JP2000012053A - 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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- JP2000012053A JP2000012053A JP10178712A JP17871298A JP2000012053A JP 2000012053 A JP2000012053 A JP 2000012053A JP 10178712 A JP10178712 A JP 10178712A JP 17871298 A JP17871298 A JP 17871298A JP 2000012053 A JP2000012053 A JP 2000012053A
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シール性が良好で、はみ出たシールを取り除
くバリ取りの加工が不要であり、その工数及びコストは
低く、そのシール部材が酸化剤ガス供給通路溝及び燃料
ガス供給通路口とすることができ、シール機能と酸化剤
及び燃料ガス供給能の両方合わせもつことができる。 【解決手段】 シール部材５ａの酸化剤ガス供給通路口
５ａｂには酸化剤ガス供給通路溝５ａｅが刻設された酸
化剤供給部材５ａｆが配設され、前記シール部材の燃料
ガス供給通路口には燃料ガス供給通路溝５ａｅ′が形成
された燃料供給部材５ａｆ′が配設されている固体高分
子電解質型燃料電池
くバリ取りの加工が不要であり、その工数及びコストは
低く、そのシール部材が酸化剤ガス供給通路溝及び燃料
ガス供給通路口とすることができ、シール機能と酸化剤
及び燃料ガス供給能の両方合わせもつことができる。 【解決手段】 シール部材５ａの酸化剤ガス供給通路口
５ａｂには酸化剤ガス供給通路溝５ａｅが刻設された酸
化剤供給部材５ａｆが配設され、前記シール部材の燃料
ガス供給通路口には燃料ガス供給通路溝５ａｅ′が形成
された燃料供給部材５ａｆ′が配設されている固体高分
子電解質型燃料電池
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体高分子電解質型
燃料電池に関する。
燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、使用される電解質の種類に
より、固体高分子電解型、リン酸型、溶融炭酸塩型、固
体酸化物型等の各種が知られている。このうち固体高分
子電解質型燃料電池は、分子中にプロトン交換基を有す
る高分子電解質膜を飽和に含水させるとプロトン伝導性
電解質として機能することを利用した燃料電池であっ
て、比較的低温度域で作動し、発電効率も優れているた
め、電気自動車搭載用を始めとして各種の用途が見込ま
れている。
より、固体高分子電解型、リン酸型、溶融炭酸塩型、固
体酸化物型等の各種が知られている。このうち固体高分
子電解質型燃料電池は、分子中にプロトン交換基を有す
る高分子電解質膜を飽和に含水させるとプロトン伝導性
電解質として機能することを利用した燃料電池であっ
て、比較的低温度域で作動し、発電効率も優れているた
め、電気自動車搭載用を始めとして各種の用途が見込ま
れている。
【０００３】固体高分子型燃料電池では電気化学反応に
より発電を行う単位セル（単電池）を複数個積層させ、
それを加圧保持することにより電池（スタック）を構成
する。単位セルは高分子電解質膜とその両側に接合され
るアノード（燃料電極）とカソード（酸化剤電極）より
構成される。積層の為、各単位セル間にはセパレータと
呼ばれる部材を設けられている。このセパレータには酸
素あるいは水素が流通するガス流通溝が配設されてい
る。
より発電を行う単位セル（単電池）を複数個積層させ、
それを加圧保持することにより電池（スタック）を構成
する。単位セルは高分子電解質膜とその両側に接合され
るアノード（燃料電極）とカソード（酸化剤電極）より
構成される。積層の為、各単位セル間にはセパレータと
呼ばれる部材を設けられている。このセパレータには酸
素あるいは水素が流通するガス流通溝が配設されてい
る。
【０００４】また、固体高分子型燃料電池では水素、二
酸化炭素、窒素、水蒸気の混合ガスがアノード側に、空
気及び水蒸気がカソード側に供給される。
酸化炭素、窒素、水蒸気の混合ガスがアノード側に、空
気及び水蒸気がカソード側に供給される。
【０００５】ところで、特開平８−２２２２３７号公報
に示すように、セパレータ２つの単セル１１０をそれぞ
れセパレータ間に挟持して２セルの燃料電池スタックを
構成した場合の一方向の断面図を図１２に示す。各燃料
電池セル１１０は、固体高分子電解質膜１１１の両面に
ガス拡散電極１１２、１１２をホットプレス等の手段に
より接合してなる。各セパレータ間において、燃料電池
単セル１１０における電解質膜１１１の端部は、セパレ
ータ枠部材１３０ａ及び１３０ｂの間に挟持され、エポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂によるシール剤１３６により
接着固定されている。
に示すように、セパレータ２つの単セル１１０をそれぞ
れセパレータ間に挟持して２セルの燃料電池スタックを
構成した場合の一方向の断面図を図１２に示す。各燃料
電池セル１１０は、固体高分子電解質膜１１１の両面に
ガス拡散電極１１２、１１２をホットプレス等の手段に
より接合してなる。各セパレータ間において、燃料電池
単セル１１０における電解質膜１１１の端部は、セパレ
ータ枠部材１３０ａ及び１３０ｂの間に挟持され、エポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂によるシール剤１３６により
接着固定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、シール部材１３６がセパレータ枠部材１３０
ａ及び１３０ｂに挟持されている為、燃料水素ガス及び
酸化剤ガスの圧力により、シール剤が外側に押し出され
シール性を失ったりしていた。またそのはみ出たシール
を取り除くバリ取りの加工が繁雑であり、その工数及び
コストがアップする虞があった。
来技術は、シール部材１３６がセパレータ枠部材１３０
ａ及び１３０ｂに挟持されている為、燃料水素ガス及び
酸化剤ガスの圧力により、シール剤が外側に押し出され
シール性を失ったりしていた。またそのはみ出たシール
を取り除くバリ取りの加工が繁雑であり、その工数及び
コストがアップする虞があった。
【０００７】本発明は上記課題を解決したもので、ガス
通路板の外周縁部にはシール部材が配設され、該シール
部材の酸化剤ガス供給通路口には酸化剤ガス供給通路溝
が刻設された酸化剤供給部材が配設され、前記シール部
材の燃料ガス供給通路口には燃料ガス供給通路溝が形成
された燃料供給部材が配設される構造とした。それゆ
え、シール性が良好で、はみ出たシールを取り除くバリ
取りの加工が不要であり、その工数及びコストは低いと
いう効果を有し、またそのシール部材が酸化剤ガス供給
通路溝及び燃料ガス供給通路口とすることができる固体
高分子電解質型燃料電池を提供する。
通路板の外周縁部にはシール部材が配設され、該シール
部材の酸化剤ガス供給通路口には酸化剤ガス供給通路溝
が刻設された酸化剤供給部材が配設され、前記シール部
材の燃料ガス供給通路口には燃料ガス供給通路溝が形成
された燃料供給部材が配設される構造とした。それゆ
え、シール性が良好で、はみ出たシールを取り除くバリ
取りの加工が不要であり、その工数及びコストは低いと
いう効果を有し、またそのシール部材が酸化剤ガス供給
通路溝及び燃料ガス供給通路口とすることができる固体
高分子電解質型燃料電池を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
（以下、第１の技術的手段と称する。）は、固体高分子
電解質膜の両側に電極を配し、該電極の一方の側面には
燃料ガスを供給し、該電極の他方の側面には酸化剤ガス
を供給する流通溝が形成されたガス通路板を有した固体
高分子電解質型燃料電池であって、前記ガス通路板の外
周縁部にはシール部材が配設され、該シール部材の酸化
剤ガス供給通路口には酸化剤ガス供給通路溝が刻設され
た酸化剤供給部材が配設され、前記シール部材の燃料ガ
ス供給通路口には燃料ガス供給通路溝が形成された燃料
供給部材が配設されていることを特徴とする固体高分子
電解質型燃料電池である。
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
（以下、第１の技術的手段と称する。）は、固体高分子
電解質膜の両側に電極を配し、該電極の一方の側面には
燃料ガスを供給し、該電極の他方の側面には酸化剤ガス
を供給する流通溝が形成されたガス通路板を有した固体
高分子電解質型燃料電池であって、前記ガス通路板の外
周縁部にはシール部材が配設され、該シール部材の酸化
剤ガス供給通路口には酸化剤ガス供給通路溝が刻設され
た酸化剤供給部材が配設され、前記シール部材の燃料ガ
ス供給通路口には燃料ガス供給通路溝が形成された燃料
供給部材が配設されていることを特徴とする固体高分子
電解質型燃料電池である。
【０００９】上記第１の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００１０】即ち、シール性が良好で、はみ出たシール
を取り除くバリ取りの加工が不要であり、その工数及び
コストは低いという効果を有し、またそのシール部材が
酸化剤ガス供給通路溝及び燃料ガス供給通路口とするこ
とができ、シール機能と酸化剤及び燃料ガス供給能の両
方合わせもつことができる。
を取り除くバリ取りの加工が不要であり、その工数及び
コストは低いという効果を有し、またそのシール部材が
酸化剤ガス供給通路溝及び燃料ガス供給通路口とするこ
とができ、シール機能と酸化剤及び燃料ガス供給能の両
方合わせもつことができる。
【００１１】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技
術的手段と称する。）は、前記酸化剤供給部材及び燃料
供給部材には複数の溝が形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の高分子電解質型燃料電池である。
の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技
術的手段と称する。）は、前記酸化剤供給部材及び燃料
供給部材には複数の溝が形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の高分子電解質型燃料電池である。
【００１２】上記第２の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００１３】即ち、複数の溝が形成されているので、そ
の酸化剤及び燃料部材がその溝に沿って流れやすくな
る。
の酸化剤及び燃料部材がその溝に沿って流れやすくな
る。
【００１４】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技
術的手段と称する。）は、前記酸化剤供給部材及び燃料
供給部材は、前記シール部材と一体に成形加工されるこ
とを特徴とする特徴とする請求項１記載の固体高分子電
解質型燃料電池である。
の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技
術的手段と称する。）は、前記酸化剤供給部材及び燃料
供給部材は、前記シール部材と一体に成形加工されるこ
とを特徴とする特徴とする請求項１記載の固体高分子電
解質型燃料電池である。
【００１５】上記第３の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００１６】即ち、燃料電池スタックへの組み付けが簡
単になり、工数低減となり、コスト的にも安く得ること
ができる。
単になり、工数低減となり、コスト的にも安く得ること
ができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１８】図１は本発明の固体高分子電解質型燃料電
池の各部材の分解した図面である。
池の各部材の分解した図面である。
【００１９】ガス通路板１１ａ、１１ｂは、図１に示す
ように、固体高分子電解質膜１を挟持するように固体高
分子電解質膜１に接合された電極２ａ、２ｂの面にそれ
ぞれ圧接されるものである。
ように、固体高分子電解質膜１を挟持するように固体高
分子電解質膜１に接合された電極２ａ、２ｂの面にそれ
ぞれ圧接されるものである。
【００２０】ガス通路板１１ａ、１１ｂの夫々の電極側
２ａ、２ｂに対向する一方の面側には燃料ガスあるいは
酸化剤ガスを供給する流通溝６ａ、６ｂを有している。
また、前記ガス通路板１１ａ、１１ｂの他方の面側（電
極２ａ、２ｂとは別側）６ａｈ、６ｂｈは略平坦面とな
っている。このガス通路板１１の外周縁部１１ａｅ、１
１ｂｅにはシール部材５ａ、５ｂが配設されるようにな
っている。さらに前記ガス通路板１１ａ、１１ｂの略平
坦面側にはシール部材５ａ、５ｂと同じ外形の金属板３
ａ、３ｂが配設している。
２ａ、２ｂに対向する一方の面側には燃料ガスあるいは
酸化剤ガスを供給する流通溝６ａ、６ｂを有している。
また、前記ガス通路板１１ａ、１１ｂの他方の面側（電
極２ａ、２ｂとは別側）６ａｈ、６ｂｈは略平坦面とな
っている。このガス通路板１１の外周縁部１１ａｅ、１
１ｂｅにはシール部材５ａ、５ｂが配設されるようにな
っている。さらに前記ガス通路板１１ａ、１１ｂの略平
坦面側にはシール部材５ａ、５ｂと同じ外形の金属板３
ａ、３ｂが配設している。
【００２１】また金属平板３ａ、３ｂよりさらに後方
（図１の上部）には冷却板７が配置している。図１にお
いて、冷却板７より上部のガス通路板、シール部材、金
属平板については、冷却板７に対して上下対象形（図
１）であるので、詳細な説明は省略する。またこの冷却
板７も前述のガス通路板１１とシール部材５ａと同様な
構造である。
（図１の上部）には冷却板７が配置している。図１にお
いて、冷却板７より上部のガス通路板、シール部材、金
属平板については、冷却板７に対して上下対象形（図
１）であるので、詳細な説明は省略する。またこの冷却
板７も前述のガス通路板１１とシール部材５ａと同様な
構造である。
【００２２】シール部材５ａは図２のように四角形状と
なっており、ガス通路板１１ａが内部に配設できるよう
に四角形状の空隙部５ａｋが形成されている。シール部
材５ａは、酸化剤ガス供給通路口５ａａ、冷却水供給通
路口５ａｂ、燃料ガス供給通路５ａｃ口が形成されてい
る。また図２の下部に示すように酸化剤排出通路口５ａ
ａ′、冷却水排出通路口５ａｂ′、燃料ガス排出口５ａ
ｃ′が形成されている。
なっており、ガス通路板１１ａが内部に配設できるよう
に四角形状の空隙部５ａｋが形成されている。シール部
材５ａは、酸化剤ガス供給通路口５ａａ、冷却水供給通
路口５ａｂ、燃料ガス供給通路５ａｃ口が形成されてい
る。また図２の下部に示すように酸化剤排出通路口５ａ
ａ′、冷却水排出通路口５ａｂ′、燃料ガス排出口５ａ
ｃ′が形成されている。
【００２３】図３は図２のシール部材５ａのＡ−Ａ断面
図である。
図である。
【００２４】シール部材５内部には厚さ約０．１ｍｍ程
度のシール保持金属板５ａｄが埋設され、シール部材５
ａの形状保持を確実にしている。またシール部材は図４
に示すように（図２のＢ視）、４本の酸化剤ガス供給通
路溝５ａｅが刻設された酸化剤供給部材５ａｆが埋設さ
れている。また図２の下部にあたる部分にも４本の燃料
ガス排出口５ａｅ′が刻設された燃料供給部材５ａｆ′
が埋設されている。
度のシール保持金属板５ａｄが埋設され、シール部材５
ａの形状保持を確実にしている。またシール部材は図４
に示すように（図２のＢ視）、４本の酸化剤ガス供給通
路溝５ａｅが刻設された酸化剤供給部材５ａｆが埋設さ
れている。また図２の下部にあたる部分にも４本の燃料
ガス排出口５ａｅ′が刻設された燃料供給部材５ａｆ′
が埋設されている。
【００２５】また、酸化剤供給部材５ａｆ及び燃料供給
部材５ａｆ′は、前記シール部材と一体にインサート成
形により、成形加工されることもできる。
部材５ａｆ′は、前記シール部材と一体にインサート成
形により、成形加工されることもできる。
【００２６】図５は、金属平板３ａの平面図である。金
属平板３ａは、酸化剤ガス供給通路口３ａａ、冷却水供
給通路口３ａｂ、燃料ガス供給通路口３ａｃが形成され
ている。また同様に図５の下部には、酸化剤ガス排出通
路口３ａａ′、冷却水排出通路口３ａｂ′、燃料ガス排
出口３ａｃ′が形成されている。この金属板は約３ｍｍ
程度の厚さの板である。
属平板３ａは、酸化剤ガス供給通路口３ａａ、冷却水供
給通路口３ａｂ、燃料ガス供給通路口３ａｃが形成され
ている。また同様に図５の下部には、酸化剤ガス排出通
路口３ａａ′、冷却水排出通路口３ａｂ′、燃料ガス排
出口３ａｃ′が形成されている。この金属板は約３ｍｍ
程度の厚さの板である。
【００２７】図１に示すように、これら固体高分子電解
質膜１、一対のガス拡散電極２ａ、２ｂ、ガス通路板１
１ａ、１１ｂ、シール部材５ａ、５ｂ、金属板３ａ、３
ｂ、冷却板７とによって一つのセルが構成される。
質膜１、一対のガス拡散電極２ａ、２ｂ、ガス通路板１
１ａ、１１ｂ、シール部材５ａ、５ｂ、金属板３ａ、３
ｂ、冷却板７とによって一つのセルが構成される。
【００２８】図６はガス流通板１１ａの平面図（左側）
とこの平面図のＢ−Ｂ線断面図（右側）である。このガ
ス流通板１１ａは複数の溝６ａが刻設されている。上記
流通溝６ａは、酸化剤ガス供給通路口５ａａに直接に連
通した入口側流通溝６ａａは格子状に形成され、中間流
通溝６ａｂは、複数回折した曲折形態に形成され、複数
本の直線状に延びる独立通路群６ａａと、折り返し部に
形成された格子状溝６ａｃとから構成されている。すな
わち、入口側流通溝６ａａと出口側流通溝６ａｄは、縦
横に整列して形成された孤立突起Ｋ１以外の領域がガス
流通溝であり、独立通路群６ａａは長延突起Ｋ２以外の
領域がガス流通溝である。また折り返し部の格子状溝６
ａｃは、孤立突起Ｋ３以外の領域がガス流通溝である。
とこの平面図のＢ−Ｂ線断面図（右側）である。このガ
ス流通板１１ａは複数の溝６ａが刻設されている。上記
流通溝６ａは、酸化剤ガス供給通路口５ａａに直接に連
通した入口側流通溝６ａａは格子状に形成され、中間流
通溝６ａｂは、複数回折した曲折形態に形成され、複数
本の直線状に延びる独立通路群６ａａと、折り返し部に
形成された格子状溝６ａｃとから構成されている。すな
わち、入口側流通溝６ａａと出口側流通溝６ａｄは、縦
横に整列して形成された孤立突起Ｋ１以外の領域がガス
流通溝であり、独立通路群６ａａは長延突起Ｋ２以外の
領域がガス流通溝である。また折り返し部の格子状溝６
ａｃは、孤立突起Ｋ３以外の領域がガス流通溝である。
【００２９】このように、酸化剤ガス供給通路口３ａａ
からの一方の供給ガスは、入口側流通溝６ａａに入る。
これは入口側流通溝６ａａが格子溝のためであり、供給
ガスはガス供給装置の元圧により自由に格子溝内を移動
して短時間で電極と接触する。
からの一方の供給ガスは、入口側流通溝６ａａに入る。
これは入口側流通溝６ａａが格子溝のためであり、供給
ガスはガス供給装置の元圧により自由に格子溝内を移動
して短時間で電極と接触する。
【００３０】中間流通溝６ａｂでは、独立通路群６ａａ
が主体となってガスを高速でムラなく流通させガス利用
効率を向上するとともに、ガス通路の複数本化により圧
損を低減している。折り返し部６ａｃでは、独立通路群
６ａａでの流路抵抗を更に低減して、独立通路群６ａａ
でのガス拡散性を維持させる効果がある。
が主体となってガスを高速でムラなく流通させガス利用
効率を向上するとともに、ガス通路の複数本化により圧
損を低減している。折り返し部６ａｃでは、独立通路群
６ａａでの流路抵抗を更に低減して、独立通路群６ａａ
でのガス拡散性を維持させる効果がある。
【００３１】出口側流通溝６ａｂにおいては、最終の独
立通路群６ａｂからの流速の速いガスで停滞する水を排
水する。
立通路群６ａｂからの流速の速いガスで停滞する水を排
水する。
【００３２】図７は、図６のガス通路板１１ａと図３の
シール部材５ａと図５の金属平板３ａを組み立てた図で
ある。
シール部材５ａと図５の金属平板３ａを組み立てた図で
ある。
【００３３】図７に示すように、酸化剤のガス通路板１
１ａの外形は、シール部材５ａと金属平板３ａに形成さ
れた酸化剤ガス供給通路５ａａ及び酸化剤ガス排出通路
５ａａ′より内域に位置され、枠状のシール部材５ａの
内周部内に配設している。
１ａの外形は、シール部材５ａと金属平板３ａに形成さ
れた酸化剤ガス供給通路５ａａ及び酸化剤ガス排出通路
５ａａ′より内域に位置され、枠状のシール部材５ａの
内周部内に配設している。
【００３４】次に、この酸化剤供給通路５ａａから酸化
剤ガスが流入され、流通溝６ａを経て、酸化剤ガスを酸
化剤ガス排出口５ａａ′より導出する。
剤ガスが流入され、流通溝６ａを経て、酸化剤ガスを酸
化剤ガス排出口５ａａ′より導出する。
【００３５】同様に、燃料ガスのガス通路板１１ｂも同
様に燃料ガス供給通路５ａｃから燃料ガスが流入され、
流通溝６ｂを経て、燃料ガスを燃料ガス排出口５ａｃ′
より導出する。
様に燃料ガス供給通路５ａｃから燃料ガスが流入され、
流通溝６ｂを経て、燃料ガスを燃料ガス排出口５ａｃ′
より導出する。
【００３６】ガス通路板１１ａは、図６において、粒径
約５μｍの銅粉を、ポリプロピレンあるいはナイロン、
あるいはＰＢＴ（ポリブチテンテレフタレート）−ＡＢ
Ｓアロイ樹脂材料に４５ｖｏｌ％混入して導電性樹脂材
料を作成する。その後、この導電性樹脂材料を、射出成
形あるいは圧縮成形方法等によりガス通路板１１ａｅが
成形される。また低融点合金Ｓｎ−４Ｃｕ−２Ｎｉ−
０．３Ｐを４５ｖｏｌ％をも混入する。得られた導電性
樹脂は体積固有抵抗１０−４Ωｃｍ以下であった。
約５μｍの銅粉を、ポリプロピレンあるいはナイロン、
あるいはＰＢＴ（ポリブチテンテレフタレート）−ＡＢ
Ｓアロイ樹脂材料に４５ｖｏｌ％混入して導電性樹脂材
料を作成する。その後、この導電性樹脂材料を、射出成
形あるいは圧縮成形方法等によりガス通路板１１ａｅが
成形される。また低融点合金Ｓｎ−４Ｃｕ−２Ｎｉ−
０．３Ｐを４５ｖｏｌ％をも混入する。得られた導電性
樹脂は体積固有抵抗１０−４Ωｃｍ以下であった。
【００３７】さらにこの導電性樹脂材料からなるガス通
路板１１ａの表面上には、電気電導性向上および腐食防
止のための金、白金、パラジウム等の貴金属をメッキコ
ーティング、あるいはスパッタ加工の表面処理を施して
いる。
路板１１ａの表面上には、電気電導性向上および腐食防
止のための金、白金、パラジウム等の貴金属をメッキコ
ーティング、あるいはスパッタ加工の表面処理を施して
いる。
【００３８】またガス通路板１１ａの外周縁部に配設さ
れたシール部材５ａはガス通路板１１ａと同様な導電性
樹脂材料やフッ素樹脂やＥＰＤＭ（エチレンープロピレ
ンゴム）等からなるゴムにて成形してもよい。
れたシール部材５ａはガス通路板１１ａと同様な導電性
樹脂材料やフッ素樹脂やＥＰＤＭ（エチレンープロピレ
ンゴム）等からなるゴムにて成形してもよい。
【００３９】ガス通路板１１ａは図８のように導電性樹
脂材料を圧縮成形し、溝を形成するようにしてもよい。
図８の左図はガス通路板１１ａの平面図であり、右図は
左図のＣ−Ｃ線断面図である。
脂材料を圧縮成形し、溝を形成するようにしてもよい。
図８の左図はガス通路板１１ａの平面図であり、右図は
左図のＣ−Ｃ線断面図である。
【００４０】また、ガス通路板の材料である導電性樹脂
や金属面に、電気電導性向上および腐食防止のための
金、白金、パラジウム等の貴金属をメッキコーティン
グ、あるいはスパッタ加工の表面処理を施してもよい。
このメッキ処理は、従来の電解メッキ法、又は無電解メ
ッキ法により１０μｍの厚さまでメッキ処理を行う。
や金属面に、電気電導性向上および腐食防止のための
金、白金、パラジウム等の貴金属をメッキコーティン
グ、あるいはスパッタ加工の表面処理を施してもよい。
このメッキ処理は、従来の電解メッキ法、又は無電解メ
ッキ法により１０μｍの厚さまでメッキ処理を行う。
【００４１】また図９〜図１１に示すように、ガス通路
板１１１ａを図９と図１０に示すような２部材に分割す
る。すなわち、図９のようにガス通路板１１１ａを外周
部材１１２ａとし、この外周部材１１２ａを導電性樹脂
で形成し、さらに図１０に示すように内部材１１３ａの
外面を長手状の溝１６ａを金属板のプレス加工により溝
形成する。外周部１１２ａは導電性樹脂により格子状の
突起を形成し、前述の図６に示した折れ曲がり部を形成
する。これにより、成形性し易く、また組み付け性を向
上させることができる。なお図９の左図はガス通路板１
１１ａの外周部材１１２ａの平面図であり、右図はその
Ｄ−Ｄ線断面図である。また図１０の左図はガス通路板
１１１ａの内部材１１３ａの平面図であり、右図はその
Ｅ−Ｅ線断面図である。
板１１１ａを図９と図１０に示すような２部材に分割す
る。すなわち、図９のようにガス通路板１１１ａを外周
部材１１２ａとし、この外周部材１１２ａを導電性樹脂
で形成し、さらに図１０に示すように内部材１１３ａの
外面を長手状の溝１６ａを金属板のプレス加工により溝
形成する。外周部１１２ａは導電性樹脂により格子状の
突起を形成し、前述の図６に示した折れ曲がり部を形成
する。これにより、成形性し易く、また組み付け性を向
上させることができる。なお図９の左図はガス通路板１
１１ａの外周部材１１２ａの平面図であり、右図はその
Ｄ−Ｄ線断面図である。また図１０の左図はガス通路板
１１１ａの内部材１１３ａの平面図であり、右図はその
Ｅ−Ｅ線断面図である。
【００４２】なお本発明では、ガス通路板の外形枠縁の
周りにシール部材を配設し、ガス通路板と金属平板から
構成される実施例で示したが、金属平板がない（ガス通
路板と金属平板の一体構造）ガス通路板に銅粉が混入さ
れた導電性樹脂材料から形成されてもよい。
周りにシール部材を配設し、ガス通路板と金属平板から
構成される実施例で示したが、金属平板がない（ガス通
路板と金属平板の一体構造）ガス通路板に銅粉が混入さ
れた導電性樹脂材料から形成されてもよい。
【００４３】
【発明の効果】以上のように、本発明は、固体高分子電
解質膜の両側に電極を配し、該電極の一方の側面には燃
料ガスを供給し、該電極の他方の側面には酸化剤ガスを
供給する流通溝が形成されたガス通路板を有した固体高
分子電解質型燃料電池であって、前記ガス通路板の外周
縁部にはシール部材が配設され、該シール部材の酸化剤
ガス供給通路口には酸化剤ガス供給通路溝が刻設された
酸化剤供給部材が配設され、前記シール部材の燃料ガス
供給通路口には燃料ガス供給通路溝が形成された燃料供
給部材が配設されていることを特徴とする固体高分子電
解質型燃料電池であるので、シール性が良好で、はみ出
たシールを取り除くバリ取りの加工が不要であり、その
工数及びコストは低いという効果を有し、またそのシー
ル部材が酸化剤ガス供給通路溝及び燃料ガス供給通路口
とすることができ、シール機能と酸化剤及び燃料ガス供
給能の両方合わせもつことができる。
解質膜の両側に電極を配し、該電極の一方の側面には燃
料ガスを供給し、該電極の他方の側面には酸化剤ガスを
供給する流通溝が形成されたガス通路板を有した固体高
分子電解質型燃料電池であって、前記ガス通路板の外周
縁部にはシール部材が配設され、該シール部材の酸化剤
ガス供給通路口には酸化剤ガス供給通路溝が刻設された
酸化剤供給部材が配設され、前記シール部材の燃料ガス
供給通路口には燃料ガス供給通路溝が形成された燃料供
給部材が配設されていることを特徴とする固体高分子電
解質型燃料電池であるので、シール性が良好で、はみ出
たシールを取り除くバリ取りの加工が不要であり、その
工数及びコストは低いという効果を有し、またそのシー
ル部材が酸化剤ガス供給通路溝及び燃料ガス供給通路口
とすることができ、シール機能と酸化剤及び燃料ガス供
給能の両方合わせもつことができる。
【図１】本発明の実施例の単位セルの分解断面図
【図２】シール部材の平面図
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図
【図４】図２のＢ視図
【図５】金属平板の平面図
【図６】ガス通路板の平面図とＢ−Ｂ線断面図
【図７】ガス通路板、シール部材、金属平板を組み付け
た平面図
た平面図
【図８】金属板をプレス成形により流通溝を形成した平
面図とＣ−Ｃ線断面図
面図とＣ−Ｃ線断面図
【図９】ガス通路板の外周部材の平面図とＤ−Ｄ線断面
図
図
【図１０】ガス通路板の内部材の平面図とＥ−Ｅ線断面
図
図
【図１１】外周部材と内部材とを組み付けたガス通路板
の平面図
の平面図
【図１２】従来の燃料電池の単位セルの概略図
１…固体高分子電解質膜 ２ａ、２ｂ…電極 ３ａ、３ｂ…金属平板 ５ａ、５ｂ…シール部材 ５ａｂ…酸化剤ガス供給通路口 ５ａｅ…酸化剤ガス供給通路溝 ５ａｆ…酸化剤供給部材 ５ａｅ′…燃料ガス供給通路溝 ５ａｆ′…燃料供給部材 ６ａ、６ｂ…流通溝 １１ａ、１１ｂ…ガス通路板 １１ａｅ、１１ｂｅ…外周縁部
Claims (3)
- 【請求項１】 固体高分子電解質膜の両側に電極を配
し、該電極の一方の側面には燃料ガスを供給し、該電極
の他方の側面には酸化剤ガスを供給する流通溝が形成さ
れたガス通路板を有した固体高分子電解質型燃料電池で
あって、前記ガス通路板の外周縁部にはシール部材が配
設され、 該シール部材の酸化剤ガス供給通路口には、酸化剤ガス
供給通路溝が刻設された酸化剤供給部材が配設され、 前記シール部材の燃料ガス供給通路口には、燃料ガス供
給通路溝が形成された燃料供給部材が配設されているこ
とを特徴とする固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項２】 前記酸化剤供給部材及び燃料供給部材に
は、複数の溝が形成されていることを特徴とする請求項
１記載の高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項３】 前記酸化剤供給部材及び燃料供給部材
は、前記シール部材と一体に成形加工されることを特徴
とする特徴とする請求項１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 |
|---|---|---|---|
| JP10178712A JP2000012053A (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10178712A JP2000012053A (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012053A true JP2000012053A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=16053253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10178712A Pending JP2000012053A (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000012053A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6794079B2 (en) | 2001-06-18 | 2004-09-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell |
| JP2005038826A (ja) * | 2003-07-14 | 2005-02-10 | Asia Pacific Fuel Cell Technology Ltd | 燃料電池極板の流場構造 |
| US7118819B2 (en) | 2002-06-17 | 2006-10-10 | Utc Fuel Cells Llc | Coolant mixture separator assembly for use in a polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell power plant |
| WO2007119445A1 (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池シーリングプレートの取り出し方法、シーリングプレート、およびその取り出し装置 |
| WO2013012026A1 (ja) * | 2011-07-19 | 2013-01-24 | Nok株式会社 | 燃料電池用ガスケット |
| US10700366B2 (en) | 2014-10-07 | 2020-06-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell having a metal separator with a flat portion |
-
1998
- 1998-06-25 JP JP10178712A patent/JP2000012053A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6794079B2 (en) | 2001-06-18 | 2004-09-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell |
| US7118819B2 (en) | 2002-06-17 | 2006-10-10 | Utc Fuel Cells Llc | Coolant mixture separator assembly for use in a polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell power plant |
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| US8202637B2 (en) | 2006-04-11 | 2012-06-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for taking out a sealing plate of a fuel cell |
| US8652664B2 (en) | 2006-04-11 | 2014-02-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for taking out a sealing plate of a fuel cell and a sealing plate directly used in the method |
| WO2013012026A1 (ja) * | 2011-07-19 | 2013-01-24 | Nok株式会社 | 燃料電池用ガスケット |
| JP2013025928A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Nok Corp | 燃料電池用ガスケット |
| CN103688398A (zh) * | 2011-07-19 | 2014-03-26 | Nok株式会社 | 燃料电池用衬垫 |
| KR20140048148A (ko) * | 2011-07-19 | 2014-04-23 | 엔오케이 가부시키가이샤 | 연료전지용 개스킷 |
| KR102017312B1 (ko) * | 2011-07-19 | 2019-09-02 | 엔오케이 가부시키가이샤 | 연료전지용 개스킷 |
| US10700366B2 (en) | 2014-10-07 | 2020-06-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell having a metal separator with a flat portion |
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