JPH0544781B2 - - Google Patents
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- JPH0544781B2 JPH0544781B2 JP59046795A JP4679584A JPH0544781B2 JP H0544781 B2 JPH0544781 B2 JP H0544781B2 JP 59046795 A JP59046795 A JP 59046795A JP 4679584 A JP4679584 A JP 4679584A JP H0544781 B2 JPH0544781 B2 JP H0544781B2
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- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
- H01M8/026—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant characterised by grooves, e.g. their pitch or depth
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
- H01M8/0265—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant the reactant or coolant channels having varying cross sections
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- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
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- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は非反応成分を含む反応流体が供給さ
れる燃料電池内で発電作用を営む電極層に接して
多孔性の電極基材が配設され、この電極基材の電
極層とは反対の側に配設された複数条の反応流体
通路に反応流体が通流されて電極基材内を拡散し
て電極層に反応流体を供給する燃料電池、特にそ
の電極層への反応流体供給構造に関する。
れる燃料電池内で発電作用を営む電極層に接して
多孔性の電極基材が配設され、この電極基材の電
極層とは反対の側に配設された複数条の反応流体
通路に反応流体が通流されて電極基材内を拡散し
て電極層に反応流体を供給する燃料電池、特にそ
の電極層への反応流体供給構造に関する。
一般に燃料電池は電解質層を挾持した燃料電極
および酸化剤電極に反応流体の通路を有する多孔
性の電極基材を配し、反応流体を前記通路から電
極基材内に拡散して電極に供給して電気化学反応
を行なわせるものであり、例えば、りん酸形燃料
電池では反応流体としてガスを使用し、反応ガス
としての燃料ガスとして水素を主成分とする改質
ガスを、酸化剤ガスとして空気を単位電池に供給
して電気化学反応を行なわせているが、反応によ
り反応ガス中の水素、酸素は反応ガスが通路の入
口部から出口部に向つて流れるにしたがつて消費
され、これらの成分濃度が漸減する。以下図面に
基づいて従来技術について説明する。
および酸化剤電極に反応流体の通路を有する多孔
性の電極基材を配し、反応流体を前記通路から電
極基材内に拡散して電極に供給して電気化学反応
を行なわせるものであり、例えば、りん酸形燃料
電池では反応流体としてガスを使用し、反応ガス
としての燃料ガスとして水素を主成分とする改質
ガスを、酸化剤ガスとして空気を単位電池に供給
して電気化学反応を行なわせているが、反応によ
り反応ガス中の水素、酸素は反応ガスが通路の入
口部から出口部に向つて流れるにしたがつて消費
され、これらの成分濃度が漸減する。以下図面に
基づいて従来技術について説明する。
第１図は従来の燃料電池の構造を示す分解斜視
図であり、図において電解質１を挾持してその両
側に燃料電極２および酸化剤電極３を配し、さら
にその外側に燃料電極２に当接する面の反対側に
燃料ガスを供給する溝４ａが通路として形成され
た電極基材４が燃料電極２に密着され、また酸化
剤電極３に当接する面の反対側の面に供給溝４ａ
と直交する方向に設けられた酸化剤ガスを供給す
る溝５ａが通路として形成された電極基材５が密
着されてリブ付電極方式の単位電池を構成し、各
単位電池間にはガス不拡散性のセパレートプレー
ト６が介装され、これらが多数積層されてセルス
タツクを構成する。
図であり、図において電解質１を挾持してその両
側に燃料電極２および酸化剤電極３を配し、さら
にその外側に燃料電極２に当接する面の反対側に
燃料ガスを供給する溝４ａが通路として形成され
た電極基材４が燃料電極２に密着され、また酸化
剤電極３に当接する面の反対側の面に供給溝４ａ
と直交する方向に設けられた酸化剤ガスを供給す
る溝５ａが通路として形成された電極基材５が密
着されてリブ付電極方式の単位電池を構成し、各
単位電池間にはガス不拡散性のセパレートプレー
ト６が介装され、これらが多数積層されてセルス
タツクを構成する。
このセルスタツクの側面には燃料ガスを供給す
る入口管７ａを有するマニホールド７がセルスタ
ツクの一方の側面に、図示しないが燃料ガスを排
出する出口管を有するマニホールドが上記と対向
する側面に設けられ、そして酸化剤ガスを供給す
る入口管８ａを有するマニホールド８が燃料ガス
を供給、排出する面と直交するセルスタツクの側
面に設けられ、図示しないが酸化剤ガスを排出す
る出口管を有するマニホールドが上記と対向する
セルスタツクの側面に設けられて燃料電池が構成
される。
る入口管７ａを有するマニホールド７がセルスタ
ツクの一方の側面に、図示しないが燃料ガスを排
出する出口管を有するマニホールドが上記と対向
する側面に設けられ、そして酸化剤ガスを供給す
る入口管８ａを有するマニホールド８が燃料ガス
を供給、排出する面と直交するセルスタツクの側
面に設けられ、図示しないが酸化剤ガスを排出す
る出口管を有するマニホールドが上記と対向する
セルスタツクの側面に設けられて燃料電池が構成
される。
燃料電池の運転は反応ガスとしての燃料ガスを
入口管７ａから流入させマニホールド７を介して
セルスタツクの燃料ガスの供給溝４ａに流し、多
孔性の電極基材４内に拡散させて燃料電極２に供
給し、燃料ガスは図示しない排出マニホールドに
集められて出口管より排出される。一方酸化剤ガ
スも同様にして入口管８ａ、供給用のマニホール
ド８を介して酸化剤ガスの供給溝５ａに流し、多
孔質の電極基材５内に拡散させて酸化剤電極３に
供給され、酸化剤ガスは図示しない排出用マニホ
ールドに集められ出口管より排出され、これらの
反応ガスが単位電池内にて電気化学反応をして電
気を発生する。
入口管７ａから流入させマニホールド７を介して
セルスタツクの燃料ガスの供給溝４ａに流し、多
孔性の電極基材４内に拡散させて燃料電極２に供
給し、燃料ガスは図示しない排出マニホールドに
集められて出口管より排出される。一方酸化剤ガ
スも同様にして入口管８ａ、供給用のマニホール
ド８を介して酸化剤ガスの供給溝５ａに流し、多
孔質の電極基材５内に拡散させて酸化剤電極３に
供給され、酸化剤ガスは図示しない排出用マニホ
ールドに集められ出口管より排出され、これらの
反応ガスが単位電池内にて電気化学反応をして電
気を発生する。
第２図は上述の反応ガスが多孔性の電極基材内
を拡散する状況を示す断面図であり、燃料ガスは
電極基材４の供給溝４ａを矢印Ａの方向に流れ、
電極基材４内を矢印Ｂ方向のように拡散して燃料
電極２に供給され、また酸化剤ガスは電極基材５
の供給溝５ａを紙面に直角方向に流れて電極基材
５内を矢印Ｃ方向のように拡散して酸化剤電極３
に供給され、マトリツクス１の電解質と反応ガス
中の酸素と水素とが電極において電気化学反応を
する。このため反応ガスの通路としての供給溝の
入口部から出口管に向つて空気中の酸素と改質ガ
ス中の水素の濃度は漸減する。
を拡散する状況を示す断面図であり、燃料ガスは
電極基材４の供給溝４ａを矢印Ａの方向に流れ、
電極基材４内を矢印Ｂ方向のように拡散して燃料
電極２に供給され、また酸化剤ガスは電極基材５
の供給溝５ａを紙面に直角方向に流れて電極基材
５内を矢印Ｃ方向のように拡散して酸化剤電極３
に供給され、マトリツクス１の電解質と反応ガス
中の酸素と水素とが電極において電気化学反応を
する。このため反応ガスの通路としての供給溝の
入口部から出口管に向つて空気中の酸素と改質ガ
ス中の水素の濃度は漸減する。
したがつて第３図に示されるように電極基材４
の反応ガスの供給構４ａからなる通路の断面積が
入口部から出口部に向つて等しい多孔性の電極基
材を用いた従来のものでは反応ガスの供給溝から
反応ガスが電極基材内を二次元的に拡散する平均
拡散抵抗は通路に沿つて一定であるため各電極に
供給される反応ガス中の酸素および水素量は供給
溝を流れる反応ガスの酸素および水素成分の濃度
に直接影響される。
の反応ガスの供給構４ａからなる通路の断面積が
入口部から出口部に向つて等しい多孔性の電極基
材を用いた従来のものでは反応ガスの供給溝から
反応ガスが電極基材内を二次元的に拡散する平均
拡散抵抗は通路に沿つて一定であるため各電極に
供給される反応ガス中の酸素および水素量は供給
溝を流れる反応ガスの酸素および水素成分の濃度
に直接影響される。
このため電極面において反応ガスの入口部では
発電電流が大きく、逆に出口側では発電電流の少
ない不均一な電流分布が生じる。また電池特性の
経時変化は電流密度に依存し、電流密度が高い個
所程、発熱密度の増加に伴う温度上昇のため高温
となり、特性の経時的な劣化が大きい。したがつ
て不均一な電流分布が生じた燃料電池を長期間運
転すると初期に電流密度の高い個所がまず劣化
し、これに伴い隣接する個所の電流密度が、劣化
した個所の電流を補う形で高くなり、順次劣化し
た個所が拡大していく。
発電電流が大きく、逆に出口側では発電電流の少
ない不均一な電流分布が生じる。また電池特性の
経時変化は電流密度に依存し、電流密度が高い個
所程、発熱密度の増加に伴う温度上昇のため高温
となり、特性の経時的な劣化が大きい。したがつ
て不均一な電流分布が生じた燃料電池を長期間運
転すると初期に電流密度の高い個所がまず劣化
し、これに伴い隣接する個所の電流密度が、劣化
した個所の電流を補う形で高くなり、順次劣化し
た個所が拡大していく。
このように従来の反応ガスの供給溝を有する構
造では反応ガスが電極基材内を拡散する平均拡散
抵抗が反応ガスの供給溝からなる通路に沿つて一
定であるため、電極に供給される反応ガス量は反
応ガス成分の濃度に影響され、不均一な電流分布
が避けられず電池の寿命に悪影響を与えるという
欠点がある。
造では反応ガスが電極基材内を拡散する平均拡散
抵抗が反応ガスの供給溝からなる通路に沿つて一
定であるため、電極に供給される反応ガス量は反
応ガス成分の濃度に影響され、不均一な電流分布
が避けられず電池の寿命に悪影響を与えるという
欠点がある。
この発明は上記の欠点に鑑み、反応流体の通路
から電極基材を拡散して電極に供給される反応流
体の成分量を電極層面にほぼ均等にする燃料電池
電極層への反応流体供給構造を提供することを目
的とする。
から電極基材を拡散して電極に供給される反応流
体の成分量を電極層面にほぼ均等にする燃料電池
電極層への反応流体供給構造を提供することを目
的とする。
上記の目的を達成するため、本発明によれば、
電解質層を挟んで燃料電極層および酸化剤電極層
の二つの電極層が配設され、該二つの電極層に接
してそれぞれ多孔性の電極基材が配設されたもの
がガス不拡散性のプレートを介して積層され、前
記電極基材の電極層とは反対の側には非反応成分
を含む反応流体が通流される複数条の反応流体通
路が配設され、該反応流体通路は前記電極基材自
体に溝が平行に形成されるか又は前記ガス不拡散
性のプレートに溝が平行に形成されてなる燃料電
池において、前記各反応流体通路に面する電極基
材の表面から反応流体が電極基材内部を拡散して
電極層に達するまでの二次元的拡散路の平均拡散
抵抗値と反応流体通路内を通流する反応流体中の
反応成分の濃度とが、該通路の入口部から出口部
に亙つてほぼ比例関係になるように、前記反応流
体通路を入口部から出口部に亙つて順次分岐して
前記条数を順次増大して成るものとすることによ
つて達成される。
電解質層を挟んで燃料電極層および酸化剤電極層
の二つの電極層が配設され、該二つの電極層に接
してそれぞれ多孔性の電極基材が配設されたもの
がガス不拡散性のプレートを介して積層され、前
記電極基材の電極層とは反対の側には非反応成分
を含む反応流体が通流される複数条の反応流体通
路が配設され、該反応流体通路は前記電極基材自
体に溝が平行に形成されるか又は前記ガス不拡散
性のプレートに溝が平行に形成されてなる燃料電
池において、前記各反応流体通路に面する電極基
材の表面から反応流体が電極基材内部を拡散して
電極層に達するまでの二次元的拡散路の平均拡散
抵抗値と反応流体通路内を通流する反応流体中の
反応成分の濃度とが、該通路の入口部から出口部
に亙つてほぼ比例関係になるように、前記反応流
体通路を入口部から出口部に亙つて順次分岐して
前記条数を順次増大して成るものとすることによ
つて達成される。
以下図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。第４図は本発明の実施例によるリブ付電極方
式による単位電池の電極基材の斜視図であり、第
５図、第６図はそれぞれ第４図におけるＹ―Ｙ断
面図、Ｘ―Ｘ断面図である。なお、第４図以降の
図において第１図、第２図、第３図と同一部分に
は同じ符号を付している。
る。第４図は本発明の実施例によるリブ付電極方
式による単位電池の電極基材の斜視図であり、第
５図、第６図はそれぞれ第４図におけるＹ―Ｙ断
面図、Ｘ―Ｘ断面図である。なお、第４図以降の
図において第１図、第２図、第３図と同一部分に
は同じ符号を付している。
第４図において、多孔性の電極基材４の反応流
体通路としての供給溝４ａに反応流体としての反
応ガスの燃料ガスが矢印の方向に流れるが、供給
溝４ａの数は矢印の方向、すなわち燃料ガスが入
口部から出口部に向つて流れる方向に分岐供給溝
の数が増加している。したがつて分岐供給溝の数
が増加する程、隣接する供給溝間の距離は短かく
なり、供給溝から電極基材を拡散して電極に達す
る拡散路の路長も短かくなる。なお、第４図にお
いて、反応流体の流路が反応流体出口に向かつて
順次分岐し、反応流体通路が順次増大することに
より、反応流体の流速は減少するが、反応流体通
路拡大に伴つて反応流体中の反応成分の濃度が減
少することはない。従つて、二次元的拡散路の平
均拡散抵抗値と反応流体中の反応成分の濃度とは
ほぼ比例関係となる。
体通路としての供給溝４ａに反応流体としての反
応ガスの燃料ガスが矢印の方向に流れるが、供給
溝４ａの数は矢印の方向、すなわち燃料ガスが入
口部から出口部に向つて流れる方向に分岐供給溝
の数が増加している。したがつて分岐供給溝の数
が増加する程、隣接する供給溝間の距離は短かく
なり、供給溝から電極基材を拡散して電極に達す
る拡散路の路長も短かくなる。なお、第４図にお
いて、反応流体の流路が反応流体出口に向かつて
順次分岐し、反応流体通路が順次増大することに
より、反応流体の流速は減少するが、反応流体通
路拡大に伴つて反応流体中の反応成分の濃度が減
少することはない。従つて、二次元的拡散路の平
均拡散抵抗値と反応流体中の反応成分の濃度とは
ほぼ比例関係となる。
第５図は燃料ガスが供給溝４ａより多孔性の電
極基材４内を拡散して燃料電極２に供給されるＹ
―Ｙ断面における状態が示され、供給溝４ａの内
側面および底面より矢印Ｄの方向に二次元的に拡
散されて燃料電極２に供給される。
極基材４内を拡散して燃料電極２に供給されるＹ
―Ｙ断面における状態が示され、供給溝４ａの内
側面および底面より矢印Ｄの方向に二次元的に拡
散されて燃料電極２に供給される。
第６図は、燃料ガスの出口側に近く、したがつ
てＹ―Ｙ断面の供給溝の数より多い第４図におけ
るＸ―Ｘ断面における供給溝４ａの内側面および
底面から燃料ガスが矢印Ｅの方向に二次元的に拡
散されて燃料電極２に供給される状態が示されて
いる。ここで、第６図のＸ―Ｘ断面の供給溝の数
は第５図のＹ―Ｙ断面の供給溝の数より多いの
で、供給溝４ａより二次元的に拡散する矢印Ｅ方
向の平均拡散路の路長、すなわち平均拡散抵抗値
は矢印Ｄ方向の平均拡散路の路長すなわち平均拡
散抵抗値は小さくなる。すなわち供給溝の分岐供
給溝を増加することにより平均拡散抵抗値は小さ
くなる。また酸化剤ガス用の電極基材についても
前述と同じ構造にすることにより同一作用が得ら
れる。
てＹ―Ｙ断面の供給溝の数より多い第４図におけ
るＸ―Ｘ断面における供給溝４ａの内側面および
底面から燃料ガスが矢印Ｅの方向に二次元的に拡
散されて燃料電極２に供給される状態が示されて
いる。ここで、第６図のＸ―Ｘ断面の供給溝の数
は第５図のＹ―Ｙ断面の供給溝の数より多いの
で、供給溝４ａより二次元的に拡散する矢印Ｅ方
向の平均拡散路の路長、すなわち平均拡散抵抗値
は矢印Ｄ方向の平均拡散路の路長すなわち平均拡
散抵抗値は小さくなる。すなわち供給溝の分岐供
給溝を増加することにより平均拡散抵抗値は小さ
くなる。また酸化剤ガス用の電極基材についても
前述と同じ構造にすることにより同一作用が得ら
れる。
したがつて上記の構造を有する燃料電池の運転
により反応ガスが単位電池に供給されると、電極
基材を入口部から出口部に向つて通流するとき生
じる電気化学反応による反応ガス中の反応成分
量、例えば水素、酸素は反応により消費され、入
口部から出口部に向つて反応成分濃度が低下する
が、これに対応して平均拡散抵抗値も前記成分濃
度に正比例でないが、段階的にほぼ比例して低下
しているので、反応ガス中の反応成分は電極面に
ほぼ均等な成分量で供給され、運転時の電極面の
電流分布がほぼ均等になる。
により反応ガスが単位電池に供給されると、電極
基材を入口部から出口部に向つて通流するとき生
じる電気化学反応による反応ガス中の反応成分
量、例えば水素、酸素は反応により消費され、入
口部から出口部に向つて反応成分濃度が低下する
が、これに対応して平均拡散抵抗値も前記成分濃
度に正比例でないが、段階的にほぼ比例して低下
しているので、反応ガス中の反応成分は電極面に
ほぼ均等な成分量で供給され、運転時の電極面の
電流分布がほぼ均等になる。
第７図は本発明の異なる実施例を示すものであ
り、リブ付セパレータ方式の単位電池において、
電極とリブ付セパレータとの間に多孔性の電極基
材を介装したものの断面図を示すものである。第
７図においてリブ付セパレータ１０の下面に反応
ガスとしての燃料ガスを供給する溝１０ａが紙面
に直角方向に設けられ、一方上面には酸化剤ガス
の供給溝１０ａと直交する方向に供給するように
設けられた溝１０ｂとからなるガス不拡散性のリ
ブ付セパレータが設けられ、供給溝１０ａと燃料
電極２との間には多孔性の電極基材１４が介装さ
れ、図示しないが燃料電極は電解質に接してい
る。またリブ付セパレータ１０の供給溝１０ｂも
同様に図示しない酸化剤電極とリブ付セパレータ
１０との間に介装された多孔質の電極基材に接し
ている。
り、リブ付セパレータ方式の単位電池において、
電極とリブ付セパレータとの間に多孔性の電極基
材を介装したものの断面図を示すものである。第
７図においてリブ付セパレータ１０の下面に反応
ガスとしての燃料ガスを供給する溝１０ａが紙面
に直角方向に設けられ、一方上面には酸化剤ガス
の供給溝１０ａと直交する方向に供給するように
設けられた溝１０ｂとからなるガス不拡散性のリ
ブ付セパレータが設けられ、供給溝１０ａと燃料
電極２との間には多孔性の電極基材１４が介装さ
れ、図示しないが燃料電極は電解質に接してい
る。またリブ付セパレータ１０の供給溝１０ｂも
同様に図示しない酸化剤電極とリブ付セパレータ
１０との間に介装された多孔質の電極基材に接し
ている。
この例において燃料ガスが供給溝１０ａを通流
するとき、燃料ガスは多孔性の電極基材１４内を
矢印Ｆの方向に拡散して燃料電極２に供給され
る。したがつてリブ付セパレータの供給溝を前述
した第４図に示されるようなリブ付電極方式によ
る電極基材４に設けられた分岐供給溝を有する反
応流体通路と同等とすれば拡散抵抗が電極基材の
反応流体通路の入口部から出口部に向つて減小す
る構造が得られ、前述と同じ作用が得られる。
するとき、燃料ガスは多孔性の電極基材１４内を
矢印Ｆの方向に拡散して燃料電極２に供給され
る。したがつてリブ付セパレータの供給溝を前述
した第４図に示されるようなリブ付電極方式によ
る電極基材４に設けられた分岐供給溝を有する反
応流体通路と同等とすれば拡散抵抗が電極基材の
反応流体通路の入口部から出口部に向つて減小す
る構造が得られ、前述と同じ作用が得られる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば非反応成分を含む反応流体が反応流体通路から
多孔性の電極基材内を拡散して電極層に達する拡
散路における拡散抵抗値を、反応流体が電極基材
の反応流体通路の入口部から出口部に向つて電気
化学反応により消費されるため低下する反応流体
中の反応成分の濃度低下にほぼ比例して低下する
供給構造とすることにより、電極層の電気化学反
応面の全面に反応流体の反応成分がほぼ均等な成
分量で供給されるため、電極層面に均等な電流分
布が得られ、燃料電池の寿命も長くなるという効
果がある。
ば非反応成分を含む反応流体が反応流体通路から
多孔性の電極基材内を拡散して電極層に達する拡
散路における拡散抵抗値を、反応流体が電極基材
の反応流体通路の入口部から出口部に向つて電気
化学反応により消費されるため低下する反応流体
中の反応成分の濃度低下にほぼ比例して低下する
供給構造とすることにより、電極層の電気化学反
応面の全面に反応流体の反応成分がほぼ均等な成
分量で供給されるため、電極層面に均等な電流分
布が得られ、燃料電池の寿命も長くなるという効
果がある。
第１図は従来の燃料電池の構成を示す分解斜視
図、第２図は第１図におけるリブ付電極基材内に
反応流体が拡散する状況を示す部分断面説明図、
第３図は第１図におけるリブ付電極基材を示す部
分斜視図、第４図は本発明の実施例によるリブ付
電極基材を示す部分斜視図、第５図、第６図はそ
れぞれ第４図におけるＹ―Ｙ断面、Ｘ―Ｘ断面に
おける反応流体が拡散する状況を示す断面説明
図、第７図は他の異なる実施例による反応流体の
拡散する状況を示す断面説明図である。 ２：燃料電極、３：酸化剤電極、４，５：リブ
付電極基材、４ａ，５ａ：反応流体の供給路、１
０：リブ付セパレータ、１０ａ，１０ｂ：反応流
体の供給路、１４：電極基材。
図、第２図は第１図におけるリブ付電極基材内に
反応流体が拡散する状況を示す部分断面説明図、
第３図は第１図におけるリブ付電極基材を示す部
分斜視図、第４図は本発明の実施例によるリブ付
電極基材を示す部分斜視図、第５図、第６図はそ
れぞれ第４図におけるＹ―Ｙ断面、Ｘ―Ｘ断面に
おける反応流体が拡散する状況を示す断面説明
図、第７図は他の異なる実施例による反応流体の
拡散する状況を示す断面説明図である。 ２：燃料電極、３：酸化剤電極、４，５：リブ
付電極基材、４ａ，５ａ：反応流体の供給路、１
０：リブ付セパレータ、１０ａ，１０ｂ：反応流
体の供給路、１４：電極基材。
Claims (1)
- １ 電解質層を挟んで燃料電極層および酸化剤電
極層の二つの電極層が配設され、該二つの電極層
に接してそれぞれ多孔性の電極基材が配設された
ものがガス不拡散性のプレートを介して積層さ
れ、前記電極基材の電極層とは反対の側には非反
応成分を含む反応流体が通流される複数条の反応
流体通路が配設され、該反応流体通路は前記電極
基材自体に溝が平行に形成されるか又は前記ガス
不拡散性のプレートに溝が平行に形成されてなる
燃料電池において、前記各反応流体通路に面する
電極基材の表面から反応流体が電極基材内部を拡
散して電極層に達するまでの二次元的拡散路の平
均拡散抵抗値と反応流体通路内を通流する反応流
体中の反応成分の濃度とが、該通路の入口部から
出口部に亙つてほぼ比例関係になるように、前記
反応流体通路を入口部から出口部に亙つて順次分
岐して前記条数を順次増大して成ることを特徴と
する燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59046795A JPS60189868A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59046795A JPS60189868A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189868A JPS60189868A (ja) | 1985-09-27 |
| JPH0544781B2 true JPH0544781B2 (ja) | 1993-07-07 |
Family
ID=12757265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59046795A Granted JPS60189868A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189868A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2773134B2 (ja) * | 1988-05-30 | 1998-07-09 | 三菱電機株式会社 | 燃料電池 |
| DE10016820A1 (de) * | 2000-04-05 | 2001-10-18 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Brennstoffzelle mit Diffusionsschicht |
| DE10043008A1 (de) * | 2000-09-01 | 2002-03-28 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Bipolare Platte |
| US6780536B2 (en) * | 2001-09-17 | 2004-08-24 | 3M Innovative Properties Company | Flow field |
| KR100606978B1 (ko) | 2004-04-09 | 2006-08-01 | 엘지전자 주식회사 | 연료 전지 |
| JP4753599B2 (ja) | 2005-03-17 | 2011-08-24 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
| JP2007115413A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| US20130011762A1 (en) * | 2010-03-25 | 2013-01-10 | Panasonic Corporation | Direct oxidation fuel cell |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58166658A (ja) * | 1982-03-27 | 1983-10-01 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP59046795A patent/JPS60189868A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60189868A (ja) | 1985-09-27 |
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