JP2003109619A - 燃料電池のセパレータ並びにその製造方法 - Google Patents
燃料電池のセパレータ並びにその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガス拡散層内の凍結した水の解凍に電解質膜付
近で発生した熱を有効的に利用できるセパレータを提供
する。 【解決手段】固体高分子電解質膜２をアノード側電極３
ａとカソード側電極３ｂで挟んで構成される燃料電池構
造体と、それを狭持する第１および第２セパレータ４
ａ、４ｂを備え、第１セパレータ４ｂの表面にはカソー
ド側電極３ｂに酸化剤ガスを供給する第１のガス流路溝
７ｂを有し、前記第２セパレータ４ａの表面にはアノー
ド側電極３ａに燃料ガスを供給する第２のガス流路溝７
ａを有する燃料電池１において、少なくとも第１セパレ
ータ４ｂの表面のガス流路溝７ｂを形成するリブ１１を
構成するセパレータ部材に、平板１０に比べて熱伝導率
が小さい部材を用いる
近で発生した熱を有効的に利用できるセパレータを提供
する。 【解決手段】固体高分子電解質膜２をアノード側電極３
ａとカソード側電極３ｂで挟んで構成される燃料電池構
造体と、それを狭持する第１および第２セパレータ４
ａ、４ｂを備え、第１セパレータ４ｂの表面にはカソー
ド側電極３ｂに酸化剤ガスを供給する第１のガス流路溝
７ｂを有し、前記第２セパレータ４ａの表面にはアノー
ド側電極３ａに燃料ガスを供給する第２のガス流路溝７
ａを有する燃料電池１において、少なくとも第１セパレ
ータ４ｂの表面のガス流路溝７ｂを形成するリブ１１を
構成するセパレータ部材に、平板１０に比べて熱伝導率
が小さい部材を用いる
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池および燃料電
池に用いるセパレータ並びにこれらの製造方法に関す
る。
池に用いるセパレータ並びにこれらの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の固体高分子型燃料電池では、電解
質を狭持する２つの電極に水素を含有する燃料ガスと酸
素を含有する酸化剤ガスとをそれぞれ供給することによ
って、各電極で（１）、（２）式のような反応が起り、
化学エネルギーに変換される。
質を狭持する２つの電極に水素を含有する燃料ガスと酸
素を含有する酸化剤ガスとをそれぞれ供給することによ
って、各電極で（１）、（２）式のような反応が起り、
化学エネルギーに変換される。
【０００３】
【式１】
【０００４】
【式２】
【０００５】固体高分子型燃料電池では、（２）式のよ
うにカソード側で水を生じる。また、上記反応をスムー
ズに行うために水素ガスを加湿するために、アノード側
にも水を供給するため、両極とそれぞれのセパレータ間
に設置されているガス拡散層には常に水が存在する。燃
料電池が定常運転温度に至っていないときには、ガス拡
散層中のこのような水が電解質へのガス供給を妨げる場
合があるために速やかに排出されることが望まれる。ま
た燃料電池雰囲気温度が低温のとき、ガス拡散層の水は
凍結してしまうので、上記のような理由から速やかな解
凍および排出が望まれる。
うにカソード側で水を生じる。また、上記反応をスムー
ズに行うために水素ガスを加湿するために、アノード側
にも水を供給するため、両極とそれぞれのセパレータ間
に設置されているガス拡散層には常に水が存在する。燃
料電池が定常運転温度に至っていないときには、ガス拡
散層中のこのような水が電解質へのガス供給を妨げる場
合があるために速やかに排出されることが望まれる。ま
た燃料電池雰囲気温度が低温のとき、ガス拡散層の水は
凍結してしまうので、上記のような理由から速やかな解
凍および排出が望まれる。
【０００６】ガス拡散層及びガス流路溝における水の排
出性を改善するために、流路の形成面に撥水性を有する
フッ素樹脂の被膜を形成するものが提案されている（例
えば、特開平１１−３３９８２７号）。この燃料電池で
はガス流路溝の形成面が撥水性を有することによりガス
流路溝に生じる排水性を高めている。
出性を改善するために、流路の形成面に撥水性を有する
フッ素樹脂の被膜を形成するものが提案されている（例
えば、特開平１１−３３９８２７号）。この燃料電池で
はガス流路溝の形成面が撥水性を有することによりガス
流路溝に生じる排水性を高めている。
【０００７】しかしながら、この方法では、前述したよ
うにガス流路溝に撥水性が施されている場合、拡散層か
ら流路への優先的な水の移行はあまり期待できないとい
う問題があった。
うにガス流路溝に撥水性が施されている場合、拡散層か
ら流路への優先的な水の移行はあまり期待できないとい
う問題があった。
【０００８】このような問題に対して、逆にガス流路溝
の形成面に親水性を施すという提案もなされている（例
えば、特開平８−１３８６９２号、特開２０００−２２
３１３１）。この燃料電池では流路に親水性を保持させ
発生した水の排水性を高めている。
の形成面に親水性を施すという提案もなされている（例
えば、特開平８−１３８６９２号、特開２０００−２２
３１３１）。この燃料電池では流路に親水性を保持させ
発生した水の排水性を高めている。
【０００９】
【発明が解決しようとしている問題点】しかしながら、
前述した燃料電池を用いても、燃料電池の停止時にガス
拡散層内の全ての水を排出させるのは困難であり、凝固
点以下の温度でガス拡散層内で水が凍結するのは避け難
い。
前述した燃料電池を用いても、燃料電池の停止時にガス
拡散層内の全ての水を排出させるのは困難であり、凝固
点以下の温度でガス拡散層内で水が凍結するのは避け難
い。
【００１０】そこで本発明は、流路凸部を構成する部材
のみの熱伝導率を低下させることで、電解質膜付近で発
生した熱を拡散させることなく、電解質膜とセパレータ
の間に存在する凍結した水の解凍に有効的に利用し、解
凍された水を優先的にガス拡散層からガス流路溝へ排水
する機能を有する燃料電池およびそれに用いるセパレー
タを提供することを目的とする。
のみの熱伝導率を低下させることで、電解質膜付近で発
生した熱を拡散させることなく、電解質膜とセパレータ
の間に存在する凍結した水の解凍に有効的に利用し、解
凍された水を優先的にガス拡散層からガス流路溝へ排水
する機能を有する燃料電池およびそれに用いるセパレー
タを提供することを目的とする。
【００１１】更に、本発明では流路の両壁面および底面
のみに親水性を有する材料により形成された皮膜を備え
る燃料電池を構成するセパレータの製造方法を提供する
ことを目的の一つとする。
のみに親水性を有する材料により形成された皮膜を備え
る燃料電池を構成するセパレータの製造方法を提供する
ことを目的の一つとする。
【００１２】
【問題点を解決するための手段】第１の発明は、固体高
分子電解質膜をアノード側電極とカソード側電極で挟ん
で構成される燃料電池構造体と、前記燃料電池構造体を
狭持する第１および第２セパレータを備え、前記第１セ
パレータの表面には前記カソード側電極に酸化剤ガスを
供給する第１のガス流路溝を有し、前記第２セパレータ
の表面には前記アノード側電極に燃料ガスを供給する第
２のガス流路溝を有する燃料電池において、少なくとも
前記第１セパレータの表面のガス流路溝を形成する凸部
を構成するセパレータ部材に、前記セパレータの他の部
分を構成する部材に比べて熱伝導率が小さい部材を用い
る。
分子電解質膜をアノード側電極とカソード側電極で挟ん
で構成される燃料電池構造体と、前記燃料電池構造体を
狭持する第１および第２セパレータを備え、前記第１セ
パレータの表面には前記カソード側電極に酸化剤ガスを
供給する第１のガス流路溝を有し、前記第２セパレータ
の表面には前記アノード側電極に燃料ガスを供給する第
２のガス流路溝を有する燃料電池において、少なくとも
前記第１セパレータの表面のガス流路溝を形成する凸部
を構成するセパレータ部材に、前記セパレータの他の部
分を構成する部材に比べて熱伝導率が小さい部材を用い
る。
【００１３】第２の発明は、第１の発明において、前記
凸部を構成するセパレータ部材に、他の部分を構成する
セパレータ部材と比較して気孔率が高い部材を用いた。
凸部を構成するセパレータ部材に、他の部分を構成する
セパレータ部材と比較して気孔率が高い部材を用いた。
【００１４】第３の発明は、第２の発明において、前記
凸部を構成するセパレータ部材に、気孔率が１０〜８０
％の部材を用いた。
凸部を構成するセパレータ部材に、気孔率が１０〜８０
％の部材を用いた。
【００１５】第４の発明は、第１の発明において、前記
凸部を構成するセパレータ部材に、前記ガス流路溝の深
さ方向に対する熱伝導率が少なくとも前記深さ方向に垂
直な方向に対する熱伝導率よりも小さい部材を用いた。
凸部を構成するセパレータ部材に、前記ガス流路溝の深
さ方向に対する熱伝導率が少なくとも前記深さ方向に垂
直な方向に対する熱伝導率よりも小さい部材を用いた。
【００１６】第５の発明は、第４の発明において、前記
凸部を構成するセパレータ部材に、前記深さ方向に対す
る熱伝導率が前記深さ方向に垂直な方向に対する熱伝導
率の１/４５〜１/２倍である部材を用いた。
凸部を構成するセパレータ部材に、前記深さ方向に対す
る熱伝導率が前記深さ方向に垂直な方向に対する熱伝導
率の１/４５〜１/２倍である部材を用いた。
【００１７】第６の発明は、第１から５のいずれか一つ
の発明において、前記ガス流路溝の両壁面および底面に
のみ親水性を有した皮膜を形成する。
の発明において、前記ガス流路溝の両壁面および底面に
のみ親水性を有した皮膜を形成する。
【００１８】第７の発明は、平板の表面に互いに平行に
はしるガス流路溝を形成する凸部を構成する部材を前記
平板より熱伝導率の小さい部材により形成し、前記平板
及び凸部の表面に親水性を有する導電体の塗料により皮
膜を形成し、前記凸部の頂面の表面を研磨するか、また
は、前記ガス流路溝に液状もしくはゲル状媒体を満たし
た後ブラスト処理を行うことで、前記凸部の頂面から前
記皮膜を削除する。
はしるガス流路溝を形成する凸部を構成する部材を前記
平板より熱伝導率の小さい部材により形成し、前記平板
及び凸部の表面に親水性を有する導電体の塗料により皮
膜を形成し、前記凸部の頂面の表面を研磨するか、また
は、前記ガス流路溝に液状もしくはゲル状媒体を満たし
た後ブラスト処理を行うことで、前記凸部の頂面から前
記皮膜を削除する。
【００１９】第８の発明は、固体高分子電解質膜をアノ
ード側電極とカソード側電極で挟んで構成される燃料電
池構造体と、前記燃料電池構造体を狭持する第１および
第２セパレータを備え、前記第１セパレータの表面には
前記カソード側電極に燃料ガスを供給する第１のガス流
路溝を有し、前記第２セパレータの表面には前記アノー
ド側電極に酸化剤ガスを供給する第２のガス流路溝を有
し、少なくとも前記第１セパレータの表面のガス流路溝
を形成する凸部を構成するセパレータ部材に、前記セパ
レータの他の部分を構成する部材に比べて熱伝導率が小
さい部材を用いる。
ード側電極とカソード側電極で挟んで構成される燃料電
池構造体と、前記燃料電池構造体を狭持する第１および
第２セパレータを備え、前記第１セパレータの表面には
前記カソード側電極に燃料ガスを供給する第１のガス流
路溝を有し、前記第２セパレータの表面には前記アノー
ド側電極に酸化剤ガスを供給する第２のガス流路溝を有
し、少なくとも前記第１セパレータの表面のガス流路溝
を形成する凸部を構成するセパレータ部材に、前記セパ
レータの他の部分を構成する部材に比べて熱伝導率が小
さい部材を用いる。
【００２０】
【作用及び効果】第１の発明によれば、少なくとも前記
第１セパレータの表面のガス流路溝を形成する凸部を構
成するセパレータ部材の熱伝導率がセパレータの他の部
分を構成する部材に比べて小さいので、低温下で凸部先
端付近の熱を拡散せずに凍結した水を解凍するのに用い
ることができる。
第１セパレータの表面のガス流路溝を形成する凸部を構
成するセパレータ部材の熱伝導率がセパレータの他の部
分を構成する部材に比べて小さいので、低温下で凸部先
端付近の熱を拡散せずに凍結した水を解凍するのに用い
ることができる。
【００２１】第２の発明によれば、前記凸部を構成する
セパレータ部材に、他の部分を構成するセパレータ部材
と比較して気孔率が高い部材を用いることで、部材内の
気孔が断熱の作用を有するので、凸部先端からの熱の拡
散を抑制することができ、凍結した水を素早く解凍する
ことができる。
セパレータ部材に、他の部分を構成するセパレータ部材
と比較して気孔率が高い部材を用いることで、部材内の
気孔が断熱の作用を有するので、凸部先端からの熱の拡
散を抑制することができ、凍結した水を素早く解凍する
ことができる。
【００２２】第３の発明によれば、前記凸部を構成する
セパレータ部材に、気孔率が１０〜８０％の部材を用い
るので、凸部の先端からの熱の拡散を十分に抑制し、か
つ機械的な強度を維持することができる。
セパレータ部材に、気孔率が１０〜８０％の部材を用い
るので、凸部の先端からの熱の拡散を十分に抑制し、か
つ機械的な強度を維持することができる。
【００２３】第４の発明によれば、前記凸部を構成する
セパレータ部材に、前記ガス流路溝の深さ方向に対する
熱伝導率が少なくとも深さ方向に垂直な方向に対する熱
伝導率よりも小さい部材を用いることでガス流路溝の深
さ方向の熱伝達が抑制されるので、凸部の先端の熱の拡
散を抑制でき、凍結した水を素早く解凍することができ
る。
セパレータ部材に、前記ガス流路溝の深さ方向に対する
熱伝導率が少なくとも深さ方向に垂直な方向に対する熱
伝導率よりも小さい部材を用いることでガス流路溝の深
さ方向の熱伝達が抑制されるので、凸部の先端の熱の拡
散を抑制でき、凍結した水を素早く解凍することができ
る。
【００２４】第５の発明によれば、前記凸部を構成する
セパレータ部材に、前記深さ方向に対する熱伝導率が深
さ方向に垂直な方向に対する熱伝導率の１/４５〜１/２
倍である部材を用いることで、燃料電池作動時の冷却効
果に大きな影響を与えずに、十分な断熱効果を得ること
ができるので、凸部先端の熱の拡散を抑制できる。
セパレータ部材に、前記深さ方向に対する熱伝導率が深
さ方向に垂直な方向に対する熱伝導率の１/４５〜１/２
倍である部材を用いることで、燃料電池作動時の冷却効
果に大きな影響を与えずに、十分な断熱効果を得ること
ができるので、凸部先端の熱の拡散を抑制できる。
【００２５】第６の発明によれば、前記ガス流路溝の両
壁面および底面にのみ親水性を有した皮膜を形成するこ
とで、凍結していた水が解凍された際に素早くガス流路
溝側に水を除去することができる。
壁面および底面にのみ親水性を有した皮膜を形成するこ
とで、凍結していた水が解凍された際に素早くガス流路
溝側に水を除去することができる。
【００２６】第７の発明によれば、セパレータ面に親水
性を有する導電体の塗料を形成させ、表面を研磨するか
もしくは、セパレータ表面のガス流路溝に液状もしくは
ゲル状媒体を満たした後、ブラスト処理によりガス拡散
層と接するセパレータ表面から親水性皮膜を削除するこ
とで、ガス流路溝の両壁面および底面のみに親水性皮膜
を形成することができる。
性を有する導電体の塗料を形成させ、表面を研磨するか
もしくは、セパレータ表面のガス流路溝に液状もしくは
ゲル状媒体を満たした後、ブラスト処理によりガス拡散
層と接するセパレータ表面から親水性皮膜を削除するこ
とで、ガス流路溝の両壁面および底面のみに親水性皮膜
を形成することができる。
【００２７】第８の発明によれば、少なくとも前記第１
セパレータの表面のガス流路溝を形成する凸部を構成す
るセパレータ部材に、セパレータの他の部分を構成する
部材に比べて熱伝導率が小さい部材を用いることで、凍
結した水を素早く解凍できるので、低温雰囲気下におけ
る燃料電池を起動させるのに必要な時間を短縮すること
ができる。
セパレータの表面のガス流路溝を形成する凸部を構成す
るセパレータ部材に、セパレータの他の部分を構成する
部材に比べて熱伝導率が小さい部材を用いることで、凍
結した水を素早く解凍できるので、低温雰囲気下におけ
る燃料電池を起動させるのに必要な時間を短縮すること
ができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１に本実施形態に用いる燃料電
池１の構成図を示す。
池１の構成図を示す。
【００２９】燃料電池構造体として膜状固体高分子電解
質体２を挟んで、板状のアノード電極３ａとカソード電
極３ｂを設置し、その燃料電池構造体を挟んで略板形状
の二つのセパレータ、アノード側セパレータ４ａ、カソ
ード側セパレータ４ｂを設置する。電解質体２、電極３
ａ、３ｂ、セパレータ４ａ、４ｂはそれぞれ互いに平行
になる様に設置されている。これら電解質体２、電極３
ａ、３ｂ、およびセパレータ４ａ、４ｂでもって単位セ
ル１ａを構成し、このようなセルを複数個平行に並べて
燃料電池１を形成する。
質体２を挟んで、板状のアノード電極３ａとカソード電
極３ｂを設置し、その燃料電池構造体を挟んで略板形状
の二つのセパレータ、アノード側セパレータ４ａ、カソ
ード側セパレータ４ｂを設置する。電解質体２、電極３
ａ、３ｂ、セパレータ４ａ、４ｂはそれぞれ互いに平行
になる様に設置されている。これら電解質体２、電極３
ａ、３ｂ、およびセパレータ４ａ、４ｂでもって単位セ
ル１ａを構成し、このようなセルを複数個平行に並べて
燃料電池１を形成する。
【００３０】板状のアノード側セパレータ４ａ（４ａ
ａ）のアノード電極３ａに対峙する面６ａ（６ａａ）
に、図において水平方向に互いに平行に延びる複数のガ
ス流路溝７ａ（７ａａ）を形成する。このガス流路溝７
ａ、（７ａａ）を区画形成する凸部をリブ１１ａ（１１
ａａ）とすると、リブ１１は面全体に均等に配置されて
いる。このようなガス流路溝７ａ（７ａａ）に発電に必
要な燃料ガスを流すことによりアノード電極３ａに燃料
を供給する。
ａ）のアノード電極３ａに対峙する面６ａ（６ａａ）
に、図において水平方向に互いに平行に延びる複数のガ
ス流路溝７ａ（７ａａ）を形成する。このガス流路溝７
ａ、（７ａａ）を区画形成する凸部をリブ１１ａ（１１
ａａ）とすると、リブ１１は面全体に均等に配置されて
いる。このようなガス流路溝７ａ（７ａａ）に発電に必
要な燃料ガスを流すことによりアノード電極３ａに燃料
を供給する。
【００３１】一方、カソード側セパレータ４ｂのカソー
ド電極３ｂに対峙する面６ｂには、酸化剤ガスを供給す
るための垂直方向に互いに平行に延びる複数のガス流路
溝７ｂを形成する。このガス流路溝７ｂを区画形成する
凸部をリブ１１ｂとすると、リブ１１ａと同様にリブ１
１ｂも面全体に均等に形成される。
ド電極３ｂに対峙する面６ｂには、酸化剤ガスを供給す
るための垂直方向に互いに平行に延びる複数のガス流路
溝７ｂを形成する。このガス流路溝７ｂを区画形成する
凸部をリブ１１ｂとすると、リブ１１ａと同様にリブ１
１ｂも面全体に均等に形成される。
【００３２】ここで、本実施形態においては、燃料ガス
を供給するためのガス流路溝７ａ（７ａａ）と酸化剤ガ
スを供給するためのガス流路溝７ｂは互いに直交して形
成したが、この限りではなく、互いに平行に形成しても
よい。電極３ａ、３ｂは、供給された燃料ガス及び酸化
剤ガスを電解質体２に拡散するためのガス拡散機能を有
する（以後、電極３をガス拡散層と称することもあ
る）。これにより供給された燃料ガス及び酸化剤ガスが
電極３ａ、３ｂの面全体に拡散されるので燃料電池１内
での反応が均一化される。
を供給するためのガス流路溝７ａ（７ａａ）と酸化剤ガ
スを供給するためのガス流路溝７ｂは互いに直交して形
成したが、この限りではなく、互いに平行に形成しても
よい。電極３ａ、３ｂは、供給された燃料ガス及び酸化
剤ガスを電解質体２に拡散するためのガス拡散機能を有
する（以後、電極３をガス拡散層と称することもあ
る）。これにより供給された燃料ガス及び酸化剤ガスが
電極３ａ、３ｂの面全体に拡散されるので燃料電池１内
での反応が均一化される。
【００３３】供給された燃料ガスを用いてアノード電極
３ａでは、
３ａでは、
【００３４】
【式１】
【００３５】の反応が起こり、電子は図示しない導線を
通り、電気エネルギーとして利用されカソード電極３ｂ
に到達する。一方、プロトンは電解質体２を通過し、カ
ソード電極３ｂに到達する。カソード電極３ｂでは、供
給された電子とプロトン、そして酸化剤に含まれる酸素
により、
通り、電気エネルギーとして利用されカソード電極３ｂ
に到達する。一方、プロトンは電解質体２を通過し、カ
ソード電極３ｂに到達する。カソード電極３ｂでは、供
給された電子とプロトン、そして酸化剤に含まれる酸素
により、
【００３６】
【式２】
【００３７】の反応が起こり発電に必要な電気的化学反
応が終結する。
応が終結する。
【００３８】アノード電極３ａとカソード電極３ｂとの
間では、このような反応（１）、（２）が行われ、セル
１ａ全体の温度が上昇する。
間では、このような反応（１）、（２）が行われ、セル
１ａ全体の温度が上昇する。
【００３９】そのため、セパレータ４ａ、４ｂ（４ａ
ａ）のそれぞれの電極３ａ、３ｂと対向しない背面に、
複数の冷却溝８ａ、８ｂ（８ａａ）を形成し、相隣り合
うセルの互いに対向するこれらの冷却溝８ａ、８ｂ（８
ａａ）を組み合わせることで冷却流路９を形成する。つ
まり図１においては、セル１ａ内のカソード側セパレー
タ４ｂと、隣接するセル１ａにおけるアノード側セパレ
ータ４ａａの表面の冷却溝８ｂ、８ａａにより一つの冷
却流路９を形成する。冷却流路９はセパレータ４ａ、４
ｂ（４ａａ）の面全体に互いに平行に、且つ、均等に形
成し、この冷却流路９には冷却媒体を導き、燃料電池１
の冷却を行う。
ａ）のそれぞれの電極３ａ、３ｂと対向しない背面に、
複数の冷却溝８ａ、８ｂ（８ａａ）を形成し、相隣り合
うセルの互いに対向するこれらの冷却溝８ａ、８ｂ（８
ａａ）を組み合わせることで冷却流路９を形成する。つ
まり図１においては、セル１ａ内のカソード側セパレー
タ４ｂと、隣接するセル１ａにおけるアノード側セパレ
ータ４ａａの表面の冷却溝８ｂ、８ａａにより一つの冷
却流路９を形成する。冷却流路９はセパレータ４ａ、４
ｂ（４ａａ）の面全体に互いに平行に、且つ、均等に形
成し、この冷却流路９には冷却媒体を導き、燃料電池１
の冷却を行う。
【００４０】このような燃料電池１に用いるセパレータ
４を図２のように形成する。
４を図２のように形成する。
【００４１】セパレータ４は平板１０に直方体のリブ１
１を平行に、かつ平板１０の面に均等に配置する。この
ように配置されたリブ１１間に形成されたガス流路溝７
の両壁面１２および底面１３には親水性を有した皮膜１
４を形成する。
１を平行に、かつ平板１０の面に均等に配置する。この
ように配置されたリブ１１間に形成されたガス流路溝７
の両壁面１２および底面１３には親水性を有した皮膜１
４を形成する。
【００４２】ここでリブ１１に平板１０よりも熱伝導率
が低い部材を用いることにより、低温下で燃料電池を運
転する場合に、ガス拡散層３内で凍結する水を解凍する
ことができるようになる。前記した様に水は酸化剤側で
生成されるので少なくとも酸化剤側セパレータを本発明
の構成とし、さらに燃料側セパレータも同様の構成とす
ることが望ましい。一方、燃料ガスは加湿して供給され
ることが多く加湿水の凝縮により発生する水の凍結を防
止することを重視して燃料側セパレータのみに本発明を
適用することも可能である。
が低い部材を用いることにより、低温下で燃料電池を運
転する場合に、ガス拡散層３内で凍結する水を解凍する
ことができるようになる。前記した様に水は酸化剤側で
生成されるので少なくとも酸化剤側セパレータを本発明
の構成とし、さらに燃料側セパレータも同様の構成とす
ることが望ましい。一方、燃料ガスは加湿して供給され
ることが多く加湿水の凝縮により発生する水の凍結を防
止することを重視して燃料側セパレータのみに本発明を
適用することも可能である。
【００４３】リブ１１を構成する部材として、平板１０
と比較して気孔率の高い部材を用いる。一般に、燃料電
池１のセパレータ４が求められる特性として、電気伝導
性、耐熱・耐酸性といった項目があることから、金属基
材の表面に酸化防止皮膜を形成したものやカーボン複合
材料を用いることが一般的になっている。
と比較して気孔率の高い部材を用いる。一般に、燃料電
池１のセパレータ４が求められる特性として、電気伝導
性、耐熱・耐酸性といった項目があることから、金属基
材の表面に酸化防止皮膜を形成したものやカーボン複合
材料を用いることが一般的になっている。
【００４４】本実施形態におけるセパレータ４のリブ１
１を形成する部材は電気伝導性を大きく損なうことな
く、気孔率を比較的制御しやすいカーボン複合材料かも
しくはグラファイトを用いることが望ましい。そこで、
例えばリブ１１の材質をグラファイトとし、リブ１１の
所定のサイズに切断加工した後に平板１０に設置するこ
ともできるが、より安価な方法として、カーボン粉末と
種々の樹脂との複合材料を成形するか、不織布等に樹脂
等を含浸し成形後に焼成することで黒鉛化させる方法が
良好である。
１を形成する部材は電気伝導性を大きく損なうことな
く、気孔率を比較的制御しやすいカーボン複合材料かも
しくはグラファイトを用いることが望ましい。そこで、
例えばリブ１１の材質をグラファイトとし、リブ１１の
所定のサイズに切断加工した後に平板１０に設置するこ
ともできるが、より安価な方法として、カーボン粉末と
種々の樹脂との複合材料を成形するか、不織布等に樹脂
等を含浸し成形後に焼成することで黒鉛化させる方法が
良好である。
【００４５】ここで、リブ１１を形成する部材の有効気
孔率を１０〜８０%に設定し、好ましくは１０〜６０%、
より好ましくは１０〜４０%に設定する。気孔率が１０%
以下では断熱効果を十分に得ることができない。また、
８０%では、部材の機械的な強度が極度に弱いためにセ
パレータ４の積層時に破損する恐れがある。気孔の大き
さはガス流路溝７の幅・深さ等によって便宜変更するこ
とができる。平板１０をリブ１１と同様の材質とする
と、セパレータ自身の機械的強度が低下するため、ま
た、セパレータ４全体の熱伝導率が小さくなって冷却時
の冷却性能が低下することも考えられるため、セパレー
タ４全体をリブ１１と同じ材質にはしないほうがよい。
孔率を１０〜８０%に設定し、好ましくは１０〜６０%、
より好ましくは１０〜４０%に設定する。気孔率が１０%
以下では断熱効果を十分に得ることができない。また、
８０%では、部材の機械的な強度が極度に弱いためにセ
パレータ４の積層時に破損する恐れがある。気孔の大き
さはガス流路溝７の幅・深さ等によって便宜変更するこ
とができる。平板１０をリブ１１と同様の材質とする
と、セパレータ自身の機械的強度が低下するため、ま
た、セパレータ４全体の熱伝導率が小さくなって冷却時
の冷却性能が低下することも考えられるため、セパレー
タ４全体をリブ１１と同じ材質にはしないほうがよい。
【００４６】またリブ１１の形成するガス流路溝７の両
壁面１２および底面１３にのみ、親水性塗料を塗布する
ことにより親水性皮膜１４を形成する。ここで、低温雰
囲気下に存在する固体高分子型燃料電池１においては、
電解質膜２付近で発生した熱はガス拡散層３内に存在す
る凍結した水の解凍に消費される。低温時の初期発電効
率を向上させるために、ガス拡散層３内に残る凍結水は
速やかにガス拡散層３から流路へと排水されることが好
ましい。そこで、このようにガス流路溝７の両壁面１２
及び底面１３のみに親水性皮膜１４を形成することで、
解凍された水がガス流路溝７の方に移動し、ガス拡散層
３の排水性が向上する。特にガス拡散層３が撥水性を有
している場合、排水性の効果は有効である。また、リブ
１１の電解質膜２側の面、すなわちセパレータ４とガス
拡散層３とが接する部分には親水性皮膜１４を施さない
ので、気孔率を低下するのを回避できる。
壁面１２および底面１３にのみ、親水性塗料を塗布する
ことにより親水性皮膜１４を形成する。ここで、低温雰
囲気下に存在する固体高分子型燃料電池１においては、
電解質膜２付近で発生した熱はガス拡散層３内に存在す
る凍結した水の解凍に消費される。低温時の初期発電効
率を向上させるために、ガス拡散層３内に残る凍結水は
速やかにガス拡散層３から流路へと排水されることが好
ましい。そこで、このようにガス流路溝７の両壁面１２
及び底面１３のみに親水性皮膜１４を形成することで、
解凍された水がガス流路溝７の方に移動し、ガス拡散層
３の排水性が向上する。特にガス拡散層３が撥水性を有
している場合、排水性の効果は有効である。また、リブ
１１の電解質膜２側の面、すなわちセパレータ４とガス
拡散層３とが接する部分には親水性皮膜１４を施さない
ので、気孔率を低下するのを回避できる。
【００４７】このようなセパレータ４を形成する方法を
図３のフローチャートに示す。
図３のフローチャートに示す。
【００４８】まず、ステップＳ１にてセパレータ４の成
形を行う。これは、公知の様々な方法によって形成して
よく、例えば平板１０に機械加工でガス流路溝７を切削
する方法や、圧縮形成、射出成形もしくは押し出し形成
等の手段を用いて形成することができる。
形を行う。これは、公知の様々な方法によって形成して
よく、例えば平板１０に機械加工でガス流路溝７を切削
する方法や、圧縮形成、射出成形もしくは押し出し形成
等の手段を用いて形成することができる。
【００４９】次にステップＳ２において、セパレータ４
の表面に親水性を有する伝導性の塗料を塗布する。セパ
レータ４の表面への塗料の塗布はスプレー法、キャステ
ィング法、ディップコーティング法などの公知のいかな
る方法を用いてもよく、また塗料をセパレータ４に十分
になじませるためにあらかじめセパレータ４の表面を微
細に荒らすこともできる。
の表面に親水性を有する伝導性の塗料を塗布する。セパ
レータ４の表面への塗料の塗布はスプレー法、キャステ
ィング法、ディップコーティング法などの公知のいかな
る方法を用いてもよく、また塗料をセパレータ４に十分
になじませるためにあらかじめセパレータ４の表面を微
細に荒らすこともできる。
【００５０】次にステップＳ３に進み、塗料の乾燥を行
う。塗料の乾燥は、自然乾燥、熱風乾燥および種々の電
磁波などの公知の手段を用いて行うことができる。これ
によりセパレータ４の表面全体に親水性皮膜１４が形成
される。
う。塗料の乾燥は、自然乾燥、熱風乾燥および種々の電
磁波などの公知の手段を用いて行うことができる。これ
によりセパレータ４の表面全体に親水性皮膜１４が形成
される。
【００５１】セパレータ４の表面全体に親水性皮膜１４
が形成されたら、次にガス流路溝７の両壁面１２と底面
１３のみに親水性皮膜１４を残しその他の部分を除去す
るためにステップＳ４、Ｓ５の工程を行う。
が形成されたら、次にガス流路溝７の両壁面１２と底面
１３のみに親水性皮膜１４を残しその他の部分を除去す
るためにステップＳ４、Ｓ５の工程を行う。
【００５２】ステップＳ４において、セパレータ４のガ
ス流路溝７に液状またはゲル状媒体を満たす。これによ
りガス流路溝７の両壁面１２および底面１３がマスキン
グされる。セパレータ４のガス流路溝７に液状またはゲ
ル状の媒体を充填させる場合、あらかじめセパレータ４
のガス出入口を封鎖し、ガス流路溝７に媒体を充填して
も漏れないようにしなければならない。この場合あらか
じめセパレータ４の形状とガス出入口等を型とった治具
を用いることが好ましい。充填する液体は水がもっとも
安価で好ましいが、あとの処理の条件や親水性塗料との
相互作用により他の液状媒体や粘性の高い媒体を選ぶこ
ともできる。
ス流路溝７に液状またはゲル状媒体を満たす。これによ
りガス流路溝７の両壁面１２および底面１３がマスキン
グされる。セパレータ４のガス流路溝７に液状またはゲ
ル状の媒体を充填させる場合、あらかじめセパレータ４
のガス出入口を封鎖し、ガス流路溝７に媒体を充填して
も漏れないようにしなければならない。この場合あらか
じめセパレータ４の形状とガス出入口等を型とった治具
を用いることが好ましい。充填する液体は水がもっとも
安価で好ましいが、あとの処理の条件や親水性塗料との
相互作用により他の液状媒体や粘性の高い媒体を選ぶこ
ともできる。
【００５３】次に、ステップＳ５に進み、ガス流路溝７
の両壁面１３および底面１４以外の面の親水性皮膜１４
を除去する。これは例えば、ブラストで親水性皮膜１４
を除去する方法である。ブラスト処理は公知のエアブラ
ストもしくはショットブラストのどちらでも適用するこ
とができ、砥粒も金属系、酸化金属系、樹脂系もしくは
硝子系のいずれを用いても良く、それぞれの粒径や硬度
は便宜選択することができる。
の両壁面１３および底面１４以外の面の親水性皮膜１４
を除去する。これは例えば、ブラストで親水性皮膜１４
を除去する方法である。ブラスト処理は公知のエアブラ
ストもしくはショットブラストのどちらでも適用するこ
とができ、砥粒も金属系、酸化金属系、樹脂系もしくは
硝子系のいずれを用いても良く、それぞれの粒径や硬度
は便宜選択することができる。
【００５４】液状の媒体をガス流路溝７に充填させた
後、ブラスト処理を行うことで液状媒体が満たされない
部分の親水性皮膜１４は除去される。
後、ブラスト処理を行うことで液状媒体が満たされない
部分の親水性皮膜１４は除去される。
【００５５】最後にステップＳ６に進み、ガス流路溝７
に満たしていた液状もしくはゲル状媒体を除去し、セパ
レータ４が完成する。
に満たしていた液状もしくはゲル状媒体を除去し、セパ
レータ４が完成する。
【００５６】ここで、セパレータ４の表面全体に親水性
皮膜１４が形成された後にガス流路溝７の両壁面１２と
底面１３のみに親水性皮膜１４を残し、その他の部分を
除去する方法（ステップＳ４〜Ｓ５に対応）としては、
セパレータ４の表面と接する形で研磨する方法が考えら
れる。研磨する方法は公知の様々な方法があるが、例え
ば、親水性皮膜１４が形成されたセパレータ４にロール
状の研磨材が往復することでガス流路溝７の両壁面１２
および底面１３の親水性皮膜１４をはがすことなく表面
処理することは可能である。
皮膜１４が形成された後にガス流路溝７の両壁面１２と
底面１３のみに親水性皮膜１４を残し、その他の部分を
除去する方法（ステップＳ４〜Ｓ５に対応）としては、
セパレータ４の表面と接する形で研磨する方法が考えら
れる。研磨する方法は公知の様々な方法があるが、例え
ば、親水性皮膜１４が形成されたセパレータ４にロール
状の研磨材が往復することでガス流路溝７の両壁面１２
および底面１３の親水性皮膜１４をはがすことなく表面
処理することは可能である。
【００５７】第２の実施形態におけるセパレータ４を図
４に示す。第１の実施形態において、図２のリブ１１の
材質に異方性を持つ材質を用いる。
４に示す。第１の実施形態において、図２のリブ１１の
材質に異方性を持つ材質を用いる。
【００５８】電解質膜２で発生した熱が不用意に拡散し
ないようにするために、リブ１１を構成する部材とし
て、ガス流路溝７の深さ方向Ａに対する熱伝導率が、平
板を構成する部材およびリブ１１に関する深さ方向Ａに
垂直な方向Ｂの熱伝導率に比べて相対的に小さい一方
で、セパレータ部材として求められる諸特性を備えた部
材を用いる。本実施形態ではリブ１１の部材に膨張黒鉛
を主成分とした樹脂との複合材料品を用いるが、この他
に天然の燐片状黒鉛を用いてもよい。
ないようにするために、リブ１１を構成する部材とし
て、ガス流路溝７の深さ方向Ａに対する熱伝導率が、平
板を構成する部材およびリブ１１に関する深さ方向Ａに
垂直な方向Ｂの熱伝導率に比べて相対的に小さい一方
で、セパレータ部材として求められる諸特性を備えた部
材を用いる。本実施形態ではリブ１１の部材に膨張黒鉛
を主成分とした樹脂との複合材料品を用いるが、この他
に天然の燐片状黒鉛を用いてもよい。
【００５９】リブ部１１を構成する部材として、溝深さ
方向Ａに対する熱伝導度が、これとは垂直な方向Ｂの熱
伝導度の１／４５〜１／２である部材を用いる。１／２
以上では断熱効果が弱く熱が拡散してしまい、１／４５
以下では溝深さ方向Ａに対する熱の拡散が極度に弱くな
り、燃料電池１の作動時の冷却効果に影響がでる場合が
ある。
方向Ａに対する熱伝導度が、これとは垂直な方向Ｂの熱
伝導度の１／４５〜１／２である部材を用いる。１／２
以上では断熱効果が弱く熱が拡散してしまい、１／４５
以下では溝深さ方向Ａに対する熱の拡散が極度に弱くな
り、燃料電池１の作動時の冷却効果に影響がでる場合が
ある。
【００６０】このような材質でセパレータ４を形成した
後に、第１の実施形態と同様にガス流路溝７の両壁面１
２および底面１３に親水性皮膜１４を形成する。
後に、第１の実施形態と同様にガス流路溝７の両壁面１
２および底面１３に親水性皮膜１４を形成する。
【００６１】このようにリブ１１を形成する部材に異方
性をもたせることで、電気伝導性を損なうことなく、電
解質膜２で発生した熱がセパレータ４の溝深さ方向Ａに
拡散するのを防ぐことができ、低温時に凍結した水を素
早く解凍することができる。
性をもたせることで、電気伝導性を損なうことなく、電
解質膜２で発生した熱がセパレータ４の溝深さ方向Ａに
拡散するのを防ぐことができ、低温時に凍結した水を素
早く解凍することができる。
【００６２】このような凍結後の起動時の燃料電池の出
力電圧特性を図５に示す。燃料電池１として、以下のよ
うなものを想定する。
力電圧特性を図５に示す。燃料電池１として、以下のよ
うなものを想定する。
【００６３】第１の実施形態においては、リブ１１の材
質として気孔率が１５%である人造黒鉛紛と樹脂の混合
材料Ａを用いる。熱伝導率は溝深さ方向Ａに垂直な方向
Ｂに関しては４．６Ｗ／ｍＫであり、溝深さ方向Ａに関
しては５．２Ｗ／ｍＫのものを用いた。また、電気伝導
度に関しては、溝深さ方向Ａに垂直な方向Ｂについて１
５．８ｍΩ・ｃｍである。
質として気孔率が１５%である人造黒鉛紛と樹脂の混合
材料Ａを用いる。熱伝導率は溝深さ方向Ａに垂直な方向
Ｂに関しては４．６Ｗ／ｍＫであり、溝深さ方向Ａに関
しては５．２Ｗ／ｍＫのものを用いた。また、電気伝導
度に関しては、溝深さ方向Ａに垂直な方向Ｂについて１
５．８ｍΩ・ｃｍである。
【００６４】第２の実施形態においては、リブ１１の材
質として気孔率が３．２%である膨張黒鉛紛と樹脂の混
合材料Ｂを用いた。熱伝導率は溝深さ方向Ａに垂直な方
向Ｂに関しては１２５Ｗ／ｍＫであり、溝深さ方向Ａに
関しては３．５Ｗ／ｍＫのものを用いた。また、電気伝
導度に関しては、溝深さ方向Ａに垂直な方向Ｂについて
１５．８ｍΩ・ｃｍである。
質として気孔率が３．２%である膨張黒鉛紛と樹脂の混
合材料Ｂを用いた。熱伝導率は溝深さ方向Ａに垂直な方
向Ｂに関しては１２５Ｗ／ｍＫであり、溝深さ方向Ａに
関しては３．５Ｗ／ｍＫのものを用いた。また、電気伝
導度に関しては、溝深さ方向Ａに垂直な方向Ｂについて
１５．８ｍΩ・ｃｍである。
【００６５】また、比較例としてリブ１１に気孔率４．
２%の人造黒鉛と樹脂の混合材料Ｃを用いたセパレータ
に関して発電を行った。これは、熱伝導率が溝深さ方向
Ａに対し垂直および平行方向Ａ、Ｂに関して５．８Ｗ／
ｍＫであり溝深さ方向Ａに垂直な方向Ｂの体積固有抵抗
が１６ｍΩ・ｃｍのものを用いた。
２%の人造黒鉛と樹脂の混合材料Ｃを用いたセパレータ
に関して発電を行った。これは、熱伝導率が溝深さ方向
Ａに対し垂直および平行方向Ａ、Ｂに関して５．８Ｗ／
ｍＫであり溝深さ方向Ａに垂直な方向Ｂの体積固有抵抗
が１６ｍΩ・ｃｍのものを用いた。
【００６６】また、いずれのセパレータ４に関しても、
平板１０の材料に複合材料Ｃを用いた。
平板１０の材料に複合材料Ｃを用いた。
【００６７】セパレータ４のサイズは100×100×3ｍｍ
で、幅2ｍｍ、深さ1．5ｍｍ、間隔2ｍｍのガス流路溝７
を有したセパレータ４を形成した。
で、幅2ｍｍ、深さ1．5ｍｍ、間隔2ｍｍのガス流路溝７
を有したセパレータ４を形成した。
【００６８】親水性皮膜１４には、カーボンブラックお
よび液状フェノールおよびポリビニルアルコールを主成
分とした材料をメタノールに溶解分散させ、これをエア
スプレーにより塗布した。塗料の乾燥は５０℃の熱風乾
燥を1時間行い、引き続いて７０℃で１２時間乾燥させ
た。
よび液状フェノールおよびポリビニルアルコールを主成
分とした材料をメタノールに溶解分散させ、これをエア
スプレーにより塗布した。塗料の乾燥は５０℃の熱風乾
燥を1時間行い、引き続いて７０℃で１２時間乾燥させ
た。
【００６９】皮膜乾燥後、ガス流路溝７の出入口を封鎖
した後、ガス流路溝７に水を満たし、平均粒径３５０μ
ｍのアルミナ砥粒を用い、エア圧力２．５ｋｇ／ｃｍ2
でセパレータ４の表面をブラスト処理した。
した後、ガス流路溝７に水を満たし、平均粒径３５０μ
ｍのアルミナ砥粒を用い、エア圧力２．５ｋｇ／ｃｍ2
でセパレータ４の表面をブラスト処理した。
【００７０】ガス拡散層３は、カーボンクロス、カーボ
ンペーパ等が用いられるが本実施形態では撥水処理を施
した厚さ３００μｍのカーボンクロスを用いる。
ンペーパ等が用いられるが本実施形態では撥水処理を施
した厚さ３００μｍのカーボンクロスを用いる。
【００７１】燃料にはドライな水素および酸素を用い
て、さらに燃料電池１には定電流型の電子負荷装置を設
け、発生電流を一定に制御できる構成とする。
て、さらに燃料電池１には定電流型の電子負荷装置を設
け、発生電流を一定に制御できる構成とする。
【００７２】燃料電池１の起動は、まず室温下で電流密
度０．５Ａ／ｃｍ2で５秒間発電を行うことでガス拡散
層３に水分を吸収させ、その後、燃料電池周囲環境温度
を−５℃とした。同一の構成の単位セル１ａを用意し、
セル１ａの中心に熱電対を取り付け、単位セル１ａの内
部温度が−２℃一定になるまで放置し、ガス拡散層３内
に吸収された水を凍結させる。このような状態で再び燃
料電池１を起動させた時の起動特性であり、電流密度
０．５Ａ／ｃｍ2で一定のもとで時間に対するセル電圧
を示している。
度０．５Ａ／ｃｍ2で５秒間発電を行うことでガス拡散
層３に水分を吸収させ、その後、燃料電池周囲環境温度
を−５℃とした。同一の構成の単位セル１ａを用意し、
セル１ａの中心に熱電対を取り付け、単位セル１ａの内
部温度が−２℃一定になるまで放置し、ガス拡散層３内
に吸収された水を凍結させる。このような状態で再び燃
料電池１を起動させた時の起動特性であり、電流密度
０．５Ａ／ｃｍ2で一定のもとで時間に対するセル電圧
を示している。
【００７３】従来の技術のようにセパレータ４を均一の
部材で形成した比較例に比べて第１または２の実施形態
のセパレータ４を用いた燃料電池１の方がが、高いセル
電圧を長い間維持することができる。
部材で形成した比較例に比べて第１または２の実施形態
のセパレータ４を用いた燃料電池１の方がが、高いセル
電圧を長い間維持することができる。
【００７４】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るわけではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想
の範囲以内で様々な変更が成し得ることは言うまでもな
い。
るわけではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想
の範囲以内で様々な変更が成し得ることは言うまでもな
い。
【図１】本実施形態で用いる燃料電池の概略図である。
【図２】第１の実施形態に用いるセパレータの構成図で
ある。
ある。
【図３】第１の実施形態に用いるセパレータの製造方法
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に用いるセパレータの構成図で
ある。
ある。
【図５】第１および２の実施形態の燃料電池の低温雰囲
気下における起動特性である。
気下における起動特性である。
１ 燃料電池
２ 電解質膜
３ａ アノード側電極（ガス拡散層）
３ｂ カソード側電極（ガス拡散層）
４ａ アノード側セパレータ（第２セパレータ）
４ｂ カソード側セパレータ（第１セパレータ）
７ａ ガス流路溝（燃料ガス流路溝）
７ｂ ガス流路溝（酸化剤ガス流路溝）
１２ 壁面
１３ 底面
１４ 親水性皮膜
Claims (8)
- 【請求項１】固体高分子電解質膜をアノード側電極とカ
ソード側電極で挟んで構成される燃料電池構造体と、 前記燃料電池構造体を狭持する第１および第２セパレー
タを備え、 前記第１セパレータの表面には前記カソード側電極に酸
化剤ガスを供給する第１のガス流路溝を有し、 前記第２セパレータの表面には前記アノード側電極に燃
料ガスを供給する第２のガス流路溝を有する燃料電池に
おいて、 少なくとも前記第１セパレータの表面のガス流路溝を形
成する凸部を構成するセパレータ部材に、前記セパレー
タの他の部分を構成する部材に比べて熱伝導率が小さい
部材を用いることを特徴とする燃料電池のセパレータ。 - 【請求項２】前記凸部を構成するセパレータ部材に、他
の部分を構成するセパレータ部材と比較して気孔率が高
い部材を用いた請求項１に記載の燃料電池のセパレー
タ。 - 【請求項３】前記凸部を構成するセパレータ部材に、気
孔率が１０〜８０％の部材を用いた請求項２に記載の燃
料電池のセパレータ。 - 【請求項４】前記凸部を構成するセパレータ部材に、前
記ガス流路溝の深さ方向に対する熱伝導率が少なくとも
前記深さ方向に垂直な方向に対する熱伝導率よりも小さ
い部材を用いた請求項１に記載の燃料電池のセパレー
タ。 - 【請求項５】前記凸部を構成するセパレータ部材に、前
記深さ方向に対する熱伝導率が前記深さ方向に垂直な方
向に対する熱伝導率の１/４５〜１/２倍である部材を用
いた請求項４に記載の燃料電池のセパレータ。 - 【請求項６】前記ガス流路溝の両壁面および底面にのみ
親水性を有した皮膜を形成する請求項１から５のいずれ
か一つに記載の燃料電池のセパレータ。 - 【請求項７】平板の表面に互いに平行にはしるガス流路
溝を形成する凸部を構成する部材を前記平板より熱伝導
率の小さい部材により形成し、 前記平板及び凸部の表面に親水性を有する導電体の塗料
により皮膜を形成し、 前記凸部の頂面の表面を研磨するか、または、前記ガス
流路溝に液状もしくはゲル状媒体を満たした後ブラスト
処理を行うことで、 前記凸部の頂面から前記皮膜を削除する燃料電池用セパ
レータの製造方法。 - 【請求項８】固体高分子電解質膜をアノード側電極とカ
ソード側電極で挟んで構成される燃料電池構造体と、 前記燃料電池構造体を狭持する第１および第２セパレー
タを備え、 前記第１セパレータの表面には前記カソード側電極に燃
料ガスを供給する第１のガス流路溝を有し、 前記第２セパレータの表面には前記アノード側電極に酸
化剤ガスを供給する第２のガス流路溝を有し、 少なくとも前記第１セパレータの表面のガス流路溝を形
成する凸部を構成するセパレータ部材に、前記セパレー
タの他の部分を構成する部材に比べて熱伝導率が小さい
部材を用いることを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (7)
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| KR10-2003-7001454A KR100483123B1 (ko) | 2001-09-28 | 2002-08-27 | 연료전지용 세퍼레이터 및 그 제조방법 |
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| DE60213271T DE60213271T2 (de) | 2001-09-28 | 2002-08-27 | Separator für brennstoffzelle und verfahren zu dessen herstellung |
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| WO2016092606A1 (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | 東海カーボン株式会社 | 燃料電池用セパレータおよび燃料電池用セパレータの製造方法 |
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| WO2023219648A1 (en) | 2022-05-09 | 2023-11-16 | Lockheed Martin Energy, Llc | Flow battery with a dynamic fluidic network |
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2001
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