JPH0574469A - 燃料電池用セパレータ - Google Patents
燃料電池用セパレータInfo
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- JPH0574469A JPH0574469A JP3233253A JP23325391A JPH0574469A JP H0574469 A JPH0574469 A JP H0574469A JP 3233253 A JP3233253 A JP 3233253A JP 23325391 A JP23325391 A JP 23325391A JP H0574469 A JPH0574469 A JP H0574469A
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- separator
- molding
- carbon
- rods
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
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- H—ELECTRICITY
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非通気性処理などの加工処理によるコスト高
を低減する燃料電池用セパレータの提供。 【構成】 一方の面に反応ガス通路5a,13bを形成
し、他方の面に空気通路5b,13aを形成したセパレ
ータ5,10を複数の単セル1の間に介在させ、これを
多層に積層した燃料電池において、前記セパレータ10
を、非通気性の板状成形体11に多数本の非通気性カー
ボンロッド12を点在貫通させて一体成形すると共に、
これらカーボンロッド12の両端を前記板状成形体11
の両面に突出させるように構成した燃料電池用セパレー
タ。
を低減する燃料電池用セパレータの提供。 【構成】 一方の面に反応ガス通路5a,13bを形成
し、他方の面に空気通路5b,13aを形成したセパレ
ータ5,10を複数の単セル1の間に介在させ、これを
多層に積層した燃料電池において、前記セパレータ10
を、非通気性の板状成形体11に多数本の非通気性カー
ボンロッド12を点在貫通させて一体成形すると共に、
これらカーボンロッド12の両端を前記板状成形体11
の両面に突出させるように構成した燃料電池用セパレー
タ。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池内の複数の単セ
ル間に介在させるセパレータに関する。
ル間に介在させるセパレータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に燃料電池は、図5に示すように、
陰極板2と陽極板3の間に電解層4を挟んで構成した単
セル1をセパレータ5を介在させながら多層に積層する
ことにより構成されている。セパレータ5は一方の面に
空気を流す空気通路5aを形成すると共に、他方の面に
反応ガス(水素)を流す反応ガス通路5bを形成してお
り、それぞれの通路の空気と反応ガスとを単セル1で反
応させて水を生成するとき、電気エネルギを発生するよ
うになっている。
陰極板2と陽極板3の間に電解層4を挟んで構成した単
セル1をセパレータ5を介在させながら多層に積層する
ことにより構成されている。セパレータ5は一方の面に
空気を流す空気通路5aを形成すると共に、他方の面に
反応ガス(水素)を流す反応ガス通路5bを形成してお
り、それぞれの通路の空気と反応ガスとを単セル1で反
応させて水を生成するとき、電気エネルギを発生するよ
うになっている。
【0003】上述のような役目を行うセパレータに必要
な特性は、導電性であると共に非通気性(ガスシール
性)である。このため、従来のセパレータは、カーボン
粉末から焼結した板材に上述の空気通路や反応ガス通路
を切削加工したのち、このカーボン板材が多孔性である
ためシール剤を含浸処理して非通気性にしている。この
ため切削加工や非通気性処理のためにコスト高になるこ
とが避けられなかった。非通気性処理を省くための対策
としては、非通気性に優れたグラッシーカーボン(ガラ
ス状カーボン)を使用することが考えられるが、グラッ
シーカーボンは非常に硬い材料であるため空気通路や反
応ガス通路などの切削加工を十分に行えないという難点
があった。
な特性は、導電性であると共に非通気性(ガスシール
性)である。このため、従来のセパレータは、カーボン
粉末から焼結した板材に上述の空気通路や反応ガス通路
を切削加工したのち、このカーボン板材が多孔性である
ためシール剤を含浸処理して非通気性にしている。この
ため切削加工や非通気性処理のためにコスト高になるこ
とが避けられなかった。非通気性処理を省くための対策
としては、非通気性に優れたグラッシーカーボン(ガラ
ス状カーボン)を使用することが考えられるが、グラッ
シーカーボンは非常に硬い材料であるため空気通路や反
応ガス通路などの切削加工を十分に行えないという難点
があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のような従来の問題を解消し、非通気性処理などの加工
処理によるコスト高を低減可能にする燃料電池用セパレ
ータを提供することにある。
のような従来の問題を解消し、非通気性処理などの加工
処理によるコスト高を低減可能にする燃料電池用セパレ
ータを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、一方の面に反応ガス通路を形成し、他方の面に空
気通路を形成したセパレータを複数の単セルの間に介在
させ、これを多層に積層した燃料電池において、前記セ
パレータを、非通気性の板状成形体に多数本の非通気性
のカーボンロッドを点在貫通させて一体成形すると共
に、これらカーボンロッドの両端を前記板状成形体の両
面に突出させるように構成したことを特徴とするもので
ある。
明は、一方の面に反応ガス通路を形成し、他方の面に空
気通路を形成したセパレータを複数の単セルの間に介在
させ、これを多層に積層した燃料電池において、前記セ
パレータを、非通気性の板状成形体に多数本の非通気性
のカーボンロッドを点在貫通させて一体成形すると共
に、これらカーボンロッドの両端を前記板状成形体の両
面に突出させるように構成したことを特徴とするもので
ある。
【0006】このように非通気性板状成形体を本体に構
成し、これに多数本のカーボンロッドを点在貫通させる
ように一体成形するため、非通気性処理を行うとしても
カーボンロッドだけに行えばよく、全体に対しては不要
であり、また溝の切削加工を必要としないから非通気性
のグラッシーカーボンの使用も可能になり、これら加工
処理などによるコスト高を招くことがなくなる。したが
って、低コストでセパレータを製作することが可能にな
る。
成し、これに多数本のカーボンロッドを点在貫通させる
ように一体成形するため、非通気性処理を行うとしても
カーボンロッドだけに行えばよく、全体に対しては不要
であり、また溝の切削加工を必要としないから非通気性
のグラッシーカーボンの使用も可能になり、これら加工
処理などによるコスト高を招くことがなくなる。したが
って、低コストでセパレータを製作することが可能にな
る。
【0007】本発明において、セパレータ本体に使用す
る非通気性板状成形体の材料としては、非通気性で易成
形性を有する材料であれば特に限定されない。好ましく
は合成樹脂がよく、さらに好ましくはフェノール系樹
脂、フッ素系樹脂が望ましい。特に、これらの樹脂(特
にフッ素系樹脂)に対し、ガラス繊維、炭素繊維、ウィ
スカースなどの補強繊維を混合して補強するようにする
と、耐クリープ性を向上し、耐久性に優れたセパレータ
を得ることができる。
る非通気性板状成形体の材料としては、非通気性で易成
形性を有する材料であれば特に限定されない。好ましく
は合成樹脂がよく、さらに好ましくはフェノール系樹
脂、フッ素系樹脂が望ましい。特に、これらの樹脂(特
にフッ素系樹脂)に対し、ガラス繊維、炭素繊維、ウィ
スカースなどの補強繊維を混合して補強するようにする
と、耐クリープ性を向上し、耐久性に優れたセパレータ
を得ることができる。
【0008】カーボンロッドとしてはカーボン粉末を焼
結した成形材が使用され、さらにシール剤を含浸処理し
たものが好ましく使用される。ただし、グラッシーカー
ボンから成形したカーボンロッドの場合は、それ自体で
優れた非通気性を有するので、非通気性処理を不要にす
ることができる。このカーボンロッドは非通気性板状成
形体に対して貫通するように一体成形され、かつその両
端を板状成形体の両面にそれぞれ突出させることによ
り、それら両面に空気通路や反応ガス通路を形成する。
カーボンロッドの横断面形状は、加工性などの点から円
形が最も好ましいが、楕円形、多角形などの非円形であ
っても差し支えない。
結した成形材が使用され、さらにシール剤を含浸処理し
たものが好ましく使用される。ただし、グラッシーカー
ボンから成形したカーボンロッドの場合は、それ自体で
優れた非通気性を有するので、非通気性処理を不要にす
ることができる。このカーボンロッドは非通気性板状成
形体に対して貫通するように一体成形され、かつその両
端を板状成形体の両面にそれぞれ突出させることによ
り、それら両面に空気通路や反応ガス通路を形成する。
カーボンロッドの横断面形状は、加工性などの点から円
形が最も好ましいが、楕円形、多角形などの非円形であ
っても差し支えない。
【0009】
【実施例】図1及び図2は、本発明の実施例からなるセ
パレータの一例を示す。このセパレータ10は、本体が
非通気性の板状成形体11から構成され、この板状成形
体11に多数本のカーボンロッド12が点状に分散した
状態で上下に貫通している。板状成形体11は前述した
合成樹脂などの非通気性で易成形性の材料から成形さ
れ、またカーボンロッド12は前述のようにカーボン粉
末から焼結され、かつ予め非通気性処理されるか、又は
グラッシーカーボンのようにそれ自体で非通気性のもの
から成形されている。かつこれら両者は一体成形によっ
て組み付けられている。
パレータの一例を示す。このセパレータ10は、本体が
非通気性の板状成形体11から構成され、この板状成形
体11に多数本のカーボンロッド12が点状に分散した
状態で上下に貫通している。板状成形体11は前述した
合成樹脂などの非通気性で易成形性の材料から成形さ
れ、またカーボンロッド12は前述のようにカーボン粉
末から焼結され、かつ予め非通気性処理されるか、又は
グラッシーカーボンのようにそれ自体で非通気性のもの
から成形されている。かつこれら両者は一体成形によっ
て組み付けられている。
【0010】板状成形体11は、上下両面にそれぞれ一
定深さの凹部13a,13bを有している。また、二対
の辺部のうち、互いに対向する一方の一対の辺部には、
空気の導入及び排出用のインナーマニホルド14a,1
4bが設けられている。下面側の凹部13aは、このイ
ンナーマニホルド14a,14bに連通し、また上面側
の凹部13bは、インナーマニホルド14a,14bの
対向方向と直交する方向の他方の対の辺部に連通してい
る。
定深さの凹部13a,13bを有している。また、二対
の辺部のうち、互いに対向する一方の一対の辺部には、
空気の導入及び排出用のインナーマニホルド14a,1
4bが設けられている。下面側の凹部13aは、このイ
ンナーマニホルド14a,14bに連通し、また上面側
の凹部13bは、インナーマニホルド14a,14bの
対向方向と直交する方向の他方の対の辺部に連通してい
る。
【0011】多数本のカーボンロッド12は、その両端
部がそれぞれ上下両面の凹部13a,13bに突出して
いる。下面の凹部13a側には、このカーボンロッド1
2の端部を案内面とする空気通路を形成し、また上面の
凹部13b側は同様にして反応ガス(水素)通路を形成
している。このように上下両面に突出した多数本のカー
ボンロッド12の端面は面一の状態にされ、かつ単セル
を挟んでスタックに構成されるとき、そのカーボンロッ
ド端面を単セル側の陽極板や陰極板に接触させることに
よって、良好な導電性を確保するようになっている。
部がそれぞれ上下両面の凹部13a,13bに突出して
いる。下面の凹部13a側には、このカーボンロッド1
2の端部を案内面とする空気通路を形成し、また上面の
凹部13b側は同様にして反応ガス(水素)通路を形成
している。このように上下両面に突出した多数本のカー
ボンロッド12の端面は面一の状態にされ、かつ単セル
を挟んでスタックに構成されるとき、そのカーボンロッ
ド端面を単セル側の陽極板や陰極板に接触させることに
よって、良好な導電性を確保するようになっている。
【0012】上記セパレータ10は、上述のような構成
であるため、前述した溝加工や非通気性処理などが不要
になり、これら加工工程による手間や費用に伴うコスト
高を招くことがない。図3は、本発明の他の実施例から
なるセパレータを示す。この実施例では、カーボンロッ
ド12の中間部にくびれ部12aが形成され、板状成形
体11からの抜け止めになっている。
であるため、前述した溝加工や非通気性処理などが不要
になり、これら加工工程による手間や費用に伴うコスト
高を招くことがない。図3は、本発明の他の実施例から
なるセパレータを示す。この実施例では、カーボンロッ
ド12の中間部にくびれ部12aが形成され、板状成形
体11からの抜け止めになっている。
【0013】また、図4は、本発明のさらに他の実施例
を示すものである。この実施例では、カーボンロッド1
2の周囲に耐熱性ゴム層15が設けられ、板状成形体1
1とカーボンロッド12とを一体成形するとき、両者の
熱膨張係数の違いによって発生する歪を吸収するように
している。
を示すものである。この実施例では、カーボンロッド1
2の周囲に耐熱性ゴム層15が設けられ、板状成形体1
1とカーボンロッド12とを一体成形するとき、両者の
熱膨張係数の違いによって発生する歪を吸収するように
している。
【0014】
【発明の効果】上述したように本発明の燃料電池用セパ
レータは、非通気性板状成形体を本体とし、これに多数
本のカーボンロッドを点在貫通させるように一体成形し
たものであるから、溝加工や全体に対する非通気性処理
を行う必要がなく、必要としてもカーボンロッドだけに
部分的に行えばよいため低コストのセパレータを提供す
ることができる。
レータは、非通気性板状成形体を本体とし、これに多数
本のカーボンロッドを点在貫通させるように一体成形し
たものであるから、溝加工や全体に対する非通気性処理
を行う必要がなく、必要としてもカーボンロッドだけに
部分的に行えばよいため低コストのセパレータを提供す
ることができる。
【図1】本発明の実施例からなるセパレータの平面図で
ある。
ある。
【図2】図1のA−A矢視断面図である。
【図3】本発明の他の実施例によるセパレータの図2に
対応する断面図である。
対応する断面図である。
【図4】本発明のさらに他の実施例によるセパレータの
図2に対応する断面図である。
図2に対応する断面図である。
【図5】一般的な燃料電池の概略を示す分解斜視図であ
る。
る。
1 単セル 5,10 セパレータ
11 板状成形体 12 カーボンロッド 13a 凹部(空気通路)
13b 凹部(反応ガス通路)
11 板状成形体 12 カーボンロッド 13a 凹部(空気通路)
13b 凹部(反応ガス通路)
Claims (1)
- 【請求項1】 一方の面に反応ガス通路を形成し、他方
の面に空気通路を形成したセパレータを複数の単セルの
間に介在させ、これを多層に積層した燃料電池におい
て、前記セパレータを、非通気性の板状成形体に多数本
の非通気性のカーボンロッドを点在貫通させて一体成形
すると共に、これらカーボンロッドの両端を前記板状成
形体の両面に突出させるように構成した燃料電池用セパ
レータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3233253A JPH0574469A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 燃料電池用セパレータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3233253A JPH0574469A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 燃料電池用セパレータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0574469A true JPH0574469A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16952178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3233253A Pending JPH0574469A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 燃料電池用セパレータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0574469A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000039872A1 (fr) * | 1998-12-25 | 2000-07-06 | Araco Kabushiki Kaisha | Pile a combustible, separateur de pile a combustible, et procede de fabrication de celui-ci |
WO2001043217A1 (fr) * | 1999-12-06 | 2001-06-14 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Cellule electrochimique, separateur pour cellule electrochimique et procede de fabrication |
WO2001067532A1 (fr) * | 2000-03-07 | 2001-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pile a combustible a electrolyte polymere et son procede de fabrication |
US6645658B2 (en) | 2000-11-28 | 2003-11-11 | Araco Kabushiki Kaisha | Conductive plate and manufacturing method thereof |
US6663819B2 (en) | 2001-11-21 | 2003-12-16 | Araco Kabushiki Kaisha | Conductive plate molding method |
WO2003103082A3 (en) * | 2002-05-31 | 2005-01-13 | Lynntech Inc | ELECTROCHEMICAL ELEMENT AND BIPOLAR ASSEMBLY FOR ELECTROCHEMICAL ELEMENT |
JP2008112736A (ja) * | 2000-01-14 | 2008-05-15 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用セパレータ |
JP2008535151A (ja) * | 2005-03-25 | 2008-08-28 | ミシュラン ルシェルシェ エ テクニク ソシエテ アノニム | ポリマー膜燃料電池 |
DE102019207702A1 (de) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | Robert Bosch Gmbh | Bipolarplatte |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3233253A patent/JPH0574469A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1061598A4 (en) * | 1998-12-25 | 2006-05-24 | Araco Kk | FUEL CELL, FUEL CELL SEPARATOR, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
US6855446B1 (en) | 1998-12-25 | 2005-02-15 | Toyota Auto Body Co., Ltd. | Fuel cell, separator for fuel cell, and manufacturing method of separator |
WO2001043217A1 (fr) * | 1999-12-06 | 2001-06-14 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Cellule electrochimique, separateur pour cellule electrochimique et procede de fabrication |
US6794078B1 (en) | 1999-12-06 | 2004-09-21 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Fuel cell, fuel cell separator, and method of manufacture thereof |
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