JPH08203543A - 燃料電池用プレート及びセルスタック - Google Patents
燃料電池用プレート及びセルスタックInfo
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- JPH08203543A JPH08203543A JP7027650A JP2765095A JPH08203543A JP H08203543 A JPH08203543 A JP H08203543A JP 7027650 A JP7027650 A JP 7027650A JP 2765095 A JP2765095 A JP 2765095A JP H08203543 A JPH08203543 A JP H08203543A
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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
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溝加工が不要で製作が容易であり、また軽
量、小型化でき、冷却効率も良く、パッキン（ガスケッ
ト）が不要な上シールが完全にでき、その上安価な燃料
電池用プレート及びセルスタックを提供する。 【構成】 導電性ガス不透過材の両面に、多孔質カーボ
ン・ペーパーの中央部にガス通気孔を形成し外周側部分
をガス不透過処理した上ガス及び冷却水用のマニホール
ド、ノック穴を形成したガス側ペーパーや多孔質カーボ
ン・ペーパーの中央部に冷却水通水部を形成し外周側部
分をガス不透過処理した上ガス及び冷却水用のマニホー
ルド、ノック穴を形成した冷却側ペーパーを積層一体化
されている燃料電池用プレート。これらの燃料電池用プ
レートを適宜選択的に用い、ガス側ペーパー同士を対向
させ、ガス不透過処理部分をそのまま積層して１〜多数
セルの一体型のセルスタックを構成する。
量、小型化でき、冷却効率も良く、パッキン（ガスケッ
ト）が不要な上シールが完全にでき、その上安価な燃料
電池用プレート及びセルスタックを提供する。 【構成】 導電性ガス不透過材の両面に、多孔質カーボ
ン・ペーパーの中央部にガス通気孔を形成し外周側部分
をガス不透過処理した上ガス及び冷却水用のマニホール
ド、ノック穴を形成したガス側ペーパーや多孔質カーボ
ン・ペーパーの中央部に冷却水通水部を形成し外周側部
分をガス不透過処理した上ガス及び冷却水用のマニホー
ルド、ノック穴を形成した冷却側ペーパーを積層一体化
されている燃料電池用プレート。これらの燃料電池用プ
レートを適宜選択的に用い、ガス側ペーパー同士を対向
させ、ガス不透過処理部分をそのまま積層して１〜多数
セルの一体型のセルスタックを構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子固体電解質を備
えた燃料電池を構成するのに用いるプレート及びセルス
タックに関する。
えた燃料電池を構成するのに用いるプレート及びセルス
タックに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電解セルの構造は、図13に示すよ
うに高分子固体電解質31を挾んで上下に平板電極32、3
2′を配し、さらに上下にカーボンプレートのリブ付セ
パレータ33、33′を配し、積層固定したリブ付セパレー
タ型の電解セル34が一般的である。ところで、この電解
セル34に於けるカーボンプレートのリブ付セパレータ3
3、33′は、表裏両面に系統ごとの溝加工が必要なの
で、加工に手間隙がかかり、また材料が厚くなって加工
費、材料費共に多くなり、コスト高となっていた。さら
にシール用のパッキン（ガスケット）が必要であった
が、シールが不完全で、その上高価であった。一方、リ
ブ付セパレータ33、33′の板厚を薄くして軽量化を図ろ
うとすると、機械的強度が弱くなり、破損し易くなり、
薄型化には限界があった。また、上記電解セル34を数10
層に積層してなる燃料電池のセルスタックは、分厚く、
重量増となり、且つ著しく高価となる為、量産型燃料電
池の要求である軽薄短小、低コスト化に対応できなかっ
た。このようなことから、セルスタックのリブ付セパレ
ータ33、33′を再利用することが考えられていたが、回
収、再生、組立が非常に困難で、費用もかかり、デメリ
ットの方が大きいものである。
うに高分子固体電解質31を挾んで上下に平板電極32、3
2′を配し、さらに上下にカーボンプレートのリブ付セ
パレータ33、33′を配し、積層固定したリブ付セパレー
タ型の電解セル34が一般的である。ところで、この電解
セル34に於けるカーボンプレートのリブ付セパレータ3
3、33′は、表裏両面に系統ごとの溝加工が必要なの
で、加工に手間隙がかかり、また材料が厚くなって加工
費、材料費共に多くなり、コスト高となっていた。さら
にシール用のパッキン（ガスケット）が必要であった
が、シールが不完全で、その上高価であった。一方、リ
ブ付セパレータ33、33′の板厚を薄くして軽量化を図ろ
うとすると、機械的強度が弱くなり、破損し易くなり、
薄型化には限界があった。また、上記電解セル34を数10
層に積層してなる燃料電池のセルスタックは、分厚く、
重量増となり、且つ著しく高価となる為、量産型燃料電
池の要求である軽薄短小、低コスト化に対応できなかっ
た。このようなことから、セルスタックのリブ付セパレ
ータ33、33′を再利用することが考えられていたが、回
収、再生、組立が非常に困難で、費用もかかり、デメリ
ットの方が大きいものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、溝加
工が不要で、製作が容易であり、また軽量、小型化で
き、冷却効率も良く、パッキン（ガスケット）が不要な
上シールが完全でしかも安価な燃料電池用プレート及び
セルスタックを提供しようとするものである。
工が不要で、製作が容易であり、また軽量、小型化で
き、冷却効率も良く、パッキン（ガスケット）が不要な
上シールが完全でしかも安価な燃料電池用プレート及び
セルスタックを提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の燃料電池用プレートは、多孔質カーボ
ン・ペーパーの中央部をガス通気孔として残し、外周側
部分をガス不透過処理を施した上で、ガス及び冷却水用
のマニホールド、ノック穴等を形成してガス側ペーパー
とし、このガス側ペーパーを導電性ガス不透過材の両面
に配し、積層一体化したことを特徴とするものである。
の本発明の第１の燃料電池用プレートは、多孔質カーボ
ン・ペーパーの中央部をガス通気孔として残し、外周側
部分をガス不透過処理を施した上で、ガス及び冷却水用
のマニホールド、ノック穴等を形成してガス側ペーパー
とし、このガス側ペーパーを導電性ガス不透過材の両面
に配し、積層一体化したことを特徴とするものである。
【０００５】本発明の第２の燃料電池用プレートは、多
孔質カーボン・ペーパーの中央部をガス通気孔として残
し、外周側部分をガス不透過処理を施した上で、ガス及
び冷却水用のマニホールド、ノック穴等を形成してガス
側ペーパーとし、このガス側ペーパーを導電性ガス不透
過材の片面に配し、導電性ガス不透過材の他の片面に、
多孔質カーボン・ペーパーの中央部を冷却水通水部とし
てそのまま残すか又は親水処理し、外周側部分をガス不
透過処理を施した上で、ガス及び冷却水用のマニホール
ド、ノック穴等を形成してなる冷却側ペーパーを配し、
積層一体化したことを特徴とするものである。
孔質カーボン・ペーパーの中央部をガス通気孔として残
し、外周側部分をガス不透過処理を施した上で、ガス及
び冷却水用のマニホールド、ノック穴等を形成してガス
側ペーパーとし、このガス側ペーパーを導電性ガス不透
過材の片面に配し、導電性ガス不透過材の他の片面に、
多孔質カーボン・ペーパーの中央部を冷却水通水部とし
てそのまま残すか又は親水処理し、外周側部分をガス不
透過処理を施した上で、ガス及び冷却水用のマニホール
ド、ノック穴等を形成してなる冷却側ペーパーを配し、
積層一体化したことを特徴とするものである。
【０００６】本発明の第３の燃料電池用プレートは、第
１の燃料電池用プレートに於ける導電性ガス不透過材
は、両面に積層されたガス側ペーパーのガス通気孔の部
分に接する部分にガスが流れる溝が設けられているもの
である。
１の燃料電池用プレートに於ける導電性ガス不透過材
は、両面に積層されたガス側ペーパーのガス通気孔の部
分に接する部分にガスが流れる溝が設けられているもの
である。
【０００７】本発明の第４の燃料電池用プレートは、第
１の燃料電池用プレートに於ける導電性ガス不透過材
は、両面に積層されたガス側のペーパーのガス通気孔の
部分に接する部分と冷却側ペーパーの冷却水通水部に接
する部分に、夫々ガス及び水が流れる溝が設けられてい
るものである。
１の燃料電池用プレートに於ける導電性ガス不透過材
は、両面に積層されたガス側のペーパーのガス通気孔の
部分に接する部分と冷却側ペーパーの冷却水通水部に接
する部分に、夫々ガス及び水が流れる溝が設けられてい
るものである。
【０００８】本発明の第５の燃料電池用プレートは、上
記各燃料電池用プレートのいずれかに於いて、ガス側ペ
ーパーのガス通気孔の部分に、触媒層を形成し、その上
にガス側ペーパーと重なるように同じ大きさの固体電解
質膜を形成し、その上に前記触媒層と重なるように同じ
大きさの触媒層を形成して積層一体化したことを特徴と
するものである。
記各燃料電池用プレートのいずれかに於いて、ガス側ペ
ーパーのガス通気孔の部分に、触媒層を形成し、その上
にガス側ペーパーと重なるように同じ大きさの固体電解
質膜を形成し、その上に前記触媒層と重なるように同じ
大きさの触媒層を形成して積層一体化したことを特徴と
するものである。
【０００９】本発明のセルスタックの１つは、前記第１
の燃料電池用プレートを中間プレートとし、前記第２の
燃料電池用プレートを冷却プレートとして、ガス側ペー
パー同士を対向させ、ガス不透過処理部分をそのまま積
層して１〜多数セルの一体型のセルスタックを構成した
ことを特徴とするものである。
の燃料電池用プレートを中間プレートとし、前記第２の
燃料電池用プレートを冷却プレートとして、ガス側ペー
パー同士を対向させ、ガス不透過処理部分をそのまま積
層して１〜多数セルの一体型のセルスタックを構成した
ことを特徴とするものである。
【００１０】本発明のセルスタックの他の１つは、前記
第３の燃料電池用プレートを中間プレートとし、前記第
４の燃料電池用プレートを冷却プレートとしてガス側ペ
ーパー同士を対向させ、ガス不透過処理部分をそのまま
積層して１〜多数セルの一体型のセルスタックを構成し
たことを特徴とするものである。
第３の燃料電池用プレートを中間プレートとし、前記第
４の燃料電池用プレートを冷却プレートとしてガス側ペ
ーパー同士を対向させ、ガス不透過処理部分をそのまま
積層して１〜多数セルの一体型のセルスタックを構成し
たことを特徴とするものである。
【００１１】本発明のセルスタックのさらに他の１つ
は、前記第５の燃料電池用プレートを、順次積層して１
〜多数セルの一体型のセルスタックを構成したことを特
徴とするものである。
は、前記第５の燃料電池用プレートを、順次積層して１
〜多数セルの一体型のセルスタックを構成したことを特
徴とするものである。
【００１２】
【作用】上記のように本発明の各燃料電池用プレート
は、導電性ガス不透過材の両面に、多孔質カーボン・ペ
ーパーからなるガス側ペーパーや冷却側ペーパーを配し
て積層したものであるから、極めて薄くて軽量、小型化
でき、冷却効率も良い。また、ガス側ペーパーや冷却側
ペーパーの中央部にガス通気孔や冷却水通水部を形成し
ているので、表裏両面に系統ごとの溝加工が不要であ
り、そしてガス側ペーパーや冷却側ペーパーの外周側部
分にガス不透過処理を施してあるので、その部分の表面
は平滑でシール性が良い。
は、導電性ガス不透過材の両面に、多孔質カーボン・ペ
ーパーからなるガス側ペーパーや冷却側ペーパーを配し
て積層したものであるから、極めて薄くて軽量、小型化
でき、冷却効率も良い。また、ガス側ペーパーや冷却側
ペーパーの中央部にガス通気孔や冷却水通水部を形成し
ているので、表裏両面に系統ごとの溝加工が不要であ
り、そしてガス側ペーパーや冷却側ペーパーの外周側部
分にガス不透過処理を施してあるので、その部分の表面
は平滑でシール性が良い。
【００１３】また、本発明の各セルスタックは、上記の
ように極めて薄くて軽量、小型化されて冷却効率も良い
燃料電池用プレートを積層一体化して構成したものであ
るから、小型、軽量、安価で、しかもシールの完全なも
のとなる。特に、ガス側ペーパーのガス通気孔の部分
に、触媒層を形成し、その上にガス側ペーパーと重なる
ように同じ大きさの固体電解質を形成し、その上に前記
触媒層と重なるように同じ大きさの触媒層を形成して積
層一体化した燃料電池用プレートを順次積層一体化した
セルスタックは、効率の良い燃料電池を簡易に実現でき
る。
ように極めて薄くて軽量、小型化されて冷却効率も良い
燃料電池用プレートを積層一体化して構成したものであ
るから、小型、軽量、安価で、しかもシールの完全なも
のとなる。特に、ガス側ペーパーのガス通気孔の部分
に、触媒層を形成し、その上にガス側ペーパーと重なる
ように同じ大きさの固体電解質を形成し、その上に前記
触媒層と重なるように同じ大きさの触媒層を形成して積
層一体化した燃料電池用プレートを順次積層一体化した
セルスタックは、効率の良い燃料電池を簡易に実現でき
る。
【００１４】
【実施例】本発明の第１の燃料電池用プレートの一実施
例を図によって説明すると、多孔質で通気性のある市販
の厚さ0.36mmのカーボン・ペーパーを図１に示すように
一辺 120mmの方形に切断し、この方形のカーボン・ペー
パー１の中央部の縦56mm、横80mmの一点鎖線で囲む範囲
のガス通気孔２として残した。このガス通気孔２の部分
は撥水化処理しても良い。即ち、ガス通気孔２の外周側
部分をテープでマスキングした上、テフロン・ディスパ
ージョン溶液を塗布するか、テフロン・スプレーを塗布
し、その後 350℃で３分間キュアしても良い。ガス通気
孔２の外周側部分は、ガス不透過処理を施した。即ち、
ポリイミド・ワニスを含浸させ、乾燥後 400℃で１時間
キュアし、これを２回繰り返した。この時ガス通気孔２
の部分とガス不透過処理部分３との厚さは同じになるよ
うにする。
例を図によって説明すると、多孔質で通気性のある市販
の厚さ0.36mmのカーボン・ペーパーを図１に示すように
一辺 120mmの方形に切断し、この方形のカーボン・ペー
パー１の中央部の縦56mm、横80mmの一点鎖線で囲む範囲
のガス通気孔２として残した。このガス通気孔２の部分
は撥水化処理しても良い。即ち、ガス通気孔２の外周側
部分をテープでマスキングした上、テフロン・ディスパ
ージョン溶液を塗布するか、テフロン・スプレーを塗布
し、その後 350℃で３分間キュアしても良い。ガス通気
孔２の外周側部分は、ガス不透過処理を施した。即ち、
ポリイミド・ワニスを含浸させ、乾燥後 400℃で１時間
キュアし、これを２回繰り返した。この時ガス通気孔２
の部分とガス不透過処理部分３との厚さは同じになるよ
うにする。
【００１５】その後、図２に示すように金型でガス用の
マニホールド４、冷却水用のマニホールド５、ノック穴
６をあけてガス側ペーパー７とした。そしてこのガス側
ペーパー７を、図３に示すように同じ寸法形状で厚さ
0.2mmの導電性ガス不透過材８の両面にガス通気孔２の
部分が交差するように配して積層し、キュアして接着し
一体化して図４に示す第１の燃料電池用プレート９を得
た。尚、この第１の燃料電池用プレート９に於けるガス
用のマニホールド４、冷却水用のマニホールド５、ノッ
ク穴６は、積層一体化してからプレス抜きしても良いも
のである。
マニホールド４、冷却水用のマニホールド５、ノック穴
６をあけてガス側ペーパー７とした。そしてこのガス側
ペーパー７を、図３に示すように同じ寸法形状で厚さ
0.2mmの導電性ガス不透過材８の両面にガス通気孔２の
部分が交差するように配して積層し、キュアして接着し
一体化して図４に示す第１の燃料電池用プレート９を得
た。尚、この第１の燃料電池用プレート９に於けるガス
用のマニホールド４、冷却水用のマニホールド５、ノッ
ク穴６は、積層一体化してからプレス抜きしても良いも
のである。
【００１６】本発明の第２の燃料電池用プレートの一実
施例を図によって説明すると、図５に示すように前記実
施例の第１の燃料電池用プレート９に於けるガス側ペー
パー７を、導電性ガス不透過材８の片面に配し、他の片
面に多孔質のカーボンペーパー１の中央部を冷却水通水
部10として残すか又は親水処理し、外周側部分をガス不
透過処理を施した上でガス用のマニホールド４、冷却水
用のマニホールド５、ノック穴６をあけてなる冷却側ペ
ーパー11を配して積層し、キュアして接着し一体化して
図６に示す第２の燃料電池用プレート12を得た。
施例を図によって説明すると、図５に示すように前記実
施例の第１の燃料電池用プレート９に於けるガス側ペー
パー７を、導電性ガス不透過材８の片面に配し、他の片
面に多孔質のカーボンペーパー１の中央部を冷却水通水
部10として残すか又は親水処理し、外周側部分をガス不
透過処理を施した上でガス用のマニホールド４、冷却水
用のマニホールド５、ノック穴６をあけてなる冷却側ペ
ーパー11を配して積層し、キュアして接着し一体化して
図６に示す第２の燃料電池用プレート12を得た。
【００１７】前記第１の燃料電池用プレート９に於ける
導電性ガス不透過材８の表裏両面の、積層されたガス側
ペーパー７のガス通気孔２の部分に接する部分には、図
７、図８に示すように深さ 400μｍ、幅２mmのガスが流
れる溝13を夫々19本ずつ縦向き、横向きに交差するよう
にプレス圧痕により設けることが好ましい。この溝13を
有する導電性ガス不透過材８′を有するものを第３の燃
料電池用プレートとする。同様に前記第２の燃料電池用
プレート12に於ける導電性ガス不透過材８の表裏両面の
積層されたガス側ペーパー７のガス通気孔２の部分に接
する部分及び冷却側ペーパー11の冷却水通水部10に接す
る部分にも図７、図８に示すように深さ400μｍ、幅２m
mのガスが流れる溝13と水が流れる溝14を夫々19本ずつ
縦向き、横向きに交差するようにプレス圧痕により設け
ることが好ましい。この溝13、14を有する導電性ガス不
透過材８″を有するものを第４の燃料電池用プレートと
する。
導電性ガス不透過材８の表裏両面の、積層されたガス側
ペーパー７のガス通気孔２の部分に接する部分には、図
７、図８に示すように深さ 400μｍ、幅２mmのガスが流
れる溝13を夫々19本ずつ縦向き、横向きに交差するよう
にプレス圧痕により設けることが好ましい。この溝13を
有する導電性ガス不透過材８′を有するものを第３の燃
料電池用プレートとする。同様に前記第２の燃料電池用
プレート12に於ける導電性ガス不透過材８の表裏両面の
積層されたガス側ペーパー７のガス通気孔２の部分に接
する部分及び冷却側ペーパー11の冷却水通水部10に接す
る部分にも図７、図８に示すように深さ400μｍ、幅２m
mのガスが流れる溝13と水が流れる溝14を夫々19本ずつ
縦向き、横向きに交差するようにプレス圧痕により設け
ることが好ましい。この溝13、14を有する導電性ガス不
透過材８″を有するものを第４の燃料電池用プレートと
する。
【００１８】本発明の第５の燃料電池用プレートの一実
施例を図によって説明すると、前記第１〜第４の燃料電
池用プレートのいずれかの燃料電池用プレート、本例の
場合第１の燃料電池用プレート９に於いて、図９に示す
ようにガス側ペーパー７のガス通気孔２の部分に、厚さ
40μｍの触媒層15をスピンコート、バーコート、スクリ
ーン印刷、スプレー法等のいずれかにより、本例の場合
スピンコートにより形成し、その上にガス側ペーパー７
と同じ大きさの固体電解質膜16として厚さ50μｍのナフ
ィオン膜を直接張り付け、スピンコート、バーコート、
スクリーン印刷、スプレー法等のいずれかにより、本例
の場合、直接張り付けにより形成し、その前記触媒層15
と重なるように同じ大きさの触媒層17を形成し、積層一
体化して第５の燃料電池用プレート18を構成した。
施例を図によって説明すると、前記第１〜第４の燃料電
池用プレートのいずれかの燃料電池用プレート、本例の
場合第１の燃料電池用プレート９に於いて、図９に示す
ようにガス側ペーパー７のガス通気孔２の部分に、厚さ
40μｍの触媒層15をスピンコート、バーコート、スクリ
ーン印刷、スプレー法等のいずれかにより、本例の場合
スピンコートにより形成し、その上にガス側ペーパー７
と同じ大きさの固体電解質膜16として厚さ50μｍのナフ
ィオン膜を直接張り付け、スピンコート、バーコート、
スクリーン印刷、スプレー法等のいずれかにより、本例
の場合、直接張り付けにより形成し、その前記触媒層15
と重なるように同じ大きさの触媒層17を形成し、積層一
体化して第５の燃料電池用プレート18を構成した。
【００１９】次に本発明のセルスタックの１つの一実施
例を図によって説明すると、図10に示すように前記第１
の燃料電池用プレート９を中間プレートとし、前記第２
の燃料電池用プレート12を冷却プレートとして、ガス側
ペーパー７同士を対向させ、ガス不透過処理部分３をそ
のまま積層して多数セル、本例の場合４セルの一体型の
セルスタック20を構成したものである。
例を図によって説明すると、図10に示すように前記第１
の燃料電池用プレート９を中間プレートとし、前記第２
の燃料電池用プレート12を冷却プレートとして、ガス側
ペーパー７同士を対向させ、ガス不透過処理部分３をそ
のまま積層して多数セル、本例の場合４セルの一体型の
セルスタック20を構成したものである。
【００２０】本発明のセルスタックの他の１つに一実施
例を図によって説明すると、図11に示すように前記第３
の燃料電池用プレート９′を中間プレートとし、前記第
４の燃料電池用プレート12′を冷却プレートとして、ガ
ス側ペーパー７同士を対向させ、ガス不透過処理部分３
をそのまま積層して多数セル、本例の場合４セルの一体
型のセルスタック20′を構成したものである。
例を図によって説明すると、図11に示すように前記第３
の燃料電池用プレート９′を中間プレートとし、前記第
４の燃料電池用プレート12′を冷却プレートとして、ガ
ス側ペーパー７同士を対向させ、ガス不透過処理部分３
をそのまま積層して多数セル、本例の場合４セルの一体
型のセルスタック20′を構成したものである。
【００２１】本発明のセルスタックのさらに他の１つの
一実施例を図によって説明すると、前記第５の燃料電池
用プレート18を、順次図12に示すように積層して多数セ
ル、本例の場合４セルの一体型のセルスタック21を構成
したものである。上記のように各実施例の燃料電池用プ
レートは、導電性ガス不透過材８の両面に、多孔質カー
ボンペーパーからなるガス側ペーパー７や冷却側ペーパ
ー11を配して積層したものであるから、極めて薄くて軽
量、小型化でき、冷却効率も良い。また、ガス側ペーパ
ー７や冷却側ペーパー11の中央部にガス通気孔２や冷却
水通水部10を形成しているので、表裏両面に系統ごとの
溝加工が不要で製作が容易となり、そしてガス側ペーパ
ー７や冷却側ペーパー11の外周側部分にガス不透過処理
を施してあるので、その部分の表面は平滑でシール性が
良い。
一実施例を図によって説明すると、前記第５の燃料電池
用プレート18を、順次図12に示すように積層して多数セ
ル、本例の場合４セルの一体型のセルスタック21を構成
したものである。上記のように各実施例の燃料電池用プ
レートは、導電性ガス不透過材８の両面に、多孔質カー
ボンペーパーからなるガス側ペーパー７や冷却側ペーパ
ー11を配して積層したものであるから、極めて薄くて軽
量、小型化でき、冷却効率も良い。また、ガス側ペーパ
ー７や冷却側ペーパー11の中央部にガス通気孔２や冷却
水通水部10を形成しているので、表裏両面に系統ごとの
溝加工が不要で製作が容易となり、そしてガス側ペーパ
ー７や冷却側ペーパー11の外周側部分にガス不透過処理
を施してあるので、その部分の表面は平滑でシール性が
良い。
【００２２】また、上記の各セルスタック20、20′、21
は、上記のように極めて薄くて軽量、小型化されて冷却
効率も良い燃料電池用プレートを積層一体化して構成し
ているので、小型化、軽量、安価で、しかもシールの完
全なものとなる。特に図12に示すセルスタック21は、効
率の良い燃料電池を簡易に実現できる。
は、上記のように極めて薄くて軽量、小型化されて冷却
効率も良い燃料電池用プレートを積層一体化して構成し
ているので、小型化、軽量、安価で、しかもシールの完
全なものとなる。特に図12に示すセルスタック21は、効
率の良い燃料電池を簡易に実現できる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明で判るように本発明の燃料電
池用プレートは、多孔質カーボン・ペーパーのガス側ペ
ーパーや冷却側ペーパーを導電性ガス不透過材の両面に
積層一体化して構成しているので、極めて薄くて軽量、
小型化でき、冷却効率が良い。しかもガスや冷却水を通
す溝加工が不要で容易に製作できる。また、本発明のセ
ルスタックは、上記の燃料電池用プレートを積層一体化
して構成しているので、軽量、小型、安価でパッキン
（ガスケット）を用いることなくシールが完全となり、
効率の良い燃料電池を簡易に実現できる。
池用プレートは、多孔質カーボン・ペーパーのガス側ペ
ーパーや冷却側ペーパーを導電性ガス不透過材の両面に
積層一体化して構成しているので、極めて薄くて軽量、
小型化でき、冷却効率が良い。しかもガスや冷却水を通
す溝加工が不要で容易に製作できる。また、本発明のセ
ルスタックは、上記の燃料電池用プレートを積層一体化
して構成しているので、軽量、小型、安価でパッキン
（ガスケット）を用いることなくシールが完全となり、
効率の良い燃料電池を簡易に実現できる。
【図１】本発明の燃料電池用プレートに於けるガス側ペ
ーパー及び冷却側ペーパーの素材であるカーボンペーパ
ーを示す図である。
ーパー及び冷却側ペーパーの素材であるカーボンペーパ
ーを示す図である。
【図２】図１のカーボンペーパーにて作ったガス側ペー
パーを示す図である。
パーを示す図である。
【図３】導電性ガス不透過材とその両面に配するガス側
ペーパーを示す図である。
ペーパーを示す図である。
【図４】図３の導電性ガス不透過材とその両面に配した
ガス側ペーパーを積層一体化してなる第１の燃料電池用
プレートを示す図である。
ガス側ペーパーを積層一体化してなる第１の燃料電池用
プレートを示す図である。
【図５】導電性ガス不透過材とその両面に配するガス側
ペーパー及び冷却側ペーパーを示す図である。
ペーパー及び冷却側ペーパーを示す図である。
【図６】図５の導電性ガス不透過材とその両面に配した
ガス側ペーパー及び冷却側ペーパーを積層一体化してな
る第２の燃料電池用プレートを示す図である。
ガス側ペーパー及び冷却側ペーパーを積層一体化してな
る第２の燃料電池用プレートを示す図である。
【図７】導電性ガス不透過材の表面に溝を設けた状態を
示す図である。
示す図である。
【図８】導電性ガス不透過材の裏面に溝を設けた状態を
示す図である。
示す図である。
【図９】第５の燃料電池用プレートを示す図である。
【図10】本発明のセルスタックの１つの一実施例を示す
図である。
図である。
【図11】本発明のセルスタックの他の１つの１実施例を
示す図である。
示す図である。
【図12】本発明のセルスタックのさらに他の１つの一実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図13】従来の電解セルの一般例を示す図である。
１ カーボン・ペーパー ２ ガス通気孔 ３ ガス不透過処理部分 ４ ガス用マニホールド ５ 冷却水用マニホールド ６ ノック穴 ７ ガス側ペーパー ８、８′導電性ガス不透過材 ９ 第１の燃料電池用プレート 10 冷却水通水部 11 冷却側ペーパー 12 第２の燃料電池用プレート 13 ガスが流れる溝 14 水が流れる溝 15 触媒層 16 高分子固体電解質膜 17 触媒層 18 第５の燃料電池用プレート 20、20′、21 セルスタック
Claims (8)
- 【請求項１】 多孔質カーボン・ペーパーの中央部をガ
ス通気孔として残し、外周部分をガス不透過処理をした
上で、ガス及び冷却水用のマニホールド、ノック穴等を
形成してガス側ペーパーとし、このガス側ペーパーを導
電性ガス不透過材の両面に配し、積層一体化したことを
特徴とする燃料電池用プレート。 - 【請求項２】 多孔質カーボン・ペーパーの中央部をガ
ス通気孔として残し、外周側部分をガス不透過処理をし
た上で、ガス及び冷却水用のマニホールド、ノック穴等
を形成してガス側ペーパーとし、このガス側ペーパーを
導電性ガス不透過材の片面に配し、導電性ガス不透過材
の他の片面に、多孔質カーボン・ペーパーの中央部を冷
却水通水部としてそのまま残すか又は親水処理し、外周
側部分をガス不透過処理を施した上でガス及び冷却水用
のマニホールド、ノック穴等を形成してなる冷却側ペー
パーを配し、積層一体化したことを特徴とする燃料電池
用プレート。 - 【請求項３】 請求項１記載の燃料電池用プレートに於
いて、導電性ガス不透過材は、両面に積層されたガス側
ペーパーのガス通気孔の部分に接する部分に、ガスが流
れる溝が設けられていることを特徴とする燃料電池用プ
レート。 - 【請求項４】 請求項２記載の燃料電池用プレートに於
いて、導電性ガス不透過材は、両面に積層されたガス側
ペーパーのガス通気孔の部分に接する部分と冷却側ペー
パーの冷却通水部に接する部分に、ガス又は水が流れる
溝が設けられていることを特徴とする燃料電池用プレー
ト。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電
池用プレートに於いて、ガス側ペーパーのガス通気孔の
部分に、触媒層を形成し、その上にガス側ペーパーと重
なるように固体電解質膜を形成し、その上に前記触媒層
と重なるように触媒層を形成して積層一体化したことを
特徴とする燃料電池用プレート。 - 【請求項６】 請求項１記載の燃料電池用プレートを中
間プレートとし、請求項２記載の燃料電池用プレートを
冷却プレートとして、ガス側ペーパー同士を対向させ、
ガス不透過処理部分をそのまま積層して１〜多数セルの
一体型スタックを構成したことを特徴とするセルスタッ
ク。 - 【請求項７】 請求項３記載の燃料電池用プレートを中
間プレートとし、請求項４記載の燃料電池用プレートを
冷却プレートとして、ガス側ペーパー同士を対向させ、
ガス不透過処理部分をそのまま積層して１〜多数セルの
一体型のスタックを構成したことを特徴とするセルスタ
ック。 - 【請求項８】 請求項５記載の燃料電池用プレートを、
順次積層して１〜多数セルの一体型のスタックを構成し
たことを特徴とするセルスタック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7027650A JPH08203543A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | 燃料電池用プレート及びセルスタック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7027650A JPH08203543A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | 燃料電池用プレート及びセルスタック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08203543A true JPH08203543A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=12226803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7027650A Pending JPH08203543A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | 燃料電池用プレート及びセルスタック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08203543A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0975039A2 (en) * | 1998-07-21 | 2000-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid electrolyte fuel cell stack |
| JP2002367624A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2005071635A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Ibiden Co Ltd | 多孔質黒鉛板、多孔質黒鉛板の製造方法、高分子電解質型燃料電池用セパレータ |
| JP2006221853A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Toyota Motor Corp | 燃料電池のセパレータ |
| US7361425B2 (en) | 2002-04-12 | 2008-04-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell |
| JP2008210559A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池のセル積層ズレ確認方法及び燃料電池のセル積層ズレ確認用ゲージ |
| KR101045207B1 (ko) * | 2009-01-16 | 2011-06-30 | 삼성전자주식회사 | 연료전지 스택 |
-
1995
- 1995-01-24 JP JP7027650A patent/JPH08203543A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0975039A2 (en) * | 1998-07-21 | 2000-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid electrolyte fuel cell stack |
| US6444346B1 (en) | 1998-07-21 | 2002-09-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cells stack |
| EP0975039A3 (en) * | 1998-07-21 | 2003-05-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid electrolyte fuel cell stack |
| JP2002367624A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| US7361425B2 (en) | 2002-04-12 | 2008-04-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell |
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| JP4692001B2 (ja) * | 2005-02-08 | 2011-06-01 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池のセパレータ |
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| KR101045207B1 (ko) * | 2009-01-16 | 2011-06-30 | 삼성전자주식회사 | 연료전지 스택 |
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