JP2003086197A - Separator for fuel cell - Google Patents

Separator for fuel cell

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JP2003086197A
JP2003086197A JP2001274682A JP2001274682A JP2003086197A JP 2003086197 A JP2003086197 A JP 2003086197A JP 2001274682 A JP2001274682 A JP 2001274682A JP 2001274682 A JP2001274682 A JP 2001274682A JP 2003086197 A JP2003086197 A JP 2003086197A
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separator
fuel cell
bent
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Application number
JP2001274682A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Asai
康之 浅井
剛 ▲高▼橋
Takeshi Takahashi
Toshiyuki Suzuki
稔幸 鈴木
Itsushin So
一新 曽
Koetsu Hibino
光悦 日比野
Toshiyuki Inagaki
敏幸 稲垣
Katsuhiro Kajio
克宏 梶尾
Tsutomu Ochi
勉 越智
Mikio Wada
三喜男 和田
Yuichi Yatsugami
裕一 八神
Haruhisa Niimi
治久 新美
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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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
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator for supplying fuel gas and oxidizing gas more evenly to an electrode. SOLUTION: Bent ribs 42a, 42b and 46 are formed on the outer periphery of the bent sections of two U-shaped flow passages formed by flow-passage forming ribs 34, 36 and 38 on the surface of the separator 20, the bent ribs serving as integrally continuing projecting parts to form a U-shaped channel along the shape of the bent section of each of the U-shaped flow passages. A plurality of approximately square bent protrusions 44 and 48 are formed on the inner periphery of the bent sections. The bent ribs 42a, 42b and 46 and the plurality of bent protrusions 44 and 48 prevent the fuel gas and the oxidizing gas from collecting on the inner periphery of the bent sections when flowing, while also preventing moisture from remaining on the inner periphery. As a result, when a fuel-cell stack is formed, the fuel gas and the oxidizing gas can be evenly supplied to the entire electrode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用のセパ
レータに関し、詳しくは、電極と当接して燃料ガスや酸
化ガスの流路を形成する複数の凸部を有し、前記電極と
積層されて燃料電池スタックを形成した際に単位セル間
の隔壁をなす燃料電池用のセパレータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a separator for a fuel cell, and more specifically, it has a plurality of convex portions that come into contact with electrodes to form a flow path for fuel gas or oxidizing gas, and is laminated with the electrodes. The present invention relates to a fuel cell separator that forms a partition wall between unit cells when a fuel cell stack is formed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の燃料電池用のセパレータ
としては、図4の従来例のセパレータとして示されるよ
うに、ガス拡散電極とにより形成される燃料ガスや酸化
ガスの流路を、流路形成リブにより全体として二つのU
字状とし、その直線部分については複数の直線リブによ
り流路をガイドし、流向の変化する部位、即ちU字状の
流路の屈曲部については断面が正方形型の複数の凸部に
よりガスの拡散性を向上させて燃料ガスや酸化ガスの流
向を変化させるものが提案されている(例えば、特開平
10−106594号公報など)。この従来例のセパレ
ータによれば、ガス拡散電極全体に燃料ガスや酸化ガス
を均等に供給することができるとされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a separator for a fuel cell of this type, as shown in the conventional separator in FIG. 4, a flow path for fuel gas or oxidizing gas formed by a gas diffusion electrode is used. Two U as a whole due to the passage forming rib
The flow path is guided by a plurality of linear ribs in the shape of a straight line, and the portion where the flow direction changes, that is, the bent portion of the U-shaped flow path, has a plurality of square-shaped convex portions with a square cross-section. It has been proposed to improve the diffusivity and change the flow direction of the fuel gas or the oxidizing gas (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-106594). According to this conventional separator, the fuel gas and the oxidizing gas can be uniformly supplied to the entire gas diffusion electrode.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例のセパレータでは、燃料ガスや酸化ガスの流向が変
化する部位において、ガスは内周側を多く流れ、外周側
にはあまり流れないという問題が生じていた。この問題
は、燃料ガスや酸化ガスのガス拡散電極への均等な供給
を阻害するものであるから、燃料電池の性能を十分に発
揮させることができない。
However, in the separator of this conventional example, there is a problem that a large amount of gas flows on the inner peripheral side and does not flow much on the outer peripheral side at the portion where the flow direction of the fuel gas or the oxidizing gas changes. It was happening. This problem hinders the uniform supply of the fuel gas and the oxidizing gas to the gas diffusion electrode, so that the performance of the fuel cell cannot be sufficiently exhibited.

【0004】また、燃料電池は、水素と酸素の電気分解
の逆反応により発電するから、ガス拡散電極の一方には
水が発生し、その水によってガス流路が塞がれて以降の
ガス流路でガスがあまり流れないという問題も生じさせ
る。また、固体高分子電解質膜では、その膜の性能を維
持するためガスに水分を含ませて供給するため、この水
分が凝縮してガス流路を塞いでしまうことも考えられ
る。従って、セパレータの排水性に十分配慮することは
燃料ガスや酸化ガスの均等な供給、ひいては燃料電池の
性能向上につながる。
Further, since the fuel cell generates electricity by the reverse reaction of the electrolysis of hydrogen and oxygen, water is generated on one side of the gas diffusion electrode, and the gas flow path is blocked by the water, and the gas flow after that. It also creates the problem of not much gas flowing in the road. Further, in the case of the solid polymer electrolyte membrane, since the gas is supplied with a water content contained therein in order to maintain the performance of the membrane, it is possible that the water content condenses and blocks the gas flow path. Therefore, giving due consideration to the drainage property of the separator leads to the uniform supply of the fuel gas and the oxidizing gas, and further, the improvement of the performance of the fuel cell.

【0005】本発明の燃料電池用のセパレータは、こう
した問題を解決して燃料ガスや酸化ガスをより均等に電
極に供給することを目的とする。
The purpose of the separator for a fuel cell of the present invention is to solve these problems and to more uniformly supply the fuel gas and the oxidizing gas to the electrodes.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の燃料電池用のセパレータは、上述の目的を達成す
るために以下の手段を採った。
Means for Solving the Problems and Actions and Effects Thereof The fuel cell separator of the present invention employs the following means in order to achieve the above object.

【0007】本発明の第1の燃料電池用のセパレータ
は、電極と当接して燃料ガスや酸化ガスの流路を形成す
る複数の凸部を有し、前記電極と積層されて燃料電池ス
タックを形成した際に単位セル間の隔壁をなす燃料電池
用のセパレータであって、前記ガスの流向を変化させる
部位における前記凸部は、外周側ほど前記ガスの拡散を
制限するよう形成されてなることを要旨とする。
The first fuel cell separator of the present invention has a plurality of convex portions that contact the electrodes to form flow paths for fuel gas and oxidizing gas, and are stacked with the electrodes to form a fuel cell stack. A separator for a fuel cell forming a partition wall between unit cells when formed, wherein the convex portion in a portion that changes the flow direction of the gas is formed so as to limit diffusion of the gas toward the outer peripheral side. Is the gist.

【0008】この本発明の第1の燃料電池用のセパレー
タでは、ガスの流向を変化させる部位における凸部は、
外周側ほどガスの拡散を制限するように形成されている
から、ガスが流れにくい外周側ではガスの拡散を規制し
て外周側における十分なガスの流れを確保すると共に内
周側のガスの流向の自由度を確保して内周側の水分の滞
留を防止することができる。この結果、ガスを電極全体
に均等に供給することができ、電極等と積層させて燃料
電池スタックを形成した際にはその性能をより向上させ
ることができる。
In the first fuel cell separator of the present invention, the convex portion at the portion for changing the gas flow direction is
Since it is formed so as to limit the diffusion of gas toward the outer peripheral side, the diffusion of gas is restricted on the outer peripheral side where gas flow is difficult to ensure a sufficient gas flow on the outer peripheral side and the gas flow direction on the inner peripheral side. The degree of freedom can be secured to prevent the retention of water on the inner peripheral side. As a result, the gas can be uniformly supplied to the entire electrode, and the performance thereof can be further improved when the fuel cell stack is formed by stacking the gas with the electrode and the like.

【0009】本発明の第2の燃料電池用のセパレータ
は、電極と当接して燃料ガスや酸化ガスの流路を形成す
る複数の凸部を有し、前記電極と積層されて燃料電池ス
タックを形成した際に単位セル間の隔壁をなす燃料電池
用のセパレータであって、前記ガスの流向を変化させる
部位における外周側の前記凸部の少なくとも一部は、前
記ガスの流向に沿って少なくとも所定箇所の前後に亘っ
て一体的に形成され、該部位における内周側の前記凸部
は、離散的に形成されてなることを要旨とする。
A second fuel cell separator according to the present invention has a plurality of convex portions that come into contact with electrodes to form flow paths for fuel gas and oxidizing gas, and is laminated with the electrodes to form a fuel cell stack. A separator for a fuel cell that forms partition walls between unit cells when formed, wherein at least a part of the convex portion on the outer peripheral side in a portion that changes the flow direction of the gas is at least a predetermined value along the flow direction of the gas. The gist is that the convex portions on the inner peripheral side of the portion are integrally formed over the front and rear of the portion and are discretely formed.

【0010】この本発明の第2の燃料電池用のセパレー
タでは、ガスの流向を変化させる部位における外周側の
凸部の少なくとも一部は、ガスの流向に沿って少なくと
も所定箇所の前後に亘って一体的に形成され、その部位
の内周側の凸部は、離散的に形成されているから、ガス
の流向を変化させる部位において、ガスが淀みやすい外
周側に十分なガスの供給を行なうと共に内周側の水分の
滞留を防止することができる。この結果、ガスを電極全
体に均等に供給することができ、電極等と積層させて燃
料電池スタックを形成した際にはその性能をより向上さ
せることができる。
In the second fuel cell separator of the present invention, at least a part of the convex portion on the outer peripheral side in the portion for changing the gas flow direction extends along the gas flow direction at least before and after the predetermined position. Since the convex portion on the inner peripheral side of the portion formed integrally is formed discretely, sufficient gas is supplied to the outer peripheral side where the gas tends to stagnant at the portion where the gas flow direction is changed. It is possible to prevent the retention of water on the inner peripheral side. As a result, the gas can be uniformly supplied to the entire electrode, and the performance thereof can be further improved when the fuel cell stack is formed by stacking the gas with the electrode and the like.

【0011】こうした本発明の第2の燃料電池用のセパ
レータにおいて、前記ガスの流向を変化させる部位は、
該流向を変化させる複数の角部を有し、前記所定箇所
は、前記角部であるものとすることもできる。
In the second fuel cell separator of the present invention, the portion for changing the flow direction of the gas is
A plurality of corners that change the flow direction may be provided, and the predetermined portion may be the corner.

【0012】また、本発明の第2の燃料電池用のセパレ
ータにおいて、前記所定箇所は、前記ガスの流向を変化
させる部位であるものとすることもできる。
In the second fuel cell separator of the present invention, the predetermined portion may be a portion for changing the flow direction of the gas.

【0013】更に、本発明の第2の燃料電池用のセパレ
ータにおいて、前記ガスの流向を変化させる部位の外周
側の前記凸部は、下流側ほど流路溝が狭くなるよう形成
されてなるものとすることもできる。こうすれば、燃料
ガスや酸化ガスの消費に伴う流速の低下を防止すること
ができる。
Further, in the second fuel cell separator of the present invention, the convex portion on the outer peripheral side of the portion for changing the flow direction of the gas is formed such that the flow channel groove becomes narrower toward the downstream side. Can also be In this way, it is possible to prevent the flow rate from decreasing due to the consumption of the fuel gas and the oxidizing gas.

【0014】また、本発明の第2の燃料電池用のセパレ
ータにおいて、前記ガスの流向を変化させる部位におけ
る内周側の前記凸部は、断面が略円形型または略正方形
型に形成されてなるものとすることもできる。
Further, in the second fuel cell separator of the present invention, the convex portion on the inner peripheral side in the portion for changing the flow direction of the gas is formed in a substantially circular shape or a substantially square shape in cross section. It can also be one.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
燃料電池用のセパレータ20の構成の概略を示す構成図
である。このセパレータ20は、ガス不透過の緻密性カ
ーボンにより形成されている。図示するように、セパレ
ータ20の各辺近傍には、燃料ガス(例えば、水素を含
有する水素リッチガス等)をセパレータ20の表面に導
入するための燃料ガス導入孔22と、燃料ガスを他の単
位セルと連絡するための燃料ガス連絡孔23と、燃料ガ
スをセパレータ20から排出するための燃料ガス排出孔
24と、酸化ガス(例えば、酸素を含有する空気等)を
図示しないセパレータの裏面に導入するための酸化ガス
導入孔26と、酸化ガスを他の単位セルと連絡するため
の酸化ガス連絡孔27と、この酸化ガスをセパレータ2
0から排出するための酸化ガス排出孔28と、冷却水の
水路を形成する冷却水孔30,32とが形成されてい
る。これらの孔は、図示しないが、積層して燃料電池ス
タックを形成した際には、燃料電池スタックの積層方向
に燃料ガスや酸化ガスあるいは冷却水を流入または流出
するため流路が形成され、燃料電池スタック内の各セル
に燃料ガスや酸化ガスが供給され、燃料電池スタックを
冷却するために規則的に積層された各冷却部材に冷却水
が供給されるようになっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a separator 20 for a fuel cell which is an embodiment of the present invention. The separator 20 is formed of dense gas-impermeable carbon. As shown in the figure, near each side of the separator 20, a fuel gas introduction hole 22 for introducing a fuel gas (for example, a hydrogen-rich gas containing hydrogen) to the surface of the separator 20 and a fuel gas in another unit are provided. A fuel gas communication hole 23 for communicating with the cell, a fuel gas discharge hole 24 for discharging the fuel gas from the separator 20, and an oxidizing gas (for example, air containing oxygen) are introduced into the back surface of the separator (not shown). For introducing the oxidizing gas, an oxidizing gas connecting hole 27 for connecting the oxidizing gas with other unit cells, and this oxidizing gas for the separator 2
Oxidizing gas discharge hole 28 for discharging from 0 and cooling water holes 30 and 32 forming a water passage of cooling water are formed. Although these holes are not shown, when the fuel cell stacks are stacked to form a fuel cell stack, a flow path is formed for inflow or outflow of the fuel gas, the oxidizing gas, or the cooling water in the stacking direction of the fuel cell stack. A fuel gas or an oxidizing gas is supplied to each cell in the cell stack, and cooling water is supplied to each cooling member that is regularly stacked to cool the fuel cell stack.

【0016】セパレータ20の表面には、燃料ガス導入
孔22から導入された燃料ガスが全体としてU字状に流
れて燃料ガス連絡孔23に至り、この燃料ガス連絡孔2
3から同様にU字状に流れて燃料ガス排出孔24へ排出
される流路を形成する3本の流路形成リブ34,36,
38が形成されている。この3本の流路形成リブ34,
36,38により形成された二つのU字状の流路の直線
部分には格子状の流路溝を形成する断面が略正方形の複
数の突起40が形成されており、燃料ガスの電極への効
率的な拡散と電極との十分な接触を確保している。二つ
のU字状の流路における屈曲部には、その外周側では、
屈曲の形状に沿ってコの字型の一つあるいは等間隔の複
数の流路溝を形成する一体の連続した屈曲部リブ42
a,42b,46が形成されており、燃料ガスが屈曲部
の内周側に片寄って流れるのを防止し、外周側にも燃料
ガスが十分に流れるようにしている。屈曲部の内周側で
は、U字状の流路の直線部分と同様に断面が略正方形の
離散した複数の屈曲部突起44が形成されており、これ
により電極と積層したときに格子状の流路溝が形成され
て屈曲部内の水分の滞留を防止し、燃料ガスの流れが阻
害されるのを防止している。また、万が一、屈曲部内の
一部分に水分が滞留した場合でも燃料ガスが他の方向か
ら迂回できるから、以降の流路におけるガスの流れが阻
害されるのを防止することができる。
On the surface of the separator 20, the fuel gas introduced from the fuel gas introduction hole 22 flows in a U shape as a whole to reach the fuel gas communication hole 23, and the fuel gas communication hole 2 is formed.
Similarly, three flow passage forming ribs 34, 36, which form a flow passage from U to U shape and are discharged to the fuel gas discharge hole 24,
38 is formed. These three flow path forming ribs 34,
A plurality of projections 40 having a substantially square cross section that form a grid-like flow path groove are formed in the linear portion of the two U-shaped flow paths formed by 36 and 38, and the projections 40 for fuel gas to the electrode are formed. It ensures efficient diffusion and sufficient contact with the electrodes. In the bent portion of the two U-shaped flow paths, on the outer peripheral side,
An integral continuous bent portion rib 42 that forms one U-shaped or a plurality of evenly spaced channel grooves along the bent shape.
a, 42b, and 46 are formed to prevent the fuel gas from flowing toward the inner peripheral side of the bent portion, and to allow the fuel gas to sufficiently flow to the outer peripheral side. On the inner peripheral side of the bent portion, a plurality of discrete bent portion protrusions 44 each having a substantially square cross section are formed similarly to the linear portion of the U-shaped flow path. The flow channel groove is formed to prevent water from staying in the bent portion and prevent the flow of fuel gas from being hindered. Further, even if water stays in a part of the bent portion, the fuel gas can be diverted from the other direction, so that it is possible to prevent the gas flow in the subsequent flow passages from being obstructed.

【0017】セパレータ20の裏面には、図示しない
が、酸化ガス導入孔26から導入された酸化ガスが酸化
ガス連絡孔27を経由して酸化ガス排出孔28へ排出さ
れる二つのU字状の流路が、図1に例示するセパレータ
20の表面における燃料ガスの二つのU字状の流路と同
様に形成されている。したがって、セパレータ20の裏
面の説明は重複するから省略する。
On the back surface of the separator 20, although not shown, two U-shapes in which the oxidizing gas introduced from the oxidizing gas introducing hole 26 is discharged to the oxidizing gas discharge hole 28 via the oxidizing gas communication hole 27. The flow paths are formed in the same manner as the two U-shaped flow paths of the fuel gas on the surface of the separator 20 illustrated in FIG. Therefore, the description of the back surface of the separator 20 is omitted because it is redundant.

【0018】こうして構成された実施例のセパレータ2
0は、図2に固体高分子型燃料電池の単位セルの構成図
として例示するセルを構成する電解質膜50と燃料ガス
側の電極52と酸化ガス側の電極54と共に積層されて
図示しない燃料電池用スタックを構成する。なお、図2
に例示する単位セルにおいて、電解質膜50はフッ素系
樹脂等の固体高分子材料により形成されたプロトン導電
性の膜体により形成されており、電極52,54は白金
または白金と他の金属との合金の触媒が練り込められた
カーボンクロスにより形成されている。
The separator 2 of the embodiment thus constructed
Reference numeral 0 denotes a fuel cell (not shown) which is laminated together with an electrolyte membrane 50, a fuel gas side electrode 52, and an oxidizing gas side electrode 54, which constitute a cell illustrated as a unit cell configuration diagram of a polymer electrolyte fuel cell in FIG. A stack for Note that FIG.
In the unit cell illustrated in FIG. 1, the electrolyte membrane 50 is formed of a proton conductive membrane formed of a solid polymer material such as a fluorine resin, and the electrodes 52 and 54 are made of platinum or platinum and another metal. It is formed of carbon cloth in which an alloy catalyst is kneaded.

【0019】以上説明した実施例のセパレータ20によ
れば、二つのU字状の流路の屈曲部の外周側を屈曲部の
形状に沿って一体に連続する屈曲部リブ42a,42b
により形成し、内周側を断面が略正方形の複数の屈曲部
突起44により形成したから、燃料ガスや酸化ガスを屈
曲部の外周側にも十分に流すことができると共に内周側
における流路内の水分の滞留を防止して電極全体に均等
に燃料ガスや酸化ガスを供給することができる。この結
果、セパレータ20を電極52,54等と共に積層させ
て燃料電池スタックを形成した際にはその性能をより向
上させることができる。
According to the separator 20 of the embodiment described above, the bent portion ribs 42a, 42b are integrally continuous on the outer peripheral sides of the bent portions of the two U-shaped passages along the shape of the bent portion.
Since the inner peripheral side is formed by a plurality of bent portion protrusions 44 having a substantially square cross section, the fuel gas and the oxidizing gas can be sufficiently flowed to the outer peripheral side of the bent portion and the flow path on the inner peripheral side is formed. It is possible to prevent the retention of water in the interior and supply the fuel gas and the oxidizing gas evenly to the entire electrode. As a result, when the separator 20 is laminated with the electrodes 52, 54 and the like to form a fuel cell stack, the performance can be further improved.

【0020】実施例のセパレータ20では、二つのU字
型の流路における屈曲部の外周側に屈曲部の前後に亘っ
て幅が等間隔の流路溝を形成する複数の屈曲部リブ42
a,42bを形成したが、図3の変形例の屈曲部リブに
例示するように、発電によるガスの消費に伴うガスの流
速低下を考慮して下流になるほど流路溝が狭くなるよう
に屈曲部リブ142a,142bを形成するものとして
も構わない。
In the separator 20 of the embodiment, a plurality of bent portion ribs 42 are formed on the outer peripheral side of the bent portion in the two U-shaped flow passages so as to form flow passage grooves having equal intervals before and after the bent portion.
Although a and 42b are formed, as illustrated in the bent rib of the modified example of FIG. 3, the flow path groove is bent toward the downstream side in consideration of the decrease in the gas flow rate accompanying the gas consumption due to power generation. The ribs 142a and 142b may be formed.

【0021】実施例のセパレータ20では、二つのU字
型の流路における屈曲部の外周側にコの字型の流路溝を
形成する屈曲部リブ42a,42b,46を形成した
が、屈曲部の外周側に形成される直線部については一体
の連続したリブにより形成する必要はなく、図4の変形
例の屈曲部リブに例示するように、コの字型の二つの角
部は、その前後に亘って一体の連続したL字型のリブ2
42a,242bを形成し、コの字型の直線部において
は複数の突起243を形成するものとしても構わない。
In the separator 20 of the embodiment, bent ribs 42a, 42b, 46 forming U-shaped flow channel grooves are formed on the outer peripheral side of the bent portions in the two U-shaped flow channels. The linear portion formed on the outer peripheral side of the portion does not need to be formed by an integral continuous rib. As illustrated in the bent portion rib of the modified example of FIG. 4, the two corners of the U-shape are A continuous L-shaped rib 2 which is integrated over the front and rear thereof
42a and 242b may be formed, and a plurality of protrusions 243 may be formed in the U-shaped linear portion.

【0022】実施例のセパレータ20では、二つのUの
字型の流路における屈曲部の内周側に断面が略正方形型
の突起44,48を形成したが、断面が略正方形以外の
略四角形型や略円形型等その他の形状の突起を形成する
ものとしても構わない。
In the separator 20 of the embodiment, the projections 44 and 48 having a substantially square cross section are formed on the inner peripheral sides of the bent portions in the two U-shaped flow paths, but the cross sections are substantially quadrangular other than substantially square. It is also possible to form a protrusion having another shape such as a mold or a substantially circular shape.

【0023】なお、実施例のセパレータ20やその変形
例では、屈曲部がコの字型の場合を考えたが、屈曲部が
他の形である場合にも同様に適用可能であることは勿論
である。
In the separator 20 of the embodiment and its modification, the case where the bent portion has a U-shape is considered, but it is of course applicable to the case where the bent portion has another shape. Is.

【0024】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments of the present invention, and various embodiments are possible without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例である燃料電池用のセパレ
ータ20の構成の概略を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a separator 20 for a fuel cell that is an embodiment of the present invention.

【図2】 実施例のセパレータ20を用いて固体高分子
型燃料電池を構成した際の単位セルの構成の概略を示す
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a unit cell when a polymer electrolyte fuel cell is constructed using the separator 20 of the example.

【図3】 変形例の屈曲部リブ142a,142bを示
す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing bent portion ribs 142a and 142b of a modified example.

【図4】 変形例の屈曲部リブ242a,242bを示
す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing bent portion ribs 242a and 242b of a modified example.

【図5】 従来例のセパレータ320の構成を例示する
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the configuration of a conventional separator 320.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20,320 セパレータ、22 燃料ガス導入孔、2
3 燃料ガス連絡孔、24 燃料ガス排出孔、26 酸
化ガス導入孔、27 酸化ガス連絡孔、28酸化ガス排
出孔、30,32 冷却水孔、34,36,38,33
4,336,338 流路形成リブ、40 突起、42
a,42b,46,142a,142b,242a,2
42b 屈曲部リブ、44,48,144,244 屈
曲部突起、243 突起、50 電解質膜、52,54
電極。
20,320 separator, 22 fuel gas introduction hole, 2
3 Fuel gas communication hole, 24 Fuel gas discharge hole, 26 Oxidizing gas introduction hole, 27 Oxidizing gas communication hole, 28 Oxidizing gas discharge hole, 30, 32 Cooling water hole, 34, 36, 38, 33
4,336,338 Flow path forming ribs, 40 protrusions, 42
a, 42b, 46, 142a, 142b, 242a, 2
42b Bent portion rib, 44, 48, 144, 244 Bent portion protrusion, 243 protrusion, 50 Electrolyte membrane, 52, 54
electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 稔幸 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 曽 一新 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 日比野 光悦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 稲垣 敏幸 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 梶尾 克宏 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 越智 勉 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 和田 三喜男 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 八神 裕一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 新美 治久 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 5H026 AA06 CC04 CC10    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Toshiyuki Suzuki             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Soshin             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Mitsuetsu Hibino             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Toshiyuki Inagaki             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Katsuhiro Kajio             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Tsutomu Ochi             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Mikio Wada             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Yuichi Yagami             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Haruhisa Niimi             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. F-term (reference) 5H026 AA06 CC04 CC10

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電極と当接して燃料ガスや酸化ガスの流
路を形成する複数の凸部を有し、前記電極と積層されて
燃料電池スタックを形成した際に単位セル間の隔壁をな
す燃料電池用のセパレータであって、 前記ガスの流向を変化させる部位における前記凸部は、
外周側ほど前記ガスの拡散を制限するよう形成されてな
る燃料電池用のセパレータ。
1. A partition wall between unit cells when the fuel cell stack is formed by stacking with the electrodes to form a fuel gas or oxidizing gas flow path in contact with the electrodes. A separator for a fuel cell, wherein the convex portion in a portion that changes the flow direction of the gas,
A fuel cell separator formed so as to limit diffusion of the gas toward the outer periphery.
【請求項2】 電極と当接して燃料ガスや酸化ガスの流
路を形成する複数の凸部を有し、前記電極と積層されて
燃料電池スタックを形成した際に単位セル間の隔壁をな
す燃料電池用のセパレータであって、 前記ガスの流向を変化させる部位における外周側の前記
凸部の少なくとも一部は、前記ガスの流向に沿って少な
くとも所定箇所の前後に亘って一体的に形成され、該部
位における内周側の前記凸部は、離散的に形成されてな
る燃料電池用のセパレータ。
2. A partition wall between unit cells when a fuel cell stack is formed by stacking with the electrodes and having a plurality of protrusions that contact the electrodes to form a flow path for fuel gas or oxidizing gas. A separator for a fuel cell, wherein at least a part of the convex portion on the outer peripheral side in a portion that changes the flow direction of the gas is integrally formed at least before and after a predetermined location along the flow direction of the gas. The fuel cell separator in which the convex portion on the inner peripheral side of the portion is discretely formed.
【請求項3】 請求項2記載の燃料電池用のセパレータ
であって、 前記ガスの流向を変化させる部位は、該流向を変化させ
る複数の角部を有し、 前記所定箇所は、前記複数の角部である燃料電池用セパ
レータ。
3. The separator for a fuel cell according to claim 2, wherein the part that changes the flow direction of the gas has a plurality of corners that change the flow direction, and the predetermined part is the plurality of corners. Corner for fuel cell separator.
【請求項4】 請求項2記載の燃料電池用のセパレータ
であって、 前記所定箇所は、前記ガスの流向を変化させる部位であ
る燃料電池用のセパレータ。
4. The fuel cell separator according to claim 2, wherein the predetermined portion is a portion that changes the flow direction of the gas.
【請求項5】 請求項2ないし4いずれか記載の燃料電
池用のセパレータであって、 前記ガスの流向を変化させる部位の外周側の前記凸部
は、下流側ほど流路溝が狭くなるよう形成されてなる燃
料電池用のセパレータ。
5. The separator for a fuel cell according to claim 2, wherein the convex portion on the outer peripheral side of the portion that changes the flow direction of the gas has a narrower channel groove toward the downstream side. A formed fuel cell separator.
【請求項6】 請求項2ないし5いずれか記載の燃料電
池用のセパレータであって、 前記ガスの流向を変化させる部位における内周側の前記
凸部は、断面が略円形型または略正方形型に形成されて
なる燃料電池用のセパレータ。
6. The separator for a fuel cell according to claim 2, wherein the convex portion on the inner peripheral side of the portion that changes the flow direction of the gas has a substantially circular shape or a substantially square shape in cross section. A separator for a fuel cell formed on.
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