JPH0425673B2 - - Google Patents
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- JPH0425673B2 JPH0425673B2 JP58111982A JP11198283A JPH0425673B2 JP H0425673 B2 JPH0425673 B2 JP H0425673B2 JP 58111982 A JP58111982 A JP 58111982A JP 11198283 A JP11198283 A JP 11198283A JP H0425673 B2 JPH0425673 B2 JP H0425673B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃料電池、特に燃料セル間に内部冷
却両極性セパレータを有する燃料電池に関する。
却両極性セパレータを有する燃料電池に関する。
説明の便宜上、本発明を燃料が水素であり、酸
化剤（オキシダント）が純酸素または酸素含有空
気流であるH2／O2燃料セルの観点から記述する。
しかし、本発明は反応物質が何れであれあらゆる
燃料電池に、例えばH2／Cl2、H2／Br2などの燃
料電池に適用可能であることが理解できるであろ
う。
化剤（オキシダント）が純酸素または酸素含有空
気流であるH2／O2燃料セルの観点から記述する。
しかし、本発明は反応物質が何れであれあらゆる
燃料電池に、例えばH2／Cl2、H2／Br2などの燃
料電池に適用可能であることが理解できるであろ
う。
電気化学的燃料電池は周知であり、イオン移動
膜で隔離された触媒付電極の表面での燃料、例え
ば水素と酸化剤、例えば酸素との電気化学的反応
を通して電力を発生する。個々のセルを隔離する
両極性プレートにより複数個のセルを直列に接続
した燃料電池も周知である。このような燃料電池
の１例が、本出願人に譲渡された米国特許第
3134694号に開示されており、その電池では、各
セルが水和イオン交換膜を含み、膜の両側に粒状
触媒電極が結合されている。導電性両極性セパレ
ータは隣接セルの膜に被着された燃料（アノー
ド）電極および酸化剤（カソード）電極に接触し
ている。各導電性両極性セパレータは、両側に導
電性突起を有する導電性プレートよりなる。これ
らの突起は隣接するセルの電極に接触し、セルに
アノードおよびカソード電流が流れるようにして
いる。突起は、膜に結合された電極の表面に燃料
および酸化剤ガス用の平行な流路も形成する。
膜で隔離された触媒付電極の表面での燃料、例え
ば水素と酸化剤、例えば酸素との電気化学的反応
を通して電力を発生する。個々のセルを隔離する
両極性プレートにより複数個のセルを直列に接続
した燃料電池も周知である。このような燃料電池
の１例が、本出願人に譲渡された米国特許第
3134694号に開示されており、その電池では、各
セルが水和イオン交換膜を含み、膜の両側に粒状
触媒電極が結合されている。導電性両極性セパレ
ータは隣接セルの膜に被着された燃料（アノー
ド）電極および酸化剤（カソード）電極に接触し
ている。各導電性両極性セパレータは、両側に導
電性突起を有する導電性プレートよりなる。これ
らの突起は隣接するセルの電極に接触し、セルに
アノードおよびカソード電流が流れるようにして
いる。突起は、膜に結合された電極の表面に燃料
および酸化剤ガス用の平行な流路も形成する。
ここで、用語「アノード」および「カソード」
は電気化学的な意味で用いられており、カソード
では電子を得て還元が起り、一方アノードでは電
子を失なつて酸化が起る。
は電気化学的な意味で用いられており、カソード
では電子を得て還元が起り、一方アノードでは電
子を失なつて酸化が起る。
米国特許第4175165号に示された燃料電池は、
複数の膜セルよりなり、隣接するセルの膜同士が
両極性流体分配部材で隔離され、両極性部材は黒
鉛と重合体結合剤粒子との結合集合体である。両
極性黒鉛プレートの各側面には燃料および酸化剤
ガス用の流れチヤンネルを区画する複数の平行な
溝が設けられ、両極性プレートの両側の溝は互に
直角である。
複数の膜セルよりなり、隣接するセルの膜同士が
両極性流体分配部材で隔離され、両極性部材は黒
鉛と重合体結合剤粒子との結合集合体である。両
極性黒鉛プレートの各側面には燃料および酸化剤
ガス用の流れチヤンネルを区画する複数の平行な
溝が設けられ、両極性プレートの両側の溝は互に
直角である。
しかし、従来の両極性部材は、上記２つの米国
特許に図解されているように、大きく嵩高い。し
たがつて、所定の重量および体積に対して電池内
にできる限り多数のセルを組込むために、流体流
れ分配用両極性部材を軽量で非常に薄くした燃料
電池が必要とされている。
特許に図解されているように、大きく嵩高い。し
たがつて、所定の重量および体積に対して電池内
にできる限り多数のセルを組込むために、流体流
れ分配用両極性部材を軽量で非常に薄くした燃料
電池が必要とされている。
燃料電池からの熱除去は燃料電池の設計上重要
な点である。電気化学反応の結果としてセル内に
発生する熱は、早く除かないと、水和イオン交換
膜から水を抽出する。膜が水和を失なうにつれ
て、膜の抵抗が増加し、任意の所定電流密度での
セルの性能が劣化する。
な点である。電気化学反応の結果としてセル内に
発生する熱は、早く除かないと、水和イオン交換
膜から水を抽出する。膜が水和を失なうにつれ
て、膜の抵抗が増加し、任意の所定電流密度での
セルの性能が劣化する。
セルから熱を除くための構造が種々提案されて
いる。熱除去を促進する従来方式の代表例はヒー
トシンク、反応物質通路の熱インピーダンスの制
御などである。本出願人に譲渡された米国特許第
3392058号はこのような従来の構造の代表的なも
ので、熱伝導プレートをセルの酸化剤側に隣接配
置して熱を除き、膜の乾燥を最小限に抑える。し
かし、これらの従来の構成は、ある程度熱除去を
促進できるものの、セルおよび電池の体積、重量
およびコストを増加する。
いる。熱除去を促進する従来方式の代表例はヒー
トシンク、反応物質通路の熱インピーダンスの制
御などである。本出願人に譲渡された米国特許第
3392058号はこのような従来の構造の代表的なも
ので、熱伝導プレートをセルの酸化剤側に隣接配
置して熱を除き、膜の乾燥を最小限に抑える。し
かし、これらの従来の構成は、ある程度熱除去を
促進できるものの、セルおよび電池の体積、重量
およびコストを増加する。
電気化学反応により生じる熱によるセル膜の脱
水は問題の１側面にすぎない。問題のもつと微妙
なそして恐らくはもつと困難な面は、イオン流自
身に基づく膜の乾燥である。即ち、水素が燃料側
で酸化されH+カチオン（プロトン）が膜を横切
つて移動するにつれて、各プロトンが一緒に膜の
水の分子数個を運ぶ。実際、１個のプロトンが８
〜10個のように多数の水分子を搬送し、従つてモ
ル／モルまたはモル／フアラデー基準で、アノー
ド電極で酸化される水素１モル毎に８〜10モルの
水が搬送される。この結果、水素側が乾燥し干か
らびる傾向が大である。この乾燥現象は、電池出
力、従つてセル電流密度が増加するにつれて悪化
する。実際、燃料側の膜の乾燥は、任意の固定数
のセルよりなる燃料電池の可能出力に対する重要
な限定因子となり得る。
水は問題の１側面にすぎない。問題のもつと微妙
なそして恐らくはもつと困難な面は、イオン流自
身に基づく膜の乾燥である。即ち、水素が燃料側
で酸化されH+カチオン（プロトン）が膜を横切
つて移動するにつれて、各プロトンが一緒に膜の
水の分子数個を運ぶ。実際、１個のプロトンが８
〜10個のように多数の水分子を搬送し、従つてモ
ル／モルまたはモル／フアラデー基準で、アノー
ド電極で酸化される水素１モル毎に８〜10モルの
水が搬送される。この結果、水素側が乾燥し干か
らびる傾向が大である。この乾燥現象は、電池出
力、従つてセル電流密度が増加するにつれて悪化
する。実際、燃料側の膜の乾燥は、任意の固定数
のセルよりなる燃料電池の可能出力に対する重要
な限定因子となり得る。
膜乾燥を克服する試みとして、従来燃料ガスを
加湿して、膜の水素側を再水和するような水を与
えるのが慣例である。しかし、燃料ガスの加湿は
部分的な解決にしかならない。というのは、セル
作動に影響を与えない範囲で燃料ガス流中に同伴
させ得る水の量は限られているからである。即
ち、従来燃料ガス中の水蒸気が多すぎると、水が
アノード上にフイルムをつくり、水素が電極に到
来するのを防止する。従つて、膜を横切るプロト
ン移動の結果として８〜10モル／フアラデーの
H2Oが膜から抽出される一方、加湿反応物質流
により供給できる補給水の量ははるかに少量であ
る。
加湿して、膜の水素側を再水和するような水を与
えるのが慣例である。しかし、燃料ガスの加湿は
部分的な解決にしかならない。というのは、セル
作動に影響を与えない範囲で燃料ガス流中に同伴
させ得る水の量は限られているからである。即
ち、従来燃料ガス中の水蒸気が多すぎると、水が
アノード上にフイルムをつくり、水素が電極に到
来するのを防止する。従つて、膜を横切るプロト
ン移動の結果として８〜10モル／フアラデーの
H2Oが膜から抽出される一方、加湿反応物質流
により供給できる補給水の量ははるかに少量であ
る。
本発明者は、膜は水素側を十分に冷却して温度
勾配を与え、この温度勾配によりカソード側から
アノード側への水の逆移動を起して乾燥を緩和す
ることによつて、膜の水素側の乾燥を高いセル電
流密度および高い電池出力であつても著しく軽減
できることを見出した。この極めて望ましい結果
が得られるのは、好ましくは、独特の内部冷却さ
れる流体分配両極性セパレータを隣接するセルの
膜間に配置する場合である。冷却式セパレータ
は、内部を流れる冷却液が、水素電極に接触する
側が隣接する燃料セルの膜に被着された酸素電極
に接触する側より低温になるように制御されてい
ることを特徴とする。従つて、燃料セルの膜は１
つの両極性セパレータの低温側および隣りの両極
性セパレータの高温側とに接触し、これにより
H2側をO2側より低温として膜の両側に温度差を
維持する。
勾配を与え、この温度勾配によりカソード側から
アノード側への水の逆移動を起して乾燥を緩和す
ることによつて、膜の水素側の乾燥を高いセル電
流密度および高い電池出力であつても著しく軽減
できることを見出した。この極めて望ましい結果
が得られるのは、好ましくは、独特の内部冷却さ
れる流体分配両極性セパレータを隣接するセルの
膜間に配置する場合である。冷却式セパレータ
は、内部を流れる冷却液が、水素電極に接触する
側が隣接する燃料セルの膜に被着された酸素電極
に接触する側より低温になるように制御されてい
ることを特徴とする。従つて、燃料セルの膜は１
つの両極性セパレータの低温側および隣りの両極
性セパレータの高温側とに接触し、これにより
H2側をO2側より低温として膜の両側に温度差を
維持する。
各両極性セパレータは内部冷却液室を有し、こ
の室内に適当な形状の冷却流れインサートを設け
て、片側に動的な流体流れを他の側にもつと限定
された、即ち静的な流体流れを生成し、これによ
り室の両側に異なる冷却量を与える、即ち温度差
のある冷却を行う。
の室内に適当な形状の冷却流れインサートを設け
て、片側に動的な流体流れを他の側にもつと限定
された、即ち静的な流体流れを生成し、これによ
り室の両側に異なる冷却量を与える、即ち温度差
のある冷却を行う。
両極性冷却液セパレータ組立体はシールされた
単位構造体で、反応物質の流れの場を区画する薄
い金属製の箔またはプレートがフレームに支持さ
れている。こうした構造とすることにより両極性
セパレータ兼冷却液流通アセンブリを極めて薄肉
に製造でき、かゝるアセンブリは、燃料電池の寸
法および重量を減少させる上で明らかに有利であ
る。この利点は、前述した米国特許第4175165号
に記載されたタイプの流体分配両極性部材の構成
と較べると、後者ではアセンブリが黒鉛および重
合体結合剤粒子の嵩高い集合体であるので、特に
顕著である。
単位構造体で、反応物質の流れの場を区画する薄
い金属製の箔またはプレートがフレームに支持さ
れている。こうした構造とすることにより両極性
セパレータ兼冷却液流通アセンブリを極めて薄肉
に製造でき、かゝるアセンブリは、燃料電池の寸
法および重量を減少させる上で明らかに有利であ
る。この利点は、前述した米国特許第4175165号
に記載されたタイプの流体分配両極性部材の構成
と較べると、後者ではアセンブリが黒鉛および重
合体結合剤粒子の嵩高い集合体であるので、特に
顕著である。
従つて、本発明の主たる目的は、従来の膜タイ
プの燃料電池より高いセル電流密度および電気出
力で連続使用できる膜タイプの燃料電池を提供す
ることにある。
プの燃料電池より高いセル電流密度および電気出
力で連続使用できる膜タイプの燃料電池を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は、有効な温度制御を行つて
燃料ガス側での乾燥膜を最小限に抑制した膜タイ
プの燃料電池を提供することにある。
燃料ガス側での乾燥膜を最小限に抑制した膜タイ
プの燃料電池を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、セル膜を制御冷却
することのできる燃料電池用の改良された両極性
セパレータ冷却部材を提供することにある。
することのできる燃料電池用の改良された両極性
セパレータ冷却部材を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、膜は、膜の両側の
冷却を制御することによりセルの燃料側での膜の
水分含量の効果的制御を簡単に行うことができる
燃料電池を提供することにある。
冷却を制御することによりセルの燃料側での膜の
水分含量の効果的制御を簡単に行うことができる
燃料電池を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、あらゆる電気出力
に対する寸法および重量を最小にした燃料電池を
提供することにある。本発明の他の目的および利
点は以下の説明から明らかになるであろう。
に対する寸法および重量を最小にした燃料電池を
提供することにある。本発明の他の目的および利
点は以下の説明から明らかになるであろう。
これらの目的を達成する燃料電池は、複数のセ
ルを具え、各セルが両側に電極が結合された水和
カチオン移動膜を含む。膜同士は内部冷却された
両極性セパレータで隔離されている。セパレータ
は個々のセルのための反応物質の流れの場を区画
し、熱を抽出し、セルを直列に接続する。各両極
性セパレータの片側は膜および関連する電極とと
もに１つのセルのアノード室を画定する。セパレ
ータの他の側は隣りの膜および電極とともに隣り
のセルのカソード室を区画する。
ルを具え、各セルが両側に電極が結合された水和
カチオン移動膜を含む。膜同士は内部冷却された
両極性セパレータで隔離されている。セパレータ
は個々のセルのための反応物質の流れの場を区画
し、熱を抽出し、セルを直列に接続する。各両極
性セパレータの片側は膜および関連する電極とと
もに１つのセルのアノード室を画定する。セパレ
ータの他の側は隣りの膜および電極とともに隣り
のセルのカソード室を区画する。
本発明を特徴付けると考えられる新規な特徴は
特許請求の範囲に記載されている。しかし本発明
自体は、その構成および作動態様について、他の
目的や利点ともども、図面と関連した以下の説明
から一層よく理解できるであろう。
特許請求の範囲に記載されている。しかし本発明
自体は、その構成および作動態様について、他の
目的や利点ともども、図面と関連した以下の説明
から一層よく理解できるであろう。
第１図は大きな電池の一部を構成する直列接続
した２個の燃料セルの分解図であり、新規な内部
冷却式の反応物質の流れの場を区画する両極性セ
パレータを示す。この電池は第１燃料セル１０を
含み、燃料セル１０は内部が冷却される両極性セ
パレータ１２および１３の間に配置されるカチオ
ン交換膜１１を含んでいる。次の隣接セルは膜１
６およびその両側に配置された両極性セパレータ
１３および１７よりなる。膜１８はセパレータ１
２と次の隣りのセパレータ（図示せず））との間
に配置され、電池のもう一つのセルの一部を形成
している。燃料セル１０において、触媒粒子と重
合体結合剤粒子の液体および気体透過性の結合集
合体よりなるアノード電極１９が膜の片面に被着
されている。膜１１、アノード１９およびセパレ
ータ１２の片側がアノード室１４を形成する。導
電性支持部材（簡略の都合上図示せず）がアノー
ド１９とセパレータ１２の裏側との間に配置され
ている。その主要目的は、アノードの流れの場を
区画するセパレータ上の突起による膜の変形を防
止することにある。膜１１の他の側に結合された
カソード（図示せず）およびセパレータ１３がカ
ソード室１５を形成する。同様に、セパレータ１
３と膜１６の片側およびセパレータ１７と膜１６
の他の側がセル１０の右隣りのセルのアノード室
およびカソード室を形成する。アノード１９で水
素が酸化され、外部負荷回路（図示せず）に電子
を放出する。水素ガスの酸化により生成した水素
イオン（H+）は膜を経て、膜の反対側に被着さ
れた液体および気体透過性のカソード（図示せ
ず）に移動する。カソード室１５には酸素が導入
され、この酸素はカソードに流入する電子と反応
して水素イオンを還元し生成水を形成する。
した２個の燃料セルの分解図であり、新規な内部
冷却式の反応物質の流れの場を区画する両極性セ
パレータを示す。この電池は第１燃料セル１０を
含み、燃料セル１０は内部が冷却される両極性セ
パレータ１２および１３の間に配置されるカチオ
ン交換膜１１を含んでいる。次の隣接セルは膜１
６およびその両側に配置された両極性セパレータ
１３および１７よりなる。膜１８はセパレータ１
２と次の隣りのセパレータ（図示せず））との間
に配置され、電池のもう一つのセルの一部を形成
している。燃料セル１０において、触媒粒子と重
合体結合剤粒子の液体および気体透過性の結合集
合体よりなるアノード電極１９が膜の片面に被着
されている。膜１１、アノード１９およびセパレ
ータ１２の片側がアノード室１４を形成する。導
電性支持部材（簡略の都合上図示せず）がアノー
ド１９とセパレータ１２の裏側との間に配置され
ている。その主要目的は、アノードの流れの場を
区画するセパレータ上の突起による膜の変形を防
止することにある。膜１１の他の側に結合された
カソード（図示せず）およびセパレータ１３がカ
ソード室１５を形成する。同様に、セパレータ１
３と膜１６の片側およびセパレータ１７と膜１６
の他の側がセル１０の右隣りのセルのアノード室
およびカソード室を形成する。アノード１９で水
素が酸化され、外部負荷回路（図示せず）に電子
を放出する。水素ガスの酸化により生成した水素
イオン（H+）は膜を経て、膜の反対側に被着さ
れた液体および気体透過性のカソード（図示せ
ず）に移動する。カソード室１５には酸素が導入
され、この酸素はカソードに流入する電子と反応
して水素イオンを還元し生成水を形成する。
生成水は、これを迅速に除かないと、カソード
上に水の膜を形成し、この水の膜が酸素を電極か
ら遮蔽し、カソード反応を妨害または停止する。
このようなカソードの洪水を防止するために、多
孔質で防湿性の電流導通炭素シート２１がカソー
ドとセパレータ１３のO2の流れの場を区画する
表面との間に配置されている。
上に水の膜を形成し、この水の膜が酸素を電極か
ら遮蔽し、カソード反応を妨害または停止する。
このようなカソードの洪水を防止するために、多
孔質で防湿性の電流導通炭素シート２１がカソー
ドとセパレータ１３のO2の流れの場を区画する
表面との間に配置されている。
シート２１は厚さ約10〜12ミルで、炭素と疎水
性ポリマー結合剤、例えばポリテトラフルオロエ
チレン（Dupont社から商標名Teflonにて市販さ
れてる）とから形成される。疎水性テフロン結合
剤は生成水を露玉状にし、従つて水の膜の形成が
防止され、酸素は多孔質シートの孔を通つて拡散
しカソードに達する。カソードで形成される生成
水は孔を洪水することなく多孔質シート２１を通
過し得る。この点に関連して本出願人に譲渡され
た米国特許第4215183号を参照されたい。この特
許には、このような防湿性のカーボン紙でできた
集電素子ならびにその製造方法が記載されてい
る。防湿性のカーボン紙層２１を加熱および加圧
によりカソードおよび膜の表面に結合して、一体
の多層組立体を形成するのが好ましい。
性ポリマー結合剤、例えばポリテトラフルオロエ
チレン（Dupont社から商標名Teflonにて市販さ
れてる）とから形成される。疎水性テフロン結合
剤は生成水を露玉状にし、従つて水の膜の形成が
防止され、酸素は多孔質シートの孔を通つて拡散
しカソードに達する。カソードで形成される生成
水は孔を洪水することなく多孔質シート２１を通
過し得る。この点に関連して本出願人に譲渡され
た米国特許第4215183号を参照されたい。この特
許には、このような防湿性のカーボン紙でできた
集電素子ならびにその製造方法が記載されてい
る。防湿性のカーボン紙層２１を加熱および加圧
によりカソードおよび膜の表面に結合して、一体
の多層組立体を形成するのが好ましい。
セパレータ１２上にもつとも明確に図示されて
いるように、円筒形酸素入口マニホルド２２がセ
パレータの貯部の貯井２３内に配置されている。
マニホルド２２はセパレータの頂部に沿つて延在
する酸素流れチヤンネル２４と連通している。マ
ニホルド２２の通路は酸素入口ボア２５と連通し
ている。酸素はボア２５から貯井２３に、次いで
チヤンネル２４に流れ、次いで下向きにセパレー
タの表面に沿つて流れる。セパレータの表面には
流れの場を区画する突起やくぼみ２６が多数あ
る。複数のスペーサ隆起部２７が突起２６より高
く延在し、酸化剤（オキシダント）用の複数の流
れの場を区画している。流れている酸素はカソー
ド室１５内で、膜１１に結合された防湿性の電流
導通シートおよびカソードと接触する。両極性セ
パレータ１２および１３には水素入口２８もあ
り、ここから水素をアノード室１４に導入する。
各セパレータの冷却水入口および出口マニホルド
２９を介して、冷却水は両極性セパレータ１２お
よび１３の内部冷却水室に流れる。
いるように、円筒形酸素入口マニホルド２２がセ
パレータの貯部の貯井２３内に配置されている。
マニホルド２２はセパレータの頂部に沿つて延在
する酸素流れチヤンネル２４と連通している。マ
ニホルド２２の通路は酸素入口ボア２５と連通し
ている。酸素はボア２５から貯井２３に、次いで
チヤンネル２４に流れ、次いで下向きにセパレー
タの表面に沿つて流れる。セパレータの表面には
流れの場を区画する突起やくぼみ２６が多数あ
る。複数のスペーサ隆起部２７が突起２６より高
く延在し、酸化剤（オキシダント）用の複数の流
れの場を区画している。流れている酸素はカソー
ド室１５内で、膜１１に結合された防湿性の電流
導通シートおよびカソードと接触する。両極性セ
パレータ１２および１３には水素入口２８もあ
り、ここから水素をアノード室１４に導入する。
各セパレータの冷却水入口および出口マニホルド
２９を介して、冷却水は両極性セパレータ１２お
よび１３の内部冷却水室に流れる。
両極性セパレータ１２の側面の破断部からよく
わかるように、セパレータはエンボス付きのカソ
ード側の流れの場区画プレート３０、くぼみまた
はエンボス付きのアノード側プレート３１および
これらを支持する長方形フレーム３２よりなる。
フレーム３２は金属製、例えばニオブ製とする
か、または非導電性物質、例えばポリスルホン製
とすることができる。フレーム３２とプレート３
０および３１とを組合せて内部冷却液室を区画し
ている。くぼみの付いた冷却液の流れの場を区画
するインサート３３が内部冷却液室内に配置さ
れ、室の両側に異なる冷却液の流量を与えて、ア
ノードプレートをカソードプレートより強く冷却
する。従つて、セル膜のアノード側はカソード側
より低温に維持される。この結果、膜のカソード
側からアノード側への水の逆拡散が生じ、これに
よりイオン流による膜の水和水の除去に起因する
アノード側の乾燥を補償する。
わかるように、セパレータはエンボス付きのカソ
ード側の流れの場区画プレート３０、くぼみまた
はエンボス付きのアノード側プレート３１および
これらを支持する長方形フレーム３２よりなる。
フレーム３２は金属製、例えばニオブ製とする
か、または非導電性物質、例えばポリスルホン製
とすることができる。フレーム３２とプレート３
０および３１とを組合せて内部冷却液室を区画し
ている。くぼみの付いた冷却液の流れの場を区画
するインサート３３が内部冷却液室内に配置さ
れ、室の両側に異なる冷却液の流量を与えて、ア
ノードプレートをカソードプレートより強く冷却
する。従つて、セル膜のアノード側はカソード側
より低温に維持される。この結果、膜のカソード
側からアノード側への水の逆拡散が生じ、これに
よりイオン流による膜の水和水の除去に起因する
アノード側の乾燥を補償する。
膜の不活性な縁部の適当な穴は冷却液、H2お
よびO2流れマニホルドと心合わせされている。
不活性な膜の縁部にはシリコーン接着剤が塗布さ
れ、膜およびセパレータは適当な金属製端板（図
示せず）により一緒に締付けられている。端板の
弁付き入口導管は燃料、酸化剤および冷却液マニ
ホルドと連通し、ガスを個々のセル室に流入させ
また冷却液を両極性セパレータ中に流入させ得る
ようになつている。
よびO2流れマニホルドと心合わせされている。
不活性な膜の縁部にはシリコーン接着剤が塗布さ
れ、膜およびセパレータは適当な金属製端板（図
示せず）により一緒に締付けられている。端板の
弁付き入口導管は燃料、酸化剤および冷却液マニ
ホルドと連通し、ガスを個々のセル室に流入させ
また冷却液を両極性セパレータ中に流入させ得る
ようになつている。
膜はDupont社から商品名Nafionにて販売され
ているタイプのパーフルオロスルホン酸カチオン
交換膜とするのが好ましい。このような膜ではフ
ルオロカーボンの主鎖にスルホン酸官能基が結合
し、これら官能基がイオン交換部位として作用す
る。
ているタイプのパーフルオロスルホン酸カチオン
交換膜とするのが好ましい。このような膜ではフ
ルオロカーボンの主鎖にスルホン酸官能基が結合
し、これら官能基がイオン交換部位として作用す
る。
電極は白金族金属触媒粒子および重合体結合剤
粒子の結合集合体とするのが好ましい。触媒粒子
は白金黒または他の白金族金属の粒子または白金
族金属の酸化物とするのがよい。重合体結合剤は
疎水性結合剤、例えばポリテトラフルオロエチレ
ンとするのが好ましい。触媒粒子および重合体結
合剤粒子の混合物を薄いチタン箔上にのせ、膜の
片側を箔上の混合物に重ねる。熱と圧力を３〜５
分間加えることにより粒子は互にまた膜に結合し
て気体および液体透過性の電極を形成する。この
際の圧力は厳密なものではなく、400〜1000psiの
範囲とすることができ、800psiとするのが好適で
ある。温度も厳密なものではなく、200〜600℃の
範囲で変えることができ、この範囲の上限は重合
体結合剤粒子が触媒粒子と一緒に焼結される温度
以上であるのが好ましい。温度範囲の下限は大体
250℃前後で、このあたりの温度で接着が不確か
になる。
粒子の結合集合体とするのが好ましい。触媒粒子
は白金黒または他の白金族金属の粒子または白金
族金属の酸化物とするのがよい。重合体結合剤は
疎水性結合剤、例えばポリテトラフルオロエチレ
ンとするのが好ましい。触媒粒子および重合体結
合剤粒子の混合物を薄いチタン箔上にのせ、膜の
片側を箔上の混合物に重ねる。熱と圧力を３〜５
分間加えることにより粒子は互にまた膜に結合し
て気体および液体透過性の電極を形成する。この
際の圧力は厳密なものではなく、400〜1000psiの
範囲とすることができ、800psiとするのが好適で
ある。温度も厳密なものではなく、200〜600℃の
範囲で変えることができ、この範囲の上限は重合
体結合剤粒子が触媒粒子と一緒に焼結される温度
以上であるのが好ましい。温度範囲の下限は大体
250℃前後で、このあたりの温度で接着が不確か
になる。
第２図に内部冷却された両極性セパレータ１２
の酸化剤側、即ちカソード側を示す。カソード流
れプレート３０は市販の純ニオブで製造するのが
好ましく、厚さ５ミルとするのがよい。アノード
流れプレート（第２図に図示せず）は、ジルコニ
ウムが水素による脆化の抵抗に優れているのでジ
ルコニウムで製造するのが好ましいが、他の金
属、例えばニオブを使用することもできる。ニオ
ブの水素脆化抵抗はジルコニウム程良くないので
ジルコニウムが最適である。
の酸化剤側、即ちカソード側を示す。カソード流
れプレート３０は市販の純ニオブで製造するのが
好ましく、厚さ５ミルとするのがよい。アノード
流れプレート（第２図に図示せず）は、ジルコニ
ウムが水素による脆化の抵抗に優れているのでジ
ルコニウムで製造するのが好ましいが、他の金
属、例えばニオブを使用することもできる。ニオ
ブの水素脆化抵抗はジルコニウム程良くないので
ジルコニウムが最適である。
酸素入口マニホルド２２が貯井２３内に位置
し、セパレータ１２の上端に沿つて延在する酸素
分配チヤンネル２４と連通している。複数個の隆
起部２７が流れの場に沿つて延在し、酸素の流れ
をカソード側の流れの場の表面にかつほゞ平行な
通路に流れさせる区画リブとして機能する。即
ち、隆起部２７は流れの場を区画する突起２６よ
り高く、複数個の酸化剤用通路を確立する。突起
またはエンボス２６は半球状、卵形または菱形と
することができる。酸素用の流れ通路が電極表面
全体にわたつて確立されさえすれば、突起の形状
は重要ではない。
し、セパレータ１２の上端に沿つて延在する酸素
分配チヤンネル２４と連通している。複数個の隆
起部２７が流れの場に沿つて延在し、酸素の流れ
をカソード側の流れの場の表面にかつほゞ平行な
通路に流れさせる区画リブとして機能する。即
ち、隆起部２７は流れの場を区画する突起２６よ
り高く、複数個の酸化剤用通路を確立する。突起
またはエンボス２６は半球状、卵形または菱形と
することができる。酸素用の流れ通路が電極表面
全体にわたつて確立されさえすれば、突起の形状
は重要ではない。
酸素出口マニホルド３５がセパレータアセンブ
リの下部の同様の貯井３６に位置し、プレートの
下端に沿つて延在する酸素出口分配チヤンネル３
７と連通している。入口および出口マニホルドに
は複数個の通路が設けられ、これら通路が中央ボ
アと連通して、酸素を入口マニホルド２２からカ
ソード側の流れの場の表面に流すとともに、過剰
の酸素および生成水を出口マニホルド３５を経て
取り出すことができる。
リの下部の同様の貯井３６に位置し、プレートの
下端に沿つて延在する酸素出口分配チヤンネル３
７と連通している。入口および出口マニホルドに
は複数個の通路が設けられ、これら通路が中央ボ
アと連通して、酸素を入口マニホルド２２からカ
ソード側の流れの場の表面に流すとともに、過剰
の酸素および生成水を出口マニホルド３５を経て
取り出すことができる。
水素入口マニホルド２８および出口マニホルド
３４がセパレータの互に反対側の角に位置し、セ
パレータのアノード側の流れの場（図示せず）に
水素燃料の流れを確立する。
３４がセパレータの互に反対側の角に位置し、セ
パレータのアノード側の流れの場（図示せず）に
水素燃料の流れを確立する。
極めて純粋な水素を使用する場合には水素出口
マニホルドなしですませてもよい。排出する必要
のある不活性物が実質的に蓄積しないからであ
る。電池の水素ガスマニホルドへの入口（図示せ
ず）は圧力応答弁で制御されており、該弁は水素
がセル内で消費されるにつれて一層多重の水素を
供給するように作動する。
マニホルドなしですませてもよい。排出する必要
のある不活性物が実質的に蓄積しないからであ
る。電池の水素ガスマニホルドへの入口（図示せ
ず）は圧力応答弁で制御されており、該弁は水素
がセル内で消費されるにつれて一層多重の水素を
供給するように作動する。
冷却液入口および出口マニホルド２９は、第４
図から明らかなように、冷却液の流れの場を区画
するインサート３３を含む内部冷却液室と連通し
ている。
図から明らかなように、冷却液の流れの場を区画
するインサート３３を含む内部冷却液室と連通し
ている。
第３図は第２図の３−３線方向に見た断面図で
あり、両極性セパレータ１２および１３およびこ
れらの間に配置されて燃料セル１０を形成する膜
１１の一部分を示す。セパレータ１２のカソード
プレート３０およびアノードプレート３１が内部
冷却液室を画成し、この室内にはくぼみのあるチ
タン製の冷却液の流れの場を区画するインサート
３３が保持されている。アノードプレート３１上
の突起３９は、膜１１の片側に結合されたアノー
ド電極４０に密着したカーボン紙サポート（図示
せず）に接触する。セパレータ１３のカソードプ
レート３０上の突起２６は、膜１１の反対側に結
合されたカソード１９に直接接触した多孔質の防
湿性黒鉛シート２１に接触する。
あり、両極性セパレータ１２および１３およびこ
れらの間に配置されて燃料セル１０を形成する膜
１１の一部分を示す。セパレータ１２のカソード
プレート３０およびアノードプレート３１が内部
冷却液室を画成し、この室内にはくぼみのあるチ
タン製の冷却液の流れの場を区画するインサート
３３が保持されている。アノードプレート３１上
の突起３９は、膜１１の片側に結合されたアノー
ド電極４０に密着したカーボン紙サポート（図示
せず）に接触する。セパレータ１３のカソードプ
レート３０上の突起２６は、膜１１の反対側に結
合されたカソード１９に直接接触した多孔質の防
湿性黒鉛シート２１に接触する。
冷却液の流れの場区画インサート３３はチタン
で形成するのが好ましく、多数の半球状突起３８
を含み、これら突起３８がセパレータの両側に冷
却液の流れ通路を区画する。球形突起３８の中空
側、即ち球形突起３８の窪んだ側は水を収集する
作用をなし、従つてインサート３３の中空側に沿
う冷却液の流れはその反対側、即ち球状突起３８
の突出側に沿う冷却液の流れより穏やかになる。
この結果、セパレータアセンブリの両側での冷却
度に差ができる。冷却液の流れ区画インサートは
室フレームに固定されておらず、アノード側の流
れの場区画プレートおよびカソード側の流れの場
区画プレート２９および２８間に遊びを残して保
持されている。
で形成するのが好ましく、多数の半球状突起３８
を含み、これら突起３８がセパレータの両側に冷
却液の流れ通路を区画する。球形突起３８の中空
側、即ち球形突起３８の窪んだ側は水を収集する
作用をなし、従つてインサート３３の中空側に沿
う冷却液の流れはその反対側、即ち球状突起３８
の突出側に沿う冷却液の流れより穏やかになる。
この結果、セパレータアセンブリの両側での冷却
度に差ができる。冷却液の流れ区画インサートは
室フレームに固定されておらず、アノード側の流
れの場区画プレートおよびカソード側の流れの場
区画プレート２９および２８間に遊びを残して保
持されている。
前述したように、種々の流れ分配プレートは、
エンボス加工した厚さ５ミルのジルコニウム、ニ
オブまたはチタンシート材から形成される。種々
のくぼみの深さおよび間隔は、種々の反応物質お
よび冷却液に望ましい流速および質量流れの関数
である。従つて、アノード分配プレートおよびカ
ソード分配プレートの突起は、例えば、間隔80ミ
ル、深さ10ミルとすることができる。他方、冷却
液の流れ分配プレートの突起は、冷却液の物質移
動量の方が反応物質ガスよりはるかに大きいの
で、深さ30ミル、間隔250ミルとすることができ
る。図面から明らかなように、突起は食違い配列
されており、実際の間隔は各流体に望ましい流れ
パターンによつて決まる。これらのくぼみの高
さ、間隔および形状は両極性セパレータカートリ
ツジの表面および内部双方に所望の流れパターン
を達成するように変えることができ、また形状も
半球形である必要はないことが当業者にとつて自
明であろう。
エンボス加工した厚さ５ミルのジルコニウム、ニ
オブまたはチタンシート材から形成される。種々
のくぼみの深さおよび間隔は、種々の反応物質お
よび冷却液に望ましい流速および質量流れの関数
である。従つて、アノード分配プレートおよびカ
ソード分配プレートの突起は、例えば、間隔80ミ
ル、深さ10ミルとすることができる。他方、冷却
液の流れ分配プレートの突起は、冷却液の物質移
動量の方が反応物質ガスよりはるかに大きいの
で、深さ30ミル、間隔250ミルとすることができ
る。図面から明らかなように、突起は食違い配列
されており、実際の間隔は各流体に望ましい流れ
パターンによつて決まる。これらのくぼみの高
さ、間隔および形状は両極性セパレータカートリ
ツジの表面および内部双方に所望の流れパターン
を達成するように変えることができ、また形状も
半球形である必要はないことが当業者にとつて自
明であろう。
第４図は燃料ガス供給マニホルドの断面図であ
り、このマニホルドを経て水素を膜および両極性
セパレータの１方のプレートにより形成されたア
ノード室に導入する。カソード側流れ分配プレー
ト３０およびアノード側流れ分配プレート３１は
ポリスルホン製フレーム３２上に延び、端部同士
が溶接されている。フレーム３２および金属製流
れ分配プレート３０および３１は、フレームの上
面および下面に重ねられたTeflon−シリコーン
ガスケツト４１により分離されている。水素供給
マニホルドボタン４２の頂部はカソードプレート
３０と同一平面にある。プレートおよびセル膜の
周縁部分は周縁部分上のシリコーン接着剤ととも
に、漏れ止めシールを形成し、水素がカソード室
に漏れ出るのを防止する。アノード側プレートで
は、貯井または凹所４３が、第１図に示した酸素
分配チヤンネルと同様にアノード側流れ分配プレ
ートの頂部に沿つて延在する分配チヤンネルと連
通する。マニホルドボタンは貯井４３内に延在
し、中央ボア４５に連通する複数個の横方向通路
４４を有する。水素は通路４４を通つて貯井４３
およびアノード側流れプレートの頂部に沿つて延
在する水素分配チヤンネル中に流入し、従つて水
素はアノード側流れプレート表面上に均一に分配
される。
り、このマニホルドを経て水素を膜および両極性
セパレータの１方のプレートにより形成されたア
ノード室に導入する。カソード側流れ分配プレー
ト３０およびアノード側流れ分配プレート３１は
ポリスルホン製フレーム３２上に延び、端部同士
が溶接されている。フレーム３２および金属製流
れ分配プレート３０および３１は、フレームの上
面および下面に重ねられたTeflon−シリコーン
ガスケツト４１により分離されている。水素供給
マニホルドボタン４２の頂部はカソードプレート
３０と同一平面にある。プレートおよびセル膜の
周縁部分は周縁部分上のシリコーン接着剤ととも
に、漏れ止めシールを形成し、水素がカソード室
に漏れ出るのを防止する。アノード側プレートで
は、貯井または凹所４３が、第１図に示した酸素
分配チヤンネルと同様にアノード側流れ分配プレ
ートの頂部に沿つて延在する分配チヤンネルと連
通する。マニホルドボタンは貯井４３内に延在
し、中央ボア４５に連通する複数個の横方向通路
４４を有する。水素は通路４４を通つて貯井４３
およびアノード側流れプレートの頂部に沿つて延
在する水素分配チヤンネル中に流入し、従つて水
素はアノード側流れプレート表面上に均一に分配
される。
水素出口マニホルドも同様の構造のもので、余
つた水素が流れの場の底部に沿つて水平に延在す
る水平水素分配チヤンネル中に流入し、次いで貯
井内に位置する出口マニホルド中に流入する。出
口マニホルドの水平通路を通つて残りの水素がセ
ルから抜け出る。しかし、前述したように、燃料
として純粋な水素を使用し不活性物の濃度を低く
すれば、出口マニホルドなしですますことができ
る。
つた水素が流れの場の底部に沿つて水平に延在す
る水平水素分配チヤンネル中に流入し、次いで貯
井内に位置する出口マニホルド中に流入する。出
口マニホルドの水平通路を通つて残りの水素がセ
ルから抜け出る。しかし、前述したように、燃料
として純粋な水素を使用し不活性物の濃度を低く
すれば、出口マニホルドなしですますことができ
る。
第５図にセパレータおよび酸素出口マニホルド
３５の断面図を示す。酸素入口マニホルドと出口
マニホルドの構造は同一である。円筒形マニホル
ドは貯井３６内に配置され、カソード側流れ分配
プレートの底部に沿つて水平に延在する酸化剤収
集チヤンネル３７と連通する。マニホルドの中央
ボア６２は複数個の通路６３を通して貯井３６と
連通し、従つて余分な酸素および生成水はボアに
流入してセルから抜け出る。マニホルド３５はア
ノード側の流れの場分配部材の表面と同一平面を
なし、従つて、セルを組立て、膜周縁部をシリコ
ーン接着剤でフレームに接着したとき、酸素や生
成水がアノード空胴に逃げ出ることがない。
３５の断面図を示す。酸素入口マニホルドと出口
マニホルドの構造は同一である。円筒形マニホル
ドは貯井３６内に配置され、カソード側流れ分配
プレートの底部に沿つて水平に延在する酸化剤収
集チヤンネル３７と連通する。マニホルドの中央
ボア６２は複数個の通路６３を通して貯井３６と
連通し、従つて余分な酸素および生成水はボアに
流入してセルから抜け出る。マニホルド３５はア
ノード側の流れの場分配部材の表面と同一平面を
なし、従つて、セルを組立て、膜周縁部をシリコ
ーン接着剤でフレームに接着したとき、酸素や生
成水がアノード空胴に逃げ出ることがない。
第６図に内部冷却液室と連通する水の入口マニ
ホルド２９の断面図を示す。このマニホルドは中
央ボア７０および複数個の通路７１を有し、これ
ら通路を介してフレーム３２、カソード側流れ分
配プレート３０およびアノード側流れ分配プレー
ト３１により区画された室の内部と連通する。冷
却液の流れ分配インサート３３はプレート３０お
よび３１間に保持され、冷却液の流れを制御して
セパレータの両側での冷却度に差をつける。水の
入口マニホルドの構造は、両極性セパレータの反
対側の角の水の出口マニホルドの構造と同一であ
る。
ホルド２９の断面図を示す。このマニホルドは中
央ボア７０および複数個の通路７１を有し、これ
ら通路を介してフレーム３２、カソード側流れ分
配プレート３０およびアノード側流れ分配プレー
ト３１により区画された室の内部と連通する。冷
却液の流れ分配インサート３３はプレート３０お
よび３１間に保持され、冷却液の流れを制御して
セパレータの両側での冷却度に差をつける。水の
入口マニホルドの構造は、両極性セパレータの反
対側の角の水の出口マニホルドの構造と同一であ
る。
要するに、本発明によれば、複数個の内部冷却
される両極性の反応物質の流れ分配兼セパレータ
素子が隣接する燃料セルの膜に接着された電極間
に配置された新規な電池構造が提供される。両極
性セパレータに流れる冷却液はセパレータの両側
に温度差を生じ、この温度差により個々の燃料セ
ルのアノード電極およびカソード電極間に温度差
が生じ、かくして燃料／水素反応物質が消費され
るアノード電極が水／酸化剤カソード電極より低
温になる。この結果、水のカソード側からアノー
ド側への逆拡散によつて、プロトン束による水和
水の除去に基づく膜の水素側の乾燥が最小限に抑
制される。この独特の構成が、膜の水素側の乾燥
を最小限に抑えることによりセルの動作を最適化
するだけでなく、セルおよび両極性セパレータを
高い装填密度で集合するのに極めて有効であるこ
とを確かめた。
される両極性の反応物質の流れ分配兼セパレータ
素子が隣接する燃料セルの膜に接着された電極間
に配置された新規な電池構造が提供される。両極
性セパレータに流れる冷却液はセパレータの両側
に温度差を生じ、この温度差により個々の燃料セ
ルのアノード電極およびカソード電極間に温度差
が生じ、かくして燃料／水素反応物質が消費され
るアノード電極が水／酸化剤カソード電極より低
温になる。この結果、水のカソード側からアノー
ド側への逆拡散によつて、プロトン束による水和
水の除去に基づく膜の水素側の乾燥が最小限に抑
制される。この独特の構成が、膜の水素側の乾燥
を最小限に抑えることによりセルの動作を最適化
するだけでなく、セルおよび両極性セパレータを
高い装填密度で集合するのに極めて有効であるこ
とを確かめた。
本発明をその好適実施例に関連して図示し説明
したが、本発明はいかなる意味でもこれらに限定
されず、使用する種々の構成要素や実施する種々
の工程に種々の変更を加えることができ、これら
も本発明の範囲内に入る。
したが、本発明はいかなる意味でもこれらに限定
されず、使用する種々の構成要素や実施する種々
の工程に種々の変更を加えることができ、これら
も本発明の範囲内に入る。
第１図は本発明を組込んだ燃料電池の幾つかの
セルを示す分解図、第２図は両極性冷却液セパレ
ータの酸素の流れを区画する側の立面図、第３図
は第２図の３−３線方向に見て冷却室および冷却
液流れインサートを示す断面図、第４図は第２図
の４−４線方向に見て水素入口マニホルドを示す
断面図、第５図は第２図の５−５線方向に見て酸
素出口マニホルドを示す断面図、そして第６図は
第２図の６−６線方向に見て冷却液入口マニホル
ドを示す断面図である。 １０……セル、１１，１６，１８……膜、１
２，１３……セパレータ、１４……アノード室、
１５……カソード室、１９……アノード、２２，
３５……酸素入口、出口マニホルド、２６……ア
ノードプレート突起、２７……隆起部、２８，３
４……水素入口、出口マニホルド、２９……水入
口、出口マニホルド、３０……カソードプレー
ト、３１……アノードプレート、３２……フレー
ム、３３……冷却液分配インサート、３８……イ
ンサート突起、３９……カソードプレート突起、
４０……アノード電極。
セルを示す分解図、第２図は両極性冷却液セパレ
ータの酸素の流れを区画する側の立面図、第３図
は第２図の３−３線方向に見て冷却室および冷却
液流れインサートを示す断面図、第４図は第２図
の４−４線方向に見て水素入口マニホルドを示す
断面図、第５図は第２図の５−５線方向に見て酸
素出口マニホルドを示す断面図、そして第６図は
第２図の６−６線方向に見て冷却液入口マニホル
ドを示す断面図である。 １０……セル、１１，１６，１８……膜、１
２，１３……セパレータ、１４……アノード室、
１５……カソード室、１９……アノード、２２，
３５……酸素入口、出口マニホルド、２６……ア
ノードプレート突起、２７……隆起部、２８，３
４……水素入口、出口マニホルド、２９……水入
口、出口マニホルド、３０……カソードプレー
ト、３１……アノードプレート、３２……フレー
ム、３３……冷却液分配インサート、３８……イ
ンサート突起、３９……カソードプレート突起、
４０……アノード電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 両極性セパレータにより直列に接続された複
数のセルを含み、前記セルの各々が、水和カチオ
ン交換膜と、該水和カチオン交換膜の両表面に結
合された触媒粒子電極であるアノード電極とカソ
ード電極とを含み、前記両極性セパレータがそれ
に隣接するセルのアノード電極及びカソード電極
に接触する突起を有し且その内部に冷却剤が流れ
る室空間を与える無孔の電気伝導性壁部材と、前
記室空間に連通し該室空間へ冷却剤を導入しまた
該室空間から冷却剤を除去する手段とを含んでい
る燃料セル電池であつて、前記室空間内に設けら
れ該室空間の両側壁に沿つて流れる冷却剤の流量
に差を生ぜしめる手段を含み、前記両極性セパレ
ータの前記両側壁のうちのより大きい流量の冷却
剤の流れに接する側がそれに隣接する一方のセル
のアノード電極に接触し、該両側壁の他方の側が
それに隣接する他方のセルのカソード電極に接触
し、これによつて各セルのアノード側の温度をカ
ソード側の温度より低く保ち、アノード側の乾燥
を最少限にすることを特徴とする燃料セル電池。 ２ 特許請求の範囲第１項による燃料セル電池で
あつて、前記室空間内に設けられ該室空間の両側
壁に沿う冷却剤の流量に差を生ぜしめる手段は、
一方の側にて半球状に突出し他方の側にて半球状
に窪んだ部分を有し、該部分が半球状に突出した
側にて該部分が半球状に窪んだ側より冷却剤のよ
り大きい流れを起させる板部材であることを特徴
とする燃料セル電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/631,641 US4559461A (en) | 1983-06-23 | 1984-07-17 | Stepping motor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US39180082A | 1982-06-23 | 1982-06-23 | |
| US391800 | 1982-06-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5931568A JPS5931568A (ja) | 1984-02-20 |
| JPH0425673B2 true JPH0425673B2 (ja) | 1992-05-01 |
Family
ID=23548007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58111982A Granted JPS5931568A (ja) | 1982-06-23 | 1983-06-23 | 膜冷却式燃料電池 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931568A (ja) |
| DE (1) | DE3321984A1 (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4543303A (en) * | 1982-07-09 | 1985-09-24 | United Technologies Corporation | Fuel cell battery with in cell oxidant-product liquid separators |
| FR2564251B1 (fr) * | 1984-05-11 | 1986-09-12 | Alsthom Atlantique | Perfectionnements aux structures des piles a combustible |
| FR2564250B1 (fr) * | 1984-05-11 | 1986-09-12 | Alsthom Atlantique | Ameliorations aux structures des piles a combustible |
| FR2564249B1 (fr) * | 1984-05-11 | 1986-09-12 | Alsthom Atlantique | Amenagements aux structures des piles a combustible |
| FR2568412B1 (fr) * | 1984-07-27 | 1986-10-17 | Occidental Chem Co | Perfectionnements aux structures des piles a combustible. |
| DE3687818T2 (de) * | 1985-05-17 | 1993-06-09 | Dow Chemical Co | Verwendung eines zellbauteils in einer brennstoffzelle. |
| JPH0654671B2 (ja) * | 1986-05-27 | 1994-07-20 | 住友精密工業株式会社 | 燃料電池 |
| US4826741A (en) * | 1987-06-02 | 1989-05-02 | Ergenics Power Systems, Inc. | Ion exchange fuel cell assembly with improved water and thermal management |
| US4795683A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-03 | United Technologies Corporation | High power density evaporatively cooled ion exchange membrane fuel cell |
| US4824741A (en) * | 1988-02-12 | 1989-04-25 | International Fuel Cells Corporation | Solid polymer electrolyte fuel cell system with porous plate evaporative cooling |
| FR2694136B1 (fr) * | 1992-07-27 | 1994-09-30 | Bertin & Cie | Batterie d'accumulateurs électriques équipée de moyens de refroidissement et ensemble de telles batteries. |
| DE4234093A1 (de) * | 1992-10-09 | 1994-04-14 | Siemens Ag | Bauelement zum Einbau in eine verfahrenstechnische Einrichtung |
| DE4309976A1 (de) * | 1993-03-26 | 1994-09-29 | Daimler Benz Ag | Elektrochemische Mehrzellenbatterie |
| JP2652609B2 (ja) * | 1993-05-31 | 1997-09-10 | ミズ株式会社 | 電解水生成装置 |
| DE19513292C1 (de) * | 1995-04-07 | 1996-08-22 | Siemens Ag | Brennstoffzelle |
| DE19602315C2 (de) * | 1996-01-23 | 2001-10-11 | Siemens Ag | Flüssigkeitsgekühlte Brennstoffzelle mit Verteilungskanälen |
| JP3660754B2 (ja) * | 1996-06-25 | 2005-06-15 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 固体高分子電解質型燃料電池 |
| US5798188A (en) * | 1997-06-25 | 1998-08-25 | E. I. Dupont De Nemours And Company | Polymer electrolyte membrane fuel cell with bipolar plate having molded polymer projections |
| FR2810795B1 (fr) * | 2000-06-27 | 2002-10-04 | Technicatome | Plaque bipolaire a deux plaques metalliques pour pile a combustible et son procede de fabrication |
| FR2816448B1 (fr) * | 2000-11-09 | 2003-02-07 | Technicatome | Plaque bipolaire a deux plaques metalliques et structures gaufrees pour pile a combustible |
| FR2820244B1 (fr) * | 2001-01-26 | 2003-12-12 | Technicatome | Plaque bipolaire legere pour pile a combustible et son procede de fabrication |
| US6939639B2 (en) | 2001-10-01 | 2005-09-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell separator |
| DE10301052B4 (de) * | 2003-01-13 | 2008-04-03 | Daimler Ag | Bipolarplatteneinheit, elektrochemische Zelle und Mittel zum Abdichten |
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| DE102004058117B4 (de) * | 2004-12-02 | 2009-01-08 | Daimler Ag | Dickenoptimierte Bipolarplatte für Brennstoffzellenstapel sowie Bipolarplattenanordnung in einem Brennstoffzellenstapel |
| JP4506552B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2010-07-21 | 株式会社エクォス・リサーチ | 燃料電池 |
| JP5167832B2 (ja) * | 2008-01-24 | 2013-03-21 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
| RU2443581C1 (ru) * | 2010-10-26 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО "НИИАС") | Устройство для компенсации реактивной энергии на тяговой подстанции электрической железной дороги |
| DE102016200398A1 (de) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Bipolarplatte für Brennstoffzellen mit drei Einzelplatten, Brennstoffzellenstapel mit solchen Bipolarplatten sowie Fahrzeug mit einem solchen Brennstoffzellenstapel |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5422537A (en) * | 1977-07-20 | 1979-02-20 | Engelhard Min & Chem | Fuel battery assembly and method of manufacture thereof |
| JPS5533794A (en) * | 1979-07-27 | 1980-03-10 | Hitachi Ltd | Internally cooling fuel cell |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE596662A (ja) * | 1959-11-03 | 1900-01-01 | ||
| US3392058A (en) * | 1963-08-27 | 1968-07-09 | Gen Electric | Heat transfer arrangement within a fuel cell structure |
| US4215183A (en) * | 1979-01-02 | 1980-07-29 | General Electric Company | Wet proofed conductive current collector for the electrochemical cells |
-
1983
- 1983-06-18 DE DE19833321984 patent/DE3321984A1/de active Granted
- 1983-06-23 JP JP58111982A patent/JPS5931568A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3321984A1 (de) | 1983-12-29 |
| JPS5931568A (ja) | 1984-02-20 |
| DE3321984C2 (ja) | 1992-09-10 |
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