JP2008293728A - Gas passage composing member - Google Patents
Gas passage composing member Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008293728A JP2008293728A JP2007136388A JP2007136388A JP2008293728A JP 2008293728 A JP2008293728 A JP 2008293728A JP 2007136388 A JP2007136388 A JP 2007136388A JP 2007136388 A JP2007136388 A JP 2007136388A JP 2008293728 A JP2008293728 A JP 2008293728A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas flow
- flow path
- gas
- hole
- path forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Description
本発明は、燃料電池のガス流路に配置されて用いられるガス流路構成部材に関する。 The present invention relates to a gas flow path component that is used by being disposed in a gas flow path of a fuel cell.
燃料電池において、膜電極接合体(MEA)あるいはガス拡散層とガスセパレータとによって形成されるガス流路に対して、ガス流路構成部材を配置し、膜電極接合体に対するガスの拡散性能の向上を図る技術が提案されている。かかる技術では、ガス流路構成部材として、多孔体または波板状に加工された金属製フィンが用いられている(例えば、特許文献1、特許文献2)。
In a fuel cell, a gas flow path constituent member is arranged with respect to a gas flow path formed by a membrane electrode assembly (MEA) or a gas diffusion layer and a gas separator, thereby improving gas diffusion performance with respect to the membrane electrode assembly. Techniques for achieving this have been proposed. In such a technique, a metal fin processed into a porous body or a corrugated plate is used as a gas flow path component (for example,
しかしながら、多孔体を用いる場合には、毛管作用が得られる程度まで多孔体径を小さくしなければ膜電極接合体またはガス拡散層から生成水を吸水することができず、一方で、多孔体径を小さくするとガス圧損が増大するという問題がある。また、フィンを用いる場合には、フィン間隔を小さくするとフィンに付着した水は移動し難くなり、フィン間隔を大きくすると膜電極接合体またはガス拡散層から生成水を吸水することができなくなるという問題がある。したがって、ガス圧損の増大抑制と生成水の排水性能の向上を両立させることが望まれている。 However, in the case of using a porous body, the generated water cannot be absorbed from the membrane electrode assembly or the gas diffusion layer unless the porous body diameter is reduced to the extent that capillary action is obtained. There is a problem that the gas pressure loss increases when the value is reduced. In addition, when fins are used, the water adhering to the fins is difficult to move if the fin interval is reduced, and the generated water cannot be absorbed from the membrane electrode assembly or the gas diffusion layer if the fin interval is increased. There is. Therefore, it is desired to achieve both suppression of increase in gas pressure loss and improvement of drainage performance of generated water.
本発明は、上記した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされた発明であり、ガス流路構成部材における吸水性能の向上およびガス流動性能の向上の両立を目的とする。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-described conventional problems, and aims to improve both the water absorption performance and the gas flow performance in the gas flow path component.
上記課題の少なくとも一部を解決するための本願発明は以下の態様を採る。 The present invention for solving at least a part of the above problems adopts the following aspects.
本発明の第1の態様は、複数の基板が積層されてなるガス流路形成部材を提供する。本発明の第1の態様に係るガス流路構成部材において、前記基板は、所定の高さ寸法を有する複数の突状部と、前記所定の高さ寸法よりも小さな孔径を有する複数の貫通孔とを備え、前記貫通孔が揃うように積層されている。 The first aspect of the present invention provides a gas flow path forming member in which a plurality of substrates are laminated. In the gas flow path constituting member according to the first aspect of the present invention, the substrate has a plurality of protrusions having a predetermined height dimension and a plurality of through holes having a hole diameter smaller than the predetermined height dimension. And are laminated so that the through holes are aligned.
本発明の第1の態様に係るガス流路構成部材によれば、突状部が有する所定の高さ寸法よりも小さな孔径を有する複数の貫通孔を備えるので、ガス流路構成部材における吸水性能を向上させることができると共にガス流動性能を向上させることができる。 According to the gas flow path constituting member according to the first aspect of the present invention, the gas flow path constituting member has a plurality of through holes having a hole diameter smaller than the predetermined height dimension of the projecting portion. And the gas flow performance can be improved.
本発明の第1の態様に係るガス流路形成部材において、前記突状部および前記貫通孔は、規則性をもって配置されていても良い。この場合には、ガス流路構成部材の全領域において、均一な吸水性能およびガス流動性能を得ることができる。 In the gas flow path forming member according to the first aspect of the present invention, the protruding portion and the through hole may be arranged with regularity. In this case, uniform water absorption performance and gas flow performance can be obtained in the entire region of the gas flow path component.
本発明の第1の態様に係るガス流路形成部材において、前記突状部はガスの流れ方向に複数の列を形成するように第1の間隔で配置されており、前記第1の間隔は、各前記列の間隔である第2の間隔よりも小さくても良い。この場合には、各列間に対する、突状部間に存在する流体の移動を抑制することができる。 In the gas flow path forming member according to the first aspect of the present invention, the protrusions are arranged at a first interval so as to form a plurality of rows in the gas flow direction, and the first interval is It may be smaller than the second interval which is the interval between the columns. In this case, the movement of the fluid existing between the projecting portions with respect to each row can be suppressed.
本発明の第1の態様に係るガス流路形成部材において、前記貫通孔は、前記各列をなす前記各突状部の間に配置されていても良い。この場合には、突状部間に存在する流体を積層方向へと導くことができる。 In the gas flow path forming member according to the first aspect of the present invention, the through hole may be disposed between the protruding portions forming the rows. In this case, the fluid existing between the protrusions can be guided in the stacking direction.
本発明の第1の態様に係るガス流路形成部材において、前記各列における前記突状部および貫通孔は、隣接する列における前記突状部および貫通孔に対して半ピッチずれて配置されていても良い。この場合には、貫通孔を介してガス流路形成部材へと移動する流体の結合を抑制または防止することができる。 In the gas flow path forming member according to the first aspect of the present invention, the protrusions and the through holes in each row are arranged with a half-pitch shift with respect to the protrusions and the through holes in adjacent rows. May be. In this case, the coupling | bonding of the fluid which moves to a gas flow path formation member via a through-hole can be suppressed or prevented.
本発明の第2の態様は、ガス流路形成部材を提供する。本発明の第2の態様に係るガス流路構成部材は、所定の孔径を有する複数の貫通孔を備える複数の基板と、前記所定の孔径寸法よりも大きい間隔で各前記基板を離間させる離間部材とを備える。 A second aspect of the present invention provides a gas flow path forming member. The gas flow path component according to the second aspect of the present invention includes a plurality of substrates having a plurality of through-holes having a predetermined hole diameter, and a separation member that separates each of the substrates at an interval larger than the predetermined hole diameter dimension. With.
本発明の第1の態様に係るガス流路構成部材によれば、複数の貫通孔と、複数の貫通孔の孔径寸法よりも大きい間隔で各基板を離間させる離間部材とを備えるので、ガス流路構成部材における吸水性能を向上させることができると共にガス流動性能を向上させることができる。 According to the gas flow path constituting member according to the first aspect of the present invention, the gas flow path component member includes the plurality of through holes and the separation member that separates the substrates at intervals larger than the hole diameter of the plurality of through holes. It is possible to improve the water absorption performance in the path constituent member and improve the gas flow performance.
本発明の第2の態様に係るガス流路形成部材において、前記記貫通孔は、規則性をもって配置されていても良い。この場合には、ガス流路構成部材の全領域において、均一な吸水性能およびガス流動性能を得ることができる。 In the gas flow path forming member according to the second aspect of the present invention, the through holes may be arranged with regularity. In this case, uniform water absorption performance and gas flow performance can be obtained in the entire region of the gas flow path component.
以下、本発明に係るガス流路形成部材について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, a gas flow path forming member according to the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.
・第1の実施例:
図1および図2を参照して第1の実施例に係るガス流路構成部材について説明する。図1は第1の実施例に係るガス流路構成部材を備える燃料電池の分解斜視図である。図2は第1の実施例における単位セルの平面図である。
First embodiment:
The gas flow path component according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of a fuel cell including a gas flow path component according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of a unit cell in the first embodiment.
本実施例における燃料電池100は、最小構成単位である複数の単位電池が積層されることによって形成されている。単位電池は、膜電極接合体10、ガス拡散層20、ガス流路構成部材30、多孔体40、アノードガスセパレータ50a、カソードガスセパレータ50cを備えている。アノードガスセパレータ50aおよびカソードガスセパレータ50cと、膜電極接合体10(ガス拡散層20)との間には、それぞれ、燃料ガスが流動する燃料ガス流路60、酸化ガスが流動する酸化ガス流路65が区画形成されている。外部の燃料ガス源から供給された燃料ガスは、図2に示す燃料ガス供給マニホールド80を介して燃料ガス流路60に導入される。燃料ガス流路60に導入された燃料ガスのうち電気化学反応に供しなかった燃料ガスは燃料オフガスとして燃料ガス排出マニホールド81を介して燃料電池100の外部に排出される。外部の酸化ガス供給源から供給された酸化ガスは、酸化ガス供給マニホールド85を介して酸化ガス流路65に導入される。酸化ガス流路65に導入された酸化ガスのうち電気化学反応に供しなかった酸化ガスは酸化オフガスとして酸化ガス排出マニホールド886を介して燃料電池100の外部に排出される。また、図2における残りの開口部は、燃料電池10を冷却するための冷却液を循環させるために用いられる冷却液供給マニホールドおよび冷却液排出マニホールドとして用いられても良い。なお、図1においては説明を簡単にするために、燃料ガスマニホールド80、81および酸化ガスマニホールド85、86は図示していない。
The
膜電極接合体10は、例えば、固体電解質膜の両面に電極触媒が備えられている層状体である。本実施例では、膜電極接合体10において燃料ガスが供給される面をアノード、酸化ガスが供給される面をカソードと呼ぶ。固体電解質膜10には、例えば、固体高分子材料、例えば、パーフルオロカーボンスルホン酸を備える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が用いられる。電極触媒としては、白金(Pt)、白金合金といった、貴金属または貴金属合金が用いられる。
The
膜電極接合体10の両面には、ガス拡散層20がそれぞれ形成されている。ガス拡散層20は、カーボン製の多孔質部材であり、例えばカーボンクロスやカーボンペーパによって形成される。ガス拡散層20は、電極触媒に対するガス供給効率を向上させると共に、各ガス流路60、65と電極触媒との間の集電性を高め、電解質膜を保護する働きを有する。なお、各ガス流路60、65のガス拡散性、流路抵抗によっては、ガス拡散層20を設けないこともあるため、本実施例では膜電極接合体10とガス拡散層20とを別体として扱っているが、電極触媒を表面に備える電解質膜とガス拡散層とを一体化した構成体を膜電極接合体と呼んでも良い。
ガス流路構成部材30は、複数の突状部31および複数の貫通孔32を備える金属性の板状部材である。本実施例においては、ガス流路構成部材30は、電気化学反応によって生成水が生成され、あるいは、酸化ガスが加湿されることから、水が貯まりやすいカソード側のガス流路、すなわち、酸化ガス流路65に配置されている。各突状部31および各貫通孔32は、例えば、金属製の板状材に対して、プレス加工、エッチング加工を施すことによって形成される。これらの加工によれば、突状部31、貫通孔32の形状、寸法、ガス流路構成部材30の厚みの制御が容易であると共に、量産性に優れるという利点がある。各突状部31および各貫通孔32は、規則性をもって配置され、貫通孔32は、隣接する2つの突状部31の間に形成されている。図1から明らかなように、2つのガス流路構成部材30は、下段のガス流路構成部材301の突状部31が上段のガス流路構成部材302の突状部31と重なるように積層されている。
The gas
多孔体40は、複数の空隙(孔)を有する部材であり、例えば、発泡金属や金属メッシュなどの金属製多孔質体が用いられる。本実施例では、多孔体40は、アノード側のガス流路、すなわち、燃料ガス流路60に配置されている。多孔体40は、燃料ガス流路60を流れる燃料ガスをガス拡散層20に対して均一に導く。
The
アノードガスセパレータ50a、カソードガスセパレータ50cは、それぞれ、膜電極接合体10のアノード側、カソード側に配置されるセパレータであり、導電性材料、例えばステンレス鋼あるいはチタンやチタン合金といった金属製の薄板状部材である。アノードガスセパレータ50a、カソードガスセパレータ50cは、それぞれ、膜電極接合体10(拡散層20)と離間して配置され、既述の通り、燃料ガス流路60、酸化ガス流路65を区画形成する。
The
アノードガスセパレータ50a、カソードガスセパレータ50cとしては、例えば、アノード側、カソード側にそれぞれ一対配置されるガスセパレータであっても良く、あるいは、一の面はアノードガスセパレータとして機能し、他の面はカソードガスセパレータとして機能するガスセパレータであっても良い。前者の場合には、別部材であるアノードガスセパレータ50aとカソードガスセパレータ50cとが隣接して配置される。この場合には、シール部の配置、切削加工等によって各マニホールドから各ガス流路60、65へのガスの導入に必要な導入部が形成される。後者の場合には、アノードに対向するアノード側プレート、カソードに対向するカソード側プレート、両プレートの間に配置される中間プレートの3つのプレートが接合されてなる一体型ガスセパレータとなる。この場合には、各マニホールドから各ガス流路60、65へのガスの導入に必要な導入部の形成をプレス加工、エッチング加工等によって容易に形成することができる。
The
本実施例では、少なくともカソードガス流路65として、ガス流路構成部材30を配置するための所定容積の空間が確保されれば良く、その他の燃料電池100の具体的な構成は任意の構成であっても良い。
In this embodiment, it is only necessary to secure a predetermined volume space for disposing the gas
図3〜図5を参照して、本実施例に係るガス流路構成部材30の詳細な構成、作用について説明する。図3はガス流路構成部材における突状部と貫通孔との位置関係を示す説明図である。図4は図2に示す単位電池を4−4切断線で切断した断面を示す断面図である。図5は本実施例に係るガス流路構成部材における水の移動状態を示す説明図である。
With reference to FIGS. 3-5, the detailed structure and effect | action of the gas flow path
本実施例に係るガス流路構成部材30において、突状部31は、図3に示すように、所定間隔S1で規則正しく配置されて列をなしている。貫通孔32は、同列中の隣接する突状部31の間に形成されている。突状部31と貫通孔32によって形成される各列間、例えば、列L1および列L2は、所定間隔S2だけ離間されている。各列によって形成される列間部35は、酸化ガスの流路として機能する。なお、S1<S2の関係が成立しており、S1、S2の値としては、例えば、50μm<S2<2mm、10μm<S1<500μmであることが好ましい。
In the gas flow
S1<S2の関係が成立していることによって、毛管作用が働き、隣接する突状部31間において貫通孔32を覆う水Wの列間部35への移動が抑制または防止されるので、列間部35が水によって塞がれにくく、または塞がれなくなる。したがって、水に起因する酸化ガスの流動の妨げを抑制または防止することができる。
Since the relationship of S1 <S2 is established, the capillary action works, and the movement of the water W covering the through
隣接する列L1、L2において、突状部31と貫通孔32はそれぞれ半ピッチずれて形成されている。一方で、図4に示すように、各ガス流路構成部材30は、下側のガス流路構成部材30における各突状部31と貫通孔32と、上側のガス流路構成部材30における各突状部31と貫通孔32とがそれぞれ同一の面位置となるように積層される。
In the adjacent rows L1 and L2, the protruding
各貫通孔32は直径Dv1を有している。各突状部31は高さDh1、長径長さDv2、短径長さDv3の寸法を有している。貫通孔32の直径Dv1と突状部31の高さDh1との間には、Dv1<Dh1の関係が成立している。各寸法値としては、例えば、50μm<Dh1、Dv2<2mm、10μm<Dv1、Dv3<500μmであることが好ましい。また、ガス流路構成部材30の厚さ寸法tとしては、例えば、50μm<t<200μmであることが望ましい。
Each through
一般的に、毛管長(2mm)以下の細管、細孔内における水の挙動は、代表径によって考察可能であることが知られている。本実施例では、図3および図5に示すように、水Wは、上下のガス流路構成部材30によって挟まれた貫通孔32上に存在するので、その代表径は、Dh1およびDv1である。ガス拡散層20と接している水W1がカソードガスセパレータ50c方向へ毛管作用により移動するためには、気液界面近傍水圧P1、P2の間に、P1−P2>0の関係が成立することが要求される。気液界面近傍水圧Pは、水の界面形状が凹の場合:P=P0−4ρ/D(式1)、凸の場合:P=P0+4ρ/D(式2)によって評価される。ここで、P0:ガス圧、ρ:水の表面張力係数、D:孔径である。
In general, it is known that the behavior of water in capillaries and pores having a capillary length (2 mm) or less can be considered by the representative diameter. In this embodiment, as shown in FIG. 3 and FIG. 5, the water W exists on the through
ガス流路構成部材30に撥水処理がされていない場合には、一般的に、水W1の気液界面形状は凹であるため、上記の式1を用いると、P1=P0−4ρ/Dh1、P2=P0−4ρ/Dv1となる。P1−P2=4ρ((1/Dv1)−(1/Dh1))となり、本実施例では、Dv1<Dh1の関係が成立しているので、P1−P2>0となる。この結果、水W1はカソードガスセパレータ50c方向へと移動する。
When the gas
ここで、貫通孔32を跨って存在する水W2または移動する水W2において、貫通孔32近傍の気液界面形状が凸になることがある。この場合にも、凸部の気液界面近傍水圧P3、凹部の気液界面近傍水圧P4の間にP3−P4>0の関係が成立すれば、水W2のカソードガスセパレータ50c方向への移動を促進することができる。上記の式1および式2を用いると、水W2の気液界面近傍水圧はそれぞれ、P3=P0+4ρ/Dv1、P4=P0−4ρ/Dh1となり、P3−P4=4ρ((1/Dv1)+(1/Dh1))>0となる。したがって、水W2はカソードガスセパレータ50c方向へと移動する。
Here, in the water W2 existing across the through
以上説明したように、第1の実施例に係るガス流路構成部材30によれば、貫通孔32の径Dv1<突状部31の高さDh1の関係が成立するので、毛管作用によって、膜電極接合体10において電気化学反応に伴い生成され、ガス拡散層20に吸収された生成水は、カソードガスセパレータ50c側へと移動させられる。またに、ガス流路構成部材30において各貫通孔32が同一位置に配置されているので、積層方向への水の移動を円滑化することが可能となり、膜電極接合体10およびガス拡散層20から速やかに水を除去することができる。この結果、膜電極接合体10において生成された水、ガス拡散層20に吸収された水を除去することが可能となり、吸水に起因するガス拡散性能の低下を抑制または防止することができる。したがって、燃料電池100の発電性能の低下を抑制または防止することができる。
As described above, according to the gas flow
また、突状部31の高さDh1を大きく取り、ガス流路の低圧損化を図る場合にも、Dv1<Dh1の関係が維持される限り、ガス拡散層20および膜電極接合体10から水を除去することができるので、吸水に起因するガス拡散性能の低下の抑制または防止、並びに、燃料電池100の発電性能の低下を抑制または防止することができる。
In addition, when the height Dh1 of the protruding
さらに、本実施例では、列間部35の寸法S2>突状部31間の寸法S1の関係が成立しているので、毛管作用によって水は突状部31間、すなわち、貫通孔32上に留められる。したがって、酸化ガス流路65として機能する列間部35が水によって塞がれにくく、あるいは、塞がれなくなり、水に起因する流動抵抗(圧損)の増大を抑制または防止することができる。加えて、貫通孔32上に水が留められるため、水は上層へ移動し、列間部35へは移動し難い。カソードガスセパレータ50c面まで移動した水は、カソードガスセパレータ50c面内に広がって液膜状となり、ガス流れ方向への長さが長くなる。この結果、上流側と下流側とのガス差圧によって、圧損が低い場合であっても排水性(水の移動性)を向上させることができる。
Further, in this embodiment, since the relationship of dimension S2 between
本実施例では、突状部31がガス拡散層20に接触するようにガス流路構成部材30が配置されているので、ガス拡散層20に対する開口面積が大きくなり、ガス拡散層20からガス流路構成部材30への水の移動を円滑化することができる。
In this embodiment, since the gas
本実施例では、突状部31および貫通孔32の配置が同一である同一構造のガス流路構成部材30を用いているので、低コスト化を図ることができる。また、各ガス流路構成部材30において同一位置に突状部31が存在するので、突状部31の位置が任意である場合と比較して、耐荷重性、導電性を高めることができる。
In the present embodiment, since the gas flow
本実施例では、突状部31および貫通孔32は、隣接する列における突状部31および貫通孔32に対して半ピッチずらして形成されている、すなわち、千鳥状に配置されている。したがって、ガス流路構成部材30を移動する水が互いに結合し難く、列間部35が水で塞がれることを防止または抑制することができる。この結果、ガス流動性の低下を抑制または防止することができる。
In the present embodiment, the
本実施例において用いられるガス流路構成部材30としては、例えば、プレス加工によって突状部31および貫通孔32が形成される場合には、SUS316、317系のオーステナイトステンレス鋼を用いることが、加工性、耐食性の観点から望ましい。さらに、プレス成形後に、Auメッキあるいはカーボンコートが施されることが望ましい。
As the gas flow
第2の実施例:
図6および図7を参照して第2の実施例に係るガス流路構成部材について説明する。図6は第2の実施例に係るガス流路構成部材を備える燃料電池の分解斜視図である。図7は図4と同様に、第2の実施例に係るガス流路構成部材を備える燃料電池の断面図である。
Second embodiment:
A gas flow path constituent member according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is an exploded perspective view of a fuel cell including a gas flow path component according to the second embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view of a fuel cell including the gas flow path constituting member according to the second embodiment, similar to FIG.
第2の実施例における燃料電池100aでは、ガス流路構成部材30をアノード側にも備えている。一般的に、生成水は、電気化学反応に伴いカソード側において発生するが、膜電極接合体10を介してアノード側に生成水が移動することもある。したがって、アノード側における燃料ガス流路60にガス流路構成部材30を配置することによって、アノードに存在する水を除去することができる。
In the
また、第1の実施例では、3枚のガス流路構成部材30を積層して用いたが、第2の実施例では、2枚のガス流路構成部材30を積層して用いている。すなわち、2枚以上のガス流路構成部材が用いられることによって、第1の実施例において説明した効果を得ることができる。
In the first embodiment, three gas flow
・その他の実施例:
(1)上記各実施例では、突状部31は、ガス流路構成部材30と一体に形成されているが、貫通孔32を有するガス流路構成部材と、柱状部材とが別体であっても良い。ここで、柱状部材は、積層されるガス流路構成部材間の離間距離を所定の距離に規定する離間部材として機能し、柱状部材の厚み(高さ)Dh2と、貫通孔32の直径Dv1との間には、Dv1<Dh2の関係が成立する。柱状部材は、例えば、ロー付けによって、ガス流路構成部材に接合される。
Other examples:
(1) In each of the embodiments described above, the protruding
(2)上記各実施例では、突状部31がガス拡散層20に接するようにガス流路構成部材30が配置されているが、貫通孔32がガス拡散層20に接するようにガス流路構成部材30が配置されても良い。
(2) In each of the above embodiments, the gas
(3)上記各実施例では、楕円柱状の突状部31が用いられているが、円柱状、矩形柱状の突状部が用いられても良い。また、貫通孔32として円形孔が用いられているが、楕円形孔、矩形孔が用いられても良い。いずれの場合にも、突状部の高さDh>孔径Dvの関係が成立すれば、上記各実施例において説明した効果を得ることができる。
(3) In each of the above embodiments, the elliptical
(4)上記各実施例では、積層される個々のガス流路構成部材30をそれぞれガス流路構成部材と呼んでいるが、積層されたガス流路構成部材群をガス流路構成部材と呼んでも良い。
(4) In each of the above embodiments, the individual gas flow
(5)上記各実施例では、各列をなす突状部31および貫通孔32が半ピッチずれて配置されているが、各列をなす突状部31および貫通孔32は、同ピッチで配置されていても良い。また、突状部31および貫通孔32は、上下の貫通孔32が同位置に位置する限り、任意の位置に配置されていても良い。さらに、貫通孔32は列を形成する突状部31間以外の場所に配置されていても良い。いずれの場合にも、上記実施例における効果と同等の効果を得ることができる。
(5) In each of the above embodiments, the protruding
(6)上記各実施例では、板状のガス流路構成部材30を積層して用いているが、突状部(柱部)の高さDh>孔径Dvの関係が成立する多孔体を作製することによって、一体型のガス流路構成部材を実現しても良い。多孔体の場合であっても、突状部(柱部)の高さDh>孔径Dvの関係が成立する限り、上記実施例における効果と同等の効果を得ることができる。
(6) In each of the above embodiments, the plate-like gas flow
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example and the modification, Embodiment mentioned above is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and equivalents thereof are included in the present invention.
100、100a…燃料電池
10…膜電極接合体
20…ガス拡散層
30…ガス流路構成部材
31…突状部
32…貫通孔
40…多孔体
50a…アノードガスセパレータ
50c…カソードガスセパレータ
60…燃料ガス流路
65…酸化ガス流路
80…燃料ガス供給マニホールド
81…燃料ガス排出マニホールド
85…酸化ガス供給マニホールド
86…酸化ガス排出マニホールド
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記基板は、
所定の高さ寸法を有する複数の突状部と、
前記所定の高さ寸法よりも小さな孔径を有する複数の貫通孔とを備え、
前記貫通孔が揃うように積層されているガス流路形成部材。 A gas flow path forming member formed by laminating a plurality of substrates,
The substrate is
A plurality of protrusions having a predetermined height dimension;
A plurality of through holes having a hole diameter smaller than the predetermined height dimension,
A gas flow path forming member laminated so that the through holes are aligned.
前記突状部および前記貫通孔は、規則性をもって配置されているガス流路形成部材。 The gas flow path forming member according to claim 1,
The protruding portion and the through hole are gas flow path forming members arranged with regularity.
前記突状部はガスの流れ方向に複数の列を形成するように第1の間隔で配置されており、
前記第1の間隔は、各前記列の間隔である第2の間隔よりも小さいガス流路形成部材。 The gas flow path forming member according to claim 2,
The protrusions are arranged at a first interval so as to form a plurality of rows in the gas flow direction,
The gas flow path forming member, wherein the first interval is smaller than a second interval that is an interval between the rows.
前記貫通孔は、前記各列をなす前記各突状部の間に配置されているガス流路形成部材。 In the gas flow path forming member according to claim 3,
The through-hole is a gas flow path forming member disposed between the protruding portions forming the rows.
前記各列における前記突状部および貫通孔は、隣接する列における前記突状部および貫通孔に対して半ピッチずれて配置されているガス流路形成部材。 The gas flow path forming member according to claim 4,
The gas flow path forming member in which the protruding portion and the through hole in each row are arranged with a half-pitch shift with respect to the protruding portion and the through hole in the adjacent row.
所定の孔径を有する複数の貫通孔を備える複数の基板と、
前記所定の孔径寸法よりも大きい間隔で各前記基板を離間させる離間部材とを備えるガス流路形成部材。 A gas flow path forming member,
A plurality of substrates having a plurality of through-holes having a predetermined hole diameter;
A gas flow path forming member provided with a separation member that separates the substrates at intervals larger than the predetermined hole diameter.
前記記貫通孔は、規則性をもって配置されているガス流路形成部材。 The gas flow path forming member according to claim 6,
The said through-hole is a gas flow path formation member arrange | positioned with regularity.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007136388A JP2008293728A (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Gas passage composing member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007136388A JP2008293728A (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Gas passage composing member |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008293728A true JP2008293728A (en) | 2008-12-04 |
Family
ID=40168266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007136388A Pending JP2008293728A (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Gas passage composing member |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008293728A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010129299A (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell separator, and manufacturing method thereof |
WO2013151016A1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell |
WO2014013747A1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | トヨタ車体 株式会社 | Fuel cell |
-
2007
- 2007-05-23 JP JP2007136388A patent/JP2008293728A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010129299A (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell separator, and manufacturing method thereof |
WO2013151016A1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell |
WO2014013747A1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | トヨタ車体 株式会社 | Fuel cell |
US10727511B2 (en) | 2012-07-17 | 2020-07-28 | Toyota Shatai Kabushiki Kaisha | Fuel cell |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5985892B2 (en) | Porous separator for fuel cell | |
JP4678359B2 (en) | Fuel cell | |
JP4899339B2 (en) | Fuel cell separator | |
JP5560728B2 (en) | Fuel cell | |
JP6205915B2 (en) | Gas flow path forming member for fuel cell and fuel cell | |
JP6656999B2 (en) | Porous separator for fuel cell | |
JP6079304B2 (en) | Gas flow path forming body of fuel cell and fuel cell | |
JP6098948B2 (en) | Fuel cell separator, fuel cell and fuel cell | |
JP6551291B2 (en) | Fuel cell gas flow path forming plate and fuel cell stack | |
JP5912579B2 (en) | Fuel cell | |
JP2016146313A (en) | Bipolar plate and direct methanol fuel cell | |
JP2010182515A (en) | Fuel cell | |
JP2008293728A (en) | Gas passage composing member | |
JP5766916B2 (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
JP5191951B2 (en) | Fuel cell | |
JP4989080B2 (en) | Fuel cell | |
JP6117736B2 (en) | Fuel cell | |
KR101932803B1 (en) | Separator, and Fuel cell stack comprising the same | |
JP5274908B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP2006147258A (en) | Separator and fuel battery stack | |
JP2006294329A (en) | Separator for fuel cell | |
JP7077933B2 (en) | Fuel cell | |
JP2011034768A (en) | Fuel cell | |
JP6065859B2 (en) | Separator and fuel cell having the same | |
JP2017050206A (en) | Fuel cell |