JP2557626B2 - 燃料電池のガス分離板 - Google Patents
燃料電池のガス分離板Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はりん酸燃料電池のガス分離板に関するもので
ある。
ある。
（ロ）従来の技術 燃料電池の炭素質ガス分離板はその表裏各面に夫々空
気及び燃料ガスの各供給溝を有し、これら両反応ガスの
分離体及び単位セル間の接続導体として働くもので、通
常カーボン粉末にフエノール樹脂などの結着剤粉末を混
合し、ホツトプレス後前記結着剤を高温熱処理で炭化あ
るいは黒鉛化することにより作成される。
気及び燃料ガスの各供給溝を有し、これら両反応ガスの
分離体及び単位セル間の接続導体として働くもので、通
常カーボン粉末にフエノール樹脂などの結着剤粉末を混
合し、ホツトプレス後前記結着剤を高温熱処理で炭化あ
るいは黒鉛化することにより作成される。
この炭素質ガス分離板では電池作動条件の高温化及び
加圧化と共に腐食の問題がクローズアツプされて来た。
ガス分離板が腐食すると反応ガス供給溝のつぶれによる
電極の落込みが生じ、反応ガスのクロスリーク及びシー
ル性の低下によるガスリークを引起し、電池特性の低下
のみならず非常に危険な状態となる。空気極側では酸化
雰囲気下で高電位がかゝつているので腐食が生じやす
く、特に反応生成水（スチーム）と接触する空気出口側
端部の腐食が顕著であつた。
加圧化と共に腐食の問題がクローズアツプされて来た。
ガス分離板が腐食すると反応ガス供給溝のつぶれによる
電極の落込みが生じ、反応ガスのクロスリーク及びシー
ル性の低下によるガスリークを引起し、電池特性の低下
のみならず非常に危険な状態となる。空気極側では酸化
雰囲気下で高電位がかゝつているので腐食が生じやす
く、特に反応生成水（スチーム）と接触する空気出口側
端部の腐食が顕著であつた。
このような問題に対し、ガス分離板にフッ素樹脂の撥
水被膜やSiCの保護被膜を形成する方法が提案している
けれども、これら被膜は電池の長期作動により剥離しや
すいという欠点があつた。また隣接するガス分離板間が
積重体からはみ出した電極やマトリツクスの切くず等に
より端面で短絡する可能性があつた。
水被膜やSiCの保護被膜を形成する方法が提案している
けれども、これら被膜は電池の長期作動により剥離しや
すいという欠点があつた。また隣接するガス分離板間が
積重体からはみ出した電極やマトリツクスの切くず等に
より端面で短絡する可能性があつた。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明はガス分離板の反応空気出口側端部の腐食を防
止し、ガスのクロスリーク及びシール性の低下を抑制す
るものである。
止し、ガスのクロスリーク及びシール性の低下を抑制す
るものである。
（ニ）問題点を解決するための手段 本発明の燃料電池のガス分離板は、炭素質ガス分離板
における空気供給溝の少なくとも出口側を含む部分であ
って且つ燃料極側の炭素質ガス分離板における燃料ガス
シール面に対する空気極側の炭素質ガス分離板の端部
が、セラミック成型体で構成されたことを特徴とするも
のである。
における空気供給溝の少なくとも出口側を含む部分であ
って且つ燃料極側の炭素質ガス分離板における燃料ガス
シール面に対する空気極側の炭素質ガス分離板の端部
が、セラミック成型体で構成されたことを特徴とするも
のである。
（ホ）作用 この発明によれば、ガス分離板において腐食が激しい
反応空気の出口側がセラミック成型体で構成されている
ので耐食性が良好となる。加えて、このセラミック成型
体が空気極の有効作用面とならない端部、即ち燃料極側
の炭素質ガス分離板における燃料ガスシール面に対する
空気極側の炭素質ガス分離板の端部であるので、ガス分
離板全体としての導電性を低下させずに、腐食されやす
かった部位に耐食性を付与することができる。
反応空気の出口側がセラミック成型体で構成されている
ので耐食性が良好となる。加えて、このセラミック成型
体が空気極の有効作用面とならない端部、即ち燃料極側
の炭素質ガス分離板における燃料ガスシール面に対する
空気極側の炭素質ガス分離板の端部であるので、ガス分
離板全体としての導電性を低下させずに、腐食されやす
かった部位に耐食性を付与することができる。
更に、反応空気シール面を含む両端部をセラミック成
型体とした場合には、隣接ガス分離板間の短絡事故が防
止できる。
型体とした場合には、隣接ガス分離板間の短絡事故が防
止できる。
（ヘ）実施例 第１図及び第２図は本発明ガス分離板（１）の分解斜
面図で、第１分離板は空気供給溝（２）と燃料ガス供給
溝（３）を互に交錯する方向に形成した場合、第２図分
離板は前記両供給溝（２）（３）を状に形成した場合
である。
面図で、第１分離板は空気供給溝（２）と燃料ガス供給
溝（３）を互に交錯する方向に形成した場合、第２図分
離板は前記両供給溝（２）（３）を状に形成した場合
である。
いづれの場合も先づグラフアイト粉末70重量％とフエ
ノール樹脂粉末30重量％を混合し、ホツトプレス後フエ
ノール樹脂を900〜1000℃で炭化することにより、反応
空気供給溝（２）を含む一端部を切欠いた形状のガス分
離板主部（Ａ）を作成する。この主部（Ａ）のその他の
部分は通常のガス分離板と同一形状である。またアルミ
ナ粉末をプレス成型後1600℃で熱処理し、前記切欠部分
を補う形状のセラミツク成型体（Ｂ）を作成する。次に
ガス分離板主部（Ａ）の切欠部分にセラミツク成型体
（Ｂ）をフツ素ゴム系接着剤により結合してガス分離板
（１）を完成した。この際主部（Ａ）と成型体（Ｂ）の
各空気供給溝（２）と（２）′及び各反応空気シール面
（４）（４）と反応空気シール部と空気供給溝出口側部
の共有部（４′）（４′）が夫々互に連設状態となる。
ノール樹脂粉末30重量％を混合し、ホツトプレス後フエ
ノール樹脂を900〜1000℃で炭化することにより、反応
空気供給溝（２）を含む一端部を切欠いた形状のガス分
離板主部（Ａ）を作成する。この主部（Ａ）のその他の
部分は通常のガス分離板と同一形状である。またアルミ
ナ粉末をプレス成型後1600℃で熱処理し、前記切欠部分
を補う形状のセラミツク成型体（Ｂ）を作成する。次に
ガス分離板主部（Ａ）の切欠部分にセラミツク成型体
（Ｂ）をフツ素ゴム系接着剤により結合してガス分離板
（１）を完成した。この際主部（Ａ）と成型体（Ｂ）の
各空気供給溝（２）と（２）′及び各反応空気シール面
（４）（４）と反応空気シール部と空気供給溝出口側部
の共有部（４′）（４′）が夫々互に連設状態となる。
ガス分離板（１）の一部を構成するセラミツク成型体
（Ｂ）は空気極（図示せず）の有効作用面積とならない
端部つまり電池積重時上面が反応空気シール部即ち反応
空気をシールする部分となる部分であるから、絶縁抵抗
が大きくとも電池特性に影響を及ぼすことはない。又ア
ルミナはカーボンより耐食性が優れていると共に両者の
膨脹率に殆ど差がないためヒートサイクルによる支障を
きたすこともない。
（Ｂ）は空気極（図示せず）の有効作用面積とならない
端部つまり電池積重時上面が反応空気シール部即ち反応
空気をシールする部分となる部分であるから、絶縁抵抗
が大きくとも電池特性に影響を及ぼすことはない。又ア
ルミナはカーボンより耐食性が優れていると共に両者の
膨脹率に殆ど差がないためヒートサイクルによる支障を
きたすこともない。
第３図・第４図及び第５図・第６図は、夫々前記第１
及び第２図に対応する本発明ガス分離板の他実施例によ
る斜面図を示す。
及び第２図に対応する本発明ガス分離板の他実施例によ
る斜面図を示す。
第３図及び第５図は前記実施例と同様の工程で作成さ
れた炭素質ガス分離板主部（Ｃ）であり、空気供給溝
（２）の出入口を含む部分の他に両側の反応空気シール
面を含む部分も除去された形状に成型される。第４図及
び第６図は前記実施例と同様の工程で作成されたセラミ
ツク成型体（Ｄ）を結合して完成したガス分離板（１）
を示す。この実施例ではセラミツク成型体（Ｄ）は空気
供給溝（２）の両端を含む一対の成型体（D1）（D2）と
両側の反応空気シール面（４）を含む一対の成型体
（D3）（D4）とに４分割して構成されているが、これら
４分割成型体を分割しないで一体の成型体として作成し
てもよい。
れた炭素質ガス分離板主部（Ｃ）であり、空気供給溝
（２）の出入口を含む部分の他に両側の反応空気シール
面を含む部分も除去された形状に成型される。第４図及
び第６図は前記実施例と同様の工程で作成されたセラミ
ツク成型体（Ｄ）を結合して完成したガス分離板（１）
を示す。この実施例ではセラミツク成型体（Ｄ）は空気
供給溝（２）の両端を含む一対の成型体（D1）（D2）と
両側の反応空気シール面（４）を含む一対の成型体
（D3）（D4）とに４分割して構成されているが、これら
４分割成型体を分割しないで一体の成型体として作成し
てもよい。
尚、第１図及び第４図のガス分離板は、反応空気と冷
却空気を共通的に供給する方式の電池スタツクに用いら
れ、第２図及び第６図のガス分離板は、反応空気と冷却
空気（ガス）を独立的に供給する方式の電池スタツクに
用いられる。
却空気を共通的に供給する方式の電池スタツクに用いら
れ、第２図及び第６図のガス分離板は、反応空気と冷却
空気（ガス）を独立的に供給する方式の電池スタツクに
用いられる。
（ト）発明の効果 本発明によれば、ガス分離板において腐食が激しい反応
空気の出口側がセラミック成型体で構成されているので
耐食性が良好となり、溝のぐずれによる電極の落ち込み
や反応ガスのクロスリークを防止しうる。加えて、この
セラミック成型体が空気極の有効作用面とならない端
部、即ち燃料極側の炭素質ガス分離板における燃料ガス
シール面に対する空気極側の炭素質ガス分離板の端部で
あるので、ガス分離板全体としての導電性を低下させず
に、腐食されやすかった部位に耐食性を付与できる等の
特徴を有し、かかるガス分離板を備えた燃料電池の長寿
命化及び信頼性の向上を図ることができる。
空気の出口側がセラミック成型体で構成されているので
耐食性が良好となり、溝のぐずれによる電極の落ち込み
や反応ガスのクロスリークを防止しうる。加えて、この
セラミック成型体が空気極の有効作用面とならない端
部、即ち燃料極側の炭素質ガス分離板における燃料ガス
シール面に対する空気極側の炭素質ガス分離板の端部で
あるので、ガス分離板全体としての導電性を低下させず
に、腐食されやすかった部位に耐食性を付与できる等の
特徴を有し、かかるガス分離板を備えた燃料電池の長寿
命化及び信頼性の向上を図ることができる。
更に、シール面を含む両端部をセラミック成型体とし
た場合には、腐食によるシール性の低下に起因するガス
リークや隣接ガス分離板間の短絡事故が防止できるとい
う特徴も付加することができる。
た場合には、腐食によるシール性の低下に起因するガス
リークや隣接ガス分離板間の短絡事故が防止できるとい
う特徴も付加することができる。
第１図及び第２図はいづれも本発明の異なる実施例によ
るガス分離板の分解斜面図、第３図、第４図及び第５図
第６図は、夫々前記第１図及び第２図に対応するガス分
離板の斜面図を示し、第３図及び第５図はガス分離板主
部、第４図及び第６図はセラミツク成型体と結合した完
成ガス分離板である。 １……ガス分離板、2,2′……空気供給溝、３……燃料
ガス供給溝、４……反応空気シール面,4′……反応空気
シール部と空気供給溝出口側部の共有部、A,C……ガス
分離板主部、B,D（D1D2D3D4）……セラミツク成型体。
るガス分離板の分解斜面図、第３図、第４図及び第５図
第６図は、夫々前記第１図及び第２図に対応するガス分
離板の斜面図を示し、第３図及び第５図はガス分離板主
部、第４図及び第６図はセラミツク成型体と結合した完
成ガス分離板である。 １……ガス分離板、2,2′……空気供給溝、３……燃料
ガス供給溝、４……反応空気シール面,4′……反応空気
シール部と空気供給溝出口側部の共有部、A,C……ガス
分離板主部、B,D（D1D2D3D4）……セラミツク成型体。
フロントページの続き (72)発明者 古川 修弘 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−154771（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−51769（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】炭素質ガス分離板における空気供給溝の少
なくとも出口側を含む部分であって且つ燃料極側の炭素
質ガス分離板における燃料ガスシール面に対する空気極
側の炭素質ガス分離板の端部が、セラミック成型体で構
成されたことを特徴とする燃料電池のガス分離板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61076049A JP2557626B2 (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | 燃料電池のガス分離板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61076049A JP2557626B2 (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | 燃料電池のガス分離板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62232864A JPS62232864A (ja) | 1987-10-13 |
| JP2557626B2 true JP2557626B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=13593926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61076049A Expired - Fee Related JP2557626B2 (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | 燃料電池のガス分離板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557626B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4988583A (en) * | 1989-08-30 | 1991-01-29 | Her Majesty The Queen As Represented By The Minister Of National Defence Of Her Majesty's Canadian Government | Novel fuel cell fluid flow field plate |
| JPH04144064A (ja) * | 1990-10-05 | 1992-05-18 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59154771A (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-03 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
| JPS6151769A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-14 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩型燃料電池の製造方法 |
-
1986
- 1986-04-02 JP JP61076049A patent/JP2557626B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62232864A (ja) | 1987-10-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |