JPH0810600B2 - 積層形燃料電池用セパレータ - Google Patents
積層形燃料電池用セパレータInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料電池、特に平板状の電解質板、電極お
よびセパレータを多数積層して構成される積層形燃料電
池において、反応ガスの混合、撹拌および分配性能が優
れ、かつガス利用率の高い燃料電池を実現するのに好適
なセパレータの構造に関する。
よびセパレータを多数積層して構成される積層形燃料電
池において、反応ガスの混合、撹拌および分配性能が優
れ、かつガス利用率の高い燃料電池を実現するのに好適
なセパレータの構造に関する。
積層形燃料電池は、平板状の電解質板、正極板、負極
板およびセパレータを多数積層してなっており、電解質
板に含浸させた電解質液を電気化学反応の媒体として燃
料ガスと酸化剤ガスを電気化学反応させることにより、
燃料ガスを電気エネルギーに変換するものである。
板およびセパレータを多数積層してなっており、電解質
板に含浸させた電解質液を電気化学反応の媒体として燃
料ガスと酸化剤ガスを電気化学反応させることにより、
燃料ガスを電気エネルギーに変換するものである。
電解質板内で発電した単位セル分の電力は、燃料ガス
側の負極板と酸化剤ガス側の正極板間の電圧および電流
として外部に取り出すことができる。電気化学反応で得
られる単位電池セル当りの電圧は低く、例えば溶融炭酸
塩型燃料電池では0.6〜0.8Vである。したがって実用可
能な電圧を得るため、燃料電池では単位電池セルを数百
セル分積層することにより実用可能な電圧の電力を取り
出している。
側の負極板と酸化剤ガス側の正極板間の電圧および電流
として外部に取り出すことができる。電気化学反応で得
られる単位電池セル当りの電圧は低く、例えば溶融炭酸
塩型燃料電池では0.6〜0.8Vである。したがって実用可
能な電圧を得るため、燃料電池では単位電池セルを数百
セル分積層することにより実用可能な電圧の電力を取り
出している。
一方、電気化学反応で得られる電力の単位面積当りの
発電電流密度は大きく、例えば溶融炭酸塩形燃料電池で
は、0.1A/cm2〜0.2A/cm2である。溶融炭酸塩形電池にお
いては、燃料電池の性能、製作費用、発電コスト等の観
点から単位電池セルの発電条件は、電圧0.6〜0.8V、電
流密度0.1〜0.2A/cm2が使用される。このような理由か
ら積層形燃料電池には、多数のセパレータと電解板の電
気的接続部を直列に接続し、かつこの接続部を通して大
きな電流を流さなければならない。それ故、燃料電池で
は接触電気抵抗による内部損失を無視することができ
ず、接触電気抵抗の大小が燃料電池の性能を左右する。
発電電流密度は大きく、例えば溶融炭酸塩形燃料電池で
は、0.1A/cm2〜0.2A/cm2である。溶融炭酸塩形電池にお
いては、燃料電池の性能、製作費用、発電コスト等の観
点から単位電池セルの発電条件は、電圧0.6〜0.8V、電
流密度0.1〜0.2A/cm2が使用される。このような理由か
ら積層形燃料電池には、多数のセパレータと電解板の電
気的接続部を直列に接続し、かつこの接続部を通して大
きな電流を流さなければならない。それ故、燃料電池で
は接触電気抵抗による内部損失を無視することができ
ず、接触電気抵抗の大小が燃料電池の性能を左右する。
ここで、燃料電池の出力特性の一例として、溶融炭酸
塩形燃料電池の出力特性を第５図に示す。そして、同図
に基づいて燃料電池の出力特性と電池性能の関係を説明
する。同図において、横軸が電流密度ｉ（A/cm2）、縦
軸が電圧Ｅ（Ｖ）および電力Ｐ（Ｗ）である。燃料電池
では、主に分極抵抗によって右下がり出力特性を示すた
め、曲線ａのようなｉ−Ｅ特性となる。そして、燃料電
池の発電効率、通電電流、エネルギ変換効率等から通常
は領域Ａの範囲の電流密度域が使用される。
塩形燃料電池の出力特性を第５図に示す。そして、同図
に基づいて燃料電池の出力特性と電池性能の関係を説明
する。同図において、横軸が電流密度ｉ（A/cm2）、縦
軸が電圧Ｅ（Ｖ）および電力Ｐ（Ｗ）である。燃料電池
では、主に分極抵抗によって右下がり出力特性を示すた
め、曲線ａのようなｉ−Ｅ特性となる。そして、燃料電
池の発電効率、通電電流、エネルギ変換効率等から通常
は領域Ａの範囲の電流密度域が使用される。
一方、燃料電池の発電性能が悪い場合や内部電気抵抗
が大きい場合には、曲線ｂのようなｉ−Ｅ特性となる。
また曲線ａの特性の電池では曲線ｃのｉ−Ｐ特性が得ら
れ、曲線ｂの特性の電池では曲線ｄのｉ−Ｐ特性が得ら
れる。同図から分るように、曲線ｂのように出力特性が
悪い電池では、得られる電力は大幅に低下する。
が大きい場合には、曲線ｂのようなｉ−Ｅ特性となる。
また曲線ａの特性の電池では曲線ｃのｉ−Ｐ特性が得ら
れ、曲線ｂの特性の電池では曲線ｄのｉ−Ｐ特性が得ら
れる。同図から分るように、曲線ｂのように出力特性が
悪い電池では、得られる電力は大幅に低下する。
ところで、従来の積層形燃料電池において、セパレー
タ表面をガス流路とすると共に、ガス流れの混合、撹拌
および分配性能の良好なものとして、多数の穴あきパイ
プを平板上に平行に接合してガス流路とするセパレータ
が提案されている（実開昭58−113968号公報）。このセ
パレータは、セパレータの電極板との接触部がパイプの
曲面で接触面が線であり、接触面積が少ない。また平板
の両面に突起部を多数張出し成形し、これらの突起と電
極板で形成する空間部がガス流路とするセパレータが提
案されている（特開昭59−98472号公報）。このセパレ
ータは、セパレータの電極板との接触部が突起部先端の
点又は小円形であり、接触面積が少ない。さらに、１枚
の厚板の両面にガス流路用の複数の平行溝を形成し、こ
の平行溝と交差して複数の連結溝を形成したセパレータ
が提案されている（特開昭59−27467号公報。また１枚
の厚板の両面に上記ガス流路用の複数の平行溝を形成す
ると共に、該平行溝表面に一定の起伏模様を形成したセ
パレータが提案されている（実開昭60−57065号公
報）。
タ表面をガス流路とすると共に、ガス流れの混合、撹拌
および分配性能の良好なものとして、多数の穴あきパイ
プを平板上に平行に接合してガス流路とするセパレータ
が提案されている（実開昭58−113968号公報）。このセ
パレータは、セパレータの電極板との接触部がパイプの
曲面で接触面が線であり、接触面積が少ない。また平板
の両面に突起部を多数張出し成形し、これらの突起と電
極板で形成する空間部がガス流路とするセパレータが提
案されている（特開昭59−98472号公報）。このセパレ
ータは、セパレータの電極板との接触部が突起部先端の
点又は小円形であり、接触面積が少ない。さらに、１枚
の厚板の両面にガス流路用の複数の平行溝を形成し、こ
の平行溝と交差して複数の連結溝を形成したセパレータ
が提案されている（特開昭59−27467号公報。また１枚
の厚板の両面に上記ガス流路用の複数の平行溝を形成す
ると共に、該平行溝表面に一定の起伏模様を形成したセ
パレータが提案されている（実開昭60−57065号公
報）。
積層形燃料電池の内部電気抵抗の中で、セパレータと
電極板および電解質板の各接触電気抵抗の割合は他の要
因に比べてかなり大きいものであるが、上記実開昭58−
113968号公報および特開昭59−98472号公報の従来技術
では、いずれもセパレータと電極板と接触面積が少な
く、つぎのような種々の問題があった。
電極板および電解質板の各接触電気抵抗の割合は他の要
因に比べてかなり大きいものであるが、上記実開昭58−
113968号公報および特開昭59−98472号公報の従来技術
では、いずれもセパレータと電極板と接触面積が少な
く、つぎのような種々の問題があった。
（１） セパレータと電極板間の接触電気抵抗が大きく
なり、これに伴って内部電気抵抗が大きくなって第５図
において説明したように、燃料電池により得られる電力
が大幅に低下する。
なり、これに伴って内部電気抵抗が大きくなって第５図
において説明したように、燃料電池により得られる電力
が大幅に低下する。
（２） セパレータと電極板との接触部の通電電流密度
が大きくなり、抵抗発熱および局部電気腐食が大きくな
る。
が大きくなり、抵抗発熱および局部電気腐食が大きくな
る。
（３） 多孔質性電極板および電解質板の局部的なクリ
ープ変形が大きくなる。
ープ変形が大きくなる。
また、上記特開昭59−27467号公報および実開昭60−5
7065号公報の従来技術では、ガス流路断面積が流路の途
中で増減するため、断面積が減少する部分、すなわち交
差溝や起伏部分を通過するときに、ガス流れに圧力損失
が発生するという問題があった。
7065号公報の従来技術では、ガス流路断面積が流路の途
中で増減するため、断面積が減少する部分、すなわち交
差溝や起伏部分を通過するときに、ガス流れに圧力損失
が発生するという問題があった。
本発明の目的は、積層されるセパレータと電極板との
電気的接続抵抗を低減させ、かつガス流路断面積を流路
の途中で増減させることなく、反応ガスの撹拌および分
配性能を向上させるようにした積層形燃料電池用セパレ
ータの製造方法および構造を提供することである。
電気的接続抵抗を低減させ、かつガス流路断面積を流路
の途中で増減させることなく、反応ガスの撹拌および分
配性能を向上させるようにした積層形燃料電池用セパレ
ータの製造方法および構造を提供することである。
かかる目的を達成するため、本発明の積層形燃料電池
用セパレータは、１枚の金属性の仕切り板と、この仕切
り板に接合された１枚の金属性の波板とからなるもので
あって、波板の凸部及び凹部それぞれの溝断面は台形で
あり、波板の凸部はその長手方向に沿ってある間隔をも
って配列されて入口及び出口を有する一連の小凸部から
なり、また、小凸部それぞれの出口には台形溝断面を形
成する二つの側辺の一つから溝の内側方向または外側方
向に傾斜する板片が設けられ、さらに小凸部の頂面が仕
切り板面に接合されてなることを特徴とする。
用セパレータは、１枚の金属性の仕切り板と、この仕切
り板に接合された１枚の金属性の波板とからなるもので
あって、波板の凸部及び凹部それぞれの溝断面は台形で
あり、波板の凸部はその長手方向に沿ってある間隔をも
って配列されて入口及び出口を有する一連の小凸部から
なり、また、小凸部それぞれの出口には台形溝断面を形
成する二つの側辺の一つから溝の内側方向または外側方
向に傾斜する板片が設けられ、さらに小凸部の頂面が仕
切り板面に接合されてなることを特徴とする。
上述のように構成した積層形燃料電池用セパレータ
は、燃料電池として積層組立てされた時、波板の両面の
うち、仕切り板が接合された面と反対側の面に板状の電
極が接合される。かくして波板と仕切り板間に形成され
た波板の凹部内の溝でなるガス流路と共に、波板と電極
との間に形成された波板の凸部内の溝でガス流路が形成
され、そして前者の流路に流れる反応ガスは電気化学反
応に寄与せず、一方、後者の流路に流れる反応ガスは電
気化学反応に寄与することになる。
は、燃料電池として積層組立てされた時、波板の両面の
うち、仕切り板が接合された面と反対側の面に板状の電
極が接合される。かくして波板と仕切り板間に形成され
た波板の凹部内の溝でなるガス流路と共に、波板と電極
との間に形成された波板の凸部内の溝でガス流路が形成
され、そして前者の流路に流れる反応ガスは電気化学反
応に寄与せず、一方、後者の流路に流れる反応ガスは電
気化学反応に寄与することになる。
本発明の積層形燃料電池用セパレータにおいて、小凸
部それぞれの溝の出口に板片を設け、この板片は小凸部
の溝の内側または外側方向に傾いているので、例えば板
片が溝の内側に傾いている場合は、小凸部の溝、即ち、
電気化学反応が生じる流路を通った反応ガスは、出口で
板片によって流れを曲げられ、下流における次の段階で
は一部が電気化学反応の生じない流路、すなわち凹部と
仕切り板とから形成される流路に流入し、残部が電気化
学反応が生じる小凸部の流路の流入することになり、ま
た板片が小凸部の溝の外側に傾いている場合には、凹部
と仕切り板との間の空間で形成される流路で電気化学反
応の生じなかった反応ガスが出力で板片によって流れが
曲げられ、次の段階で一部が電気化学反応の生じる流路
に流入し、残部が電気化学反応の生じない流路に流入す
ることになり、かくして上流から下流にかけて混合攪拌
が行われ、かつ反応ガスの全量を電気化学反応が生じる
ガス流路を通すことにより電気化学反応に寄与する反応
ガス量を増加させることができる。
部それぞれの溝の出口に板片を設け、この板片は小凸部
の溝の内側または外側方向に傾いているので、例えば板
片が溝の内側に傾いている場合は、小凸部の溝、即ち、
電気化学反応が生じる流路を通った反応ガスは、出口で
板片によって流れを曲げられ、下流における次の段階で
は一部が電気化学反応の生じない流路、すなわち凹部と
仕切り板とから形成される流路に流入し、残部が電気化
学反応が生じる小凸部の流路の流入することになり、ま
た板片が小凸部の溝の外側に傾いている場合には、凹部
と仕切り板との間の空間で形成される流路で電気化学反
応の生じなかった反応ガスが出力で板片によって流れが
曲げられ、次の段階で一部が電気化学反応の生じる流路
に流入し、残部が電気化学反応の生じない流路に流入す
ることになり、かくして上流から下流にかけて混合攪拌
が行われ、かつ反応ガスの全量を電気化学反応が生じる
ガス流路を通すことにより電気化学反応に寄与する反応
ガス量を増加させることができる。
以下、本発明は図面に示す実施例に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例にかかるセパレータの概略
構造を示す斜視図であり、第２図は本発明にかかるセパ
レータを装着した積層形燃料電池の縦断面図、第３図は
一実施例にかかるセパレータの波板の構造を示す平面図
で、第４図は第３図のIV−IV断面図である。
構造を示す斜視図であり、第２図は本発明にかかるセパ
レータを装着した積層形燃料電池の縦断面図、第３図は
一実施例にかかるセパレータの波板の構造を示す平面図
で、第４図は第３図のIV−IV断面図である。
積層形燃料電池１は平板状の電解質板２、正極板３、
負極板５およびセパレータ６を多数積層してなってい
る。セパレータ６は、第１図に詳細に示すように、仕切
り板８と、第１および第２の波板9,10とからなってお
り、仕切り板８は金属製で平板状に形成されている。
負極板５およびセパレータ６を多数積層してなってい
る。セパレータ６は、第１図に詳細に示すように、仕切
り板８と、第１および第２の波板9,10とからなってお
り、仕切り板８は金属製で平板状に形成されている。
第１の波板９は、金属製平板からなり、その表面は塑
性加工により波形状の凹凸部11に形成され、凹部である
溝部12と凸部であるリブ部13とは互いに平行になるよう
に形成されており、溝部12の底面およびリブ部13の頂面
は、平坦部12a,13aとなっている。そして、溝部12およ
びリブ部13の中空部13bが燃料ガス流路15となってい
る。
性加工により波形状の凹凸部11に形成され、凹部である
溝部12と凸部であるリブ部13とは互いに平行になるよう
に形成されており、溝部12の底面およびリブ部13の頂面
は、平坦部12a,13aとなっている。そして、溝部12およ
びリブ部13の中空部13bが燃料ガス流路15となってい
る。
第２の波板10は、第１の波板９と同様、金属製平板か
らなり、その表面は塑性加工により波形状の凹凸部16に
形成されている。凹部である溝部18と凸部であるリブ部
19とは互いに平行になるように形成されており、溝部18
の底面およびリブ部19の頂面は、平坦部18a,19aとなっ
ている。そして第２の波板10は、凹凸部16が第１の波板
９の凹凸部11と直交するように、仕切り板８の下面に金
属的に接合されており、溝部18およびリブ部19の中空部
19bが酸化剤ガス流路20となっている。そして、第１、
第２の波板9,10を仕切り板８に接合するに際しては、第
１、第２の波板9,10と仕切り板８との間に50〜100μｍ
の箔状に圧延したろう材を挟み、これらを同時に又は個
別に抵抗溶接によって仮付けした後、雰囲気炉又は真空
炉中で一括ろう付けする。
らなり、その表面は塑性加工により波形状の凹凸部16に
形成されている。凹部である溝部18と凸部であるリブ部
19とは互いに平行になるように形成されており、溝部18
の底面およびリブ部19の頂面は、平坦部18a,19aとなっ
ている。そして第２の波板10は、凹凸部16が第１の波板
９の凹凸部11と直交するように、仕切り板８の下面に金
属的に接合されており、溝部18およびリブ部19の中空部
19bが酸化剤ガス流路20となっている。そして、第１、
第２の波板9,10を仕切り板８に接合するに際しては、第
１、第２の波板9,10と仕切り板８との間に50〜100μｍ
の箔状に圧延したろう材を挟み、これらを同時に又は個
別に抵抗溶接によって仮付けした後、雰囲気炉又は真空
炉中で一括ろう付けする。
本発明のセパレータ６は、第１、第２の波板9,10をガ
ス流路として利用しており、セパレータ６の両側に取り
付けられた正極板３および負極板５と仕切り板８で仕切
られた空間の大部分をガス流路として利用することがで
き、空間の無駄がほとんど生じない。従って、燃料電池
１のセパレータ６の積層方向高さを従来のものより薄く
することができ、燃料電池１が小形となる。
ス流路として利用しており、セパレータ６の両側に取り
付けられた正極板３および負極板５と仕切り板８で仕切
られた空間の大部分をガス流路として利用することがで
き、空間の無駄がほとんど生じない。従って、燃料電池
１のセパレータ６の積層方向高さを従来のものより薄く
することができ、燃料電池１が小形となる。
さらに本発明のセパレータ６は、前述のように、ガス
流路断面積が広く、かつガスの混合、撹拌性能に優れて
いるため、 （１） 燃料電池１内のガス流速を遅くすることがで
き、ガスは長時間発電反応に寄与することができる。
流路断面積が広く、かつガスの混合、撹拌性能に優れて
いるため、 （１） 燃料電池１内のガス流速を遅くすることがで
き、ガスは長時間発電反応に寄与することができる。
（２） ガス濃度分布の不均一な部分が少なくなり、全
体が均一に、かつ発電反応にガスが十分に利用される。
体が均一に、かつ発電反応にガスが十分に利用される。
セパレータ６の積層方向の高さは、第１、第２の波板
9,10の凹凸部11,16の高さと仕切り板８の板厚および第
１、第２の波板9,10と仕切り板８の接合層厚さの和であ
る。仕切り板８の板厚と接合層厚さは、極めて高い寸法
精度で再現でき、かつその寸法のばらつきは少ない。一
方、第１、第２の波板9,10の凹凸部11,16の高さは、塑
性加工で成形されているため、寸法精度が良く、かつば
らつきも少ない。従って、セパレータ６の積層方向の高
さの精度、換言すれば接触面の平面度が極めて良好とな
る。
9,10の凹凸部11,16の高さと仕切り板８の板厚および第
１、第２の波板9,10と仕切り板８の接合層厚さの和であ
る。仕切り板８の板厚と接合層厚さは、極めて高い寸法
精度で再現でき、かつその寸法のばらつきは少ない。一
方、第１、第２の波板9,10の凹凸部11,16の高さは、塑
性加工で成形されているため、寸法精度が良く、かつば
らつきも少ない。従って、セパレータ６の積層方向の高
さの精度、換言すれば接触面の平面度が極めて良好とな
る。
本発明に係るセパレータの波板は、第3,4図に示すよ
うに、平板39の表面に適宜の幅および間隔をもって複数
の切欠き部40をプレス加工する。つぎに、２ヶの切欠き
部40で形成される平板39の各切片部41を平板39の一面に
張出し成形させて複数の凹凸部43を形成する。この凹凸
部43は互いに平行で並列状に配置されている。このよう
に形成された波板９の各切欠き部40には、第３図に示す
ように切片部41の一部を交互に反対方向に切り起こした
切り起こし部46が臨んでいる。この切り起こし部46によ
って、反応ガスの流れは、波板９の表側（凹部45）から
裏側（凸部43の中空部43a）、裏側から表側へと順次曲
げられる。そして、反応ガスの流れ方向が曲げられた部
分では、流量の５〜８割が強制的に流路変更を強いら
れ、残りがそのまま流路に流れる。この結果、本実施例
によれば、反応ガスの混合、撹拌性能の優れたセパレー
タが得られる。その上、流路の全面でほぼ同じ流路断面
積を維持することができ、反応ガス流れの圧力損失増加
を抑えることができる。
うに、平板39の表面に適宜の幅および間隔をもって複数
の切欠き部40をプレス加工する。つぎに、２ヶの切欠き
部40で形成される平板39の各切片部41を平板39の一面に
張出し成形させて複数の凹凸部43を形成する。この凹凸
部43は互いに平行で並列状に配置されている。このよう
に形成された波板９の各切欠き部40には、第３図に示す
ように切片部41の一部を交互に反対方向に切り起こした
切り起こし部46が臨んでいる。この切り起こし部46によ
って、反応ガスの流れは、波板９の表側（凹部45）から
裏側（凸部43の中空部43a）、裏側から表側へと順次曲
げられる。そして、反応ガスの流れ方向が曲げられた部
分では、流量の５〜８割が強制的に流路変更を強いら
れ、残りがそのまま流路に流れる。この結果、本実施例
によれば、反応ガスの混合、撹拌性能の優れたセパレー
タが得られる。その上、流路の全面でほぼ同じ流路断面
積を維持することができ、反応ガス流れの圧力損失増加
を抑えることができる。
上記燃料電位用セパレータ６は、仕切り板８の両面に
それぞれ第１、第２の波板9,10を取り付けると共に、両
面を流れるガスの流路が互いに直交する場合の例を示し
たが、本発明のセパレータ６は、この形状に限定される
ものではない。即ち、セパレータ６の両面を流れるガス
の流路が互いに同一方向に対して平行な場合や反対方向
に対して平行な場合、さらに、セパレータ６の一面又は
両面を流れるガス流路がセパレータ６面内において反転
する場合および傾向する場合にも本発明を適用すること
ができる。
それぞれ第１、第２の波板9,10を取り付けると共に、両
面を流れるガスの流路が互いに直交する場合の例を示し
たが、本発明のセパレータ６は、この形状に限定される
ものではない。即ち、セパレータ６の両面を流れるガス
の流路が互いに同一方向に対して平行な場合や反対方向
に対して平行な場合、さらに、セパレータ６の一面又は
両面を流れるガス流路がセパレータ６面内において反転
する場合および傾向する場合にも本発明を適用すること
ができる。
また、仕切り板８の一面にのみ凸部を張出して成形
し、他面を平面状とした平面部に、波板を取り付けてセ
パレータ構造とする場合についても、本発明を適用させ
ることができる。また、公知技術であるセパレータと電
極板間に孔あきの金属製薄板（コレクタ）を介在させ
て、この薄板でセパレータと電極板間の接触電気抵抗を
低減させる構造の燃料電池においても、本発明を適用さ
せることができる。
し、他面を平面状とした平面部に、波板を取り付けてセ
パレータ構造とする場合についても、本発明を適用させ
ることができる。また、公知技術であるセパレータと電
極板間に孔あきの金属製薄板（コレクタ）を介在させ
て、この薄板でセパレータと電極板間の接触電気抵抗を
低減させる構造の燃料電池においても、本発明を適用さ
せることができる。
上述のとおり、本発明によれば、積層形燃料電池用セ
パレータは、各小凸部の溝の出口側に、この溝の内側ま
たは外側方向に傾けた板片を設けたので、それら板片に
よって、下流側に位置する小凸部の溝および凹部の溝の
各流路に、上流側で凸部のガス流路中で電気化学反応に
寄与した反応ガスと、凹部のガス流路中で電気化学反応
に寄与しなかったガスが両方流入して混合し攪拌され、
この混合攪拌が上流から下流にかけて繰り返されて有効
ガス濃度分布が均一化され、かつ反応ガスの全量が凹部
のガス流路を通って、電気化学反応に寄与する反応ガス
量を増加させることができる。
パレータは、各小凸部の溝の出口側に、この溝の内側ま
たは外側方向に傾けた板片を設けたので、それら板片に
よって、下流側に位置する小凸部の溝および凹部の溝の
各流路に、上流側で凸部のガス流路中で電気化学反応に
寄与した反応ガスと、凹部のガス流路中で電気化学反応
に寄与しなかったガスが両方流入して混合し攪拌され、
この混合攪拌が上流から下流にかけて繰り返されて有効
ガス濃度分布が均一化され、かつ反応ガスの全量が凹部
のガス流路を通って、電気化学反応に寄与する反応ガス
量を増加させることができる。
第１図は本発明の一実施例にかかるセパレータの概略構
造を示す斜視図、第２図は積層形燃料電池の縦断面図、
第３図は一実施例にかかる波板の構造を示す平面図、第
４図は第３図のIV−IV断面図、第５図は燃料電池の出力
特性図である。 １……積層形燃料電池、３……正極板、５……負極板、
６……セパレータ、８……仕切り板、9,10……波板、1
1,16……凹凸部、12a,13a,18a,19a……平坦部、15……
燃料ガス通路、20……酸化剤ガス通路。
造を示す斜視図、第２図は積層形燃料電池の縦断面図、
第３図は一実施例にかかる波板の構造を示す平面図、第
４図は第３図のIV−IV断面図、第５図は燃料電池の出力
特性図である。 １……積層形燃料電池、３……正極板、５……負極板、
６……セパレータ、８……仕切り板、9,10……波板、1
1,16……凹凸部、12a,13a,18a,19a……平坦部、15……
燃料ガス通路、20……酸化剤ガス通路。
Claims (1)
- 【請求項１】１枚の金属製の仕切り板と、該仕切り板に
接合された１枚の金属製の波板とからなる積層形燃料電
池用セパレータにおいて、波板の凸部及び凹部それぞれ
の溝断面は台形であり、波板の凸部はその長手方向に沿
ってある間隔をもって配列され入口及び出口を有する一
連の小凸部からなり、小凸部それぞれの出口には台形溝
断面を形成する二つの側辺の一つから溝の内側方向また
は外側方向に傾斜する板片が設けられ、小凸部の頂面が
仕切り板面に接合されてなることを特徴とする積層形燃
料電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232750A JPH0810600B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 積層形燃料電池用セパレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232750A JPH0810600B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 積層形燃料電池用セパレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386361A JPS6386361A (ja) | 1988-04-16 |
| JPH0810600B2 true JPH0810600B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=16944170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61232750A Expired - Lifetime JPH0810600B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 積層形燃料電池用セパレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810600B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014132707A1 (ja) | 2013-02-28 | 2014-09-04 | トヨタ車体 株式会社 | 燃料電池のガス流路形成体及び燃料電池 |
| WO2025256718A1 (en) * | 2024-06-10 | 2025-12-18 | Robert Bosch Gmbh | Bipolar plate and electrochemical energy converter |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8901798A (nl) * | 1989-07-12 | 1991-02-01 | Stichting Energie | Electrode voor toepassing in de gasbrandstofcel, welke een verzameling electroden omvat. |
| EP0424691A1 (de) * | 1989-10-23 | 1991-05-02 | Asea Brown Boveri Ag | Bauteilanordnung zur Stromüberführung für keramische Hochtemperatur-Brennstoffzellen |
| US4983472A (en) * | 1989-11-24 | 1991-01-08 | International Fuel Cells Corporation | Fuel cell current collector |
| WO2001048852A1 (en) * | 1999-12-23 | 2001-07-05 | The Regents Of The University Of California | Flow channel device for electrochemical cells |
| FR2816448B1 (fr) * | 2000-11-09 | 2003-02-07 | Technicatome | Plaque bipolaire a deux plaques metalliques et structures gaufrees pour pile a combustible |
| JP2006164546A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | セパレータ |
| JP2009277390A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 燃料電池の流路板及びこれを用いた燃料電池 |
| JP5252193B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2013-07-31 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
| JP5246331B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2013-07-24 | トヨタ車体株式会社 | 燃料電池 |
| WO2010113252A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | トヨタ車体 株式会社 | 燃料電池 |
| JP5648293B2 (ja) * | 2010-02-12 | 2015-01-07 | トヨタ車体株式会社 | 燃料電池 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5927467A (ja) * | 1982-08-06 | 1984-02-13 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 燃料電池 |
| JPS61216257A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | Hitachi Ltd | 燃料電池用セパレ−タ |
| JPS6217959A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-26 | Fuji Electric Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61232750A patent/JPH0810600B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014132707A1 (ja) | 2013-02-28 | 2014-09-04 | トヨタ車体 株式会社 | 燃料電池のガス流路形成体及び燃料電池 |
| WO2025256718A1 (en) * | 2024-06-10 | 2025-12-18 | Robert Bosch Gmbh | Bipolar plate and electrochemical energy converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6386361A (ja) | 1988-04-16 |
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