JP2009526347A5

JP2009526347A5 -

Info

Publication number: JP2009526347A5
Application number: JP2008552956A
Authority: JP
Filing date: 2007-02-04
Publication date: 2010-03-18

Claims

複数の孔（３）が穿孔された導電性領域（２）を含む流体供給プレートであって、前記穿孔領域の一方の面には、前記面に分散配置され、かつ前記面から延出する弾性変位可能な導電性バッフル群（１２）が設けられ、前記プレートの穿孔領域は、少なくとも２つの開口ペア（６ａ、７ａ、６ｂ、７ｂ）が形成されている密閉可能な表面により画定される周辺領域（４）によって取り囲まれる中心領域（２）であり、同じペア（（６ａ、７ａ）と（６ｂ、７ｂ））の開口は前記周辺領域の対向する側に位置し、バッフルがプレートの中心領域に分散配置されている前記プレートの粗面には、さらに一つ以上の隆起領域（８１）が設けられ、これらの隆起領域は一体化スペーサ手段として機能することができ、隆起領域は、プレートの粗面における対応する窪みの形成を受けて形成され、前記隆起領域はプレートの粗面の縁部分に設けられることにより、プレートの中心領域、及び２つの開口ペアを周囲から取り囲むとともに、前記隆起領域の一部分（８２）が前記粗面上に延在して、前記中心領域が第１の周辺開口ペア（６ａ、７ａ）とつながり、そして第２の開口ペア（６ｂ、７ｂ）から分離されるようになり、中心領域の内、前記中心領域につながる開口ペアに隣接する境界領域には、複数の流動誘導要素及び／又は迂回要素（８５）が設けられる、流体供給プレート。
バッフルは金属タブの形態であり、これらの金属タブの各タブは、前記流体供給プレートの穿孔領域の複数の孔の内の一つの孔につながり、前記タブ及び、前記タブにつながる前記孔は共通の境界を有する、請求項１記載の流体供給プレート。
金属プレートの平面から複数の個別セクターを外へ曲げることにより形成されて複数の孔が得られ、これらのセクターを前記プレートの一方の面から延出させて、前記面に分散配置される弾性変位可能な金属タブの形態の複数のバッフルを設ける、請求項２記載の流体供給プレート。
弾性変位可能なバッフルの内の一つ以上のバッフルは、前記プレートに接続されない自由端を有し、２〜５０ｋｇ／ｃｍ^２の範囲の圧力をプレートに加えることにより、０．００５〜１ｍｍの範囲の撓みが発生し、前記撓みは、前記自由端と前記プレートの面との間の距離の減少によって測定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体供給プレート。
孔の数がバッフルの数よりも多い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体供給プレート。
第１開口の近傍のバッフルの密度は、第２開口の近傍のバッフルの密度とは異なり、前記第１及び第２開口は同じ開口ペアに属する、請求項１記載の流体供給プレート。
電気化学電池に使用され、かつ請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体供給プレートと、前記プレートに取り付けられるセパレータシートと、を備える単極アセンブリ。
電気化学電池に使用され、かつ請求項１〜６のいずれか一項に記載の第１の流体供給プレートと、第２の流体供給プレートと、を備える双極アセンブリであって、これらの前記プレートは、互いに平行に、かつ互いから離間して配置され、これらのプレートの表面には、互いに対向するようにバッフルが分散配置され、そして導電性セパレータが前記流体供給プレートペアの間に配置される、双極アセンブリ。
請求項１記載の流体供給プレート、又は請求項８記載の双極アセンブリを備える燃料電池スタック。
電気化学電池に使用され、第１の集電体用流体供給プレートと、第２の集電体用流体供給プレートと、を備える双極アセンブリであって、前記流体供給プレートの各々は、複数の孔が穿孔された導電性領域を含み、前記穿孔領域の一方の面には、前記面に分散配置され、かつ前記面から延出する弾性変位可能な導電性バッフル群が設けられ、バッフルは金属タブの形態であり、これらの金属タブの各タブは、前記流体供給プレートの穿孔領域の複数の孔の内の一つの孔につながり、前記タブ及び、前記タブにつながる前記孔は共通の境界を有し、前記プレートの各々は、金属プレートの平面から複数の個別セクターを外へ曲げることにより形成されて複数の孔が得られ、これらのセクターを前記プレートの一方の面から延出させて、前記面に分散配置される弾性変位可能な金属タブの形態の複数のバッフルが設けられ、前記プレートの各々の穿孔領域は、少なくとも一つの開口ペアが形成されている密閉可能な表面により画定される周辺領域によって取り囲まれる中心領域であり、同じペアの開口は前記周辺領域の対向する側に位置し、これらのプレートは、互いに平行に、かつ互いから離間して配置され、これらのプレートの表面には、互いに対向するようにバッフルが分散配置され、そして導電性セパレータが前記流体供給プレートペアの間に配置され、導電性セパレータは、スペーサ要素を前記セパレータの一体化部材として含み、セパレータが金属プレートの形態であり、金属プレートに少なくとも２つの周辺開口ペアが穿孔されることにより、同じペアに属する流入開口及び流出開口が前記プレートの対向する側に位置するようになり、前記プレートには、前記プレートの２つの対向する面の各面に、前記金属プレートの隆起領域によって取り囲まれる中心窪み領域が設けられ、セパレータプレートの第１面に画定される第１の中心窪み領域は第１の開口ペアにつながり、かつ第２の開口ペアから前記隆起領域の一部分によって分離され、セパレータプレートの第２面に画定される第２の中心窪み領域は第２の開口ペアにつながり、かつ第１の開口ペアから前記隆起領域の一部分によって分離され、中心窪み領域の内、前記中心窪み領域につながる流入開口及び流出開口のペアに隣接する境界領域には、複数の流動誘導要素及び／又は迂回要素が設けられ、前記要素の内の一つ以上の要素は、場合により前記中心窪み領域の中にまで延在する、双極アセンブリ。
セパレータ及び流体供給プレートは単一の金属シートにより作製され、この金属シートを折り返すことにより前記双極アセンブリを形成する、請求項１０記載の双極アセンブリ。
電気化学電池に使用され、第１の集電体用流体供給プレートと、第２の集電体用流体供給プレートと、を備える双極アセンブリであって、前記プレートの各々は、複数の孔が穿孔された導電性領域を含み、前記穿孔領域の一方の面には、前記面に分散配置され、かつ前記面から延出する弾性変位可能な導電性バッフル群が設けられ、バッフルは金属タブの形態であり、これらの金属タブの各タブは、前記流体供給プレートの穿孔領域の複数の孔の内の一つの孔につながり、前記タブ及び、前記タブにつながる前記孔は共通の境界を有し、前記プレートの各々は、金属プレートの平面から複数の個別セクターを外へ曲げることにより形成されて複数の孔が得られ、これらのセクターを前記プレートの一方の面から延出させて、前記面に分散配置される弾性変位可能な金属タブの形態の複数のバッフルが設けられ、前記プレートの各々の穿孔領域は、少なくとも一つの開口ペアが形成されている密閉可能な表面により画定される周辺領域によって取り囲まれる中心領域であり、同じペアの開口は前記周辺領域の対向する側に位置し、これらのプレートは、互いに平行に、かつ互いから離間して配置され、これらのプレートの表面には、互いに対向するようにバッフルが分散配置され、そして導電性セパレータが前記流体供給プレートペアの間に配置され、集電体用流体供給プレートの粗面におけるタブの分布は、位置依存的であり、前記分布が、反応物質及び生成物の予測流動パターンに対するタブの相対位置に依存することを特徴とする、双極アセンブリ。
アノード流入口の近傍のタブの密度が、アノード流出口の近傍のタブの密度よりも高い、請求項１２記載の双極アセンブリ。
セパレータ及び流体供給プレートは単一の金属シートにより作製され、この金属シートを折り返すことにより前記双極アセンブリを形成する、請求項１２記載の双極アセンブリ。
請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の双極アセンブリを備える燃料電池スタックであって、燃料電池が直接メタノール燃料電池である、燃料電池スタック。