JP2010114014A - 金属粉末を用いた燃料電池用金属セパレータおよびそれを用いた燃料電池 - Google Patents
金属粉末を用いた燃料電池用金属セパレータおよびそれを用いた燃料電池 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 セパレータ基材と流路形成用の金属粉末および該流路形成用の金属粉末同士が互いに金属結合によって一体構造化された燃料電池用金属セパレータであり、金属粉末で構成される流路用多孔体構造部の平均空孔率が10%以上、70%以下であることを特徴とする、金属粉末を用いた燃料電池用金属セパレータ。
【選択図】 図1
Description
(1)燃料電池用金属セパレータ基材と流路形成用の金属粉末および該流路形成用の金属粉末同士が互いに金属結合によって一体構造化された燃料電池用金属セパレータ。
(2)前記(1)において、電解質膜の両面に燃料極と空気極を有し各極の外側にセパレータを配設する燃料電池において、燃料極側および空気極側の内のどちらか一方側のセパレータ、または燃料極側および空気極側の両側のセパレータに、金属粉末を用いて形成される流路が存在し、金属粉末同士、およびセパレータ基材と金属粉末とがいずれも金属結合による一体化構造をなし、前記多孔体流路が金属粉末同士の隙間、または金属粉末とセパレータ基材との隙間により構成されることを特徴とする金属粉末を用いた燃料電池用金属セパレータ。
(4)前記(1)〜(3)のいずれか1に記載の一体構造化として、真空熱処理、加圧焼結、焼結、融合、圧接、ろう接、接着のいずれか1種または2種以上を含む複合プロセスを用いることを特徴とする、金属粒子を用いた燃料電池用金属セパレータ。
(6)前記(5)に記載の金属粉末の最大径が1.0mm以下からなることを特徴とする、金属粒子を用いた燃料電池用金属セパレータ。
(7)前記(1)〜(6)のいずれか1に記載の金属粉末が同一径を有する流路形成用の金属粉末が1層または複数層に充填された構造からなることを特徴とする、金属粒子を用いた燃料電池用金属セパレータ。
(9)前記(1)〜(8)のいずれか1に記載のセパレータを用いた燃料電池。
(10)前記(1)〜(9)のいずれか1に記載のセパレータを燃料極側に用いた燃料電池において、空気極側を大気開放型としたパッシブ型燃料電池にある。
図5は、従来の溝型流路セパレータを用いた燃料電池の溝型の流路を示す図である。この図に示すように、電解質膜1間に燃料極、空気極の各電極2を有する燃料極側、空気極側の各セパレータ3を配設する。符号4は燃料極側、5は空気極側を示す。図1は、本発明に係る金属粉末を用いた多孔体流路セパレータの適用例示す図である。この図に示すように、図1(a)は、金属粉末を金属セパレータ基板に金属結合によって結合させることで、一体構造化した多孔体型セパレータ流路を作製し、燃料極側のみに適用した例である。
2 燃料極、空気極の各電極
3 燃料極側、空気極側の各セパレータ
4 燃料極側
5 空気極側
特許出願人 山陽特殊製鋼株式会社 他1名
代理人 弁理士 椎 名 彊
Claims (10)
- 燃料電池用金属セパレータ基材と流路形成用の金属粉末および該流路形成用の金属粉末同士が互いに金属結合によって一体構造化された燃料電池用金属セパレータ。
- 請求項1において、電解質膜の両面に燃料極と空気極を有し各極の外側にセパレータを配設する燃料電池において、燃料極側および空気極側の内のどちらか一方側のセパレータ、または燃料極側と空気極側の両側のセパレータに、金属粉末を用いて形成される流路が存在し、金属粉末同士、およびセパレータ基材と金属粉末とがいずれも金属結合による一体化構造をなし、前記多孔体流路が金属粉末同士の隙間、または金属粉末とセパレータ基材との隙間により構成されることを特徴とする金属粉末を用いた燃料電池用金属セパレータ。
- 請求項1または2において、金属粉末で構成される流路用多孔体構造部の平均空孔率が10%以上、70%以下であることを特徴とする、金属粉末を用いた燃料電池用金属セパレータ。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の一体構造化として、真空熱処理、加圧焼結、焼結、融合、圧接、ろう接、接着のいずれか1種または2種以上を含む複合プロセスを用いることを特徴とする、金属粒子を用いた燃料電池用金属セパレータ。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属粉末の最大径が5.0mm以下としたことを特徴とする、金属粒子を用いた燃料電池用金属セパレータ。
- 請求項5に記載の金属粉末の最大径が1.0mm以下からなることを特徴とする、金属粒子を用いた燃料電池用金属セパレータ。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属粉末が同一径を有する流路形成用の金属粉末が1層または複数層に充填された構造からなることを特徴とする、金属粒子を用いた燃料電池用金属セパレータ。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属粉末の形状または寸法の異なる流路形成用の金属粉末が混在した構造からなることを特徴とする、金属粒子を用いた燃料電池用金属セパレータ。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のセパレータを用いた燃料電池。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のセパレータを燃料極側に用いた燃料電池において、空気極側を大気開放型としたパッシブ型燃料電池。
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