JPS5878371A - 燃料電池装置 - Google Patents
燃料電池装置Info
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- JPS5878371A JPS5878371A JP56175441A JP17544181A JPS5878371A JP S5878371 A JPS5878371 A JP S5878371A JP 56175441 A JP56175441 A JP 56175441A JP 17544181 A JP17544181 A JP 17544181A JP S5878371 A JPS5878371 A JP S5878371A
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- Japan
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- metal plate
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0206—Metals or alloys
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃料電池装置に係)、特に、電流取出し端子
を改良した燃料電池装置に関する。
を改良した燃料電池装置に関する。
燃料電池装置は、水素等の還元剤(燃料)と酸素等の酸
化剤との化学反応を利用して直接発電させるようにした
もので、他の発電方式に較べて効率が極めて高いと言う
利点を本質的に備えている。
化剤との化学反応を利用して直接発電させるようにした
もので、他の発電方式に較べて効率が極めて高いと言う
利点を本質的に備えている。
ところで、このような燃料電池装置にあって、たとえば
作動温度が100〜200℃の燃料電池装置の主要部分
は、一般に、第1図に示すように構成されている。すな
わち、超電力を発生する複数の燃料電池セル1−1.1
−2・・・1−nを直列的に積層して積層体重を構成し
、この積層体りの両端に外部電流路3を介して電流を負
荷4へ導びくための電流取り出し端子5m。
作動温度が100〜200℃の燃料電池装置の主要部分
は、一般に、第1図に示すように構成されている。すな
わち、超電力を発生する複数の燃料電池セル1−1.1
−2・・・1−nを直列的に積層して積層体重を構成し
、この積層体りの両端に外部電流路3を介して電流を負
荷4へ導びくための電流取り出し端子5m。
■を設置したものとなっている。上記燃料電池セル1−
1.1−2・・・1−nは、電気化′学”反応の結果生
じたイオンの伝導の媒体となる電解質保持層6と、この
電解質保持層6の両側に設けられた空気極7および燃料
極8と、これら空気極7および燃料極8の外側にそれぞ
れ接触して設けられ、上記空気極7を通して酸化剤を、
また上記燃料極8を通して燃料を空気極7.燃料極8そ
れぞれと、電解質保持層6との界面に送シ込むための溝
9m 、9bを有した導電材製のインタコネクタ板10
とで構成されている。
1.1−2・・・1−nは、電気化′学”反応の結果生
じたイオンの伝導の媒体となる電解質保持層6と、この
電解質保持層6の両側に設けられた空気極7および燃料
極8と、これら空気極7および燃料極8の外側にそれぞ
れ接触して設けられ、上記空気極7を通して酸化剤を、
また上記燃料極8を通して燃料を空気極7.燃料極8そ
れぞれと、電解質保持層6との界面に送シ込むための溝
9m 、9bを有した導電材製のインタコネクタ板10
とで構成されている。
各インタコネクタ板10に設けられた溝9a。
9bは互いに直交して設けられており、また隣接する燃
料電池セルにインタコネクタ板10は共用されている。
料電池セルにインタコネクタ板10は共用されている。
したがって、上記溝9m。
9bは実際にはインタコネクタ板10の両面に互いに直
交するように形成されている。さらに、積層体主の両端
部に位置する燃料電池セル1−1および1−nの外側の
インタコネクタ板10の外面は平坦に形成されている。
交するように形成されている。さらに、積層体主の両端
部に位置する燃料電池セル1−1および1−nの外側の
インタコネクタ板10の外面は平坦に形成されている。
しかして、前記電流取出し端子ム、ムは、通常、等しく
構成されてお如、たとえば端子Iだけを取シ出すと第2
図に示すように、積層体2の燃料電池セルに1の外側に
位置するインタコネクタ板10の外□端゛面に、この外
端面と同一形状の良導電性の金属板1ノを導電性接着剤
で固定するとともに上記金属板11の外面中央部にL字
形の良導電性の金属板12を熔接又は銀ろう付けにして
接合し、上記金属板12を介して外部電流路3に電流を
導くようにしている。
構成されてお如、たとえば端子Iだけを取シ出すと第2
図に示すように、積層体2の燃料電池セルに1の外側に
位置するインタコネクタ板10の外□端゛面に、この外
端面と同一形状の良導電性の金属板1ノを導電性接着剤
で固定するとともに上記金属板11の外面中央部にL字
形の良導電性の金属板12を熔接又は銀ろう付けにして
接合し、上記金属板12を介して外部電流路3に電流を
導くようにしている。
このような構成の燃料電池装置にあって、第1図中矢印
13hで示すように各溝9a内に酸素等の酸化剤を通流
させ、また矢印13bで示すように各溝9b内に水素等
の還元剤を通流させると各燃料電池セル1−1.1−2
・・・1−nが発電作用を行い、この結果、電流取出し
端子5a 、5bおよび外部電流路3を介して負荷4へ
電流が流れる。
13hで示すように各溝9a内に酸素等の酸化剤を通流
させ、また矢印13bで示すように各溝9b内に水素等
の還元剤を通流させると各燃料電池セル1−1.1−2
・・・1−nが発電作用を行い、この結果、電流取出し
端子5a 、5bおよび外部電流路3を介して負荷4へ
電流が流れる。
しかしながら、上記のように構成され九燃料電池装置に
あっては、次のような問題があった。
あっては、次のような問題があった。
すなわち、積層体重の電気エネルギーへの変換率を向上
させるために、電流取出し端子5a。
させるために、電流取出し端子5a。
りには・禿″′1ダネク′板′°内で0電流分布を充分
に均−花させる機能を有しているととと充分な許容電流
容量を有していることが望まれる。このため、従来装置
にあっては、積層体2の端面に、この端面全体を覆うよ
うに金属板11を導電性接着剤で固定して電流分布の均
一化を図シ、さらに上記金属板11の外面にL字形の金
属板12を熔接又は銀ろう付けで取付けて充分な許容電
流容量をもった電流路を構成するようにしているが、こ
のような構成であると、金属板12としては充分な許容
電流容量が確保されるために肉厚の厚いものを必要とし
、また電流分布の均一化に悪影響を与えないために金属
板12の金属板11への接触面積を広くする必要がある
。このように肉厚の厚い金属板12を充分広い溶接面積
で金属板11に熔接した場合、金属板11の肉厚が薄い
と熔接時に金属板11が熱変形し易いことになる。との
ように金属板11が熱変形した場合、′この金属板11
をインタコネクタ板10に接着固定するに除して金属板
11を平面研磨するか、あるいは凹凸を吸収するために
多量の導電性接着剤を用いるか、何れかが必要となる。
に均−花させる機能を有しているととと充分な許容電流
容量を有していることが望まれる。このため、従来装置
にあっては、積層体2の端面に、この端面全体を覆うよ
うに金属板11を導電性接着剤で固定して電流分布の均
一化を図シ、さらに上記金属板11の外面にL字形の金
属板12を熔接又は銀ろう付けで取付けて充分な許容電
流容量をもった電流路を構成するようにしているが、こ
のような構成であると、金属板12としては充分な許容
電流容量が確保されるために肉厚の厚いものを必要とし
、また電流分布の均一化に悪影響を与えないために金属
板12の金属板11への接触面積を広くする必要がある
。このように肉厚の厚い金属板12を充分広い溶接面積
で金属板11に熔接した場合、金属板11の肉厚が薄い
と熔接時に金属板11が熱変形し易いことになる。との
ように金属板11が熱変形した場合、′この金属板11
をインタコネクタ板10に接着固定するに除して金属板
11を平面研磨するか、あるいは凹凸を吸収するために
多量の導電性接着剤を用いるか、何れかが必要となる。
しかし、平面研磨することは工程が増加するので好まし
いことではなく、5− また、多量の導電性接着剤を用いることも接着層での電
気抵抗を増大させるので好ましいことではない。このた
め、従来装置にあっては、熔接時に熱変形が起こらない
程度の充分な厚肉の金属板11を用いるようにしており
、この結果、材料費が増大するばかりか、全体が大型で
かつ大重量化する欠点があった。
いことではなく、5− また、多量の導電性接着剤を用いることも接着層での電
気抵抗を増大させるので好ましいことではない。このた
め、従来装置にあっては、熔接時に熱変形が起こらない
程度の充分な厚肉の金属板11を用いるようにしており
、この結果、材料費が増大するばかりか、全体が大型で
かつ大重量化する欠点があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、少ない材料で十分に機能し得る
とともに製作組立ての簡単な電流取出し端子を備え、も
って全体の低価格化、軽量化および装置としての高出力
化を図れる燃料電池装置を提供することにある。
の目的とするところは、少ない材料で十分に機能し得る
とともに製作組立ての簡単な電流取出し端子を備え、も
って全体の低価格化、軽量化および装置としての高出力
化を図れる燃料電池装置を提供することにある。
、すなわち、本発明は、電流取出し端子を、積層体の端
面の半分を覆い得る面積の第1の平板部およびこの第1
の平板部に運なシ上記第1の平板部に対して折れ曲がっ
た第2の平板部をそれぞれ有し、互いの上記第2の平板
部どうしを背中合せに密接させてなる2枚の良導電性金
属板で形成し、この電流取出し端子の上記容筒16− の平板部を上記夛層体の端間に、この端面全体を覆うよ
うに一覧接着剤で接着固定することによって上記目的を
達成したものである。
面の半分を覆い得る面積の第1の平板部およびこの第1
の平板部に運なシ上記第1の平板部に対して折れ曲がっ
た第2の平板部をそれぞれ有し、互いの上記第2の平板
部どうしを背中合せに密接させてなる2枚の良導電性金
属板で形成し、この電流取出し端子の上記容筒16− の平板部を上記夛層体の端間に、この端面全体を覆うよ
うに一覧接着剤で接着固定することによって上記目的を
達成したものである。
以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第3図は、本発明に係る燃料電池装置の要部だけを示す
図である。すなわち、本発明に係る燃料電池装置は電流
域・出し端子だけが従来装置と異なっているので、この
第3図ではその部分だけを示している。
図である。すなわち、本発明に係る燃料電池装置は電流
域・出し端子だけが従来装置と異なっているので、この
第3図ではその部分だけを示している。
図において、Lは前述と同様に構成された積層体であり
、この積層体りの両端面(但し図では片方だけ示してい
る。)には電流取出し端子月が接着固定されている。
、この積層体りの両端面(但し図では片方だけ示してい
る。)には電流取出し端子月が接着固定されている。
電流取出し端子症は、銅などのように良電気伝導度を有
する第1および第2の金属板22a。
する第1および第2の金属板22a。
211bで構成されている。第、、1および第2の金属
板22a、22bはそれぞれ等しい寸法および形状に形
成されたもので、たとえば第1の金属板22aだけを取
−シ出して示すと第4図に示すように前記積層体りの端
面の半分の面積を有した第1の平板部23と、この第1
の平板部23に一体的に連接され、上記第1の平板部2
3に対して直角に折シ曲けられた第2の平板部24とで
構成されている。すなわち、これら第1および第2の金
属板22a、22bは、たとえば打抜き加工およびプレ
ス加工によって第4図に示す形状に形成されたものであ
る。そして、これら第1.第2の金属板22a、22b
は、第2の平板部24相互を背中合せに密着させ、この
状態で各第1の平板部23が積層体2の端面全体を覆う
ように導電性接着剤で上記端面に接着固定され、背中合
せに密接した各第2の平板部24を外部接続部25とし
ている。なお、第2の平板部24の第4図中Wで示す幅
は、外部接続部25の断面積が外部電流路のそれとほぼ
等しくなシ得る1寸法に設定されている。
板22a、22bはそれぞれ等しい寸法および形状に形
成されたもので、たとえば第1の金属板22aだけを取
−シ出して示すと第4図に示すように前記積層体りの端
面の半分の面積を有した第1の平板部23と、この第1
の平板部23に一体的に連接され、上記第1の平板部2
3に対して直角に折シ曲けられた第2の平板部24とで
構成されている。すなわち、これら第1および第2の金
属板22a、22bは、たとえば打抜き加工およびプレ
ス加工によって第4図に示す形状に形成されたものであ
る。そして、これら第1.第2の金属板22a、22b
は、第2の平板部24相互を背中合せに密着させ、この
状態で各第1の平板部23が積層体2の端面全体を覆う
ように導電性接着剤で上記端面に接着固定され、背中合
せに密接した各第2の平板部24を外部接続部25とし
ている。なお、第2の平板部24の第4図中Wで示す幅
は、外部接続部25の断面積が外部電流路のそれとほぼ
等しくなシ得る1寸法に設定されている。
このように、積層体りの端面から電流を集める第1の平
板部23と、これに一体的に連接され集めた電流を外部
へ送シ出す第2の平板部24とからなる第1および第2
の金属板22a。
板部23と、これに一体的に連接され集めた電流を外部
へ送シ出す第2の平板部24とからなる第1および第2
の金属板22a。
22bで電流取出し端子21を構成するようにしている
。したがって、従来装置とは違って熱変形の起り易い溶
接や銀ろう付けの必要がないので、第1の平板部23を
格別に厚肉にする必要性がなく、結局、第1.第2の金
属板22a。
。したがって、従来装置とは違って熱変形の起り易い溶
接や銀ろう付けの必要がないので、第1の平板部23を
格別に厚肉にする必要性がなく、結局、第1.第2の金
属板22a。
22bとしては薄肉のものを用いることができ、電流取
出し端子の使用材料を少くすることができるので、燃料
電池装置の低価格化と小型、軽量化とを図ることができ
る。また、第1.第2の金属板22* 、22bをプレ
ス加工等によって形成するとき、第1の平板部23を十
分平坦にすることは容易であることからして、導電性接
着剤の使用量も少くてすみ、この結果、接着剤層におけ
る電気抵抗を小さくできる。さらに第2の平板部240
幅Wの選択によってインタコネクタ板10内の電流分布
を均一化させることも容易で、結局、高出力化を図るこ
とができる。
出し端子の使用材料を少くすることができるので、燃料
電池装置の低価格化と小型、軽量化とを図ることができ
る。また、第1.第2の金属板22* 、22bをプレ
ス加工等によって形成するとき、第1の平板部23を十
分平坦にすることは容易であることからして、導電性接
着剤の使用量も少くてすみ、この結果、接着剤層におけ
る電気抵抗を小さくできる。さらに第2の平板部240
幅Wの選択によってインタコネクタ板10内の電流分布
を均一化させることも容易で、結局、高出力化を図るこ
とができる。
なお、発明者等は、本発明の効果を確認する9−
ために実際に第3図に示した電流取出し端子と第2図に
示した従来の電流取出し端子とをそれぞれ製作し、その
使用材料量および電気的特性を調べてみた。
示した従来の電流取出し端子とをそれぞれ製作し、その
使用材料量および電気的特性を調べてみた。
すなわち、厚さ3■の銅板で縦650tran、横32
5綱の第1の平板部およびこの第1の平板部の縦辺中央
に幅100+a+長さ150+w(D第2の平板部を有
した第4図に示す形状の板材を2枚製作し、この2枚を
用いて第3図に示した電流取出し端子すを製作した。使
用した銅の総重量は12.2 kgであった。
5綱の第1の平板部およびこの第1の平板部の縦辺中央
に幅100+a+長さ150+w(D第2の平板部を有
した第4図に示す形状の板材を2枚製作し、この2枚を
用いて第3図に示した電流取出し端子すを製作した。使
用した銅の総重量は12.2 kgであった。
また、参考例として、厚さ8咽の銅板で縦650簡、横
650 mmの第2図に示す金属板11を製作し、この
金属板11に厚さ6fflの銅板で形成された長さ30
0m++、幅1oomの金属板12を溶接して第2図に
示す電流取出し端子Ωを製作した。使用した銅の総重量
は31゜9ゆであった、。
650 mmの第2図に示す金属板11を製作し、この
金属板11に厚さ6fflの銅板で形成された長さ30
0m++、幅1oomの金属板12を溶接して第2図に
示す電流取出し端子Ωを製作した。使用した銅の総重量
は31゜9ゆであった、。
このようにして製作した2つの電流取出し端子を同一構
成の燃料電池セル積層体の両端に導電性接着剤で固定し
て燃料電池装置をそれぞれ構成し、作動温度150℃で
電極単位面積あたり150mA/crn2の負荷で作動
させてみた。その結果、従来の電流取出し端子を用いた
場合の出力電圧は0.60 Vであり、これに対し、本
発明に係る電流取出し端子を用いた場合の出力電圧は0
.61 Vと、従来のものに比較して同等以上の特性を
有することが解った。このように、本発明によれば、良
好な電気的特性を維持したままで、使用する材料の大幅
削減と作業工程の減少化を図れることが確認された。
成の燃料電池セル積層体の両端に導電性接着剤で固定し
て燃料電池装置をそれぞれ構成し、作動温度150℃で
電極単位面積あたり150mA/crn2の負荷で作動
させてみた。その結果、従来の電流取出し端子を用いた
場合の出力電圧は0.60 Vであり、これに対し、本
発明に係る電流取出し端子を用いた場合の出力電圧は0
.61 Vと、従来のものに比較して同等以上の特性を
有することが解った。このように、本発明によれば、良
好な電気的特性を維持したままで、使用する材料の大幅
削減と作業工程の減少化を図れることが確認された。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い3.実施例では第1.第2の金属板を銅板で構成して
いるが、アルミ板のような他の電気良導体であってもよ
い。また必ずしも第1の金属板22mと第2の金属板2
2bの寸法心線上より少々へたたった位置となってもか
なわない。
い3.実施例では第1.第2の金属板を銅板で構成して
いるが、アルミ板のような他の電気良導体であってもよ
い。また必ずしも第1の金属板22mと第2の金属板2
2bの寸法心線上より少々へたたった位置となってもか
なわない。
以上述べたように、本発明によれば、少い材料で十分に
機能し得るとともに製作組立の簡単な電流取出し端子を
備え、もって全体の低価格化、軽量化および装置として
の高出力化を図れる燃料電池装置を提供できる。
機能し得るとともに製作組立の簡単な電流取出し端子を
備え、もって全体の低価格化、軽量化および装置として
の高出力化を図れる燃料電池装置を提供できる。
第1図は従来の燃料電池装置の要部を取り出して示す斜
視図、第2図は従来の燃料電池装置における電流取出し
端子を示す斜視図、第3図は本発明の一実施例に係る燃
料電池装置における要部だけを取り一出して示す斜視図
、第4図は同装置の電流取出し端子の構成を説明するた
めの図である。 1−1.1−2・・・1−n・・・燃料電池セル、!・
・・積層体、10・・・インタコネクタ板1.?J−・
・電流取出し端子、22a・・・第1の金属板、22b
・・・第2の金属板、23・・・第1の平板部、24・
・・第2の平板部、25・・・外部接続部。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第4図 −363−
視図、第2図は従来の燃料電池装置における電流取出し
端子を示す斜視図、第3図は本発明の一実施例に係る燃
料電池装置における要部だけを取り一出して示す斜視図
、第4図は同装置の電流取出し端子の構成を説明するた
めの図である。 1−1.1−2・・・1−n・・・燃料電池セル、!・
・・積層体、10・・・インタコネクタ板1.?J−・
・電流取出し端子、22a・・・第1の金属板、22b
・・・第2の金属板、23・・・第1の平板部、24・
・・第2の平板部、25・・・外部接続部。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第4図 −363−
Claims (1)
- 複数の燃料電池セルを直列的に積層してなる積層体と、
この積層体の両端面に導電性接着剤を介してそれぞれ接
着固定された一対の電流取出し端子とを具備し、上記各
電流取り出し端子は、上記積層体の端面の半分を覆い得
る面積の第1の平板部およびこの第1の平板部に連ナシ
上記第1の平板部に対して折れ曲がった第2の平板部を
それぞれ有し、互いの上記第2の平板部どうしを背中合
せに密接させ、かつ互いの上記第1の平板部が上記積層
体の端面にこの端面全体を覆うように前記導電性接着剤
で固定された2枚の良導電性金属板で形成されてなるこ
とを特徴とする燃料電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56175441A JPS5878371A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | 燃料電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56175441A JPS5878371A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | 燃料電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5878371A true JPS5878371A (ja) | 1983-05-11 |
Family
ID=15996137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56175441A Pending JPS5878371A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | 燃料電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5878371A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001223018A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池とその燃料電池を用いた電源 |
| WO2006009277A1 (ja) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 集電板、燃料電池、及びそれらの製造方法 |
| JP2007048547A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Equos Research Co Ltd | 燃料電池スタックのターミナル及びその製造方法 |
| JP2018113247A (ja) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | 日本碍子株式会社 | 端部集電部材、及びセルスタック装置 |
-
1981
- 1981-10-31 JP JP56175441A patent/JPS5878371A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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