JP2002298872A - 燃料電池用セパレータ及び燃料電池 - Google Patents

燃料電池用セパレータ及び燃料電池

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JP2002298872A
JP2002298872A JP2001098342A JP2001098342A JP2002298872A JP 2002298872 A JP2002298872 A JP 2002298872A JP 2001098342 A JP2001098342 A JP 2001098342A JP 2001098342 A JP2001098342 A JP 2001098342A JP 2002298872 A JP2002298872 A JP 2002298872A
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fuel
fuel cell
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separator
electrode
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JP2001098342A
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Hideo Ishiyama
日出夫 石山
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Isuzu Motors Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 確実なシールで燃料と酸化剤の混合を防止し
て、性能低下や爆発などの事故を回避でき、そして、蓋
や内部接続穴を設ける機械加工工程を省略することが可
能な燃料電池用セパレータ及び燃料電池を提供する。 【解決手段】 燃料又は空気を電極2に供給する流路部
13と、流路部13に燃料又は空気を供給する供給口1
1及び排出する排出口12とを形成した燃料電池用セパ
レータ1において、供給口1又は排出口12と流路部1
3とは、流路部13を形成した面の反対側の面に設けた
裏面側部分142を有する接続部14で繋がっている。

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
ータ及び燃料電池であり、特に燃料又は酸化剤を電極に
供給する流路部と、この流路部に燃料又は酸化剤を供給
する供給口及び排出する排出口とを有するセパレータに
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の燃料電池用セパレータは、図3に
示すように、水素などの燃料又は空気などの酸化剤を流
すための構造とするため、燃料(酸化剤も同様)を供給
するための供給口11a´と、同じく排出するための排
出口12a´が、これらの物質を電極の占めるエリアに
くまなく供給しつつ、反応生成物を排出するための流路
部13´に繋がるようになっている。そして、これらの
供給口11a´と排出口12a´の位置は、他のセルに
おいても同じであり、全てのセルを直線的に貫通するよ
うな構造である。そのため、流路部13´は任意のパタ
ーンの溝で構成されており、供給口11a´又は排出口
12a´との接続部14a´、15a´も、図4に示す
ように、溝で形成されている。なお、酸化剤の供給口1
1b´と排出口12b´及び冷却水の供給口と排水口1
6´等を有している。
【0003】燃料電池のセルは、図5に示すように、2
枚のセパレータ1a´、1b´によって電解質膜4´と
電極2a´、2b´を挟むように構成されるが、この際
シール材となるガスケット3a´、3b´が電解質膜4
´とセパレータ1a´、1b´の間に入る。このガスケ
ット3a´、3b´は、燃料又は酸化剤の外部への漏れ
を防止するほか、燃料と酸化剤の混合を防止する役目を
もつ。後者の現象は、燃料が電極2a´と流路にある燃
料極側セパレータ1a´の場合、酸化剤の供給口11b
´と排出口12b´があるため(反対の場合も同じ)に
起こるので、ガスケット3a´で面内を遮断する必要が
ある。このため、供給口11a´と流路部13´を接続
する溝14a´部分に蓋を設ける試みもなされている。
また、セパレータ内部に接続用穴を設けることも行われ
ている。
【0004】従来の燃料電池のセルを組上げると、燃料
極側セパレータ1a´、電極2a´及びガスケット3a
´、電解質膜4´、電極2b´及びガスケット3b´、
酸化剤極側セパレータ1b´の順に積層されて押圧され
る。そのため、例えば燃料極側セパレータ1a´におい
て、供給口又は排出口と流路部とを繋ぐ部分に形成され
た溝14a´により表面に凹部が形成されると、ガスケ
ット3a´、及び電解質膜4´を隔てて、酸化剤極側の
ガスケット3b´が積層方向に変形可能となり、溝14
a´に対応する位置に隙間が生じやすくなって、電極及
び流路部と燃料の供給口又は排出口とを遮断するガスケ
ット3b´が燃料極側セパレータ1a´の凹部に浮き上
がり易くなり、燃料が酸化剤極側に漏れたり、又は、そ
の逆の漏れが生じるという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
問題を解決するものであり、確実なシールで燃料と酸化
剤の混合を防止して、性能低下や爆発などの事故を回避
でき、そして、蓋や内部接続穴を設ける機械加工工程を
省略することが可能な燃料電池用セパレータ及び燃料電
池を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料又は空気
を電極に供給する流路部と、該流路部に燃料又は空気を
供給する供給口及び排出する排出口とを形成した燃料電
池用セパレータにおいて、前記供給口又は排出口と流路
部とは、該流路部を形成した面の反対側の面に設けた裏
面側部分を有する接続部で繋がっている燃料電池用セパ
レータである。
【0007】また、本発明は、電極部とセパレータとを
押圧してケースに収納しており、そして、電極部は、電
極と該電極の周囲を囲むガスケットとからなり、また、
セパレータは、燃料又は空気を電極に供給する流路部
と、該流路部に燃料又は空気を供給する供給口及び排出
する排出口とを形成してなる燃料電池において、前記セ
パレータの供給口又は排出口と流路部とは、該流路部を
形成した面の反対側の面に設けた裏面側部分を有する接
続部で繋がっている燃料電池である。
【0008】そして、本発明は、上記セパレータの接続
部の裏面側部分は、電極部のガスケットに対向する位置
に設けている燃料電池である。
【0009】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を説明する。本
発明の燃料電池用セパレータ及び燃料電池の実施例につ
いて、図1〜図2を用いて説明する。図1は、実施例の
燃料電池用セパレータの説明図である。図2は、実施例
の燃料電池用セパレータの供給口と流路部とを繋ぐ接続
部の拡大説明図である。
【0010】実施例を説明する。本実施例の燃料電池用
セパレータ1は、図1に示すように、燃料極側に使用さ
れ、燃料の供給口11a、排出口12a、燃料の供給口
11b、排出口12b、流路部13及び冷却水の供水口
と排水口16を備えており、そして、燃料の供給口11
a又は排出口12aと流路部13とを繋ぐ接続部に貫通
穴141a、151aを設けている。そして、供給口1
1aと貫通穴141aとを繋ぐ溝142aは、図2に示
すように、流路部13を形成した面の反対側の面に形成
されている。燃料は、溝142aから始まり、貫通穴1
41aを抜けて流路部13へ繋ぐ部分に形成された溝1
43aを通って供給される。
【0011】実施例の燃料電池用セパレータの一例とし
て、カーボン製によって試作した例を説明する。セパレ
ータ1は、図1に示すように、円形の供給口11a、1
1bと排出口12a、12bを有し、矩形断面の一本溝
で流路部13を形成している。燃料は水素、酸化剤は空
気であり、対角線上に各々の供給口11a、11bと排
出口12a、12bが配置され、中央には冷却水の供給
口と排出口16がある。そして、水素は、図2に示すよ
うに、供給口11aから一旦流路部13を形成した面の
反対側の面に設けた裏面側部分の溝142aを通り、そ
して、貫通穴141aに達する。そこから貫通穴141
aを通って流路部13を形成した面の溝143aに至
り、流路部13に水素が供給される。貫通穴141aの
形成位置は、燃料電池を組上げた際、ガスケットに対向
する位置となるのが好ましい
【0012】実施例の燃料電池用セパレータを使用して
燃料電池を組上げると、セパレータは電極及びガスケッ
トに押圧されることとなるが、セパレータの燃料又は酸
化剤の供給口又は排出口と流路部とを繋ぐ接続部付近に
おいて、流路部を形成した面の反対側の面に設けた溝か
らなる裏面側部分を設けているため、セパレータの電極
又はガスケットと接する面に溝を形成する必要がなくな
り、ガスケットがセパレータの方向に変形し難くなっ
て、隙間なく抑えることが可能となり、ガスケットの浮
き上がりを防止することができ、燃料と酸化剤との混合
を防ぐことが可能となる。なお、排出口側も同様に、燃
料と酸化剤との混合を防ぐことが可能となる。
【0013】実施例の燃料電池用セパレータにより、確
実なシールで燃料と酸化剤の混合を防止することができ
るため、性能低下や爆発などの事故を回避でき、そし
て、蓋や内部接続穴を設ける機械加工工程を省略するこ
とが可能となる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、確実なシールで燃料と
酸化剤の混合を防止して、性能低下や爆発などの事故を
回避でき、そして、蓋や内部接続穴を設ける機械加工工
程を省略することが可能な燃料電池を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の燃料電池用セパレータの説明図。
【図2】実施例の燃料電池用セパレータの供給口と流路
部とを繋ぐ接続部の拡大説明図。
【図3】従来例の燃料電池用セパレータの説明図。
【図4】従来例の燃料電池用セパレータの供給口と流路
部とを繋ぐ接続部の拡大説明図。
【図5】従来例の燃料電池の説明図。
【符号の説明】
1 セパレータ 11a 燃料の供給口 11b 酸化剤の供給口 12a 燃料の排出口 12b 酸化剤の排出口 13 流路部 141a 燃料の供給口と流路部とを繋ぐ接続部の裏面
側部分 142a 燃料の供給口と流路部とを繋ぐ接続部の貫通
穴 143a 貫通穴と流路部とを繋ぐ溝 151a 燃料の排出口と流路部とを繋ぐ接続部の貫通
穴 16 冷却水の供給口と排水口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料又は空気を電極に供給する流路部
    と、該流路部に燃料又は空気を供給する供給口及び排出
    する排出口とを形成した燃料電池用セパレータにおい
    て、 前記供給口又は排出口と流路部とは、該流路部を形成し
    た面の反対側の面に設けた裏面側部分を有する接続部で
    繋がっていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
  2. 【請求項2】 電極部とセパレータとを押圧してケース
    に収納しており、そして、電極部は、電極と該電極の周
    囲に位置するガスケットとからなり、また、セパレータ
    は、燃料又は空気を電極に供給する流路部と、該流路部
    に燃料又は空気を供給する供給口及び排出する排出口と
    を形成してなる燃料電池において、前記セパレータの供
    給口又は排出口と流路部とは、該流路部を形成した面の
    反対側の面に設けた裏面側部分を有する接続部で繋がっ
    ていることを特徴とする燃料電池。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の燃料電池において、 上記セパレータの接続部の裏面側部分は、電極部のガス
    ケットに対向する位置に設けていることを特徴とする燃
    料電池。
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