JP2001006696A

JP2001006696A - 燃料電池のセパレータ

Info

Publication number: JP2001006696A
Application number: JP11179150A
Authority: JP
Inventors: Harumichi Nakanishi; 治通中西; Hirohisa Tanaka; 裕久田中
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】貫通孔近傍の溝部における水素ガスまたは酸
素ガスの漏洩を防止することのできる、燃料電池のセパ
レータを提供する。【解決手段】積層された複数の燃料電池４０に適用さ
れ、各燃料電池４０を仕切るために板状に形成され、か
つ両面４１Ａ，４１Ｂがガスケット４６，４７によって
封止されたセパレータ４１であって、セパレータ４１
は、厚み方向に水素ガス用または酸素ガス用の流路とし
ての貫通孔４１ａが形成されるとともに、側面に水素ガ
スまたは酸素ガスを燃料電池４０の各部材に供給するた
めの溝部５１が形成され、セパレータ４１の肉厚内に、
貫通孔４１ａ〜４１ｄと溝部５１とを連通するガス流通
孔５３が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、燃料電池に用い
られるセパレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気自動車用のモータのバッテリ
などに適用する目的で、燃料電池の開発が行われてい
る。燃料電池は、負極活物質としての水素を、白金（プ
ラチナ）などの触媒と接触させて電子とプロトンとに解
離した後、このプロトンを正極活物質としての酸素と反
応させて水が得られるという反応機構に基づいている。
すなわち、燃料電池は、負極側において水素から放出さ
れた電子が移動して正極側に達することにより起電力を
誘起するようになされている。

【０００３】このような原理に基づけば、燃料電池は、
化学的エネルギ変化を直接的に電気エネルギに変換でき
るため、他の発電方式に比べてエネルギの変換効率が極
めて高い。そのため、燃料電池は、カルノーサイクルに
基づく内燃機関に比べてエネルギロスが少なく、内燃機
関の代替手段である電気自動車用のモータのバッテリと
して有用である。

【０００４】また、燃料電池では、排気ガスが主として
水蒸気であり、内燃機関のように窒素化合物、炭化水
素、あるいは一酸化水素といった有害ガスを排出するこ
とがないため、環境保護の観点からも燃料電池をバッテ
リとした電気自動車の実用化が望まれている。

【０００５】図２は、燃料電池が電気自動車に適用され
る場合の、燃料電池が収納される燃料電池スタックの一
例を示す図である。燃料電池スタック４は、必要な電圧
を取得するために複数の燃料電池４０が直列的に積層さ
れた構成とされ、エンドプレート４Ａ，４Ｂの間におい
て、ボルトＢおよびナットＮにより挟持されている。

【０００６】各燃料電池４０は、図６に示すように、第
１のセパレータ４１および第２のセパレータ４２と、こ
れらのセパレータ４１，４２の間に介在されたイオン交
換膜４３と、イオン交換膜４３と第１のセパレータ４１
および第２のセパレータ４２との間に介在された負極集
電体４４および正極集電体４５と、負極集電体４４およ
び正極集電体４５の外枠を囲むようにして配置された第
１のガスケット４６および第２のガスケット４７とを備
えて構成されている。

【０００７】第１および第２セパレータ４１，４２に
は、ボルト締め用のボルトＢが挿通する第１ないし第４
貫通孔４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄが形成されてお
り、この貫通孔４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄは、水
素ガスまたは酸素ガスを燃料電池４０に供給するための
供給路として共用されている。また、各セパレータ４
１，４２の一面側４１Ａ，４２Ａおよび他面側（図示せ
ず）には、各燃料電池４０に対して酸素ガスまたは水素
ガスを供給するための溝部４１ｅ，４２ｅが形成されて
おり、各燃料電池４０は、隣り合う燃料電池４０同士で
同一のセパレータを共用するようにされている。

【０００８】セパレータ４１の一面側４１Ａの溝部４１
ｅは、第１および第２貫通孔４１ａ，４１ｂに連通さ
れ、たとえば酸素ガスが供給される。また、図６には示
されていないが、他面側の溝部は、第３および第４貫通
孔４１ｃ，４１ｄに連通され、たとえば水素ガスが供給
される。この溝部４１ｅから各燃料電池４０の各部材に
対して酸素ガスおよび水素ガスが供給されることによ
り、燃料電池４０は、各セパレータ４１，４２で挟まれ
た領域において電池として機能する。

【０００９】ここで、各セパレータ４１，４２は、スタ
ックの状態では、第１および第２ガスケット４６，４７
によって両側から所定の面圧で挟まれた恰好となってい
る。図７は、たとえば、スタックの状態で各部材が積層
された様子を示す図であるが、第２セパレータ４２の溝
部４２ｅに注目すると、貫通孔４２ａ近傍の溝部４２ｅ
においては、第２ガスケット４７がボルトＢおよびナッ
トＮの挟圧力により多少弛む場合がある。そして、それ
に応じて、イオン交換膜４３および第１のガスケット４
６も多少弛み、第１のガスケット４６と第１のセパレー
タ４１の他面側４１Ｂとの間に微小な隙間Ｓが生じる。

【００１０】そのため、第１のガスケット４６と第１の
セパレータ４１との密着性が損なわれ、第１のガスケッ
ト４６が、第１のセパレータ４１に対して所望の面圧を
確保できないことがある。その結果、酸素ガスが上記微
小な隙間Ｓから第１のセパレータ４１の他面側４１Ｂの
溝部に侵入したり、また、水素ガスが上記微小な隙間Ｓ
から第１貫通孔４１ａに漏れたりして、燃料電池４０の
動作に支障をきたすことがある。

【００１１】上記微小な隙間Ｓは、上記の場合以外に、
第２貫通孔４１ｂ，４２ｂにおける各セパレータ４１，
４２の他面側４１Ｂ，４２Ｂとそれに接するガスケット
４６との間、あるいは、第３および第４貫通孔４１ｃ，
４２ｃ，４１ｄ，４２ｄにおける各セパレータ４１，４
２の一面側４１Ａ，４２Ａとそれに接するガスケット４
７との間でも生じるものである。

【００１２】

【発明の開示】本願発明は、上記した事情のもとで考え
出されたものであって、貫通孔近傍の溝部における水素
ガスまたは酸素ガスの漏洩を防止することのできる、燃
料電池のセパレータを提供することを、その課題とす
る。

【００１３】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。本願発明によれば、
積層された複数の燃料電池に適用され、各燃料電池を仕
切るために板状に形成され、かつ両面が封止部材によっ
て封止されたセパレータであって、上記セパレータは、
厚み方向に水素ガス用または酸素ガス用の流路としての
貫通孔が形成されるとともに、側面に水素ガスまたは酸
素ガスを燃料電池の各部材に供給するための溝部が形成
され、セパレータの肉厚内に、上記貫通孔と上記溝部と
を連通するガス流通孔が形成されることを特徴とする、
燃料電池のセパレータが提供される。

【００１４】上記発明によれば、ガス流通孔の全体が、
セパレータの肉厚内に形成されるので、セパレータの一
面側および他面側における貫通孔近傍では、溝部を表面
に露出させる必要がない。そのため、セパレータの側面
と封止部材とは良好に密着し、貫通孔近傍における封止
部材の上記セパレータに対する面圧を充分確保すること
ができ、封止部材とセパレータとの間における水素ガス
または酸素ガスの漏洩を防止することができる。

【００１５】好ましい実施の形態によれば、上記ガス流
通孔は、セパレータの表面に対し略平行に延びる部分
と、セパレータの表面に対し略垂直に延びる部分とを有
している。この発明によれば、ガス流通孔を製作する
際、ドリル加工が容易に行えるといった利点を有する。

【００１６】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。図１
は、本願発明に係るセパレータを有する燃料電池が適用
される燃料電池システムの一例を示す概略構成図であ
る。この燃料電池システム１は、エタノールを改質して
水素リッチな燃料ガスを得るための改質装置２と、燃料
ガスに含まれる一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成
する変成装置３と、水素ガスと酸素ガスとを反応させて
所望の起電力を得るための燃料電池４０が直列的に集合
した燃料電池スタック４とを備えて構成されている。

【００１８】改質装置２は、たとえば、水蒸気改質法に
よってエタノールを水素リッチな燃料ガスに改質するも
のであり、エタノールを改質するための触媒が充填され
た改質器２０と、改質器２０内を、エタノールの改質に
適した温度に加熱する加熱器２１とを備えている。改質
器２０に供給され、加熱器２１により加熱されたエタノ
ールおよび水蒸気は、触媒の作用により反応し、一酸化
炭素と水素とが生成される。なお、加熱器２１としてボ
イラが用いられる場合には、原料エタノールの一部や燃
料電池スタック４において消費されなかった水素ガスが
ボイラ燃料として使用される。

【００１９】変成装置３は、改質装置２から供給される
一酸化炭素および水素のうち、一酸化炭素のみを選択的
に酸化して二酸化炭素に変成するものである。すなわ
ち、変成装置３には、改質装置２において得られた微量
の一酸化炭素を含む混合ガスが空気とともに供給され、
触媒（たとえば光触媒）の作用により一酸化炭素ガスが
二酸化炭素ガスに空気酸化（変成）され、燃料電池スタ
ック４に供給される。

【００２０】図２は、図１に示す燃料電池スタック４の
斜視図である。図３は、燃料電池４０の分解斜視図、図
４は、燃料電池４０の縦断面図である。図５は、セパレ
ータ４１の側面図である。

【００２１】この燃料電池スタック４は、隣り合う燃料
電池４０同士で同一のセパレータ４１，４２を共用する
ようにして複数の燃料電池４０が直列的に積層された構
成とされ、エンドプレート４Ａ，４Ｂの間にボルトＢお
よびナットＮにより挟持されている。一方のエンドプレ
ート４Ａ側および他方のエンドプレート４Ｂ側には、水
素ガスまたは酸素ガスを供給するための４つの供給孔４
Ａａ，４Ａｂ，４Ａｃ，４Ａｄが形成され、供給孔４Ａ
ａ〜４Ａｄは、エンドプレート４Ａ，４Ｂの本体内で、
ボルトＢが挿通される貫通孔（後述）に連通されてお
り、貫通孔が水素ガスまたは酸素ガスを各燃料電池４０
に供給する供給路として共用されている。

【００２２】燃料電池４０は、図３に示すように、第１
のセパレータ４１および第２のセパレータ４２と、これ
らのセパレータ４１，４２の間に介在されたイオン交換
膜４３と、イオン交換膜４３と第１のセパレータ４１お
よび第２のセパレータ４２との間に介在された負極集電
体４４および正極集電体４５と、負極集電体４４および
正極集電体４５の外枠を囲むようにして配置された封止
部材としての第１のガスケット４６および第２のガスケ
ット４７とを備えて構成されている。

【００２３】各セパレータ４１，４２は、全体がチタン
などの金属導体からなり、板状に形成されている。セパ
レータ４１，４２は、これらの間に電池として機能する
領域を確保するために設けられ、水素ガスや酸素ガスを
供給する際に利用されるものであるので、耐熱性に優
れ、機械的強度の高い材料によって形成される。たとえ
ば、セパレータ４１，４２の材料としては、上記チタン
の他に、ステンレス綱やチタン合金などが用いられても
よい。

【００２４】セパレータ４１，４２の四隅のそれぞれに
は、厚み方向に貫通する略正方形状の第１ないし第４貫
通孔４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄが形成されてい
る。なお、イオン交換膜４３、第１のガスケット４６お
よび第２のガスケット４７にも、各四隅にそれぞれ、セ
パレータ４１，４２の第１ないし第４貫通孔４１ａ〜４
１ｄ，４２ａ〜４２ｄに対応して、略正方形状の４つの
貫通孔４３ａ〜４３ｄ，４６ａ〜４６ｄ，４７ａ〜４７
ｄが形成されている。そして、燃料電池４０がスタック
の状態では、図４に示すように、各部材に設けられた貫
通孔同士が同軸上に繋がるように構成されている（以
下、上記各部材に設けられた貫通孔を総称する場合は
「連通孔４ａ〜４ｄ」という。）。

【００２５】各セパレータ４１，４２の一面側４１Ａ，
４２Ａおよび他面側４１Ｂ，４２Ｂには、水素ガスまた
は酸素ガス用の流路としての溝部が形成されている。す
なわち、セパレータ４１の一面側４１Ａには、第１貫通
孔４１ａおよび第２貫通孔４１ｂに連通し、たとえばフ
ォトエッチングなどにより食刻して形成された複数本の
溝部５１が形成されている（詳細は後述する。）。ま
た、セパレータ４２の一面側４２Ａには、第１貫通孔４
２ａおよび第２貫通孔４２ｂを連通する複数本の溝部５
２が形成されている。一方、各セパレータ４１，４２の
他面側４１Ｂ，４２Ｂにも、一面側４１Ａ，４２Ａと同
様な溝部が形成されており、この溝部は、第３貫通孔４
１ｃ，４２ｃまたは第４貫通孔４１ｄ，４２ｄにそれぞ
れ連通している。

【００２６】各セパレータ４１，４２の一面側４１Ａ，
４２Ａに形成された溝部５１が酸素素ガス用の流路とさ
れ、他面側４１Ｂ，４２Ｂに形成された溝部が水素ガス
用の流路とされている。そのため、この燃料電池４０で
は、隣り合う燃料電池４０同士で一枚のセパレータを共
用できるようになっている。

【００２７】イオン交換膜４３は、プロトン導電性を示
すものであり、水素イオンを選択的に通過させるもので
ある。イオン交換膜４３の両面のそれぞれには、負極触
媒部４３Ａおよび正極触媒部４３Ｂが形成されている。

【００２８】負極触媒部４３Ａは、たとえば炭素粒の表
面にプラチナを担持させた触媒粒で構成された多孔質層
とされており、水素分子や水素イオンが通過可能とされ
ている。この負極触媒部４３Ａでは、供給された水素ガ
スが水素イオンと電子に解離される。

【００２９】一方、正極触媒部４３Ｂは、たとえば炭素
粒の表面にプラチナとロジウムとを共存担持させた触媒
粒で構成された多孔質層とされており、酸素分子が通過
可能とされている。この正極触媒部４３Ｂでは、酸素ガ
スが、水素イオンおよび電子と反応して水が生成され
る。

【００３０】負極集電体４４は、たとえば炭素系素材に
よって多孔質体として略十字形状に形成され、負極触媒
部４３Ａにおいて水素ガスから解離した電子を集めて燃
料電池４０の外部に取り出せるようにし、また、供給さ
れた水素ガスが負極触媒部４３Ａに達するように水素ガ
スを通過させる。

【００３１】一方、正極集電体４５は、負極集電体４４
と同様に、たとえば炭素系素材によって多孔質体として
略十字形状に形成され、外部から電子を受け取って、こ
の電子を正極触媒部４３Ｂに供給できるようにし、ま
た、供給された酸素ガスが正極触媒部４３Ｂに達するよ
うに酸素ガスを通過させる。

【００３２】第１および第２ガスケット４６，４７は、
イオン交換膜４３と第１または第２のセパレータ４１，
４２との間、つまり隣り合うセパレータ同士の封止状態
を高めるためのものである。第１および第２ガスケット
４６，４７は、その中央部に集電体４４，４５の面積よ
りも大きな略十字形状の開口４６Ａ，４７Ａが設けられ
た形状とされ、燃料電池４０を構成した状態では、ガス
ケット４６，４７が集電体４４，４５の周りを取り囲む
ように構成されている。なお、図４中、ＣはボルトＢを
挿通するチューブを示す。

【００３３】ここで、この実施形態の特徴は、各セパレ
ータ４１，４２の各貫通孔４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４
２ｄと、各セパレータ４１，４２の一面側４１Ａ，４２
Ａおよび他面側４１Ｂ，４２Ｂに形成された溝部５１，
５２とを連通するガス流通孔が、各セパレータ４１，４
２の肉厚内に設けられた点にある。これにより、各セパ
レータ４１，４２の一面側４１Ａ，４２Ａおよび他面側
４１Ｂ，４２Ｂにおける貫通孔４１ａ〜４１ｄ，４２ａ
〜４２ｄ近傍では、溝部５１，５２が表面に露出するこ
となく、各貫通孔４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄと溝
部５１，５２とが連通する。そのため、上記各貫通孔４
１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄ近傍において、各ガスケ
ット４６，４７の各セパレータ４１，４２に対する面圧
を一様に確保することができ、水素ガスや酸素ガスの漏
れを防止することができる。

【００３４】具体的には、図４に示すように、セパレー
タ４１の第１貫通孔４１ａの一の内壁面４１ａ′に、複
数のガス流通孔５３が形成され、ガス流通孔５３は、セ
パレータ４１の肉厚内に穿設されて、セパレータ４１の
一面側４１Ａに形成された溝部５１に連通している。す
なわち、ガス流通孔５３は、セパレータ４１の表面に対
し略平行に延びる部分と、セパレータ４１の表面に対し
略垂直に延びる部分とを有している。なお、セパレータ
４１の第２貫通孔４１ｂと溝部５１との間、また、セパ
レータ４２の第１および第２貫通孔４２ａ，４２ｂと溝
部５２との間についても同様の構成とされる。

【００３５】一面側４１Ａに形成された溝部５１は、図
５に示すように、同図における左右方向に延び、第１お
よび第４貫通孔４１ａ，４１ｄの近傍、並びに第２およ
び第３貫通孔４１ｂ，４１ｃの近傍に形成された２本の
共通溝部５１ａと、両共通溝部５１ａを繋ぐ複数本の個
別溝部５１ｂとによって構成されている。各共通溝部５
１ａは、その一端部５１Ａの内壁面５１ａ′において、
第１および第２貫通孔４１ａ，４１ｂの内壁面４１
ａ′，４１ｂ′から延びたガス流通孔５３と接続されて
いる。共通溝部５１ａの一端部５１Ａは、ガス流通孔５
３の製作の都合上、他の溝部５１に比べやや深く形成さ
れている。個別溝部５１ｂは、両共通溝部５１ａの他端
部５１Ｂ同士を接続し、各個別溝部５１ｂが交差しない
ように、略Ｓ字状に延びて形成されている。

【００３６】また、セパレータ４１の第３および第４貫
通孔４１ｃ，４１ｄの一の内壁面４１ｃ′，４１ｄ′に
も、複数のガス流通孔５３が形成され、このガス流通孔
５３は、一面側４１Ａと同様に、セパレータ４１の肉厚
内を穿設されて、セパレータ４１の他面側４１Ｂに形成
された溝部５１に連通している。さらに、セパレータ４
２の第３および第４貫通孔４２ｃ，４２ｄと溝部５２と
の間についても同様の構成とされる。

【００３７】この構成により、スタックの状態では、第
１および第２連通孔４ａ，４ｂに供給された酸素ガス
は、第１および第２貫通孔４１ａ，４１ｂからガス流通
孔５３を通じて一面側４１Ａに形成された溝部５１に至
る。一方、第３および第４連通孔４ｃ，４ｄに供給され
た水素ガスは、第３および第４貫通孔４１ｃ，４１ｄか
らガス流通孔５３を通じて他面側４１Ｂに形成された溝
部５１に至る。

【００３８】このように、各ガス流通孔５３は、各セパ
レータ４１，４２の肉厚内を穿設されて貫通孔４１ａ〜
４１ｄ，４２ａ〜４２ｄと一面側４１Ａ，４２Ａおよび
他面側４２Ｂ，４２Ｂに形成された溝部５１，５２とを
連通しているので、各セパレータ４１，４２の、一面側
４１Ａ，４２Ａおよび他面側４１Ｂ，４２Ｂにおける貫
通孔４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄ近傍では、各ガス
ケット４６，４７は、各セパレータ４１，４２の両面に
対して充分に密着することができ、各ガスケット４６，
４７の、各セパレータ４１，４２に対する面圧を良好に
確保することができる。したがって、各セパレータ４
１，４２と各ガスケット４６，４７とが確実にシールさ
れ、酸素ガスが他面側４１Ｂ，４２Ｂの溝部５２に侵入
したり、また、水素ガスが第１または第２連通孔４ａ，
４ｂに漏れたりすることを防止することができ、燃料電
池を安定して動作させることができる。

【００３９】なお、上記ガス流通孔５３の形成方法とし
ては、孔加工の都合上、第１貫通孔４１ａの一の内壁面
４１ａ′に対向する、セパレータ４１の外周部分５４
（図５参照）を、セパレータ４１の外側面からボール盤
などを用いて貫通孔を形成し、その貫通孔にボール盤の
ドリルを挿通しながら、さらに、その延長上にある一の
内壁面４１ａ′にガス流通孔５３を形成する。その後、
外周部分５４に形成された貫通孔は、溶融金属などで溶
接して穴埋めしておく。

【００４０】以上のように、上記燃料電池スタック４で
は、他方のエンドプレート４Ｂ側を入口として、第３お
よび第４供給孔４Ａｃ，４Ａｄのいずれか一方または双
方から水素ガスを供給すれば、全てのセパレータ４１，
４２の他面側４１Ｂ，４２Ｂの溝部５１に水素ガスが通
じられる。そして、一方のエンドプレート４Ａ側から
は、余剰の水素ガスが排出されるが、この水素ガスは、
図１に示すように、改質装置２の加熱器２１の燃料とし
て供給される。

【００４１】また、第１および第２供給孔４Ａａ，４Ａ
ｂのいずれか一方または双方から酸素ガスを供給すれ
ば、全てのセパレータ４１，４２の一面側４１Ａ，４２
Ａの溝部５１に酸素ガスが通じされる。なお、酸素ガス
は、通常、空気の状態で供給される。

【００４２】各燃料電池４０においては、たとえば、第
３または第４連通孔４ｃ，４ｄを通過する水素ガスの一
部がセパレータ４１の他面側４１Ｂに形成された溝部５
１にガス流通孔５３を通じて供給される。この場合、各
セパレータ４１，４２とガスケット４６，４７との間は
良好に封止されているので、水素ガスがセパレータ４
１，４２の一面側４１Ａ，４２Ａの溝部５１，５２に侵
入することはない。

【００４３】溝部に供給された水素ガスは、負極集電体
４４を通過し、負極触媒部４３Ａで水素イオンと電子に
解離される。この反応の際に生じた電子は、負極集電体
４４に集められるが、この電子はセパレータ４１を介し
て当該セパレータ４１を共用する隣の燃料電池４０の正
極集電体４５に供給される。

【００４４】一方、負極触媒部４３Ａにおける反応の際
に生じた水素イオンは、イオン交換膜４３を通過して正
極触媒部４３Ｂに移動する。この正極触媒部４３Ｂには
さらに、セパレータ４１を共用する隣の燃料電池４０の
負極集電体４４から電子が供給される。

【００４５】また、第１または第２連通孔４ａ，４ｂを
通過する空気（酸素ガス）の一部がセパレータ４１の一
面側４１Ａに形成された溝部５１にガス流通孔５３を通
じて供給され、正極集電体４５を介して正極触媒部４３
Ｂに供給される。この場合、各セパレータ４１，４２と
ガスケット４６，４７との間は、良好に封止されている
ので、酸素ガスは、セパレータ４１，４２の他面側４１
Ｂ，４２Ｂの溝部５１，５２に侵入することはない。こ
のようにして、酸素ガス、電子および水素イオンが供給
された正極触媒部４３Ｂでは、これらが反応して水が生
成する。

【００４６】このように、燃料電池スタック４では、１
の燃料電池４０の負極集電体４４に集められた電子は、
隣の燃料電池４０の正極集電体４５に供給される。そし
て、電子の流れ方向の最下流に位置する燃料電池４０の
負極集電体４４に集められた電子は、外部回路を経由し
て、電子の流れ方向の最上流に位置する燃料電池４０の
正極集電体４５に供給される。すなわち、燃料電池スタ
ック４内においては、電子が全体として一定の方向に流
れ、最下流の燃料電池４０から最上流の燃料電池４０に
外部回路を経由して電子が循環させられるようになされ
ている。そして、外部回路においてエネルギを取り出し
て利用するようになっている。

【００４７】もちろん、この発明の範囲は上述した実施
の形態に限定されるものではなく、たとえば、ガス流通
孔５３は、１つの貫通孔に対する形成数が、図５に示す
ように４本に限らずその形状も円形に限らない。また、
溝部５１の形状は、上記実施形態に示した形状に限るも
のではない。また、ガス流通孔５３が形成される位置
は、溝部５１の形状に応じて設定されてもよく、たとえ
ば、上記実施形態で示した、貫通孔の内壁面以外の内壁
面に形成されてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、セパレータの肉厚内にガス流通孔が形成されるの
で、セパレータの側面における貫通孔近傍では、溝部は
表面に露出することがない。そのため、セパレータの側
面と封止部材とは良好に密着し、貫通孔近傍における封
止部材の上記セパレータに対する面圧を充分確保するこ
とができ、封止部材とセパレータとの間における水素ガ
スまたは酸素ガスの漏洩を防止することができる。した
がって、燃料電池を安定して動作させることができるの
で、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】本願発明に係る燃料電池のセパレータが適用さ
れる燃料電池システムの構成図である。

【図２】図１に示す燃料電池スタックの斜視図である。

【図３】燃料電池の分解斜視図である。

【図４】燃料電池の縦断面図である。

【図５】セパレータの側面図である。

【図６】従来の燃料電池の分解斜視図である。

【図７】従来の燃料電池の要部縦側面図である。

【符号の説明】

４０燃料電池４１，４２セパレータ４１ａ〜４１ｄ貫通孔４６，４７ガスケット５１，５２溝部５３ガス流通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積層された複数の燃料電池に適用され、
上記各燃料電池を仕切るために板状に形成され、かつ両
面が封止部材によって封止されたセパレータであって、上記セパレータは、厚み方向に水素ガス用または酸素ガ
ス用の流路としての貫通孔が形成されるとともに、側面
に水素ガスまたは酸素ガスを上記燃料電池の各部材に供
給するための溝部が形成され、上記セパレータの肉厚内に、上記貫通孔と上記溝部とを
連通するガス流通孔が形成されることを特徴とする、燃
料電池のセパレータ。
【請求項２】上記ガス流通孔は、上記セパレータの表
面に対し略平行に延びる部分と、上記セパレータの表面
に対し略垂直に延びる部分とを有している、請求項１に
記載の燃料電池のセパレータ。