JPH03205763A

JPH03205763A - 燃料電池

Info

Publication number: JPH03205763A
Application number: JP2229519A
Authority: JP
Inventors: David S Watkins; デビッド　エス．ワトキンズ; Kenneth W Dircks; ケネス　ダブリュ．ディルクス; Danny G Epp; ダニィ　ジー．エップ
Original assignee: CANADA
Current assignee: CANADA
Priority date: 1989-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1991-09-09
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: DE69013626T2; US4988583A; KR100199866B1; DE69013626D1; KR910005505A; CA1314306C; EP0415733B1; JP2711018B2; AU633348B2; AU6128690A; EP0415733A3; EP0415733A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、燃料電池に関する。特に本発明は、固体重合
体電解質燃料電池に用いるための新規な流体流動フィー
ルド（ｆｉｅｌｄ）板に関する。

〔従来の技術〕

燃料電池は、電池に供給された燃料から誘導された化学
的エネルギーを、電池中の燃料の酸化によって直接電気
的エネルギーへ変換することにより電気的エネルギーを
発生する装置である。典型的な燃料電池には、陽極、陰
極及び電解質を取り囲むケースが含まれている．適当な
燃料材料及び酸化剤が、夫々陰極及び陽極へ供給され、
燃料及び酸化剤が化学的に反応して利用可能な電流を発
生し、反応最終生成物が電池から取り出される．燃料電
池の比較的簡単な型は、燃料及び酸化剤材料として夫々
水素及び酸素を使用することを含んでいる。水素は酸素
と結合して水を形成すると同時に電流を発生する．特に
水素は燃料電池陰極で消費され、下の式中（１）で示す
ようにプロトン及び電子を放出する．プロトンは燃料電
池電解質中へ注入される。電子は燃料電池陰極から陰極
端子へ移動し、電気的負荷を通って陽極端子へ戻り、電
池の陽極へ入る。陽極では酸素と、負荷からの電子と、
電解質からのプロトンとが一緒になって、下の式（２）
に示すよう水を形成する．陰極反応Ｈ　２−−→２　Ｈ　１警＋　２６　　　　　　　（　
１　）燃料電池の大きな利点は、化学的エネルギーを電
気的エネルギーへ直接変換し、中間的段階、例えば、火
力発電所で行われているように、炭化水素又は炭素質燃
料の燃焼を受ける必要がないことである。

燃料電池は、用いられる電解質に従って幾っがの型に分
類することができる．最近の比較的高性能の燃料電池に
は、水性水酸化カリウム、濃燐酸、融解アルカリ炭酸塩
、及び安定化酸化ジルコニウムの如き電解質が含まれる
。電極は、燃料電池中の夫々の電極で行われる反応を促
進するための触媒を必ず含んでいる。適当な触媒には、
ニッケル、銀、白金、及び安定化酸化ジルコニウム電解
質の場合の、卑金属酸化物が含まれる。

１９６０年代に、ゼネラル・エレクトリック（（；ｅｎ
ｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）は固体重合体燃料電池（
ｓｐＦＣ）の開発研究を開始した．そのような電池は多
くの潜在的利点を有する。それは、水素含有燃料、及び
空気又は純粋酸素の如き酸化剤供給物によって作動する
ことができる。一つの態様として、ＳＰＦＣは燃料源と
してメタノール又は天然ガスの如き改質炭化水素及び酸
化剤として空気により作動することができる。

ＳＰＦＣの電解質は固体であるので燃料と酸素流との間
の実質的な圧力差に耐えることができる。

このことは圧力制御を簡単にし、特に酸化剤流中に存在
する圧力を一層高くすることができる。これにより、特
に空気を酸化剤として用いた場合、性能を向上させるこ
とができる，ＳＰＦＣは、作動圧力で水の沸点より低い
温度で作動させることができるので有利である。従って
、最終生成物としての水は液体状態で発生する．特に典型的なＳＰＦＣは、陰極と陽極との間の電解質と
して固体重合体イオン交換膜を用いている．固体重合体
イオン交換膜は、水素イオンが膜を通って移動させるこ
とはできるが、水素及び酸素の分子の移動に対しては実
質的に不透過性である。イオン交換膜は、重合体に化学
的に結合した負に帯電した部位を表面に有する．イオン
交換膜は陰極と陽極との間に挟まれている．典型的には
、反応速度を増大するために陰極と陽極には白金触媒が
添加されている。

単一の電池構造には、２枚の流体流動フィールド板（陰
極及び陽極板）が与えられている。それらの板はｑ４流
コレクタとして働き、電極支持体となり、燃料及び酸化
剤が夫々陰極と陽極の表面へ近付くための手段を与えて
おり、電池の作動中に形成された水を除去するための手
段を与えている。

電池組立体は、連結棒及び端板によって一緒に保持され
ている．流体流動フィールド板を通って陰極に燃料〈水
素、改質メタノール又は天然ガス〉を供給し、陽極に酸
化剤（空気又は酸素〉を供給するために、夫々供給マニ
ホルドが配備されている．過剰の燃料及び酸化剤ガス、
及び陽極で形成された水を排出するための排出マニホル
ドが配備されている．複合電池構造体は、組立体の全電
気出力を必要に応じ増大するため、直列又は並列に一緒
に接続したそのような挿入構造体を二つ以上組合せたも
のからなる．そのような構造では、電池は直列に接続さ
れているのが典型的であり、その場合与えられた板の一
方の側が一つの電池の陰極板となり、その板の他方の側
が隣接した電池の陽極板となって行くように繰り返えさ
れている．〔従来の技術についての記述〕典型的な従来の技術の流体流動フィールド板は、その主
表面に複数の離れた平行な上面開放流体流動溝を有し、
それらの溝はその主表面を削って形成されている．溝は
供給流体入口と排出物出口との間の主表面を横切って伸
びている．溝は断面が矩形状になっているのが典型的で
あり、約０．０３ｉｎの深さで、約０．０３ｉｎの開口
幅になっているのが典型的である．入口は燃料又は酸化
剤供給開口へ接続されている：複合電池構造では、板の
両方の主表面に流体流動溝が形成されていてもよい。操
作上、それら流体流動溝は燃料又は酸化剤を入口から電
極表面へ供給する。この従来技術は、ゼネラル・エレク
トリック・アンド・ハミルトン・スタンダード（１；ｅ
ｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ａｎｄ　Ｆｌａｍｉｌ
ｔｏｎＳｔａｎｄａｒｄ）ＬＡＮＬ　Ｎｏ．　９−Ｘ５
３−Ｄ６２７２−１（１９８４）によって例示されてい
る．長い時間空気でその電池を操作すると、電圧が低くて不
安定になる結果を与えることが見出されている．その問
題は、電池の陽極側、特に陽極ガス流分布及び電池の水
処理に原因がある．特に燃料電池を連続的に操作した時
、即ち、電流の発生及び燃料及び酸素の消費が連続的に
行われた時、液体の水が陽極で連続的に形成される。

残念ながらこの従来技術の板では、陽極で形成された水
は陽極に隣接する渭中に蓄積することが見出されている
．水が蓄積するのに従って溝は濡れ、水は溝の底及び側
面へ付着する傾向を示すと考えられる。水滴も凝集し、
一層大きな液滴を形成する傾向がある。溝を通って液滴
を移動させるのに必要な力は、液滴の大きさ及び数と共
に増大する。

従来技術の流体流動領域では、平行な溝中の水滴の数及
び大きさは恐らく異なっているであろう．その時ガスは
最も妨害の少ない溝を主に通って流れるであろう。従っ
て水が渭中に集まる傾向を持つと、ガスは殆ど又は全く
通れなくなる．従って、板全体に亙って種々の領域で死
点が形成され易い．従って、陽極側のガス流分布を悪く
する結果になる生成水の不適切な排出により、得られる
性能は悪くなることが結論されている。

１９７０年代に、ゼネラル・エレクトリックは、”ＰＯ
ＲＴＡ−ＰＯＷＥＲ”と言う商標名で１２Ｗ電力発生装
置を製造し販売した．この装置はプラスチック被覆アル
ミニウム板（非導電性〉を含み、それは一方の側（水素
側）に一つの比較的広い（０．２５ｉｎ）の横断溝を持
っていた。この板は電流コレクタとしては働かない。ま
た、陰極（水素）側は単一の渭を持っていたので、それ
は装置から水、即ち陽極〈酸素〉側でだけ形成される生
成水を運ぶためのものではなかった。更にＧＥの装置で
は、電流コレクタはニオブ金属網（電極の端で電気的接
触が行われている）であった。

従来技術の流体流動領域の別のものがカールＡ．ライザ
ー（Ｃａｒｌ＾．　Ｒｅｉｓｅｒ）その他による米国特
許第４，７６９，２９７号（１９８８年９月６日公告）
に記載されている．この文献には、複数の不連続的な流
体流動路を有する格子模様（ｗａｆｆｌｅ　ｉｒｏｎ）
状流動フィールドが記載されている。水は多孔質流動フ
ィールド板及び親水性分離板を用いて処理される。酸素
流動フィールドと水素流動フィールドとの間の圧力差が
、水を電池から流れるように押し出す。

〔本発明の要約〕本発明によれば、固体重合体電解質燃料電池で用いるた
めの新規な流体流動フィールド板が与えられ、その板は
適当な導電性材料から作られ、その主表面には、一方の
端には流体入口、他方の端には流体出口を有する連続的
な上面開放流体流動溝が形成されており、然も、前記流
体入口及び出口は、前記板中１こ定められた流体供給開
口及び流体排出開口に夫々直接接続されており、前記渭
は前記表面の主中心領域を複数の通路として横切ってい
る．本発明の特定の態様の特徴を付図を参照して単なる例と
して例示するが、それらは本発明の本質或は範囲をどの
ようなやり方にしろ限定するものと考えてはならない。

〔好ましい態様についての詳細な記述〕図面に関し、第
１図から分かるように、電極組立体（１０）が一対の堅
い流体流動フィールド板（１２）及び（１３）の間に支
持されている。電極紹立体（１０）は、相対する板の主
表面（１５）に与えられた中心で向かい合った凹所（１
４）中に配置されており、陰極（１６）、陽極（１８）
、及び陰極と陽極との間に挟まれた固体重合体電解質（
２０）を含んでいる。同じ結果を達成するように、両方
の板の夫々に一つの凹所が与えられていてもよいことは
認められるであろう．流体流動フィールド板は、適当な導電性材料から作られ
ている．殆どの用途に対し、堅い非多孔質黒鉛板が有効
であることが見出されている．黒鉛は、用いられる環境
で化学的に不活性であり、安価であるので好ましい．他
の適当な材料には、ニオブの如き耐食性金属、金又は白
金の如き貴金属でメッキして非反応性にされた場合のマ
グネシウム又は銅の如き耐食性の低い卑金属、及び耐食
性金属粉末、耐食性金属でメッキされた卑金属粉末、又
は黒鉛、炭化硼素等の如き化学的に不活性な導電性粉末
を適当な重合体結合剤で導電性板を生ずるように一緒に
結合したものからなる複合体材料が含まれる．適当な重合体結合剤には、ペンウォルト（Ｐｅｎｗａｌ
ｔ）によって製造されているポリフッ化ビニリデン材料
の商標名であるキナール（Ｋｙｎａｒ）の如き射出成形
に適した熱可塑性樹脂が含まれる．典型的な複合体は、
９０〜７０％の高純度黒鉛粉末及び１０〜３０％のポリ
フッ化ビニリデンを含んでいる。

第２図に最もよく示されているように、板の主表面には
（１５）には、一本の連続的流体流動溝（２２）が形成
されており（典型的には数値制御加工、圧印、又は成形
による）、その清は一方の端に流体入口（２４）、他方
の端に流体出口（２６）を有する．流体入口（２４）は
板中の流体供給開口（２５）に直接接続されており、流
体出口（２６）は板中の流体排出開口（２７）に直接接
続されている．溝の開放上面（２３）はその全長に沿って伸びている．
流体開口は陰極に隣接した板のための燃料源〈図示され
ていない〉又は陽極に隣接した板のための酸化剤源（図
示されていない〉に接続されている．溝（２２）は、組
み立てた時隣接する陰極又は陽極の領域に相当して、板
（１２）の主中心領域を複数の通路として横切っている
のが分かる．例示した態様では、清は蛇行路になってい
る。非蛇行溝構造を用いてもよいが、それらは連続して
いるものとする。電極表面を最も広く覆うように、溝は
間隔の狭い長い通路と短い通路が交互になった複数の通
路として板を横切っている．一枚の板の長い方の通路が
、向かい合った板の長い方の通路と実質的に直角に配置
されるように板を配列するのが好ましい．これにより相
対する板の表面を合わせる困難が取り除かれ、相対する
板に異なった流体流動フィールド構造を用いることがで
きるようになる．められており、それら側壁は開放上面
（２３）の方へ底から外側へ広がっているのが分がる．
溝の形は一般に臨界的なものではない．例えば、底は丸
くなってＵ字型渭を形戒してもよい。溝は例示したよう
な形にするのが工具の摩耗を最も少なくする，溝はその
全長に亙って均一の深さを持つのが好ましい．ｇｌ壁が
開放上面の方へ狭くなっている設計は望ましいものでは
ない．このようにして一連の実質的に平行な畝（３２）
が長い溝通路の間に定められている．この設計も、溝を
正確に加工し易くしている。

組み立てた時、陰極に隣接した板の溝の間の畝（３２）
は、陰極と接触し、陽極に隣接した板の溝の間の畝（３
２）は陽極と接触する。従って、導電性板は電流コレク
タとしての働きもする．一般に、溝の開放上面の幅は、０．０３（１−０．２４
０ｉｎの範囲にある．好ましい範囲は０．０４０〜０．
１００ｉｎである．最も好ましい範囲は０．０４５〜０
．０５５ｉｎである．殆どの用途に対し、約０．０５０
ｉｎの開放上面幅が許容出来ることが見出されている．溝の開放上面は畝より幾らか幅が広いのが望ましいこと
も見出されている．一般に、ｏ．ｏｔｏ〜０．２００ｉ
ｎの範囲の畝の幅が計画されている．好ましい範囲は０
．０２０〜０．１００ｉｎであり、最も好ましい範囲は
０．０３５〜０．０５５ｉｎである。約０．０４０ｉｎ
の幅の畝を用いるのが典型的である．溝の深さに関し、ｏ．ｏｔｏ〜０．２５０ｉｎの範囲が
考えられている。好ましい範囲は０．０３０〜０．１５
０ｉｎであり、最も好ましい範囲は０．０４０〜０．０
８０ｉｎである．典型的な溝の深さは約０．０５０ｉｎ
である，上記大きさは、電気化学的性能と、電極を支持
するための機械的強度条件との間の釣り合いを表してい
ることは認められるであろう．従って、用途により大き
さは上述の範囲内で変えることができる．溝は、濡れの影響を少なくするため、適当な疎水性被覆
を持っていてもよい。適当な疎水性被覆には、ポリテト
ラフルオロエチレン及びシリコーンの如き重合体が含ま
れる．操作上、陰極に隣接した流体流動フィールド板は燃料、
この場合には水素に富むガスを陰極へ供給し、陽極に隣
接した流体流動板は酸化剤（純粋酸素又は空気）を陽極
へ供給する。板、従って隣接した電極表面を間隔の狭い
長い通路と短い通路が交互になった複数の通路として横
切っている一本の連続的渭を用いることにより、適切な
燃料及び酸化剤ガスの夫々陰極及び陽極の実質的全表面
への接近が確実に行われる．上で示したように、電池の操作温度は作動圧カで水の沸
点より低く、固定されｆＳ固体電解質が用いられている
ので、反応生成物として形成された水は液体として陽極
からガス流中へ追い出される。

従って、効率的な電池性能を与えるため、陽極への酸素
の接近を妨げる溝のｍ’ｓ＜従来の問題〉を解消するた
め、液体水はそのまま除去されなければならない．本発
明の新規な連続的溝楕成法により、確実に、形成された
水はガス流によって溝を通って運ばれ、電池から排出さ
れる。従って、陽極作動表面のどこにも水の集積による
死点は形成されない．本発明は、水が溝中に形成されると５直ぐにそれを除去
することができるようにしている．特に、水が大きな水
滴を形戒してその形成された水滴を除去するのにかなり
の力が必要になる点まで凝集する前に、前記渭の形状に
より水の動きがよくなるようにされている．酸化剤ガス
、典型的には酸素の流れが溝に沿って水を移動させる．
更に、酸化剤として空気を用いて作動させた場合、空気
中の酸素が消費され、空気中の酸素分圧が減少する．電
池の性能は酸素分圧に対し敏感である．それを一部補償
するため、空気を用いた場合流量を増大する。更に、空
気を用いて安定な高性能を持たせるためには、溝の全長
に沿って、従って電池を横切って出来るだけ均一な酸素
分圧を持つことが望ましい．均一な酸素分圧は実際上達
成できないので、次善の策は電池を通る酸素分圧が一律
に制御された低下を示すことである。これは、本発明の
流体流動フィールド板を用いることにより達成すること
ができる。

特に空気は一本の溝を通って流れるので、空気は一律に
分布される。その一律な分布は連続的なので、酸素濃度
は供給点で最も高く、流動溝の長さ方向に直線的に低下
して行く。このことは、どの点の酸素濃度も計算又は測
定でき、それによって正確に制御できるので、極めて有
利である．〔実施例〕実施例１陽極、及び従来の陰極流体流動フィールド板（前述のゼ
ネラル・エレクトリック社の分離平行流動溝楕造体）、
及び０．０５ｆｔ２の活性電極面積を有する標準膜電解
質／電極組立体を有する燃料電池を、水素及び３．１８
ｆｔ’／時間の空気流量の空気を用いて操作した。１３
０゜Ｆの温度で０．０２２５Ωの固定負荷抵抗を通って
１時間作動させた後、次の性能が記録された．電流密度　　電池端子電圧　　面積電力密度（Ａ／ｒｔ
２）　　　　（Ｖ）　　　　　　（Ｗ／ｆｔ２）３３３
　　　　　　０．４１７　　　　　　１３９実施例２実験条件は全て実施例１の場合と全く同じであった。但
し陽極流体流動フィールド板を、第２図に示した本発明
の流体流動フィールド板で置き換えた．同じ固定負荷抵
抗を通して１時間作動後、次の性能が記録された。

電流密度　　電池端子電圧　　面積電力密度（Ａ／ｆｔ
２）　　　　（Ｖ）　　　　　　（Ｗ／ｆｔ”）４０１
１１　　　　　　０．５００　　　　　　２０４本発明
を用いると、燃料電池から得られる電力は約５０％増大
したことが認められるであろう。

このように、本発明により一本の連続的通路、例えば第
２図に例示した蛇行横断通路を使用すると、過剰の酸化
剤及び水素ガスの流れを維持することにより、電池から
水が効果的に除去される．水は、凝集又は他の原因によ
り水素側で生ずることがあるが、主な水の形成は酸化剤
側で行われる．水が生戒すると、過剰のガスの流れによ
り通路の長さの方向に押され、電池から押し出される．
特に一本の蛇行路では、仮え液体の水が渭中に集積して
もその水は除去される．一本の蛇行した溝通路を使用す
ると、板の表面の作動領域中のどの点でも「漏洩（ｃｈ
ａｎｎｅｌｉｎｇ）　Ｊを起きなくすることができ、電
極の作動表面がら水が連続的にフラッシュ（ｆｌｕｓｈ
）されるので死点を生じない。従って、水の形成及び均
一な（制御された）ｗ！素の接近が主に陽極側に影響を
与える問題であるが、新規な板の構成は陰極側にも有用
であることは認められるであろう．複合電池構造では、板の他方の主表面も連続的横断渭を
持っていてもよい．そのような一枚の所謂「二ｆ！（ｂ
ｉ一ρｏｌａｒ）　Ｊ板の両側にある二つの流体流動フ
ィールドは、燃料ガスを一つの電池の陰極へ供給し、酸
化剤ガスを隣の電池の陽極へ供給する．一層大きな電流密度用として、特に酸化剤として空気を
用いるか、又は非常に大きな流体流動フィールド板（電
池一個当たり約０．２５ｆｔ２の活性電極面積）を用い
て操作した場合、一本の連続的渭は限界を有する。性能
をよくするため陰極側に必要なガス流の増大は、溝の供
給入口から排出出口まで大きな圧力降下を生ずる。従っ
て、空気で操作する場合、電池を通る圧力低下を少なく
し、それによって空気を加圧するのに必要な付随消費電
力を最小にすることが望ましい。従って、典型的には実
質的に同じような蛇行の仕方で板を横切る幾つかの別々
な連続的流動溝を与えてもよい。

第４図には、本発明の別の態様に従う多重渭流動板の一
つの好ましい構成が示されている。図から分かるように
、主表面（４２）には、多数の流動溝〔その内の数本が
参照番号（４４）として示されている〕が形成されてお
り、それらは流体供給開口（４５）と、流体排出開口（
４７）との間で夫々全体的に蛇行した路に従っている。

各溝（４４）は入口端（４６）及び出口端（４８）を有
し、それらは夫々流体供給開口（４５）及び流体排出開
口（４７）へ夫々連結されている。そのように、開口（
４５）及び（４７）は各溝（４４）に共通である。第４
図には丁度ｌＯ本の個々の溝（４４）が偶々示されてい
るが、それより多い又は少ない数の渭（４４）を与えて
もよいことは分かるであろう．今までの記述を見て当業
者には明らかになるように、本発明の本質或は範囲から
離れることなく、本発明を実施する際に多くの変更及び
修正を行うことができる．従って、本発明の範囲は、特
許請求の範囲に規定されたものに従って解釈されるべき
である．本発明は、現在最も実際的で好ましい態様であると考え
られるものに関連して記述してきたが、本発明は開示し
た態様に限定されるものではなく，反対に特許請求の範
囲の範囲及び本質内に含まれる種々の修正及び同等の構
成を含むものであることは分かるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の流体流動フィールド板を組み込んだ
電極組立体の側断面図である。第２図は、板中の連続的横断渭の一つの態様を示す本発
明による流体流動フィールド板の平面図である。第３図は、第２図の溝を拡大して示した断面図である。第４図は、本発明の別の態様に従い、入口端及び出口端
が夫々供給源開口及び排出開口へ直接連結されている複
数の流動溝を有する流体流動フィールド板の平面図であ
る。１〇一電極組立体、１２、１３一流体流動フィールド板
、１４一凹所、　　１５一主表面、　　　　１６一陰極
、１８一陽極、　　　　２０−固体重合体電解質、２２
一蛇行溝、　　　２４一流体入口、２５一流体供給開口
、　２６一流体出口、２７〜流体排出開口、　３〇一側
壁、　　３２一畝。代　　理　　人　　　　　浅　　村　　　皓図面の浄書
（内容に変更なし〉１’−ｉＧ．４手統補正書（力式）平成３ヰ２月２０日半Ｆｉ！ｉ０２年ｎｉｌｔＪｌｉ　　２２９５１９　　号２− 発明の名称燃料電池面体流動数４．代理人５− 補正命令の日付平成３年２月１２日６− ネｍ正Ｃこより大曽力ロする請求項の数７＋補正の対象凶血

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固体重合体電解質燃料電池に用いるための流体流
動フィールド板において、適当な導電性材料から作られ
、主表面中に連続的な上面開放流体流動溝が形成されて
おり、然も、前記溝は一方の端に流体入口、他方の端に
流体出口を有し、前記溝は前記表面の主中心領域を複数
の通路として横切っている流体流動フィールド板。
（２）溝が蛇行横断路に従つている請求項１に記載の流
体流動板。
（３）溝が、板の主表面を、間隔の狭い長い通路と短い
通路とが交互に複数連なった通路として横切つている請
求項１に記載の流体流動板。
（４）主表面の隣接した溝通路が畝によって隔てられて
いる請求項１に記載の流体流動板。
（５）溝が板の両方の主表面に形成されている請求項１
に記載の流体流動板。
（６）板が堅い非多孔質黒鉛板である請求項１に記載の
流体流動板。
（７）溝が、底と、その底から開放上面の方へ外側へ広
がって行く向かい合った側壁を有する請求項１に記載の
流体流動板。
（８）溝の底が平らである請求項７に記載の流体流動板
。
（９）溝が、その溝の全長に亙って均一な深さになって
いる請求項１に記載の流体流動板。
（１０）溝が疎水性被覆を上に有する請求項１に記載の
流体流動板。
（１１）疎水性被覆が、ポリテトラフルオロエチレン及
びシリコーンからなる群から選択される請求項１０に記
載の流体流動板。
（１２）各溝が夫々の流体入口及び出口を有する複数の
別々になった連続的上面開放流体流動溝を有する請求項
１に記載の流体流動板。
（１３）板の主中心領域に燃料電池の電極が入るように
凹所が開けられている請求項１に記載の流体流動板。
（１４）燃料電池中の相対する板が、互いに合う凹所を
有する請求項１３に記載の流体流動板。
（１５）畝が溝の開放上面の幅よりも狭い幅を有する請
求項４に記載の流体流動板。
（１６）溝の開放上面の幅が０．０３０〜０．２４０ｉ
ｎの範囲にある請求項１５に記載の流体流動板。
（１７）畝の幅が０．０１０〜０．２００ｉｎの範囲に
ある請求項１６に記載の流体流動板。
（１８）溝の開放上面の幅が０．４０〜０．１００ｉｎ
の範囲にある請求項１７に記載の流体流動板。
（１９）溝の開放上面の幅が０．０４５〜０．０５５ｉ
ｎの範囲にある請求項１８に記載の流体流動板。
（２０）溝の開放上面の幅が約０．０５０ｉｎである請
求項１９に記載の流体流動板。
（２１）畝の幅が０．０２０〜０．１００ｉｎの範囲に
ある請求項１７に記載の流体流動板。
（２２）畝の幅が０．０３５〜０．０５５ｉｎの範囲に
ある請求項２１に記載の流体流動板。
（２３）畝の幅が約０．０４０ｉｎである請求項２１に
記載の流体流動板。
（２４）適当な導電性材料が、黒鉛；耐食性材料；耐食
性金属でメッキされた卑金属；及び耐食性金属粉末、耐
食性金属でメッキされた卑金属粉末又は化学的に不活性
な導電性粉末を適当な結合剤で一緒に結合したものから
なる複合体材料；からなる群から選択される請求項１に
記載の流体流動板。
（２５）適当な導電性材料が黒鉛である請求項２４に記
載の流体流動板。
（２６）適当な導電性材料がニオブである請求項２４に
記載の流体流動板。
（２７）適当な結合剤がポリフッ化ビニリデンである請
求項２４に記載の流体流動板。
（２８）複合体材料が、１０〜３０重量％のポリフッ化
ビニリデン及び９０〜７０重量％の黒鉛粉末からなる請
求項２４に記載の流体流動板。
（２９）溝の深さが０．０１０〜０．２５０ｉｎの範囲
にある請求項１７に記載の流体流動板。
（３０）溝の深さが０．０３０〜０．１５０ｉｎの範囲
にある請求項２９に記載の流体流動板。
（３１）溝の深さが０．０４０〜０．０８０ｉｎの範囲
にある請求項３０に記載の流体流動板。
（３２）溝の深さが約０．０５０ｉｎである請求項３１
に記載の流体流動板。
（３３）溝の開放上面の幅が０．０３０〜０．２４０ｉ
ｎの範囲にある請求項１に記載の流体流動板。
（３４）表面中に定められた流体供給開口及び流体排出
開口を更に有し、然も、複数の溝の各流体入口及び出口
が、夫々前記流体供給開口及び前記流体排出開口へ直接
接続されている請求項１２に記載の流体流動板。
（３５）陰極、陽極、前記陰極と陽極との間に挟まれた
固体重合体電解質、及び作動上前記陰極及び陽極に夫々
伴われた一対の相対する流体流動フィールド板で、その
フィールド板の一方は、それへ燃料を供給し、それから
反応性生成物を排出するための前記陰極に隣接した第一
流体流動フィールドを有し、前記フィールド板の他方は
、それへ酸化剤を供給し、それから反応性生成物を排出
するための前記陽極に隣接した第二流体流動フィールド
を有する一対の相対する流体流動フィールド板、からな
り、然も、前記流体流動フィールド板は、夫々適当な導
電性材料から作られ、その主表面には連続的上面開放流
体流動溝で、一方の端に流体入口、他方の端に流体出口
を有する溝を有し、前記溝は前記表面の主中心領域を複
数の通路として横切っている、固体重合体電解質燃料電
池。
（３６）各溝が蛇行横断路に従っている請求項３５に記
載の燃料電池。
（３７）流体流動板が堅い非多孔質黒鉛板である請求項
３５に記載の燃料電池。
（３８）流体流動板の少なくとも一つが、陰極及び陽極
の少なくとも一方を入れるための凹所が開けられている
主中心領域を有する請求項３５に記載の燃料電池。
（３９）表面に定められた流体排出開口を更に有し、然
も、複数の溝の流体入口及び出口の各々が夫々流体供給
開口及び流体排出開口へ直接結合されている請求項３５
に記載の燃料電池。