JPH0729579A - 燃料電池用セパレーター及び燃料電池用セルスタック - Google Patents
燃料電池用セパレーター及び燃料電池用セルスタックInfo
- Publication number
- JPH0729579A JPH0729579A JP6077969A JP7796994A JPH0729579A JP H0729579 A JPH0729579 A JP H0729579A JP 6077969 A JP6077969 A JP 6077969A JP 7796994 A JP7796994 A JP 7796994A JP H0729579 A JPH0729579 A JP H0729579A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- fuel cell
- gas flow
- flow path
- cell separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 電極面積を大きくした場合でも、ガスの供給
を電極全体に均一に行きわたらせることができて、電流
密度を向上させ、電極全体を有効に利用できる燃料電池
用セパレーター及び燃料電池用セルスタックを提供す
る。 【構成】 表面に集電用リブに仕切られたガス流路を持
つ燃料電池用セパレーターに於いて、各ガス流路が交互
に反対側の端部で隣接する集電用リブの端部の接続一体
化により閉塞されてそのガス流路の閉塞端部の底にガス
流出口が裏面に貫通して設けられ、各ガス流路の開口端
にはガス流路と直交する方向に長い長孔のガス流入口が
裏面に貫通して設けられ、これらと同一構成のガス流
路、ガス流出口、ガス流入口を90度方向をずらして裏面
にも設けられていることを特徴とする。
を電極全体に均一に行きわたらせることができて、電流
密度を向上させ、電極全体を有効に利用できる燃料電池
用セパレーター及び燃料電池用セルスタックを提供す
る。 【構成】 表面に集電用リブに仕切られたガス流路を持
つ燃料電池用セパレーターに於いて、各ガス流路が交互
に反対側の端部で隣接する集電用リブの端部の接続一体
化により閉塞されてそのガス流路の閉塞端部の底にガス
流出口が裏面に貫通して設けられ、各ガス流路の開口端
にはガス流路と直交する方向に長い長孔のガス流入口が
裏面に貫通して設けられ、これらと同一構成のガス流
路、ガス流出口、ガス流入口を90度方向をずらして裏面
にも設けられていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池用セパレータ
ーに係り、特に電極全体を有効に利用でき、燃料電池の
高電流域での特性の向上を図るようにした燃料電池用セ
パレーター及び燃料電池用セルスタックに関するもので
ある。
ーに係り、特に電極全体を有効に利用でき、燃料電池の
高電流域での特性の向上を図るようにした燃料電池用セ
パレーター及び燃料電池用セルスタックに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃料電池用セパレーターは、集電
用リブによって仕切られたガス流路の入口が全て一側方
にあり、出口が他側方にあって、ガス流の方向が一方向
である為、ガス流路の入口付近と出口付近で電極、即ち
ガス拡散多孔質よりなる電極に供給されるガス量及びガ
ス濃度が均一とならず、入口側でガスが多く、出口側で
少ない。その結果、電極全面が使用されず、セル特性が
低下した。特に電極面積が大きい場合には、ガス流路の
入口側と出口側とでガス量とガス濃度の差が著しく大き
くなり、セル特性が大幅に低下した。
用リブによって仕切られたガス流路の入口が全て一側方
にあり、出口が他側方にあって、ガス流の方向が一方向
である為、ガス流路の入口付近と出口付近で電極、即ち
ガス拡散多孔質よりなる電極に供給されるガス量及びガ
ス濃度が均一とならず、入口側でガスが多く、出口側で
少ない。その結果、電極全面が使用されず、セル特性が
低下した。特に電極面積が大きい場合には、ガス流路の
入口側と出口側とでガス量とガス濃度の差が著しく大き
くなり、セル特性が大幅に低下した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、電極
面積を大きくした場合でも、ガスの供給が電極全体に均
一に行きわたり、電極全体を有効に利用できるようにし
た燃料電池用セパレーター及び燃料電池用セルスタック
を提供しようとするものである。
面積を大きくした場合でも、ガスの供給が電極全体に均
一に行きわたり、電極全体を有効に利用できるようにし
た燃料電池用セパレーター及び燃料電池用セルスタック
を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の燃料電池用セパレーターの１つは、集電用リ
ブに仕切られたガス流路を持つ燃料電池用セパレーター
に於いて、ガス流の方向が交互に反対側となるようにガ
スの流入口及び流出口が互い違いに配設されていること
を特徴とするものである。この燃料電池用セパレーター
に於いては、互い違いに配設されているガスの流入口の
外側に、互い違いにガスの流出口が設けられていること
が好ましい。上記課題を解決するための本発明の燃料電
池用セパレーターの他の１つは、表面に集電用リブに仕
切られたガス流路を持つ燃料電池用セパレーターに於い
て、各ガス流路が交互に反対側の端部で隣接する集電用
リブ端部の接続一体化により閉塞されてそのガス流路の
閉塞端部の底にガス流出口（又はガス流入口）が裏面に
貫通して設けられ、各ガス流路の開口端にはガス流路と
直交する方向に長い長孔のガス流入口（又はガス流出
口）が裏面に貫通して設けられ、これらと同一構成のガ
ス流路、ガス流出口、ガス流入口を90度方向をずらして
裏面にも設けられていることを特徴とするものである。
この燃料電池用セパレーターに於いては、各ガス流路の
開口端の長孔のガス流入口（又はガス流出口）は、各ガ
ス流路の閉塞端部の底のガス流出口（又はガス流入口）
よりも外側に設けられていることが好ましい。さらに本
発明の他の１つの燃料電池用セパレーターのガス流路を
流れるガスは、燃料電池用セパレーターに積層締着され
る集電板、絶縁板、締結エンドプレートの少なくとも１
つに設けた流路で集束されるように燃料電池用セルスタ
ックを構成することが好ましい。また、本発明の他の１
つの燃料電池用セパレーターは、イオン交換膜を挟んで
両面に配したガス拡散多孔質よりなる電極を挟んで積層
締着することにより薄型セルで燃料電池用セルスタック
を構成することができて好ましい。
の本発明の燃料電池用セパレーターの１つは、集電用リ
ブに仕切られたガス流路を持つ燃料電池用セパレーター
に於いて、ガス流の方向が交互に反対側となるようにガ
スの流入口及び流出口が互い違いに配設されていること
を特徴とするものである。この燃料電池用セパレーター
に於いては、互い違いに配設されているガスの流入口の
外側に、互い違いにガスの流出口が設けられていること
が好ましい。上記課題を解決するための本発明の燃料電
池用セパレーターの他の１つは、表面に集電用リブに仕
切られたガス流路を持つ燃料電池用セパレーターに於い
て、各ガス流路が交互に反対側の端部で隣接する集電用
リブ端部の接続一体化により閉塞されてそのガス流路の
閉塞端部の底にガス流出口（又はガス流入口）が裏面に
貫通して設けられ、各ガス流路の開口端にはガス流路と
直交する方向に長い長孔のガス流入口（又はガス流出
口）が裏面に貫通して設けられ、これらと同一構成のガ
ス流路、ガス流出口、ガス流入口を90度方向をずらして
裏面にも設けられていることを特徴とするものである。
この燃料電池用セパレーターに於いては、各ガス流路の
開口端の長孔のガス流入口（又はガス流出口）は、各ガ
ス流路の閉塞端部の底のガス流出口（又はガス流入口）
よりも外側に設けられていることが好ましい。さらに本
発明の他の１つの燃料電池用セパレーターのガス流路を
流れるガスは、燃料電池用セパレーターに積層締着され
る集電板、絶縁板、締結エンドプレートの少なくとも１
つに設けた流路で集束されるように燃料電池用セルスタ
ックを構成することが好ましい。また、本発明の他の１
つの燃料電池用セパレーターは、イオン交換膜を挟んで
両面に配したガス拡散多孔質よりなる電極を挟んで積層
締着することにより薄型セルで燃料電池用セルスタック
を構成することができて好ましい。
【０００５】
【作用】上記のように本発明の燃料電池用セパレーター
の１つは、ガス流の方向が交互に反対側となるようにガ
スの流入口及び流出口が互い違いに配設されているの
で、燃料電池に使用した場合、ガス拡散多孔質よりなる
電極に供給されるガス量及びガス濃度は均一となる。即
ち、電極のガス流路が集電用リブにて仕切られているも
ののガス流路の溝幅が小さい為、ガスが横方向に拡散
し、つまりガスの流出口側では隣のガス流路のガスの流
入口側よりガスが拡散流入してくる。従って、電極面積
を大きくした場合でも、電極全体に亘りガスの供給が均
一となり、電極全体が有効に利用できる。また、本発明
の燃料電池用セパレーターの他の１つは、両面に90度方
向をずらしてガス流の方向が交互に反対方向のガス流
路、ガス流路の閉塞端部の底に裏面に貫通して設けられ
たガス流出口、ガス流路の開口端に直交して設けられた
長孔のガス流入口が設けられていて極めて薄型であり、
これを燃料電池に使用した場合、上記と同様の作用をす
る外、セルを多層化できるので、ガスの分配効率が高く
なり、且つガス流の抵抗が少なくなって、ガスを有効利
用できてロスが大幅に減少する。さらに本発明の燃料電
池用セルスタックは、上記燃料電池用セパレーターのガ
ス流路を流れるガスを燃料電池用セパレーターに積層締
着される集電板、絶縁板、締結エンドプレートの少なく
とも１つに設けた流路で集束されるようにしてあるの
で、ガスの供給を外部から簡単にでき、燃料電池のハン
ドリングが容易となる。また、イオン交換膜を挟んで両
面にガス拡散質よりなる電極を配し、これら挟んで両面
に本発明の燃料電池用セパレーターの他の１つを配して
なる本発明の燃料電池用セルスタックは、両側の電極面
に均等にガス（或いは水分）を供給することができると
共に、薄型であるので、多層化によって大容量の燃料電
池を実現でき、特に高電流域でのセル特性が著しく向上
する。
の１つは、ガス流の方向が交互に反対側となるようにガ
スの流入口及び流出口が互い違いに配設されているの
で、燃料電池に使用した場合、ガス拡散多孔質よりなる
電極に供給されるガス量及びガス濃度は均一となる。即
ち、電極のガス流路が集電用リブにて仕切られているも
ののガス流路の溝幅が小さい為、ガスが横方向に拡散
し、つまりガスの流出口側では隣のガス流路のガスの流
入口側よりガスが拡散流入してくる。従って、電極面積
を大きくした場合でも、電極全体に亘りガスの供給が均
一となり、電極全体が有効に利用できる。また、本発明
の燃料電池用セパレーターの他の１つは、両面に90度方
向をずらしてガス流の方向が交互に反対方向のガス流
路、ガス流路の閉塞端部の底に裏面に貫通して設けられ
たガス流出口、ガス流路の開口端に直交して設けられた
長孔のガス流入口が設けられていて極めて薄型であり、
これを燃料電池に使用した場合、上記と同様の作用をす
る外、セルを多層化できるので、ガスの分配効率が高く
なり、且つガス流の抵抗が少なくなって、ガスを有効利
用できてロスが大幅に減少する。さらに本発明の燃料電
池用セルスタックは、上記燃料電池用セパレーターのガ
ス流路を流れるガスを燃料電池用セパレーターに積層締
着される集電板、絶縁板、締結エンドプレートの少なく
とも１つに設けた流路で集束されるようにしてあるの
で、ガスの供給を外部から簡単にでき、燃料電池のハン
ドリングが容易となる。また、イオン交換膜を挟んで両
面にガス拡散質よりなる電極を配し、これら挟んで両面
に本発明の燃料電池用セパレーターの他の１つを配して
なる本発明の燃料電池用セルスタックは、両側の電極面
に均等にガス（或いは水分）を供給することができると
共に、薄型であるので、多層化によって大容量の燃料電
池を実現でき、特に高電流域でのセル特性が著しく向上
する。
【０００６】
【実施例】本発明の燃料電池用セパレーターの１つの一
実施例を図によって説明すると、図１において、１は集
電用リブ２に仕切られたガス流路３を33本有するカーボ
ン製の燃料電池用セパレーターで、この燃料電池用セパ
レーター１のガス流路３のガス流入口４とガス流出口５
を交互に反対側に設けて、隣のガス流路３同志のガス流
の方向を互い違いにしてある。そして互い違いに配設さ
れたガス流入口４の外側に、互い違いにガス流出口５を
設けてある。このように構成された実施例の燃料電池用
セパレーター１と、ガス流入口と流出口が全て同じ方向
にあって実施例と同じ数のガス流路におけるガス流の方
向が同一である従来の燃料電池用セパレーターとを、下
記の試験条件で燃料電池に使用した処、図２のグラフに
示すような結果を得た。尚、各燃料電池用セパレーター
の電極面積は25cm2 で、Ｐｔは１mg／cm2 担持されてい
る。 試験条件 Ｈ2 ／Ｏ2 ＝１／１ atm ガス流量＝ 500ml/min セル温度＝80℃ Ｈ2 加湿温度＝ 100℃ イオン交換膜＝ナフィオン膜（DO PONT 社製） 図２のグラフで明らかなように実施例の燃料電池用セパ
レーターは、従来例の燃料電池用セパレーターよりも見
掛け電流密度が向上し、電極面積全体が有効に利用され
ていることが判る。次に本発明の燃料電池用セパレータ
ーの他の１つの一実施例を図によって説明すると、図３
において、11は表面に集電用リブ12に仕切られたガス流
路13を18本有するカーボン製の燃料電池用セパレーター
である。この燃料電池用セパレーター11の各ガス流路13
は、交互に反対側の端部で隣接する集電用リブ12の端部
の接続一体化により閉塞14されてそのガス流路13の閉塞
端部の底に長円形のガス流出口15が裏面に貫通して設け
られている。各ガス流路13の開口端には、ガス流路13と
直交する方向に長い長孔のガス流入口16が裏面に貫通し
て設けられている。このガス流入口16は、本例の場合、
各ガス流路13の閉塞端部の底のガス流出口15よりも外側
に設けられている。従って、各ガス流路13は十分に長く
なっている。尚25は締結用孔である。このように構成さ
れた表面のガス流路13、ガス流出口15、ガス流入口16
は、90度方向をずらして裏面にも図４に示すように設け
てある。図４では符号にダッシュを付してある。そし
て、この実施例の燃料電池用セパレーター11のガス流路
13、13′を流れるガスは、図５に示すように燃料電池用
セパレーター11に積層締着した燃料電池用セルスタック
の集電板（Ａｕメッキを施したＣｕ板）17、絶縁板（テ
フロン樹脂板）18、締結エンドプレート19に設けた流路
20ａ、20ｂ、20ｃ、20ｄを流入口16、16′に接続し、流
出口15、15′は他側の集電板17′、絶縁板18′、締結エ
ンドプレート19′に設けた流路21ａ、21ｂ、21ｃ、21ｄ
に接続する。かくして、ガスの給排は外部から簡単にで
き、燃料電池のハンドリングが容易となる。然して、上
記実施例の燃料電池用セパレーター11を、図６に示すよ
うにイオン交換膜（ナフィオン膜）22を挟んで両面にガ
ス拡散多孔質よりなる電極23を配したその両外側に配し
てなる燃料電池用セルスタックを１セルとして、５セル
組立てた燃料電池と、従来のガス流入口とガス流出口が
全て同じ方向にあって実施例と同じ数のガス流路におけ
るガス流の方向が同一である燃料電池用セパレーターを
用いた燃料電池用セルスタックを１セルとして５セル組
立た燃料電池とを、下記の試験条件で、試験した処、図
７に示すような結果を得た。尚、各燃料電池用セパレー
ターの電極面積は25cm2 で、Ｐｔは１mg/cm2担持されて
いる。 試験条件 Ｈ2 Ｏ／Ｏ2 ＝１／１ａｔｍ ガス流量 ＝ 500ml／min セル温度 ＝ 80℃ Ｈ2 加湿温度＝ 100℃ 図７のグラフで明らかなように実施例の燃料電池用セル
スタックを組立ててなる燃料電池は、従来側の燃料セパ
レーターを使用した燃料電池よりも見掛け電流密度が向
上し、電極面積全体が有効に利用されていることは勿論
のこと、高電流域でのセル特性が著しく向上しているこ
とが判る。
実施例を図によって説明すると、図１において、１は集
電用リブ２に仕切られたガス流路３を33本有するカーボ
ン製の燃料電池用セパレーターで、この燃料電池用セパ
レーター１のガス流路３のガス流入口４とガス流出口５
を交互に反対側に設けて、隣のガス流路３同志のガス流
の方向を互い違いにしてある。そして互い違いに配設さ
れたガス流入口４の外側に、互い違いにガス流出口５を
設けてある。このように構成された実施例の燃料電池用
セパレーター１と、ガス流入口と流出口が全て同じ方向
にあって実施例と同じ数のガス流路におけるガス流の方
向が同一である従来の燃料電池用セパレーターとを、下
記の試験条件で燃料電池に使用した処、図２のグラフに
示すような結果を得た。尚、各燃料電池用セパレーター
の電極面積は25cm2 で、Ｐｔは１mg／cm2 担持されてい
る。 試験条件 Ｈ2 ／Ｏ2 ＝１／１ atm ガス流量＝ 500ml/min セル温度＝80℃ Ｈ2 加湿温度＝ 100℃ イオン交換膜＝ナフィオン膜（DO PONT 社製） 図２のグラフで明らかなように実施例の燃料電池用セパ
レーターは、従来例の燃料電池用セパレーターよりも見
掛け電流密度が向上し、電極面積全体が有効に利用され
ていることが判る。次に本発明の燃料電池用セパレータ
ーの他の１つの一実施例を図によって説明すると、図３
において、11は表面に集電用リブ12に仕切られたガス流
路13を18本有するカーボン製の燃料電池用セパレーター
である。この燃料電池用セパレーター11の各ガス流路13
は、交互に反対側の端部で隣接する集電用リブ12の端部
の接続一体化により閉塞14されてそのガス流路13の閉塞
端部の底に長円形のガス流出口15が裏面に貫通して設け
られている。各ガス流路13の開口端には、ガス流路13と
直交する方向に長い長孔のガス流入口16が裏面に貫通し
て設けられている。このガス流入口16は、本例の場合、
各ガス流路13の閉塞端部の底のガス流出口15よりも外側
に設けられている。従って、各ガス流路13は十分に長く
なっている。尚25は締結用孔である。このように構成さ
れた表面のガス流路13、ガス流出口15、ガス流入口16
は、90度方向をずらして裏面にも図４に示すように設け
てある。図４では符号にダッシュを付してある。そし
て、この実施例の燃料電池用セパレーター11のガス流路
13、13′を流れるガスは、図５に示すように燃料電池用
セパレーター11に積層締着した燃料電池用セルスタック
の集電板（Ａｕメッキを施したＣｕ板）17、絶縁板（テ
フロン樹脂板）18、締結エンドプレート19に設けた流路
20ａ、20ｂ、20ｃ、20ｄを流入口16、16′に接続し、流
出口15、15′は他側の集電板17′、絶縁板18′、締結エ
ンドプレート19′に設けた流路21ａ、21ｂ、21ｃ、21ｄ
に接続する。かくして、ガスの給排は外部から簡単にで
き、燃料電池のハンドリングが容易となる。然して、上
記実施例の燃料電池用セパレーター11を、図６に示すよ
うにイオン交換膜（ナフィオン膜）22を挟んで両面にガ
ス拡散多孔質よりなる電極23を配したその両外側に配し
てなる燃料電池用セルスタックを１セルとして、５セル
組立てた燃料電池と、従来のガス流入口とガス流出口が
全て同じ方向にあって実施例と同じ数のガス流路におけ
るガス流の方向が同一である燃料電池用セパレーターを
用いた燃料電池用セルスタックを１セルとして５セル組
立た燃料電池とを、下記の試験条件で、試験した処、図
７に示すような結果を得た。尚、各燃料電池用セパレー
ターの電極面積は25cm2 で、Ｐｔは１mg/cm2担持されて
いる。 試験条件 Ｈ2 Ｏ／Ｏ2 ＝１／１ａｔｍ ガス流量 ＝ 500ml／min セル温度 ＝ 80℃ Ｈ2 加湿温度＝ 100℃ 図７のグラフで明らかなように実施例の燃料電池用セル
スタックを組立ててなる燃料電池は、従来側の燃料セパ
レーターを使用した燃料電池よりも見掛け電流密度が向
上し、電極面積全体が有効に利用されていることは勿論
のこと、高電流域でのセル特性が著しく向上しているこ
とが判る。
【０００７】
【発明の効果】以上の通り本発明の燃料電池用セパレー
ターの１つは、ガス流の方向が交互に反対側となるよう
にガスの流入口及び流出口が互い違いに配設されている
ので、ガスの流入口側では隣のガス流路にガスが流出
し、ガスの流出側では隣のガス流路よりガスが流入して
きて、電極面積が大きい場合でも電極全体に対するガス
の供給が均一となり、電流密度が向上し、電極全体が有
効に利用できる。また、本発明の燃料電池用セパレータ
ーの他の１つは、ガス流の方向が交互に反対方向のガス
流路、ガス流路の閉塞端部の底に裏面に貫通して設けら
れたガス流出口、ガス流路の開口端に直交して設けられ
た長孔のガス流入口が両面に90度方向をずらして設けら
れていて、極めて薄型であり、これを燃料電池に上記と
同様に優れた効果を奏する外、セルを多層化できるの
で、ガスの分配効率が高くなり、且つガス流の抵抗が少
なくなって、ガスを有効利用できてロスが大幅に減少す
る。さらに本発明の燃料電池用セルスタックは、この燃
料電池用セパレーターのガス流路を流れるガスを、燃料
電池用セパレーターに積層締着される集電板、絶縁板、
締結エンドプレートの少なくとも１つに設けた流路で集
束されるようにしてあるので、ガスの供給を簡単にでき
て、燃料電池のハンドリングが容易となる。また、イオ
ン交換膜を挟んで、両面にガス拡散質の電極を配し、こ
れらを挟んで両面に本発明の燃料電池用セパレーターの
他の１つを配してなる１セルは、両側の電極面に均等に
ガス（或いは水分）を供給することができると共に、薄
型であるので、多層化によって大容量の燃料電池を実現
でき、特に高電流域でのセル特性が大幅に向上する。
ターの１つは、ガス流の方向が交互に反対側となるよう
にガスの流入口及び流出口が互い違いに配設されている
ので、ガスの流入口側では隣のガス流路にガスが流出
し、ガスの流出側では隣のガス流路よりガスが流入して
きて、電極面積が大きい場合でも電極全体に対するガス
の供給が均一となり、電流密度が向上し、電極全体が有
効に利用できる。また、本発明の燃料電池用セパレータ
ーの他の１つは、ガス流の方向が交互に反対方向のガス
流路、ガス流路の閉塞端部の底に裏面に貫通して設けら
れたガス流出口、ガス流路の開口端に直交して設けられ
た長孔のガス流入口が両面に90度方向をずらして設けら
れていて、極めて薄型であり、これを燃料電池に上記と
同様に優れた効果を奏する外、セルを多層化できるの
で、ガスの分配効率が高くなり、且つガス流の抵抗が少
なくなって、ガスを有効利用できてロスが大幅に減少す
る。さらに本発明の燃料電池用セルスタックは、この燃
料電池用セパレーターのガス流路を流れるガスを、燃料
電池用セパレーターに積層締着される集電板、絶縁板、
締結エンドプレートの少なくとも１つに設けた流路で集
束されるようにしてあるので、ガスの供給を簡単にでき
て、燃料電池のハンドリングが容易となる。また、イオ
ン交換膜を挟んで、両面にガス拡散質の電極を配し、こ
れらを挟んで両面に本発明の燃料電池用セパレーターの
他の１つを配してなる１セルは、両側の電極面に均等に
ガス（或いは水分）を供給することができると共に、薄
型であるので、多層化によって大容量の燃料電池を実現
でき、特に高電流域でのセル特性が大幅に向上する。
【図１】本発明の燃料電池用セパレーターの１つの一実
施例を示す表面図である。
施例を示す表面図である。
【図２】本発明の燃料電池用セパレーターの１つと従来
の燃料電池用セパレーターを燃料電池に使用した場合の
電流密度を示すグラフである。
の燃料電池用セパレーターを燃料電池に使用した場合の
電流密度を示すグラフである。
【図３】本発明の燃料電池用セパレーターの他の１つの
一実施例を示す表面図である。
一実施例を示す表面図である。
【図４】図３の燃料電池用セパレーターの裏面図であ
る。
る。
【図５】本発明の燃料電池用セルスタックを示す図であ
る。
る。
【図６】図３、４に示される本発明の燃料電池用セパレ
ーターによって構成した１セルの燃料電池用セルを示す
図である。
ーターによって構成した１セルの燃料電池用セルを示す
図である。
【図７】本発明の燃料電池用セパレーターを用いた５セ
ルの燃料電池用セルスタックと従来の燃料電池用セパレ
ーターを用いた５セルの燃料電池用セルスタックの分極
特性を示すグラフである。
ルの燃料電池用セルスタックと従来の燃料電池用セパレ
ーターを用いた５セルの燃料電池用セルスタックの分極
特性を示すグラフである。
１ 燃料電池用セパレーター ２ 集電用リブ ３ ガス流路 ４ ガスの流入口 ５ ガスの流出口 11 燃料電池用セパレーター 12 集電用リブ 12′ 集電用リブ 13 ガス流路 13′ ガス流路 14 閉塞 14′ 閉塞 15 ガス流出口 15′ ガス流出口 16 ガス流入口 16′ ガス流入口 17 集電板 17′ 集電板 18 絶縁板 18′ 絶縁板 19 締結エンドプレート 19′ 締結エンドプレート 20ａ 流路 20ｂ 流路 20ｃ 流路 20ｄ 流路 21ａ 流路 21ｂ 流路 21ｃ 流路 21ｄ 流路 22 イオン交換膜 23 ガス拡散多孔質よりなる電極 24 ガスシール材
Claims (6)
- 【請求項１】 集電用リブに仕切られたガス流路を持つ
燃料電池用セパレーターに於いて、ガス流の方向が交互
に反対側となるようにガスの流入口が互い違いに配設さ
れていることを特徴とする燃料電池用セパレーター。 - 【請求項２】 互い違いに配設されているガスの流入口
の外側に、互い違いにガスの流出口が設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載の燃料電池用セパレータ
ー。 - 【請求項３】 表面に集電用リブに仕切られたガス流路
を持つ燃料電池用セパレーターに於いて、各ガス流路が
交互に反対側の端部で隣接する集電用リブの端部の接続
一体化により閉塞されてそのガス流路の閉塞端部の底に
ガス流出口が裏面に貫通して設けられ、各ガス流路の開
口端にはガス流路と直交する方向に長い長孔のガス流入
口が裏面に貫通して設けられ、これらと同一構成のガス
流路、ガス流出口、ガス流入口を90度方向にずらして裏
面にも設けられていることを特徴とする燃料電池用セパ
レーター。 - 【請求項４】 各ガス流路の開口端の長孔のガス流入口
が、各ガス流路の閉塞端部の底のガス流出口よりも外側
に設けられていることを特徴とする請求項３記載の燃料
電池用セパレーター。 - 【請求項５】 請求項３又は４記載の燃料電池用セパレ
ーターのガス流路を流れるガスが、燃料電池用セパレー
ターに積層締着される集電板、絶縁板、締結エンドプレ
ートの少なくとも１つに設けた流路で集束されるように
したことを特徴とする燃料電池用セルスタック。 - 【請求項６】 イオン交換膜を挟んで両面にガス拡散多
孔質よりなる電極を配し、さらにこれらを挟んで両面に
請求項３又は４記載の燃料電池用セパレーターを配して
なる燃料電池用セルスタック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6077969A JPH0729579A (ja) | 1993-03-25 | 1994-03-24 | 燃料電池用セパレーター及び燃料電池用セルスタック |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-90704 | 1993-03-25 | ||
| JP9070493 | 1993-03-25 | ||
| JP6077969A JPH0729579A (ja) | 1993-03-25 | 1994-03-24 | 燃料電池用セパレーター及び燃料電池用セルスタック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729579A true JPH0729579A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=26419022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6077969A Pending JPH0729579A (ja) | 1993-03-25 | 1994-03-24 | 燃料電池用セパレーター及び燃料電池用セルスタック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729579A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970067981A (ko) * | 1996-03-25 | 1997-10-13 | 타케이 토시부미 | 용융 탄산염형 연료전지 및 이를 이용한 발전장치 |
| WO1999044248A1 (de) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Gasverteiler für eine brennstoffzelle |
| EP0967675A3 (en) * | 1998-06-26 | 2001-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell, separator for the same and method for distributing gas in fuel cell |
| US6387558B1 (en) | 1999-02-18 | 2002-05-14 | Toyota Jidosha Kabusiki Kaisha | Fuel cell, separator for the same and method for distributing gas in fuel cell |
| WO2002013287A3 (de) * | 2000-08-08 | 2002-12-12 | Stefan Hoeller | Elektrochemische zelle mit polymerelektrolytmembran |
| EP1447869A1 (en) * | 2003-02-15 | 2004-08-18 | Haldor Topsoe A/S | Interconnect device, fuel cell and fuel cell stack |
| WO2005055350A1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Solid oxide fuel cell |
| JP2006127770A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| JP2007514286A (ja) * | 2003-12-15 | 2007-05-31 | エリオン | 同一面での循環を伴う燃料電池用のフィードプレート |
| JP2007294327A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Hitachi Ltd | 固体高分子形燃料電池及びセパレータ |
| US7851105B2 (en) | 2007-06-18 | 2010-12-14 | Daimler Ag | Electrochemical fuel cell stack having staggered fuel and oxidant plenums |
| US8343681B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-01-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bipolar plate and fuel cell stack including the same |
| CN114072940A (zh) * | 2019-07-19 | 2022-02-18 | 丰田车体株式会社 | 燃料电池堆 |
-
1994
- 1994-03-24 JP JP6077969A patent/JPH0729579A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970067981A (ko) * | 1996-03-25 | 1997-10-13 | 타케이 토시부미 | 용융 탄산염형 연료전지 및 이를 이용한 발전장치 |
| WO1999044248A1 (de) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Gasverteiler für eine brennstoffzelle |
| US6455184B1 (en) | 1998-02-27 | 2002-09-24 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Gas distributor for a fuel cell |
| EP0967675A3 (en) * | 1998-06-26 | 2001-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell, separator for the same and method for distributing gas in fuel cell |
| US6387558B1 (en) | 1999-02-18 | 2002-05-14 | Toyota Jidosha Kabusiki Kaisha | Fuel cell, separator for the same and method for distributing gas in fuel cell |
| US6531245B2 (en) | 1999-02-18 | 2003-03-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell, separator for the same and method for distributing gas in fuel cell |
| WO2002013287A3 (de) * | 2000-08-08 | 2002-12-12 | Stefan Hoeller | Elektrochemische zelle mit polymerelektrolytmembran |
| US7297425B1 (en) | 2003-02-15 | 2007-11-20 | Topsoe Fuel Cell A/S | Interconnect device, fuel cell and fuel cell stack |
| EP1447869A1 (en) * | 2003-02-15 | 2004-08-18 | Haldor Topsoe A/S | Interconnect device, fuel cell and fuel cell stack |
| WO2005055350A1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Solid oxide fuel cell |
| US7632594B2 (en) | 2003-12-02 | 2009-12-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Solid oxide fuel cell with improved gas exhaust |
| JP2007514286A (ja) * | 2003-12-15 | 2007-05-31 | エリオン | 同一面での循環を伴う燃料電池用のフィードプレート |
| JP2006127770A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| JP2007294327A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Hitachi Ltd | 固体高分子形燃料電池及びセパレータ |
| US7851105B2 (en) | 2007-06-18 | 2010-12-14 | Daimler Ag | Electrochemical fuel cell stack having staggered fuel and oxidant plenums |
| US8343681B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-01-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bipolar plate and fuel cell stack including the same |
| CN114072940A (zh) * | 2019-07-19 | 2022-02-18 | 丰田车体株式会社 | 燃料电池堆 |
| CN114072940B (zh) * | 2019-07-19 | 2023-11-21 | 丰田车体株式会社 | 燃料电池堆 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100549683B1 (ko) | 고체고분자형 연료전지 어셈블리, 연료전지스택, 및연료전지의 반응가스 공급방법 | |
| TW552737B (en) | Solid polymer electrolyte fuel cell assembly, fuel cell stack, and method of supplying reaction gas in fuel cell | |
| JP4948823B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
| JP7308208B2 (ja) | 改善された流体流れ設計を伴う電気化学セル | |
| JP2002532855A (ja) | 電気化学的燃料電池積層体のための体積効率的層状マニホルド組立体 | |
| JPH0729579A (ja) | 燃料電池用セパレーター及び燃料電池用セルスタック | |
| JPH10308227A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JP2008192368A (ja) | 燃料電池スタック | |
| JP3459300B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JP2003086232A (ja) | 燃料電池スタック | |
| US7361425B2 (en) | Fuel cell | |
| JPH11283637A (ja) | 燃料電池 | |
| CN100461517C (zh) | 燃料电池以及用于燃料电池的隔板 | |
| JPH10308229A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| US20070184328A1 (en) | Dual function, bipolar separator plates for fuel cells | |
| JP2006260919A (ja) | 燃料電池 | |
| JP4383605B2 (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JP2007134206A (ja) | 燃料電池スタック | |
| JP4542640B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
| KR100798451B1 (ko) | 연료전지 분리판과 이를 구비한 연료전지 스택 및 그반응가스 제어방법 | |
| JP4675757B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
| JP2000164227A (ja) | ガスマニホールド一体型セパレータ及び燃料電池 | |
| CN100483827C (zh) | 燃料电池及其中使用的框架 | |
| JP4074701B2 (ja) | 燃料電池 | |
| JP4886128B2 (ja) | 燃料電池スタック |