JPH06196177A - 燃料電池用セパレータ装置 - Google Patents
燃料電池用セパレータ装置Info
- Publication number
- JPH06196177A JPH06196177A JP43A JP34210792A JPH06196177A JP H06196177 A JPH06196177 A JP H06196177A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 34210792 A JP34210792 A JP 34210792A JP H06196177 A JPH06196177 A JP H06196177A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- fuel cell
- air
- gasket
- hydrogen
- Prior art date
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 組付時にガスケットがセパレータの所定位置
からずれるのを防ぐこと。 【構成】 燃料電池５の両面に配置された通気性に優れ
る多孔体膜８ａ，８ｂと、ガスケット６ａ，６ｂに固着
され且つ多孔体膜８ａ，８ｂを介して燃料電池５を挟持
する金属製のセパレータ７とを備え、好ましくは、ガス
ケット６ａ，６ｂとの固着面を除いたセパレータ７の全
表面に撥水性及び導電性に優れる被覆膜９を形成した燃
料電池用セパレータ装置１。
からずれるのを防ぐこと。 【構成】 燃料電池５の両面に配置された通気性に優れ
る多孔体膜８ａ，８ｂと、ガスケット６ａ，６ｂに固着
され且つ多孔体膜８ａ，８ｂを介して燃料電池５を挟持
する金属製のセパレータ７とを備え、好ましくは、ガス
ケット６ａ，６ｂとの固着面を除いたセパレータ７の全
表面に撥水性及び導電性に優れる被覆膜９を形成した燃
料電池用セパレータ装置１。
Description
【０００１】
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池用セパレータ
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】従来、この種の装置としては、イオン交
換膜，イオン交換膜の一方側の面に固着された空気極側
電極及びイオン交換膜の他方側の面に固着された燃料極
側電極を有した燃料電池と、イオン交換膜の周縁部をガ
スケットを介して挟持すると共に燃料電池を挟持するセ
パレータとを備えたものが知られている。
換膜，イオン交換膜の一方側の面に固着された空気極側
電極及びイオン交換膜の他方側の面に固着された燃料極
側電極を有した燃料電池と、イオン交換膜の周縁部をガ
スケットを介して挟持すると共に燃料電池を挟持するセ
パレータとを備えたものが知られている。
【０００４】又、セパレータは、通気性に乏しく且つ導
電性に優れた高密度カーボンから構成されており、セパ
レータの両面には、燃料又は空気が通るための多数の溝
が形成されていた。
電性に優れた高密度カーボンから構成されており、セパ
レータの両面には、燃料又は空気が通るための多数の溝
が形成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
装置においては、セパレータの材質の高密度カーボン
は、ガスケットに対して接着性に乏しいので、ガスケッ
トはセパレータとは固着されない。従って、組付時にガ
スケットがセパレータの所定位置からずれる恐れがあ
り、ガスケットがずれた状態で燃料電池に燃料又は空気
を供給した場合、その燃料又は空気がそのずれた部分を
介して外部に漏れてしまう。
装置においては、セパレータの材質の高密度カーボン
は、ガスケットに対して接着性に乏しいので、ガスケッ
トはセパレータとは固着されない。従って、組付時にガ
スケットがセパレータの所定位置からずれる恐れがあ
り、ガスケットがずれた状態で燃料電池に燃料又は空気
を供給した場合、その燃料又は空気がそのずれた部分を
介して外部に漏れてしまう。
【０００６】又、セパレータの両面には、燃料又は空気
が通るための多数の溝が形成されているが、この溝を加
工するのに非常に作業時間が費やされ、コストアップに
つながるという問題点がある。
が通るための多数の溝が形成されているが、この溝を加
工するのに非常に作業時間が費やされ、コストアップに
つながるという問題点がある。
【０００７】故に、本発明は、組付時にガスケットがセ
パレータの所定位置からずれるのを確実に防止すること
及び上記の問題点を解決することを、その技術的課題と
するものである。
パレータの所定位置からずれるのを確実に防止すること
及び上記の問題点を解決することを、その技術的課題と
するものである。
【０００８】
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために本発明において講じた技術的手段は、燃料電池
の両面に配置された通気性に優れる多孔体膜と、ガスケ
ットに固着され且つ多孔体膜を介して燃料電池を挟持す
る金属製のセパレータとを備えたことであり、好ましく
は、ガスケットとの固着面を除いたセパレータの全表面
に撥水性及び導電性に優れる被覆膜を形成したことであ
る。
るために本発明において講じた技術的手段は、燃料電池
の両面に配置された通気性に優れる多孔体膜と、ガスケ
ットに固着され且つ多孔体膜を介して燃料電池を挟持す
る金属製のセパレータとを備えたことであり、好ましく
は、ガスケットとの固着面を除いたセパレータの全表面
に撥水性及び導電性に優れる被覆膜を形成したことであ
る。
【００１０】
【作用】上記技術的手段によれば、セパレータは金属製
であるので、ガスケットに対して接着性に優れている。
その結果、装置の組付を行う前に、ガスケットをセパレ
ータに対して位置決めし、その状態で、ガスケットをセ
パレータに一体接合させることができる。従って、組付
時にガスケットがセパレータからずれることはなくな
り、使用時に燃料又は空気が外部に漏れることが確実に
防がれる。
であるので、ガスケットに対して接着性に優れている。
その結果、装置の組付を行う前に、ガスケットをセパレ
ータに対して位置決めし、その状態で、ガスケットをセ
パレータに一体接合させることができる。従って、組付
時にガスケットがセパレータからずれることはなくな
り、使用時に燃料又は空気が外部に漏れることが確実に
防がれる。
【００１１】又、燃料電池の両面に通気性に優れる多孔
体膜を配置したので、従来のようにセパレータに燃料又
は空気が通過するための溝を形成する手間がなくなり、
作業性が向上し、コストがダウンする。
体膜を配置したので、従来のようにセパレータに燃料又
は空気が通過するための溝を形成する手間がなくなり、
作業性が向上し、コストがダウンする。
【００１２】更に、ガスケットとの固着面を除いたセパ
レータの全表面に撥水性及び導電性に優れる被覆膜を形
成すると、燃料又は空気に含有される水分が被覆層に付
着し難くなる。その結果、水分がセパレータに付着する
のが防がれ、セパレータは錆び難くなる。
レータの全表面に撥水性及び導電性に優れる被覆膜を形
成すると、燃料又は空気に含有される水分が被覆層に付
着し難くなる。その結果、水分がセパレータに付着する
のが防がれ、セパレータは錆び難くなる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は、本実施例に係る燃料電池用セパレ
ータ装置の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図
である。
ータ装置の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図
である。
【００１５】図２に示されるように、本実施例に係る燃
料電池用セパレータ装置１は、燃料電池５をセパレータ
７により挟持したものである。燃料電池５は、イオン交
換膜２と、イオン交換膜２の周縁部を除く一方側表面に
固着された水素極側電極３と、イオン交換膜２の周縁部
を除く他方側表面に固着された空気極側電極４とから構
成されている。水素極側電極３には、燃料となる水素が
供給されるようになっており、空気極側電極４には、空
気が供給されるようになっており、両極３，４での化学
反応により電気を発生するようになっている。
料電池用セパレータ装置１は、燃料電池５をセパレータ
７により挟持したものである。燃料電池５は、イオン交
換膜２と、イオン交換膜２の周縁部を除く一方側表面に
固着された水素極側電極３と、イオン交換膜２の周縁部
を除く他方側表面に固着された空気極側電極４とから構
成されている。水素極側電極３には、燃料となる水素が
供給されるようになっており、空気極側電極４には、空
気が供給されるようになっており、両極３，４での化学
反応により電気を発生するようになっている。
【００１６】燃料電池５の両面には、通気性に優れた多
孔性カーボン等からなる多孔体膜８ａ，８ｂが配置され
ている。多孔体膜８ａが水素極側電極３側に位置してお
り、水素が多孔体膜８ａを介して水素極側電極３に供給
されるようになっている。又、多孔体膜８ｂが空気極側
電極４に位置しており、空気が多孔体膜８ｂを介して空
気極側電極４に供給されるようになっている。セパレー
タ７は、多孔体膜８ａ，８ｂを介して燃料電池５を挟持
している。
孔性カーボン等からなる多孔体膜８ａ，８ｂが配置され
ている。多孔体膜８ａが水素極側電極３側に位置してお
り、水素が多孔体膜８ａを介して水素極側電極３に供給
されるようになっている。又、多孔体膜８ｂが空気極側
電極４に位置しており、空気が多孔体膜８ｂを介して空
気極側電極４に供給されるようになっている。セパレー
タ７は、多孔体膜８ａ，８ｂを介して燃料電池５を挟持
している。
【００１７】イオン交換膜２の周縁部は、テフロン等の
比較的硬質の高分子材料又はフッ素ゴム材料からなるガ
スケット６ａ又は６ｂを介してセパレータ７により挟持
されている。ガスケット６ａは、イオン交換膜２の図２
下面に配置され、ガスケット６ｂは、イオン交換膜２の
図２上面に配置されている。ここで、セパレータ７は、
ガスケット６ａ，６ｂに対して接着性に優れると共に導
電性に優れる金属製の材料からなり、セパレータ７の周
縁部の両面には、ガスケット６ａ，６ｂが接着材（図示
せず）を介して固着されるようになっている。
比較的硬質の高分子材料又はフッ素ゴム材料からなるガ
スケット６ａ又は６ｂを介してセパレータ７により挟持
されている。ガスケット６ａは、イオン交換膜２の図２
下面に配置され、ガスケット６ｂは、イオン交換膜２の
図２上面に配置されている。ここで、セパレータ７は、
ガスケット６ａ，６ｂに対して接着性に優れると共に導
電性に優れる金属製の材料からなり、セパレータ７の周
縁部の両面には、ガスケット６ａ，６ｂが接着材（図示
せず）を介して固着されるようになっている。
【００１８】セパレータ７の図１左端部には、水素供給
孔１１及び空気供給孔１２が形成されており、それらに
対応するようにイオン交換膜２の図１左端部及びガスケ
ット６ａ，６ｂの図１左端部にも、夫々貫通孔が形成さ
れている。又、セパレータ７の図１右端部には、水素排
出孔１３及び空気排出孔１４が形成されており、それら
に対応するようにイオン交換膜２の図１右端部，ガスケ
ット６の図１右端部にも、夫々貫通孔が形成されてい
る。供給孔１１，１２側に位置するガスケット６ａの側
面部（図２左側）と水素極側電極３との間には、キャビ
テー２１が形成され、供給孔１１，１２側に位置するガ
スケット６ｂの側面部（図２左側）と空気極側電極４と
の間には、キャビテー２２が形成されている。又、排出
孔１３，１４側に位置するガスケット６ａの側面部（図
２左側）と水素極側電極３との間には、キャビテー２３
が形成され、供給孔１１，１２側に位置するガスケット
６ｂの側面部（図２左側）と空気極側電極４との間に
は、キャビテー２４が形成されている。
孔１１及び空気供給孔１２が形成されており、それらに
対応するようにイオン交換膜２の図１左端部及びガスケ
ット６ａ，６ｂの図１左端部にも、夫々貫通孔が形成さ
れている。又、セパレータ７の図１右端部には、水素排
出孔１３及び空気排出孔１４が形成されており、それら
に対応するようにイオン交換膜２の図１右端部，ガスケ
ット６の図１右端部にも、夫々貫通孔が形成されてい
る。供給孔１１，１２側に位置するガスケット６ａの側
面部（図２左側）と水素極側電極３との間には、キャビ
テー２１が形成され、供給孔１１，１２側に位置するガ
スケット６ｂの側面部（図２左側）と空気極側電極４と
の間には、キャビテー２２が形成されている。又、排出
孔１３，１４側に位置するガスケット６ａの側面部（図
２左側）と水素極側電極３との間には、キャビテー２３
が形成され、供給孔１１，１２側に位置するガスケット
６ｂの側面部（図２左側）と空気極側電極４との間に
は、キャビテー２４が形成されている。
【００１９】図３は、水素供給側のセパレータ７とガス
ケット６ａ，６ｂとの構成を示した図１の要部Ｂ−Ｂ断
面図である。
ケット６ａ，６ｂとの構成を示した図１の要部Ｂ−Ｂ断
面図である。
【００２０】図３に示されるように、セパレータ７は、
平面部７ａと段差部７ｂとを備えており、これら平面部
７ａと段差部７ｂとにより複数の水素供給流路１５が区
画形成されている。図２に示されるように、この水素供
給流路１５は、水素供給孔１１及びキャビテー２１に連
通している。又、図１に示されるように、セパレータ７
の内部には、これと同様に、空気供給孔１２及びキャビ
テー２２（図２参照）に連通するような空気供給流路２
１が複数形成されている。更に、セパレータ７の内部に
は、水素排出孔１４及びキャビテー２３に連通するよう
な複数の水素排出流路１７が区画形成されており、空気
排出孔１３及びキャビテー２４に連通するような空気排
出流路１８が複数形成されている。
平面部７ａと段差部７ｂとを備えており、これら平面部
７ａと段差部７ｂとにより複数の水素供給流路１５が区
画形成されている。図２に示されるように、この水素供
給流路１５は、水素供給孔１１及びキャビテー２１に連
通している。又、図１に示されるように、セパレータ７
の内部には、これと同様に、空気供給孔１２及びキャビ
テー２２（図２参照）に連通するような空気供給流路２
１が複数形成されている。更に、セパレータ７の内部に
は、水素排出孔１４及びキャビテー２３に連通するよう
な複数の水素排出流路１７が区画形成されており、空気
排出孔１３及びキャビテー２４に連通するような空気排
出流路１８が複数形成されている。
【００２１】又、図２に示されるように、ガスケット６
ａ，６ｂとの固着面を除いたセパレータ７の全表面に
は、撥水性及び導電性に優れるカーボンフェノール等の
被覆膜９が形成されている。
ａ，６ｂとの固着面を除いたセパレータ７の全表面に
は、撥水性及び導電性に優れるカーボンフェノール等の
被覆膜９が形成されている。
【００２２】水素供給孔１１に導入された水素は水素供
給流路１５を介してキャビテー２１ａに供給され、次い
で、多孔体膜８ａを介して水素極側電極３に供給され
る。水素極側電極３にて水素が電子を遊離して水素イオ
ンとなる。この水素イオンはイオン交換膜２を介して空
気極側電極４に移動する。一方、空気供給孔１２に導入
された空気は空気供給流路１６を介してキャビテー２２
に供給され、次いで、多孔体膜８ｂを介して空気極側電
極４に供給される。空気極側電極４にて空気中の酸素が
水素極側電極３にて生成した水素イオンと反応して水が
生成する。ここで、水素極側電極３で遊離した電子がセ
パレータ７を介して別の空気極側電極４側に移動するこ
とにより電気が発生する。水素極側電極３にて未使用の
水素は、キャビテー２３及び水素排出流路１７を介して
水素排出孔１３から排出される。又、空気極側電極４に
て未使用の空気は、キャビテー２４及び空気排出流路１
８を介して空気排出孔１４から排出される。
給流路１５を介してキャビテー２１ａに供給され、次い
で、多孔体膜８ａを介して水素極側電極３に供給され
る。水素極側電極３にて水素が電子を遊離して水素イオ
ンとなる。この水素イオンはイオン交換膜２を介して空
気極側電極４に移動する。一方、空気供給孔１２に導入
された空気は空気供給流路１６を介してキャビテー２２
に供給され、次いで、多孔体膜８ｂを介して空気極側電
極４に供給される。空気極側電極４にて空気中の酸素が
水素極側電極３にて生成した水素イオンと反応して水が
生成する。ここで、水素極側電極３で遊離した電子がセ
パレータ７を介して別の空気極側電極４側に移動するこ
とにより電気が発生する。水素極側電極３にて未使用の
水素は、キャビテー２３及び水素排出流路１７を介して
水素排出孔１３から排出される。又、空気極側電極４に
て未使用の空気は、キャビテー２４及び空気排出流路１
８を介して空気排出孔１４から排出される。
【００２３】本実施例においては、セパレータ７は金属
製であるので、ガスケット６ａ，６ｂに対して接着性に
優れている。その結果、セパレータ装置１の組付を行う
前にガスケット６ａ，６ｂをセパレータに対して位置決
めし、その状態でガスケット６ａ，６ｂをセパレータ７
の周縁部の両面に一体接合させることができる。従っ
て、組付時にガスケット６ａ，６ｂがセパレータ７から
ずれることはなく、使用時に燃料又は空気が外部に漏れ
ることが確実に防がれる。
製であるので、ガスケット６ａ，６ｂに対して接着性に
優れている。その結果、セパレータ装置１の組付を行う
前にガスケット６ａ，６ｂをセパレータに対して位置決
めし、その状態でガスケット６ａ，６ｂをセパレータ７
の周縁部の両面に一体接合させることができる。従っ
て、組付時にガスケット６ａ，６ｂがセパレータ７から
ずれることはなく、使用時に燃料又は空気が外部に漏れ
ることが確実に防がれる。
【００２４】又、燃料電池５の両面に通気性に優れる多
孔体膜８ａ，８ｂを配置したので、従来のようにセパレ
ータ７に燃料又は空気を通過させるための溝を形成する
手間がなくなり、作業性が向上し、コストがダウンす
る。
孔体膜８ａ，８ｂを配置したので、従来のようにセパレ
ータ７に燃料又は空気を通過させるための溝を形成する
手間がなくなり、作業性が向上し、コストがダウンす
る。
【００２５】又、セパレータ７は金属製であるので、長
期間水に触れると錆びる恐れがあるが、ガスケット６
ａ，６ｂとの固着面を除いたセパレータ７の全表面に撥
水性及び導電性に優れる被覆膜９を形成することによ
り、燃料又は空気に含有される水分が被覆層９に付着し
難くなり、水分がセパレータ７に付着するのが防がれ、
セパレータ７は錆び難くなる。
期間水に触れると錆びる恐れがあるが、ガスケット６
ａ，６ｂとの固着面を除いたセパレータ７の全表面に撥
水性及び導電性に優れる被覆膜９を形成することによ
り、燃料又は空気に含有される水分が被覆層９に付着し
難くなり、水分がセパレータ７に付着するのが防がれ、
セパレータ７は錆び難くなる。
【００２６】尚、本発明による燃料電池用セパレータ装
置は、本実施例のような水素−空気電池用に限定される
必要はなく、例えば、メタノール−空気電池用としても
適用できる。
置は、本実施例のような水素−空気電池用に限定される
必要はなく、例えば、メタノール−空気電池用としても
適用できる。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、以下の如く効果を有する。
【００２８】組付時にガスケットがセパレータからずれ
ることはなくなり、使用時に燃料又は空気が外部に漏れ
ることが確実に防がれる。
ることはなくなり、使用時に燃料又は空気が外部に漏れ
ることが確実に防がれる。
【００２９】又、従来のようにセパレータに燃料又は空
気が通過するための溝を形成する手間がなくなり、作業
性が向上し、コストがダウンする。
気が通過するための溝を形成する手間がなくなり、作業
性が向上し、コストがダウンする。
【図１】本実施例に係る燃料電池用セパレータ装置の側
面図である。
面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】セパレータとガスケットとの関係を示した図１
の要部Ｂ−Ｂ断面図である。
の要部Ｂ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】 １ 燃料電池用セパレータ装置 ２ イオン交換膜 ３ 水素極側電極（燃料極側電極） ４ 空気極側電極 ５ 燃料電池 ６ａ，６ｂ ガスケット ７ セパレータ ８ａ，８ｂ 多孔体膜 ９ 被覆膜
Claims (2)
- 【請求項１】 イオン交換膜，前記イオン交換膜の一方
側の面に固着された空気極側電極及び前記イオン交換膜
の他方側の面に固着された燃料極側電極を有した燃料電
池と、前記イオン交換膜の周縁部の両面に配置されたガ
スケットとを備えた燃料電池用セパレータ装置におい
て、 前記燃料電池の両面に配置された通気性に優れる多孔体
膜と、 前記ガスケットに固着され且つ前記多孔体膜を介して前
記燃料電池を挟持する金属製のセパレータとを備えたこ
とを特徴とする燃料電池用セパレータ装置。 - 【請求項２】 前記ガスケットとの固着面を除いた前記
セパレータの全表面に撥水性及び導電性に優れる被覆膜
を形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池
用セパレータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06196177A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 燃料電池用セパレータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06196177A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 燃料電池用セパレータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196177A true JPH06196177A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18351206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP43A Pending JPH06196177A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 燃料電池用セパレータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06196177A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001076740A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
| US6444346B1 (en) | 1998-07-21 | 2002-09-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cells stack |
| US7014939B2 (en) | 2001-01-30 | 2006-03-21 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell and fuel cell stack |
| JP2006147463A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池スタック |
| JP2006339120A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池 |
| US7722977B2 (en) | 2004-08-20 | 2010-05-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack comprising current collector provided at least at one fluid passage |
| US20140178785A1 (en) * | 2012-12-24 | 2014-06-26 | Hyundai Motor Company | Fuel cell with porous material-gasket integrated structure |
| JP2022178919A (ja) * | 2021-05-21 | 2022-12-02 | 大豊工業株式会社 | セパレータ |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP43A patent/JPH06196177A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001076740A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
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