JP2002260691A

JP2002260691A - 燃料電池のセパレータ

Info

Publication number: JP2002260691A
Application number: JP2001053377A
Authority: JP
Inventors: Tokuichi Mineo; 徳一峰尾
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスの透過を簡単に防止することができる燃
料電池のセパレータを提供する。【解決手段】第一プレート１２１の接合面のマニホー
ルド１２１ａ〜１２１ｆおよび冷却水流路溝１２１ｈの
周囲に、凹状にわずかに窪んだ接合窪１２１ｉを形成す
ると共に、第二プレート１２２の接合面のマニホールド
１２２ａ〜１２２ｆおよび第一プレート１２１の冷却水
流路溝１２１ｈとの対面部分の周囲に、凹状にわずかに
窪んだ接合窪１２２ｉを形成し、当該窪１２１ｉ，１２
２ｉ内に熱硬化型のシリコンポッティング材や常温硬化
型の液状シリコンゴム等のガス不透過性接着剤１２３を
注入して当該プレート１２１，１２２を接合することに
より、セパレータ１２０を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解質を電極で挟
んで複数積層されるセルの間に介在して当該セルにガス
を供給すると共に内部に冷却水を流通させる燃料電池の
セパレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】固体高分子電解質型燃料電池は、固体高
分子電解質を空気極および水素極で挟んだセルとセパレ
ータとが交互に複数積層されてスタックを構成し、当該
スタックに空気、水素、冷却水が送給されると、空気が
各セパレータの一方の面に形成された空気流路溝から各
セルの空気極に供給され、水素が各セパレータの他方の
面に形成された水素流路溝から各セルの水素極に供給さ
れ、当該空気（酸素）と水素とをセルにおいて電気化学
的に反応させることにより電力が得られ、冷却水が各セ
パレータの内部に形成された冷却水流路溝を流通するこ
とにより、スタックの内部の温度が調整されるようにな
っている。

【０００３】このような燃料電池のセパレータは、カー
ボン粉末と熱硬化性樹脂粉末との混合物を金型内で加熱
プレスして成形された２枚のプレートを接合することに
より製造されている。具体的には、図６に示すように、
空気供給マニホールド２１ａ、水素供給マニホールド２
１ｂ、冷却水供給マニホールド２１ｆ、空気送出マニホ
ールド２１ｄ、水素送出マニホールド２１ｅ、冷却水送
出マニホールド２１ｃをそれぞれ有し、一方の面に空気
流路溝２１ｇを有すると共に他方の面に冷却水流路溝２
１ｈを有する第一プレート２１を加熱プレス成形し、図
７に示すように、空気供給マニホールド２２ａ、水素供
給マニホールド２２ｂ、冷却水供給マニホールド２２
ｆ、空気送出マニホールド２２ｄ、水素送出マニホール
ド２２ｅ、冷却水送出マニホールド２２ｃをそれぞれ有
し、一方の面に水素流路溝２２ｇを有する第二プレート
２２を加熱プレス成形し、第一プレート２１の他方の面
と第二プレート２２の他方の面とを接着剤を介して接合
することにより、冷却水流路溝２１ｈを内部に有するセ
パレータを製造している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したような各プレ
ート２１，２２においては、カーボン粉末と熱硬化性樹
脂粉末との混合材料を金型内で加熱プレスして成形され
る。このプレート２１，２２の製造方法を図８に示す。

【０００５】図８に示すように、カーボン粉末と熱硬化
性樹脂粉末との混合材料１を金型２内に均一な高さに撒
いて（図８（ａ）参照）、当該混合材料１上に金型３を
被せ（図８（ｂ）参照）、これら金型２，３を加熱しな
がら上記金型３を押圧して加熱プレスすると、熱硬化性
樹脂粉末の熱硬化に伴ってカーボン粉末同士が結びつき
（図８（ｃ）参照）、当該金型２，３から取り出すこと
により、金型２の形状に対応した前記流路溝２１ｇ，２
１ｈ，２２ｇ等を形成された導電性を有する上記プレー
ト２１，２２を得ることができる（図８（ｄ）参照）。

【０００６】このようにして製造された前記プレート２
１，２２においては、カーボン粉末同士の隙間が熱硬化
性樹脂で埋められた状態となっている。ここで、上記加
熱プレス時の圧力が低かったり、混合材料１の撒き量が
少なかったりして、前記プレート２１，２２の密度が低
くなってしまうと、カーボン粉末同士の隙間を熱硬化性
樹脂で十分に埋めることができなくなってしまい、空気
や水素等のガスを透過させてしまう虞がある。

【０００７】このような上記プレート２１，２２の密度
とガスの透過度との関係を調べたところ、図９に示すよ
うな結果が得られた。カーボン粉末や熱硬化性樹脂の種
類や混合比等によってガスの透過度が多少変動するもの
の、図９に示したように、前記プレート２１，２２の密
度が低くなると、ガスの透過度が急激に大きくなってし
まう。固体高分子電解質燃料電池においては、ガスの作
動圧力によって多少異なるものの、ガスの透過度が１０
^-5ｃｍ²／ｓｅｃを越えると、電池性能が急激に低下し
てしまうことが実験でわかった。すなわち、前記プレー
ト２１，２２は、図９の条件においては１．４ｇ／ｃｍ
³以上の密度が必要となる。

【０００８】例えば、上記プレート２１，２２において
高密度に成形される前記流路溝２１ｇ，２１ｈ，２２ｇ
内を１．６ｇ／ｃｍ³とするのに、混合材料１を５ｍｍ
の高さまで撒く必要があるとすると、前記マニホールド
２１ａ〜２１ｆ，２２ａ〜２２ｆの周囲付近や前記流路
溝２１ｇ，２１ｈ，２２ｇの周囲付近等のように成形後
の密度が低くなってしまう平坦部分は、密度が１．２ｇ
／ｃｍ³程度となってしまう。

【０００９】つまり、前述したようにして前記プレート
２１，２２を製造すると、前記流路溝２１ｇ，２１ｈ，
２２ｇ内の密度（約１．５〜１．７ｇ／ｃｍ³）よりも
前記マニホールド２１ａ〜２１ｆ，２２ａ〜２２ｆの周
囲付近や当該流路溝２１ｇ，２１ｈ，２２ｇの周囲付近
等の平坦部分での密度（１．０〜１．２ｇ／ｃｍ³）が
小さくなりやすいため、上記流路溝２１ｇ，２２ｇを流
れる水素や酸素が上記周囲付近から透過して混ざり合っ
てしまう虞がある。

【００１０】このため、前記プレート２１，２２の前記
周囲付近に樹脂を含浸させて当該周囲付近の密度を高め
るようにしているものの、非常に手間がかかってしま
い、製造コストの上昇を招いてしまっていた。

【００１１】このようなことから、本発明は、ガスの透
過を簡単に防止することができる燃料電池のセパレータ
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、第一番目の発明による燃料電池のセパレータ
は、第一ガス、第二ガス、冷却水をそれぞれ供給する供
給マニホールドと、未反応の当該第一ガスおよび当該第
二ガスならびに使用された当該冷却水をそれぞれ送出す
る送出マニホールドとをそれぞれ形成されると共に、一
方の面に第一ガス流路溝を形成されて他方の面に冷却水
流路溝を形成された第一プレートの他方の面と、当該第
一ガス、当該第二ガス、当該冷却水をそれぞれ供給する
供給マニホールドと、未反応の当該第一ガスおよび当該
第二ガスならびに使用された当該冷却水をそれぞれ送出
する送出マニホールドとをそれぞれ形成されると共に、
一方の面に第二ガス流路溝を形成された第二プレートの
他方の面とを接合されて構成される燃料電池のセパレー
タにおいて、前記第一プレートと前記第二プレートとの
接合面の間の前記マニホールドおよび前記冷却水流路溝
の周囲に、前記ガスの透過を防止するガス透過防止手段
を設けたことを特徴とする。

【００１３】第二番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第一番目の発明において、前記ガス透過防止手段
がガス不透過性材料であることを特徴とする。

【００１４】第三番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第二番目の発明において、前記ガス不透過性材料
が、前記第一プレートと前記第二プレートとの接合面の
間の前記マニホールドおよび前記冷却水流路溝の周囲に
形成された窪内に入れられていることを特徴とする。

【００１５】第四番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第二番目または第三番目の発明において、前記ガ
ス不透過性材料が接着性を有するガス不透過性接着剤で
あることを特徴とする。

【００１６】第五番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第四番目の発明において、前記プレートが前記ガ
ス不透過性接着剤により接合されていることを特徴とす
る。

【００１７】第六番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第二番目または第三番目の発明において、前記ガ
ス不透過性材料が塩化ビニル樹脂製シートであることを
特徴とする。

【００１８】第七番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第六番目の発明において、前記プレートが前記シ
ートを介して接着剤により接合されていることを特徴と
する。

【００１９】第八番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第一番目の発明において、前記プレートがプレス
加工により成形されると共に、前記ガス透過防止手段
が、前記プレートの他方の面の前記マニホールドおよび
前記冷却水流路溝の周囲にプレス加工により成形された
高密度化溝であることを特徴とする。

【００２０】第九番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第八番目の発明において、前記プレートが、前記
高密度化溝内に入れられた接着剤により接合されている
ことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明による燃料電池のセパレー
タの実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの
実施の形態に限定されるものではない。

【００２２】［第一番目の実施の形態］本発明による燃
料電池のセパレータの第一番目の実施の形態を図１〜４
を用いて説明する。図１は、燃料電池のスタックの概略
構成図、図２は、セパレータの第一プレートの構造図、
図３は、セパレータの第二プレートの構造図、図４は、
セパレータの接合部分の一部抽出拡大断面図である。

【００２３】図１に示すように、燃料電池のスタック１
００は、固体高分子電解質を空気極と水素極とで挟んだ
セル１１０とセパレータ１２０とが交互に複数積層さ
れ、積層方向両端側にエンドプレート１３０がそれぞれ
配設され、これらエンドプレート１３０同士が締め付け
られて締結されている。

【００２４】一方のエンドプレート１３０には、空気
（第一ガス）供給マニホールド、水素（第二ガス）供給
マニホールド、冷却水供給マニホールドがそれぞれ形成
され（図示省略）、他方のエンドプレート１３０には、
空気送出マニホールド、水素送出マニホールド、冷却水
送出マニホールドがそれぞれ形成されている（図示省
略）。

【００２５】前記セパレータ１２０は、２枚のプレート
からなり、図２に示すように、第一プレート１２１に
は、一方のエンドプレート１３０の空気供給マニホール
ドと連通する空気供給マニホールド１２１ａと、一方の
エンドプレート１３０の水素供給マニホールドと連通す
る水素供給マニホールド１２１ｂと、一方のエンドプレ
ート１３０の冷却水供給マニホールドと連通する冷却水
供給マニホールド１２１ｆと、他方のエンドプレート１
３０の空気送出マニホールドと連通する空気送出マニホ
ールド１２１ｄと、他方のエンドプレート１３０の水素
送出マニホールドと連通する水素送出マニホールド１２
１ｅと、他方のエンドプレート１３０の冷却水送出マニ
ホールドと連通する冷却水送出マニホールド１２１ｃと
が形成されている。

【００２６】図２（ａ）に示すように、上記第一プレー
ト１２１の前記セル１１０の空気極との隣接面（一方の
面）には、空気供給マニホールド１２１ａと空気送出マ
ニホールド１２１ｄとの間を蛇行しながら連絡する空気
流路溝１２１ｇが複数形成されている。

【００２７】図３に示すように、第二プレート１２２に
は、一方のエンドプレート１３０の空気供給マニホール
ドと連通する空気供給マニホールド１２２ａと、一方の
エンドプレート１３０の水素供給マニホールドと連通す
る水素供給マニホールド１２２ｂと、一方のエンドプレ
ート１３０の冷却水供給マニホールドと連通する冷却水
供給マニホールド１２２ｆと、他方のエンドプレート１
３０の空気送出マニホールドと連通する空気送出マニホ
ールド１２２ｄと、他方のエンドプレート１３０の水素
送出マニホールドと連通する水素送出マニホールド１２
２ｅと、他方のエンドプレート１３０の冷却水送出マニ
ホールドと連通する冷却水送出マニホールド１２２ｃと
が形成されている。

【００２８】図３（ａ）に示すように、上記第二プレー
ト１２２の前記セル１１０の水素極との隣接面（一方の
面）には、水素供給マニホールド１２２ａと水素送出マ
ニホールド１２２ｄとの間を蛇行しながら連絡する水素
流路溝１２２ｇが複数形成されている。

【００２９】一方、図２（ｂ）に示すように、第一プレ
ート１２１の接合面（他方の面）には、冷却水供給マニ
ホールド１２１ｆと冷却水送出マニホールド１２１ｃと
の間を格子状に連絡する冷却水流路溝１２１ｈが形成さ
れている。

【００３０】前記第一プレート１２１の接合面の前記マ
ニホールド１２１ａ〜１２１ｆおよび冷却水流路溝１２
１ｈの周囲には、凹状にわずかに窪んだ接合窪１２１ｉ
が形成されている。また、第二プレート１２２の接合面
の前記マニホールド１２２ａ〜１２２ｆおよび前記第一
プレート１２１の前記冷却水流路溝１２１ｈとの対面部
分の周囲には、凹状にわずかに窪んだ接合窪１２２ｉが
形成されている。

【００３１】このような第一，二プレート１２１，１２
２は、カーボン粉末（グラファイトや膨張黒鉛等）と熱
硬化性樹脂粉末（エポキシ系樹脂やフェノール系樹脂
等）との混合材料などのような導電性を有すると共に耐
酸化還元雰囲気性を有する材料を金型に入れて加熱プレ
ス加工することにより、容易に成形することができる。
なお、例えば、前記プレート１２１，１２２を切削等に
より成形加工しようとすると、前記流路溝１２１ｇ，１
２１ｈ，１２２ｇ等のような非常に細かい溝を切削しな
ければならないため、加工速度やコスト等の面から実用
性に問題を生じてしまう。

【００３２】このように製造された第一，二プレート１
２１，１２２の前記接合窪１２１ｉ，１２２ｉに接着性
を有するガス不透過性材料のようなガス透過防止手段で
あるガス不透過性接着剤１２３（例えば、熱硬化型のシ
リコンポッティング材、常温硬化型の液状シリコンゴム
等）をそれぞれ注入し、当該第一，二プレート１２１，
１２２を加熱して接合させることにより（図４参照）、
冷却水流路溝１２１ｈを内部に有するセパレータ１２０
を構成することが容易にできる。

【００３３】このようなセパレータ１２０をセル１１０
の間に介在させて複数積層した燃料電池のスタック１０
０においては、一方のエンドプレート１３０の各前記マ
ニホールドから空気、水素、冷却水を供給すると、空気
が各セパレータ１２０の空気供給マニホールド１２１
ａ，１２２ａを介して各第一プレート１２１の一方の面
の空気流路溝１２１ｇ内に流入して各セル１１０の空気
極にそれぞれ供給され、水素が各セパレータ１２０の水
素供給マニホールド１２１ｂ，１２２ｂを介して各第二
プレート１２２の一方の面の水素流路溝１２２ｇ内に流
入して各セル１１０の水素極にそれぞれ供給され、空気
（酸素）と水素とがセル１１０で電気化学的に反応して
電力を発生する。

【００３４】反応で余った未反応の空気は、セパレータ
１２０の空気送出マニホールド１２１ｄ，１２２ｄを介
して他方のエンドプレート１３０の空気送出マニホール
ドから外部に送出され、反応で余った未反応の水素は、
セパレータ１２０の水素送出マニホールド１２１ｅ，１
２２ｅを介して他方のエンドプレート１３０の水素送出
マニホールドから外部に送出される。

【００３５】一方、供給された冷却水は、各セパレータ
１２０の冷却水供給マニホールド１２１ｆ，１２２ｆを
介して前記冷却水流路溝１２１ｈ内を流通し、スタック
１００の内部の温度を調整しながら冷却水送出マニホー
ルド１２１ｃ，１２２ｃを介して他方のエンドプレート
１３０の冷却水送出マニホールドから外部に送出され
る。

【００３６】ここで、セパレータ１２０は、上述したよ
うに、前記プレート１２１，１２２が接合溝１２１ｉ，
１２２ｉに注入されたガス不透過性接着剤１２３を介し
て接合されているので、空気や水素などのガスが各プレ
ート１２１，１２２の各マニホールド１２１ａ〜１２１
ｆ，１２２ａ〜１２２ｆの周囲付近や前記流路溝１２１
ｇ，１２２ｇの周囲付近等の平坦部分を透過して混合し
てしまうようなことはない。

【００３７】したがって、このようなセパレータ１２０
によれば、ガスの透過を簡単に防止することができる。

【００３８】なお、本実施の形態では、前記プレート１
２１，１２２の接合溝１２１ｉ，１２２ｉに熱硬化型の
シリコンポッティング材や常温硬化型の液状シリコンゴ
ム等の接着性を有するガス不透過性材料のようなガス透
過防止手段であるガス不透過性接着剤１２３を介して当
該プレート１２１，１２２を接合するようにしたが、こ
のようなガス不透過性接着剤１２３に代えて、例えば、
前記接合溝１２１ｉ，１２２ｉにエポキシ系樹脂等から
なる従来から使用されている接着剤を塗布すると共に、
当該接合溝１２１ｉ，１２２ｉ内に塩化ビニル樹脂等の
ガス不透過性材料のようなガス透過防止手段であるガス
不透過性シートを挿入して前記プレート１２１，１２２
を接合するようにしても、本実施の形態の場合と同様な
効果を得ることができる。

【００３９】［第二番目の実施の形態］本発明による燃
料電池のセパレータの第二番目の実施の形態を図５を用
いて説明する。図５は、セパレータの接合部分の一部抽
出拡大断面図である。ただし、前述した第一番目の実施
の形態の場合と同一の部材については、前述した第一番
目の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用い
ることにより、その説明を省略する。

【００４０】図５に示すように、セパレータ１２０の第
一プレート１２１の接合面の前記マニホールド１２１ａ
〜１２１ｆおよび冷却水流路溝１２１ｈの周囲には、当
該流路溝１２１ｈと同程度の深さを有する凹状の高密度
化溝である接合溝１２１ｊが当該マニホールド１２１ａ
〜１２１ｆおよび当該流路溝１２１ｈを包囲するように
して複数形成されている。

【００４１】また、第二プレート１２２の接合面の前記
マニホールド１２２ａ〜１２２ｆおよび前記第一プレー
ト１２１の前記冷却水流路溝１２１ｈとの対面部分の周
囲には、上記流路溝１２１ｈと同程度の深さを有する凹
状の高密度化溝である接合溝１２２ｊが当該マニホール
ド１２２ａ〜１２２ｆおよび上記流路溝１２１ｈとの対
面部分を包囲するようにして複数形成されている。

【００４２】上記第一プレート１２１の上記接合溝１２
１ｊと第二プレート１２２の接合溝１２２ｊとは、当該
プレート１２１，１２２を対面させたときに互いに重な
らないように形成されている。

【００４３】このような構造をなす第一，二プレート１
２１，１２２においては、前述した第一番目の実施の形
態の場合と同様に、カーボン粉末（グラファイトや膨張
黒鉛等）と熱硬化性樹脂粉末との混合材料などのような
導電性を有すると共に耐酸化還元雰囲気性を有する材料
を金型に入れて加熱プレス加工することにより、容易に
成形することができる。

【００４４】このようにして製造された第一，二プレー
ト１２１，１２２の前記接合溝１２１ｊ，１２２ｊにエ
ポキシ系樹脂やフェノール系樹脂等からなる従来から使
用されている接着剤をそれぞれ注入し、当該プレート１
２１，１２２を接合して加熱すれば、冷却水流路溝１２
１ｈを内部に有するセパレータ１２０を容易に製作する
ことができる。

【００４５】このようにして構成されたセパレータ１２
０においては、第一プレート１２１の接合面の前記マニ
ホールド１２１ａ〜１２１ｆおよび冷却水流路溝１２１
ｈの周囲および第二プレート１２２の接合面の前記マニ
ホールド１２２ａ〜１２２ｆおよび前記第一プレート１
２１の前記冷却水流路溝１２１ｈとの対面部分の周囲に
前記接合溝１２１ｊ，１２２ｊが形成されているため、
当該プレート１２１，１２２の当該周囲付近の密度が前
記流路溝１２１ｇ，１２１ｈ，１２２ｇ内の密度（約
１．５〜１．７ｇ／ｃｍ³）と同程度にまで向上してい
る。

【００４６】このため、空気や水素などのガスが各プレ
ート１２１，１２２の各マニホールド１２１ａ〜１２１
ｆ，１２２ａ〜１２２ｆの周囲付近や前記流路溝１２１
ｇ，１２２ｇの周囲付近等の平坦部分を透過して混合し
てしまうようなことはない。

【００４７】したがって、このようなセパレータ１２０
によれば、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様
に、ガスの透過を簡単に防止することができる。

【００４８】なお、本実施の形態では、第一プレート１
２１の接合溝１２１ｊと第二プレート１２２の接合溝１
２２ｊとが、当該プレート１２１，１２２を対面させた
ときに互いに重ならないように形成したが、当該プレー
ト１２１，１２２を対面させたときに互いに重なるよう
に形成してもよい。

【００４９】

【発明の効果】第一番目の発明による燃料電池のセパレ
ータは、第一ガス、第二ガス、冷却水をそれぞれ供給す
る供給マニホールドと、未反応の当該第一ガスおよび当
該第二ガスならびに使用された当該冷却水をそれぞれ送
出する送出マニホールドとをそれぞれ形成されると共
に、一方の面に第一ガス流路溝を形成されて他方の面に
冷却水流路溝を形成された第一プレートの他方の面と、
当該第一ガス、当該第二ガス、当該冷却水をそれぞれ供
給する供給マニホールドと、未反応の当該第一ガスおよ
び当該第二ガスならびに使用された当該冷却水をそれぞ
れ送出する送出マニホールドとをそれぞれ形成されると
共に、一方の面に第二ガス流路溝を形成された第二プレ
ートの他方の面とを接合されて構成される燃料電池のセ
パレータにおいて、前記第一プレートと前記第二プレー
トとの接合面の間の前記マニホールドおよび前記冷却水
流路溝の周囲に、前記ガスの透過を防止するガス透過防
止手段を設けたので、前記プレートの前記周囲からの前
記ガスの透過を簡単に防止することができる。

【００５０】第二番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第一番目の発明において、前記ガス透過防止手段
がガス不透過性材料であるので、前記プレートの前記周
囲からの前記ガスの透過を簡単に防止することができ
る。

【００５１】第三番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第二番目の発明において、前記ガス不透過性材料
が、前記第一プレートと前記第二プレートとの接合面の
間の前記マニホールドおよび前記冷却水流路溝の周囲に
形成された窪内に入れられているので、第一プレートと
第二プレートとの間に隙間を生じることなくガス不透過
性材料を介在させることができる。

【００５２】第四番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第二番目または第三番目の発明において、前記ガ
ス不透過性材料が接着性を有するガス不透過性接着剤で
あるので、前記プレートの前記周囲からの前記ガスの透
過を確実に防止することができる。

【００５３】第五番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第四番目の発明において、前記プレートが前記ガ
ス不透過性接着剤により接合されているので、ガスの透
過防止とプレートの接合とを一括して行うことができ
る。

【００５４】第六番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第二番目または第三番目の発明において、前記ガ
ス不透過性材料が塩化ビニル樹脂製シートであるので、
前記プレートの前記周囲からの前記ガスの透過を低コス
トで確実に防止することができる。

【００５５】第七番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第六番目の発明において、前記プレートが前記シ
ートを介して接着剤により接合されているので、前記プ
レートとシートとを確実に接合することができる。

【００５６】第八番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第一番目の発明において、前記プレートがプレス
加工により成形されると共に、前記ガス透過防止手段
が、前記プレートの他方の面の前記マニホールドおよび
前記冷却水流路溝の周囲にプレス加工により成形された
高密度化溝であるので、前記プレートの前記周囲からの
前記ガスの透過を簡単に防止することができる。

【００５７】第九番目の発明による燃料電池のセパレー
タは、第八番目の発明において、前記プレートが、前記
高密度化溝内に入れられた接着剤により接合されている
ので、第一プレートと第二プレートとの間に隙間を生じ
ることなく当該プレートを接合することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による燃料電池のセパレータの第一番目
の実施の形態を適用したスタックの概略構成図である。

【図２】図１のセパレータの第一プレートの構造図であ
る。

【図３】図１のセパレータの第二プレートの構造図であ
る。

【図４】図１のセパレータの接合部分の一部抽出拡大断
面図である。

【図５】本発明による燃料電池のセパレータの第二番目
の実施の形態のセパレータの接合部分の一部抽出拡大断
面図である。

【図６】燃料電池の従来のセパレータの第一プレートの
構造図である。

【図７】燃料電池の従来のセパレータの第二プレートの
構造図である。

【図８】第一，二プレートの製造方法の説明図である。

【図９】第一，二プレートの密度とガス透過度との関係
を表すグラフである。

【符号の説明】

１００スタック１１０セル１２０セパレータ１２１第一プレート１２１ａ空気供給マニホールド１２１ｂ水素供給マニホールド１２１ｃ冷却水送出マニホールド１２１ｄ空気送出マニホールド１２１ｅ水素送出マニホールド１２１ｆ冷却水供給マニホールド１２１ｇ空気流路溝１２１ｈ冷却水流路溝１２１ｉ接合窪１２１ｊ接合溝１２２第二プレート１２２ａ空気供給マニホールド１２２ｂ水素供給マニホールド１２２ｃ冷却水送出マニホールド１２２ｄ空気送出マニホールド１２２ｅ水素送出マニホールド１２２ｆ冷却水供給マニホールド１２２ｇ水素流路溝１２２ｉ接合窪１２２ｊ接合溝１２３ガス不透過性接着剤１２４接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一ガス、第二ガス、冷却水をそれぞれ
供給する供給マニホールドと、未反応の当該第一ガスお
よび当該第二ガスならびに使用された当該冷却水をそれ
ぞれ送出する送出マニホールドとをそれぞれ形成される
と共に、一方の面に第一ガス流路溝を形成されて他方の
面に冷却水流路溝を形成された第一プレートの他方の面
と、当該第一ガス、当該第二ガス、当該冷却水をそれぞ
れ供給する供給マニホールドと、未反応の当該第一ガス
および当該第二ガスならびに使用された当該冷却水をそ
れぞれ送出する送出マニホールドとをそれぞれ形成され
ると共に、一方の面に第二ガス流路溝を形成された第二
プレートの他方の面とを接合されて構成される燃料電池
のセパレータにおいて、前記第一プレートと前記第二プレートとの接合面の間の
前記マニホールドおよび前記冷却水流路溝の周囲に、前
記ガスの透過を防止するガス透過防止手段を設けたこと
を特徴とする燃料電池のセパレータ。
【請求項２】請求項１において、前記ガス透過防止手段がガス不透過性材料であることを
特徴とする燃料電池のセパレータ。
【請求項３】請求項２において、前記ガス不透過性材料が、前記第一プレートと前記第二
プレートとの接合面の間の前記マニホールドおよび前記
冷却水流路溝の周囲に形成された窪内に入れられている
ことを特徴とする燃料電池のセパレータ。
【請求項４】請求項２または３において、前記ガス不透過性材料が接着性を有するガス不透過性接
着剤であることを特徴とする燃料電池のセパレータ。
【請求項５】請求項４において、前記プレートが前記ガス不透過性接着剤により接合され
ていることを特徴とする燃料電池のセパレータ。
【請求項６】請求項２または３において、前記ガス不透過性材料が塩化ビニル樹脂製シートである
ことを特徴とする燃料電池のセパレータ。
【請求項７】請求項６において、前記プレートが前記シートを介して接着剤により接合さ
れていることを特徴とする燃料電池のセパレータ。
【請求項８】請求項１において、前記プレートがプレス加工により成形されると共に、前記ガス透過防止手段が、前記プレートの他方の面の前
記マニホールドおよび前記冷却水流路溝の周囲にプレス
加工により成形された高密度化溝であることを特徴とす
る燃料電池のセパレータ。
【請求項９】請求項８において、前記プレートが、前記高密度化溝内に入れられた接着剤
により接合されていることを特徴とする燃料電池のセパ
レータ。