JPH09120833A - 固体高分子電解質型燃料電池 - Google Patents
固体高分子電解質型燃料電池Info
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- JPH09120833A JPH09120833A JP7277280A JP27728095A JPH09120833A JP H09120833 A JPH09120833 A JP H09120833A JP 7277280 A JP7277280 A JP 7277280A JP 27728095 A JP27728095 A JP 27728095A JP H09120833 A JPH09120833 A JP H09120833A
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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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】燃料電池積層体のガス導入部において反応ガス
が水滴を生じることなく導入され、長期にわたり安定し
て運転できるものとする。 【解決手段】複数の単電池６を積層し、その両端に集電
板７Ａ、７Ｂと絶縁板８Ａ、８Ｂとを配し、さらにその
両端面に締付板９Ａ、９Ｂを配設して締付具１２により
所定圧力で加圧支持してなる燃料電池積層体において、
絶縁板８Ａ、８Ｂのそれぞれの上端面にガス導入管１０
Ａ、１０Ｂを、また下端面にガス排出管１７Ａ、１７Ｂ
を設置して、各単電池６へ燃料ガスおよび酸化剤ガスを
通流することとし、導入部での冷却による水滴の発生を
回避する。
が水滴を生じることなく導入され、長期にわたり安定し
て運転できるものとする。 【解決手段】複数の単電池６を積層し、その両端に集電
板７Ａ、７Ｂと絶縁板８Ａ、８Ｂとを配し、さらにその
両端面に締付板９Ａ、９Ｂを配設して締付具１２により
所定圧力で加圧支持してなる燃料電池積層体において、
絶縁板８Ａ、８Ｂのそれぞれの上端面にガス導入管１０
Ａ、１０Ｂを、また下端面にガス排出管１７Ａ、１７Ｂ
を設置して、各単電池６へ燃料ガスおよび酸化剤ガスを
通流することとし、導入部での冷却による水滴の発生を
回避する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、固体高分子電解
質型燃料電池の燃料電池本体の構成に関する。
質型燃料電池の燃料電池本体の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来より用いられている固体高
分子電解質型燃料電池の単電池の構成例を模式的に示し
た断面図である。図３に示した単電池６において、燃料
電池セル１は、薄い矩形状の固体高分子電解質膜からな
る電解質層１Ａの両主面に燃料電極１Ｂと酸化剤電極１
Ｃを密接して積層して構成されている。燃料電極１Ｂと
酸化剤電極１Ｃは、ともに触媒活性物質を含む触媒層
と、この触媒層を支持するとともに燃料ガスあるいは酸
化剤ガスの供給、排出を行い、さらには集電部材として
の役割を果たす電極基材とからなり、触媒層を電解質層
１Ａの両主面にホットプレスにより密着させて配設され
ている。燃料電池セル１の燃料電極１Ｂ側に面して配さ
れたセパレータ２Ａは、ガス不透過性の材料よりなり、
燃料電極１Ｂの面に相対して燃料ガスを通流させるため
の凹状に形成された複数の燃料ガス通流溝３Ａを備えて
おり、各燃料ガス通流溝３Ａの間の凸状の突出部の先端
面は燃料電極１Ｂの面に密接されている。同様に、酸化
剤電極１Ｃに面して配されたセパレータ２Ｂも、ガス不
透過性の材料よりなり、酸化剤電極１Ｃの面に相対して
酸化剤ガスを通流させる複数の酸化剤ガス通流溝３Ｂを
備えており、各酸化剤ガス通流溝３Ｂの間の凸状の突出
部の先端面は酸化剤電極１Ｃの面に密接されている。ま
た、ガスシール体５は、燃料ガス通流溝３Ａを流れる燃
料ガス、および酸化剤ガス通流溝３Ｂを流れる酸化剤ガ
スが、それぞれの通流路の外へ漏洩するのを防止する役
割を果たすものであり、セパレータ２Ａ、２Ｂの周縁部
と燃料電池セル１の周縁部の空所に配置されている。
分子電解質型燃料電池の単電池の構成例を模式的に示し
た断面図である。図３に示した単電池６において、燃料
電池セル１は、薄い矩形状の固体高分子電解質膜からな
る電解質層１Ａの両主面に燃料電極１Ｂと酸化剤電極１
Ｃを密接して積層して構成されている。燃料電極１Ｂと
酸化剤電極１Ｃは、ともに触媒活性物質を含む触媒層
と、この触媒層を支持するとともに燃料ガスあるいは酸
化剤ガスの供給、排出を行い、さらには集電部材として
の役割を果たす電極基材とからなり、触媒層を電解質層
１Ａの両主面にホットプレスにより密着させて配設され
ている。燃料電池セル１の燃料電極１Ｂ側に面して配さ
れたセパレータ２Ａは、ガス不透過性の材料よりなり、
燃料電極１Ｂの面に相対して燃料ガスを通流させるため
の凹状に形成された複数の燃料ガス通流溝３Ａを備えて
おり、各燃料ガス通流溝３Ａの間の凸状の突出部の先端
面は燃料電極１Ｂの面に密接されている。同様に、酸化
剤電極１Ｃに面して配されたセパレータ２Ｂも、ガス不
透過性の材料よりなり、酸化剤電極１Ｃの面に相対して
酸化剤ガスを通流させる複数の酸化剤ガス通流溝３Ｂを
備えており、各酸化剤ガス通流溝３Ｂの間の凸状の突出
部の先端面は酸化剤電極１Ｃの面に密接されている。ま
た、ガスシール体５は、燃料ガス通流溝３Ａを流れる燃
料ガス、および酸化剤ガス通流溝３Ｂを流れる酸化剤ガ
スが、それぞれの通流路の外へ漏洩するのを防止する役
割を果たすものであり、セパレータ２Ａ、２Ｂの周縁部
と燃料電池セル１の周縁部の空所に配置されている。
【０００３】１個の燃料電池セル１が発生する電圧は１
〔Ｖ〕程度以下の低い値であるので、上記の図３に示し
たごとき構成の単電池６を複数個互いに直列接続して燃
料電池積層体を構成し、発生電圧を高めて実用に供する
のが一般的である。図４は、固体高分子電解質型燃料電
池の燃料電池積層体の代表的な従来例を模式的に示した
斜視図である。
〔Ｖ〕程度以下の低い値であるので、上記の図３に示し
たごとき構成の単電池６を複数個互いに直列接続して燃
料電池積層体を構成し、発生電圧を高めて実用に供する
のが一般的である。図４は、固体高分子電解質型燃料電
池の燃料電池積層体の代表的な従来例を模式的に示した
斜視図である。
【０００４】図に見られるように、本構成例の燃料電池
積層体は、複数の単電池６を順次積層し、その両端に複
数の単電池６で生じた直流電力を取り出すための集電板
７Ａ、７Ｂと、構造体から電気的に絶縁するための絶縁
板１３Ａ、１３Ｂとを配設し、さらにこれらの両端に締
付板１４Ａ、１４Ｂを配し、締付具１２によって適度の
加圧力を加えて締め付けて構成されている。両端に配さ
れた締付板１４Ａ、１４Ｂの側端面には、上部に燃料ガ
スと酸化剤ガスを導入するガス導入口１５Ａ、１５Ｂ
が、また下部にはこれらのガスを排出するガス排出口１
６Ａ、１６Ｂが備えられている。ガス導入口１５Ａ、１
５Ｂより導入されたガスは、積層された単電池６へと送
られ、単電池６の内部のガス通流溝を下側、すなわち重
力方向へと流れつつ電気化学反応を生じて発電し、ガス
排出口１６Ａ、１６Ｂへと送られて外部へ排出される。
積層体は、複数の単電池６を順次積層し、その両端に複
数の単電池６で生じた直流電力を取り出すための集電板
７Ａ、７Ｂと、構造体から電気的に絶縁するための絶縁
板１３Ａ、１３Ｂとを配設し、さらにこれらの両端に締
付板１４Ａ、１４Ｂを配し、締付具１２によって適度の
加圧力を加えて締め付けて構成されている。両端に配さ
れた締付板１４Ａ、１４Ｂの側端面には、上部に燃料ガ
スと酸化剤ガスを導入するガス導入口１５Ａ、１５Ｂ
が、また下部にはこれらのガスを排出するガス排出口１
６Ａ、１６Ｂが備えられている。ガス導入口１５Ａ、１
５Ｂより導入されたガスは、積層された単電池６へと送
られ、単電池６の内部のガス通流溝を下側、すなわち重
力方向へと流れつつ電気化学反応を生じて発電し、ガス
排出口１６Ａ、１６Ｂへと送られて外部へ排出される。
【０００５】図５は、図４に示した従来例の燃料電池積
層体のガス導入部の構成を模式的に示した要部断面図で
ある。積層された複数の単電池６の端部に配された集電
板７Ａ、絶縁板１３Ａ、締付板１４Ａには、ガス導入口
１５Ａに連通し水平方向へと導かれた連通孔が形成され
ており、導入されたガスはこの連通孔を通って各単電池
６へと送られる。集電板７Ａ、絶縁板１３Ａ、締付板１
４Ａの積層面の連通孔の外周部分には、図に見られるよ
うにシール材１１が配設されており、連通孔を流れるガ
スの外部への漏洩を防止している。本図では図４のガス
導入口１５Ａに連通する部分を示したが、ガス導入口１
５Ｂに連通する部分、ガス排出口１６Ａ、１６Ｂに連通
する部分も同様に連通孔が形成されており、すでに述べ
たように、燃料ガスと酸化剤ガスは、水平方向に導入さ
れ、各単電池６の上部より下部へと重力方向へ流れ、水
平方向に導かれて排出される構成である。
層体のガス導入部の構成を模式的に示した要部断面図で
ある。積層された複数の単電池６の端部に配された集電
板７Ａ、絶縁板１３Ａ、締付板１４Ａには、ガス導入口
１５Ａに連通し水平方向へと導かれた連通孔が形成され
ており、導入されたガスはこの連通孔を通って各単電池
６へと送られる。集電板７Ａ、絶縁板１３Ａ、締付板１
４Ａの積層面の連通孔の外周部分には、図に見られるよ
うにシール材１１が配設されており、連通孔を流れるガ
スの外部への漏洩を防止している。本図では図４のガス
導入口１５Ａに連通する部分を示したが、ガス導入口１
５Ｂに連通する部分、ガス排出口１６Ａ、１６Ｂに連通
する部分も同様に連通孔が形成されており、すでに述べ
たように、燃料ガスと酸化剤ガスは、水平方向に導入さ
れ、各単電池６の上部より下部へと重力方向へ流れ、水
平方向に導かれて排出される構成である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】固体高分子電解質型燃
料電池においては、電気化学反応による発電効率を高め
るには温度が高いことが望ましく、各単電池６を高温度
に保持し、所定温度に加熱したガスを供給する方式が一
般的に採られる。上記図４の構成の燃料電池積層体にお
いても、発電に伴う発熱を有効に活用して各単電池６を
高温度に保持し、加熱ガスを供給することによって、所
定の直流電力が得られることとなる。
料電池においては、電気化学反応による発電効率を高め
るには温度が高いことが望ましく、各単電池６を高温度
に保持し、所定温度に加熱したガスを供給する方式が一
般的に採られる。上記図４の構成の燃料電池積層体にお
いても、発電に伴う発熱を有効に活用して各単電池６を
高温度に保持し、加熱ガスを供給することによって、所
定の直流電力が得られることとなる。
【０００７】上記図４の構成の燃料電池積層体において
は、発熱源となる各単電池６と集電板７Ａ、７Ｂ、なら
びに熱伝導性の乏しい絶縁板１３Ａ、１３Ｂは、いずれ
も端面のみ外部に露出する構成であるので、これらの構
成部品は比較的容易に高温に保持される。これに対し
て、これらを締め付ける両端の締付板１４Ａ、１４Ｂ
は、一方の側面を外部に露出しているので、外気により
効率よく冷却されることとなり、他の構成部品に比べて
大幅に低い温度に保持されることとなる。
は、発熱源となる各単電池６と集電板７Ａ、７Ｂ、なら
びに熱伝導性の乏しい絶縁板１３Ａ、１３Ｂは、いずれ
も端面のみ外部に露出する構成であるので、これらの構
成部品は比較的容易に高温に保持される。これに対し
て、これらを締め付ける両端の締付板１４Ａ、１４Ｂ
は、一方の側面を外部に露出しているので、外気により
効率よく冷却されることとなり、他の構成部品に比べて
大幅に低い温度に保持されることとなる。
【０００８】しかるに、図４の構成においては、この締
付板１４Ａ、１４Ｂの側端面に、燃料ガスと酸化剤ガス
を導入するガス導入口１５Ａ、１５Ｂと、これらのガス
を排出するガス排出口１６Ａ、１６Ｂが設けられている
ので、加熱してガス導入口１５Ａ、１５Ｂへと供給され
たガスは、低温度に保持された締付板１４Ａ、１４Ｂに
よって冷却され、含まれる蒸気が凝縮して水滴を生じる
可能性が大きくなる。水滴が生じると、ガスとともに単
電池６へと流れ込み、ガス通流溝を埋めてガスの通流を
遮断し、単電池６の発電効率を大幅に低下させる事態を
引き起こす危険性がある。
付板１４Ａ、１４Ｂの側端面に、燃料ガスと酸化剤ガス
を導入するガス導入口１５Ａ、１５Ｂと、これらのガス
を排出するガス排出口１６Ａ、１６Ｂが設けられている
ので、加熱してガス導入口１５Ａ、１５Ｂへと供給され
たガスは、低温度に保持された締付板１４Ａ、１４Ｂに
よって冷却され、含まれる蒸気が凝縮して水滴を生じる
可能性が大きくなる。水滴が生じると、ガスとともに単
電池６へと流れ込み、ガス通流溝を埋めてガスの通流を
遮断し、単電池６の発電効率を大幅に低下させる事態を
引き起こす危険性がある。
【０００９】本発明の目的は、燃料電池積層体のガス導
入部において反応ガスが水滴を発生することなく導入さ
れ、発電効率が低下することなく長期にわたり安定して
運転できる固体高分子電解質型燃料電池を提供すること
にある。
入部において反応ガスが水滴を発生することなく導入さ
れ、発電効率が低下することなく長期にわたり安定して
運転できる固体高分子電解質型燃料電池を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、固体高分子電解質膜からなる
電解質層の二つの主面にそれぞれ燃料電極と酸化剤電極
とを密着して配してなる燃料電池セルと、燃料電池セル
の燃料電極側の側面に配された複数の燃料ガス通流用溝
を有するセパレータと、燃料電池セルの酸化剤電極側の
側面に配された複数の酸化剤ガス通流用溝を有するセパ
レータとを備えてなる単電池を複数個直列に積層し、そ
の両端に電気絶縁用の絶縁板を介在させて締付板を配設
して加圧保持し、燃料電極に燃料ガスを、また酸化剤電
極に酸化剤ガスを供給して直流電力を得る固体高分子電
解質型燃料電池において、上記の絶縁板を、例えば、ポ
リカーボネイト、フッ素樹脂、繊維強化プラスチック等
の電気絶縁性に優れ熱伝導性の低い良電気絶縁性材料よ
り形成し、かつ、燃料電池積層体の積層方向と直交方向
に位置する絶縁板の端面に、燃料ガスおよび酸化剤ガス
のガス導入口とガス排出口のうち少なくともガス導入口
を備えることとする。
めに、本発明においては、固体高分子電解質膜からなる
電解質層の二つの主面にそれぞれ燃料電極と酸化剤電極
とを密着して配してなる燃料電池セルと、燃料電池セル
の燃料電極側の側面に配された複数の燃料ガス通流用溝
を有するセパレータと、燃料電池セルの酸化剤電極側の
側面に配された複数の酸化剤ガス通流用溝を有するセパ
レータとを備えてなる単電池を複数個直列に積層し、そ
の両端に電気絶縁用の絶縁板を介在させて締付板を配設
して加圧保持し、燃料電極に燃料ガスを、また酸化剤電
極に酸化剤ガスを供給して直流電力を得る固体高分子電
解質型燃料電池において、上記の絶縁板を、例えば、ポ
リカーボネイト、フッ素樹脂、繊維強化プラスチック等
の電気絶縁性に優れ熱伝導性の低い良電気絶縁性材料よ
り形成し、かつ、燃料電池積層体の積層方向と直交方向
に位置する絶縁板の端面に、燃料ガスおよび酸化剤ガス
のガス導入口とガス排出口のうち少なくともガス導入口
を備えることとする。
【００１１】上記のごとく、電気絶縁性に優れ熱伝導性
の低い良電気絶縁性材料より形成された絶縁板の端面
に、燃料ガスおよび酸化剤ガスのガス導入口とガス排出
口のうち少なくともガス導入口を備えることとすれば、
絶縁板は、締付板と異なり、高温に保持されるので、供
給される燃料ガスおよび酸化剤ガスが冷却されて水滴を
生じる恐れがなく、したがって単電池に水滴が入って特
性が低下する事態は生じない。
の低い良電気絶縁性材料より形成された絶縁板の端面
に、燃料ガスおよび酸化剤ガスのガス導入口とガス排出
口のうち少なくともガス導入口を備えることとすれば、
絶縁板は、締付板と異なり、高温に保持されるので、供
給される燃料ガスおよび酸化剤ガスが冷却されて水滴を
生じる恐れがなく、したがって単電池に水滴が入って特
性が低下する事態は生じない。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の固体高分子電解
質型燃料電池の実施の形態を示す燃料電池積層体の模式
的な斜視図である。本図の燃料電池積層体の構成と図４
に示した従来例との相違点は、積層された単電池６の両
端に配設された絶縁板８Ａ、８Ｂ、ならびに締付板９
Ａ、９Ｂの構成にある。すなわち、図４に示した従来例
では、締付板１４Ａ、１４Ｂの側面に設けられたガス導
入口１５Ａ、１５Ｂおよびガス排出口１６Ａ、１６Ｂに
より燃料ガスおよび酸化剤ガスが導入、排出されていた
のに対して、図１の燃料電池積層体においては、締付板
９Ａ、９Ｂにはガスの導入、排出口がなく、電気絶縁性
に優れ、かつ熱伝導性の悪い材料であるポリカーボネイ
トからなる絶縁板８Ａと８Ｂのそれぞれの上端面にガス
導入管１０Ａと１０Ｂが、またそれぞれの下端面にガス
排出管１７Ａと１７Ｂが配設されているのが特徴であ
る。
質型燃料電池の実施の形態を示す燃料電池積層体の模式
的な斜視図である。本図の燃料電池積層体の構成と図４
に示した従来例との相違点は、積層された単電池６の両
端に配設された絶縁板８Ａ、８Ｂ、ならびに締付板９
Ａ、９Ｂの構成にある。すなわち、図４に示した従来例
では、締付板１４Ａ、１４Ｂの側面に設けられたガス導
入口１５Ａ、１５Ｂおよびガス排出口１６Ａ、１６Ｂに
より燃料ガスおよび酸化剤ガスが導入、排出されていた
のに対して、図１の燃料電池積層体においては、締付板
９Ａ、９Ｂにはガスの導入、排出口がなく、電気絶縁性
に優れ、かつ熱伝導性の悪い材料であるポリカーボネイ
トからなる絶縁板８Ａと８Ｂのそれぞれの上端面にガス
導入管１０Ａと１０Ｂが、またそれぞれの下端面にガス
排出管１７Ａと１７Ｂが配設されているのが特徴であ
る。
【００１３】図２は、図１の燃料電池積層体のガス導入
部分の構成を示す要部断面図である。本図はガス導入管
１０Ａに連なるガス導入部分の構成を示したものである
が、ガス導入管１０Ｂに連なるガス導入部分、さらにガ
ス排出管１７Ａ、１７Ｂに連なるガス排出部分も同様に
構成されている。図２に示したガス導入管１０Ａに連な
るガス導入部分においては、絶縁板８Ａの上端面にガス
導入管１０Ａが連結されており、ガス導入管１０Ａより
導入された反応ガスは、絶縁板８Ａの内部のガス通流孔
を通して水平方向へと導かれ、集電板７Ａに設けられた
通流孔を介して積層されたそれぞれの単電池６へと送ら
れる。ガス導入管１０Ａの絶縁板８Ａとの連結面、絶縁
板８Ａと集電板７Ａとの連結面、さらに集電板７Ａと単
電池６との連結面には、シール材１１が配設され、導入
された反応ガスの漏洩を防止している。
部分の構成を示す要部断面図である。本図はガス導入管
１０Ａに連なるガス導入部分の構成を示したものである
が、ガス導入管１０Ｂに連なるガス導入部分、さらにガ
ス排出管１７Ａ、１７Ｂに連なるガス排出部分も同様に
構成されている。図２に示したガス導入管１０Ａに連な
るガス導入部分においては、絶縁板８Ａの上端面にガス
導入管１０Ａが連結されており、ガス導入管１０Ａより
導入された反応ガスは、絶縁板８Ａの内部のガス通流孔
を通して水平方向へと導かれ、集電板７Ａに設けられた
通流孔を介して積層されたそれぞれの単電池６へと送ら
れる。ガス導入管１０Ａの絶縁板８Ａとの連結面、絶縁
板８Ａと集電板７Ａとの連結面、さらに集電板７Ａと単
電池６との連結面には、シール材１１が配設され、導入
された反応ガスの漏洩を防止している。
【００１４】本構成では、反応ガスが温度の高い絶縁板
８Ａを通して導入され、温度の低い締付板９Ａを通過し
ないので、反応ガスが導入部において冷却されて水滴を
生じる恐れはない。したがって、単電池６へ水滴が流れ
込み特性を劣化させる危険性もない。なお、上記の構成
例では絶縁板８Ａと８Ｂをポリカーボネイトからなるも
のとしているが、ポリカーボネイトに限るものではな
く、フッ素樹脂、繊維強化プラスチック等の電気絶縁性
に優れ熱伝導性の低い良電気絶縁性材料よりなるものと
しても同様な効果が得られることとなる。
８Ａを通して導入され、温度の低い締付板９Ａを通過し
ないので、反応ガスが導入部において冷却されて水滴を
生じる恐れはない。したがって、単電池６へ水滴が流れ
込み特性を劣化させる危険性もない。なお、上記の構成
例では絶縁板８Ａと８Ｂをポリカーボネイトからなるも
のとしているが、ポリカーボネイトに限るものではな
く、フッ素樹脂、繊維強化プラスチック等の電気絶縁性
に優れ熱伝導性の低い良電気絶縁性材料よりなるものと
しても同様な効果が得られることとなる。
【００１５】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、固体高
分子電解質膜からなる電解質層の二つの主面にそれぞれ
燃料電極と酸化剤電極とを密着して配してなる燃料電池
セルと、燃料電池セルの燃料電極側の側面に配された複
数の燃料ガス通流用溝を有するセパレータと、燃料電池
セルの酸化剤電極側の側面に配された複数の酸化剤ガス
通流用溝を有するセパレータとを備えてなる単電池を複
数個直列に積層し、その両端に電気絶縁用の絶縁板を介
在させて締付板を配設して加圧保持し、燃料電極に燃料
ガスを、また酸化剤電極に酸化剤ガスを供給して直流電
力を得る固体高分子電解質型燃料電池において、絶縁板
を、例えば、ポリカーボネイト、フッ素樹脂、繊維強化
プラスチック等の電気絶縁性に優れ熱伝導性の低い良電
気絶縁性材料より形成し、かつ、燃料電池積層体の積層
方向と直交方向に位置する絶縁板の端面に、燃料ガスお
よび酸化剤ガスのガス導入口とガス排出口のうち少なく
ともガス導入口を備えることとしたので、燃料電池積層
体のガス導入部において反応ガスが水滴を発生すること
なく導入されることとなり、発電効率が低下することな
く長期にわたり安定して運転できる固体高分子電解質型
燃料電池が得られることとなった。
分子電解質膜からなる電解質層の二つの主面にそれぞれ
燃料電極と酸化剤電極とを密着して配してなる燃料電池
セルと、燃料電池セルの燃料電極側の側面に配された複
数の燃料ガス通流用溝を有するセパレータと、燃料電池
セルの酸化剤電極側の側面に配された複数の酸化剤ガス
通流用溝を有するセパレータとを備えてなる単電池を複
数個直列に積層し、その両端に電気絶縁用の絶縁板を介
在させて締付板を配設して加圧保持し、燃料電極に燃料
ガスを、また酸化剤電極に酸化剤ガスを供給して直流電
力を得る固体高分子電解質型燃料電池において、絶縁板
を、例えば、ポリカーボネイト、フッ素樹脂、繊維強化
プラスチック等の電気絶縁性に優れ熱伝導性の低い良電
気絶縁性材料より形成し、かつ、燃料電池積層体の積層
方向と直交方向に位置する絶縁板の端面に、燃料ガスお
よび酸化剤ガスのガス導入口とガス排出口のうち少なく
ともガス導入口を備えることとしたので、燃料電池積層
体のガス導入部において反応ガスが水滴を発生すること
なく導入されることとなり、発電効率が低下することな
く長期にわたり安定して運転できる固体高分子電解質型
燃料電池が得られることとなった。
【図１】本発明の固体高分子電解質型燃料電池の実施の
形態を示す燃料電池積層体の模式的な斜視図
形態を示す燃料電池積層体の模式的な斜視図
【図２】図１の燃料電池積層体のガス導入部分の構成を
示す要部断面図
示す要部断面図
【図３】従来より用いられている固体高分子電解質型燃
料電池の単電池の構成例を模式的に示した断面図
料電池の単電池の構成例を模式的に示した断面図
【図４】固体高分子電解質型燃料電池の燃料電池積層体
の代表的な従来例を模式的に示した斜視図
の代表的な従来例を模式的に示した斜視図
【図５】図４の従来例の燃料電池積層体のガス導入部の
構成を示す要部断面図
構成を示す要部断面図
１ 燃料電池セル １Ａ 電解質層 １Ｂ 燃料電極 １Ｃ 酸化剤電極 ２Ａ，２Ｂ セパレータ ６ 単電池 ７Ａ，７Ｂ 集電板 ８Ａ，８Ｂ 絶縁板 ９Ａ，９Ｂ 締付板 １０Ａ，１０Ｂ ガス導入管 １１ シール材 １２ 締付具 １３Ａ，１３Ｂ 絶縁板 １４Ａ，１４Ｂ 締付板 １５Ａ，１５Ｂ ガス導入口 １６Ａ，１６Ｂ ガス排出口 １７Ａ，１７Ｂ ガス排出管
Claims (2)
- 【請求項１】固体高分子電解質膜からなる電解質層の二
つの主面にそれぞれ燃料電極と酸化剤電極とを密着して
配してなる燃料電池セルと、燃料電池セルの燃料電極側
の側面に配された複数の燃料ガス通流用溝を有するセパ
レータと、燃料電池セルの酸化剤電極側の側面に配され
た複数の酸化剤ガス通流用溝を有するセパレータとを備
えてなる単電池を複数個直列に積層し、その両端末に電
気絶縁用の絶縁板を介在させて締付板を配設して加圧保
持し、燃料電極に燃料ガスを、また酸化剤電極に酸化剤
ガスを供給して直流電力を得る固体高分子電解質型燃料
電池において、 前記絶縁板が電気絶縁性に優れ熱伝導性の低い良電気絶
縁性材料より形成されてなり、かつ、燃料電池積層体の
積層方向と直交方向に位置する絶縁板の端面に、燃料ガ
スおよび酸化剤ガスのガス導入口とガス排出口のうち少
なくともガス導入口が備えられてなることを特徴とする
固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項２】絶縁板を形成する前記良電気絶縁性材料
が、ポリカーボネイト、フッ素樹脂、繊維強化プラスチ
ックのうち、いずれか一つであることを特徴とする請求
項１に記載の固体高分子電解質型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7277280A JPH09120833A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7277280A JPH09120833A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09120833A true JPH09120833A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=17581337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7277280A Pending JPH09120833A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09120833A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10058381A1 (de) * | 2000-11-24 | 2002-06-13 | Schalt Und Regeltechnik Gmbh | Modulare multifunktionale Brennstoffzelle mit Polymerelektrolytmembranen (PEM) |
| JP2002343406A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-29 | Toyota Motor Corp | 燃料電池のマニホールド |
| JP2004165077A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 固体高分子型燃料電池 |
| JP2005524949A (ja) * | 2002-05-08 | 2005-08-18 | ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー | 改良された加圧板および集電体を有する燃料電池スタック |
| JP2005327558A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 固体高分子形燃料電池 |
| US7588851B2 (en) | 2002-05-20 | 2009-09-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack structure |
-
1995
- 1995-10-25 JP JP7277280A patent/JPH09120833A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE10058381B4 (de) * | 2000-11-24 | 2008-07-03 | Inhouse Engineering Gmbh | Modularer multifunktionaler Brennstoffzellenstapel mit Polymer-Eektrolyt-Membranen (PEM) |
| JP2002343406A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-29 | Toyota Motor Corp | 燃料電池のマニホールド |
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