JP2003017093A - 燃料電池用ガスケット - Google Patents
燃料電池用ガスケットInfo
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- JP2003017093A JP2003017093A JP2001201616A JP2001201616A JP2003017093A JP 2003017093 A JP2003017093 A JP 2003017093A JP 2001201616 A JP2001201616 A JP 2001201616A JP 2001201616 A JP2001201616 A JP 2001201616A JP 2003017093 A JP2003017093 A JP 2003017093A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料電池のセル積層方向の導電性を増大させ
ることができ、もって発電効率を向上させることが可能
な燃料電池用ガスケット６を提供する。 【解決手段】 電解質膜３の両面に触媒層、ガス拡散層
からなる反応電極４を有し、そこに燃料ガスまたは酸化
剤ガスを供給するセパレータ５と、各反応ガスをシール
するガスケット６を備えた燃料電池において、ガスケッ
ト６が導電性ゴムにて形成されることを特徴とし、ま
た、発電時の発熱を冷却するための冷媒を供給するセパ
レータと、冷媒をシールするガスケットを備えた燃料電
池において、ガスケットが導電性ゴムにて形成されるこ
とを特徴とする。
ることができ、もって発電効率を向上させることが可能
な燃料電池用ガスケット６を提供する。 【解決手段】 電解質膜３の両面に触媒層、ガス拡散層
からなる反応電極４を有し、そこに燃料ガスまたは酸化
剤ガスを供給するセパレータ５と、各反応ガスをシール
するガスケット６を備えた燃料電池において、ガスケッ
ト６が導電性ゴムにて形成されることを特徴とし、ま
た、発電時の発熱を冷却するための冷媒を供給するセパ
レータと、冷媒をシールするガスケットを備えた燃料電
池において、ガスケットが導電性ゴムにて形成されるこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池の構成要
素をなす燃料電池用の構成部品に関するものであり、更
に詳しくは、燃料電池用のガスケットに関するものであ
る。
素をなす燃料電池用の構成部品に関するものであり、更
に詳しくは、燃料電池用のガスケットに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、単セルを複数積層してスタ
ックを形成しており、その積層方向両端において電気を
取り出す構成となっており、その構成要素となるセパレ
ータやガス拡散層等は導電性の良い部材を使用してい
る。これに対して、燃料電池用のガスケットは従来、一
般的なゴム材料を用いて成形されていることから、電気
的には絶縁状態となる。したがって、このガスケットの
接触面積分は積層方向の導電性を損なうこととなり、よ
って発電効率上のロスが発生している。
ックを形成しており、その積層方向両端において電気を
取り出す構成となっており、その構成要素となるセパレ
ータやガス拡散層等は導電性の良い部材を使用してい
る。これに対して、燃料電池用のガスケットは従来、一
般的なゴム材料を用いて成形されていることから、電気
的には絶縁状態となる。したがって、このガスケットの
接触面積分は積層方向の導電性を損なうこととなり、よ
って発電効率上のロスが発生している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
みて、燃料電池のセル積層方向の導電性を増大させるこ
とができ、もって発電効率を向上させることが可能な燃
料電池用ガスケットを提供することを目的とする。
みて、燃料電池のセル積層方向の導電性を増大させるこ
とができ、もって発電効率を向上させることが可能な燃
料電池用ガスケットを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１による燃料電池用ガスケットは、
燃料電池の構成要素である膜電極複合体とセパレータと
の間に配置されて反応ガスまたは冷媒等の密封流体をシ
ールするガスケットであって、当該ガスケットが導電性
ゴムよりなり、当該ガスケットを介しての導電経路を形
成することを特徴とするものである。
め、本発明の請求項１による燃料電池用ガスケットは、
燃料電池の構成要素である膜電極複合体とセパレータと
の間に配置されて反応ガスまたは冷媒等の密封流体をシ
ールするガスケットであって、当該ガスケットが導電性
ゴムよりなり、当該ガスケットを介しての導電経路を形
成することを特徴とするものである。
【０００５】また、本発明の請求項２による燃料電池用
ガスケットは、上記した請求項１の燃料電池用ガスケッ
トにおいて、当該ガスケットがゴム単体からなることを
特徴とするものである。
ガスケットは、上記した請求項１の燃料電池用ガスケッ
トにおいて、当該ガスケットがゴム単体からなることを
特徴とするものである。
【０００６】また、本発明の請求項３による燃料電池用
ガスケットは、上記した請求項１の燃料電池用ガスケッ
トにおいて、当該ガスケットがセパレータと一体化され
ていることを特徴とするものである。
ガスケットは、上記した請求項１の燃料電池用ガスケッ
トにおいて、当該ガスケットがセパレータと一体化され
ていることを特徴とするものである。
【０００７】更にまた、本発明の請求項４による燃料電
池用ガスケットは、上記した請求項１の燃料電池用ガス
ケットにおいて、当該ガスケットが膜電極複合体と一体
化されていることを特徴とするものである。
池用ガスケットは、上記した請求項１の燃料電池用ガス
ケットにおいて、当該ガスケットが膜電極複合体と一体
化されていることを特徴とするものである。
【０００８】上記構成を備えた本発明の請求項１による
燃料電池用ガスケットにおいては、当該ガスケットが導
電性ゴムによって成形されるとともに当該ガスケットを
介しての導電経路が形成されるために、燃料電池セルな
いしスタックに新たな導電経路が形成されることにな
る。ガスケットのタイプとしては、ゴム単体構造（請求
項２）、セパレータ一体型構造（請求項２）または膜電
極複合体一体型構造（請求項３）等が考えられる。
燃料電池用ガスケットにおいては、当該ガスケットが導
電性ゴムによって成形されるとともに当該ガスケットを
介しての導電経路が形成されるために、燃料電池セルな
いしスタックに新たな導電経路が形成されることにな
る。ガスケットのタイプとしては、ゴム単体構造（請求
項２）、セパレータ一体型構造（請求項２）または膜電
極複合体一体型構造（請求項３）等が考えられる。
【０００９】尚、本件出願には、以下の技術的事項が含
まれる。
まれる。
【００１０】すなわち、上記目的を達成するため、本件
出願が提案する一の発明は、電解質膜の両面に触媒層、
ガス拡散層からなる反応電極を有し、そこに燃料ガスま
たは酸化剤ガスを供給するセパレータと、各反応ガスを
シールするガスケットを備えた燃料電池において、ガス
ケットが導電性ゴムにて形成されることを特徴とするも
のである。
出願が提案する一の発明は、電解質膜の両面に触媒層、
ガス拡散層からなる反応電極を有し、そこに燃料ガスま
たは酸化剤ガスを供給するセパレータと、各反応ガスを
シールするガスケットを備えた燃料電池において、ガス
ケットが導電性ゴムにて形成されることを特徴とするも
のである。
【００１１】また、上記の構成に加えて、発電時の発熱
を冷却するための冷媒を供給するセパレータと、冷媒を
シールするガスケットを備えた燃料電池において、ガス
ケットが導電性ゴムにて形成されることを特徴とするも
のである。
を冷却するための冷媒を供給するセパレータと、冷媒を
シールするガスケットを備えた燃料電池において、ガス
ケットが導電性ゴムにて形成されることを特徴とするも
のである。
【００１２】ガスケット材料の種類については、導電性
を有し、かつ燃料電池に使用できるものであれば特に制
限はないが、圧縮永久歪みに優れ、系の汚染をしない材
料であることが好ましく、これらの観点からして、例え
ば、エチレンプロピレンジエン（ＥＰＤＭ）、ブチル、
シリコーンまたはフッ素等のゴム材料が好適に使用され
る。
を有し、かつ燃料電池に使用できるものであれば特に制
限はないが、圧縮永久歪みに優れ、系の汚染をしない材
料であることが好ましく、これらの観点からして、例え
ば、エチレンプロピレンジエン（ＥＰＤＭ）、ブチル、
シリコーンまたはフッ素等のゴム材料が好適に使用され
る。
【００１３】ガスケット材料の導電性については、導電
性を有するものであれば特に制限はないが、好適には、
１０−１〜１０２Ω・ｃｍ程度の導電性を有する導電性
ゴム材料が考えられる。
性を有するものであれば特に制限はないが、好適には、
１０−１〜１０２Ω・ｃｍ程度の導電性を有する導電性
ゴム材料が考えられる。
【００１４】また、上記したようにガスケットのタイプ
としては、ゴム単体、セパレータ一体型または膜電極複
合体一体型等が考えられる。
としては、ゴム単体、セパレータ一体型または膜電極複
合体一体型等が考えられる。
【００１５】上記構成によれば、以下の作用効果を奏す
ることが可能である。
ることが可能である。
【００１６】 ガスケットが導電性を有することか
ら、従来の一般的なゴムを使用する場合と比較して、セ
ル全体での発電効率が向上する。 同一の発電能力を得ることを考えた場合、シール接
触面積分の導電性の向上を考慮し、セパレータの表面積
を小さくでき、コンパクトな設計が可能となる。 同一の発電能力を得ることを考えた場合、シール接
触面積分の導電性の向上を考慮し、セルの積層数を少な
くすることが可能となる。
ら、従来の一般的なゴムを使用する場合と比較して、セ
ル全体での発電効率が向上する。 同一の発電能力を得ることを考えた場合、シール接
触面積分の導電性の向上を考慮し、セパレータの表面積
を小さくでき、コンパクトな設計が可能となる。 同一の発電能力を得ることを考えた場合、シール接
触面積分の導電性の向上を考慮し、セルの積層数を少な
くすることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にし
たがって説明する。
たがって説明する。
【００１８】図１は、本発明の実施例に係るガスケット
６を備えた燃料電池セル１の要部断面を示しており、こ
のセル１は以下のように構成されている。
６を備えた燃料電池セル１の要部断面を示しており、こ
のセル１は以下のように構成されている。
【００１９】すなわち先ず、電解質膜（イオン交換膜）
３の両面にそれぞれ、触媒層およびガス拡散層（ＧＤ
Ｌ）を備えた反応電極部４が重ねられて膜電極複合体
（ＭＥＡ）２が構成されており、この膜電極複合体２の
上下にそれぞれセパレータ５が重ねられて膜電極複合体
２を挟み込んでいる。
３の両面にそれぞれ、触媒層およびガス拡散層（ＧＤ
Ｌ）を備えた反応電極部４が重ねられて膜電極複合体
（ＭＥＡ）２が構成されており、この膜電極複合体２の
上下にそれぞれセパレータ５が重ねられて膜電極複合体
２を挟み込んでいる。
【００２０】膜電極複合体２において、電解質膜３の周
縁部３ａは反応電極部４の周縁部４ａよりも平面方向に
大きく形成されており、この反応電極部４よりも平面方
向に突出する電解質膜３とセパレータ５との間にそれぞ
れガスケット６が介装されて反応ガスまたは冷媒等の密
封流体をシールしている。
縁部３ａは反応電極部４の周縁部４ａよりも平面方向に
大きく形成されており、この反応電極部４よりも平面方
向に突出する電解質膜３とセパレータ５との間にそれぞ
れガスケット６が介装されて反応ガスまたは冷媒等の密
封流体をシールしている。
【００２１】ガスケット６はそれぞれ、ゴム単体タイプ
であって電解質膜３およびセパレータ５に対して非接着
とされており、セパレータ５に設けた溝状のガスケット
取付部５ａに嵌め込まれている。
であって電解質膜３およびセパレータ５に対して非接着
とされており、セパレータ５に設けた溝状のガスケット
取付部５ａに嵌め込まれている。
【００２２】また、このガスケット６はＥＰＤＭ、ブチ
ルゴム、シリコーンゴムまたはフッ素ゴム等の導電性ゴ
ムによって成形されており、この導電性ゴムよりなるガ
スケット６が電解質膜３およびセパレータ５に接触する
ことにより、ここにこのガスケット６を介しての新たな
導電経路が形成されている。
ルゴム、シリコーンゴムまたはフッ素ゴム等の導電性ゴ
ムによって成形されており、この導電性ゴムよりなるガ
スケット６が電解質膜３およびセパレータ５に接触する
ことにより、ここにこのガスケット６を介しての新たな
導電経路が形成されている。
【００２３】したがって、上記ガスケット６を備えたセ
ル１によれば、新たな導電経路の形成によりセル積層方
向の導電性を増大させることができ、よってこの分、発
電効率を向上させることができる。また、発電量を従来
と同じとする場合には、上記導電性の増大によりセパレ
ータ５の表面積を従来よりも小さくしてコンパクト化を
実現することができ、またセル１の積層数を従来よりも
少なくすることができる。
ル１によれば、新たな導電経路の形成によりセル積層方
向の導電性を増大させることができ、よってこの分、発
電効率を向上させることができる。また、発電量を従来
と同じとする場合には、上記導電性の増大によりセパレ
ータ５の表面積を従来よりも小さくしてコンパクト化を
実現することができ、またセル１の積層数を従来よりも
少なくすることができる。
【００２４】尚、図において、ガスケット６の断面形状
はＯリング状とされているが、その断面形状は特に限定
されるものではなく、例えば、四角形、台形、三角形ま
たは山形などであっても良く、シール用のリップやビー
ドを備えたものであっても良い。
はＯリング状とされているが、その断面形状は特に限定
されるものではなく、例えば、四角形、台形、三角形ま
たは山形などであっても良く、シール用のリップやビー
ドを備えたものであっても良い。
【００２５】また、上記実施例では、ガスケット６はゴ
ム単体タイプとされているが、セパレータ一体タイプま
たは膜電極複合体一体タイプであっても良い。セパレー
タ一体タイプは、図２に示すように、接着剤による接着
またはゴム自身の接着性による接着等によってガスケッ
ト６を予めセパレータ５に対して一体化したものであ
り、膜電極複合体一体タイプは、図３に示すように、接
着剤による接着またはゴム自身の接着性による接着等に
よってガスケット６を予め膜電極複合体２の電解質膜３
に対して一体化したものである。
ム単体タイプとされているが、セパレータ一体タイプま
たは膜電極複合体一体タイプであっても良い。セパレー
タ一体タイプは、図２に示すように、接着剤による接着
またはゴム自身の接着性による接着等によってガスケッ
ト６を予めセパレータ５に対して一体化したものであ
り、膜電極複合体一体タイプは、図３に示すように、接
着剤による接着またはゴム自身の接着性による接着等に
よってガスケット６を予め膜電極複合体２の電解質膜３
に対して一体化したものである。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【００２７】すなわち、上記構成を備えた本発明の請求
項１または２による燃料電池用ガスケットにおいては、
当該ガスケットが導電性ゴムによって成形されるととも
に当該ガスケットを介しての導電経路が形成されるため
に、当該ガスケットを介しての新たな導電経路が形成さ
れる。したがって、当該ガスケットを備えたセルによれ
ば、新たな導電経路の形成によりセル積層方向の導電性
を増大させることができ、よってこの分、発電効率を向
上させることができる。また、発電量を従来と同じとす
る場合には、導電性の増大によりセパレータの表面積を
従来よりも小さくしてコンパクト化を実現することがで
き、またセルの積層数を従来よりも少なくすることがで
きる。
項１または２による燃料電池用ガスケットにおいては、
当該ガスケットが導電性ゴムによって成形されるととも
に当該ガスケットを介しての導電経路が形成されるため
に、当該ガスケットを介しての新たな導電経路が形成さ
れる。したがって、当該ガスケットを備えたセルによれ
ば、新たな導電経路の形成によりセル積層方向の導電性
を増大させることができ、よってこの分、発電効率を向
上させることができる。また、発電量を従来と同じとす
る場合には、導電性の増大によりセパレータの表面積を
従来よりも小さくしてコンパクト化を実現することがで
き、またセルの積層数を従来よりも少なくすることがで
きる。
【００２８】またこれに加えて、上記構成を備えた本発
明の請求項３または４による燃料電池用ガスケットにお
いては、ガスケットが予めセパレータまたは膜電極複合
体に対して一体化されているために、これらの部品の取
扱い性ないし組立性を向上させることができる。
明の請求項３または４による燃料電池用ガスケットにお
いては、ガスケットが予めセパレータまたは膜電極複合
体に対して一体化されているために、これらの部品の取
扱い性ないし組立性を向上させることができる。
【図１】本発明の実施例に係るガスケットを備えた燃料
電池セルの要部断面図
電池セルの要部断面図
【図２】本発明の他の実施例に係るガスケットを備えた
燃料電池セルの要部断面図
燃料電池セルの要部断面図
【図３】本発明の他の実施例に係るガスケットを備えた
燃料電池セルの要部断面図
燃料電池セルの要部断面図
１ セル
２ 膜電極複合体
３ 電解質膜
３ａ，４ａ 周縁部
４ 反応電極部
５ セパレータ
５ａ ガスケット取付部
６ ガスケット
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年８月２４日（２００１．８．２
４）
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 燃料電池用ガスケット
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池の構成要
素をなす燃料電池用の構成部品に関するものであり、更
に詳しくは、燃料電池用のガスケットに関するものであ
る。
素をなす燃料電池用の構成部品に関するものであり、更
に詳しくは、燃料電池用のガスケットに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、単セルを複数積層してスタ
ックを形成しており、その積層方向両端において電気を
取り出す構成となっており、その構成要素となるセパレ
ータやガス拡散層等は導電性の良い部材を使用してい
る。これに対して、燃料電池用のガスケットは従来、一
般的なゴム材料を用いて成形されていることから、電気
的には絶縁状態となる。したがって、このガスケットの
接触面積分は積層方向の導電性を損なうこととなり、よ
って発電効率上のロスが発生している。
ックを形成しており、その積層方向両端において電気を
取り出す構成となっており、その構成要素となるセパレ
ータやガス拡散層等は導電性の良い部材を使用してい
る。これに対して、燃料電池用のガスケットは従来、一
般的なゴム材料を用いて成形されていることから、電気
的には絶縁状態となる。したがって、このガスケットの
接触面積分は積層方向の導電性を損なうこととなり、よ
って発電効率上のロスが発生している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
みて、燃料電池のセル積層方向の導電性を増大させるこ
とができ、もって発電効率を向上させることが可能な燃
料電池用ガスケットを提供することを目的とする。
みて、燃料電池のセル積層方向の導電性を増大させるこ
とができ、もって発電効率を向上させることが可能な燃
料電池用ガスケットを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１による燃料電池用ガスケットは、
電解質膜の両面に触媒層、ガス拡散層からなる反応電極
を有し、そこに燃料ガスまたは酸化剤ガスを供給するセ
パレータと、各反応ガスをシールするガスケットを備え
た燃料電池において、ガスケットが導電性ゴムにて形成
されることを特徴とするものである。
め、本発明の請求項１による燃料電池用ガスケットは、
電解質膜の両面に触媒層、ガス拡散層からなる反応電極
を有し、そこに燃料ガスまたは酸化剤ガスを供給するセ
パレータと、各反応ガスをシールするガスケットを備え
た燃料電池において、ガスケットが導電性ゴムにて形成
されることを特徴とするものである。
【０００５】また、本発明の請求項２による燃料電池用
ガスケットは、発電時の発熱を冷却するための冷媒を供
給するセパレータと、冷媒をシールするガスケットを備
えた燃料電池において、ガスケットが導電性ゴムにて形
成されることを特徴とするものである。
ガスケットは、発電時の発熱を冷却するための冷媒を供
給するセパレータと、冷媒をシールするガスケットを備
えた燃料電池において、ガスケットが導電性ゴムにて形
成されることを特徴とするものである。
【０００６】また、本発明の請求項３による燃料電池用
ガスケットは、請求項１または２に記載した反応ガスま
たは冷媒等の密封流体をシールするガスケットであっ
て、当該ガスケットが導電性ゴムよりなり、当該ガスケ
ットを介しての導電経路を形成することを特徴とするも
のである。
ガスケットは、請求項１または２に記載した反応ガスま
たは冷媒等の密封流体をシールするガスケットであっ
て、当該ガスケットが導電性ゴムよりなり、当該ガスケ
ットを介しての導電経路を形成することを特徴とするも
のである。
【０００７】また、本発明の請求項４による燃料電池用
ガスケットは、上記した請求項１、２または３の何れか
に記載された燃料電池用ガスケットにおいて、当該ガス
ケットがゴム単体からなることを特徴とするものであ
る。
ガスケットは、上記した請求項１、２または３の何れか
に記載された燃料電池用ガスケットにおいて、当該ガス
ケットがゴム単体からなることを特徴とするものであ
る。
【０００８】また、本発明の請求項５による燃料電池用
ガスケットは、上記した請求項１、２または３の何れか
に記載された燃料電池用ガスケットにおいて、当該ガス
ケットがセパレータと一体化されていることを特徴とす
るものである。
ガスケットは、上記した請求項１、２または３の何れか
に記載された燃料電池用ガスケットにおいて、当該ガス
ケットがセパレータと一体化されていることを特徴とす
るものである。
【０００９】更にまた、本発明の請求項６による燃料電
池用ガスケットは、上記した請求項１、２または３の何
れかに記載された燃料電池用ガスケットにおいて、当該
ガスケットが膜電極複合体と一体化されていることを特
徴とするものである。
池用ガスケットは、上記した請求項１、２または３の何
れかに記載された燃料電池用ガスケットにおいて、当該
ガスケットが膜電極複合体と一体化されていることを特
徴とするものである。
【００１０】上記構成を備えた本発明の請求項１、２ま
たは３による燃料電池用ガスケットにおいては、当該ガ
スケットが導電性ゴムによって成形されるとともに当該
ガスケットを介しての導電経路が形成されるために、燃
料電池セルないしスタックに新たな導電経路が形成され
ることになる。ガスケットのタイプとしては、ゴム単体
構造（請求項４）、セパレータ一体型構造（請求項５）
または膜電極複合体一体型構造（請求項６）等が考えら
れる。
たは３による燃料電池用ガスケットにおいては、当該ガ
スケットが導電性ゴムによって成形されるとともに当該
ガスケットを介しての導電経路が形成されるために、燃
料電池セルないしスタックに新たな導電経路が形成され
ることになる。ガスケットのタイプとしては、ゴム単体
構造（請求項４）、セパレータ一体型構造（請求項５）
または膜電極複合体一体型構造（請求項６）等が考えら
れる。
【００１１】尚、本件出願には、以下の技術的事項が含
まれる。
まれる。
【００１２】すなわち、上記目的を達成するため、本件
出願が提案する一の発明は、電解質膜の両面に触媒層、
ガス拡散層からなる反応電極を有し、そこに燃料ガスま
たは酸化剤ガスを供給するセパレータと、各反応ガスを
シールするガスケットを備えた燃料電池において、ガス
ケットが導電性ゴムにて形成されることを特徴とするも
のである。
出願が提案する一の発明は、電解質膜の両面に触媒層、
ガス拡散層からなる反応電極を有し、そこに燃料ガスま
たは酸化剤ガスを供給するセパレータと、各反応ガスを
シールするガスケットを備えた燃料電池において、ガス
ケットが導電性ゴムにて形成されることを特徴とするも
のである。
【００１３】また、上記の構成に加えて、発電時の発熱
を冷却するための冷媒を供給するセパレータと、冷媒を
シールするガスケットを備えた燃料電池において、ガス
ケットが導電性ゴムにて形成されることを特徴とするも
のである。
を冷却するための冷媒を供給するセパレータと、冷媒を
シールするガスケットを備えた燃料電池において、ガス
ケットが導電性ゴムにて形成されることを特徴とするも
のである。
【００１４】ガスケット材料の種類については、導電性
を有し、かつ燃料電池に使用できるものであれば特に制
限はないが、圧縮永久歪みに優れ、系の汚染をしない材
料であることが好ましく、これらの観点からして、例え
ば、エチレンプロピレンジエン（ＥＰＤＭ）、ブチル、
シリコーンまたはフッ素等のゴム材料が好適に使用され
る。
を有し、かつ燃料電池に使用できるものであれば特に制
限はないが、圧縮永久歪みに優れ、系の汚染をしない材
料であることが好ましく、これらの観点からして、例え
ば、エチレンプロピレンジエン（ＥＰＤＭ）、ブチル、
シリコーンまたはフッ素等のゴム材料が好適に使用され
る。
【００１５】ガスケット材料の導電性については、導電
性を有するものであれば特に制限はないが、好適には、
１０−１〜１０２Ω・ｃｍ程度の導電性を有する導電性
ゴム材料が考えられる。
性を有するものであれば特に制限はないが、好適には、
１０−１〜１０２Ω・ｃｍ程度の導電性を有する導電性
ゴム材料が考えられる。
【００１６】また、上記したようにガスケットのタイプ
としては、ゴム単体、セパレータ一体型または膜電極複
合体一体型等が考えられる。
としては、ゴム単体、セパレータ一体型または膜電極複
合体一体型等が考えられる。
【００１７】上記構成によれば、以下の作用効果を奏す
ることが可能である。
ることが可能である。
【００１８】 ガスケットが導電性を有することか
ら、従来の一般的なゴムを使用する場合と比較して、セ
ル全体での発電効率が向上する。 同一の発電能力を得ることを考えた場合、シール接
触面積分の導電性の向上を考慮し、セパレータの表面積
を小さくでき、コンパクトな設計が可能となる。 同一の発電能力を得ることを考えた場合、シール接
触面積分の導電性の向上を考慮し、セルの積層数を少な
くすることが可能となる。
ら、従来の一般的なゴムを使用する場合と比較して、セ
ル全体での発電効率が向上する。 同一の発電能力を得ることを考えた場合、シール接
触面積分の導電性の向上を考慮し、セパレータの表面積
を小さくでき、コンパクトな設計が可能となる。 同一の発電能力を得ることを考えた場合、シール接
触面積分の導電性の向上を考慮し、セルの積層数を少な
くすることが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にし
たがって説明する。
たがって説明する。
【００２０】図１は、本発明の実施例に係るガスケット
６を備えた燃料電池セル１の要部断面を示しており、こ
のセル１は以下のように構成されている。
６を備えた燃料電池セル１の要部断面を示しており、こ
のセル１は以下のように構成されている。
【００２１】すなわち先ず、電解質膜（イオン交換膜）
３の両面にそれぞれ、触媒層およびガス拡散層（ＧＤ
Ｌ）を備えた反応電極部４が重ねられて膜電極複合体
（ＭＥＡ）２が構成されており、この膜電極複合体２の
上下にそれぞれセパレータ５が重ねられて膜電極複合体
２を挟み込んでいる。
３の両面にそれぞれ、触媒層およびガス拡散層（ＧＤ
Ｌ）を備えた反応電極部４が重ねられて膜電極複合体
（ＭＥＡ）２が構成されており、この膜電極複合体２の
上下にそれぞれセパレータ５が重ねられて膜電極複合体
２を挟み込んでいる。
【００２２】膜電極複合体２において、電解質膜３の周
縁部３ａは反応電極部４の周縁部４ａよりも平面方向に
大きく形成されており、この反応電極部４よりも平面方
向に突出する電解質膜３とセパレータ５との間にそれぞ
れガスケット６が介装されて反応ガス等の密封流体をシ
ールしている。
縁部３ａは反応電極部４の周縁部４ａよりも平面方向に
大きく形成されており、この反応電極部４よりも平面方
向に突出する電解質膜３とセパレータ５との間にそれぞ
れガスケット６が介装されて反応ガス等の密封流体をシ
ールしている。
【００２３】ガスケット６はそれぞれ、ゴム単体タイプ
であって電解質膜３およびセパレータ５に対して非接着
とされており、セパレータ５に設けた溝状のガスケット
取付部５ａに嵌め込まれている。
であって電解質膜３およびセパレータ５に対して非接着
とされており、セパレータ５に設けた溝状のガスケット
取付部５ａに嵌め込まれている。
【００２４】また、このガスケット６はＥＰＤＭ、ブチ
ルゴム、シリコーンゴムまたはフッ素ゴム等の導電性ゴ
ムによって成形されており、この導電性ゴムよりなるガ
スケット６が電解質膜３およびセパレータ５に接触する
ことにより、ここにこのガスケット６を介しての新たな
導電経路が形成されている。
ルゴム、シリコーンゴムまたはフッ素ゴム等の導電性ゴ
ムによって成形されており、この導電性ゴムよりなるガ
スケット６が電解質膜３およびセパレータ５に接触する
ことにより、ここにこのガスケット６を介しての新たな
導電経路が形成されている。
【００２５】したがって、上記ガスケット６を備えたセ
ル１によれば、新たな導電経路の形成によりセル積層方
向の導電性を増大させることができ、よってこの分、発
電効率を向上させることができる。また、発電量を従来
と同じとする場合には、上記導電性の増大によりセパレ
ータ５の表面積を従来よりも小さくしてコンパクト化を
実現することができ、またセル１の積層数を従来よりも
少なくすることができる。
ル１によれば、新たな導電経路の形成によりセル積層方
向の導電性を増大させることができ、よってこの分、発
電効率を向上させることができる。また、発電量を従来
と同じとする場合には、上記導電性の増大によりセパレ
ータ５の表面積を従来よりも小さくしてコンパクト化を
実現することができ、またセル１の積層数を従来よりも
少なくすることができる。
【００２６】尚、図において、ガスケット６の断面形状
はＯリング状とされているが、その断面形状は特に限定
されるものではなく、例えば、四角形、台形、三角形ま
たは山形などであっても良く、シール用のリップやビー
ドを備えたものであっても良い。
はＯリング状とされているが、その断面形状は特に限定
されるものではなく、例えば、四角形、台形、三角形ま
たは山形などであっても良く、シール用のリップやビー
ドを備えたものであっても良い。
【００２７】また、上記実施例では、ガスケット６はゴ
ム単体タイプとされているが、セパレータ一体タイプま
たは膜電極複合体一体タイプであっても良い。セパレー
タ一体タイプは、図２に示すように、接着剤による接着
またはゴム自身の接着性による接着等によってガスケッ
ト６を予めセパレータ５に対して一体化したものであ
り、膜電極複合体一体タイプは、図３に示すように、接
着剤による接着またはゴム自身の接着性による接着等に
よってガスケット６を予め膜電極複合体２の電解質膜３
に対して一体化したものである。
ム単体タイプとされているが、セパレータ一体タイプま
たは膜電極複合体一体タイプであっても良い。セパレー
タ一体タイプは、図２に示すように、接着剤による接着
またはゴム自身の接着性による接着等によってガスケッ
ト６を予めセパレータ５に対して一体化したものであ
り、膜電極複合体一体タイプは、図３に示すように、接
着剤による接着またはゴム自身の接着性による接着等に
よってガスケット６を予め膜電極複合体２の電解質膜３
に対して一体化したものである。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【００２９】すなわち、上記構成を備えた本発明の請求
項１、２、３または４による燃料電池用ガスケットにお
いては、当該ガスケットが導電性ゴムによって成形され
るとともに当該ガスケットを介しての導電経路が形成さ
れるために、当該ガスケットを介しての新たな導電経路
が形成される。したがって、当該ガスケットを備えたセ
ルによれば、新たな導電経路の形成によりセル積層方向
の導電性を増大させることができ、よってこの分、発電
効率を向上させることができる。また、発電量を従来と
同じとする場合には、導電性の増大によりセパレータの
表面積を従来よりも小さくしてコンパクト化を実現する
ことができ、またセルの積層数を従来よりも少なくする
ことができる。
項１、２、３または４による燃料電池用ガスケットにお
いては、当該ガスケットが導電性ゴムによって成形され
るとともに当該ガスケットを介しての導電経路が形成さ
れるために、当該ガスケットを介しての新たな導電経路
が形成される。したがって、当該ガスケットを備えたセ
ルによれば、新たな導電経路の形成によりセル積層方向
の導電性を増大させることができ、よってこの分、発電
効率を向上させることができる。また、発電量を従来と
同じとする場合には、導電性の増大によりセパレータの
表面積を従来よりも小さくしてコンパクト化を実現する
ことができ、またセルの積層数を従来よりも少なくする
ことができる。
【００３０】またこれに加えて、上記構成を備えた本発
明の請求項５または６による燃料電池用ガスケットにお
いては、ガスケットが予めセパレータまたは膜電極複合
体に対して一体化されているために、これらの部品の取
扱い性ないし組立性を向上させることができる。
明の請求項５または６による燃料電池用ガスケットにお
いては、ガスケットが予めセパレータまたは膜電極複合
体に対して一体化されているために、これらの部品の取
扱い性ないし組立性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るガスケットを備えた燃料
電池セルの要部断面図
電池セルの要部断面図
【図２】本発明の他の実施例に係るガスケットを備えた
燃料電池セルの要部断面図
燃料電池セルの要部断面図
【図３】本発明の他の実施例に係るガスケットを備えた
燃料電池セルの要部断面図
燃料電池セルの要部断面図
【符号の説明】
１ セル
２ 膜電極複合体
３ 電解質膜
３ａ，４ａ 周縁部
４ 反応電極部
５ セパレータ
５ａ ガスケット取付部
６ ガスケット
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｍ 8/10 Ｈ０１Ｍ 8/10
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料電池の構成要素である膜電極複合体
（２）とセパレータ（５）との間に配置されて反応ガス
または冷媒等の密封流体をシールするガスケット（６）
であって、当該ガスケット（６）が導電性ゴムよりな
り、当該ガスケット（６）を介しての導電経路を形成す
ることを特徴とする燃料電池用ガスケット。 - 【請求項２】 請求項１の燃料電池用ガスケットにおい
て、 当該ガスケット（６）がゴム単体からなることを特徴と
する燃料電池用ガスケット。 - 【請求項３】 請求項１の燃料電池用ガスケットにおい
て、 当該ガスケット（６）がセパレータ（５）と一体化され
ていることを特徴とする燃料電池用ガスケット。 - 【請求項４】 請求項１の燃料電池用ガスケットにおい
て、 当該ガスケット（６）が膜電極複合体（２）と一体化さ
れていることを特徴とする燃料電池用ガスケット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001201616A JP2003017093A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 燃料電池用ガスケット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001201616A JP2003017093A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 燃料電池用ガスケット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017093A true JP2003017093A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19038541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001201616A Withdrawn JP2003017093A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 燃料電池用ガスケット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003017093A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005108850A (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Samsung Sdi Co Ltd | 直接液体燃料電池スタック |
| KR100803196B1 (ko) | 2006-08-02 | 2008-02-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지용 실링부재 |
| WO2011158286A1 (ja) | 2010-06-15 | 2011-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池、燃料電池の製造方法 |
| US8420273B2 (en) | 2003-06-02 | 2013-04-16 | Fuelcellpower Co., Ltd. | Sealing structure for polymer electrolyte fuel cell |
-
2001
- 2001-07-03 JP JP2001201616A patent/JP2003017093A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8420273B2 (en) | 2003-06-02 | 2013-04-16 | Fuelcellpower Co., Ltd. | Sealing structure for polymer electrolyte fuel cell |
| JP2005108850A (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Samsung Sdi Co Ltd | 直接液体燃料電池スタック |
| US7579101B2 (en) | 2003-10-01 | 2009-08-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Direct liquid feed fuel cell stack |
| JP4519595B2 (ja) * | 2003-10-01 | 2010-08-04 | 三星エスディアイ株式会社 | 直接液体燃料電池スタック |
| KR100803196B1 (ko) | 2006-08-02 | 2008-02-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지용 실링부재 |
| WO2011158286A1 (ja) | 2010-06-15 | 2011-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池、燃料電池の製造方法 |
| US8877406B2 (en) | 2010-06-15 | 2014-11-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell, and method of manufacturing a fuel cell |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060307 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080814 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090306 |