阅读说明：本技术 燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆 (Separator member for fuel cell and fuel cell stack ) 是由 后藤修平 苫名佑 仪贺章仁 于 2019-07-05 设计创作，主要内容包括：本公开涉及燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆。构成燃料电池堆(11)的燃料电池用隔板构件(10)的冷却介质入口桥部(98),从隔板厚度方向俯视观察时,形成与冷却介质入口连通孔(36a)连通的第一连通路(150a)的第一凸部(150)以与第二连通孔凸起部(72e)交叉的方式延伸,形成将第一连通路(150a)与冷却介质流路(76)相互连通的第二连通路(152a)的第二凸部(152)以与第一连通孔凸起部(58e)交叉的方式延伸。(The present disclosure relates to a separator member for a fuel cell and a fuel cell stack. A cooling medium inlet bridge part (98) of a fuel cell separator member (10) constituting a fuel cell stack (11) is configured such that, when viewed in plan from the separator thickness direction, a first convex part (150) forming a first communication passage (150a) communicating with a cooling medium supply passage (36a) extends so as to intersect with a second communication hole protrusion (72e), and a second convex part (152) forming a second communication passage (152a) communicating the first communication passage (150a) with a cooling medium flow field (76) extends so as to intersect with a first communication hole protrusion (58 e).)

燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆

技术领域

本公开涉及在相互层叠的第一隔板与第二隔板之间形成有冷却介质流路的燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆。

背景技术

例如，固体高分子型燃料电池具备电解质膜-电极结构体(MEA)，该电解质膜-电极结构体在由高分子离子交换膜形成的电解质膜的一方的面配设有阳极电极，在另一方的面配设有阴极电极。电解质膜-电极结构体被隔板(双极性板)夹持，由此构成发电单电池(单位燃料电池)。具备层叠有规定数量的发电单电池的层叠体的燃料电池堆，例如组装于燃料电池车辆(燃料电池电动汽车等)。

在燃料电池堆中，存在使用金属制的隔板作为隔板的情况。此时，为了防止反应气体(氧化剂气体、燃料气体)和冷却介质的泄漏，在隔板设置密封构件。

密封构件存在使用氟系、硅等弹性橡胶密封件，成本高昂的问题。因而，例如，在美国专利第7718293号说明书公开的那样，代替弹性橡胶密封件，采用在隔板形成凸形状的凸起密封件的结构。

发明内容

发明所要解决的问题

燃料电池堆中的彼此相邻的两个隔板以在这些隔板之间形成制冷剂流路的方式相互接合来构成隔板构件。在隔板构件形成有在隔板厚度方向贯通形成的冷却介质连通孔。冷却介质连通孔被凸形状的凸起密封件包围。

在隔板设置用于使冷却介质连通孔与冷却介质流路相互连通的桥部。桥部具有与凸起密封件的内周壁部连结并且与冷却介质连通孔连通的内侧通道、以及与凸起密封件的外周壁部连结并且与冷却介质流路连通的外侧通道。

该情况下，凸起密封件的内周壁部中的与内侧通道的连结部分被切口，并且凸起密封件的外周壁部中的与外侧通道的连结部分被切口。因此，凸起密封件的该连结部分的耐载荷特性与凸起密封件的其他部分(除连结部分之外的部分)的耐载荷特性相比降低。期望的是，能够抑制施加于凸起密封件的表面压力(在凸起密封件前端的接触压力)发生偏差。

用于解决问题的方案

本发明是考虑这样的课题而做出的，目的在于提供能够实现使用简单并且经济性的结构，来使施加于包围制冷剂连通孔的凸起密封件的表面压力均匀化的燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆。

本发明的一方式涉及燃料电池用隔板构件，其具备相互层叠的金属制的第一隔板和第二隔板，燃料电池用隔板构件形成有：在所述第一隔板与所述第二隔板之间设置的冷却介质流路；在隔板厚度方向贯通的冷却介质连通孔；以及将所述冷却介质流路与所述冷却介质连通孔相互连通的桥部，在所述第一隔板形成以包围所述冷却介质连通孔的方式从所述第一隔板的表面向与所述第二隔板相反方向突出的、用于防止流体漏出的第一凸起密封件，在所述第二隔板形成以包围所述冷却介质连通孔的方式从所述第二隔板的表面向与所述第一隔板相反方向突出的、用于防止流体漏出的第二凸起密封件，所述燃料电池用隔板构件层叠于电解质膜-电极结构体并且向层叠方向施加压缩载荷，其中，所述桥部具有：第一凸部，其是相对于所述第一凸起密封件分离地形成的，从所述第一隔板的表面向与所述第二隔板相反方向突出，形成与所述冷却介质连通孔连通的第一连通路；以及第二凸部，其是相对于所述第二凸起密封件分离地形成地，从所述第二隔板的表面向与所述第一隔板相反方向突出，形成将所述第一连通路与所述冷却介质流路相互连通的第二连通路，从所述隔板厚度方向俯视观察时，所述第一凸部以与所述第二凸起密封件交叉的方式延伸，并且所述第二凸部以与所述第一凸起密封件交叉的方式延伸。

本发明的其他方式涉及燃料电池堆，其是燃料电池用隔板构件与电解质膜-电极结构体交替地层叠来构成的，所述燃料电池用隔板构件具备相互层叠的金属制的第一隔板和第二隔板，其中，在所述燃料电池用隔板构件形成有：在所述第一隔板与所述第二隔板之间设置的冷却介质流路；在隔板厚度方向贯通的冷却介质连通孔；以及将所述冷却介质流路与所述冷却介质连通孔相互连通的桥部，在所述第一隔板形成以包围所述冷却介质连通孔的方式从所述第一隔板的表面向与所述第二隔板相反方向突出的、用于防止流体漏出的第一凸起密封件，在所述第二隔板形成以包围所述冷却介质连通孔的方式从所述第二隔板的表面向与所述第一隔板相反方向突出的、用于防止流体漏出的第二凸起密封件，所述燃料电池用隔板构件层叠于电解质膜-电极结构体并且向层叠方向施加压缩载荷，所述桥部具有：第一凸部，其是相对于所述第一凸起密封件分离地形成的，从所述第一隔板的表面向与所述第二隔板相反方向突出，形成与所述冷却介质连通孔连通的第一连通路；以及第二凸部，其是相对于所述第二凸起密封件分离地形成的，从所述第二隔板的表面向与所述第一隔板相反方向突出，形成将所述第一连通路与所述冷却介质流路相互连通的第二连通路，从所述隔板厚度方向俯视观察时，所述第一凸部以与所述第二凸起密封件交叉的方式延伸，并且所述第二凸部以与所述第一凸起密封件交叉的方式延伸。

发明的效果

根据本发明，第一凸部与第一凸起密封件没有连结，因此在第一凸起密封件没有形成切口部。另外，第二凸部与第二凸起密封件没有连结，因此在第二凸起密封件没有形成切口部。因此，第一凸起密封件和第二凸起密封件的耐载荷特性不会降低。由此，能够实现使用简单并且经济性的结构，来使施加于包围制冷剂连通孔的凸起密封件(第一凸起密封件和第二凸起密封件)的表面压力均匀化。

参照附图来说明以下的实施方式，从而能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。

附图说明

图1是本发明的一实施方式涉及的燃料电池堆的立体说明图。

图2是燃料电池堆的一部分省略纵剖视图。

图3是构成燃料电池堆的一部分的发电单电池的分解立体图。

图4是从第一隔板侧观察到的燃料电池用隔板构件的正面说明图。

图5是从第二隔板侧观察到的燃料电池用隔板构件的正面说明图。

图6是从第一隔板侧观察到的第一隔板的包围冷却介质入口连通孔的第一凸起密封件的主要部分说明图。

图7是从第一隔板侧观察到的第二隔板的包围冷却介质入口连通孔的第二凸起密封件的主要部分说明图。

图8A是第一隔板的一部分省略立体说明图，图8B是第二隔板的一部分省略立体说明图。

图9是图6的沿着IX-IX线的剖视图。

图10是图6的沿着X-X线的剖视图。

具体实施方式

以下，例举优选的实施方式并参照附图来说明本发明涉及的燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆。

如图1和图2所示，本发明的一实施方式涉及的燃料电池堆11具备在水平方向(箭头符号A方向)层叠多个发电单电池12而成的层叠体14。燃料电池堆11例如搭载于未图示的燃料电池电动汽车等燃料电池车辆。

在层叠体14的层叠方向(箭头符号A方向)一端，朝向外方依次配设端子板16a、绝缘件18a以及端板20a。在层叠体14的层叠方向另一端，朝向外方依次配设端子板16b、绝缘件18b以及端板20b。

如图2所示，端子板16a、16b由具有导电性的材料构成，例如由铜、铝或者不锈钢等金属构成。在端子板16a的大致中央设置向层叠方向外方延伸的端子部22a，在端子板16b的大致中央设置向层叠方向外方延伸的端子部22b(参照图1)。

绝缘件18a、18b由绝缘性材料形成，例如聚碳酸酯(PC)、酚醛树脂等。在绝缘件18a的中央部形成朝向层叠体14开口并且收容端子板16a的凹部23a。在绝缘件18b的中央部形成朝向层叠体14开口并且收容端子板16b的凹部23b。

如图1所示，端板20a、20b具有横长(也可以是纵长)的长方形，并且在各边之间配置有连结杆24。各个连结杆24的两端借助螺栓26被固定在端板20a、20b的内表面，对多个层叠的发电单电池12施加层叠方向(箭头符号A方向)的紧固载荷(压缩载荷)。而且，也可以是，在燃料电池堆11中构成为，具备将端板20a、20b设为端板的筐体，在筐体内收容层叠体14。

如图2所示，发电单电池的电解质膜-电极结构体28(以下简称为MEA 28)被第一隔板30和第二隔板32夹持。如图3所示，在发电单电池12的箭头符号B方向(图2中的水平方向)的一端缘部，沿着箭头符号A方向相同连通孔相互连通地设置有氧化剂气体入口连通孔34a、冷却介质入口连通孔(冷却介质连通孔)36a以及燃料气体出口连通孔38b。

氧化剂气体入口连通孔34a、冷却介质入口连通孔36a以及燃料气体出口连通孔38b沿着箭头符号C方向排列设置。氧化剂气体入口连通孔34a供给氧化剂气体、例如含氧气体。冷却介质入口连通孔36a供给冷却介质。燃料气体出口连通孔38b排出燃料气体、例如含氢气体。

在发电单电池12的箭头符号B方向的另一端缘部，沿着箭头符号C方向排列设置有沿着箭头符号A方向相同连通孔相互连通的燃料气体入口连通孔38a、冷却介质出口连通孔(冷却介质连通孔)36b以及氧化剂气体出口连通孔34b。

燃料气体入口连通孔38a供给燃料气体。冷却介质出口连通孔36b排出冷却介质。氧化剂气体出口连通孔34b排出氧化剂气体。氧化剂气体入口连通孔34a和氧化剂气体出口连通孔34b与燃料气体入口连通孔38a和燃料气体出口连通孔38b的配置不限定于本实施方式。可以根据要求的规格适当设定。

如图2所示，MEA 28具备MEA主体28a以及在MEA主体28a的外周部设置的树脂膜46。MEA主体28a具有电解质膜40以及夹持电解质膜40的阳极电极42和阴极电极44。

电解质膜40例如是固体高分子电解质膜(阳离子交换膜)。固体高分子电解质膜例如是含有水分的全氟磺酸的薄膜。电解质膜40被阳极电极42和阴极电极44夹持。电解质膜40除了能够使用氟系电解质以外，还能够使用HC(碳化氢)系电解质。电解质膜40具有比阳极电极42和阴极电极44小的平面尺寸(外形尺寸)。

在阳极电极42的外周缘部与阴极电极44的外周缘部之间夹持具有框形状的树脂膜46。树脂膜46的内周端面与电解质膜40的外周端面接近、重叠或者抵接。如图3所示，在树脂膜46的箭头符号B方向的一端缘部设置氧化剂气体入口连通孔34a、冷却介质入口连通孔36a以及燃料气体出口连通孔38b。在树脂膜46的箭头符号B方向的另一端缘部设置燃料气体入口连通孔38a、冷却介质出口连通孔36b以及氧化剂气体出口连通孔34b。

树脂膜46例如由PPS(聚苯硫醚)、PPA(聚邻苯二甲酰胺)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES(聚醚砜)、LCP(液晶聚合物)、PVDF(聚偏氟乙烯)、硅树脂、氟树脂、或者m-PPE(改性聚苯醚树脂)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)或者改性聚烯烃构成。此外也可以是，不使用树脂膜46，而使电解质膜40向外方突出。另外，也可以是，在向外方突出的电解质膜40的两侧设置框形状的膜。

如图2至图5所示，第一隔板30与第二隔板32相互接合来构成隔板构件(燃料电池用隔板构件)10。换言之，隔板构件10是接合隔板，该接合隔板具备将第一隔板30的外周部与第二隔板32的外周部相互接合的接合部47。第一隔板30与第二隔板32的接合方法能够举出激光焊接、缝焊接、钎焊或者铆接等。

第一隔板30和第二隔板32分别是金属制，例如是将钢板、不锈钢板、铝板、镀处理钢板、或者在其金属表面实施了用于防腐蚀的表面处理而成的金属薄板的截面冲压成型为波形来构成的。

如图2至图4所示，例如，在第一隔板30的朝向MEA 28的面30a(以下称为“表面30a”)设置沿着箭头符号B方向延伸的氧化剂气体流路48。如图4所示，氧化剂气体流路48与氧化剂气体入口连通孔34a和氧化剂气体出口连通孔34b可流通流体地连通。氧化剂气体流路48在沿着箭头符号B方向延伸的多个凸部48a之间具有直线状流路槽48b。也可以是，代替多个直线状流路槽48b，而设置多个波状流路槽。

在第一隔板30的表面30a，在氧化剂气体入口连通孔34a与氧化剂气体流路48之间设置具有多个压花列的入口缓冲部50A，所述压花列由沿着箭头符号C方向排列的多个压花部50a形成。另外，在第一隔板30的表面30a，在氧化剂气体出口连通孔34b与氧化剂气体流路48之间设置具有多个压花列的出口缓冲部50B，所述压花列由多个压花部50b形成。

而且，在第一隔板30的与氧化剂气体流路48相反侧的面30b，在入口缓冲部50A的上述压花列之间设置由沿着箭头符号C方向排列并朝向相反侧突出的多个压花部51a形成的压花列，并且在出口缓冲部50B的上述压花列之间设置由沿着箭头符号C方向排列并朝向相反侧突出的多个压花部51b形成的压花列。压花部51b构成制冷剂面侧的缓冲部。

在第一隔板30的表面30a，通过冲压成型来使第一密封线(金属凸起密封件)52朝向MEA 28(向与邻接的第二隔板32相反方向)突出成形。第一密封线52防止从第一隔板30与MEA 28之间向外部漏出流体(氧化剂气体、燃料气体以及冷却介质)。在从隔板厚度方向(箭头符号A方向)俯视观察(以下存在仅称为俯视观察的情况)时，第一密封线52的各边形成为直线状。而且，也可以是，在俯视观察时，第一密封线52的各边形成为波状。

如图2所示，在第一密封线52的凸部前端面，通过印刷或者涂布等来固定第一树脂件60。在第一树脂件60例如使用聚酯纤维。也可以是，第一树脂件60设置在树脂膜46侧。第一树脂件60不是不可缺少的，也可以没有。在向层叠体14施加了压缩载荷的载荷施加状态下，第一树脂件60与树脂膜46气密并且液密地接触。

在图4中，第一密封线52具有第一内侧凸起部54、第一外侧凸起部56以及多个第一连通孔凸起部58a～58f。

第一内侧凸起部54将氧化剂气体流路48、入口缓冲部50A以及出口缓冲部50B包围。第一外侧凸起部56以沿着接合部47的内侧的方式围绕在第一隔板30的表面30a的外周缘部。

第一连通孔凸起部58a包围氧化剂气体入口连通孔34a。第一连通孔凸起部58b包围氧化剂气体出口连通孔34b。第一连通孔凸起部58c包围燃料气体入口连通孔38a。第一连通孔凸起部58d包围燃料气体出口连通孔38b。第一连通孔凸起部(第一凸起密封件)58e包围冷却介质入口连通孔36a。第一连通孔凸起部(第一凸起密封件)58f包围冷却介质出口连通孔36b。

如图5所示，在第二隔板32的朝向MEA 28的面32a(以下称为“表面32a”)例如形成沿着箭头符号B方向延伸的燃料气体流路62。燃料气体流路62与燃料气体入口连通孔38a和燃料气体出口连通孔38b可流通流体地连通。燃料气体流路62在沿着箭头符号B方向延伸的多个凸部62a之间具有直线状流路槽62b。也可以是，代替多个直线状流路槽62b，而设置多个波状流路槽。

在第二隔板32的表面32a，在燃料气体入口连通孔38a与燃料气体流路62之间设置具有多个压花列的入口缓冲部64A，所述压花列由沿着箭头符号C方向排列的多个压花部64a形成。另外，在第二隔板32的表面32a，在燃料气体出口连通孔38b与燃料气体流路62之间设置具有多个压花列的出口缓冲部64B，所述压花列由多个压花部64b形成。

而且，在第二隔板32的与燃料气体流路62相反侧的面32b，在入口缓冲部64A的上述压花列之间设置由沿着箭头符号C方向排列并朝向相反侧突出的多个压花部65a形成的压花列，并且在出口缓冲部64B的上述压花列之间设置由沿着箭头符号C方向排列并朝向相反侧突出的多个压花部65b形成的压花列。压花部65b构成制冷剂面侧的缓冲部。

在第二隔板32的表面32a，通过冲压成型来使第二密封线66朝向MEA 28(向与邻接的第一隔板30相反方向)鼓出成形。在俯视观察时，第二密封线66的各边形成为直线状。而且，也可以是，在俯视观察时，第二密封线66的各边形成为波状。

如图2所示，在第二密封线66的凸部前端面，通过印刷或者涂布等来固定第二树脂件74。第二树脂件74例如使用聚酯纤维。也可以是，第二树脂件74设置在树脂膜46侧。第二树脂件74不是不可缺少的，也可以没有。

在图5中，第二密封线66具有第二内侧凸起部68、第二外侧凸起部70以及多个第二连通孔凸起部72a～72f。

第二内侧凸起部68将燃料气体流路62、入口缓冲部64A以及出口缓冲部64B包围。第二外侧凸起部70以沿着接合部47的内侧的方式围绕在第二隔板32的表面32a的外周缘部。

第二连通孔凸起部72a包围氧化剂气体入口连通孔34a。第二连通孔凸起部72b包围氧化剂气体出口连通孔34b。第二连通孔凸起部72c包围燃料气体入口连通孔38a。第二连通孔凸起部72d包围燃料气体出口连通孔38b。第二连通孔凸起部(第二凸起密封件)72e包围冷却介质入口连通孔36a。第二连通孔凸起部(第二凸起密封件)72f包围冷却介质出口连通孔36b。

第二连通孔凸起部72a与第一连通孔凸起部58a同样地构成，第二连通孔凸起部72b与第一连通孔凸起部58b同样地构成。第二连通孔凸起部72c与第一连通孔凸起部58c同样地构成，第二连通孔凸起部72d与第一连通孔凸起部58d同样地构成。

如图2和图3所示，在隔板构件10，在相互层叠的金属制的第一隔板30与第二隔板32之间形成冷却介质流路76。冷却介质流路76分别与作为在隔板厚度方向(箭头符号A方向)贯通的冷却介质连通孔的冷却介质入口连通孔36a和冷却介质出口连通孔36b可流通流体地连通。形成有氧化剂气体流路48的第一隔板30的背面形状与形成有燃料气体流路62的第二隔板32的背面形状重合来形成冷却介质流路76。

如图6所示，在俯视观察时，包围冷却介质入口连通孔36a的第一连通孔凸起部58e形成为四边形，包括第一内侧密封部78a、第一外侧密封部78b、两个第一连结密封部78c、78d。

第一内侧密封部78a构成第一连通孔凸起部58e中的冷却介质流路76侧的端部并且沿着箭头符号C方向延伸。第一外侧密封部78b构成第一连通孔凸起部58e中的与冷却介质流路76相反侧的端部并且沿着箭头符号C方向延伸。第一内侧密封部78a与第一外侧密封部78b相互平行地延伸。

第一连结密封部78c沿着箭头符号B方向延伸并将第一内侧密封部78a的一端与第一外侧密封部78b的一端相互连结。优选的是，在俯视观察时，第一连结密封部78c与第一内侧密封部78a的连结部分(交叉部)以及第一连结密封部78c与第一外侧密封部78b的连结部分(交叉部)分别形成为圆角形状(日文：R形状)。第一连结密封部78d沿着箭头符号B方向延伸并将第一内侧密封部78a的另一端与第一外侧密封部78b的另一端相互连结。优选的是，在俯视观察时，第一连结密封部78d与第一内侧密封部78a的连结部分(交叉部)以及第一连结密封部78d与第一外侧密封部78b的连结部分(交叉部)分别形成为圆角形状。

如图4所示，包围冷却介质出口连通孔36b的第一连通孔凸起部58f，与第一连通孔凸起部58e同样地构成。因此，省略第一连通孔凸起部58f的结构的详细说明。在第一内侧凸起部54中的与第一连通孔凸起部58e、58f相向的部分设置与第一连通孔凸起部58e、58f的形状相配合地向冷却介质流路76侧突出的突出部54a。突出部54a包括位于第一连通孔凸起部58e、58f的内侧的位置的第一内侧部分55。

在图7中，在俯视观察时，第二隔板32的包围冷却介质入口连通孔36a的第二连通孔凸起部72e形成为四边形，包括第二内侧密封部80a、第二外侧密封部80b、两个第二连结密封部80c、80d。

第二连结密封部80c沿着箭头符号B方向延伸并将第二内侧密封部80a的一端与第二外侧密封部80b的一端相互连结。优选的是，在俯视观察时，第二连结密封部80c与第二内侧密封部80a的连结部分以及第二连结密封部80c与第二外侧密封部80b的连结部分分别形成为圆角形状。第二连结密封部80d沿着箭头符号B方向延伸并将第二内侧密封部80a的另一端与第二外侧密封部80b的另一端相互连结。优选的是，在俯视观察时，第二连结密封部80d与第二内侧密封部80a的连结部分以及第二连结密封部80d与第二外侧密封部80b的连结部分分别形成为圆角形状。

如图6和图7所示，第二连通孔凸起部72e形成为与第一连通孔凸起部58e相比在箭头符号B方向的尺寸小。具体来讲，第二内侧密封部80a比第一内侧密封部78a靠近冷却介质入口连通孔36a。从隔板厚度方向俯视观察时，第二内侧密封部80a与第一内侧密封部78a没有重合。第二外侧密封部80b和第二连结密封部80c、80d具有与第一外侧密封部78b和第一连结密封部78c、78d重合的重合部。换言之，第二外侧密封部80b的整体与第一外侧密封部78b重合，第二连结密封部80c的一部分与第一连结密封部78c重合，第二连结密封部80d的一部分与第一连结密封部78d重合。

在图5中，包围冷却介质出口连通孔36b的第二连通孔凸起部72f，与第二连通孔凸起部72e同样地构成。因此，省略第二连通孔凸起部72f的结构的详细说明。如图6和图7所示，第一内侧部分55位于比第二内侧凸起部68中的第二内侧部分69靠冷却介质流路76侧的位置，所述第二内侧部分69位于比第二连通孔凸起部72e、72f靠内侧的位置。

如图4和图8A所示，在第一隔板30中的冷却介质入口连通孔36a与第一连通孔凸起部58e之间设置平面状地延伸的第一平面部82。而且，在图8A中，省略第一树脂件60的图示。如图5和图8B所示，在第二隔板32中的冷却介质入口连通孔36a与第二连通孔凸起部72e之间设置平面状地延伸的第二平面部84。而且，在图8B中，省略第二树脂件74的图示。第一平面部82与第二平面部84相互接触。

在图4中，在第一隔板30中的冷却介质出口连通孔36b与第一连通孔凸起部58f之间设置平面状地延伸的第一平面部86。在图5中，在第二隔板32中的冷却介质出口连通孔36b与第二连通孔凸起部72f之间设置平面状地延伸的第二平面部88。第一平面部86与第二平面部88相互接触。

如图4和图5所示，在隔板构件10设置氧化剂气体入口桥部90、氧化剂气体出口桥部92、燃料气体入口桥部94、燃料气体出口桥部96、冷却介质入口桥部98以及冷却介质出口桥部100。

如图4所示，氧化剂气体入口桥部90将氧化剂气体入口连通孔34a与氧化剂气体流路48相互连通。氧化剂气体入口桥部90具有在第一隔板30形成的多个第一内侧通道102(参照图4)和第一外侧通道104(参照图4)、在第二隔板32形成的多个第二内侧通道106(参照图5)和第二外侧通道108(参照图5)。

在图4中，第一内侧通道102和第一外侧通道104分别从第一隔板30的表面30a向与邻接的第二隔板32相反方向突出。第一内侧通道102从第一连通孔凸起部58a的内周壁部朝向氧化剂气体入口连通孔34a延伸出。第一外侧通道104从第一连通孔凸起部58a的外周壁部朝向氧化剂气体流路48延伸出。在第一外侧通道104的延出端(日文：延出端)设置开口，氧化剂气体入口连通孔34a与氧化剂气体流路48可流通流体地连通。

在图5中，第二内侧通道106和第二外侧通道108分别从第二隔板32的表面32a向与邻接的第一隔板30相反方向突出。第二内侧通道106从第二连通孔凸起部72a的内周壁部朝向氧化剂气体入口连通孔34a延伸出。第二外侧通道108从第二连通孔凸起部72a的外周壁部朝向氧化剂气体流路48延伸出。

如图4和图5所示，在俯视观察时，第一内侧通道102与第二内侧通道106以相互连通地形成一个内侧通路110的方式相互重合。在俯视观察时，第一外侧通道104与第二外侧通道108以相互连通地形成一个外侧通路112的方式相互重合。内侧通路110与外侧通路112经由在第一连通孔凸起部58a与第二连通孔凸起部72a之间形成的内孔来相互连通。

氧化剂气体出口桥部92、燃料气体入口桥部94以及燃料气体出口桥部96分别与氧化剂气体入口桥部90同样地构成。因此，简单说明氧化剂气体出口桥部92、燃料气体入口桥部94以及燃料气体出口桥部96，省略其详细的结构的说明。

如图4所示，氧化剂气体出口桥部92将氧化剂气体流路48与氧化剂气体出口连通孔34b相互连通。氧化剂气体出口桥部92具有在第一隔板30形成的多个第一内侧通道114(参照图4)和第一外侧通道116(参照图4)、在第二隔板32形成的多个第二内侧通道118(参照图5)和第二外侧通道120(参照图5)。

在图4和图5中，第一内侧通道114与第二内侧通道118相互连通来形成内侧通路122。第一外侧通道116与第二外侧通道120相互连通来形成外侧通路124。内侧通路122与外侧通路124经由在第一连通孔凸起部58b与第二连通孔凸起部72b之间形成的内孔相互连通。

如图5所示，燃料气体入口桥部94将燃料气体入口连通孔38a与燃料气体流路62相互连通。燃料气体入口桥部94具有在第一隔板30形成的多个第一内侧通道126(参照图4)和第一外侧通道128(参照图4)、在第二隔板32形成的多个第二内侧通道130(参照图5)和第二外侧通道132(参照图5)。

在图4和图5中，第一内侧通道126与第二内侧通道130相互连通来形成内侧通路134。第一外侧通道128与第二外侧通道132相互连通来形成外侧通路136。内侧通路134与外侧通路136经由在第一连通孔凸起部58c与第二连通孔凸起部72c之间形成的内孔相互连通。

如图5所示，燃料气体出口桥部96将燃料气体流路62与燃料气体出口连通孔38b相互连通。燃料气体出口桥部96具有在第一隔板30形成的多个第一内侧通道138(参照图4)和第一外侧通道140(参照图4)、在第二隔板32形成的多个第二内侧通道142(参照图5)和第二外侧通道144(参照图5)。

在图4和图5中，第一内侧通道138与第二内侧通道142相互连通来形成内侧通路146。第一外侧通道140与第二外侧通道144相互连通来形成外侧通路148。内侧通路146与外侧通路148经由第一连通孔凸起部58d与第二连通孔凸起部72d的内孔相互连通。

如图6至图9所示，冷却介质入口桥部98将冷却介质入口连通孔36a与冷却介质流路76相互连通。冷却介质入口桥部98具有在第一隔板30形成的多个第一凸部150、在第二隔板32形成的多个第二凸部152。

第一凸部150的数量与第二凸部152的数量彼此相同。在本实施方式中，虽然示出了分别设置了三个第一凸部150和第二凸部152的例子，但第一凸部150和第二凸部152各自的数量可以是一个、两个或者四个以上。

如图6、图8A以及图9所示，多个第一凸部150以相对于第一连通孔凸起部58e分离的方式形成于第一平面部82。多个第一凸部150在箭头符号C方向相互分离的状态下并列设置(参照图6和图8A)。各个第一凸部150从第一隔板30的表面30a(第一平面部82的表面)向与邻接的第二隔板32相反方向突出，来形成与冷却介质入口连通孔36a连通的第一连通路150a。

在图10中，各个第一凸部150的横截面形状是朝向前端侧而前端变细形状的梯形形状。各个第一凸部150的两侧的侧壁154相对于隔板厚度方向(箭头符号A方向)倾斜。在MEA 28与隔板构件10交替地层叠并向层叠方向施加了压缩载荷的载荷施加状态下，第一凸部150的突出端面156同与第一隔板30邻接的MEA 28(树脂膜46)面接触。即，各个第一凸部150以在向层叠体14施加了压缩载荷的载荷施加状态下承受该压缩载荷的方式设定突出高度。

在本实施方式中，第一凸部150的突出端面156是平坦面。但是，第一凸部150的突出端面156如果能够在载荷施加状态下与MEA 28面接触，也可以是例如凸状弯曲面那样的除平坦面之外的形状。

如图6、图8A以及图9所示，各个第一凸部150从冷却介质入口连通孔36a的开口缘部朝向冷却介质流路76沿着箭头符号B方向延伸出。在图6中，在俯视观察时，各个第一凸部150以与第二内侧密封部80a和第二内侧凸起部68交叉的方式延伸。由此，各个第一凸部150能够承受夹着MEA 28(树脂膜46)地配置在邻旁的隔板构件10的第二隔板32的第二连通孔凸起部72e(第二内侧密封部80a)和第二内侧凸起部68的表面压力的反作用力(参照图9)。

也就是说，在从隔板厚度方向俯视观察时，各个第一凸部150的延出端部位于第一内侧密封部78a与第二内侧密封部80a之间的位置。换言之，从隔板厚度方向俯视观察时，第一凸部150的延出端部(冷却介质流路76侧的端部)位于比第二内侧凸起部68靠冷却介质流路76侧的位置。即，第一凸部150的延出端部位于比第一内侧密封部78a稍微偏靠冷却介质入口连通孔36a侧的位置。

如图7、图8B以及图9所示，多个第二凸部152以相对于第二连通孔凸起部72e分离的方式形成于第二连通孔凸起部72e与冷却介质流路76之间。多个第二凸部152在箭头符号C方向相互分离的状态下并列设置(参照图7和图8B)。各个第二凸部152从第二隔板32的表面32a向与邻接的第一隔板30相反方向突出来形成将第一连通路150a与冷却介质流路76相互连通的第二连通路152a。

在图10中，各个第二凸部152的横截面形状是朝向前端侧而前端变细形状的梯形形状。各个第二凸部152的两侧的侧壁158相对于隔板厚度方向(箭头符号A方向)倾斜。在向层叠体14施加层叠方向的压缩载荷的载荷施加状态下，各个第二凸部152的突出端面160同与第二隔板32邻接的MEA 28(树脂膜46)面接触。即，各个第二凸部152以在向层叠体14施加了压缩载荷的载荷施加状态下承受该压缩载荷的方式设定突出高度。

在本实施方式中，第二凸部152的突出端面160是平坦面。但是，第二凸部152的突出端面160如果能够在载荷施加状态下与MEA 28面接触，也可以是例如凸状弯曲面那样的除平坦面之外的形状。

在图7中，在俯视观察时，各个第二凸部152以与第一内侧密封部78a和第一内侧凸起部54的突出部54a交叉的方式沿着箭头符号B方向延伸。由此，各个第二凸部152能够承受夹着MEA 28(树脂膜46)地配置在邻旁的隔板构件10的第一隔板30的第一连通孔凸起部58e(第一内侧密封部78a)和第一内侧凸起部54的表面压力的反作用力(参照图9)。

在俯视观察时，第二凸部152的一端部(冷却介质入口连通孔36a侧的端部)与第一凸部150的延出端部重合。也就是说，在俯视观察时，第一连通路150a与第二连通路152a的连结部162位于第一内侧密封部78a与第二内侧密封部80a之间的位置。连结部162位于第一内侧部分55与第二内侧部分69之间的位置。换言之，连结部162位于第二内侧部分69与第一内侧密封部78a之间的位置。从隔板厚度方向俯视观察时，第二凸部152的另一端部(冷却介质流路76侧的端部)位于比第一内侧凸起部54的突出部54a靠冷却介质流路76侧的位置。

如图6至图8B所示，在隔板构件10中的冷却介质入口连通孔36a的附近设置有在第一隔板30设置的第一承压部164、在第二隔板32设置的第二承压部166。在图6和图8A中，第一承压部164具有从第一隔板30的表面30a(第一平面部82的表面)向与邻接的第二隔板32相反方向突出的多个第一突起168a～168d。在载荷施加状态下，各个第一突起168a～168d的突出端面170同与第二隔板32邻接的MEA 28(树脂膜46)面接触。

在本实施方式中，各个第一突起168a～168d的突出端面170是椭圆形状的平坦面。但是，各个第一突起168a～168d的突出端面170如果能够在载荷施加状态下与MEA 28面接触，也可以是例如凸状弯曲面那样的除平坦面之外的形状。另外，各个第一突起168a～168d的突出端面170的平面形状不限定于椭圆形状，也可以是正圆形状、多边形状。

在图6中，在从隔板厚度方向俯视观察时，第一突起168a和第一突起168b设置为与第二内侧密封部80a重合并且从箭头符号C方向夹着多个第一凸部150。由此，第一突起168a、168b能够承受夹着MEA 28(树脂膜46)地配置在邻旁的隔板构件10的第二隔板32的第二连通孔凸起部72e(第二内侧密封部80a)的表面压力的反作用力。第一突起168a位于第一连结密封部78c与第一凸部150之间的位置。第一突起168b位于第一连结密封部78d与第一凸部150之间的位置。

从隔板厚度方向俯视观察时，第一突起168c和第一突起168d设置为与第二内侧凸起部68(第二内侧部分69)重合并且从箭头符号C方向夹着多个第一凸部150。由此，第一突起168c、168d能够承受夹着MEA 28(树脂膜46)地配置在邻旁的隔板构件10的第二隔板32的第二内侧凸起部68的表面压力的反作用力。第一突起168c位于第一连结密封部78c与第一凸部150之间的位置。第一突起168d位于第一连结密封部78d与第一凸部150之间的位置。

如图7和图8B所示，第二承压部166具有从第二隔板32的表面32a向与邻接的第一隔板30相反方向突出的多个第二突起172a～172d。在载荷施加状态下，第二突起172a～172d的突出端面174同与第一隔板30邻接的MEA 28(树脂膜46)面接触。

在图7中，在本实施方式中，各个第二突起172a～172d的突出端面174是大致L字状的平坦面。但是，各个第二突起172a～172d的突出端面174如果能够在施加载荷状态下与MEA 28的阳极电极42面接触，也可以是例如凸状弯曲面那样的除平坦面之外的形状。另外，各个第二突起172a～172d的突出端面174的平面形状不限定于大致L字状，也可以是正圆形状、椭圆形状、四边形等。

在图7中，从隔板厚度方向俯视观察时，第二突起172a和第二突起172b设置为与第一内侧密封部78a和第一连结密封部78c、78d重合并且从箭头符号C方向夹着多个第二凸部152。由此，第二突起172a、172b能够承受夹着MEA 28(树脂膜46)地配置在邻旁的隔板构件10的第一隔板30的第一连通孔凸起部58e的表面压力的反作用力(参照图6)。第二突起172a位于第一内侧密封部78a与第一连结密封部78c的连结部分(交叉部)的位置。第二突起172b位于第一内侧密封部78a与第一连结密封部78d的连结部分(交叉部)的位置。

从隔板厚度方向俯视观察时，第二突起172c和第二突起172d设置为与第一内侧凸起部54的突出部54a的角部重合并且从箭头符号C方向夹着多个第二凸部152。换言之，从隔板厚度方向俯视观察时，第二突起172c和第二突起172d位于与第一内侧部分55重合的位置。由此，第二突起172c、172d能够承受夹着MEA 28(树脂膜46)地配置在邻旁的隔板构件10的第一隔板30的第一内侧凸起部54的表面压力的反作用力(参照图6)。

如图4和图5所示，在隔板构件10中的冷却介质出口连通孔36b的附近设置有在第一隔板30设置的第一承压部176、在第二隔板32设置的第二承压部178。第一承压部176与上述的第一承压部164同样地构成，第二承压部178与上述的第二承压部166同样地构成。因此，省略第一承压部176和第二承压部178的详细的结构的说明。

下面，对像这样构成的燃料电池堆11的动作进行说明。

首先，如图1所示，向端板20a的氧化剂气体入口连通孔34a供给含氧气体等氧化剂气体、例如空气。向端板20a的燃料气体入口连通孔38a供给含氢气体等燃料气体。向端板20a的冷却介质入口连通孔36a供给纯水、乙二醇、油等冷却介质。

如图4所示，氧化剂气体从氧化剂气体入口连通孔34a经由氧化剂气体入口桥部90被导入至第一隔板30的氧化剂气体流路48。而且，氧化剂气体沿着氧化剂气体流路48向箭头符号B方向移动，被供给至MEA主体28a的阴极电极44。

另一方面，如图5所示，燃料气体从燃料气体入口连通孔38a经由燃料气体入口桥部94被导入至第二隔板32的燃料气体流路62。而且，燃料气体沿着燃料气体流路62向箭头符号B方向移动，被供给至MEA主体28a的阳极电极42。

因此，在各个MEA主体28a中，被供给至阴极电极44的氧化剂气体与被供给至阳极电极42的燃料气体因电化学反应被消耗，来进行发电。

接着，如图4所示，被供给至阴极电极44并被消耗的氧化剂气体从氧化剂气体流路48经由氧化剂气体出口桥部92向氧化剂气体出口连通孔34b流动，并沿着氧化剂气体出口连通孔34b向箭头符号A方向被排出。同样地，如图5所示，被供给至阳极电极42并被消耗的燃料气体从燃料气体流路62经由燃料气体出口桥部96向燃料气体出口连通孔38b流动，并沿着燃料气体出口连通孔38b向箭头符号A方向被排出。

另外，如图3所示，被供给至冷却介质入口连通孔36a的冷却介质从冷却介质入口连通孔36a经由冷却介质入口桥部98被导入至在第一隔板30与第二隔板32之间形成的冷却介质流路76。这时，如图9所示，冷却介质流通于在第一隔板30形成的第一凸部150的第一连通路150a之后，经由连结部162流通于在第二隔板32形成的第二凸部152的第二连通路152a从而被引导至冷却介质流路76。而且，冷却介质沿着箭头符号B方向流通于冷却介质流路76，由此冷却电解质膜-电极结构体28。

接着，流通于冷却介质流路76的冷却介质从冷却介质流路76经由冷却介质出口桥部100向冷却介质出口连通孔36b流动，并沿着冷却介质出口连通孔36b向箭头符号A方向被排出。

该情况下，本实施方式涉及的隔板构件10以及燃料电池堆11实现以下的效果。

根据本实施方式，第一凸部150与第一凸起密封件(第一连通孔凸起部58e、58f)没有连结，因此第一凸起密封件(第一连通孔凸起部58e、58f)没有形成切口部。另外，第二凸部152与第二凸起密封件(第二连通孔凸起部72e、72f)没有连结，因此第二凸起密封件(第二连通孔凸起部72e、72f)没有形成切口部。因此，第一凸起密封件(第一连通孔凸起部58e、58f)和第二凸起密封件(第二连通孔凸起部72e、72f)的耐载荷特性不会降低。由此，能够实现使用简单并且经济性的结构，来使施加于包围冷却介质连通孔(冷却介质入口连通孔36a、冷却介质出口连通孔36b)的第一凸起密封件(第一连通孔凸起部58e、58f)和第二凸起密封件(第二连通孔凸起部72e、72f)的表面压力均匀化。

第一凸部150和第二凸部152分别以在施加了压缩载荷的载荷施加状态下承受压缩载荷的方式设定突出高度。

根据这样的结构，能够由第二凸部152承受第一凸起密封件(第一连通孔凸起部58e、58f)的表面压力的反作用力，并且能够由第一凸部150承受第二凸起密封件(第二连通孔凸起部72e、72f)的表面压力的反作用力。

第一凸部150在相互分离的状态下设置多个，第二凸部152在相互分离的状态下设置多个。

根据这样的结构，能够由多个第二凸部152有效果地承受第一凸起密封件(第一连通孔凸起部58e、58f)的表面压力的反作用力，并且能够由多个第一凸部150有效果地承受第二凸起密封件(第二连通孔凸起部72e、72f)的表面压力的反作用力。

第一凸起密封件(第一连通孔凸起部58e、58f)的构成冷却介质流路76侧的端部的第一内侧密封部78a位于比第二凸起密封件(第二连通孔凸起部72e、72f)的构成冷却介质流路76侧的端部的第二内侧密封部80a靠冷却介质流路76侧的位置。从隔板厚度方向俯视观察时，第一凸部150与第二内侧密封部80a交叉并且第二凸部152与第一内侧密封部78a交叉。第一连通路150a与第二连通路152a的连结部162位于第一内侧密封部78a与第二内侧密封部80a之间的位置。

根据这样的结构，能够使隔板构件10的结构简单化。

在第一隔板30中的冷却介质连通孔(冷却介质入口连通孔36a、冷却介质出口连通孔36b)与第一凸起密封件(第一连通孔凸起部58e、58f)之间设置平面状地延伸的第一平面部82、86。在第二隔板32中的冷却介质连通孔(冷却介质入口连通孔36a、冷却介质出口连通孔36b)与第二凸起密封件(第二连通孔凸起部72e、72f)之间设置平面状地延伸的第二平面部84、88。第一平面部82、86与第二平面部84、88相互接触。

根据这样的结构，能够将冷却介质连通孔(冷却介质入口连通孔36a、冷却介质出口连通孔36b)的冷却介质效率地引导至第一连通路150a。

隔板构件10具备从第一隔板30的表面30a向与第二隔板32相反方向突出的第一承压部164、176；以及从第二隔板32的表面32a向与第一隔板30相反方向突出的第二承压部166、178。从隔板厚度方向俯视观察时，第一承压部164、176位于与第二内侧密封部80a重合的位置，并且第二承压部166、178位于与第一内侧密封部78a重合的位置。第一承压部164、176和第二承压部166、178分别是以在载荷施加状态下承受压缩载荷的方式形成的。

根据这样的结构，能够由第二承压部166承受第一凸起密封件(第一连通孔凸起部58e、58f)的表面压力的反作用力，并且能够由第一承压部164承受第二凸起密封件(第二连通孔凸起部72e、72f)的表面压力的反作用力。

隔板构件10具备将第一隔板30的外周部与第二隔板32的外周部相互接合的接合部47。

根据这样的结构，能够容易地使第一隔板30与第二隔板32一体化。

燃料电池堆11是将隔板构件10与电解质膜-电极结构体28交替地层叠来构成的。

本发明涉及的燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能够采用各种结构。