JPH09204923A - 燃料電池用スタックプレート - Google Patents
燃料電池用スタックプレートInfo
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- JPH09204923A JPH09204923A JP8010603A JP1060396A JPH09204923A JP H09204923 A JPH09204923 A JP H09204923A JP 8010603 A JP8010603 A JP 8010603A JP 1060396 A JP1060396 A JP 1060396A JP H09204923 A JPH09204923 A JP H09204923A
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- fuel cell
- manifold
- stack plate
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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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス供給溝を流れるＯ2 ガスの濃度を全面に
わたって均一化し、電極反応面全面にわたって均一な出
力を取り出すことができる燃料電池用スタックプレート
を提供する。 【解決手段】 燃料電池用スタックプレートの面上のガ
ス供給溝を、ガス導入用マニホールドからガス排出用マ
ニホールドに向かって一条又は数条の折れ線又は曲線の
状態で形成し、且つガス導入用マニホールドからの溝と
ガス排出用マニホールドへの溝のガス流が相対向する向
きとなるように配置する。
わたって均一化し、電極反応面全面にわたって均一な出
力を取り出すことができる燃料電池用スタックプレート
を提供する。 【解決手段】 燃料電池用スタックプレートの面上のガ
ス供給溝を、ガス導入用マニホールドからガス排出用マ
ニホールドに向かって一条又は数条の折れ線又は曲線の
状態で形成し、且つガス導入用マニホールドからの溝と
ガス排出用マニホールドへの溝のガス流が相対向する向
きとなるように配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子電解質型燃
料電池を始めとし、リン酸型燃料電池、アルカリ電解質
型燃料電池、固体電解質型燃料電池等に用いられるスタ
ックプレートに関する。
料電池を始めとし、リン酸型燃料電池、アルカリ電解質
型燃料電池、固体電解質型燃料電池等に用いられるスタ
ックプレートに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃料電池用スタックプレートは、
図８に示すように面上にガス導入用マニホールド３から
ガス排出用マニホールド４へ一本のガス供給溝２が刻設
されたり、図９に示すように面上にガス導入用マニホー
ルド３′からガス排出用マニホールド４′へ複数本のガ
ス供給溝２が一直線に平行に刻設されたりしている。
図８に示すように面上にガス導入用マニホールド３から
ガス排出用マニホールド４へ一本のガス供給溝２が刻設
されたり、図９に示すように面上にガス導入用マニホー
ルド３′からガス排出用マニホールド４′へ複数本のガ
ス供給溝２が一直線に平行に刻設されたりしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
燃料電池用スタックプレート１に於いて、カソード（酸
化剤）側の反応は、２Ｈ+ ＋２ｅ- ＋１／２Ｏ2 ＝Ｈ2
Ｏで水が生成されるが、ガス導入用マニホールド３又は
３′から導入されたガスは、 100％Ｏ2 としても、ガス
排出用マニホールド４又は４′に向かうにしたがい、上
記反応によってＯ2 ガスが消費され、Ｈ2 Ｏが生成され
るため、Ｏ2 濃度はガス導入用マニホールド３又は３′
からガス排出用マニホールド４又は４′へ向かってリニ
アに低下する。この為、ガス排出用マニホールド４又は
４′側では生成蒸気が水として凝結する結果、反応を阻
害し、出力を低下させる。特にガスの利用率が高い場合
や温度が低い場合にはこの傾向が顕著となる。
燃料電池用スタックプレート１に於いて、カソード（酸
化剤）側の反応は、２Ｈ+ ＋２ｅ- ＋１／２Ｏ2 ＝Ｈ2
Ｏで水が生成されるが、ガス導入用マニホールド３又は
３′から導入されたガスは、 100％Ｏ2 としても、ガス
排出用マニホールド４又は４′に向かうにしたがい、上
記反応によってＯ2 ガスが消費され、Ｈ2 Ｏが生成され
るため、Ｏ2 濃度はガス導入用マニホールド３又は３′
からガス排出用マニホールド４又は４′へ向かってリニ
アに低下する。この為、ガス排出用マニホールド４又は
４′側では生成蒸気が水として凝結する結果、反応を阻
害し、出力を低下させる。特にガスの利用率が高い場合
や温度が低い場合にはこの傾向が顕著となる。
【０００４】そこで本発明は、ガス導入用マニホールド
側とガス排出用マニホールド側での酸素及び水蒸気の濃
度を均一にして、ガス排出用マニホールド側での水蒸気
の凝結を防ぎ、電極反応面全面にわたって均一な出力を
取り出すことが可能で、さらにガス利用率が高い場合や
温度が低い場合にもスタックの運転が可能な燃料電池用
スタックプレートを提供しようとするものである。
側とガス排出用マニホールド側での酸素及び水蒸気の濃
度を均一にして、ガス排出用マニホールド側での水蒸気
の凝結を防ぎ、電極反応面全面にわたって均一な出力を
取り出すことが可能で、さらにガス利用率が高い場合や
温度が低い場合にもスタックの運転が可能な燃料電池用
スタックプレートを提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の燃料電池用スタックプレートは、面上に刻設
されたガス供給溝が、ガス導入用マニホールドからガス
排出用マニホールドに向かって一条又は数条の折れ線又
は曲線の状態で形成され、且つガス導入用マニホールド
からの溝とガス排出用マニホールドへの溝のガス流が相
対向する向きとなるように隣接して配置されていること
を特徴とするものである。
の本発明の燃料電池用スタックプレートは、面上に刻設
されたガス供給溝が、ガス導入用マニホールドからガス
排出用マニホールドに向かって一条又は数条の折れ線又
は曲線の状態で形成され、且つガス導入用マニホールド
からの溝とガス排出用マニホールドへの溝のガス流が相
対向する向きとなるように隣接して配置されていること
を特徴とするものである。
【０００６】この燃料電池用スタックプレートに於いて
は、ガス流が相対向する向きとなるように配置されてい
るガス供給溝の長さが、折り返し点を基点として等長に
なされていることが好ましい。また、ガス流が相対向す
る向きとなるように配置されているガス供給溝を流れる
ガス流の圧損が、折り返し点を基点として等しいことも
好ましい。
は、ガス流が相対向する向きとなるように配置されてい
るガス供給溝の長さが、折り返し点を基点として等長に
なされていることが好ましい。また、ガス流が相対向す
る向きとなるように配置されているガス供給溝を流れる
ガス流の圧損が、折り返し点を基点として等しいことも
好ましい。
【０００７】本発明の燃料電池用スタックプレートは、
前記燃料電池用スタックプレートに挟持されるガス透過
性電極のガス拡散層を通して、隣接して配置されたガス
供給溝で、ガス導入用マニホールドからガス排出用マニ
ホールドへ向かってガスが流れる際の圧損に比べてスタ
ックプレートのガス供給溝を流れるガスの圧損が小さい
ことを特徴とするものである。
前記燃料電池用スタックプレートに挟持されるガス透過
性電極のガス拡散層を通して、隣接して配置されたガス
供給溝で、ガス導入用マニホールドからガス排出用マニ
ホールドへ向かってガスが流れる際の圧損に比べてスタ
ックプレートのガス供給溝を流れるガスの圧損が小さい
ことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の態様】本発明の燃料電池用スタックプレ
ートの詳細を図によって説明する。図１は方形の燃料電
池用スタックプレート１の面上に、ガス供給溝２が刻設
され、このガス供給溝２がガス導入用マニホールド３か
らガス排出用マニホールド４に向かって一条の往復する
平行な折れ線の状態で形成されていて、且つガス導入用
マニホールド３からの溝２ａとガス排出用マニホールド
４への溝２ｂのガス流が隣り合って相対向する向きとな
るように配置されていることを特徴とするものである。
ートの詳細を図によって説明する。図１は方形の燃料電
池用スタックプレート１の面上に、ガス供給溝２が刻設
され、このガス供給溝２がガス導入用マニホールド３か
らガス排出用マニホールド４に向かって一条の往復する
平行な折れ線の状態で形成されていて、且つガス導入用
マニホールド３からの溝２ａとガス排出用マニホールド
４への溝２ｂのガス流が隣り合って相対向する向きとな
るように配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】図２は、方形の燃料電池用スタックプレー
ト１の面上に、ガス供給溝５が刻設され、このガス供給
溝５がガス導入用マニホールド３からガス排出用マニホ
ールド４に向かって２条に分岐されて相互に隔離した位
置から平行な折れ線の状態で形成されていて、且つガス
導入用マニホールド３からの溝５ａ、５ａ′とガス排出
用マニホールド４への溝５ｂ、５ｂ′のガス流が隣り合
って相対向する向きとなるように配置されていることを
特徴とするものである。
ト１の面上に、ガス供給溝５が刻設され、このガス供給
溝５がガス導入用マニホールド３からガス排出用マニホ
ールド４に向かって２条に分岐されて相互に隔離した位
置から平行な折れ線の状態で形成されていて、且つガス
導入用マニホールド３からの溝５ａ、５ａ′とガス排出
用マニホールド４への溝５ｂ、５ｂ′のガス流が隣り合
って相対向する向きとなるように配置されていることを
特徴とするものである。
【００１０】図３は、方形の燃料電池用スタックプレー
ト１の面上にガス供給溝２、２′が平行に刻設され、こ
のガス供給溝２、２′が夫々ガス導入用マニホールド３
からガス排出用マニホールド４に向かって２条の平行な
折れ線の状態で形成されていて、且つガス導入用マニホ
ールド３からの溝２ａ、２′ａとガス排出用マニホール
ド４への溝２ｂ、２′ｂのガス流が相対向する向きとな
るように配置されていることを特徴とするものである。
このようにガス供給溝を１条ではなく数条で刻むデザイ
ンは特にガス流量が多い場合に圧損を低減する目的で用
いられる。
ト１の面上にガス供給溝２、２′が平行に刻設され、こ
のガス供給溝２、２′が夫々ガス導入用マニホールド３
からガス排出用マニホールド４に向かって２条の平行な
折れ線の状態で形成されていて、且つガス導入用マニホ
ールド３からの溝２ａ、２′ａとガス排出用マニホール
ド４への溝２ｂ、２′ｂのガス流が相対向する向きとな
るように配置されていることを特徴とするものである。
このようにガス供給溝を１条ではなく数条で刻むデザイ
ンは特にガス流量が多い場合に圧損を低減する目的で用
いられる。
【００１１】図４は、方形の燃料電池用スタックプレー
ト１の面上に、ガス供給溝６が刻設され、このガス供給
溝６が対角位置にあるガス導入用マニホールド３からガ
ス排出用マニホールド４に向かって一条の往復する角形
渦巻状の折れ線の状態で形成されていて、且つガス導入
用マニホールド３からの溝６ａとガス排出用マニホール
ド４への溝６ｂのガス流が隣り合って相対向する向きと
なるように配置されると共に、ガス供給溝６の長さが、
折り返し点Ｔを基点として溝６ａと溝６ｂとが等長にな
されていることを特徴とするものである。
ト１の面上に、ガス供給溝６が刻設され、このガス供給
溝６が対角位置にあるガス導入用マニホールド３からガ
ス排出用マニホールド４に向かって一条の往復する角形
渦巻状の折れ線の状態で形成されていて、且つガス導入
用マニホールド３からの溝６ａとガス排出用マニホール
ド４への溝６ｂのガス流が隣り合って相対向する向きと
なるように配置されると共に、ガス供給溝６の長さが、
折り返し点Ｔを基点として溝６ａと溝６ｂとが等長にな
されていることを特徴とするものである。
【００１２】この図４の方形の燃料電池用スタックプレ
ート１は、ガス供給溝６の圧損が、折り返し点Ｔを基点
として溝６ａと溝６ｂとが等しくなされているものもあ
る。
ート１は、ガス供給溝６の圧損が、折り返し点Ｔを基点
として溝６ａと溝６ｂとが等しくなされているものもあ
る。
【００１３】図５は、方形の高分子電解質型燃料電池用
電極膜で、前記の燃料電池用スタックプレートにより挟
持されるものであって、電極膜を構成するガス透過性電
極７はＰＴＦＥの分散液を用いて撥水化したカーボンペ
ーパー８（ガス拡散層）の上に、白金担持触媒とナフィ
オン溶液とにより作ったペーストを印刷し、ホットプレ
ス法で成形した触媒層９付の電極であり、しかもこのガ
ス透過製電極７のガスが流れる際の圧損は前記燃料電池
用スタックプレートのガス供給溝を流れるガスの圧損よ
り相対的に大きいものである。
電極膜で、前記の燃料電池用スタックプレートにより挟
持されるものであって、電極膜を構成するガス透過性電
極７はＰＴＦＥの分散液を用いて撥水化したカーボンペ
ーパー８（ガス拡散層）の上に、白金担持触媒とナフィ
オン溶液とにより作ったペーストを印刷し、ホットプレ
ス法で成形した触媒層９付の電極であり、しかもこのガ
ス透過製電極７のガスが流れる際の圧損は前記燃料電池
用スタックプレートのガス供給溝を流れるガスの圧損よ
り相対的に大きいものである。
【００１４】前記の通り、本発明の図１、図２、図３に
示す燃料電池用スタックプレート１は、ガス導入用マニ
ホールド３からの溝２ａ、５ａ、５ａ′、２ａ、２′ａ
とガス排出用マニホールド４への溝２ｂ、５ｂ、５
ｂ′、２ｂ、２′ｂが隣接して相対向する向きにガスが
流れるため、図６に示すようにＯ2 濃度が電極反応部で
均一化される。従来、ガス導入用マニホールド３から供
給される 100％濃度のＯ2ガスの利用率が50％の場合、
ガス供給溝の長さが全長のｌ／２の所でＯ2 ガス濃度は
75％に、出口側では50％になる。しかし、本発明におい
てはガス供給溝で供給されるＯ2 ガスはカーボンペーパ
ー等のガス透過性集電体を通して触媒層９に至るが、本
発明のスタックプレートを用いると、隣接して相対向す
る向きに流れるガス流は電極中を拡散して触媒層９に到
達する際に平均化され、75％のＯ2 濃度で触媒層９に供
給されることになる。特に図４に示す燃料電池用スタッ
クプレート１のようにガス供給溝６の長さが、折り返し
点Ｔを基点として等長になされているか、又はガス供給
溝６を流れるガス流の圧損が、折り返し点Ｔを基点とし
て等しい場合は、Ｏ2 濃度の均一化が理想的なものとな
る。
示す燃料電池用スタックプレート１は、ガス導入用マニ
ホールド３からの溝２ａ、５ａ、５ａ′、２ａ、２′ａ
とガス排出用マニホールド４への溝２ｂ、５ｂ、５
ｂ′、２ｂ、２′ｂが隣接して相対向する向きにガスが
流れるため、図６に示すようにＯ2 濃度が電極反応部で
均一化される。従来、ガス導入用マニホールド３から供
給される 100％濃度のＯ2ガスの利用率が50％の場合、
ガス供給溝の長さが全長のｌ／２の所でＯ2 ガス濃度は
75％に、出口側では50％になる。しかし、本発明におい
てはガス供給溝で供給されるＯ2 ガスはカーボンペーパ
ー等のガス透過性集電体を通して触媒層９に至るが、本
発明のスタックプレートを用いると、隣接して相対向す
る向きに流れるガス流は電極中を拡散して触媒層９に到
達する際に平均化され、75％のＯ2 濃度で触媒層９に供
給されることになる。特に図４に示す燃料電池用スタッ
クプレート１のようにガス供給溝６の長さが、折り返し
点Ｔを基点として等長になされているか、又はガス供給
溝６を流れるガス流の圧損が、折り返し点Ｔを基点とし
て等しい場合は、Ｏ2 濃度の均一化が理想的なものとな
る。
【００１５】また、前記の図５に示す燃料電池用ガス透
過性電極７のガス拡散層を通してガスが流れる圧損に比
べて前記燃料電池用スタックプレート１のガス供給溝を
流れるガスの圧損が小さいので、電極のガス拡散層を通
して相対向するガス供給溝間で直接リークする量が少な
く、電極全面に均一にガスが供給され、出力特性の優れ
た燃料電池が得られる。
過性電極７のガス拡散層を通してガスが流れる圧損に比
べて前記燃料電池用スタックプレート１のガス供給溝を
流れるガスの圧損が小さいので、電極のガス拡散層を通
して相対向するガス供給溝間で直接リークする量が少な
く、電極全面に均一にガスが供給され、出力特性の優れ
た燃料電池が得られる。
【００１６】
【実施例】本発明の燃料電池用スタックプレートの具体
的な実施例と従来例について説明する。実施例１の燃料
電池用スタックプレートは、図１に示すパターンのガス
供給溝２を有するもので、この燃料電池用スタックプレ
ート１は、板厚４mm、一辺 120mmの方形で密度1.95g/cm
3 のカーボンプレートをアクリル系嫌気性封止剤を用い
て封孔処理を行い、溝間の幅１mm、溝幅 1.5mm、溝深さ
1.5mmのガス供給溝２をＮＣ加工して得たものである。
的な実施例と従来例について説明する。実施例１の燃料
電池用スタックプレートは、図１に示すパターンのガス
供給溝２を有するもので、この燃料電池用スタックプレ
ート１は、板厚４mm、一辺 120mmの方形で密度1.95g/cm
3 のカーボンプレートをアクリル系嫌気性封止剤を用い
て封孔処理を行い、溝間の幅１mm、溝幅 1.5mm、溝深さ
1.5mmのガス供給溝２をＮＣ加工して得たものである。
【００１７】実施例２の燃料電池用スタックプレート
は、図４に示すパターンのガス供給溝６を有するもの
で、この燃料電池用スタックプレート１は、前記実施例
１のものと同様にカーボンプレートを封孔処理し、同じ
寸法でガス供給溝６をＮＣ加工して得たものである。
は、図４に示すパターンのガス供給溝６を有するもの
で、この燃料電池用スタックプレート１は、前記実施例
１のものと同様にカーボンプレートを封孔処理し、同じ
寸法でガス供給溝６をＮＣ加工して得たものである。
【００１８】従来例１の燃料電池用スタックプレート
は、図８に示すパターンのガス供給溝２を有するもので
あり、従来例２の燃料電池用スタックプレートは、図９
に示すパターンのガス供給溝２を有するものであって、
これらの燃料電池用スタックプレート１も前記実施例の
ものと同様にカーボンプレートを封孔処理し、同じ寸法
でガス供給溝２をＮＣ加工して得たものである。
は、図８に示すパターンのガス供給溝２を有するもので
あり、従来例２の燃料電池用スタックプレートは、図９
に示すパターンのガス供給溝２を有するものであって、
これらの燃料電池用スタックプレート１も前記実施例の
ものと同様にカーボンプレートを封孔処理し、同じ寸法
でガス供給溝２をＮＣ加工して得たものである。
【００１９】実施例の高分子電解質型燃料電池用ガス透
過性電極膜は、図５に示すように高分子電解質膜10をガ
ス透過性電極７でサンドイッチ状にしたもので、電極７
はＰＴＦＥの分散液を用いて気孔率60％となる様に撥水
化した一辺50mmの正方形で厚さ 360μｍのカーボンペー
パー８の上に、アセチレンブラックに30％白金を担持し
た触媒とナフィオン溶液を用いて作成したペーストを印
刷し、ホットプレス法で白金担持量１mg/cm2となるよう
に触媒層９を形成して得たものである。
過性電極膜は、図５に示すように高分子電解質膜10をガ
ス透過性電極７でサンドイッチ状にしたもので、電極７
はＰＴＦＥの分散液を用いて気孔率60％となる様に撥水
化した一辺50mmの正方形で厚さ 360μｍのカーボンペー
パー８の上に、アセチレンブラックに30％白金を担持し
た触媒とナフィオン溶液を用いて作成したペーストを印
刷し、ホットプレス法で白金担持量１mg/cm2となるよう
に触媒層９を形成して得たものである。
【００２０】然して、図７に示すように上記の燃料電池
用ガス透過性電極７を２枚と高分子電解質膜（ナフィオ
ン115 ：デュポン社の商品名）10及びガスシールゴム11
を用いて、夫々前記実施例１、２、従来例１、２の燃料
電池用スタックプレート１を組んだシングルセル12を製
作した。
用ガス透過性電極７を２枚と高分子電解質膜（ナフィオ
ン115 ：デュポン社の商品名）10及びガスシールゴム11
を用いて、夫々前記実施例１、２、従来例１、２の燃料
電池用スタックプレート１を組んだシングルセル12を製
作した。
【００２１】そして、Ｈ2 側のみセル温度＋10℃でバブ
ラー加湿し、電流密度１A/cm2 で、セル温度40℃、80℃
に於けるＯ2 ガス利用率20％、50％での電圧を測定した
処、下記の表１に示すような結果を得た。尚、この測定
時のＨ2 側ガス利用率は50％である。
ラー加湿し、電流密度１A/cm2 で、セル温度40℃、80℃
に於けるＯ2 ガス利用率20％、50％での電圧を測定した
処、下記の表１に示すような結果を得た。尚、この測定
時のＨ2 側ガス利用率は50％である。
【００２２】
【表１】
【００２３】上記表１で明らかなように実施例１、２の
燃料電池用スタックプレートを組んだシングルセルは、
従来例１、２の燃料電池用スタックプレートを組んだシ
ングルセルに比べ、出力電圧が高いことが判る。これは
酸素分圧の差がガス供給溝で平均化し、Ｏ2 ガスが有効
に活用されたからに他ならない。
燃料電池用スタックプレートを組んだシングルセルは、
従来例１、２の燃料電池用スタックプレートを組んだシ
ングルセルに比べ、出力電圧が高いことが判る。これは
酸素分圧の差がガス供給溝で平均化し、Ｏ2 ガスが有効
に活用されたからに他ならない。
【００２４】特に実施例２の図４に示されるガス供給溝
６の長さが、折り返し点Ｔを基点にして等長になされて
いる燃料電池用スタックプレート１は、Ｏ2 濃度の均一
化がより一層良好なものとなっているので、これを組ん
だシングルセル12の出力電圧がより高いものとなってい
る。
６の長さが、折り返し点Ｔを基点にして等長になされて
いる燃料電池用スタックプレート１は、Ｏ2 濃度の均一
化がより一層良好なものとなっているので、これを組ん
だシングルセル12の出力電圧がより高いものとなってい
る。
【００２５】また、実施例の高分子電解質型燃料電池用
ガス透過性電極は、前記気孔率と厚さのカーボンペーパ
ーを用いており、実施例１、２の燃料電池用スタックプ
レート１の溝寸法と組み合わせることにより電極のガス
拡散層を通して隣接して相対向する溝間でガスが直接リ
ークする事が少なくなり、電極全面に均一な酸素濃度の
ガスが行き渡るため、従来例１、２の燃料電池用スタッ
クプレートと組んだ場合よりも出力電圧が高いものとな
っている。つまり、実施例の燃料電池用ガス透過性電極
７は、実施例１、２の燃料電池用スタックプレート１の
特性を有効に生かしている。
ガス透過性電極は、前記気孔率と厚さのカーボンペーパ
ーを用いており、実施例１、２の燃料電池用スタックプ
レート１の溝寸法と組み合わせることにより電極のガス
拡散層を通して隣接して相対向する溝間でガスが直接リ
ークする事が少なくなり、電極全面に均一な酸素濃度の
ガスが行き渡るため、従来例１、２の燃料電池用スタッ
クプレートと組んだ場合よりも出力電圧が高いものとな
っている。つまり、実施例の燃料電池用ガス透過性電極
７は、実施例１、２の燃料電池用スタックプレート１の
特性を有効に生かしている。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明で判るように本発明の燃料電
池用スタックプレートによれば、ガス導入用マニホール
ドからガス排出用マニホールドへのガス供給溝を流れる
Ｏ2 ガスの濃度を全面にわたって均一化できるので、電
極反応面全面にわたって均一な出力を取り出すことがで
き、さらにガスの利用率が高い場合や温度の低い場合に
も安定した出力を取り出すことが可能となる。
池用スタックプレートによれば、ガス導入用マニホール
ドからガス排出用マニホールドへのガス供給溝を流れる
Ｏ2 ガスの濃度を全面にわたって均一化できるので、電
極反応面全面にわたって均一な出力を取り出すことがで
き、さらにガスの利用率が高い場合や温度の低い場合に
も安定した出力を取り出すことが可能となる。
【００２７】尚、本発明の燃料電池用スタックプレート
は、アノード側に用いてもよく、特に改質ガスを用いる
場合にはＣＯ濃度が等しくなるので、排出側の電極中の
触媒の被毒による極端なダメージを低減することが可能
である。
は、アノード側に用いてもよく、特に改質ガスを用いる
場合にはＣＯ濃度が等しくなるので、排出側の電極中の
触媒の被毒による極端なダメージを低減することが可能
である。
【００２８】また、本発明の燃料電池用ガス透過性電極
によれば、均一化したＯ2 濃度の電極反応面での触媒反
応が均一化し、出力が均一化するので、本発明の燃料電
池用スタックプレートの特性を有効に生かすことができ
る。
によれば、均一化したＯ2 濃度の電極反応面での触媒反
応が均一化し、出力が均一化するので、本発明の燃料電
池用スタックプレートの特性を有効に生かすことができ
る。
【図１】本発明の燃料電池用スタックプレートの一実施
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図２】本発明の燃料電池用スタックプレートの他の実
施例を示す平面図である。
施例を示す平面図である。
【図３】本発明の燃料電池用スタックプレートのさらに
他の実施例を示す平面図である。
他の実施例を示す平面図である。
【図４】本発明の燃料電池用スタックプレートの別の実
施例を示す平面図である。
施例を示す平面図である。
【図５】高分子電解質型燃料電池用電極膜の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】本発明の燃料電池用スタックプレートと従来の
燃料電池用スタックプレートのガス供給溝を流れるＯ2
ガスの濃度を示すグラフである。
燃料電池用スタックプレートのガス供給溝を流れるＯ2
ガスの濃度を示すグラフである。
【図７】図５の燃料電池用ガス透過性電極２枚と高分子
電解質膜及びガスシールゴムを用いて燃料電池用スタッ
クプレートを組んだシングルセルの模式図を示す図であ
る。
電解質膜及びガスシールゴムを用いて燃料電池用スタッ
クプレートを組んだシングルセルの模式図を示す図であ
る。
【図８】従来の燃料電池用スタックプレートの一例を示
す平面図である。
す平面図である。
【図９】従来の燃料電池用スタックプレートの他の例を
示す平面図である。
示す平面図である。
１ 燃料電池用スタックプレート ２、２′、５、６ ガス供給溝 ２ａ、２′ａ、５ａ、５ａ′、６ａ ガス導入用マニホ
ールドからの溝 ２ｂ、２′ｂ、５ｂ、５ｂ′、６ｂ ガス排出用マニホ
ールドへの溝 ３、３′ ガス導入用マニホールド ４、４′ ガス排出用マニホールド ７ 燃料電池用ガス透過性電極 ８ カーボンペーパー ９ 触媒層 10 高分子電解質膜 11 ガスシールゴム 12 シングルセル
ールドからの溝 ２ｂ、２′ｂ、５ｂ、５ｂ′、６ｂ ガス排出用マニホ
ールドへの溝 ３、３′ ガス導入用マニホールド ４、４′ ガス排出用マニホールド ７ 燃料電池用ガス透過性電極 ８ カーボンペーパー ９ 触媒層 10 高分子電解質膜 11 ガスシールゴム 12 シングルセル
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料電池用スタックプレートの面上の刻
設されたガス供給溝が、ガス導入用マニホールドからガ
ス排出用マニホールドに向かって一条又は数条の折れ線
又は曲線の状態で形成され、且つガス導入用マニホール
ドからの溝とガス排出用マニホールドへの溝のガス流が
相対向する向きとなるように隣接して配置されているこ
とを特徴とする燃料電池用スタックプレート。 - 【請求項２】 請求項１記載の燃料電池用スタックプレ
ートに於いて、ガス流が相対向する向きとなるように配
置されているガス供給溝の長さが、折り返し点を基点と
して等長になされていることを特徴とする燃料電池用ス
タックプレート。 - 【請求項３】 請求項１記載の燃料電池用スタックプレ
ートに於いて、ガス流が相対向する向きとなるように配
置されているガス供給溝を流れるガス流の圧損が、折り
返し点を基点として等しいことを特徴とする燃料電池用
スタックプレート。 - 【請求項４】 請求項１、２、３のいずれかに記載の燃
料電池用スタックプレートによって挟持されるガス透過
性電極のガス拡散層を通して、隣接して配置されたガス
供給溝で、ガス導入用マニホールドからガス排出用マニ
ホールドへ向かってガスが流れる際の圧損に比べてスタ
ックプレートのガス供給溝を流れるガスの圧損が小さい
ことを特徴とする燃料電池用スタックプレート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010603A JPH09204923A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 燃料電池用スタックプレート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010603A JPH09204923A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 燃料電池用スタックプレート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09204923A true JPH09204923A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11754832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8010603A Pending JPH09204923A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 燃料電池用スタックプレート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09204923A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002237316A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 燃料電池ガス流路構造 |
| KR20020092694A (ko) * | 2001-06-05 | 2002-12-12 | 한국에너지기술연구원 | 고분자 전해질 연료전지용 바이폴라 플레이트 |
| JP2007294327A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Hitachi Ltd | 固体高分子形燃料電池及びセパレータ |
-
1996
- 1996-01-25 JP JP8010603A patent/JPH09204923A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002237316A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 燃料電池ガス流路構造 |
| KR20020092694A (ko) * | 2001-06-05 | 2002-12-12 | 한국에너지기술연구원 | 고분자 전해질 연료전지용 바이폴라 플레이트 |
| JP2007294327A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Hitachi Ltd | 固体高分子形燃料電池及びセパレータ |
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