JPS63128558A - 燃料電池用セパレ−タ - Google Patents
燃料電池用セパレ−タInfo
- Publication number
- JPS63128558A JPS63128558A JP61272800A JP27280086A JPS63128558A JP S63128558 A JPS63128558 A JP S63128558A JP 61272800 A JP61272800 A JP 61272800A JP 27280086 A JP27280086 A JP 27280086A JP S63128558 A JPS63128558 A JP S63128558A
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- JP
- Japan
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- separator
- plate
- porous carbon
- fuel cell
- cells
- Prior art date
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- Pending
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- 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
- H01M8/0223—Composites
- H01M8/0228—Composites in the form of layered or coated products
-
- 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
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- 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
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
- H01M8/0234—Carbonaceous material
-
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、燃料電池における複数の電池セルの間に介在
させたセパレータの改良に関するものである。
させたセパレータの改良に関するものである。
燃料電池は電池セルをセパレータを介在させて複数層に
積層させて構成されており、その電池セルは陽極板と陰
極板の間にリン酸等の電解液を含浸した電解質マトリッ
クスを挟むことにより構成されている。このような構成
において、各電池セルの陰極板側に水素を供給し、陽極
板側に酸素（空気）を供給することにより両者を反応さ
せ、水と電気エネルギーを発生させるようにしている。
積層させて構成されており、その電池セルは陽極板と陰
極板の間にリン酸等の電解液を含浸した電解質マトリッ
クスを挟むことにより構成されている。このような構成
において、各電池セルの陰極板側に水素を供給し、陽極
板側に酸素（空気）を供給することにより両者を反応さ
せ、水と電気エネルギーを発生させるようにしている。
このようｔ燃料電池において、セパレータは水素、空気
等のガスやリン酸等の電解液を電池セル間において移動
しないように遮断する役目を行っており、その遮断性能
が大きいほど発電効率を上げることができる。ところが
、一般にセパレータはカーボン粒を焼結した多孔質板か
らなるため、上記ガスや電解液の一部が多孔構造を通過
し、完全に遮断することは難しい。このため、ガスや電
解液が通過する分だけ発電効率を低下させてしまうこと
を余儀なくされていた。
等のガスやリン酸等の電解液を電池セル間において移動
しないように遮断する役目を行っており、その遮断性能
が大きいほど発電効率を上げることができる。ところが
、一般にセパレータはカーボン粒を焼結した多孔質板か
らなるため、上記ガスや電解液の一部が多孔構造を通過
し、完全に遮断することは難しい。このため、ガスや電
解液が通過する分だけ発電効率を低下させてしまうこと
を余儀なくされていた。
また、セパレータは導電性をもって電池セルで発電され
た電気を電池セル積層体の両端に設けた電極へ伝導する
ようになっていなければならない。しかし、セパレータ
と電極板間、或いはセパレータ同士の間による接触抵抗
による電気エネルギーロスもあり、この点からも発電効
率を低下させる原因になっていた。
た電気を電池セル積層体の両端に設けた電極へ伝導する
ようになっていなければならない。しかし、セパレータ
と電極板間、或いはセパレータ同士の間による接触抵抗
による電気エネルギーロスもあり、この点からも発電効
率を低下させる原因になっていた。
本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、ガスや
電解液の遮断性能を向上すると共に、接触抵抗による電
気エネルギーロスの低下を図ることによって発電効率を
向上するようにした燃料電池用セパレータを提供するも
のである。
電解液の遮断性能を向上すると共に、接触抵抗による電
気エネルギーロスの低下を図ることによって発電効率を
向上するようにした燃料電池用セパレータを提供するも
のである。
上記目的を達成する本発明は、陽極板と陰極板の間に電
解質マトリックスを介在して電池セルを構成し、この多
数の電池セルを多孔質カーボン板からなるセパレータを
介して複数層に積層した燃料電池において、前記セパレ
ータに、少なくとも積層方向を横切る方向の耐蝕性金属
層を設けたことを特徴とするものである。
解質マトリックスを介在して電池セルを構成し、この多
数の電池セルを多孔質カーボン板からなるセパレータを
介して複数層に積層した燃料電池において、前記セパレ
ータに、少なくとも積層方向を横切る方向の耐蝕性金属
層を設けたことを特徴とするものである。
第４図は燃料電池を分解して示す展開図である。図にお
いて、電池セル１は陽極板２と陰極板３との間にリン酸
等の電解液を含浸した板状の電解質マトリックス４を挟
むことにより構成されている。この電池セル１の複数個
がセパレータ５を間んに介在させて多段に積層されて積
層体１０となっている。この積層体１０の両端にそれぞ
れ集電板６．６を配置し、さらに絶縁板７．７を介して
端板８．８が当てられ、その状態で図示しない締付具に
よって一体に固定されるようになっている。集電板６に
は電気を取り出すための集電端子６ａが設けられ、この
集電端子６ａは絶縁板７および端板８に設けた孔７ａ、
８ａを貫通して外側に突出するようになっている。
いて、電池セル１は陽極板２と陰極板３との間にリン酸
等の電解液を含浸した板状の電解質マトリックス４を挟
むことにより構成されている。この電池セル１の複数個
がセパレータ５を間んに介在させて多段に積層されて積
層体１０となっている。この積層体１０の両端にそれぞ
れ集電板６．６を配置し、さらに絶縁板７．７を介して
端板８．８が当てられ、その状態で図示しない締付具に
よって一体に固定されるようになっている。集電板６に
は電気を取り出すための集電端子６ａが設けられ、この
集電端子６ａは絶縁板７および端板８に設けた孔７ａ、
８ａを貫通して外側に突出するようになっている。
この実施例では、セパレータ５は多孔質カーボン板から
バイポーラ型に形成され、第１図に示すように、陽極板
２側に対面して多数の案内溝５ ａ 、 −−−−−−
−・５ａを有する多孔質カーボン板と、陰極板３側に対
面して多数の案内溝５ ｂ 、−・−・５ｂを有する多
孔質カーボン板とが、両者の間に耐蝕性金属箔からなる
層９を介在接合させることにより構成されている。ここ
で耐蝕性金属とは、リン酸等の電解液に対して強い耐蝕
性を有し、良好な導電性を有するものであって、タンタ
ル、銀、金、プラチナから選ばれたものが好ましく使用
される。
バイポーラ型に形成され、第１図に示すように、陽極板
２側に対面して多数の案内溝５ ａ 、 −−−−−−
−・５ａを有する多孔質カーボン板と、陰極板３側に対
面して多数の案内溝５ ｂ 、−・−・５ｂを有する多
孔質カーボン板とが、両者の間に耐蝕性金属箔からなる
層９を介在接合させることにより構成されている。ここ
で耐蝕性金属とは、リン酸等の電解液に対して強い耐蝕
性を有し、良好な導電性を有するものであって、タンタ
ル、銀、金、プラチナから選ばれたものが好ましく使用
される。
また、セパレータのうち最外側に配置されるものは、片
面だけに案内溝５ａまたは５ｂを設けた形状になってお
り、かつ耐蝕性金属の層９は、好ましくは案内溝５ａま
たは５ｂを持たない側の片面に形成されるようになって
いる。
面だけに案内溝５ａまたは５ｂを設けた形状になってお
り、かつ耐蝕性金属の層９は、好ましくは案内溝５ａま
たは５ｂを持たない側の片面に形成されるようになって
いる。
上述した燃料電池において、セパレータ５の案内溝５ａ
、５ｂには、陽極板２側に対面する案内溝５ａに酸素（
空気）が供給され、また陰極板３に対面する案内溝５ｂ
に水素が供給される。それぞれに供給された両ガスは電
解質マトリックス４の電解液を介して反応し、水と電気
エネルギーとを発生する。発生した電気エネルギーのう
ち、陰極板３側の負電荷は図の上部側に示した集電板６
に集められ、また陽極板２側の正電荷は図の下部側に示
した集電板６に集められ、それぞれ集電端子５ａ、５ａ
から取り出される。
、５ｂには、陽極板２側に対面する案内溝５ａに酸素（
空気）が供給され、また陰極板３に対面する案内溝５ｂ
に水素が供給される。それぞれに供給された両ガスは電
解質マトリックス４の電解液を介して反応し、水と電気
エネルギーとを発生する。発生した電気エネルギーのう
ち、陰極板３側の負電荷は図の上部側に示した集電板６
に集められ、また陽極板２側の正電荷は図の下部側に示
した集電板６に集められ、それぞれ集電端子５ａ、５ａ
から取り出される。
上述した燃料電池では、セパレータ５が多孔質カーボン
板から形成されてはいるが、耐蝕性金属層９が積層方向
を横切る方向に設けられているため、電池セル間を移動
しようとする水素。
板から形成されてはいるが、耐蝕性金属層９が積層方向
を横切る方向に設けられているため、電池セル間を移動
しようとする水素。
酸素等のガスやリン酸等の電解液が、この耐蝕性金属層
９によって確実に遮断される。したがって、各電池セル
の発電効率が向上する。また、電気伝導性の良好な金属
層９が介在するため電気接触抵抗が低減し、電気エネル
ギーロスを少なくするため、一層発電効率を向上するこ
とができる。
９によって確実に遮断される。したがって、各電池セル
の発電効率が向上する。また、電気伝導性の良好な金属
層９が介在するため電気接触抵抗が低減し、電気エネル
ギーロスを少なくするため、一層発電効率を向上するこ
とができる。
なお、上述した実施例ではセパレータ５がバイポーラ型
であるが、本発明は第２図に示すようなモノポーラ型セ
パレータに対しても適用することができる。このモノポ
ーラ型セパレータ５では、上下の多孔質カーボン板の間
に介在した耐蝕性金属層９が中間の案内溝５．ａ（５ｂ
）を二分するようになっている。
であるが、本発明は第２図に示すようなモノポーラ型セ
パレータに対しても適用することができる。このモノポ
ーラ型セパレータ５では、上下の多孔質カーボン板の間
に介在した耐蝕性金属層９が中間の案内溝５．ａ（５ｂ
）を二分するようになっている。
また、上述の実施例では、層９が耐蝕性金属の箔によっ
て形成されているが、例えば第３図に示すように多孔質
カーボン板の表面に耐蝕性金属を含浸させるとか、或い
はメッキを行って封孔処理し、それによって層９を形成
するようにしても、よい。
て形成されているが、例えば第３図に示すように多孔質
カーボン板の表面に耐蝕性金属を含浸させるとか、或い
はメッキを行って封孔処理し、それによって層９を形成
するようにしても、よい。
上述したように本発明は、燃料電池における多孔質カー
ボン板からなるセパレータに、少なくとも電池セルの積
層方向を横切る方向に耐蝕性金属層を設けたので、電池
セル間を移動しようとする水素、酸素等のガスやリン酸
等の電解液が確実に遮断され、それによって発電効率を
向上することができる。また、電気伝導性の良好な耐蝕
製金属層によって電気接触抵抗が低減するため、電気エ
ネルギーロスが少なくなり、一層の発電効率の向上が得
られる。
ボン板からなるセパレータに、少なくとも電池セルの積
層方向を横切る方向に耐蝕性金属層を設けたので、電池
セル間を移動しようとする水素、酸素等のガスやリン酸
等の電解液が確実に遮断され、それによって発電効率を
向上することができる。また、電気伝導性の良好な耐蝕
製金属層によって電気接触抵抗が低減するため、電気エ
ネルギーロスが少なくなり、一層の発電効率の向上が得
られる。
第１図、第２図、第３図は、それぞれ本発明の燃料電池
用セパレータの実施例を示す斜視図であり、第４図は本
発明によるセパレータが使用された燃料電池を分解して
示す展開図である。 １・・・電池セル、 ２・・・陽極板、 ３・・・陰極
板、４・・・電解質マトリックス、 ５・・・セパレ
ータ、９・・・耐蝕性金属層。
用セパレータの実施例を示す斜視図であり、第４図は本
発明によるセパレータが使用された燃料電池を分解して
示す展開図である。 １・・・電池セル、 ２・・・陽極板、 ３・・・陰極
板、４・・・電解質マトリックス、 ５・・・セパレ
ータ、９・・・耐蝕性金属層。
Claims (2)
- （１）陽極板と陰極板の間に電解質マトリックスを介在
して電池セルを構成し、この多数の電池セルを多孔質カ
ーボン板からなるセパレータを介して複数層に積層した
燃料電池において、前記セパレータに、少なくとも積層
方向を横切る方向の耐蝕性金属層を設けたことを特徴と
する燃料電池用セパレータ。 - （２）耐蝕性金属層がタンタル、銀、金、プラチナから
選ばれた金属から形成されている特許請求の範囲第１項
記載の燃料電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61272800A JPS63128558A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 燃料電池用セパレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61272800A JPS63128558A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 燃料電池用セパレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128558A true JPS63128558A (ja) | 1988-06-01 |
Family
ID=17518922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61272800A Pending JPS63128558A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 燃料電池用セパレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63128558A (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
-
1986
- 1986-11-18 JP JP61272800A patent/JPS63128558A/ja active Pending
Cited By (1)
| 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 |
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