JP2001229932A

JP2001229932A - 燃料電池用セパレータおよび燃料電池

Info

Publication number: JP2001229932A
Application number: JP2000039402A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okazaki; 洋岡崎
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】良導電性とガス遮断性を併せ持ち、耐食性に
優れ、疲労破壊しにくい低コストの燃料電池用セパレー
タおよび耐久性と発電性能に優れた低コストの燃料電池
を提供する。【解決手段】金属板２ａと、該金属板２ａの少なくと
も両面を導電性樹脂で被覆した導電性樹脂部２ｂから構
成されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ１
Ａ，１Ｂ、１Ｃおよびこの燃料電池用セパレータ１Ａ，
１Ｂ、１Ｃで、電解質４を挟持する一対の電極５、６を
挟んだことを特徴とする燃料電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池用セパレー
タおよび燃料電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】大気の汚染をできる限り減らすために自
動車の排ガス対策が重要になっており、その対策の一つ
として電気自動車が使用されているが、充電設備や走行
距離などの問題で普及に至っていない。

【０００３】燃料電池は、水素と酸素を使用して電気分
解の逆反応で発電し、水以外の排出物がなくクリーンな
発電装置として注目されており、燃料電池を使用した自
動車が最も将来性のあるクリーンな自動車であると見ら
れている。燃料電池の中でも固体高分子電解質型燃料電
池が低温で作動するため自動車用として最も有望であ
る。

【０００４】固体高分子電解質型燃料電池は、一般的に
多数のセルが積層されており、セルは、二つの電極（燃
料極と酸化剤極）で固体高分子電解質膜を挟んで接合し
た固体高分子電解質膜と電極の接合体を、燃料ガスまた
は酸化剤ガスのガス通路を有するセパレータで挟んだ構
造をしている。

【０００５】燃料電池用セパレータの多くは、表面の一
方面は還元性の水素ガス、他方面を空気などの酸化性の
酸化剤ガスに曝される。また燃料電池用セパレータの一
部は一方面が冷却水などの冷却媒体に曝される場合もあ
る。しかも通電されるため電気化学反応の作用も受け、
材料としては極めてきびしい条件に曝される。

【０００６】形状的には、セパレータの表面は、設計者
の意図したガスの流れを実現するため、一般的には、ガ
スの通路を形成する溝のパターンが刻まれている。それ
らの要件を満たす材料、加工法として、従来は平板に成
形した緻密性カーボンと呼称される焼成したカーボンを
切削して、所望の製品を製作していた。近年、黒鉛粉末
とフェノール樹脂などの熱硬化性の樹脂を混合して圧縮
加熱して成形する方法が用いられるようになっている。

【０００７】しかし、この方法で製作したセパレータ
は、良好な導電性とガス遮断性を合わせ持たせることが
困難である。ガス遮断性をよくするには樹脂の含有量を
多くすることが有効であるが、それは導電性を悪くする
要因であり、それぞれトレードオフの関係にある。さら
に黒鉛粉末と樹脂のみで成形した材料は伸び率が小さく
割れやすい傾向があり、疲労破壊を起こしやすい。

【０００８】従来技術１として、特開平８−２２２２４
１号公報には、ガス不透過性、熱伝導性、導電性をバラ
ンスよく付与するために、炭素質粉末に結合材を加えて
加熱混練後、成形して焼成、黒鉛化して得られた素材に
熱硬化性樹脂液を含浸、硬化処理する方法が開示されて
いる。

【０００９】従来技術２として、ＵＳＰ５５２１０１８
には、ガス通路を形成する板とセパレータである金属板
からなるスタックが開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術１は、一旦成形した後に含浸処理するため生産性が悪
いという欠点がある。

【００１１】また従来技術２は、セパレータとガス通路
板が別体であるため、部品点数が多くなりコスト高とな
る。そのために組み付けも煩雑になり、これもコスト高
の要因となる。しかも金属のセパレータが酸化剤ガス、
燃料ガスに曝されるため、セパレータには導電性と腐食
防止の性能を兼ね備えた表面処理が必要であり、コスト
高の要因となる。

【００１２】さらに積層する枚数が多くなると、シール
すべき部位が多くなり、流体が漏れる可能性が増加す
る。かつセパレータと通路板の接触面の数が多く、接触
抵抗が大きくなる。

【００１３】本発明は上記課題を解決したもので、良導
電性とガス遮断性を併せ持ち、耐食性に優れ、疲労破壊
しにくい低コストの燃料電池用セパレータおよび耐久性
と発電性能に優れた低コストの燃料電池を提供する。

【００１４】

【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、金属板と、
該金属板の少なくとも両面を導電性樹脂で被覆した導電
性樹脂部から構成されていることを特徴とする燃料電池
用セパレータである。

【００１５】上記第１の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００１６】すなわち、金属板が導電性樹脂の内部にイ
ンサートされているので、導電性に優れ、ガス遮断性に
優れた燃料電池用セパレータができる。また金属板が導
電性樹脂の内部にインサートされているので、強度が大
きいため割れにくく取扱やすく、かつ燃料電池の内圧を
高くしても疲労破壊しにくい燃料電池用セパレータがで
きる。さらに金属板が導電性樹脂で被覆されているの
で、金属板の腐食を防止できる。

【００１７】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、前記金属板の一方面から他方
面に貫通する複数の貫通孔が設けられ、該貫通孔が前記
導電性樹脂により充填されていることを特徴とする請求
項１記載の燃料電池セパレータである。

【００１８】上記第２の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００１９】すなわち、貫通孔に充填した導電性樹脂に
より、金属板の一方面を被覆する導電性樹脂と他方面を
被覆する導電性樹脂を連結できるので、導電性樹脂と金
属板の接合強度を大きくでき、導電性樹脂が金属板から
剥離することを防止できる。

【００２０】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、前記金属板の一方面から他方
面に貫通する、燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体を通流
するための穴部が設けられ、該穴部の端面部が前記導電
性樹脂により被覆されていることを特徴とする請求項１
記載の燃料電池セパレータである。

【００２１】上記第３の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００２２】すなわち、燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒
体を通流するための穴部によりセパレータの燃料ガス、
酸化剤ガス、冷却媒体を通流するための供給孔、排出孔
を形成でき、セパレータ全体の面とほぼ同じ大きさの金
属板を内部にインサートできるので、良導電性とガス遮
断性に優れた燃料電池用セパレータができ、かつ割れに
くく取り扱いやすく、燃料電池の内圧を高くしても疲労
破壊しにく燃料電池用セパレータができる。また穴部の
端面部が導電性樹脂により被覆されているので、金属板
が腐食性の燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体に接触する
ことを防止でき、金属板の腐食を防止できる。

【００２３】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技
術的手段と称する。）は、前記金属板の少なくとも一方
の面を被覆する導電性樹脂部に、燃料ガス、酸化剤ガ
ス、冷却媒体が通流する通路のいずれかが設けられてい
ることを特徴とする請求項１記載の燃料電池セパレータ
である。

【００２４】上記第４の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００２５】すなわち、燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒
体が通流する通路をセパレータに一体で形成できるの
で、燃料電池のシール部位が少なく、燃料ガス、酸化剤
ガス、冷却媒体のもれの可能性が低い燃料電池ができ
る。また接触面部位を少なくできるため、接触抵抗を小
さくできるため発電性能が大きい燃料電池ができる。

【００２６】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技
術的手段と称する。）は、前記導電性樹脂が、導電材を
含有する樹脂であることを特徴とする請求項１記載の燃
料電池セパレータである。

【００２７】上記第５の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００２８】すなわち、導電材により樹脂に導電性を付
与できるので、低コストの導電性樹脂製セパレータがで
きる。

【００２９】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項６において講じた技術的手段（以下、第６の技
術的手段と称する。）は、前記導電材が黒鉛粉末である
ことを特徴とする請求項５記載の燃料電池セパレータで
ある。

【００３０】上記第６の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００３１】すなわち、黒鉛は耐食性に優れかつ導電性
に優れているので、耐食性と導電性に優れた燃料電池セ
パレータができる。

【００３２】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項７において講じた技術的手段（以下、第７の技
術的手段と称する。）は、請求項１〜６のいずれかに記
載の一対の燃料電池用セパレータで、電解質を挟持する
一対の電極を挟んだことを特徴とする燃料電池である。

【００３３】上記第７の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００３４】すなわち、耐食性に優れ、疲労破壊しにく
い低コストの燃料電池用セパレータを使用しているの
で、耐久性に優れた低コストの燃料電池ができる。また
良導電性とガス遮断性を併せ持つ燃料電池用セパレータ
を使用しているので、発電性能に優れた燃料電池ができ
る。さらに低コストの燃料電池用セパレータを使用して
いるので、低コストの燃料電池ができる。

【００３５】

【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。

【００３６】図１は、本発明の実施例の燃料電池を示す
概略部分断面図である。固体高分子電解質膜４は、二つ
の電極（酸化剤極５、燃料極６）で挟んで接合されてい
る。前記固体高分子電解質膜４は酸化剤極５および燃料
極６より大きい面積を有し、酸化剤極５および燃料極６
の周囲端よりはみ出した構造で、このはみ出した部分
に、エチレンプロピレンゴム製のガスケット７が射出成
形により一体成形されている。前記固体高分子電解質膜
４、酸化剤極５、燃料極６およびガスケット７で電極ユ
ニット３が構成されている。

【００３７】前記電極ユニット３は、セパレータ１Ａと
セパレータ１Ｂまたはセパレータ１Ｂとセパレータ１Ｃ
に挟持されている。すなわち、セパレータ１Ａ、電極ユ
ニット３、セパレータ１Ｂ、電極ユニット３、セパレー
タ１Ｃの順に積層されて、一つのユニットが構成されて
いる。燃料電池は、このユニットが多数積層されて構成
されている。

【００３８】セパレータ１Ａとセパレータ１Ｂで、また
セパレータ１Ｂとセパレータ１Ｃでそれぞれガスケット
７を挟持して、水素を主成分とする燃料ガス、空気など
の酸化剤ガスおよび冷却水などの冷却媒体をシールして
いる。セパレータ１Ａとセパレータ１Ｃの間にもガスケ
ット７ａを設け、燃料ガス、酸化剤ガスおよび冷却水を
シールしている。

【００３９】セパレータ１Ａと電極ユニット３の間、セ
パレータ１Ｂと電極ユニット３の間を燃料ガスが通流す
る燃料ガス通路１１ａが、前記セパレータ１Ａおよびセ
パレータ１Ｂにそれぞれ設けられている。セパレータ１
Ｂと電極ユニット３の間、セパレータ１Ｃと電極ユニッ
ト３の間を酸化剤ガスが通流する酸化剤ガス通路１１ｂ
が、前記セパレータ１Ｂおよびセパレータ１Ｃにそれぞ
れ設けられている。セパレータ１Ａとセパレータ１Ｃの
間には電極ユニットがなく、冷却媒体が通流する冷却媒
体通路１１ｃが、前記セパレータ１Ｃおよびセパレータ
１Ａに設けられている。

【００４０】セパレータ１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、それぞれ
通路の形状などが異なっているが、いずれも内部にイン
サートされた金属板２ａと、この金属板を被覆する導電
性樹脂部２ｂから構成されている。その構造を図２〜５
を用いて詳しく説明する。

【００４１】図２は図１の左方向から見た金属板２ａの
正面図である。すなわち、セパレータ１Ｂ、１Ｃの場合
には燃料極６側から見た金属板２ａの正面図で、セパレ
ータ１Ａの場合には冷却媒体通路１１ｃ側から見た金属
板２ａの正面図である。

【００４２】金属板２ａはステンレス製の薄板である。
金属板２ａはステンレス製に限定されず、アルミニウム
製、亜鉛メッキした鋼板など導電性がある金属を使用で
きる。ステンレス製の場合には、強度と耐食性に優れて
いるので好ましい。

【００４３】金属板２ａには、導電性樹脂部２ｂに被覆
されたときに燃料ガス供給孔１３、燃料ガス排出孔９、
酸化剤ガス供給孔１５、酸化剤ガス排出孔１６、冷却媒
体供給孔１７、冷却媒体排出孔１８を形成する燃料ガス
供給穴部１３ａ、燃料ガス排出穴部９ａ、酸化剤ガス供
給穴部１５ａ、酸化剤ガス排出穴部１６ａ、冷却媒体供
給穴部１７ａ、冷却媒体排出穴部１８ａが設けられてい
る。これらの燃料ガス供給穴部１３ａ、燃料ガス排出穴
部９ａ、酸化剤ガス供給穴部１５ａ、酸化剤ガス排出穴
部１６ａ、冷却媒体供給穴部１７ａ、冷却媒体排出穴部
１８ａは、金属板２ａの一方面から他方面に貫通してい
る。また金属板２ａには、その一方面から他方面に貫通
する複数の貫通孔３０が設けられている。

【００４４】図３はセパレータ１Ｃの酸化剤極５側から
見た正面図であり、図４はセパレータ１ＣのＡＡ断面図
である。セパレータ１Ｃは金属板２ａをインサート材と
してインサート成形され、金属板２ａが導電性樹脂部２
ｂにより被覆される。

【００４５】金属板２ａは導電性樹脂部２ｂより良伝導
性である。このため金属板２ａがインサートされている
セパレータは、導電性樹脂部だけで構成されるセパレー
タより良伝導性である。またガスを全く通さない金属板
２ａがインサートされているので、ガス遮断性に優れて
いる。

【００４６】さらに金属板２ａがインサートされている
ので、外部の力によりセパレータが破壊される可能性は
小さく、取り扱いやすい。燃料電池の内圧が高くなった
ときにセパレータにかかる応力を金属板２ａが支えるこ
とができるので、疲労破壊しにくい。一方、金属板２ａ
が導電性樹脂で被覆されているので、金属板が腐食され
ることがない。

【００４７】導電性樹脂部２ｂは、黒鉛粉末を導電材と
して含有する熱硬化性のフェノール樹脂を用いた。実施
例の場合、フェノール樹脂の含有量は３０ｗｔ％であ
る。セパレータ１Ｃの面積抵抗は１５ｍΩ・ｃｍ^２（面
圧０．９８ＭＰａ時）であり、十分低抵抗であった。

【００４８】なお、導電性樹脂は特にこの構成に限定さ
れず、例えば導電材としてカーボン繊維などが使用で
き、樹脂としてエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ＰＰ
Ｓ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂
が使用できる。導電材として黒鉛粉末を使用すれば、耐
食性・電気伝導性にすぐれているので、耐食性に優れた
良伝導性のセパレータを製造できる。

【００４９】セパレータ１Ｃにはインサート成形時に中
子型により形成される燃料ガス供給孔１３、燃料ガス排
出孔９、酸化剤ガス供給孔１５、酸化剤ガス排出孔１
６、冷却媒体供給孔１７、冷却媒体排出孔１８が設けら
れている。これらの燃料ガス供給孔１３、燃料ガス排出
孔９、酸化剤ガス供給孔１５、酸化剤ガス排出孔１６、
冷却媒体供給孔１７、冷却媒体排出孔１８は、それぞれ
燃料ガス供給穴部１３ａ、燃料ガス排出穴部９ａ、酸化
剤ガス供給穴部１５ａ、酸化剤ガス排出穴部１６ａ、冷
却媒体供給穴部１７ａ、冷却媒体排出穴部１８ａの端面
部１３ｂ、９ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ、１８ｂが導
電性樹脂部２ｂにより被覆されて形成されている。

【００５０】端面部１３ｂ、９ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１
７ｂ、１８ｂが被覆されていないと、腐食性のある燃料
ガスや酸化剤ガスや冷却媒体に曝され、ここから金属板
２ａが腐食される。端面部１３ｂ、９ｂ、１５ｂ、１６
ｂ、１７ｂ、１８ｂが導電性樹脂部２ｂにより被覆され
ているので、燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体による金
属板２ａの腐食を防止できる。

【００５１】金属板２ａの複数の貫通孔３０は、インサ
ート成形時に導電性樹脂が充填され、金属板２ａの一方
面を被覆する導電性樹脂部２ｂと他方面を被覆する導電
性樹脂部２ｂが連結されている。導電性樹脂部２ｂは金
属板２ａに接合しており剥離抵抗を有しているが、貫通
孔３０に充填した導電性樹脂により剥離抵抗を大きくす
ることができる。

【００５２】セパレータ１Ｃには、図３の上方から下方
に通流する酸化剤ガス通路１１ｂに酸化剤ガス供給孔１
５から酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス入口部１９、お
よび酸化剤ガス通路１１ｂからに酸化剤ガス排出孔１６
に酸化剤ガスを排出する酸化剤ガス出口部２０が設けら
れている。これらの酸化剤ガス入口部１９、酸化剤ガス
出口部２０は多数の溝が並んでいる構造で、その上には
ガスケット７により酸化剤ガスの通流が妨げられるのを
防止するため蓋部１９ａ、２０ａが設けられている。燃
料電池に組み立てられたとき、ガスケット７の凸部が当
接して燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体をシールする溝
部８ａが導電性樹脂部２ｂに設けられている。

【００５３】セパレータ１Ｃの他方面の導電性樹脂部２
ｂには冷却媒体通路１１ｃが設けられている。なお、セ
パレータ１Ｂはセパレータ１Ｃと裏面の構造がやや異な
っているが、酸化剤極５側から見た正面図は図３と同じ
である。

【００５４】図５はセパレータ１Ａ、１Ｂの燃料極６側
から見た正面図である。通路の形状などが異なっている
が、セパレータ１Ａ、１Ｂもセパレータ１Ｃと同様の構
造である。すなわち、セパレータ１Ａ、１Ｂは、金属板
２ａをインサート材としてインサート成形により製造さ
れる。金属板を被覆する導電性樹脂部２ｂは、セパレー
タ１Ｃと同様、黒鉛粉末を導電材として含有する熱硬化
性のフェノール樹脂を用いた。

【００５５】セパレータ１Ａ、１Ｂにはインサート成形
時に中子型により形成される燃料ガス供給孔１３、燃料
ガス排出孔９、酸化剤ガス供給孔１５、酸化剤ガス排出
孔１６、冷却媒体供給孔１７、冷却媒体排出孔１８が設
けられている。これらの燃料ガス供給孔１３、燃料ガス
排出孔９、酸化剤ガス供給孔１５、酸化剤ガス排出孔１
６、冷却媒体供給孔１７、冷却媒体排出孔１８は、それ
ぞれ燃料ガス供給穴部１３ａ、燃料ガス排出穴部９ａ、
酸化剤ガス供給穴部１５ａ、酸化剤ガス排出穴部１６
ａ、冷却媒体供給穴部１７ａ、冷却媒体排出穴部１８ａ
の端面部１３ｂ、９ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ、１８
ｂが導電性樹脂部２ｂにより被覆されて形成されてい
る。

【００５６】金属板２ａの複数の貫通孔３０は、インサ
ート成形時に導電性樹脂部２ｂが充填される。これによ
り金属板２ａの一方面を被覆する導電性樹脂部２ｂと他
方面を被覆する導電性樹脂部２ｂが連結されている。

【００５７】セパレータ１Ａ、１Ｂには、図５の左方か
ら右方に斜め下方に通流する燃料ガス通路１１ａに燃料
ガス供給孔１３から燃料ガスを供給する燃料ガス入口部
１２、および燃料ガス通路１１ａからに燃料ガス排出孔
９に燃料ガスを排出する燃料ガス出口部９が設けられて
いる。

【００５８】これらの燃料ガス入口部１２、燃料ガス出
口部９は多数の溝が並んでいる構造で、その上にはガス
ケット７により酸化剤ガスの通流が妨げられるのを防止
するため蓋部１２ａ、１０ａが設けられている。燃料電
池に組み立てられたとき、ガスケット７の凸部が当接し
て燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体をシールする溝部８
ｂが導電性樹脂部２ｂに設けられている。

【００５９】セパレータ１Ａの他方面の導電性樹脂部２
ｂには冷却媒体通路１１ｃが設けられている。またセパ
レータ１Ｂの他方面の導電性樹脂部２ｂには酸化剤ガス
通路１１ｂが設けられている。

【００６０】以上のように、セパレータ１Ａ、１Ｂ、１
Ｃは金属板２ａが内部にインサートされているので、良
伝導性とガス遮断性および耐食性を有し、かつ疲労破壊
しにくい。この結果、従来の緻密性カーボンに代わって
燃料電池セパレータとして使用できる性能を備えること
ができるようになった。導電材を含有する樹脂によりセ
パレータを製造できるので、射出成形で溝構造が一度に
形成できる。したがって、安価な材料でかつ溝加工など
の加工もほとんど必要ないので、低コストのセパレータ
が製造できる。

【００６１】セパレータ１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよびガスケ
ット７の燃料ガス供給孔１３、燃料ガス排出孔９、酸化
剤ガス供給孔１５、酸化剤ガス排出孔１６、冷却媒体供
給孔１７および冷却媒体排出孔１８は、燃料電池に組み
立てられたとき、それぞれ燃料ガス供給マニホールド、
燃料ガス排出マニホールド、酸化剤ガス供給マニホール
ド１５Ｍ、酸化剤ガス排出マニホールド１６Ｍ、冷却媒
体供給マニホールドおよび冷却媒体排出マニホールドを
構成する。

【００６２】燃料電池に供給された燃料ガスは、燃料ガ
ス供給マニホールドを通流し、セパレータ１Ａ、１Ｂの
燃料ガス供給孔１３から燃料ガス入口部１２を介して燃
料ガス通路１１ａに供給される。この燃料ガス通路１１
ａを通流する燃料ガス中の水素が燃料極の反応に使われ
る。この反応に使われなかった燃料ガスは、燃料ガス出
口部１０を介してセパレータ１Ａ、１Ｂの燃料ガス排出
孔９に排出される。さらに燃料ガスは燃料ガス排出マニ
ホールドを通流して燃料電池の外部に排出される。

【００６３】同様に、燃料電池に供給された酸化剤ガス
は、酸化剤ガス供給マニホールド１５Ｍを通流し、セパ
レータ１Ｂ、１Ｃの酸化剤ガス供給孔１５から酸化剤ガ
ス入口部１９を介して酸化剤ガス通路１１ｂに供給され
る。この酸化剤ガス通路１１ｂを通流する酸化剤ガス中
の酸素が酸化剤極の反応に使われる。この反応に使われ
なかった酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口部２０を介して
セパレータ１Ｂ、１Ｃの酸化剤ガス排出孔１６に排出さ
れる。さらに酸化剤ガスは酸化剤ガス排出マニホールド
１６Ｍを通流して燃料電池の外部に排出される。

【００６４】このように、耐食性に優れ、疲労破壊しに
くい低コストの燃料電池用セパレータを使用しているの
で、耐久性に優れた低コストの燃料電池ができる。また
良導電性とガス遮断性を併せ持つ燃料電池用セパレータ
を使用しているため、抵抗ロスおよびガスのロスが少な
いので、発電性能に優れた燃料電池ができる。さらに低
コストの燃料電池用セパレータを使用しているので、低
コストの燃料電池ができる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明は、金属板と、該
金属板の少なくとも両面を導電性樹脂で被覆した導電性
樹脂部から構成されていることを特徴とする燃料電池用
セパレータおよびこの燃料電池用セパレータで、電解質
を挟持する一対の電極を挟んだことを特徴とする燃料電
池であるので、良導電性とガス遮断性を併せ持ち、耐食
性に優れ、疲労破壊しにくい低コストの燃料電池用セパ
レータおよび耐久性と発電性能に優れた低コストの燃料
電池を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の燃料電池を示す概略部分断面
図

【図２】図１の左方向から見た金属板２ａの正面図

【図３】セパレータ１Ｃの酸化剤極５側から見た正面図

【図４】セパレータ１ＣのＡＡ断面図

【図５】セパレータ１Ａ、１Ｂの燃料極６側から見た正
面図

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…セパレータ（燃料電池セパレータ）２ａ…金属板２ｂ…導電性樹脂部４…固体高分子電解質膜５…酸化剤極（電極）６…燃料極（電極）９…燃料ガス排出孔９ａ…燃料ガス排出穴部９ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ、１８ｂ…端面
部穴部１３…燃料ガス供給孔１３ａ…燃料ガス供給穴部１５…酸化剤ガス供給孔１５ａ…酸化剤ガス供給穴部１６…酸化剤ガス排出孔１６ａ…酸化剤ガス排出穴部１７…冷却媒体供給孔１７ａ…冷却媒体供給穴部１８…冷却媒体排出孔１８ａ…冷却媒体排出穴部３０…貫通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板と、該金属板の少なくとも両面を
導電性樹脂で被覆した導電性樹脂部から構成されている
ことを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項２】前記金属板の一方面から他方面に貫通す
る複数の貫通孔が設けられ、該貫通孔が前記導電性樹脂
により充填されていることを特徴とする請求項１記載の
燃料電池セパレータ。
【請求項３】前記金属板の一方面から他方面に貫通す
る、燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体を通流するための
穴部が設けられ、該穴部の端面部が前記導電性樹脂によ
り被覆されていることを特徴とする請求項１記載の燃料
電池セパレータ。
【請求項４】前記金属板の少なくとも一方の面を被覆
する導電性樹脂部に、燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体
が通流する通路のいずれかが設けられていることを特徴
とする請求項１記載の燃料電池セパレータ。
【請求項５】前記導電性樹脂が、導電材を含有する樹
脂であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池セパ
レータ。
【請求項６】前記導電材が黒鉛粉末であることを特徴
とする請求項５記載の燃料電池セパレータ。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の一対の
燃料電池用セパレータで、電解質を挟持する一対の電極
を挟んだことを特徴とする燃料電池。