JP2004179124A - 燃料電池用セパレータ - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料電池の機能に影響を与えることなくセパレータに関する固有情報を容易に知ることができる。
【解決手段】燃料電池は、単セル２０を複数積層して構成されている。単セル２０は第１セパレータ３０、第１ガスケット４０、ＭＥＡ５０，第２ガスケット６０、第２セパレータ７０がこの順で積層されたものである。第１セパレータ３０の上面のうちガス通過孔３０ａとガス通過孔３０ｃとの間、つまり燃料電池の機能に影響なく視認性のよい箇所にはこの第１セパレータ固有の情報に対応付けられた識別符号３５が凸状に形成されている。また、第２セパレータ７０の下面のうちガス通過孔７０ａとガス通過孔７０ｃとの間、つまり燃料電池の機能に影響なく視認性のよい箇所にはこの第２セパレータ固有の情報に対応付けられた識別符号７５が凸状に形成されている。
【選択図】 図２
【解決手段】燃料電池は、単セル２０を複数積層して構成されている。単セル２０は第１セパレータ３０、第１ガスケット４０、ＭＥＡ５０，第２ガスケット６０、第２セパレータ７０がこの順で積層されたものである。第１セパレータ３０の上面のうちガス通過孔３０ａとガス通過孔３０ｃとの間、つまり燃料電池の機能に影響なく視認性のよい箇所にはこの第１セパレータ固有の情報に対応付けられた識別符号３５が凸状に形成されている。また、第２セパレータ７０の下面のうちガス通過孔７０ａとガス通過孔７０ｃとの間、つまり燃料電池の機能に影響なく視認性のよい箇所にはこの第２セパレータ固有の情報に対応付けられた識別符号７５が凸状に形成されている。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池を構成する燃料電池用セパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料電池としては、単セルを複数積層してなる積層体の両積層端にエンドプレートを配置し、この両積層端のエンドプレートを締め具にて積層方向に締め付けたものが知られている。この種の燃料電池では、複数の単セルが直列接続されることにより所望の出力電圧が確保される。
【０００３】
ところで、この種の燃料電池において、単セルは、固体電解質膜をアノード電極とカソード電極とで挟み込んだ膜電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ、以下ＭＥＡという）の両面をセパレータで挟み込んで構成されている。ここで使用されるセパレータは、例えば特許文献１に開示されているように、燃料電池での電気化学反応に供される燃料ガスを流通させるための燃料ガス通路が形成されたものや、同電気化学反応に供される酸化ガスを流通させるための酸化ガス通路が形成されたものなどのように複数の種類が存在することがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００２−５０３９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料電池の組付を行う際に、燃料ガス通路の形成されたセパレータと酸化ガス通路の形成されたセパレータとを容易に識別することができず、燃料電池の組付に手間取ることがあった。また、セパレータに関する種類以外の情報についても容易に識別することができれば、例えば出力特性の良否の原因究明などに役立つことがあるため有用である。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃料電池の機能に影響を与えることなくセパレータに関する固有情報を容易に知ることができる燃料電池用セパレータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明の燃料電池用セパレータは、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明は、燃料電池を構成する燃料電池用セパレータであって、
セパレータ表面のうち前記燃料電池の機能に影響なく視認性のよい箇所に設けられ、燃料電池用セパレータに関する固有情報に対応付けられた固有情報表示部を備えたものである。
【０００９】
この燃料電池用セパレータでは、セパレータ表面のうち燃料電池の機能に影響なく視認性のよい箇所に固有情報表示部が設けられている。したがって、この固有情報表示部によりセパレータに関する固有情報を容易に知ることができるし、この固有情報表示部により燃料電池の機能が損なわれるおそれもない。なお、人が固有情報表示部を視認してその固有情報表示部に対応づけられた固有情報を取得してもよいし、ツールが固有情報表示部を読み取ってその固有情報表示部に対応づけられた固有情報を取得してもよい。
【００１０】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、前記セパレータ表面のうち反応ガスマニホルド又は冷却水マニホルドの気密性又は液密性に影響のない箇所に設けられていてもよい。こうすれば、固有情報表示部によって反応ガスマニホルドから反応ガスが漏れ出したり冷却水マニホルドから冷却水が漏れ出したりすることがない。なお、反応ガスとは、燃料電池の電気化学反応に供されるガスをいい、具体的には水素を含む燃料ガスや酸素を含む酸化ガスをいう。
【００１１】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、前記セパレータ表面のうち冷却水通路をなす凹部（底面部分）又は凸部（堤防部分）に設けられていてもよいし、前記セパレータ表面のうち反応ガス通路をなす凹部（底面部分）又は凸部（堤防部分）に設けられていてもよい。また、固有情報表示部は、浮き出し文字等のように凸状に形成したものでもよいし、刻印文字等のように凹状に形成したものでもよいが、凹状に形成した方が燃料電池の機能を損ねるおそれが小さいため好ましい。
【００１２】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、光学的、磁気的、電気的若しくは機械的に読み取り可能なコードであるか又は人が読み取り可能なコードであってもよい。ここで、光学的に読み取り可能なコードとしては、例えばバーコードのほかコードパターンを形成する凹凸などが挙げられ、磁気的に読み取り可能なコードとしては、例えば磁気テープに記録されたコードなどが挙げられ、電気的に読み取り可能なコードとしては、例えばＩＣチップなどに記録されたコードなどが挙げられ、機械的に読み取り可能なコードとしては、例えばコードパターンを形成する凹凸などが挙げられ、人が読み取り可能なコードとしては文字、図形、記号、色彩などが挙げられる。
【００１３】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータの種類が複数存在するときの該セパレータの種類に関する情報に対応付けられていてもよい。こうすれば、燃料電池の組付を行う際に誤った種類のセパレータを使用してしまうおそれが少ない。
【００１４】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータを成形したときの製造装置、製造方法又は製造日時に関する情報に対応付けられていてもよい。こうすれば、例えば燃料電池の組付を行う際にできるだけ同じ製造装置で製造したセパレータを集めて組付を行ったり、できるだけ同じ製造方法で製造したセパレータを集めて組付を行ったり、できるだけ同じ製造日時に製造したセパレータを集めて組付を行ったりすることができる。
【００１５】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータの設計に関する情報に対応付けられていてもよい。こうすれば、例えばセパレータに設計変更がなされた場合、設計変更前のセパレータなのか設計変更後のセパレータなのかを容易に識別でき、燃料電池の組付を行う際にできるだけ同じ設計のセパレータを集めて組付を行うことができる。
【００１６】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータのサプライヤに関する情報に対応付けられていてもよい。こうすれば、例えば燃料電池の組付を行う際にできるだけ同じサプライヤから供給されたセパレータを集めて組付を行うことができる。あるいは、燃料電池の性能とセパレータのサプライヤとの関係を知ることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明を一層明らかにするために、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図１は本実施形態の燃料電池１０の斜視図、図２は単セル２０の分解斜視図、図３は第１セパレータ３０の説明図、図４は第２セパレータ７０の説明図である。
【００１８】
燃料電池１０は、単セル２０を複数積層したものであり、燃料電池スタックと称されることもある。この燃料電池１０では、図示しない燃料ガス供給源から燃料ガスが燃料ガス供給マニホルドＭ１に供給され、各単セル２０内を通過した燃料ガスが燃料ガス排出マニホルドＭ２から外部へ排出される。また、図示しない酸化ガス供給源から酸化ガスが酸化ガス供給マニホルドＭ３に供給され、各単セル２０内を通過した酸化ガスが酸化ガス排出マニホルドＭ４から外部へ排出される。更に、図示しない冷却水循環ポンプにより冷却水タンクから冷却水が冷却水供給マニホルドＭ５に供給され、各単セル２０内を通過した冷却水が冷却水排出マニホルドＭ６から排出され、排熱が回収されたあと再び冷却水循環ポンプにより冷却水供給マニホルドＭ５に供給される。ここで、燃料ガスは水素リッチなガスであり、酸化ガスはエア（酸素を含む）である。このようにして燃料電池１０に供給された酸化ガス中の酸素と燃料ガス中の水素とが各単セル１０を通過する際に電気化学反応を起こすことにより発電する。
【００１９】
この燃料電池１０は、単セル２０を複数積層したあと、図１に示すようにその両端に集電板１１，１２、絶縁板１３，１４、エンドプレート１５，１６を順次配置して完成される。集電板１１，１２は緻密質カーボンや銅板などガス不透過な導電性部材によって形成され、絶縁板１３，１４はゴムや樹脂等の絶縁性部材によって形成され、エンドプレート１５，１６は剛性を備えた鋼等の金属によって形成されている。また、集電板１１，１２にはそれぞれ出力端子１７，１８が設けられており、このうちの一方が正極、他方が負極である。また、エンドプレート１５，１６は、図示しない加圧装置によって燃料電池１０を積層方向に加圧して保持している。エンドプレート１６には貫通孔が設けられていないが、エンドプレート１５には６つの貫通孔が設けられそれぞれマニホルドＭ１〜Ｍ６に通じる開口部となっている。
【００２０】
単セル２０は、図２に示すように、第１セパレータ３０、第１ガスケット４０、ＭＥＡ５０，第２ガスケット６０、第２セパレータ７０がこの順で積層されたものである。
【００２１】
ＭＥＡ５０は、固体電解質膜５１をアノード５２とカソード５３とで挟みこんだ膜電極接合体である。ここで、固体電解質膜５１は、固体高分子材料、例えばフッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜（例えばデュポン社製のナフィオン膜）であり、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を示す。固体電解質膜５１の両面には、白金または白金と他の金属から成る合金を塗布することにより触媒電極が形成され、更にその外側には、炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロスにより形成されたガス拡散電極が配置されている。そして、一方の面の触媒電極とガス拡散電極とがアノード５２、他方の面の触媒電極とガス拡散電極とがカソード５３を構成する。固体電解質膜５１の四隅にはそれぞれガス通過孔５０ａ〜５０ｄが貫通するように設けられ、ガス通過孔５０ｂとガス通過孔５０ｃとの間及びガス通過孔５０ａとガス通過孔５０ｄとの間にはそれぞれ冷却水通過孔５０ｅ，５０ｆが設けられている。また、固体電解質膜５１には第１ガスケット４０の切欠４５と一致する切欠５５が設けられている。
【００２２】
第１セパレータ３０は、ガス不透過の導電性部材、例えば、カーボンを圧縮してガス不透過とした成形カーボンにより形成されている。この第１セパレータ３０の上面即ちＭＥＡ５０のアノード５２と対向する面（図３（ａ）参照）には第１凹部３１が設けられ、この第１凹部３１には燃料ガスが通過する燃料ガス通路３３が形成されている。この燃料ガス通路３３は底面部分３３ａと堤防部分３３ｂとから成っている。なお、第１セパレータ３０の下面（図３（ｂ）参照）は平坦のままである。また、第１セパレータ３０の四隅にはそれぞれガス通過孔３０ａ〜３０ｄが貫通するように設けられ、このうちガス通過孔３０ａ，３０ｂは第１凹部３１の内側に設けられ、ガス通過孔３０ｃ，３０ｄは第１凹部３１の外側に設けられている。また、ガス通過孔３０ｂとガス通過孔３０ｃとの間及びガス通過孔３０ａとガス通過孔３０ｄとの間にはそれぞれ冷却水通過孔３０ｅ，３０ｆが第１凹部３１の外側に設けられている。更に、第１セパレータ３０の上面のうちガス通過孔３０ａとガス通過孔３０ｃとの間にはこのセパレータ固有の情報に対応付けられた識別符号３５が形成されている。この識別符号３５は本発明の固有情報表示部に相当するものであり、浮き出し文字等により凸状に形成されている。
【００２３】
第１ガスケット４０は、ＭＥＡ５０のアノード５２と第１セパレータ３０との間に配置され、第１凹部３１の外郭と一致する大穴４１と、ガス通過孔３０ｃと一致するガス通過孔４０ｃと、ガス通過孔３０ｄと一致するガス通過孔４０ｄと、冷却水通過孔３０ｅ，３０ｆにそれぞれ一致する冷却水通過孔４０ｅ，４０ｆとを有している。この第１ガスケット４０のうち識別符号３５と対向する部分には切欠４５が設けられている。
【００２４】
第２ガスケット６０は、ＭＥＡ５０のカソード５３と第２セパレータ７０との間に配置され、第２セパレータ７０の第１凹部７１の外郭と一致する大穴６１と、ガス通過孔３０ａと一致するガス通過孔６０ａと、ガス通過孔３０ｂと一致するガス通過孔６０ｂと、冷却水通過孔３０ｅ，３０ｆにそれぞれ一致する冷却水通過孔６０ｅ，６０ｆとを有している。この第２ガスケット６０のうち識別符号３５と対向する部分には切欠６５が設けられている。
【００２５】
第２セパレータ７０は、第１セパレータ３０と同様、ガス不透過の導電性部材により形成されている。この第２セパレータ７０の下面即ちＭＥＡ５０のカソード５３と対向する面（図４（ｂ）参照）には第１凹部７１が設けられ、この第１凹部７１には酸化ガスが通過する酸化ガス通路７３が形成されている。この酸化ガス通路７３は底面部分７３ａと堤防部分７３ｂとから成っている。また、第２セパレータ７０の上面（図４（ａ）参照）にはジグザグ形状の冷却水通路７７が設けられている。この冷却水通路７７は底面部分７７ａと堤防部分７７ｂとから成っている。また、第２セパレータ７０の四隅にはそれぞれガス通過孔７０ａ〜７０ｄが貫通するように設けられ、このうちガス通過孔７０ｃ，７０ｄは第１凹部７１の内側に設けられ、ガス通過孔７０ｃ，７０ｄは第１凹部７１の外側に設けられている。また、ガス通過孔７０ｂとガス通過孔７０ｃとの間であって冷却水通路７７の一端には冷却水通過孔７０ｅが設けられ、ガス通過孔７０ａとガス通過孔７０ｄとの間であって冷却水通路７７の他端には冷却水通過孔７０ｆが設けられている。なお、冷却水通過孔７０ｅ，７０ｆはいずれも第１凹部７１の外側に設けられている。更に、第２セパレータ７０の下面のうちガス通過孔７０ａとガス通過孔７０ｂとの間にはこのセパレータ固有の情報に対応付けられた識別符号７５が形成されている。この識別符号７５も本発明の固有情報表示部に相当するものであり、浮き出し文字等により凸状に形成されている。なお、図示しないが、この第２セパレータ７０の上面には、この第２セパレータ７０と同じ面積を持ち各孔７０ａ〜７０ｆに対向する位置に孔が穿設されたガスケットが配置されている。
【００２６】
燃料ガス供給マニホルドＭ１は、第１セパレータ３０のガス通過孔３０ａと、第１ガスケット４０の大穴４１と、ＭＥＡ５０のガス通過孔５０ａと、第２ガスケット６０のガス通過孔６０ａと、第２セパレータ７０のガス通過孔７０ａとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞であり、燃料ガス排出マニホルドＭ２は、第１セパレータ３０のガス通過孔３０ｂと、第１ガスケット４０の大穴４１と、ＭＥＡ５０のガス通過孔５０ｂと、第２ガスケット６０のガス通過孔６０ｂと、第２セパレータ７０のガス通過孔７０ｂとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞である。燃料ガス供給マニホルドＭ１から供給された燃料ガスは、単セル２０内の燃料ガス通路３３を通って燃料ガス排出マニホルドＭ２から排出される。また、第１及び第２ガスケット４０，６０が介在しているため、気密性が保持されており、燃料ガスがこれ以外の箇所に漏れ出すことはない。
【００２７】
酸化ガス供給マニホルドＭ３は、第１セパレータ３０のガス通過孔３０ｃと、第１ガスケット４０のガス通過孔４０ｃと、ＭＥＡ５０のガス通過孔５０ｃと、第２ガスケット６０の大穴６１と、第２セパレータ７０のガス通過孔７０ｃとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞であり、酸化ガス排出マニホルドＭ４は、第１セパレータ３０のガス通過孔３０ｄと、第１ガスケット４０のガス通過孔４０ｄと、ＭＥＡ５０のガス通過孔５０ｄと、第２ガスケット６０の大穴６１と、第２セパレータ７０のガス通過孔７０ｄとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞である。酸化ガス供給マニホルドＭ３から供給された酸化ガスは、単セル２０内の酸化ガス通路７３を通って酸化ガス排出マニホルドＭ４から排出される。また、第１及び第２ガスケット４０，６０が介在しているため、気密性が保持されており、酸化ガスがこれ以外の箇所に漏れ出すことはない。
【００２８】
冷却水供給マニホルドＭ５は、第１セパレータ３０の冷却水通過孔３０ｅと、第１ガスケット４０の冷却水通過孔４０ｅと、ＭＥＡ５０の冷却水通過孔５０ｅと、第２ガスケット６０の冷却水通過孔６０ｅと、第２セパレータ７０の冷却水通過孔７０ｅとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞であり、冷却水排出マニホルドＭ６は、第１セパレータ３０の冷却水通過孔３０ｆと、第１ガスケット４０の冷却水通過孔４０ｆと、ＭＥＡ５０の冷却水通過孔５０ｆと、第２ガスケット６０の冷却水通過孔６０ｆと、第２セパレータ７０の冷却水通過孔７０ｆとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞である。冷却水供給マニホルドＭ５から供給された冷却水は、単セル２０内の冷却水通路７７を通って冷却水排出マニホルドＭ６から排出される。また、第１及び第２ガスケット４０，６０が介在しているため、液密性が保持されており、冷却水がこれ以外の箇所に漏れ出すことはない。
【００２９】
第１セパレータ３０の識別符号３５や第２セパレータ７０の識別符号７５は、それぞれ第１セパレータ３０に関する固有情報や第２セパレータ７０に関する固有情報に対応付けられている。この識別符号３５，７５は各セパレータ３０，７０の表面に凸状に形成されているが、第１ガスケット４０，固体電解質膜５１及び第２ガスケット６０には識別符号３５，７５と対向する位置にそれぞれ切欠４５，５５，６５が設けられているため、識別符号３５，７５によって単セル２０を構成する部材３０〜７０の間に隙間ができることがなく、気密性や液密性を損ねることがないし、視認性もよい。また、識別符号３５，７５は、人が読み取ることが可能なコードであり、具体的には文字、数字、記号、図形の少なくとも１種からなるコードであって色分けされていてもよい。識別符号３５，７５を読み取った人は予め作成済みの下記表１の対応テーブルに照らすことにより、セパレータの種類、製造装置、製造方法、製造年月日、製造ロット、設計といった種々の情報を得ることができる。なお、下記表１において、設計情報のバージョンはセパレータ種類に応じて決められており、例えば第１セパレータのバージョン１は第１セパレータの所定の設計の改良前のものであることを意味し、第２セパレータのバージョン２は第２セパレータの所定の設計の改良後のものであることを意味する。また、装置Ａ，Ｂはセパレータの製造装置名を表し、方法ａ，ｂはセパレータの製造方法を表す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
以上詳述した本実施形態の第１及び第２セパレータ３０，７０によれば、セパレータ表面のうち燃料電池１０の機能に影響なく視認性のよい箇所に設けられた識別符号３５，７５により、各セパレータ３０，７０に関する固有情報を容易に知ることができる。また、識別符号３５，７５は、セパレータ表面に凸状に形成されているものの切欠４５，５５，６５の存在により各マニホルドＭ１〜Ｍ６の気密性又は液密性に影響のないように設けられているため、反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）や冷却水が漏れ出すおそれがなく、燃料電池１０の機能が損なわれるおそれがない。更に、識別符号３５，７５によりセパレータの種類が第１セパレータなのか第２セパレータかを識別できるため、単セル２０の組付を行う際に誤った種類のセパレータを使用してしまうおそれが少ない。更にまた、識別符号３５，７５によりセパレータを成形したときの設計、製造装置、製造方法、製造ロット及び製造年月日がわかるため、単セル２０の組付を行う際にできるだけ同じ設計、製造装置、製造方法、製造ロット、製造年月日のセパレータを集めて組付を行うことができる。また、燃料電池１０の運転終了後に電池性能が変化した場合、その燃料電池１０に用いられた単セル２０を構成するセパレータの設計、製造装置、製造方法、製造ロット、製造年月日がわかるため、原因究明の一助になる。
【００３２】
なお、本発明は上述した実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【００３３】
例えば、上述した実施形態では、識別符号３５，７５を凸状に形成したが、刻印等により凹状に形成してもよく、この場合には単セル２０を構成する各部材３０〜７０を重ね合わせたとしても識別符号３５，７５の存在により浮き上がって隙間が生じることがないため、特に両ガスケット４０，６０及び固体電解質膜５１に切欠４５，５５，６５を設けなくてもよい。あるいは、識別符号３５，７５を印字したシールを貼り付けてもよい。
【００３４】
また、上述した実施形態では、識別符号３５を第１セパレータ３０の表面であって第１凹部３１の外側に設けたが、第１凹部３１の内側であって燃料ガス通路３３の底面部分３３ａ又は堤防部分３３ｂ（図３（ａ）参照）に設けてもよい。底面部分３３ａに設ける場合には、凸状に形成してもよいし凹状に形成してもよいが、凸状を採用する際には通過ガスの大きな抵抗にならないような形状にすることが好ましい。また、堤防部分３３ｂに設ける場合には、凸状に形成してもよいし凹状に形成してもよいが、凸状を採用する際には単セル２０を構成する各部材３０〜７０を重ね合わせたときに隙間が生じるおそれがあるため、凹状を採用することが好ましい。あるいは、識別符号３５を第１セパレータ３０の下面（図３（ｂ）参照）に凸状又は凹状に形成してもよい。識別符号７５についても、同様にして、第２セパレータ７０の酸化ガス通路７３の底面部分７３ａ又は堤防部分７３ｂ（図４（ａ）参照）に設けてもよいし、あるいは、第２セパレータ７０の冷却水通路７７の底面部分７７ａ又は堤防部分７７ｂに設けてもよい。なお、単セル２０を構成する各部材３０〜７０を接着する場合には、燃料電池１０の組付後に接着を剥がすことは困難であるため、識別符号３５を第１セパレータ３０の下面に設け、識別符号７５を第２セパレータ７０の上面に設けることにより単セル２０の外側から識別符号３５，７５を認識できるようにするのが好ましい。
【００３５】
更に、上述した実施形態では識別符号３５，７５として人が読み取り可能なコードを採用したが、光学的、磁気的、電気的若しくは機械的に読み取り可能なコードを採用してもよい。光学的に読み取り可能なコードとしては、例えばバーコードのほかコードパターンを形成する凹凸などが挙げられ、磁気的に読み取り可能なコードとしては、例えば磁気テープに記録されたコードなどが挙げられ、電気的に読み取り可能なコードとしては、例えばＩＣチップなどに記録されたコードなどが挙げられ、機械的に読み取り可能なコードとしては、例えばコードパターンを形成する凹凸などが挙げられる。例えば、識別符号３５，７５としてバーコードを採用した場合には、予めバーコードのコード番号とセパレータに関する固有情報とを対応づけた形式のデータベースをコンピュータの記憶手段（例えばハードディスク）に保存しておき、コンピュータに接続されたバーコードリーダがバーコードを光学的に読み取ると、コンピュータがそのバーコードのコード番号に対応づけられている固有情報をデータベースから抽出してディスプレイに表示するようにしてもよい。
【００３６】
更にまた、上述した実施形態では識別符号３５，７５にセパレータ種類等の情報を対応付けたが、識別符号３５に第１セパレータ３０を含む単セル２０の初期の出力特性や充放電特性を対応付けてもよいし、この第１セパレータ３０を含む単セル２０のＭＥＡ５０を構成する固体電解質膜５１、アノード５２及びカソード５３の材質、製造条件、製品名、製造メーカ名（サプライヤ）、製造年月日などを対応付けてもよい。あるいは、いつどのような修理を受けた等のメンテナンス情報を対応付けてもよい。あるいは、識別符号３５，７５としてセパレータに関する情報を表した文章を採用してもよく、この場合には対応表が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の燃料電池１０の斜視図である。
【図２】単セル２０の分解斜視図である。
【図３】第１セパレータ３０の説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図である。
【図４】第２セパレータ７０の説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図である。
【符号の説明】
１０ 燃料電池、１１，１２ 集電板、１３，１４ 絶縁板、１５，１６ エンドプレート、１７，１８ 出力端子、２０ 単セル、３０ 第１セパレータ、３０ａ〜３０ｄ ガス通過孔、３０ｅ，３０ｆ 冷却水通過孔、３１ 第１凹部、３３ 燃料ガス通路、３３ａ 底面部分、３３ｂ 堤防部分、３５ 識別符号、４０ 第１ガスケット、４０ｃ，４０ｄ ガス通過孔、４０ｅ，４０ｆ 冷却水通過孔、４１ 大穴、４５ 切欠、５０ ＭＥＡ、５０ａ〜５０ｄ ガス通過孔、５０ｅ，５０ｆ 冷却水通過孔、５１ 固体電解質膜、５２ アノード、５３カソード、５５ 切欠、６０ 第２ガスケット、６０ａ，６０ｂ ガス通過孔、６０ｅ，６０ｆ 冷却水通過孔、６１ 大穴、６５ 切欠、７０ 第２セパレータ、７０ａ〜７０ｄ ガス通過孔、７０ｅ，７０ｆ 冷却水通過孔、７１ 第１凹部、７３ 酸化ガス通路、７３ａ 底面部分、７３ｂ 堤防部分、７５ 識別符号、７７ 冷却水通路、７７ａ 底面部分、７７ｂ 堤防部分、Ｍ１ 燃料ガス供給マニホルド、Ｍ２ 燃料ガス排出マニホルド、Ｍ３ 酸化ガス供給マニホルド、Ｍ４ 酸化ガス排出マニホルド、Ｍ５ 冷却水供給マニホルド、Ｍ６ 冷却水排出マニホルド。
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池を構成する燃料電池用セパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料電池としては、単セルを複数積層してなる積層体の両積層端にエンドプレートを配置し、この両積層端のエンドプレートを締め具にて積層方向に締め付けたものが知られている。この種の燃料電池では、複数の単セルが直列接続されることにより所望の出力電圧が確保される。
【０００３】
ところで、この種の燃料電池において、単セルは、固体電解質膜をアノード電極とカソード電極とで挟み込んだ膜電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ、以下ＭＥＡという）の両面をセパレータで挟み込んで構成されている。ここで使用されるセパレータは、例えば特許文献１に開示されているように、燃料電池での電気化学反応に供される燃料ガスを流通させるための燃料ガス通路が形成されたものや、同電気化学反応に供される酸化ガスを流通させるための酸化ガス通路が形成されたものなどのように複数の種類が存在することがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００２−５０３９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料電池の組付を行う際に、燃料ガス通路の形成されたセパレータと酸化ガス通路の形成されたセパレータとを容易に識別することができず、燃料電池の組付に手間取ることがあった。また、セパレータに関する種類以外の情報についても容易に識別することができれば、例えば出力特性の良否の原因究明などに役立つことがあるため有用である。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃料電池の機能に影響を与えることなくセパレータに関する固有情報を容易に知ることができる燃料電池用セパレータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明の燃料電池用セパレータは、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明は、燃料電池を構成する燃料電池用セパレータであって、
セパレータ表面のうち前記燃料電池の機能に影響なく視認性のよい箇所に設けられ、燃料電池用セパレータに関する固有情報に対応付けられた固有情報表示部を備えたものである。
【０００９】
この燃料電池用セパレータでは、セパレータ表面のうち燃料電池の機能に影響なく視認性のよい箇所に固有情報表示部が設けられている。したがって、この固有情報表示部によりセパレータに関する固有情報を容易に知ることができるし、この固有情報表示部により燃料電池の機能が損なわれるおそれもない。なお、人が固有情報表示部を視認してその固有情報表示部に対応づけられた固有情報を取得してもよいし、ツールが固有情報表示部を読み取ってその固有情報表示部に対応づけられた固有情報を取得してもよい。
【００１０】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、前記セパレータ表面のうち反応ガスマニホルド又は冷却水マニホルドの気密性又は液密性に影響のない箇所に設けられていてもよい。こうすれば、固有情報表示部によって反応ガスマニホルドから反応ガスが漏れ出したり冷却水マニホルドから冷却水が漏れ出したりすることがない。なお、反応ガスとは、燃料電池の電気化学反応に供されるガスをいい、具体的には水素を含む燃料ガスや酸素を含む酸化ガスをいう。
【００１１】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、前記セパレータ表面のうち冷却水通路をなす凹部（底面部分）又は凸部（堤防部分）に設けられていてもよいし、前記セパレータ表面のうち反応ガス通路をなす凹部（底面部分）又は凸部（堤防部分）に設けられていてもよい。また、固有情報表示部は、浮き出し文字等のように凸状に形成したものでもよいし、刻印文字等のように凹状に形成したものでもよいが、凹状に形成した方が燃料電池の機能を損ねるおそれが小さいため好ましい。
【００１２】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、光学的、磁気的、電気的若しくは機械的に読み取り可能なコードであるか又は人が読み取り可能なコードであってもよい。ここで、光学的に読み取り可能なコードとしては、例えばバーコードのほかコードパターンを形成する凹凸などが挙げられ、磁気的に読み取り可能なコードとしては、例えば磁気テープに記録されたコードなどが挙げられ、電気的に読み取り可能なコードとしては、例えばＩＣチップなどに記録されたコードなどが挙げられ、機械的に読み取り可能なコードとしては、例えばコードパターンを形成する凹凸などが挙げられ、人が読み取り可能なコードとしては文字、図形、記号、色彩などが挙げられる。
【００１３】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータの種類が複数存在するときの該セパレータの種類に関する情報に対応付けられていてもよい。こうすれば、燃料電池の組付を行う際に誤った種類のセパレータを使用してしまうおそれが少ない。
【００１４】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータを成形したときの製造装置、製造方法又は製造日時に関する情報に対応付けられていてもよい。こうすれば、例えば燃料電池の組付を行う際にできるだけ同じ製造装置で製造したセパレータを集めて組付を行ったり、できるだけ同じ製造方法で製造したセパレータを集めて組付を行ったり、できるだけ同じ製造日時に製造したセパレータを集めて組付を行ったりすることができる。
【００１５】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータの設計に関する情報に対応付けられていてもよい。こうすれば、例えばセパレータに設計変更がなされた場合、設計変更前のセパレータなのか設計変更後のセパレータなのかを容易に識別でき、燃料電池の組付を行う際にできるだけ同じ設計のセパレータを集めて組付を行うことができる。
【００１６】
本発明の燃料電池用セパレータにおいて、前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータのサプライヤに関する情報に対応付けられていてもよい。こうすれば、例えば燃料電池の組付を行う際にできるだけ同じサプライヤから供給されたセパレータを集めて組付を行うことができる。あるいは、燃料電池の性能とセパレータのサプライヤとの関係を知ることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明を一層明らかにするために、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図１は本実施形態の燃料電池１０の斜視図、図２は単セル２０の分解斜視図、図３は第１セパレータ３０の説明図、図４は第２セパレータ７０の説明図である。
【００１８】
燃料電池１０は、単セル２０を複数積層したものであり、燃料電池スタックと称されることもある。この燃料電池１０では、図示しない燃料ガス供給源から燃料ガスが燃料ガス供給マニホルドＭ１に供給され、各単セル２０内を通過した燃料ガスが燃料ガス排出マニホルドＭ２から外部へ排出される。また、図示しない酸化ガス供給源から酸化ガスが酸化ガス供給マニホルドＭ３に供給され、各単セル２０内を通過した酸化ガスが酸化ガス排出マニホルドＭ４から外部へ排出される。更に、図示しない冷却水循環ポンプにより冷却水タンクから冷却水が冷却水供給マニホルドＭ５に供給され、各単セル２０内を通過した冷却水が冷却水排出マニホルドＭ６から排出され、排熱が回収されたあと再び冷却水循環ポンプにより冷却水供給マニホルドＭ５に供給される。ここで、燃料ガスは水素リッチなガスであり、酸化ガスはエア（酸素を含む）である。このようにして燃料電池１０に供給された酸化ガス中の酸素と燃料ガス中の水素とが各単セル１０を通過する際に電気化学反応を起こすことにより発電する。
【００１９】
この燃料電池１０は、単セル２０を複数積層したあと、図１に示すようにその両端に集電板１１，１２、絶縁板１３，１４、エンドプレート１５，１６を順次配置して完成される。集電板１１，１２は緻密質カーボンや銅板などガス不透過な導電性部材によって形成され、絶縁板１３，１４はゴムや樹脂等の絶縁性部材によって形成され、エンドプレート１５，１６は剛性を備えた鋼等の金属によって形成されている。また、集電板１１，１２にはそれぞれ出力端子１７，１８が設けられており、このうちの一方が正極、他方が負極である。また、エンドプレート１５，１６は、図示しない加圧装置によって燃料電池１０を積層方向に加圧して保持している。エンドプレート１６には貫通孔が設けられていないが、エンドプレート１５には６つの貫通孔が設けられそれぞれマニホルドＭ１〜Ｍ６に通じる開口部となっている。
【００２０】
単セル２０は、図２に示すように、第１セパレータ３０、第１ガスケット４０、ＭＥＡ５０，第２ガスケット６０、第２セパレータ７０がこの順で積層されたものである。
【００２１】
ＭＥＡ５０は、固体電解質膜５１をアノード５２とカソード５３とで挟みこんだ膜電極接合体である。ここで、固体電解質膜５１は、固体高分子材料、例えばフッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜（例えばデュポン社製のナフィオン膜）であり、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を示す。固体電解質膜５１の両面には、白金または白金と他の金属から成る合金を塗布することにより触媒電極が形成され、更にその外側には、炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロスにより形成されたガス拡散電極が配置されている。そして、一方の面の触媒電極とガス拡散電極とがアノード５２、他方の面の触媒電極とガス拡散電極とがカソード５３を構成する。固体電解質膜５１の四隅にはそれぞれガス通過孔５０ａ〜５０ｄが貫通するように設けられ、ガス通過孔５０ｂとガス通過孔５０ｃとの間及びガス通過孔５０ａとガス通過孔５０ｄとの間にはそれぞれ冷却水通過孔５０ｅ，５０ｆが設けられている。また、固体電解質膜５１には第１ガスケット４０の切欠４５と一致する切欠５５が設けられている。
【００２２】
第１セパレータ３０は、ガス不透過の導電性部材、例えば、カーボンを圧縮してガス不透過とした成形カーボンにより形成されている。この第１セパレータ３０の上面即ちＭＥＡ５０のアノード５２と対向する面（図３（ａ）参照）には第１凹部３１が設けられ、この第１凹部３１には燃料ガスが通過する燃料ガス通路３３が形成されている。この燃料ガス通路３３は底面部分３３ａと堤防部分３３ｂとから成っている。なお、第１セパレータ３０の下面（図３（ｂ）参照）は平坦のままである。また、第１セパレータ３０の四隅にはそれぞれガス通過孔３０ａ〜３０ｄが貫通するように設けられ、このうちガス通過孔３０ａ，３０ｂは第１凹部３１の内側に設けられ、ガス通過孔３０ｃ，３０ｄは第１凹部３１の外側に設けられている。また、ガス通過孔３０ｂとガス通過孔３０ｃとの間及びガス通過孔３０ａとガス通過孔３０ｄとの間にはそれぞれ冷却水通過孔３０ｅ，３０ｆが第１凹部３１の外側に設けられている。更に、第１セパレータ３０の上面のうちガス通過孔３０ａとガス通過孔３０ｃとの間にはこのセパレータ固有の情報に対応付けられた識別符号３５が形成されている。この識別符号３５は本発明の固有情報表示部に相当するものであり、浮き出し文字等により凸状に形成されている。
【００２３】
第１ガスケット４０は、ＭＥＡ５０のアノード５２と第１セパレータ３０との間に配置され、第１凹部３１の外郭と一致する大穴４１と、ガス通過孔３０ｃと一致するガス通過孔４０ｃと、ガス通過孔３０ｄと一致するガス通過孔４０ｄと、冷却水通過孔３０ｅ，３０ｆにそれぞれ一致する冷却水通過孔４０ｅ，４０ｆとを有している。この第１ガスケット４０のうち識別符号３５と対向する部分には切欠４５が設けられている。
【００２４】
第２ガスケット６０は、ＭＥＡ５０のカソード５３と第２セパレータ７０との間に配置され、第２セパレータ７０の第１凹部７１の外郭と一致する大穴６１と、ガス通過孔３０ａと一致するガス通過孔６０ａと、ガス通過孔３０ｂと一致するガス通過孔６０ｂと、冷却水通過孔３０ｅ，３０ｆにそれぞれ一致する冷却水通過孔６０ｅ，６０ｆとを有している。この第２ガスケット６０のうち識別符号３５と対向する部分には切欠６５が設けられている。
【００２５】
第２セパレータ７０は、第１セパレータ３０と同様、ガス不透過の導電性部材により形成されている。この第２セパレータ７０の下面即ちＭＥＡ５０のカソード５３と対向する面（図４（ｂ）参照）には第１凹部７１が設けられ、この第１凹部７１には酸化ガスが通過する酸化ガス通路７３が形成されている。この酸化ガス通路７３は底面部分７３ａと堤防部分７３ｂとから成っている。また、第２セパレータ７０の上面（図４（ａ）参照）にはジグザグ形状の冷却水通路７７が設けられている。この冷却水通路７７は底面部分７７ａと堤防部分７７ｂとから成っている。また、第２セパレータ７０の四隅にはそれぞれガス通過孔７０ａ〜７０ｄが貫通するように設けられ、このうちガス通過孔７０ｃ，７０ｄは第１凹部７１の内側に設けられ、ガス通過孔７０ｃ，７０ｄは第１凹部７１の外側に設けられている。また、ガス通過孔７０ｂとガス通過孔７０ｃとの間であって冷却水通路７７の一端には冷却水通過孔７０ｅが設けられ、ガス通過孔７０ａとガス通過孔７０ｄとの間であって冷却水通路７７の他端には冷却水通過孔７０ｆが設けられている。なお、冷却水通過孔７０ｅ，７０ｆはいずれも第１凹部７１の外側に設けられている。更に、第２セパレータ７０の下面のうちガス通過孔７０ａとガス通過孔７０ｂとの間にはこのセパレータ固有の情報に対応付けられた識別符号７５が形成されている。この識別符号７５も本発明の固有情報表示部に相当するものであり、浮き出し文字等により凸状に形成されている。なお、図示しないが、この第２セパレータ７０の上面には、この第２セパレータ７０と同じ面積を持ち各孔７０ａ〜７０ｆに対向する位置に孔が穿設されたガスケットが配置されている。
【００２６】
燃料ガス供給マニホルドＭ１は、第１セパレータ３０のガス通過孔３０ａと、第１ガスケット４０の大穴４１と、ＭＥＡ５０のガス通過孔５０ａと、第２ガスケット６０のガス通過孔６０ａと、第２セパレータ７０のガス通過孔７０ａとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞であり、燃料ガス排出マニホルドＭ２は、第１セパレータ３０のガス通過孔３０ｂと、第１ガスケット４０の大穴４１と、ＭＥＡ５０のガス通過孔５０ｂと、第２ガスケット６０のガス通過孔６０ｂと、第２セパレータ７０のガス通過孔７０ｂとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞である。燃料ガス供給マニホルドＭ１から供給された燃料ガスは、単セル２０内の燃料ガス通路３３を通って燃料ガス排出マニホルドＭ２から排出される。また、第１及び第２ガスケット４０，６０が介在しているため、気密性が保持されており、燃料ガスがこれ以外の箇所に漏れ出すことはない。
【００２７】
酸化ガス供給マニホルドＭ３は、第１セパレータ３０のガス通過孔３０ｃと、第１ガスケット４０のガス通過孔４０ｃと、ＭＥＡ５０のガス通過孔５０ｃと、第２ガスケット６０の大穴６１と、第２セパレータ７０のガス通過孔７０ｃとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞であり、酸化ガス排出マニホルドＭ４は、第１セパレータ３０のガス通過孔３０ｄと、第１ガスケット４０のガス通過孔４０ｄと、ＭＥＡ５０のガス通過孔５０ｄと、第２ガスケット６０の大穴６１と、第２セパレータ７０のガス通過孔７０ｄとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞である。酸化ガス供給マニホルドＭ３から供給された酸化ガスは、単セル２０内の酸化ガス通路７３を通って酸化ガス排出マニホルドＭ４から排出される。また、第１及び第２ガスケット４０，６０が介在しているため、気密性が保持されており、酸化ガスがこれ以外の箇所に漏れ出すことはない。
【００２８】
冷却水供給マニホルドＭ５は、第１セパレータ３０の冷却水通過孔３０ｅと、第１ガスケット４０の冷却水通過孔４０ｅと、ＭＥＡ５０の冷却水通過孔５０ｅと、第２ガスケット６０の冷却水通過孔６０ｅと、第２セパレータ７０の冷却水通過孔７０ｅとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞であり、冷却水排出マニホルドＭ６は、第１セパレータ３０の冷却水通過孔３０ｆと、第１ガスケット４０の冷却水通過孔４０ｆと、ＭＥＡ５０の冷却水通過孔５０ｆと、第２ガスケット６０の冷却水通過孔６０ｆと、第２セパレータ７０の冷却水通過孔７０ｆとが燃料電池１０の積層方向に連なって形成された円筒状の空洞である。冷却水供給マニホルドＭ５から供給された冷却水は、単セル２０内の冷却水通路７７を通って冷却水排出マニホルドＭ６から排出される。また、第１及び第２ガスケット４０，６０が介在しているため、液密性が保持されており、冷却水がこれ以外の箇所に漏れ出すことはない。
【００２９】
第１セパレータ３０の識別符号３５や第２セパレータ７０の識別符号７５は、それぞれ第１セパレータ３０に関する固有情報や第２セパレータ７０に関する固有情報に対応付けられている。この識別符号３５，７５は各セパレータ３０，７０の表面に凸状に形成されているが、第１ガスケット４０，固体電解質膜５１及び第２ガスケット６０には識別符号３５，７５と対向する位置にそれぞれ切欠４５，５５，６５が設けられているため、識別符号３５，７５によって単セル２０を構成する部材３０〜７０の間に隙間ができることがなく、気密性や液密性を損ねることがないし、視認性もよい。また、識別符号３５，７５は、人が読み取ることが可能なコードであり、具体的には文字、数字、記号、図形の少なくとも１種からなるコードであって色分けされていてもよい。識別符号３５，７５を読み取った人は予め作成済みの下記表１の対応テーブルに照らすことにより、セパレータの種類、製造装置、製造方法、製造年月日、製造ロット、設計といった種々の情報を得ることができる。なお、下記表１において、設計情報のバージョンはセパレータ種類に応じて決められており、例えば第１セパレータのバージョン１は第１セパレータの所定の設計の改良前のものであることを意味し、第２セパレータのバージョン２は第２セパレータの所定の設計の改良後のものであることを意味する。また、装置Ａ，Ｂはセパレータの製造装置名を表し、方法ａ，ｂはセパレータの製造方法を表す。
【００３０】
【表１】
以上詳述した本実施形態の第１及び第２セパレータ３０，７０によれば、セパレータ表面のうち燃料電池１０の機能に影響なく視認性のよい箇所に設けられた識別符号３５，７５により、各セパレータ３０，７０に関する固有情報を容易に知ることができる。また、識別符号３５，７５は、セパレータ表面に凸状に形成されているものの切欠４５，５５，６５の存在により各マニホルドＭ１〜Ｍ６の気密性又は液密性に影響のないように設けられているため、反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）や冷却水が漏れ出すおそれがなく、燃料電池１０の機能が損なわれるおそれがない。更に、識別符号３５，７５によりセパレータの種類が第１セパレータなのか第２セパレータかを識別できるため、単セル２０の組付を行う際に誤った種類のセパレータを使用してしまうおそれが少ない。更にまた、識別符号３５，７５によりセパレータを成形したときの設計、製造装置、製造方法、製造ロット及び製造年月日がわかるため、単セル２０の組付を行う際にできるだけ同じ設計、製造装置、製造方法、製造ロット、製造年月日のセパレータを集めて組付を行うことができる。また、燃料電池１０の運転終了後に電池性能が変化した場合、その燃料電池１０に用いられた単セル２０を構成するセパレータの設計、製造装置、製造方法、製造ロット、製造年月日がわかるため、原因究明の一助になる。
【００３２】
なお、本発明は上述した実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【００３３】
例えば、上述した実施形態では、識別符号３５，７５を凸状に形成したが、刻印等により凹状に形成してもよく、この場合には単セル２０を構成する各部材３０〜７０を重ね合わせたとしても識別符号３５，７５の存在により浮き上がって隙間が生じることがないため、特に両ガスケット４０，６０及び固体電解質膜５１に切欠４５，５５，６５を設けなくてもよい。あるいは、識別符号３５，７５を印字したシールを貼り付けてもよい。
【００３４】
また、上述した実施形態では、識別符号３５を第１セパレータ３０の表面であって第１凹部３１の外側に設けたが、第１凹部３１の内側であって燃料ガス通路３３の底面部分３３ａ又は堤防部分３３ｂ（図３（ａ）参照）に設けてもよい。底面部分３３ａに設ける場合には、凸状に形成してもよいし凹状に形成してもよいが、凸状を採用する際には通過ガスの大きな抵抗にならないような形状にすることが好ましい。また、堤防部分３３ｂに設ける場合には、凸状に形成してもよいし凹状に形成してもよいが、凸状を採用する際には単セル２０を構成する各部材３０〜７０を重ね合わせたときに隙間が生じるおそれがあるため、凹状を採用することが好ましい。あるいは、識別符号３５を第１セパレータ３０の下面（図３（ｂ）参照）に凸状又は凹状に形成してもよい。識別符号７５についても、同様にして、第２セパレータ７０の酸化ガス通路７３の底面部分７３ａ又は堤防部分７３ｂ（図４（ａ）参照）に設けてもよいし、あるいは、第２セパレータ７０の冷却水通路７７の底面部分７７ａ又は堤防部分７７ｂに設けてもよい。なお、単セル２０を構成する各部材３０〜７０を接着する場合には、燃料電池１０の組付後に接着を剥がすことは困難であるため、識別符号３５を第１セパレータ３０の下面に設け、識別符号７５を第２セパレータ７０の上面に設けることにより単セル２０の外側から識別符号３５，７５を認識できるようにするのが好ましい。
【００３５】
更に、上述した実施形態では識別符号３５，７５として人が読み取り可能なコードを採用したが、光学的、磁気的、電気的若しくは機械的に読み取り可能なコードを採用してもよい。光学的に読み取り可能なコードとしては、例えばバーコードのほかコードパターンを形成する凹凸などが挙げられ、磁気的に読み取り可能なコードとしては、例えば磁気テープに記録されたコードなどが挙げられ、電気的に読み取り可能なコードとしては、例えばＩＣチップなどに記録されたコードなどが挙げられ、機械的に読み取り可能なコードとしては、例えばコードパターンを形成する凹凸などが挙げられる。例えば、識別符号３５，７５としてバーコードを採用した場合には、予めバーコードのコード番号とセパレータに関する固有情報とを対応づけた形式のデータベースをコンピュータの記憶手段（例えばハードディスク）に保存しておき、コンピュータに接続されたバーコードリーダがバーコードを光学的に読み取ると、コンピュータがそのバーコードのコード番号に対応づけられている固有情報をデータベースから抽出してディスプレイに表示するようにしてもよい。
【００３６】
更にまた、上述した実施形態では識別符号３５，７５にセパレータ種類等の情報を対応付けたが、識別符号３５に第１セパレータ３０を含む単セル２０の初期の出力特性や充放電特性を対応付けてもよいし、この第１セパレータ３０を含む単セル２０のＭＥＡ５０を構成する固体電解質膜５１、アノード５２及びカソード５３の材質、製造条件、製品名、製造メーカ名（サプライヤ）、製造年月日などを対応付けてもよい。あるいは、いつどのような修理を受けた等のメンテナンス情報を対応付けてもよい。あるいは、識別符号３５，７５としてセパレータに関する情報を表した文章を採用してもよく、この場合には対応表が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の燃料電池１０の斜視図である。
【図２】単セル２０の分解斜視図である。
【図３】第１セパレータ３０の説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図である。
【図４】第２セパレータ７０の説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図である。
【符号の説明】
１０ 燃料電池、１１，１２ 集電板、１３，１４ 絶縁板、１５，１６ エンドプレート、１７，１８ 出力端子、２０ 単セル、３０ 第１セパレータ、３０ａ〜３０ｄ ガス通過孔、３０ｅ，３０ｆ 冷却水通過孔、３１ 第１凹部、３３ 燃料ガス通路、３３ａ 底面部分、３３ｂ 堤防部分、３５ 識別符号、４０ 第１ガスケット、４０ｃ，４０ｄ ガス通過孔、４０ｅ，４０ｆ 冷却水通過孔、４１ 大穴、４５ 切欠、５０ ＭＥＡ、５０ａ〜５０ｄ ガス通過孔、５０ｅ，５０ｆ 冷却水通過孔、５１ 固体電解質膜、５２ アノード、５３カソード、５５ 切欠、６０ 第２ガスケット、６０ａ，６０ｂ ガス通過孔、６０ｅ，６０ｆ 冷却水通過孔、６１ 大穴、６５ 切欠、７０ 第２セパレータ、７０ａ〜７０ｄ ガス通過孔、７０ｅ，７０ｆ 冷却水通過孔、７１ 第１凹部、７３ 酸化ガス通路、７３ａ 底面部分、７３ｂ 堤防部分、７５ 識別符号、７７ 冷却水通路、７７ａ 底面部分、７７ｂ 堤防部分、Ｍ１ 燃料ガス供給マニホルド、Ｍ２ 燃料ガス排出マニホルド、Ｍ３ 酸化ガス供給マニホルド、Ｍ４ 酸化ガス排出マニホルド、Ｍ５ 冷却水供給マニホルド、Ｍ６ 冷却水排出マニホルド。
Claims (9)
- 燃料電池を構成する燃料電池用セパレータであって、
セパレータ表面のうち前記燃料電池の機能に影響なく視認性のよい箇所に設けられ、燃料電池用セパレータに関する固有情報に対応付けられた固有情報表示部
を備えた燃料電池用セパレータ。 - 前記固有情報表示部は、反応ガスマニホルド又は冷却水マニホルドの気密性又は液密性に影響のない箇所に設けられている
請求項１記載の燃料電池用セパレータ。 - 前記固有情報表示部は、前記セパレータ表面のうち冷却水通路をなす凹部又は凸部に設けられている
請求項１又は２に記載の燃料電池用セパレータ。 - 前記固有情報表示部は、前記セパレータ表面のうち反応ガス通路をなす凹部又は凸部に設けられている
請求項１又は２に記載の燃料電池用セパレータ。 - 前記固有情報表示部は、光学的、磁気的、電気的若しくは機械的に読み取り可能なコードであるか又は人が読み取り可能なコードである
請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池用セパレータ。 - 前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータの種類が複数存在するときの該セパレータの種類に関する情報に対応付けられている
請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池用セパレータ。 - 前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータを成形したときの製造装置、製造方法、製造ロット又は製造日時に関する情報に対応付けられている
請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池用セパレータ。 - 前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータの設計に関する情報に対応付けられている
請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池用セパレータ。 - 前記固有情報表示部は、燃料電池用セパレータのサプライヤに関する情報に対応付けられている
請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池用セパレータ。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006210211A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体高分子型燃料電池 |
| JP2006277965A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 燃料電池用セパレータ |
| WO2006112402A1 (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池及び燃料電池積層体 |
| US20080063918A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-13 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Fuel cell component |
| JP2008084732A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池セパレータ |
| JP2009110866A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池とその管理システム |
| WO2009113240A1 (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-17 | パナソニック株式会社 | 膜電極接合体 |
| US20100050421A1 (en) * | 2007-03-22 | 2010-03-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell manufacturing method, fuel cell separator, and transportation system of the same |
| KR101052353B1 (ko) | 2009-11-04 | 2011-07-27 | 한국과학기술원 | 열관리가 가능한 연료전지 가시화 장치 |
| JP2019071703A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-05-09 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃料電池制御システム及び燃料電池制御方法 |
| JP2019160657A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池用セパレータ、燃料電池用接合セパレータ及び発電セル |
| CN114566671A (zh) * | 2020-11-27 | 2022-05-31 | Nok株式会社 | 隔板的制造方法 |
-
2002
- 2002-11-29 JP JP2002347296A patent/JP4085796B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006210211A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体高分子型燃料電池 |
| JP2006277965A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 燃料電池用セパレータ |
| WO2006112402A1 (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池及び燃料電池積層体 |
| JP4862825B2 (ja) * | 2005-04-14 | 2012-01-25 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池及び燃料電池積層体 |
| US20080063918A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-13 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Fuel cell component |
| JP2008066118A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池構成部品 |
| DE102007000703B4 (de) | 2006-09-07 | 2020-04-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Brennstoffzellenbauelement |
| US8431261B2 (en) | 2006-09-07 | 2013-04-30 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Fuel cell component including an identification display portion |
| JP2008084732A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池セパレータ |
| US20100050421A1 (en) * | 2007-03-22 | 2010-03-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell manufacturing method, fuel cell separator, and transportation system of the same |
| JP2009110866A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池とその管理システム |
| JPWO2009113240A1 (ja) * | 2008-03-11 | 2011-07-21 | パナソニック株式会社 | 膜電極接合体 |
| JP4469414B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2010-05-26 | パナソニック株式会社 | 膜電極接合体 |
| JP2010080449A (ja) * | 2008-03-11 | 2010-04-08 | Panasonic Corp | 膜電極接合体 |
| CN102742057A (zh) * | 2008-03-11 | 2012-10-17 | 松下电器产业株式会社 | 膜电极接合体 |
| JP4437166B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2010-03-24 | パナソニック株式会社 | 膜電極接合体 |
| WO2009113240A1 (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-17 | パナソニック株式会社 | 膜電極接合体 |
| KR101052353B1 (ko) | 2009-11-04 | 2011-07-27 | 한국과학기술원 | 열관리가 가능한 연료전지 가시화 장치 |
| JP2019071703A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-05-09 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃料電池制御システム及び燃料電池制御方法 |
| JP2019160657A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池用セパレータ、燃料電池用接合セパレータ及び発電セル |
| CN114566671A (zh) * | 2020-11-27 | 2022-05-31 | Nok株式会社 | 隔板的制造方法 |
| JP2022085509A (ja) * | 2020-11-27 | 2022-06-08 | Nok株式会社 | セパレータの製造方法 |
| JP7436350B2 (ja) | 2020-11-27 | 2024-02-21 | Nok株式会社 | セパレータの製造方法 |
| CN114566671B (zh) * | 2020-11-27 | 2024-04-12 | Nok株式会社 | 隔板的制造方法 |
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