外侧部分)的整周范围内延伸的方式形成，以包围阳极隔板110和阴极隔板120的各孔和各槽。即，接合部130形成为位于比各孔和各槽靠外侧的位置。另外，接合部130以绕阳极隔板110和阴极隔板120的外周部一周的方式连续地形成。

图4、图5、图6的(a)以及图9所示的外周密封部140抑制在隔板100流通的燃料气体、氧化气体的泄漏。在本实施方式中，外周密封部140分别设置于阳极隔板110的阳极侧面110a和阴极隔板120的阴极侧面120a。外周密封部140由具有弹性的橡胶部件等形成。

外周密封部140形成为沿着接合部130延伸。外周密封部140形成为在沿隔板100的厚度方向观察时与接合部130重叠。在沿隔板100的厚度方向观察时，外周密封部140的延伸方向(外周密封部140所延伸的方向)的外周密封部140的整体与接合部130重叠。

另外，外周密封部140在阳极隔板110和阴极隔板120的外周部的整周范围内形成，以包围阳极隔板110和阴极隔板120的各孔和各槽。即，外周密封部140形成为位于比各孔和各槽靠外侧的位置。另外，外周密封部140以绕阳极隔板110和阴极隔板120的外周部一周的方式连续地形成。

在本实施方式中，如图4、图5、图6的(a)以及图9的(b)所示，阳极隔板110的外周密封部140与阴极隔板120的外周密封部140形成为在沿隔板100的厚度方向观察时彼此一致。另外，在本实施方式中，如图9所示，在外周密封部140的整周范围内，形成为该外周密封部140的宽度方向(与外周密封部140的延伸方向垂直的方向)中心与接合部130的宽度方向(与接合部130的延伸方向垂直的方向)中心一致。另外，在图9的(b)中，用单点划线表示外周密封部140的宽度方向中心和接合部130的宽度方向中心。

图4和图5所示的开口密封部150抑制通过隔板100的各孔的燃料气体、氧化气体的泄漏。如图4所示，开口密封部150在阳极隔板110的阳极侧面110a以包围氧化气体供给孔113、氧化气体排出孔114、制冷剂供给孔115以及制冷剂排出孔116各自的开口的方式形成。另外，如图5所示，开口密封部150在阴极隔板120的阴极侧面120a以包围燃料气体供给孔121、燃料气体排出孔122、制冷剂供给孔125以及制冷剂排出孔126各自的开口的方式形成。开口密封部150在上述开口的整周范围内形成。开口密封部150与外周密封部140同样地由具有弹性的橡胶部件等形成。

如上所述，外周密封部140和开口密封部150例如通过注射成型而形成在阳极隔板110和阴极隔板120上。在本实施方式中，在使阳极隔板110和阴极隔板120彼此接合之后，在阳极隔板110和阴极隔板120上形成外周密封部140和开口密封部150。此时，以与接合部130重叠的方式形成外周密封部140。

另外，作为在隔板100设置外周密封部140和开口密封部150的方法，并不限于注射成型。更优选的是，期望采用如下方法：不像注射成型那样在隔板100直接成型外周密封部140，而是将预先形成于其他片等的外周密封部140和开口密封部150粘接于隔板100。根据上述方法，在阳极隔板110和阴极隔板120形成了各槽之后，即使在以横穿各槽的方式形成开口密封部150的情况下，也能够抑制因注射成型时的注射压力而破坏各槽形状。另外，根据上述方法，与利用注射成型的方法不同，不需要浇口的处理等。

以下，使用图2、图7以及图8对膜电极接合体200的结构详细地进行说明。

膜电极接合体200通过使用了燃料气体和氧化气体的电化学反应来进行发电。在主视时，膜电极接合体200形成为在左右方向上较长的大致矩形状的板形状。膜电极接合体200形成为与多个燃料气体流路槽117和多个氧化气体流路槽127大致对应的形状。膜电极接合体200具有电解质膜部210、阳极220、阴极230以及片部240。

电解质膜部(离子交换膜)210是膜状的电解质的部件。电解质膜部210具有让燃料气体中的从氢原子去除电子而得到的氢离子(质子)通过，而不让燃料气体和氧化气体通过的性质。在主视时，电解质膜部210形成为在左右方向上较长的大致矩形状的膜(板)形状。作为电解质膜部210，能够采用氟类电解质、烃(HC)类电解质等用于燃料电池的各种电解质膜。

图7和图8所示的阳极(氢极)220是供电流从与后述的阴极230连接的外部电路流入(向外部电路释放电子)的一侧的电极。在主视时，阳极220形成为在左右方向上较长的大致矩形状的膜(板)形状。阳极220形成为面积比电解质膜部210的面积小。阳极220配置于电解质膜部210的前表面。阳极220使燃料气体中的氢进行氧化反应，由此生成氢离子和电子。阳极220通过层叠使氧化反应进行的催化剂层、将燃料气体向催化剂层提供的气体扩散层而形成。

阴极230是供电流向外部电路流出(电子从外部电路流入)的一侧的电极。在主视时，阴极230形成为在左右方向上较长的大致矩形状的膜(板)形状。阴极230形成为面积与阳极220的面积为大致相同的面积。阴极230经由适当的外部电路与阳极220连接。阴极230配置于电解质膜部210的后表面。阴极230使通过了电解质膜部210的氢离子得到从外部电路流入的电子，并且进行与氧化气体中的氧化合的还原反应，由此生成水。阴极230通过层叠使还原反应进行的催化剂层、将氧化气体向催化剂层提供的气体扩散层而形成。

图7所示的片部240是构成膜电极接合体200的外周部的部分。片部240设置于电解质膜部210的外周部(位于阳极220和阴极230的外侧的部分)的一个面(在本实施方式中为前表面)。片部240形成为包围电解质膜部210的外周部的框形状。另外，在图2中省略了片部240的图示。片部240例如通过在PEN等膜的两面上层叠由橡胶形成的片而形成。片部240的两面与外周密封部140抵接。

如上所述，如图2和图7所示，隔板100和膜电极接合体200以在前后方向上彼此相邻的方式交替配置。另外，在图2和图7中示出了1个膜电极接合体200和一对隔板100，但膜电极接合体200和隔板100根据各自要求的发电量而配置所需的数量。

通过交替层叠隔板100和膜电极接合体200，形成多层的单电池A。在本实施方式中，如图7所示，某个膜电极接合体200以及配置于该膜电极接合体200的前后的一对隔板100中的与膜电极接合体200对置的阳极隔板110和阴极隔板120构成单电池A。以下，将隔板100中的构成某个单电池A的阳极隔板110和阴极隔板120称为“阳极隔板110A”和“阴极隔板120A”来进行说明。

如图7所示，构成单电池A的阳极隔板110A的外周密封部140和阴极隔板120A的外周密封部140以彼此对置的方式配置。在本实施方式中，在膜电极接合体200中的电解质膜部210的片部240的前表面和后表面上抵接有阳极隔板110A和阴极隔板120A的外周密封部140。即，使各外周密封部140隔着片部240而对置。

通过被上述对置的各外周密封部140包围，形成保持气密性的空间。在上述空间中，配置有膜电极接合体200，并且进行使用了向燃料电池1提供的燃料气体、氧化气体的发电。以下，将被各外周密封部140包围的空间中的形成有隔板100的各槽的部分称为“发电部X”。通过层叠多个隔板100，按照每个单电池A形成有多个发电部X。各发电部X经由各隔板100的各孔而彼此连通(参照图2)。

另外，在各隔板100的内部形成有被接合部130包围并被提供冷却介质的空间。以下，将被接合部130包围的空间称为“冷却部Y”来进行说明(参照图9的(a))。冷却部Y经由各隔板100的各孔而彼此连通(参照图2)。

以下，使用图2至图5以及图7，对向燃料电池1提供燃料气体、氧化气体以及冷却介质的情形进行说明。

如图2和图4所示，经由隔板100的燃料气体供给孔121和燃料气体供给孔111向燃料电池1的各膜电极接合体200提供的燃料气体的一部分在燃料气体流路槽117中流通，并且经由燃料气体排出孔112和燃料气体排出孔122排出。上述燃料气体的一部分在燃料气体流路槽117中流通时向阳极220提供。另外，经由隔板100的燃料气体供给孔121和燃料气体供给孔111提供的燃料气体的另一部分(不在燃料气体流路槽117中流通的燃料气体)向供给方向下游侧(后侧)的隔板100的燃料气体供给孔121和燃料气体供给孔111提供。另外，经由燃料气体排出孔112和燃料气体排出孔122排出的燃料气体向排出方向下游侧(前侧)的隔板100的燃料气体排出孔112和燃料气体排出孔122提供。

另外，如图2和图5所示，经由隔板100的氧化气体供给孔123和氧化气体供给孔113向燃料电池1的各膜电极接合体200提供的氧化气体的一部分在供给方向下游侧(后侧)的隔板100的氧化气体流路槽127中流通，并且经由氧化气体排出孔114和氧化气体排出孔124排出。上述氧化气体的一部分在氧化气体流路槽127中流通时向阴极230提供。另外，经由隔板100的氧化气体供给孔123和氧化气体供给孔113提供的氧化气体的另一部分(不在氧化气体流路槽127中流通的氧化气体)向供给方向下游侧的隔板100的氧化气体供给孔123和氧化气体供给孔113提供。另外，经由氧化气体排出孔114和氧化气体排出孔124排出的氧化气体向排出方向下游侧(前侧)的隔板100的氧化气体排出孔114和氧化气体排出孔124提供。

另外，如图2和图3所示，经由隔板100的制冷剂供给孔125向隔板100提供的冷却介质的一部分在制冷剂流路槽118和制冷剂流路槽128中流通，并且经由制冷剂排出孔126排出。上述冷却介质在制冷剂流路槽118和制冷剂流路槽128中流通时对隔板100进行冷却。由此，能够对伴随发电而发热的燃料电池1进行冷却。另外，经由隔板100的制冷剂供给孔125提供的冷却介质的另一部分(不在制冷剂流路槽118和制冷剂流路槽128中流通的冷却介质)经由制冷剂供给孔115向供给方向下游侧(后侧)的隔板100的制冷剂供给孔125提供。另外，经由制冷剂排出孔126排出的冷却介质向排出方向下游侧(前侧)的隔板100的制冷剂排出孔116和制冷剂排出孔126提供。

以下，使用图7和图8，对上述那样的燃料电池1的单电池A中的发电的情形进行说明。

在燃料气体流路槽117中流通的燃料气体向阳极220提供。上述燃料气体在阳极220中进行燃料气体中的氢的氧化反应，从而生成氢离子和电子。

由阳极220生成的氢离子通过电解质膜部210而向阴极230移动。另外，由阳极220生成的电子经由外部电路到达阴极230。

另外，在氧化气体流路槽127中流通的氧化气体向阴极230提供。在阴极230中，进行氧化气体中的氧、氢离子以及电子的还原反应，从而生成水。

伴随着上述化学反应，电子在连接阳极220和阴极230的外部电路中移动，由此电流在该外部电路中流动。这样能够进行利用燃料电池1的发电。

关于上述那样的隔板100，通过使外周密封部140与接合部130在沿隔板100的厚度方向观察时重叠，能够减小外周密封部140和接合部130在隔板100中所占的面积。即，能够使隔板100中的发电部X或冷却部Y所占的面积比较大，从而能够有效地利用隔板100的面积。

另外，在图6的(b)中，如上所述，示出了相对于隔板100的比较对象的隔板100X。在阳极隔板110和阴极隔板120形成了外周密封部140之后，对阳极隔板110和阴极隔板120进行焊接，由此形成隔板100X。在这样形成的隔板100X中，需要通过用于焊接的适当的工具来确保用于按压接合部130的外侧和内侧的空间Z。由于无法在上述空间Z中设置外周密封部140，因此在隔板100X中，从接合部130隔开空间Z而在内侧设置外周密封部140。

在图6的(a)所示的本实施方式的隔板100中，在对阳极隔板110和阴极隔板120进行了焊接之后，在阳极隔板110和阴极隔板120形成外周密封部140。由此，能够使外周密封部140与接合部130在沿隔板100的厚度方向观察时重叠，而无需如图6的(b)所示的比较对象的隔板100X那样隔开空间Z地设置外周密封部140。因此，与使外周密封部140位于比接合部130靠内侧的位置的情况不同，能够使被外周密封部140包围的区域的面积比较大，进而能够增大作为向膜电极接合体200提供燃料气体、氧化气体的部分的发电部X的面积(形成有各槽的区域所占的部分的面积)。由此，通过有效地利用隔板100的面积而不增大隔板100自身的外形，能够提高燃料电池1的发电效率。

另外，例如在对阳极隔板110和阴极隔板120进行表面处理之后进行焊接的情况下，认为在接合部130中表面处理会消失，从而耐腐蚀性较差的基材会露出。根据本实施方式的隔板100，通过使外周密封部140与接合部130在沿隔板100的厚度方向观察时重叠，能够抑制接合部130露出。由此，能够抑制接合部130与流体等接触，从而提高隔板100的耐腐蚀性。另外，也可以采用在对阳极隔板110和阴极隔板120进行焊接之后进行表面处理，并在该阳极隔板110和阴极隔板120上形成外周密封部140的方法，来代替在对阳极隔板110和阴极隔板120进行表面处理之后进行焊接的方法。

如上所述，本实施方式的隔板100是构成燃料电池1，并以与被提供燃料气体和氧化气体的电解质膜(膜电极接合体200)相邻的方式配置的板形状的隔板100，其中，该隔板100具有：阳极隔板110，其具有形成有所述燃料气体的流路(燃料气体流路槽117)的燃料气体流路面(阳极侧面110a)；阴极隔板120，其具有形成有所述氧化气体的流路(氧化气体流路槽127)的氧化气体流路面(阴极侧面120a)；接合部130，其以包围所述燃料气体的流路(燃料气体流路槽117)和所述氧化气体的流路(氧化气体流路槽127)的方式延伸，并且使所述阳极隔板110和所述阴极隔板120彼此接合；以及密封部(外周密封部140)，其设置于所述燃料气体流路面(阳极侧面110a)和所述氧化气体流路面(阴极侧面120a)中的至少一方，以沿着所述接合部130延伸，并且在沿所述隔板100的厚度方向观察时与所述接合部130重叠的方式形成。

通过这样构成，能够有效地利用隔板100的面积。即，通过使密封部(外周密封部140)与接合部130在沿隔板100的厚度方向观察时重叠，能够减小密封部(外周密封部140)和接合部130在隔板100中所占的面积。由此，能够增大燃料气体流路槽117、氧化气体流路槽127、制冷剂流路槽118、128在隔板100中所占的面积，从而能够有效地利用隔板100的面积。另外，与例如使密封部(外周密封部140)位于比接合部130靠内侧的位置的情况不同，能够使被密封部(外周密封部140)包围的部分(发电部X)的面积比较大，进而能够增大向电解质膜(膜电极接合体200)提供燃料气体、氧化气体的部分的面积。由此，能够提高燃料电池1的发电效率。

另外，所述密封部(外周密封部140)在所述接合部130的整周范围内形成。

通过这样构成，能够更有效地利用隔板100的面积。

另外，阳极侧面110a是燃料气体流路面的实施的一个方式。

另外，燃料气体流路槽117是燃料气体的流路的实施的一个方式。

另外，阴极侧面120a是氧化气体流路面的实施的一个方式。

另外，氧化气体流路槽127是氧化气体的流路的实施的一个方式。

另外，外周密封部140是密封部的实施的一个方式。

另外，膜电极接合体200是电解质膜的实施的一个方式。

以上，对本发明的第一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述结构，能够在权利要求书所记载的发明的范围内进行各种变更。

例如，在本实施方式中，示出了在阳极隔板110的阳极侧面110a和阴极隔板120的阴极侧面120a双方设置外周密封部140的例子，但并不限于这样的方式。例如，也可以仅在阳极隔板110和阴极隔板120中的一方设置外周密封部140。在该情况下，外周密封部140形成为与阳极隔板110和阴极隔板120中的另一方抵接。

另外，在本实施方式中，示出了在接合部130的整周范围内形成外周密封部140的例子，但并不限于这样的方式。例如，也可以沿着接合部130的延伸方向的一部分形成外周密封部140。

另外，在本实施方式中，如图9所示，示出了以外周密封部140的宽度方向中心与接合部130的宽度方向中心一致的方式形成隔板100的例子，但并不限于这样的方式。例如，也可以如图10至图12所示的其他实施方式(第二～第五实施方式)所示的那样，适当变更形成外周密封部140的位置。

以下，对隔板100的其他实施方式(第二～第五实施方式)进行说明。

在图10所示的本发明的第二实施方式的隔板100A、100B、100C中，使外周密封部140的延伸方向的至少一部分形成于相对于在沿厚度方向观察时重叠的接合部130向内侧偏移的位置。另外，图10的(d)是示出外周密封部140的偏移的部分的剖视图。在图10的(d)中，分别用单点划线表示外周密封部140的宽度方向中心和接合部130的宽度方向中心。

在图10的(a)所示的隔板100A中，示出了使外周密封部140的上部和下部形成于相对于接合部130的上部和下部向内侧偏移的位置的例子。更详细而言，形成为外周密封部140的上部和下部的宽度方向中心位于比接合部130的上部和下部的宽度方向中心靠内侧的位置(参照图10的(d))。

在图10的(b)所示的隔板100B中，示出了使外周密封部140的右部和左部形成于相对于接合部130的右部和左部向内侧偏移的位置的例子。更详细而言，形成为外周密封部140的右部和左部的宽度方向中心位于比接合部130的右部和左部的宽度方向中心靠内侧的位置(参照图10的(d))。

在图10的(c)所示的隔板100C中，示出了使外周密封部140的整体形成于相对于接合部130向内侧偏移的位置的例子。更详细而言，在外周密封部140的整周范围内，形成为该外周密封部140的宽度方向中心位于比接合部130的宽度方向中心靠内侧的位置(参照图10的(d))。

如上所述，在隔板100A、100B、100C中，也实现与第一实施方式的隔板100大致相同的效果。另外，如上所述，根据隔板100A、100B、100C，能够使冷却部Y的面积比较大。由此，能够通过冷却介质有效地冷却隔板100。更详细而言，根据隔板100A、100B、100C，能够使接合部130的位置位于比第一实施方式的隔板100靠外侧的位置，并且使接合部130与外周密封部140在沿隔板100的厚度方向观察时重叠。由此，与第一实施方式的隔板100相比，能够有效地冷却隔板100。

如上所述，在本实施方式的隔板100A、100B、100C中，所述密封部(外周密封部140)的至少一部分形成于相对于在沿所述厚度方向观察时重叠的所述接合部130向内侧偏移的位置。

通过这样构成，能够使被接合部130包围的部分(冷却部Y)的面积比较大。由此，在向被接合部130包围的部分(冷却部Y)提供用于冷却隔板100的冷却介质的情况下，能够有效地冷却隔板100。

在图11所示的本发明的第三实施方式的隔板100D、100E、100F中，使外周密封部140的延伸方向的至少一部分形成于相对于在沿厚度方向观察时重叠的接合部130向外侧偏移的位置。另外，图11的(d)是示出外周密封部140的偏移的部分的剖视图。在图11的(d)中，分别用单点划线表示外周密封部140的宽度方向中心和接合部130的宽度方向中心。

在图11的(a)所示的隔板100D中，示出了使外周密封部140的上部和下部形成于相对于接合部130的上部和下部向外侧偏移的位置的例子。更详细而言，形成为外周密封部140的上部和下部的宽度方向中心位于比接合部130的上部和下部的宽度方向中心靠外侧的位置(参照图11的(d))。

在图11的(b)所示的隔板100E中，示出了使外周密封部140的右部和左部形成于相对于接合部130的右部和左部向外侧偏移的位置的例子。更详细而言，形成为外周密封部140的右部和左部的宽度方向中心位于比接合部130的右部和左部的宽度方向中心靠外侧的位置(参照图11的(d))。

在图11的(c)所示的隔板100F中，示出了使外周密封部140的整体形成于相对于接合部130向外侧偏移的位置的例子。更详细而言，在外周密封部140的整周范围内，形成为该外周密封部140的宽度方向中心位于比接合部130的宽度方向中心靠外侧的位置(参照图11的(d))。

如上所述，在隔板100D、100E、100F中，也实现与第一实施方式的隔板100大致相同的效果。另外，如上所述，根据隔板100D、100E、100F，能够使发电部X的面积比较大。由此，能够进一步提高燃料电池1的发电效率。更详细而言，根据隔板100D、100E、100F，能够使外周密封部140的位置位于比第一实施方式的隔板100靠外侧的位置，并且使接合部130与外周密封部140在沿隔板100的厚度方向观察时重叠。由此，与第一实施方式的隔板100相比，能够进一步提高燃料电池1的发电效率。

如上所述，在本实施方式的隔板100D、100E、100F中，所述密封部(外周密封部140)的至少一部分形成于相对于在沿所述厚度方向观察时重叠的所述接合部130向外侧偏移的位置。

通过这样构成，能够使被密封部(外周密封部140)包围的部分(发电部X)的面积比较大。由此，能够进一步提高燃料电池1的发电效率。

在图12的(a)、(b)所示的本发明的第四实施方式的隔板100G、100H中，使外周密封部140的一部分形成于相对于在沿厚度方向观察时重叠的接合部130向内侧偏移的位置，使外周密封部140的另一部分形成于相对于在沿厚度方向观察时重叠的接合部130向外侧偏移的位置。

在图12的(a)所示的隔板100G中，示出了使外周密封部140的上部和下部形成于相对于接合部130的上部和下部向内侧偏移的位置，使外周密封部140的右部和左部形成于相对于接合部130的右部和左部向外侧偏移的位置的例子。更详细而言，形成为外周密封部140的上部和下部的宽度方向中心位于比接合部130的上部和下部的宽度方向中心靠内侧的位置(参照图10的(d))，外周密封部140的右部和左部的宽度方向中心位于比接合部130的右部和左部的宽度方向中心靠外侧的位置(参照图11的(d))。

在图12的(b)所示的隔板100H中，示出了使外周密封部140的上部和下部形成于相对于接合部130的上部和下部向外侧偏移的位置，使外周密封部140的右部和左部形成于相对于接合部130的右部和左部向内侧偏移的位置的例子。更详细而言，形成为外周密封部140的上部和下部的宽度方向中心位于比接合部130的上部和下部的宽度方向中心靠外侧的位置(参照图11的(d))，外周密封部140的右部和左部的宽度方向中心位于比接合部130的右部和左部的宽度方向中心靠内侧的位置(参照图10的(d))。

如上所述，在隔板100G、100H中，也实现与第一实施方式的隔板100大致相同的效果。另外，如上所述，根据隔板100G、100H，能够使被与外周密封部140的一部分重叠的接合部130包围的部分(冷却部Y)的面积比较大。另外，能够使被外周密封部140的另一部分包围的部分(发电部X)的面积比较大，从而提高燃料电池1的发电效率。

如上所述，在本实施方式的隔板100G、100H中，所述密封部(外周密封部140)的第一部分(上部和下部以及右部和左部中的一方)形成于相对于在沿所述厚度方向观察时重叠的所述接合部130向内侧偏移的位置，所述密封部(外周密封部140)的与所述第一部分不同的第二部分(上部和下部以及右部和左部中的另一方)形成于相对于在沿所述厚度方向观察时重叠的所述接合部130向外侧偏移的位置。

通过这样构成，能够使被与密封部(外周密封部140)的第一部分(上部和下部以及右部和左部中的一方)重叠的接合部130包围的部分(冷却部Y)的面积比较大。另外，能够使被密封部(外周密封部140)的第二部分(上部和下部以及右部和左部中的另一方)包围的部分(发电部X)的面积比较大，从而提高燃料电池1的发电效率。

在图12的(c)、(d)所示的本发明的第五实施方式的隔板100J中，使形成于阳极隔板110的外周密封部140和形成于阴极隔板120的外周密封部140形成于彼此偏移的位置。另外，在图12的(d)中，分别用单点划线表示形成于阳极隔板110的外周密封部140的宽度方向中心和形成于阴极隔板120的外周密封部140的宽度方向中心。

在隔板100J中，示出了使形成于阳极隔板110的阳极侧面110a的外周密封部140的整体形成于相对于形成于阴极隔板120的阴极侧面120a的外周密封部140向外侧偏移的位置的例子。更详细而言，在形成于阳极隔板110的外周密封部140的整周范围内，形成为该外周密封部140的宽度方向中心位于比形成于阳极隔板110的外周密封部140的宽度方向中心靠外侧的位置(参照图12的(d))。

另外，图12所示的例子为一例，作为第五实施方式的隔板100J，并不限于上述的例子。例如，也可以使形成于阳极隔板110的外周密封部140的整体相对于形成于阴极隔板120的外周密封部140向内侧偏移。另外，例如也可以使形成于阳极隔板110的外周密封部140的延伸方向的至少一部分位于相对于形成于阴极隔板120的外周密封部140向外侧或向内侧偏移的位置。

如上所述，在隔板100J中，也实现与第一实施方式的隔板100大致相同的效果。另外，如上所述，根据隔板100J，能够使被形成于阳极隔板110的外周密封部140和形成于阴极隔板120的外周密封部140中的一方包围的部分的面积比较大。由此，例如从发电效率的观点出发，能够调整燃料气体和氧化气体的供给量的平衡。

如上所述，在本实施方式的隔板100J中，所述密封部(外周密封部140)设置于所述燃料气体流路面(阳极侧面110a)和所述氧化气体流路面(阴极侧面120a)双方，形成于所述燃料气体流路面(阳极侧面110a)的所述密封部(外周密封部140)和形成于所述氧化气体流路面(阴极侧面120a)的所述密封部(外周密封部140)形成于彼此偏移的位置。

通过这样构成，能够使被形成于阳极隔板110的密封部(外周密封部140)和形成于阴极隔板120的密封部(外周密封部140)中的一方包围的部分的面积比较大。

另外，在上述各实施方式中，示出了使构成外周密封部140的上部、下部、左部以及右部的一条边的全部偏移的例子，但并不限于这样的方式。例如，也可以仅使上述一条边的一部分偏移。

另外，在上述各实施方式中，示出了通过焊接将阳极隔板110和阴极隔板120接合的例子，但并不限于这样的方式。阳极隔板110和阴极隔板120的接合方法例如能够采用凿紧、压接等适当的接合方法。

另外，在本实施方式中，如图7所示，示出了使接合阳极隔板110和阴极隔板120而成的隔板100与膜电极接合体200相邻的例子，但并不限于这样的方式。例如，也可以成为图13所示的第六实施方式那样。

在图13所示的本发明的第六实施方式的隔板100K中，与上述各实施方式的不同之处在于，使构成单电池A的阳极隔板110、阴极隔板120以及膜电极接合体200一体地形成。使膜电极接合体200的片部240的两面和与片部240对置的阳极隔板110和阴极隔板120的外周部接合，由此形成隔板100K。在本实施方式中，通过热压接使阳极隔板110、阴极隔板120以及膜电极接合体200接合。通过上述热压接在隔板100K的外周部形成有接合部130。

在本实施方式中，接合部130和外周密封部140也在沿隔板100K的厚度方向观察时重叠。另外，在本实施方式中，仅在阳极隔板110、阴极隔板120中的一方(阴极隔板120)设置外周密封部140。

在上述那样的隔板100K中，也实现与第一实施方式的隔板100大致相同的效果。

另外，在上述各实施方式中，示出了将燃料电池1作为使搭载于车辆的马达等驱动的电源来使用的例子，但并不限于这样的方式。例如，燃料电池1也可以作为搭载于车辆的其他电子设备的电源来使用。另外，燃料电池1并不限于车辆，能够作为各种电气产品的电源来使用。

产业上的可利用性

本发明能够应用于构成燃料电池的隔板。

标号说明

1：燃料电池；100：隔板；110：阳极隔板；120：阴极隔板；200：膜电极接合体。