JP2000173634A

JP2000173634A - 燃料電池

Info

Publication number: JP2000173634A
Application number: JP11089266A
Authority: JP
Inventors: Koji Yasuo; 耕司安尾; Mitsuo Karakane; 光雄唐金; Yasunori Yoshimoto; 保則吉本; Yasuo Miyake; 泰夫三宅; Koji Nishio; 晃治西尾
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2000-06-23
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: JP3524807B2

Abstract

(57)【要約】【目的】燃料や酸化剤の供給流路における水の排出性
を長期間にわたって良好に保ち、発電効率及び信頼性の
高い燃料電池を提供する。【構成】燃料或いは酸化剤の供給経路３００，４２０
の少なくともいずれか一方に、親水性表面を有する緻密
材５００を設けたことにより、燃料中の水分或いは生成
水は緻密材５００の親水性表面を伝わって流れることと
なり、燃料や酸化剤の流れが妨げられることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池に関し、特
に、電解質層と、該電解質層を挟持して単位セルを形成
する一対の電極と、該単位セルを挟持し且つ前記電極と
で燃料の流路を形成する一対の流路形成部材と、を備え
た燃料電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池、例えば固体高分子型燃料電池
では、固体高分子膜からなる電解質層を挟んで対峙する
一対の電極（カソードとアノード）に、水素を含有する
燃料と酸素を含有する酸化剤とを夫々供給することによ
り、次式化１及び化２に示す反応が行われ、化学エネル
ギが直接電気エネルギに変換される。

【０００３】

【化１】

【０００４】

【化２】

【０００５】この反応を連続的且つ円滑に行うために
は、カソードで発生する水を速やかに排除してカソード
に酸化剤を連続的に供給する必要がある。通常、カソー
ドへの酸化剤の供給流路は、カソード側の集電極に形成
されたリブとカソードの表面との間に形成されており、
この供給流路が生成水の排出経路も兼ねている。従っ
て、酸化剤の供給流路における生成水の速やかな排出が
求められている。

【０００６】また、上記反応を連続的に且つ円滑に行う
ためには、アノードに燃料を連続的に供給すると共に、
アノードで発生した水素イオンを電解質層中にスムーズ
に拡散させる必要がある。このとき水素イオンは電解質
層中の水と結合して水和状態となって電解質層中を移動
するので、水素イオンを電解質層中にスムーズに拡散さ
せるためには電解質層に外部から水を補給する必要があ
る。このような電解質層への水の補給は、予め加湿する
ことにより水蒸気圧を高めた燃料を供給することにより
行われる。このような燃料が運転開始直後で定常運転時
の温度に達していない燃料電池に供給された場合や、水
蒸気が過飽和となった燃料が燃料電池に供給された場合
には、アノード側の集電極に形成されたリブとアノード
の表面とによって形成される燃料の供給流路の形成面に
水蒸気が凝集し、燃料のスムーズな流れを妨げる場合が
ある。従って、燃料の供給流路に凝集した水を速やかに
排出することが求められる。

【０００７】また、電解質層へ水を補給する方法として
は、燃料の供給と同時に直接水を燃料供給流路に供給す
る方法もある。この場合にも同様に、燃料と同時に供給
された水を速やかに排出することが求められる。

【０００８】従来、こうした要望に応える燃料電池とし
ては、集電極と電極とで形成する燃料または酸化剤の供
給流路の形成面にフッ素樹脂のような撥水性の皮膜を形
成したものが提案されている（特開昭５９−１８０９７
８号）。

【０００９】或いは燃料または酸化剤の供給流路の形成
面に、ポリアクリルアミド（ＰＡＡＭ）のような親水性
の皮膜を形成したもの（特開平８−１３８６９２号）
や、供給流路にウィックのような親水性の部材を設ける
方法（特開平５−４１２３０号）も提案されている

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述のよう
に燃料または酸化剤の供給流路の形成面に撥水性の皮膜
を形成した場合には、供給流路の幅または奥行きを狭く
すると、かえって供給流路に水詰まりが生じ、燃料また
は酸化剤の流れを阻害する場合を生じ、燃料電池の発電
効率を低下させるという課題があった。

【００１１】また、供給流路の形成面に親水性の皮膜を
形成したり、親水性部材を設ける方法においては、供給
流路を形成する集電極が多孔質カーボンからなるために
付着力が弱く、このため長時間にわたって燃料電池を運
転する際には親水性の皮膜や親水性部材の剥離が生じ、
燃料電池の発電効率を低下させる、という課題があっ
た。

【００１２】本発明は、こうした課題を解決し、燃料や
酸化剤の供給流路における水の排出性を長期間にわたっ
て良好に保ち、発電効率及び信頼性の高い燃料電池を提
供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】斯かる課題を解決するた
めに、本発明燃料電池は、電解質層と、該電解質層を挟
持して単位セルを形成する一対の電極と、前記単位セル
を挟持すると共に前記一対の電極との間で燃料及び酸化
剤の供給流路を形成する一対の流路形成部材と、を備え
た燃料電池であって、燃料或いは酸化剤の供給経路の少
なくともいずれか一方に、親水性表面を有する緻密材を
設けたことを特徴とする。

【００１４】また、前記親水性表面を有する緻密材が複
数個の貫通孔を有し、且つ該緻密材の流路形成部材側に
排水材を備えることを特徴とする。

【００１５】本発明においては、前記親水性表面を有す
る緻密材は、ステンレス鋼板、Ｎｉ系鋼板、セラミック
ス、非晶質カーボン、或いは表面にカーボンを付着させ
たステンレス鋼板又はＮｉ系鋼板を基材とし、該基材の
表面に親水性が付与されてなることを特徴とする。

【００１６】また、前記親水性表面を有する緻密材は、
前記基材の表面にポリエステル、レーヨン、ポリエステ
ル／レーヨン、或いはレーヨン／ポリクラールを主成分
とする親水性の織布、不織布又はフェルトが貼付されて
なることを特徴とし、前記基材が表面に複数の突起又は
孔を有し、前記親水性の織布、不織布又はフェルトが、
前記基材表面の突起又は孔に機械的に結合されているこ
とを特徴とする。

【００１７】或いは、前記親水性表面を有する緻密材
は、前記基材の表面に親水性皮膜が形成されてなること
を特徴とする。

【００１８】もしくは、前記親水性表面を有する緻密材
は、前記基材の表面が粗面化されてなることを特徴とす
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第一の実施の形態）以下に、本
発明の第一の実施の形態について説明する。

【００２０】図１は、本実施の形態に係る燃料電池１を
構成するセルユニットＣＵの組立図である。

【００２１】同図において１１は固体高分子膜からなる
電解質層であり、該電解質層１１がカソード１２及びア
ノード１３（図１では電解質層の背面の破線で示す）に
より挟持されて単位セル１０が構成され、この単位セル
１０は、一対の流路形成部材となるカソード側チャネル
基板４０とアノード側チャネル基板３０との間に挟持さ
れている。これらカソード側チャネル基板４０及びアノ
ード側チャネル基板３０の、カソード１２及びアノード
１３と相対する面には夫々カソード側チャネル４２０
…、アノード側チャネル３００…が形成されており、カ
ソード１２，アノード１３との間で夫々酸化剤及び燃料
の供給流路を構成する。そして、これらの積層体が枠体
２０に嵌め込まれてセルユニットＣＵが構成されてい
る。

【００２２】燃料電池１は、このセルユニットＣＵが所
定数積層され、その両端が一対の端板で挟持されて構成
されており、アノード側チャネル３００…には燃料が、
カソード側チャネル４２０…には酸化剤が供給されて発
電がなされるようになっている。燃料としては、水素ガ
ス或いは水素を主成分とする改質ガスなどを用いること
ができ、また酸化剤には空気を用いることができる。

【００２３】本実施形態にあっては上記電解質層１１
は、パーフルオロカーボンスルホン酸からなる薄膜であ
り、この電解質層１１の両面に、白金担持カーボンを材
料とした所定の厚みの電極層がホットプレスにより密着
され、カソード１２及びアノード１３とされている。

【００２４】尚、上述のようにセルユニットＣＵを積層
するにあたっては、カソード側チャネル４２０…を流れ
る酸化剤とアノード側チャネル３００…を流れる燃料と
が混流しないように、かつ、導電性を確保すべく、気密
性を有する緻密なガラス状カーボンを仕切板５０とし
て、セルユニットＣＵ間に介在させてある。

【００２５】図２は、図１の要部の詳細な組立図であっ
て、図の右上から左下方向に燃料が流れる。

【００２６】枠体２０はプラスチック材料からなり、そ
の片面（図２では上面）略中央部には、単位セル１０及
びカソード側チャネル基板４０を嵌め込む凹部２００が
形成されていて、更にその中央部分には、アノード１３
と略同等寸法の窓２００ｗが開設されている。また、図
示しないが他面（図２では背面）側には、アノード側チ
ャネル基板３０と仕切板５０とが嵌め込まれる凹部が形
成されている。

【００２７】アノード側チャネル基板３０は、多数のア
ノード側チャネル３００…が形成されたカーボン多孔体
からなる板体である。各チャネル３００…は、所定ピッ
チに配列されたリブ３０１…の間隙に形成されており、
また、夫々燃料と水との気液混合物を生成する領域３０
０ａと、アノード１３と対向して配置され且つ生成され
た気液混合物が流通する領域３００ｂと、電気的化学反
応等に供された残余の気液混合物を更に下流側に案内す
る領域３００ｃとから構成されている。

【００２８】さらに、中央部の領域３００ｂにおけるリ
ブ３０１…は、前記窓２００ｗに嵌め込め、且つ嵌め込
まれた状態で上部がアノード１３と電気的に接続可能な
ように、領域３００ａ及び３００ｃにおけるリブよりも
高くされている。

【００２９】前記凹部２００には、アノード１３が窓２
００ｗに臨むように、ガスケット６２を介在させて単位
セル１０が載置され、その上からガスケット６１を介在
させてカソード側チャネル基板４０が嵌め込まれる。

【００３０】枠体２０の上流側には、セル積層方向に渡
って燃料を分配する通路を形成する２つの貫通孔２０１
が開設され、さらに、当該２つの貫通孔２０１の間に
は、燃料を各チャネル３００ａ…に分配する通路となる
貫通溝２０２が開設されている。この貫通孔２０２の下
流側には、セル積層方向に渡って水を分配するための通
路となる２つの貫通孔２０３が開設され、さらに、当該
２つの貫通孔２０３の間には水を各チャネル３００ａ…
に分配する通路となる貫通溝２０４が開設されている。

【００３１】上記貫通溝２０４には、水分散基板２３が
嵌め込まれている。この水分散基板２３は、金属製（ス
テンレス鋼、Ｔｉ鋼）やセラミックス性（Ａｌ２Ｏ３
等）の薄板、或いは、プラスチック製（ポリエステル
系、ＡＢＳ系、パーフェニルオキサイド系等）の薄板
に、所定ピッチで細孔２３ａが形成されたものである。

【００３２】また、枠体２０の凹部２００よりも下流側
にも同様に、貫通孔２０５、貫通溝２０６、貫通孔２０
７、貫通溝２０８が開設されている。このうち貫通溝２
０６には、ガス選択排出手段を構成するガス透過基板２
４がバッファ空間２０６ａ（図４参照）分を残して嵌め
込まれている。

【００３３】ガス透過基板２４は撥水処理を施したカー
ボンペーパー、四フッ化エチレン樹脂からなる多孔質膜
若しくはポリエステル、ポリオレフィン、ポリテトラフ
ルオロエチレン（テフロン、デュポン社製、ＰＴＦ
Ｅ）、テトラフルオロエチレン−プルフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ），ガラス、ポリプロ
ピレンを支持体とした四フッ化エチレン樹脂多孔質膜又
はポリウレタンコートしたポリエステル繊維等を素材と
して用いる。

【００３４】また、前記貫通孔２０８には、水のバッフ
ァ空間２０８ａ分（図４参照）を残して吸水基材２５が
嵌め込まれ、吸水手段を構成する。

【００３５】この吸水基材２５は、ポリエステル、レー
ヨン、ポリエステル／レーヨン、ポリエステル／アクリ
ル、及びレーヨン／ポリクラール等を主成分とする織
布、不織布又はフェルトを用いて構成することができ
る。

【００３６】尚、ガス透過基板２４及び吸水基材２５
を、前記のような素材で構成することにより、安定した
気液分離機能及び吸水機能を低コストで実現することが
できる。

【００３７】さらに、アノード側チャネル基板３０の各
チャネル３００…には、親水性表面を有する緻密材５０
０…が配設されている。

【００３８】この緻密材５００…は、ステンレス鋼板、
Ｎｉ系鋼板、セラミックス、非晶質カーボン、あるいは
表面にカーボンを付着させたステンレス鋼板またはＮｉ
系鋼板等の緻密性を有する板材を基材とし、その表面に
親水性が付与されたものである。

【００３９】表面に親水性を付与するにあたっては、こ
れらの緻密性を有する基材の表面にポリエステル、レー
ヨン、ポリエステル／レーヨン、レーヨン／ポリクラー
ルを主成分とする織布、不織布又はフェルト等の親水性
の材料をアクリル系接着剤や両面テープを用いて貼付す
れば良い。或いはこれらの基材を例えばポリアクリルア
ミド（ＰＡＡＭ）溶液に浸漬し次いで乾燥する等の化学
的処理により、基材表面に親水性の皮膜を形成するよう
にしても良い。

【００４０】また、上記のような基材の表面を粗面化
し、表面に径が１〜１０μｍ程度の大きさの微小な凹凸
を形成したものを用いることもできる。このような微小
な凹凸は、基材を電界研磨により粗面化することで形成
することができる。

【００４１】尚、径が１μｍ未満の場合、凹部内に気泡
が残り、水がはじかれるため親水性が不十分となる。ま
た、径が１μｍより大きくなると、素材の特性が反映
し、撥水性となるために親水性を付与できない。

【００４２】次に、図３は前記カソード側チャネル基板
４０の組立図である。

【００４３】同図に示すように、カソード側チャネル基
板４０は、カソードに酸化剤を分配供給するためのチャ
ネル４０１…が形成されたカーボン多孔体からなるチャ
ネル本体４００が、枠材４１０に嵌め込まれた構成であ
る。

【００４４】枠材４１０は、外部から酸化剤を前記チャ
ネル４０１…に導入するためのチャネル４１１ａと、反
応に供された酸化剤をチャネル４１１…から外部に排出
するためのチャネル４１１ｂ…とが一側面に形成された
プラスチック材料からなる部材である。

【００４５】そして、当該枠材４１０にチャネル本体４
００が嵌め込まれ、チャネル４１１ａ，４００…及び４
１１ｂが連通し、アノード側チャネル４２０…を構成し
ている。

【００４６】図４は、燃料電池の積層体の構成を示す断
面図である。

【００４７】前述の通り、燃料は貫通孔２０１を介して
各セルユニットＣＵに分配され、そして貫通孔２０１と
連通する貫通溝２０２を介して領域３００ａにおける各
アノード側チャネル３００…に分配される。

【００４８】また、貫通孔２０１の下流側に開設された
貫通孔２０３を介して各セルユニットＣＵに水が分配さ
れ、そして貫通孔２０３と連通する貫通溝２０４に嵌め
込まれた水分散基板２３を介して各アノード側チャネル
３００…に分配される。水分散基板２３を介して分配さ
れた水は貫通溝２０２から分配された燃料と領域３００
ａにおいて混合され、気液混合ガスとなって領域３００
ｂにおける各チャネル３００…に供給される。

【００４９】そして、領域３００ｂにおいて電気化学反
応に供与された後の排出ガスは、ガス透過基板２４を介
して貫通溝２０６及び該貫通溝２０６と連通する貫通孔
２０５から外部に排出される。さらに排出水は吸水基材
２５に吸水され、そして貫通溝２０８及び該貫通溝に連
通する貫通孔２０７を介して外部に排水される。

【００５０】ここで、本発明の特徴となるのはアノード
側チャネル３００…に、親水性表面を有する緻密材５０
０が設けられた点にある。この緻密材５００は、同図に
示すように貫通溝２０２と２０４の間、及び貫通溝２０
６と２０８の間、において枠体２０の背面に設けられた
突設部５５０，５５０により枠体２０とアノード側チャ
ネル基板３０との間に固定されている。この突設部５５
０の幅は、大きすぎるとアノード側チャネル３００…を
流れる燃料の流れを妨げることとなるので、チャネル幅
の半分程度以下の幅とすることが好ましい。

【００５１】本発明によれば親水性表面を有する緻密材
５００を設けたことにより、アノード側チャネル３００
…を流れる気液混合物中の水分は緻密材５００の親水性
表面を伝って流れることとなり、燃料の流れを阻害する
ことがない。

【００５２】また、斯かる親水性表面を有する緻密材５
００は、前述の如くステンレス鋼板、Ｎｉ系鋼板等の緻
密性を有する基材に、ポリエステル、レーヨン等を主成
分とする織布、不織布又はフェルト等の親水性の材料を
アクリル系接着剤や両面テープを用いて貼り付ける、或
いは上記基材の表面に化学的な処理等により親水性の皮
膜を形成する等の手段により製造される。このように緻
密性を有する基材を用いるので、基材と親水性の材料或
いは親水性の皮膜との付着力が従来よりも強固なものと
なり、長時間にわたって運転を行っても親水性の材料や
皮膜の剥離が生じにくい。従って、本発明によれば燃料
や酸化剤の供給流路における水の排水性を良好に保ち、
発電効率及び信頼性の高い燃料電池を提供することがで
きる。

【００５３】さらに、前記基材の表面に複数の突起や孔
を設け、この突起や孔に上記のようなポリエステル、レ
ーヨン等を主成分とする織布、不織布又はフェルト等の
親水性の材料をからめて機械的に固定するようにすれ
ば、基材との間の付着力をより一層高めることが可能と
なる。（実施例）第一の実施の形態に基づき、実施例として以
下の仕様の燃料電池を作製した。

【００５４】有効電極面積：１００ｃｍ² 固体高分子膜：パーフルオロカーボンスルホン酸膜アノード：Ｐｔ−Ｒｕ担持カーボンカソード：Ｐｔ担持カーボンセル積層枚数：５２枚また、従来例として、親水性表面を有する緻密材５００
を備えない以外は実施例と同一構造の燃料電池を作製し
た。

【００５５】以上の実施例と従来の燃料電池を以下の条
件で作動させたときの平均セル電圧（Ｖ）を測定し、そ
の性能を比較した。この結果を図５に示す。

【００５６】燃料：Ｈ₂／Ｎ₂＝３６／６４酸化剤：Ａｉｒ電流密度：０．５Ａ／ｃｍ² 冷却水量：３０ｃｃ／ｍｉｎ燃料利用率：４０〜９５％ここで、燃料利用率は燃料の供給量を変化させて制御し
ており、燃料の供給量が多いほど燃料利用率は小さくな
り、燃料の供給量が少ないほど燃料利用率は大きくな
る。

【００５７】図５から明らかに、実施例の燃料電池の方
が従来の燃料電池よりも高い平均セル電圧を得ることが
でき、さらに燃料利用率を大きくしても平均セル電圧の
低下が少ない。一方従来の燃料電池は平均セル電圧が全
体的に低く、また燃料利用率が大きい領域では大きく低
下している。これは、従来の燃料電池においては親水性
表面を有する緻密材を備えていないため、気液混合ガス
中の水により水詰まりが生じ、燃料流れが阻害されたこ
と、及び燃料利用率の大きい領域では燃料の供給量が少
ないために水詰まりの影響が顕著になったことに因るも
のと考えられる。（第二の実施の形態）次に、本発明に第二の実施の形態
について説明する。

【００５８】図６は、本実施の形態に係る燃料電池の要
部拡大断面図である。同図に示す如く、本実施形態にあ
ってはアノード側チャネル３００に配する緻密材５００
として複数の貫通孔５１０…を有する緻密材５００を配
し、さらにその背面に排水材５２０を設けている。排水
材５２０の材料としては、例えばナイロン製フェルト
（ナイロン６）を用いることができる。

【００５９】斯かる構成によれば、アノード側チャネル
３００に供給された燃料を含む気液混合ガス中の水は、
緻密材５００の親水性表面を伝わり複数の貫通孔５１０
…を介して背面側に導かれ、そして背面側に設けられた
排水材を介して流れることとなるために、前記した第一
実施形態の燃料電池に比べより多くの水を流すことがで
きる。従って、燃料電池の冷却効果を高めることが可能
となり、従来よりも燃料電池の出力を高めることが可能
となる。（実施例２）第二の実施の形態に基づき、実施例として
以下の仕様の燃料電池を作製した。

【００６０】有効電極面積：１００ｃｍ² 固体高分子膜：パーフルオロカーボンスルホン酸膜アノード：Ｐｔ−Ｒｕ担持カーボンカソード：Ｐｔ担持カーボンセル積層枚数：５２枚また、従来例として、親水性表面を有する緻密材５００
及び排水材５２０を備えない以外は実施例と同一構造の
燃料電池を作製した。

【００６１】以上の実施例１，２に係る燃料電池と従来
の燃料電池を以下の条件で作動させたときの平均セル電
圧（Ｖ）を測定し、その性能を比較した。この結果を図
７に示す。

【００６２】燃料：Ｈ₂／Ｎ₂＝３６／６４酸化剤：Ａｉｒ燃料利用率：８０％電流密度：０．４〜０．８Ａ／ｃｍ² 尚、冷却水量は電流密度の増加に伴い増大させるように
し、燃料電池の運転温度が最適範囲になるよう調整して
いる。

【００６３】図７から明らかに、実施例２の燃料電池が
最も高い平均セル電圧を得ることができる。さらには、
実施例２の燃料電池においては従来及び実施例１の燃料
電池に比べ、より多量の水を流すことができるため、電
流密度を大きくしたときに燃料電池の温度上昇により生
じる平均セル電圧の低下を小さくすることができ、より
大きな電流密度で運転することが可能となる。

【００６４】尚、以上の実施の形態においては、燃料に
水を混合した気液混合ガスを用いる燃料電池について説
明したが、これに限らず加湿した燃料を用いる燃料電池
についても本発明は適用することができる。また、親水
性表面を有する緻密材は上述したアノード側チャネルに
限らず、カソード側チャネルに設けても良く、アノード
側チャネル或いはカソード側チャネルの少なくともいず
れか一方に設ければ良い。カソード側チャネルに設ける
ことにより、カソード側で生成された生成水を速やかに
排出することが可能となり、水詰まりにより酸化剤の供
給が妨げられることを抑制できる。

【００６５】さらには、本発明は固体高分子膜を電解質
層とした燃料電池に限らず、他の電解質層を用いた燃料
電池においても適用可能であることは言うまでもない。

【００６６】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、燃
料或いは酸化剤の供給経路の少なくともいずれか一方
に、親水性表面を有する緻密材を設けたことにより、ア
ノード側チャネルに供給された燃料中の水分或いはカソ
ード側チャネルで生成された生成水は緻密材の親水性表
面を伝わって流れることとなり、燃料や酸化剤の流れが
妨げられることがない。

【００６７】また、親水性表面を有する緻密材は、前述
の如くステンレス鋼板、Ｎｉ系鋼板等の緻密性を有する
基材を用いるので、基材と親水性の材料或いは親水性の
皮膜との付着力が従来よりも強固なものとなり、長時間
にわたって運転を行っても親水性の材料や皮膜の剥離が
生じにくい。

【００６８】従って、本発明によれば燃料や酸化剤の供
給流路における水の排水性を良好に保ち、発電効率及び
信頼性の高い燃料電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態に係る燃料電池の分解
組立図である。

【図２】第一の実施形態に係る燃料電池の要部拡大断面
図である。

【図３】カソード側チャンネル基板の分解組立図であ
る。

【図４】燃料電池の積層体の構成を示す断面図である。

【図５】燃料利用率と平均セル電圧との関係を示す特性
図である。

【図６】本発明の第二の実施形態に係る燃料電池の積層
体の構成を示す断面図である。

【図７】電流密度と平均セル電圧との関係を示す特性図
である。

【符号の説明】

１…燃料電池、１０…単位セル、３０…アノード側チャ
ネル基板、４０…カソード側チャネル基板、３００…ア
ノード側チャネル、４２０…カソード側チャネル、５０
０…緻密材

フロントページの続き (72)発明者吉本保則大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者三宅泰夫大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者西尾晃治大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H026 AA06 BB04 CC03 CC08 CX03 EE05 EE08 EE11 EE18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解質層と、該電解質層を挟持して単位
セルを形成する一対の電極と、前記単位セルを挟持する
と共に前記一対の電極との間で燃料及び酸化剤の供給流
路を形成する一対の流路形成部材と、を備えた燃料電池
であって、燃料或いは酸化剤の供給経路の少なくともい
ずれか一方に、親水性表面を有する緻密材を設けたこと
を特徴とする燃料電池。
【請求項２】前記親水性表面を有する緻密材が複数個
の貫通孔を有し、且つ該緻密材の流路形成部材側に排水
材を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】前記親水性表面を有する緻密材は、ステ
ンレス鋼板、Ｎｉ系鋼板、セラミックス、非晶質カーボ
ン、或いは表面にカーボンを付着させたステンレス鋼板
又はＮｉ系鋼板を基材とし、該基材の表面に親水性が付
与されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の
燃料電池。
【請求項４】前記親水性表面を有する緻密材は、前記
基材の表面にポリエステル、レーヨン、ポリエステル／
レーヨン、或いはレーヨン／ポリクラールを主成分とす
る親水性の織布、不織布又はフェルトが貼付されてなる
ことを特徴とする請求項３記載の燃料電池。
【請求項５】前記基材が表面に複数の突起又は孔を有
し、前記親水性の織布、不織布又はフェルトが、前記基
材表面の突起又は孔に機械的に結合されていることを特
徴とする請求項４記載の燃料電池。
【請求項６】前記親水性表面を有する緻密材は、前記
基材の表面に親水性皮膜が形成されてなることを特徴と
する請求項３記載の燃料電池。
【請求項７】前記親水性表面を有する緻密材は、前記
基材の表面が粗面化されてなることを特徴とする請求項
３記載の燃料電池。