JP2006318863A5

JP2006318863A5 -

Info

Publication number: JP2006318863A5
Application number: JP2005142837A
Authority: JP
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2025-05-16

Claims

膜電極接合体と交互に積層されて燃料電池を構成するセパレータであって、
膜電極接合体のカソード側と当接するカソードプレートと、
膜電極接合体のアノード側と当接するアノードプレートと、
前記カソードプレートと前記アノードプレートとに挟持される中間プレートであって、前記膜電極接合体に前記積層の方向からみて重なる領域の少なくとも一部に、厚さ方向に貫通すると共に冷却媒体が流動する冷却媒体流動部を有する中間プレートと、
前記冷却媒体流動部に配置されると共に前記中間プレートとは別体の非多孔体により形成される分配部であって、前記冷却媒体流動部において前記冷却媒体を前記セパレータの面方向に分配するための分配部と、
を備えるセパレータ。
請求項１に記載のセパレータは、さらに、
前記セパレータを厚さ方向に貫通する冷却媒体供給マニホールドと、
前記セパレータを厚さ方向に貫通する冷却媒体排出マニホールドと、
前記冷却媒体供給マニホールドと前記冷却媒体流動部を連通する冷却媒体供給流路と、
前記冷却媒体排出マニホールドと前記冷却媒体流動部を連通する冷却媒体排出流路と、を備えるセパレータ。
請求項１または請求項２に記載のセパレータにおいて、
前記分配部の前記積層の方向の巾は、前記中間プレートの厚さよりも大きいセパレータ。
請求項３に記載のセパレータにおいて、
前記分配部は、前記積層の方向に弾性変形するセパレータ。
請求項４に記載のセパレータにおいて、
前記分配部は、
前記中間プレートと平行な基板と、
前記基板の両側または片側に配置されると共に、前記積層の方向に弾性変形する複数の弾性部とを有するセパレータ。
請求項５に記載のセパレータにおいて、
複数の前記弾性部は、前記冷却媒体流動部の全体に分布するように配置されるセパレータ。
請求項５または請求項６に記載のセパレータにおいて、
前記弾性部は、
前記基板から所定角度で延びると共に端部が前記カソードプレートに接触する複数の第１の板状部材と、
前記基板から所定角度で延びると共に端部が前記アノードプレートに接触する複数の第２の板状部材であるセパレータ。
請求項７に記載のセパレータにおいて、
前記第１および前記第２の板状部材の端部は、前記基板と平行に曲げられているセパレータ。
請求項７に記載のセパレータにおいて、
前記第１および前記第２の板状部材の端部は、前記基板と垂直に曲げられているセパレータ。
請求項５ないし請求項９のいずれかに記載のセパレータにおいて、
前記基板と前記カソードプレートとの間隔は、前記基板と前記アノードプレートとの間隔よりも大きいセパレータ。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のセパレータにおいて、
前記分配部は、断面が波型形状を有する板状部材であり、
前記冷却媒体流動部は、前記波形形状を有する板状部材により複数の冷却媒体流路に分割されているセパレータ。
請求項１１に記載のセパレータにおいて、
複数本の前記冷却媒体流路のうち、前記カソードプレート側に配置される冷却媒体流路の断面積は、前記アノードプレート側に配置される冷却媒体流路の断面積より大きいセパレータ。
請求項７ないし請求項１２のいずれかに記載のセパレータにおいて、
前記分配部は、前記中間プレートより薄い板材を塑性加工することによって作製されるセパレータ。
請求項１または請求項４に記載のセパレータにおいて、
前記分配部は、前記カソードプレートおよび前記アノードプレートの少なくとも一方の前記中間プレート側に配置されると共に凸型形状を有する複数の凸状部であるセパレータ。
請求項１４に記載のセパレータにおいて、
複数の前記凸状部は、前記アノードプレートに配置されるセパレータ。
請求項１４または請求項１５に記載のセパレータにおいて、
複数の前記凸状部は、前記冷却媒体流動部の全体に分布するように配置されているセパレータ。
請求項１４ないし請求項１６のいずれかに記載のセパレータにおいて、
前記凸状部は、前記アノードプレートまたは前記カソードプレートを、前記膜電極接合体と当接する側から前記中間プレート側に向けて突き出させて窪ませた凸状部であるセパレータ。
複数の電解質層を少なくともセパレータを挟んで積層させて構成された燃料電池であって、
前記電解質層と前記セパレータとの間に配置され、反応ガスが内部に流動する流路としての多孔体を備え、
前記セパレータは、前記多孔体に当接する当接部を有する第１のプレートと、前記第１のプレートと対向する第２のプレートと含み、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間には、冷媒流路が形成され、
前記第１のプレートは、前記第１の多孔体側が窪み、前記冷媒流路側が突出した凸状部を有する、燃料電池。
請求項１８に記載の燃料電池において、
前記第１のプレートの前記凸状部は、前記第２のプレートに接触している、燃料電池。
請求項１８または請求項１９に記載の燃料電池において、
前記第１のプレートは、前記電解質層のアノード側と向かい合うアノードプレートである、燃料電池。