JPH07135001A - 燃料電池および燃料電池用電極 - Google Patents
燃料電池および燃料電池用電極Info
- Publication number
- JPH07135001A JPH07135001A JP5307261A JP30726193A JPH07135001A JP H07135001 A JPH07135001 A JP H07135001A JP 5307261 A JP5307261 A JP 5307261A JP 30726193 A JP30726193 A JP 30726193A JP H07135001 A JPH07135001 A JP H07135001A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- fuel cell
- anode
- carbon cloth
- carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
- H01M8/0234—Carbonaceous material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8605—Porous electrodes
- H01M4/8626—Porous electrodes characterised by the form
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料電池における電極と集電極との接触抵抗
を小さくする。 【構成】 集電極４０には、複数のリブ４２が形成され
ており、このリブ４２と陽極２０の表面とで陽極燃料の
流路４８を形成している。陽極２０は、炭素繊維からな
る縦糸２２と炭素繊維からなる横糸２４とを平織りとし
たカーボンクロスを、陽極２０の外周を形成する辺と縦
糸２２および横糸２４とがそれぞれ角度４５度ので交差
するよう裁断して形成されている。このため、陽極２０
の縦糸２２および横糸２４の各糸は、リブ４２と４５度
の角度で交差し、リブ４２と直接接触するので、集電極
４０から陽極２０への電子の伝達は、リブ４２から各糸
へ直接行なわれる。この結果、集電極４０と陽極２０と
の接触抵抗は、リブ４２と糸との接触抵抗のみとなり、
小さくすることができる。
を小さくする。 【構成】 集電極４０には、複数のリブ４２が形成され
ており、このリブ４２と陽極２０の表面とで陽極燃料の
流路４８を形成している。陽極２０は、炭素繊維からな
る縦糸２２と炭素繊維からなる横糸２４とを平織りとし
たカーボンクロスを、陽極２０の外周を形成する辺と縦
糸２２および横糸２４とがそれぞれ角度４５度ので交差
するよう裁断して形成されている。このため、陽極２０
の縦糸２２および横糸２４の各糸は、リブ４２と４５度
の角度で交差し、リブ４２と直接接触するので、集電極
４０から陽極２０への電子の伝達は、リブ４２から各糸
へ直接行なわれる。この結果、集電極４０と陽極２０と
の接触抵抗は、リブ４２と糸との接触抵抗のみとなり、
小さくすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池および燃料電
池用電極に関し、詳しくは電極または集電極のいずれか
一方がカーボンクロスからなる燃料電池およびこの燃料
電池に用いられる電極に関する。
池用電極に関し、詳しくは電極または集電極のいずれか
一方がカーボンクロスからなる燃料電池およびこの燃料
電池に用いられる電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池では、通常、電極で燃料ガスを
イオンと電子にする反応や燃料ガスとイオンおよび電子
から水を生成する反応が行なわれる。例えば、固体高分
子型燃料電池の電極では、次式に示す反応が行なわれ
る。
イオンと電子にする反応や燃料ガスとイオンおよび電子
から水を生成する反応が行なわれる。例えば、固体高分
子型燃料電池の電極では、次式に示す反応が行なわれ
る。
【０００３】 陽極反応：２Ｈ+＋２ｅ-＋（１／２）Ｏ2→Ｈ2Ｏ 陰極反応：Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-
【０００４】この電極反応を連続してスムーズに行な
い、燃料電池から電気エネルギを効率よく取り出すため
に、燃料電池の電極には、燃料ガスの透過性が高く拡散
し易いこと、電気抵抗が小さいこと（導電性が高いこ
と）、燃料ガスや生成するイオンに対して化学的に安定
であること等の特性が求められる。この特性を満足する
電極として、炭素繊維からなる糸を織成してなるカーボ
ンクロスにより形成した電極や多孔質でガス透過性を有
するポーラスカーボンにより形成した電極（例えば特開
昭６０−２１１７７４号公報等）が提案されている。
い、燃料電池から電気エネルギを効率よく取り出すため
に、燃料電池の電極には、燃料ガスの透過性が高く拡散
し易いこと、電気抵抗が小さいこと（導電性が高いこ
と）、燃料ガスや生成するイオンに対して化学的に安定
であること等の特性が求められる。この特性を満足する
電極として、炭素繊維からなる糸を織成してなるカーボ
ンクロスにより形成した電極や多孔質でガス透過性を有
するポーラスカーボンにより形成した電極（例えば特開
昭６０−２１１７７４号公報等）が提案されている。
【０００５】このような特性を満たす電極であっても、
さらに集電極との電子の授受をスムーズに行なえること
が求められる。集電極との電子の授受をスムーズに行な
えない燃料電池は、電極と集電極との接触抵抗が大きな
値となり、燃料電池内の内部抵抗が大きくなって、燃料
電池から取り出すことのできる電気エネルギが小さくな
るからである。例えば、一辺が３０ｃｍの正方形電極
（電極面積９００ｃｍ2）の固体高分子型燃料電池を、
一般的な運転条件である負荷電流密度０．５Ａ／ｃ
ｍ2、出力電圧０．６Ｖで運転した場合、オームの法則
から内部抵抗が１．３ｍΩ以上では、起電力はすべて内
部熱損失となり、電気エネルギーを取り出すことができ
ない。また、燃料電池には、その原理から理論的に取り
出し得る最大の電圧があるため（例えば、固体高分子型
燃料電池では、標準状態において１．２３Ｖ）、より高
出力の電池とするには、負荷電流密度を高くすると共
に、内部抵抗を小さくすることが肝要である。
さらに集電極との電子の授受をスムーズに行なえること
が求められる。集電極との電子の授受をスムーズに行な
えない燃料電池は、電極と集電極との接触抵抗が大きな
値となり、燃料電池内の内部抵抗が大きくなって、燃料
電池から取り出すことのできる電気エネルギが小さくな
るからである。例えば、一辺が３０ｃｍの正方形電極
（電極面積９００ｃｍ2）の固体高分子型燃料電池を、
一般的な運転条件である負荷電流密度０．５Ａ／ｃ
ｍ2、出力電圧０．６Ｖで運転した場合、オームの法則
から内部抵抗が１．３ｍΩ以上では、起電力はすべて内
部熱損失となり、電気エネルギーを取り出すことができ
ない。また、燃料電池には、その原理から理論的に取り
出し得る最大の電圧があるため（例えば、固体高分子型
燃料電池では、標準状態において１．２３Ｖ）、より高
出力の電池とするには、負荷電流密度を高くすると共
に、内部抵抗を小さくすることが肝要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カーボ
ンクロスからなる電極を用いた燃料電池では、次の問題
点があった。電極と集電極との配置によっては、電極と
集電極とにより形成される燃料ガスの流路の方向と炭素
繊維からなる糸の方向とが一致し、集電極に全く接触し
ない糸が生じる場合がある。この集電極に接触しない糸
は、集電極に接触する糸を介して集電極と電子の授受を
行なうため、電子の授受には、集電極との接触抵抗の
他、糸と糸との接触抵抗をも生じる。この結果、燃料電
池全体として内部抵抗が大きくなり、燃料電池から取り
出し得る電気エネルギが小さくなってしまう。なお、こ
の問題は、カーボンクロスからなる電極を用いた燃料電
池に限られず、カーボンクロスからなる集電極を用いた
燃料電池にも言えることである。
ンクロスからなる電極を用いた燃料電池では、次の問題
点があった。電極と集電極との配置によっては、電極と
集電極とにより形成される燃料ガスの流路の方向と炭素
繊維からなる糸の方向とが一致し、集電極に全く接触し
ない糸が生じる場合がある。この集電極に接触しない糸
は、集電極に接触する糸を介して集電極と電子の授受を
行なうため、電子の授受には、集電極との接触抵抗の
他、糸と糸との接触抵抗をも生じる。この結果、燃料電
池全体として内部抵抗が大きくなり、燃料電池から取り
出し得る電気エネルギが小さくなってしまう。なお、こ
の問題は、カーボンクロスからなる電極を用いた燃料電
池に限られず、カーボンクロスからなる集電極を用いた
燃料電池にも言えることである。
【０００７】本発明の燃料電池および燃料電池用電極
は、こうした問題を解決し、電極と集電極との接触抵抗
を小さくすることを目的とし、次の構成を採った。
は、こうした問題を解決し、電極と集電極との接触抵抗
を小さくすることを目的とし、次の構成を採った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池は、電
解質と、該電解質に接して設けられた二つの電極と、該
両電極と前記電解質とで形成する発電層に接して設けら
れた二つの集電極とを備え、前記電極または前記集電極
のいずれか一方は、炭素繊維からなる糸で織成したカー
ボンクロスにより形成され、他方は、該カーボンクロス
と接する面に凹凸部を有する導電体により形成され、前
記カーボンクロスの表面と前記導電体の凹凸部とで燃料
ガスの流路を形成する燃料電池において、前記電極と前
記集電極とを、前記カーボンクロスを織成する糸の方向
のうち少なくとも２方向が前記燃料ガスの流路の方向と
交差する配置としたことを特徴とする。
解質と、該電解質に接して設けられた二つの電極と、該
両電極と前記電解質とで形成する発電層に接して設けら
れた二つの集電極とを備え、前記電極または前記集電極
のいずれか一方は、炭素繊維からなる糸で織成したカー
ボンクロスにより形成され、他方は、該カーボンクロス
と接する面に凹凸部を有する導電体により形成され、前
記カーボンクロスの表面と前記導電体の凹凸部とで燃料
ガスの流路を形成する燃料電池において、前記電極と前
記集電極とを、前記カーボンクロスを織成する糸の方向
のうち少なくとも２方向が前記燃料ガスの流路の方向と
交差する配置としたことを特徴とする。
【０００９】ここで、前記燃料電池において、前記カー
ボンクロスは、３方向の炭素繊維からなる糸で織成さ
れ、前記電極と前記集電極とを、前記カーボンクロスを
織成する糸の方向のいずれもが前記燃料ガスの流路の方
向と交差する配置とした構成とすることもできる。ま
た、前記燃料電池において、前記カーボンクロスは、炭
素繊維からなる糸が交差することにより生じる屈曲がな
い織り方で織成した構成とすることもできる。
ボンクロスは、３方向の炭素繊維からなる糸で織成さ
れ、前記電極と前記集電極とを、前記カーボンクロスを
織成する糸の方向のいずれもが前記燃料ガスの流路の方
向と交差する配置とした構成とすることもできる。ま
た、前記燃料電池において、前記カーボンクロスは、炭
素繊維からなる糸が交差することにより生じる屈曲がな
い織り方で織成した構成とすることもできる。
【００１０】本発明の第１の燃料電池用電極は、炭素繊
維からなる糸で織成したカーボンクロスを矩形形状に形
成してなる燃料電池用電極において、前記炭素繊維から
なる糸を、前記矩形形状が有する二つの辺方向のいずれ
とも交差する方向としたことを特徴とする。
維からなる糸で織成したカーボンクロスを矩形形状に形
成してなる燃料電池用電極において、前記炭素繊維から
なる糸を、前記矩形形状が有する二つの辺方向のいずれ
とも交差する方向としたことを特徴とする。
【００１１】また、本発明の第２の燃料電池用電極は、
炭素繊維からなる糸を２方向として織成したカーボンク
ロスにより形成してなる燃料電池用電極において、前記
２方向の炭素繊維からなる糸の一方は、他方と直角に交
差しない方向としたことを特徴とする。
炭素繊維からなる糸を２方向として織成したカーボンク
ロスにより形成してなる燃料電池用電極において、前記
２方向の炭素繊維からなる糸の一方は、他方と直角に交
差しない方向としたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】以上のように構成された本発明の燃料電池は、
電極と集電極とを、カーボンクロスを織成する糸の方向
のうち少なくとも２方向が燃料ガスの流路の方向と交差
する配置としたことにより、カーボンクロスを織成する
糸のうち導電体に接する糸が多くなり、電極と集電極と
の電子の授受を容易とする。この結果、燃料電池の内部
抵抗は小さくなる。
電極と集電極とを、カーボンクロスを織成する糸の方向
のうち少なくとも２方向が燃料ガスの流路の方向と交差
する配置としたことにより、カーボンクロスを織成する
糸のうち導電体に接する糸が多くなり、電極と集電極と
の電子の授受を容易とする。この結果、燃料電池の内部
抵抗は小さくなる。
【００１３】ここで、カーボンクロスを３方向の炭素繊
維からなる糸で織成し、電極と集電極とを、カーボンク
ロスを織成する糸の方向のいずれもが燃料ガスの流路の
方向と交差する配置とした燃料電池とすれば、電極と集
電極との電子の授受が容易となる他、カーボンクロスの
強度も高くなる。また、カーボンクロスをノンクリンプ
織りとした燃料電池とすれば、電極と集電極との接触面
積が大きくなって、電子の授受は容易となり、燃料電池
の内部抵抗は小さくなる。
維からなる糸で織成し、電極と集電極とを、カーボンク
ロスを織成する糸の方向のいずれもが燃料ガスの流路の
方向と交差する配置とした燃料電池とすれば、電極と集
電極との電子の授受が容易となる他、カーボンクロスの
強度も高くなる。また、カーボンクロスをノンクリンプ
織りとした燃料電池とすれば、電極と集電極との接触面
積が大きくなって、電子の授受は容易となり、燃料電池
の内部抵抗は小さくなる。
【００１４】本発明の第１の燃料電池用電極は、炭素繊
維からなる糸を、外観形状である矩形形状が有する二つ
の辺方向のいずれとも交差する方向としたことにより、
通常の集電極（矩形形状が有する二つの辺方向と平行に
燃料ガスの流路を形成する集電極）と組み合わせて燃料
電池を構成すれば、集電極に接する糸が多くなり、集電
極との電子の授受は容易となる。この結果、燃料電池の
内部抵抗は小さくなる。
維からなる糸を、外観形状である矩形形状が有する二つ
の辺方向のいずれとも交差する方向としたことにより、
通常の集電極（矩形形状が有する二つの辺方向と平行に
燃料ガスの流路を形成する集電極）と組み合わせて燃料
電池を構成すれば、集電極に接する糸が多くなり、集電
極との電子の授受は容易となる。この結果、燃料電池の
内部抵抗は小さくなる。
【００１５】また、本発明の第２の燃料電池用電極は、
２方向の炭素繊維からなる糸の一方を、他方と直角に交
差しない方向としたことにより、通常の集電極と組み合
わせて燃料電池を構成すれば、集電極に接する糸を多く
することが可能となり、集電極との電子の授受を容易と
することができる。この結果、燃料電池の内部抵抗は小
さくなる。
２方向の炭素繊維からなる糸の一方を、他方と直角に交
差しない方向としたことにより、通常の集電極と組み合
わせて燃料電池を構成すれば、集電極に接する糸を多く
することが可能となり、集電極との電子の授受を容易と
することができる。この結果、燃料電池の内部抵抗は小
さくなる。
【００１６】
【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１は、本発明の一実施例である固体高分子型
燃料電池のセル構造の模式図である。図示するように、
セルは、電解質１０と、陽極２０および陰極３０と、陽
極側燃料および陰極側燃料の流路を形成すると共に陽極
２０および陰極３０と電子の授受を行なう集電極４０お
よび５０と、各セルを仕切るセパレータ６０とにより構
成されている。
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１は、本発明の一実施例である固体高分子型
燃料電池のセル構造の模式図である。図示するように、
セルは、電解質１０と、陽極２０および陰極３０と、陽
極側燃料および陰極側燃料の流路を形成すると共に陽極
２０および陰極３０と電子の授受を行なう集電極４０お
よび５０と、各セルを仕切るセパレータ６０とにより構
成されている。
【００１７】陽極２０は、図２に例示するように、炭素
繊維からなる縦糸２２と炭素繊維からなる横糸２４とを
平織りとしたカーボンクロスを、陽極２０の外周を形成
する辺と縦糸２２および横糸２４とがそれぞれ角度４５
度のとなるように裁断して形成されている。このカーボ
ンクロスには、触媒としての白金または白金と他の金属
からなる合金等を担持したカーボン粉が、クロスの隙間
に練り込まれている。陰極３０は、陽極２０と同一の構
成をしている。
繊維からなる縦糸２２と炭素繊維からなる横糸２４とを
平織りとしたカーボンクロスを、陽極２０の外周を形成
する辺と縦糸２２および横糸２４とがそれぞれ角度４５
度のとなるように裁断して形成されている。このカーボ
ンクロスには、触媒としての白金または白金と他の金属
からなる合金等を担持したカーボン粉が、クロスの隙間
に練り込まれている。陰極３０は、陽極２０と同一の構
成をしている。
【００１８】電解質１０は、高分子材料、例えばフッ素
系樹脂により形成されたイオン交換膜であり、湿潤状態
で良好な電気電導性を示す。集電極４０および５０は、
多孔質でガス透過性を有するポーラスカーボンにより形
成されており、気孔率が４０ないし８０％のものであ
る。また、集電極４０には、複数のリブ４２が形成され
ており、このリブ４２と陽極２０の表面とで陽極燃料の
酸素含有ガスの流路をなすと共に陽極２０で生成する水
を集水する流路４８を形成している。集電極５０にも、
複数のリブ５２が形成されており、このリブ５２と陰極
３０の表面とで陰極燃料の水素含有ガスと水蒸気との混
合ガスの流路５８を形成している。セパレータ６０は、
カーボンを圧縮してガス不透過としたガス不透過カーボ
ンにより形成されており、電解質１０，電極２０，３
０，集電極４０および５０により構成されるセルをその
厚み方向に積層する際の隔壁をなす。
系樹脂により形成されたイオン交換膜であり、湿潤状態
で良好な電気電導性を示す。集電極４０および５０は、
多孔質でガス透過性を有するポーラスカーボンにより形
成されており、気孔率が４０ないし８０％のものであ
る。また、集電極４０には、複数のリブ４２が形成され
ており、このリブ４２と陽極２０の表面とで陽極燃料の
酸素含有ガスの流路をなすと共に陽極２０で生成する水
を集水する流路４８を形成している。集電極５０にも、
複数のリブ５２が形成されており、このリブ５２と陰極
３０の表面とで陰極燃料の水素含有ガスと水蒸気との混
合ガスの流路５８を形成している。セパレータ６０は、
カーボンを圧縮してガス不透過としたガス不透過カーボ
ンにより形成されており、電解質１０，電極２０，３
０，集電極４０および５０により構成されるセルをその
厚み方向に積層する際の隔壁をなす。
【００１９】こうして形成された各部材をセパレータ６
０，集電極４０，陽極２０，電解質１０，陰極３０，集
電極５０，セパレータ６０の順に積層して固体高分子型
燃料電池を構成する。このとき陽極２０と集電極４０と
は、図３に示すように接触する。図３は、陽極２０と集
電極４０との接触状態を示した説明図である。陽極２０
は、縦糸２２および横糸２４と角度４５度となるように
裁断して形成したので、陽極２０の縦糸２２および横糸
２４は、集電極４０のリブ４２と４５度の角度で交差す
る。すなわち、燃料ガスの流路４８と４５度の角度で交
差する。この結果、陽極２０の縦糸２２および横糸２４
のすべての糸は、リブ４２と直接接触する。なお、陰極
３０と集電極５０との接触状態も同様である。
０，集電極４０，陽極２０，電解質１０，陰極３０，集
電極５０，セパレータ６０の順に積層して固体高分子型
燃料電池を構成する。このとき陽極２０と集電極４０と
は、図３に示すように接触する。図３は、陽極２０と集
電極４０との接触状態を示した説明図である。陽極２０
は、縦糸２２および横糸２４と角度４５度となるように
裁断して形成したので、陽極２０の縦糸２２および横糸
２４は、集電極４０のリブ４２と４５度の角度で交差す
る。すなわち、燃料ガスの流路４８と４５度の角度で交
差する。この結果、陽極２０の縦糸２２および横糸２４
のすべての糸は、リブ４２と直接接触する。なお、陰極
３０と集電極５０との接触状態も同様である。
【００２０】こうして構成された固体高分子型燃料電池
は、陽極２０および陰極３０で上述した化学反応式によ
り水素と酸素とが反応し、その反応エネルギ（化学エネ
ルギ）を直接電気エネルギに変換する。
は、陽極２０および陰極３０で上述した化学反応式によ
り水素と酸素とが反応し、その反応エネルギ（化学エネ
ルギ）を直接電気エネルギに変換する。
【００２１】次に、化学反応の際に行なわれる固体高分
子型燃料電池内の電子の授受について説明する。集電極
４０は、セパレータ６０を介して隣のセルの陰極側の集
電極５０から伝達された電子を、陽極２０の縦糸２２お
よび横糸２４に各糸がリブ４２に接している部分を介し
て直接伝達する。伝達された電子は、縦糸２２および横
糸２４内を移動し、陽極２０に練り込んだ触媒表面で水
を生成する反応に用いられる。集電極４０から陽極２０
の各糸へ電子を伝達する際に生じる電気抵抗は、集電極
４０から他の糸を介してのみ電子が伝達される配置とな
る糸はないので、糸と糸との接触抵抗はなく、集電極４
０と糸との接触抵抗のみとなる。
子型燃料電池内の電子の授受について説明する。集電極
４０は、セパレータ６０を介して隣のセルの陰極側の集
電極５０から伝達された電子を、陽極２０の縦糸２２お
よび横糸２４に各糸がリブ４２に接している部分を介し
て直接伝達する。伝達された電子は、縦糸２２および横
糸２４内を移動し、陽極２０に練り込んだ触媒表面で水
を生成する反応に用いられる。集電極４０から陽極２０
の各糸へ電子を伝達する際に生じる電気抵抗は、集電極
４０から他の糸を介してのみ電子が伝達される配置とな
る糸はないので、糸と糸との接触抵抗はなく、集電極４
０と糸との接触抵抗のみとなる。
【００２２】また、陰極３０は、水素をイオン化する際
に発生した電子を、縦糸または横糸から各糸がリブ５２
に接している部分を介して直接集電極５０に伝達する。
伝達された電子は、セパレータ６０を介して隣のセルの
陽極側の集電極４０に伝達される。陰極３０の各糸から
集電極５０へ電子を伝達する際に生じる電気抵抗も、陽
極２０の場合と同様に各糸と集電極５０との接触抵抗の
みとなる。
に発生した電子を、縦糸または横糸から各糸がリブ５２
に接している部分を介して直接集電極５０に伝達する。
伝達された電子は、セパレータ６０を介して隣のセルの
陽極側の集電極４０に伝達される。陰極３０の各糸から
集電極５０へ電子を伝達する際に生じる電気抵抗も、陽
極２０の場合と同様に各糸と集電極５０との接触抵抗の
みとなる。
【００２３】以上説明した固体高分子型燃料電池では、
陽極２０と集電極４０とを、陽極２０の縦糸２２および
横糸２４が集電極４０のリブ４２と４５度の角度で交差
する配置としたので、すべての糸がリブ４２と接触する
ことができ、陽極２０と集電極４０との接触抵抗を小さ
くすることができる。この結果、セル内の内部抵抗が小
さくなるので、負荷電流密度を大きくしての運転が可能
となり、高出力の燃料電池とすることができる。また、
セル内の内部抵抗が小さくなることにより熱損失も小さ
くなるので、固体高分子型燃料電池を冷却する冷却シス
テムを小型化あるいは簡略化することができ、固体高分
子型燃料電池全体として低コスト化することができる。
高出力で熱損失が少なく小型化が可能となるので、自動
車等の移動体に搭載する電池として有効なものとなる。
陽極２０と集電極４０とを、陽極２０の縦糸２２および
横糸２４が集電極４０のリブ４２と４５度の角度で交差
する配置としたので、すべての糸がリブ４２と接触する
ことができ、陽極２０と集電極４０との接触抵抗を小さ
くすることができる。この結果、セル内の内部抵抗が小
さくなるので、負荷電流密度を大きくしての運転が可能
となり、高出力の燃料電池とすることができる。また、
セル内の内部抵抗が小さくなることにより熱損失も小さ
くなるので、固体高分子型燃料電池を冷却する冷却シス
テムを小型化あるいは簡略化することができ、固体高分
子型燃料電池全体として低コスト化することができる。
高出力で熱損失が少なく小型化が可能となるので、自動
車等の移動体に搭載する電池として有効なものとなる。
【００２４】なお、本実施例では、触媒を担持したカー
ボン粉をカーボンクロスに練り込んだが、カーボンクロ
ス表面に塗布する構成も好適である。また、本実施例で
は、集電極４０，５０およびセパレータ６０を別体とし
て形成したが、集電極４０とセパレータ６０をガス不透
過カーボンにより一体として形成する構成や集電極５０
とセパレータ６０をガス不透過カーボンにより一体とし
て形成する構成、集電極４０，５０およびセパレータ６
０をガス不透過カーボンにより一体として形成する構成
も好適である。
ボン粉をカーボンクロスに練り込んだが、カーボンクロ
ス表面に塗布する構成も好適である。また、本実施例で
は、集電極４０，５０およびセパレータ６０を別体とし
て形成したが、集電極４０とセパレータ６０をガス不透
過カーボンにより一体として形成する構成や集電極５０
とセパレータ６０をガス不透過カーボンにより一体とし
て形成する構成、集電極４０，５０およびセパレータ６
０をガス不透過カーボンにより一体として形成する構成
も好適である。
【００２５】本実施例では、陽極２０と集電極４０と
を、陽極２０の縦糸２２および横糸２４と集電極４０の
リブ４２とが４５度の角度で交差する配置としたが、縦
糸２２および横糸２４のいずれもがリブ４２と直接接触
すればよいので、縦糸２２または横糸２４とリブ４２が
平行とならない角度であれば如何なる角度であってもか
まわない。この角度の最小値は、燃料ガスの流路４８の
幅と長さにより定められるものである。なお、陰極３０
と集電極５０との配置についても同様である。以下、特
に記載しない限り、陽極と集電極との関係について記載
される事項は、陰極と集電極との関係についても同様に
言えることである。
を、陽極２０の縦糸２２および横糸２４と集電極４０の
リブ４２とが４５度の角度で交差する配置としたが、縦
糸２２および横糸２４のいずれもがリブ４２と直接接触
すればよいので、縦糸２２または横糸２４とリブ４２が
平行とならない角度であれば如何なる角度であってもか
まわない。この角度の最小値は、燃料ガスの流路４８の
幅と長さにより定められるものである。なお、陰極３０
と集電極５０との配置についても同様である。以下、特
に記載しない限り、陽極と集電極との関係について記載
される事項は、陰極と集電極との関係についても同様に
言えることである。
【００２６】本実施例では、カーボンクロスを縦糸２２
および横糸２４の２軸で織成したが、カーボンクロスを
３軸で織成する構成も好適である。図４は、炭素繊維か
らなる横糸１２４，斜糸１２６および１２８により織成
したカーボンクロスからなる陽極１２０の一部を拡大し
た拡大図である。図示するように、陽極１２０を形成す
る３軸織りのカーボンクロスは、横糸１２４と斜糸１２
６および１２８とが、それぞれが６０度の角度で交差し
て織成されている。この陽極１２０を用いれば、陽極１
２０と集電極４０との配置を如何なる配置としても、少
なくとも２軸方向の糸は、集電極４０のリブ４２と直接
接触するので、陽極１２０と集電極４０との接触抵抗を
小さくすることができる。また、図５に例示したよう
に、すべての糸（横糸１２４，斜糸１２６および１２
８）が、集電極４０のリブ４２と交差する配置とし、リ
ブ４２に直接接触する構成とすれば、陽極１２０と集電
極４０との接触抵抗をさらに小さくすることができる。
さらに、カーボンクロスを３軸織りにしたことにより、
２軸織りに比して、引張りに対する耐変形性に優れ、強
度を大きくすることができる。この結果、陽極１２０と
電解質１０との熱膨張率の相違により生じる熱ストレス
や、吸湿・乾燥に伴う電解質１０の伸縮によるストレス
に対する耐久性を増すことができ、耐久信頼性に優れた
固体高分子型燃料電池とすることができる。
および横糸２４の２軸で織成したが、カーボンクロスを
３軸で織成する構成も好適である。図４は、炭素繊維か
らなる横糸１２４，斜糸１２６および１２８により織成
したカーボンクロスからなる陽極１２０の一部を拡大し
た拡大図である。図示するように、陽極１２０を形成す
る３軸織りのカーボンクロスは、横糸１２４と斜糸１２
６および１２８とが、それぞれが６０度の角度で交差し
て織成されている。この陽極１２０を用いれば、陽極１
２０と集電極４０との配置を如何なる配置としても、少
なくとも２軸方向の糸は、集電極４０のリブ４２と直接
接触するので、陽極１２０と集電極４０との接触抵抗を
小さくすることができる。また、図５に例示したよう
に、すべての糸（横糸１２４，斜糸１２６および１２
８）が、集電極４０のリブ４２と交差する配置とし、リ
ブ４２に直接接触する構成とすれば、陽極１２０と集電
極４０との接触抵抗をさらに小さくすることができる。
さらに、カーボンクロスを３軸織りにしたことにより、
２軸織りに比して、引張りに対する耐変形性に優れ、強
度を大きくすることができる。この結果、陽極１２０と
電解質１０との熱膨張率の相違により生じる熱ストレス
や、吸湿・乾燥に伴う電解質１０の伸縮によるストレス
に対する耐久性を増すことができ、耐久信頼性に優れた
固体高分子型燃料電池とすることができる。
【００２７】本実施例では、陽極２０を縦糸２２および
横糸２４で平織りにより織成したカーボンクロスとした
が、綾織り、朱子織り等如何なる織り方でもかまわな
い。陽極２２０の一部を拡大して例示した図６に示すよ
うに、陽極２２０をノンクリンプ織りで織成したカーボ
ンクロスとする構成も好適である。この織り方による
と、陽極２２０は、まっすぐに配列された縦糸２２２と
横糸２２４とを補助縦糸２２３と補助横糸２２５とによ
り束ねるようにして織成される。このノンクリンプ織り
とした陽極２２０では、縦糸２２２と横糸２２４は交差
しないので、陽極２２０の表面の凹凸を少なくすること
ができ、陽極２２０と集電極４０との接触面積を大きく
して、接触抵抗を小さくすることができる。
横糸２４で平織りにより織成したカーボンクロスとした
が、綾織り、朱子織り等如何なる織り方でもかまわな
い。陽極２２０の一部を拡大して例示した図６に示すよ
うに、陽極２２０をノンクリンプ織りで織成したカーボ
ンクロスとする構成も好適である。この織り方による
と、陽極２２０は、まっすぐに配列された縦糸２２２と
横糸２２４とを補助縦糸２２３と補助横糸２２５とによ
り束ねるようにして織成される。このノンクリンプ織り
とした陽極２２０では、縦糸２２２と横糸２２４は交差
しないので、陽極２２０の表面の凹凸を少なくすること
ができ、陽極２２０と集電極４０との接触面積を大きく
して、接触抵抗を小さくすることができる。
【００２８】本実施例の集電極４０との関係で好適なカ
ーボンクロスの織り方として、図７に例示するように、
カーボンクロスの２方向の糸に所定の角度を持たせた織
り方（例えば、斜文織り等）もある。図示するように、
陽極３２０は、横糸３２４と、横糸３２４に所定角度α
で交差する斜糸３２６とで織成したカーボンクロスで形
成されている。したがって、横糸３２４は、集電極４０
のリブ４２と約９０度の角度で交差し、斜糸３２６は、
リブ４２と角度（９０−α）で交差する。このため、す
べての糸がリブ４２に接触することになり、陽極３２０
と集電極４０との接触抵抗を小さくすることができる。
なお、所定角度αの最小値は、集電極４０の流路４８の
幅と長さにより定められる。
ーボンクロスの織り方として、図７に例示するように、
カーボンクロスの２方向の糸に所定の角度を持たせた織
り方（例えば、斜文織り等）もある。図示するように、
陽極３２０は、横糸３２４と、横糸３２４に所定角度α
で交差する斜糸３２６とで織成したカーボンクロスで形
成されている。したがって、横糸３２４は、集電極４０
のリブ４２と約９０度の角度で交差し、斜糸３２６は、
リブ４２と角度（９０−α）で交差する。このため、す
べての糸がリブ４２に接触することになり、陽極３２０
と集電極４０との接触抵抗を小さくすることができる。
なお、所定角度αの最小値は、集電極４０の流路４８の
幅と長さにより定められる。
【００２９】本実施例では、集電極４０を、平行に配置
した複数のリブ４２を有する構成としたが、図８に例示
するように、集電極４０ｂが複数の凸部４２ｂを有する
構成も好適である。この場合、燃料ガスの流路は凸部４
２ｂの間となり、通常の流路の方向は、図８中矢印で示
す上下方向か左右方向となる。陽極２０の縦糸２２およ
び横糸２４は、この流路の方向と交差する配置となり、
ほとんどの糸が凸部４２ｂと直接接触する。凸部４２ｂ
の幅ａを凸部間ｂより大きくすれば、凸部４２ｂの辺と
４５度をなす全ての糸は、いずれかの凸部４２ｂと直接
接触し、陽極２０と集電極４０ｂとの接触抵抗を小さく
することができる。このように、複数の凸部４２ｂを有
する集電極４０ｂとすれば、陽極２０と燃料ガスとの接
触面積を大きくとることができ、陽極２０の触媒表面へ
の燃料ガスの供給を容易とすることができる。
した複数のリブ４２を有する構成としたが、図８に例示
するように、集電極４０ｂが複数の凸部４２ｂを有する
構成も好適である。この場合、燃料ガスの流路は凸部４
２ｂの間となり、通常の流路の方向は、図８中矢印で示
す上下方向か左右方向となる。陽極２０の縦糸２２およ
び横糸２４は、この流路の方向と交差する配置となり、
ほとんどの糸が凸部４２ｂと直接接触する。凸部４２ｂ
の幅ａを凸部間ｂより大きくすれば、凸部４２ｂの辺と
４５度をなす全ての糸は、いずれかの凸部４２ｂと直接
接触し、陽極２０と集電極４０ｂとの接触抵抗を小さく
することができる。このように、複数の凸部４２ｂを有
する集電極４０ｂとすれば、陽極２０と燃料ガスとの接
触面積を大きくとることができ、陽極２０の触媒表面へ
の燃料ガスの供給を容易とすることができる。
【００３０】また、図９に例示するように、一本の燃料
ガスの流路が入口から出口に向かって折り返して配置さ
れる集電極４０ｃとした構成も好適である。集電極４０
ｃには、図示するように、陽極２０の表面とで、入口４
９ａから出口４９ｂに向かって平行に折り返す燃料ガス
の流路４８ｃを形成する凸部４２ｃが形成されている。
陽極２０の縦糸２２および横糸２４は、流路４８ｃと交
差する配置となり、全ての糸が凸部４２ｃと直接接触す
る。よって陽極２０と集電極４０ｃとの電子の授受を容
易とし、固体高分子型燃料電池の内部抵抗を小さくす
る。
ガスの流路が入口から出口に向かって折り返して配置さ
れる集電極４０ｃとした構成も好適である。集電極４０
ｃには、図示するように、陽極２０の表面とで、入口４
９ａから出口４９ｂに向かって平行に折り返す燃料ガス
の流路４８ｃを形成する凸部４２ｃが形成されている。
陽極２０の縦糸２２および横糸２４は、流路４８ｃと交
差する配置となり、全ての糸が凸部４２ｃと直接接触す
る。よって陽極２０と集電極４０ｃとの電子の授受を容
易とし、固体高分子型燃料電池の内部抵抗を小さくす
る。
【００３１】この他、図１０に例示するように、カーボ
ンクロスを縦糸および横糸に沿って裁断（通常の裁断）
した陽極と、縦糸および横糸と交差する燃料ガスの流路
を有する集電極とする構成も好適である。図示するよう
に、陽極４２０は、縦糸４２２および横糸４２４で織成
したカーボンクロスを、縦糸４２２および横糸４２４に
沿って裁断して形成される。集電極４４０は、陽極４２
０と接する面に複数の屈曲したリブ４４２が形成されて
おり、このリブ４４２と陽極４２０の表面とで屈曲した
陽極燃料ガスの流路４４８を形成している。このため、
陽極４２０と集電極４４０とは、陽極４２０の縦糸４２
２および横糸４２４とリブ４４２とが交差する配置とな
り、縦糸４２２および横糸４２４の各糸はリブ４４２と
直接接触する。この固体高分子型燃料電池では、燃料ガ
スの流路４４８を屈曲したリブ４４２により形成したの
で、カーボンクロスを通常に裁断した陽極４２０を用い
ても、各糸とリブ４４２とを直接接触させることができ
る。カーボンクロスを通常に裁断した陽極４２０を用い
るので、陽極４２０の形成を容易とし、陽極４２０の裁
断の際のロスを少なくすることができる。
ンクロスを縦糸および横糸に沿って裁断（通常の裁断）
した陽極と、縦糸および横糸と交差する燃料ガスの流路
を有する集電極とする構成も好適である。図示するよう
に、陽極４２０は、縦糸４２２および横糸４２４で織成
したカーボンクロスを、縦糸４２２および横糸４２４に
沿って裁断して形成される。集電極４４０は、陽極４２
０と接する面に複数の屈曲したリブ４４２が形成されて
おり、このリブ４４２と陽極４２０の表面とで屈曲した
陽極燃料ガスの流路４４８を形成している。このため、
陽極４２０と集電極４４０とは、陽極４２０の縦糸４２
２および横糸４２４とリブ４４２とが交差する配置とな
り、縦糸４２２および横糸４２４の各糸はリブ４４２と
直接接触する。この固体高分子型燃料電池では、燃料ガ
スの流路４４８を屈曲したリブ４４２により形成したの
で、カーボンクロスを通常に裁断した陽極４２０を用い
ても、各糸とリブ４４２とを直接接触させることができ
る。カーボンクロスを通常に裁断した陽極４２０を用い
るので、陽極４２０の形成を容易とし、陽極４２０の裁
断の際のロスを少なくすることができる。
【００３２】本実施例では、陽極２０および陰極３０を
カーボンクロスにより形成し、集電極４０および５０を
ポーラスカーボンで形成したが、図１１に例示するよう
に、陽極５２０および５３０をガス透過性のポーラスカ
ーボンにより形成し、集電極５４０および５５０をカー
ボンクロスにより形成する構成も好適である。電極と集
電極とのうち一方がカーボンクロスで他方がポーラスカ
ーボンであれば、電極と集電極との接触状態は同様に考
えられるからである。この固体高分子型燃料電池では、
陽極５２０には、複数のリブ５２２が形成されており、
このリブ５２２と集電極５４０の表面とで陽極燃料の流
路をなす流路５２８を形成する。また、陰極５３０に
も、複数のリブ５３２が形成されており、このリブ５３
２と集電極５５０の表面とで陰極燃料の流路５３８を形
成する。
カーボンクロスにより形成し、集電極４０および５０を
ポーラスカーボンで形成したが、図１１に例示するよう
に、陽極５２０および５３０をガス透過性のポーラスカ
ーボンにより形成し、集電極５４０および５５０をカー
ボンクロスにより形成する構成も好適である。電極と集
電極とのうち一方がカーボンクロスで他方がポーラスカ
ーボンであれば、電極と集電極との接触状態は同様に考
えられるからである。この固体高分子型燃料電池では、
陽極５２０には、複数のリブ５２２が形成されており、
このリブ５２２と集電極５４０の表面とで陽極燃料の流
路をなす流路５２８を形成する。また、陰極５３０に
も、複数のリブ５３２が形成されており、このリブ５３
２と集電極５５０の表面とで陰極燃料の流路５３８を形
成する。
【００３３】以上本発明の実施例の一例として固体高分
子型燃料電池および固体高分子型燃料電池にもちいられ
る電極について説明したが、りん酸型燃料電池やアルカ
リ型燃料電池等の種々の電池およびこれらの電池に用い
られる電極にも実施し得る。また、燃料電池と同一の構
成で、化学反応が逆となる装置、例えば、実施例の固体
高分子型燃料電池と同一の構成で、化学反応が逆となる
いわゆる水の電気分解装置や水素発生装置等およびこれ
らの装置に用いられる電極にも実施し得る。
子型燃料電池および固体高分子型燃料電池にもちいられ
る電極について説明したが、りん酸型燃料電池やアルカ
リ型燃料電池等の種々の電池およびこれらの電池に用い
られる電極にも実施し得る。また、燃料電池と同一の構
成で、化学反応が逆となる装置、例えば、実施例の固体
高分子型燃料電池と同一の構成で、化学反応が逆となる
いわゆる水の電気分解装置や水素発生装置等およびこれ
らの装置に用いられる電極にも実施し得る。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の燃料電池で
は、電極と集電極とを、カーボンクロスを織成する糸の
方向のうち少なくとも２方向が燃料ガスの流路の方向と
交差する配置としたので、カーボンクロスを織成する糸
のうち導電体に接する糸を多くすることができ、電極と
集電極との電子の授受を容易とし、燃料電池の内部抵抗
を小さくすることができる。
は、電極と集電極とを、カーボンクロスを織成する糸の
方向のうち少なくとも２方向が燃料ガスの流路の方向と
交差する配置としたので、カーボンクロスを織成する糸
のうち導電体に接する糸を多くすることができ、電極と
集電極との電子の授受を容易とし、燃料電池の内部抵抗
を小さくすることができる。
【００３５】カーボンクロスを３方向の炭素繊維からな
る糸で織成し、電極と集電極とを、カーボンクロスを織
成する糸の方向のいずれもが燃料ガスの流路の方向と交
差する配置とした燃料電池とすれば、電極と集電極との
電子の授受を容易にする他、カーボンクロスの強度を高
くすることができる。また、カーボンクロスをノンクリ
ンプ織りとした燃料電池とすれば、電極と集電極との接
触面積を大きくして、燃料電池の内部抵抗を小さくする
ことができる。
る糸で織成し、電極と集電極とを、カーボンクロスを織
成する糸の方向のいずれもが燃料ガスの流路の方向と交
差する配置とした燃料電池とすれば、電極と集電極との
電子の授受を容易にする他、カーボンクロスの強度を高
くすることができる。また、カーボンクロスをノンクリ
ンプ織りとした燃料電池とすれば、電極と集電極との接
触面積を大きくして、燃料電池の内部抵抗を小さくする
ことができる。
【００３６】本発明の第１の燃料電池用電極では、炭素
繊維からなる糸を、外観形状である矩形形状が有する二
つの辺方向のいずれもと交差する方向としたので、通常
の集電極と組み合わせて燃料電池を構成するば、集電極
に接する糸を多くすることができ、集電極との電子の授
受を容易とする。この結果、燃料電池の内部抵抗を小さ
くすることができる。
繊維からなる糸を、外観形状である矩形形状が有する二
つの辺方向のいずれもと交差する方向としたので、通常
の集電極と組み合わせて燃料電池を構成するば、集電極
に接する糸を多くすることができ、集電極との電子の授
受を容易とする。この結果、燃料電池の内部抵抗を小さ
くすることができる。
【００３７】また、本発明の第２の燃料電池用電極で
は、２方向の炭素繊維からなる糸の一方を、他方と直角
に交差しない方向としたので、通常の集電極と組み合わ
せて燃料電池を構成すれば、集電極に接する糸を多くす
ることができ、集電極との電子の授受を容易とする。こ
の結果、燃料電池の内部抵抗を小さくすることができ
る。
は、２方向の炭素繊維からなる糸の一方を、他方と直角
に交差しない方向としたので、通常の集電極と組み合わ
せて燃料電池を構成すれば、集電極に接する糸を多くす
ることができ、集電極との電子の授受を容易とする。こ
の結果、燃料電池の内部抵抗を小さくすることができ
る。
【図１】本発明の一実施例である固体高分子型燃料電池
のセル構造の模式図である。
のセル構造の模式図である。
【図２】陽極２０の一部を拡大した拡大説明図である。
【図３】陽極２０と集電極４０との接触状態を示した説
明図である。
明図である。
【図４】陽極１２０の一部を拡大した拡大説明図であ
る。
る。
【図５】陽極１２０と集電極４０との接触状態を示した
説明図である。
説明図である。
【図６】陽極２２０の一部を拡大した拡大説明図であ
る。
る。
【図７】陽極３２０と集電極４０との接触状態を示した
説明図である。
説明図である。
【図８】陽極２０と集電極４０ｂとの接触状態を示した
説明図である。
説明図である。
【図９】陽極２０と集電極４０ｃとの接触状態を示した
説明図である。
説明図である。
【図１０】陽極４２０と集電極４４０との接触状態を示
した説明図である。
した説明図である。
【図１１】実施例の固体高分子型燃料電池の変形例のセ
ル構造を示した模式図である。
ル構造を示した模式図である。
【符号の説明】 １０…電解質 ２０…陽極 ２２…縦糸 ２４…横糸 ３０…陰極 ４０，５０…集電極 ４０ｂ，４０ｃ…集電極 ４２，５２…リブ ４２ｂ…凸部 ４５…角度 ４８…流路 ４８ｃ…流路 ４９ａ…入口 ４９ｂ…出口 ５８…流路 ６０…セパレータ １２０…陽極 ２２０…陽極 ２２２…縦糸 ２２３…補助縦糸 ２２４…横糸 ２２５…補助横糸 ２２６，２２８…斜糸 ３２０…陽極 ３２４…横糸 ３２６…斜糸 ４２０…陽極 ４２２…縦糸 ４２４…横糸 ４４０…集電極 ４４２…リブ ４４８…流路 ５２０…陽極 ５２２…リブ ５２８…流路 ５３０…陰極 ５３２…リブ ５３８…流路 ５４０，５５０…集電極
Claims (5)
- 【請求項１】 電解質と、該電解質に接して設けられた
二つの電極と、該両電極と前記電解質とで形成する発電
層に接して設けられた二つの集電極とを備え、 前記電極または前記集電極のいずれか一方は、炭素繊維
からなる糸で織成したカーボンクロスにより形成され、
他方は、該カーボンクロスと接する面に凹凸部を有する
導電体により形成され、前記カーボンクロスの表面と前
記導電体の凹凸部とで燃料ガスの流路を形成する燃料電
池において、 前記電極と前記集電極とを、前記カーボンクロスを織成
する糸の方向のうち少なくとも２方向が前記燃料ガスの
流路の方向と交差する配置としたことを特徴とする燃料
電池。 - 【請求項２】 前記カーボンクロスは、３方向の炭素繊
維からなる糸で織成され、 前記電極と前記集電極とを、前記カーボンクロスを織成
する糸の方向のいずれもが前記燃料ガスの流路の方向と
交差する配置とした請求項１記載の燃料電池。 - 【請求項３】 前記カーボンクロスは、炭素繊維からな
る糸が交差することにより生じる屈曲がない織り方（ノ
ンクリンプ織り）で織成した請求項１記載の燃料電池。 - 【請求項４】 炭素繊維からなる糸で織成したカーボン
クロスを矩形形状に形成してなる燃料電池用電極におい
て、 前記炭素繊維からなる糸を、前記矩形形状が有する二つ
の辺方向のいずれとも交差する方向としたことを特徴と
する燃料電池用電極。 - 【請求項５】 炭素繊維からなる糸を２方向として織成
したカーボンクロスにより形成してなる燃料電池用電極
において、 前記２方向の炭素繊維からなる糸の一方は、他方と直角
に交差しない方向としたことを特徴とする燃料電池用電
極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5307261A JPH07135001A (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 燃料電池および燃料電池用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5307261A JPH07135001A (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 燃料電池および燃料電池用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135001A true JPH07135001A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17966985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5307261A Pending JPH07135001A (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 燃料電池および燃料電池用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07135001A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1184925A2 (de) * | 2000-08-31 | 2002-03-06 | dmc2 Degussa Metals Catalysts Cerdec AG | PEM-Brennstoffzellenstapel |
| JP2005093095A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| WO2006075681A1 (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 燃料電池用スタック及び燃料電池 |
| JP2006222024A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 固体高分子型燃料電池、膜−電極接合体およびガス拡散電極基材 |
| WO2011162027A1 (ja) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | ソニー株式会社 | バイオ燃料電池 |
| JP2012079615A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
-
1993
- 1993-11-12 JP JP5307261A patent/JPH07135001A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1184925A2 (de) * | 2000-08-31 | 2002-03-06 | dmc2 Degussa Metals Catalysts Cerdec AG | PEM-Brennstoffzellenstapel |
| EP1184925A3 (de) * | 2000-08-31 | 2006-09-20 | Umicore AG & Co. KG | PEM-Brennstoffzellenstapel |
| KR100856337B1 (ko) * | 2000-08-31 | 2008-09-04 | 우미코레 아게 운트 코 카게 | 중합체 전해질 연료 전지 스택 |
| JP2005093095A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| WO2006075681A1 (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 燃料電池用スタック及び燃料電池 |
| US7632589B2 (en) | 2005-01-14 | 2009-12-15 | Panasonic Corporation | Fuel-cell stack and fuel cell |
| JP2006222024A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 固体高分子型燃料電池、膜−電極接合体およびガス拡散電極基材 |
| WO2011162027A1 (ja) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | ソニー株式会社 | バイオ燃料電池 |
| JP2012079615A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7150934B2 (en) | Electrolyte film electrode union, fuel cell containing the same and process for producing them | |
| JP3553210B2 (ja) | 燃料電池を搭載した移動体における燃料電池システム | |
| JP4054837B2 (ja) | 燃料電池用スタック及び燃料電池 | |
| CN103053057B (zh) | 燃料电池 | |
| EP1176654A2 (en) | Fuel cell | |
| JP3778506B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池用の電極 | |
| JP3376653B2 (ja) | エネルギ変換装置および電極 | |
| EP2223370B1 (en) | Method of operating fuel cell with high power and high power fuel cell system | |
| JP3141619B2 (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池発電装置 | |
| JPH08124583A (ja) | 燃料電池 | |
| US7638227B2 (en) | Fuel cell having stack structure | |
| JPH11135132A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| US20040115486A1 (en) | Fuel cell | |
| JP2000082482A (ja) | 燃料電池用ガスセパレ―タおよび燃料電池並びに燃料電池におけるガスの流通方法 | |
| JPH07135001A (ja) | 燃料電池および燃料電池用電極 | |
| JP3106554B2 (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池およびその膜包含水とガスの供給方法 | |
| CN110073532B (zh) | 用于燃料电池的双极板和燃料电池 | |
| JP4372370B2 (ja) | 燃料電池 | |
| US20040157111A1 (en) | Fuel cell | |
| JPH0529006A (ja) | 燃料電池 | |
| JP2818944B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池モジュール | |
| JPH08185873A (ja) | 燃料電池 | |
| JP2001135326A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池および同スタック | |
| US6630269B1 (en) | Fuel cell | |
| JP2005222841A (ja) | 燃料電池 |