JP5072310B2 - 燃料電池 - Google Patents
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Description
燃料電池10は、平面上に配置された複数のセル11を備える。各セル11は、アノード34とカソード44とに挟持された電解質膜30からなる膜電極接合体を備える。アノード34には、メタノール水溶液あるいは純メタノール(以下、「メタノール燃料」と記載する)が供給される。カソード44には、空気が供給される。燃料電池10は、メタノール燃料中のメタノールと空気中の酸素との電気化学反応により発電する。
燃料電池10のアノード側の面には、二つの板バネ部材、板バネ部材14と板バネ部材24が設けられている。アノード側ハウジングの内部には、図2で示したように燃料タンク28と回路収納部58が設けられている。発電した電圧の調整等を行う半導体素子や回路を収納する回路部と、内部にメタノール燃料が充填される燃料タンクでは、両者の機械的剛性は同じではない。2つの板バネ部材を用いることで、最適な弾性を有する板バネ部材をそれぞれの剛性に応じて選択できる。
燃料電池10は、止め具16と締め付け具18を用いて、板バネ部材12と板バネ部材14により両側から締め付けることで、電解質膜、電極および集電体の接触抵抗が低減される。接触抵抗の低減により、燃料電池10の発電性能は向上する。中央部から周縁部にかけて反り返った形状の板バネ部材を使用することで、板バネ部材と接触するアノード側ハウジングと集電体支持部を上下から均一な圧力により締め付けることができる。
板バネ部材12は、周縁部12a、梁部12bおよび開口部12cを含む。周縁部12aは、板バネ部材12の外枠として設けられ、止め具に押圧される部分である。同図に示すように、板バネ部材12は中心部から周縁部に向けて反り返った形状であり、短手方向の断面形状は凸形状となる。
本変形例の燃料電池10では、長手方向の側面に一対の締め付け具40が設けられている。各締め付け具40において、3つの止め具16を対応させるためのネジ穴が設けられている。締め付け具40は、燃料電池10の長手方向の側面を覆うように設けられている。締め付け具40のアノード側は、上述した実施形態に比べ、回路収納部側主面60と燃料タンク側主面62と接触する面積をより大きくなるように構成される。
Claims (4)
- 電解質膜と、前記電解質膜の一方の面に設けられた第1の電極と、前記電解質膜の他方の面に設けられた第2の電極と、前記第1の電極と接触する第1の集電体と、前記第2の電極と接触する第2の集電体とから構成される複数のセルを平面上に配置した燃料電池において、
前記第1の電極と前記第1の集電体とを密着させるための板バネ部材と、
前記板バネ部材を固定し、前記第1の集電体に前記板バネ部材を押圧するための固定部材と、
前記第1の集電体と前記板バネ部材との間に設けられた絶縁材料からなる集電体支持部を備え、
前記板バネ部材は、金属材料で形成され、少なくとも一つの辺と平行方向の断面形状が凸形状であり、その凸形状側の面が前記第1の集電体の方向に対して押圧され、さらに、前記第1の電極に酸化剤を供給するための開口部を有し、
前記集電体支持部は、前記開口部と連通する貫通穴を有することを特徴とする燃料電池。 - 前記板バネ部材は、前記集電体支持部に埋め込まれていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池。
- 前記板バネ部材は、表面が耐腐食性材料で被覆されていることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池。
- 前記固定部材は、前記第1の電極の垂直方向に対して外向きに突出していることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の燃料電池。
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