JPH10233220A - Solid high molecular type fuel cell - Google Patents

Solid high molecular type fuel cell

Info

Publication number
JPH10233220A
JPH10233220A JP9036222A JP3622297A JPH10233220A JP H10233220 A JPH10233220 A JP H10233220A JP 9036222 A JP9036222 A JP 9036222A JP 3622297 A JP3622297 A JP 3622297A JP H10233220 A JPH10233220 A JP H10233220A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separator
fuel cell
cooling
cooling water
pair
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.)
Granted
Application number
JP9036222A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3829883B2 (en
Inventor
Minoru Koga
実 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP03622297A priority Critical patent/JP3829883B2/en
Publication of JPH10233220A publication Critical patent/JPH10233220A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3829883B2 publication Critical patent/JP3829883B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid high molecular type fuel cell(PEFC) in which a separator for a PEFC can be manufactured at a low cost so that significant cost reduction and downsizing can be realized. SOLUTION: A solid high molecular type fuel cell possesses anode gas, cathode gas, and respective internal manifolds 20a for cooling water and is provided with plural metal-made separators 21, 22 have functions for separating the anode gas 6 and the cathode gas 7, and plural film and electrolyte junction bodies 4 which are sandwiched between the separators. At least one part of the separators are cooling separators 22 which are equipped with cooling water passages, and the others are non-cooling separators 21 having no cooling water passage. The cooling separator 22 is formed of one flat plate, one pair of press plates respectively joined onto both faces of the flat plate, and one pair of mask plates which are further joined onto both faces thereof and have opening portions in the center portions so that the cooling water flows between the flat plate and the press plates.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体高分子型燃料電池
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymer electrolyte fuel cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体高分子型燃料電池(Polymer Electr
olyte Fuel Cell:PEFC)は、図7の原理図に示すよ
うに、電解質にプロトン(H+ )導電性を有する高分子
膜1を用い、この膜の両側に薄い多孔質Pt触媒電極2
(アノードとカソード)を付けた構造を有する。それぞ
れの電極にH2 およびO2 を供給し、室温〜100℃前
後で動作させると、H2 はH2 極(アノード)でH+
酸化され、H+ は膜内を移動してO2 極(カソード)に
到達する。一方e- は外部回路を通って電気的な仕事を
したのち、O2 極に到達する。O2 極ではO2 が到達し
たH+ およびe-と反応してH2 Oに還元される。
2. Description of the Related Art Polymer electrolyte fuel cells (Polymer Electr)
As shown in the principle diagram of FIG. 7, the Olyte Fuel Cell (PEFC) uses a polymer membrane 1 having proton (H + ) conductivity as an electrolyte, and a thin porous Pt catalyst electrode 2 on both sides of the membrane.
(Anode and cathode). Supplying H 2 and O 2 to the respective electrodes, operating at around room temperature to 100 ° C., H 2 is oxidized to H + with H 2-pole (anode), H + is moved to the film O 2 Reaches the pole (cathode). On the other hand, e performs electric work through an external circuit and then reaches the O 2 pole. At the O 2 electrode, O 2 reacts with the reached H + and e and is reduced to H 2 O.

【0003】PEFCの構造例を図8に示す。PEFC
は、セパレータ5の間に膜/電解質接合体4を挟んで1
つのセルが構成される。膜/電解質接合体4は、イオン
交換膜1の両面に、Pt黒又はPt担持カーボンからな
る多孔質電極2と、カーボンペーパあるいはカーボン布
からなる支持集電体3を配置したものである。また、セ
パレータ5は、両面にガスを流す溝を有し、かつ内部に
冷却水を流す溝を有する導電性の板である。なお図8の
例では内部の冷却溝は2枚のセパレータを接合して構成
されている。
FIG. 8 shows an example of the structure of a PEFC. PEFC
Is 1 with the membrane / electrolyte assembly 4 interposed between the separators 5.
One cell is composed. The membrane / electrolyte assembly 4 has a structure in which a porous electrode 2 made of Pt black or Pt-supported carbon and a support current collector 3 made of carbon paper or carbon cloth are arranged on both surfaces of the ion exchange membrane 1. The separator 5 is a conductive plate having grooves for flowing gas on both sides and grooves for flowing cooling water inside. In the example of FIG. 8, the internal cooling groove is configured by joining two separators.

【0004】セパレータ5と膜/電解質接合体4を交互
に複数積層することによりスタック(積層電池)が構成
される。ガスや冷却水のシールは、ゴムシートやテフロ
ンシートを間に挟んで行うことが多いが、イオン交換膜
の弾性を利用して、膜自身でシールする場合もある。ま
た、スタックの両端には金属の集電板(図示せず)を配
置して外部電流取出し端子とし、さらに絶縁板を介して
締付板を配置し、全体をボルト等で締め付けて一体化す
る。
A stack (laminated battery) is formed by alternately laminating a plurality of separators 5 and membrane / electrolyte assemblies 4. In many cases, gas or cooling water is sealed with a rubber sheet or a Teflon sheet interposed therebetween, but in some cases, the membrane itself is sealed by utilizing the elasticity of the ion exchange membrane. Further, a metal current collector (not shown) is disposed at both ends of the stack to serve as external current extraction terminals, and a clamping plate is further disposed via an insulating plate. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したPEFC用セ
パレータには、主にカーボン板の両面にNC加工で溝加
工したものが従来用いられている。カーボン板には、焼
結カーボン板にフェノール樹脂を含浸したもの、樹脂モ
ールドカーボン板等が用いられる。しかし、PEFCの
製造コストの中で最も大きな比率を占めるのが、セパレ
ータの加工費であり、そのコストダウンが大きな課題と
なっていた。
As the above-mentioned separator for PEFC, a separator obtained by forming grooves on both sides of a carbon plate by NC processing is conventionally used. As the carbon plate, a sintered carbon plate impregnated with a phenol resin, a resin-molded carbon plate, or the like is used. However, the processing cost of the separator occupies the largest ratio in the production cost of PEFC, and reducing the cost has been a major issue.

【0006】本発明は上述した問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、P
EFC用セパレータを安価に製作でき、これにより大幅
なコストダウンとコンパクト化が可能となる固体高分子
型燃料電池を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems. That is, the object of the present invention is
An object of the present invention is to provide a polymer electrolyte fuel cell in which an EFC separator can be manufactured at a low cost, thereby enabling significant cost reduction and downsizing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、アノー
ドガス、カソードガスおよび冷却水用の各内部マニホー
ルドを有し、かつアノードガスとカソードガスを分離す
る機能を有する複数の金属製セパレータと、該セパレー
タ間に挟持された複数の膜/電解質接合体とを備え、前
記セパレータは、プレス加工により両面に流路が成形さ
れたプレスプレートを有し、該プレスプレートの両面に
異なる流体が流れるようになっている、ことを特徴とす
る固体高分子型燃料電池が提供される。
According to the present invention, there are provided a plurality of metal separators each having an internal manifold for anode gas, cathode gas and cooling water, and having a function of separating anode gas and cathode gas. A plurality of membrane / electrolyte assemblies sandwiched between the separators, the separator has a press plate having channels formed on both sides by press working, and different fluids flow on both sides of the press plate Thus, there is provided a polymer electrolyte fuel cell characterized in that:

【0008】本発明の固体高分子型燃料電池は、プレス
加工により成形されたプレスプレートを主要な構成部品
とする金属製セパレータを用いるので、従来のNC加工
やモールド加工と比較してPEFC用セパレータを安価
に製作でき、これにより固体高分子型燃料電池のコスト
ダウンとコンパクト化が可能となる。
[0008] The polymer electrolyte fuel cell of the present invention uses a metal separator having a press plate formed by press working as a main component, so that the separator for PEFC is compared with the conventional NC processing and mold processing. Can be manufactured inexpensively, thereby making it possible to reduce the cost and size of the polymer electrolyte fuel cell.

【0009】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
セパレータの少なくとも一部は内部に冷却水流路を有す
る冷却セパレータであり、その他は冷却水流路を有さな
い無冷却セパレータである。また、無冷却セパレータ
は、1枚のプレスプレートと、該プレスプレートの両面
にそれぞれ接合され中央部に開口部を有する1対のマス
クプレートとからなり、冷却セパレータは、1枚の平板
と、該平板の両面にそれぞれ接合された1対のプレスプ
レートと、更にその両面に接合され中央部に開口部を有
する1対のマスクプレートとからなり、平板とプレスプ
レートの間に冷却水が流れるようになっている。
According to a preferred embodiment of the present invention, at least a part of the separator is a cooling separator having a cooling water passage therein, and the other is a non-cooling separator having no cooling water passage. The non-cooled separator includes one press plate, and a pair of mask plates joined to both sides of the press plate and having an opening at the center, and the cooled separator includes one flat plate, It consists of a pair of press plates bonded to both sides of a flat plate, and a pair of mask plates further bonded to both sides and having an opening at the center, so that cooling water flows between the flat plate and the press plate. Has become.

【0010】この構成により、プレス加工用の金型の数
を最小限(好ましくは1つ)にすることができ、金型の
コストを大幅に低減することができる。
With this configuration, the number of press working dies can be minimized (preferably one), and the cost of the dies can be greatly reduced.

【0011】また、前記プレスプレートは、1ショット
プレス加工により成形することが好ましい。これによ
り、プレスプレートのコストダウンと高精度化を同時に
達成することができる。
Preferably, the press plate is formed by one-shot press working. Thereby, cost reduction and high accuracy of the press plate can be achieved at the same time.

【0012】前記膜/電解質接合体は、前記膜/電解質
接合体は、セパレータの全面を覆う1枚のイオン交換膜
と、その両面にそれぞれ位置しマスクプレートの開口部
に整合する1対の多孔質電極と、更にその両面にそれぞ
れ位置し開口部のプレスプレートと接する1対の支持集
電体とからなる。この構成により、イオン交換膜自体を
セパレータ間のシール材として機能させることができ、
かつ支持集電体により多孔質電極を保持することができ
る。
The membrane / electrolyte assembly comprises a single ion-exchange membrane covering the entire surface of the separator, and a pair of porous membranes located on both sides thereof and aligned with the openings of the mask plate. And a pair of supporting current collectors located on both sides thereof and in contact with the press plate at the opening. With this configuration, the ion exchange membrane itself can function as a sealing material between the separators,
Further, the porous electrode can be held by the supporting current collector.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付して使用する。図1は、本
発明による固体高分子型燃料電池の側面図である。この
図において、本発明の固体高分子型燃料電池10は、中
央に位置するセンターホルダ12と、その両側に位置す
る1対のスタック14と、更にその両側に位置する1対
のエンドホルダ16と、1対のエンドホルダ16を連結
する連結ロッド18とからなる。センターホルダ12、
スタック14及びエンドホルダ16の間にはそれぞれガ
スケット11が挟持され、それらの間をシールしてい
る。また、連結ロッド18の少なくとも一方には、ネジ
部が設けられ、このネジ部と螺合するナット19により
全体を所定の圧力で締付けて一体化する。この構成によ
り、アノードガス、カソードガスおよび冷却水は、セン
ターホルダ12から供給し、かつセンターホルダ12か
ら排出するようになっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, common parts are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a side view of a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention. In this figure, the polymer electrolyte fuel cell 10 of the present invention includes a center holder 12 located at the center, a pair of stacks 14 located on both sides thereof, and a pair of end holders 16 located on both sides thereof. And a connecting rod 18 for connecting the pair of end holders 16. Center holder 12,
The gasket 11 is sandwiched between the stack 14 and the end holder 16 to seal between them. Further, at least one of the connecting rods 18 is provided with a screw portion, and the whole is tightened with a predetermined pressure by a nut 19 screwed with the screw portion to be integrated. With this configuration, the anode gas, the cathode gas, and the cooling water are supplied from the center holder 12 and discharged from the center holder 12.

【0014】図2は、図1の固体高分子型燃料電池の分
解図である。この図に示すように、スタック14は、複
数の金属製セパレータ21、22と、このセパレータ間
に挟持された複数の膜/電解質接合体4とからなる。金
属製セパレータ21、22は、アノードガス6とカソー
ドガス7を分離する機能を有する。また、セパレータ2
1、22は、アノードガス6、カソードガス7および冷
却水8用の各内部マニホールド20aを有し、センター
ホルダ12(図1)から供給されたアノードガス6、カ
ソードガス7および冷却水8を各セルに供給するように
なっている。更に、各セパレータ21、22は、中央部
に開口部20b(凹部)を有し、膜/電解質接合体4の
一部がこの凹部20bに嵌まるようになっている。
FIG. 2 is an exploded view of the polymer electrolyte fuel cell of FIG. As shown in the figure, the stack 14 includes a plurality of metal separators 21 and 22 and a plurality of membrane / electrolyte assemblies 4 sandwiched between the separators. The metal separators 21 and 22 have a function of separating the anode gas 6 and the cathode gas 7. Separator 2
Reference numerals 1 and 22 each have an internal manifold 20 a for the anode gas 6, the cathode gas 7, and the cooling water 8, and store the anode gas 6, the cathode gas 7, and the cooling water 8 supplied from the center holder 12 (FIG. 1). The cell is supplied. Further, each of the separators 21 and 22 has an opening 20b (recess) at the center, and a part of the membrane / electrolyte assembly 4 fits into the recess 20b.

【0015】図1において、セパレータ21、22の少
なくとも一部は内部に冷却水流路を有する冷却セパレー
タ22であり、その他は冷却水流路を有さない無冷却セ
パレータ21である。
In FIG. 1, at least a part of the separators 21 and 22 is a cooling separator 22 having a cooling water passage therein, and the other is a non-cooling separator 21 having no cooling water passage.

【0016】膜/電解質接合体4は、セパレータ21、
22の全面を覆う1枚のイオン交換膜1と、その両面に
それぞれ位置しセパレータの開口部20bに整合する1
対の多孔質電極2と、更にその両面にそれぞれ位置する
1対の支持集電体3とからなる。
The membrane / electrolyte assembly 4 includes a separator 21
22, one ion-exchange membrane 1 covering the entire surface, and one ion-exchange membrane 1 positioned on both surfaces thereof and matching the opening 20b of the separator
It comprises a pair of porous electrodes 2 and a pair of supporting current collectors 3 located on both sides thereof.

【0017】図3は、図2のセパレータの正面図であ
り、図4はセパレータを構成するプレスプレートの正面
図である。すなわち、セパレータ21、22は、プレス
加工により両面に流路が成形されたプレスプレート23
を有し、このプレスプレート23の両面に異なる流体が
流れるようになっている。このプレスプレート23は、
1ショットプレス加工により成形することが好ましく、
これにより、プレスプレートのコストダウンと高精度化
を同時に達成することができる。
FIG. 3 is a front view of the separator of FIG. 2, and FIG. 4 is a front view of a press plate constituting the separator. That is, the separators 21 and 22 are formed by a press plate 23 having channels formed on both sides by press working.
And different fluids flow on both surfaces of the press plate 23. This press plate 23
It is preferable to mold by one shot press working,
Thereby, cost reduction and high accuracy of the press plate can be achieved at the same time.

【0018】図5は、無冷却セパレータ21の各部の断
面図である。この図において、(A)〜(G)は、図3
のA〜Gの各断面図である。この図に示すように、無冷
却セパレータ21は、1枚のプレスプレート23と、プ
レスプレート23の両面にそれぞれ接合され中央部に開
口部20bを有する1対のマスクプレート24とからな
る。
FIG. 5 is a sectional view of each part of the non-cooled separator 21. In this figure, (A) to (G) correspond to FIG.
It is each sectional drawing of A-G. As shown in this figure, the non-cooled separator 21 includes one press plate 23 and a pair of mask plates 24 joined to both surfaces of the press plate 23 and having an opening 20b at the center.

【0019】図5(A)は、開口部20bを示してお
り、プレスプレート23の両面に設けられた凹凸により
両面に流路が形成され、その表面に1対の多孔質電極2
と、1対の支持集電体3が位置し、反応部を形成してい
る。プレスプレート23の下側がアノード側A、上側が
カソード側Cであり、それぞれアノードガス6とカソー
ドガス7が流れるようになっている。
FIG. 5 (A) shows an opening 20b, in which channels are formed on both sides by irregularities provided on both sides of the press plate 23, and a pair of porous electrodes 2 are formed on the surface.
And a pair of supporting current collectors 3 are located to form a reaction section. The lower side of the press plate 23 is the anode side A and the upper side is the cathode side C, and the anode gas 6 and the cathode gas 7 flow, respectively.

【0020】図5(B)(C)は、セパレータ外周部で
ある。矢印で示す外周部をレーザー等により接合するこ
とにより、アノードガス6とカソードガス7の外部への
洩れを防止することができる。図5(D)はカソードマ
ニホールド、(F)はアノードマニホールトである。こ
れらの図のように構成し、それぞれ矢印で示す個所を接
合することにより、カソードガス7、アノードガス6を
それぞれのセルのカソード側、アノード側に供給するこ
とができる。
FIGS. 5B and 5C show the outer peripheral portion of the separator. By joining the outer peripheral portions indicated by arrows with a laser or the like, leakage of the anode gas 6 and the cathode gas 7 to the outside can be prevented. FIG. 5D shows a cathode manifold, and FIG. 5F shows an anode manifold. The cathode gas 7 and the anode gas 6 can be supplied to the cathode side and the anode side of each cell by configuring as shown in these figures and joining the portions indicated by arrows, respectively.

【0021】図5(E)はマスク部である。図4に示す
ようにマスク部には多数のエンボスが設けられており、
このエンボスによりアノード側Aとカソード側Cにそれ
ぞれ流路を形成し、両面に異なる流体が流れるようにな
っている。図5(G)は、冷却水用のマニホールドであ
る。無冷却セパレータ21では、それぞれ矢印で示す個
所を接合することにより、冷却水8はアノード側、カソ
ード側のいずれにも流れずにそのまま通過するようにな
っている。
FIG. 5E shows a mask portion. As shown in FIG. 4, a large number of embosses are provided in the mask portion.
The embosses form flow paths on the anode side A and the cathode side C, respectively, so that different fluids flow on both surfaces. FIG. 5G shows a manifold for cooling water. In the non-cooled separator 21, by joining the portions indicated by arrows, the cooling water 8 passes through the cooling water 8 without flowing to either the anode side or the cathode side.

【0022】図6は、冷却セパレータの各部の断面図で
ある。この図において、(A)(D)(F)(G)は、
それぞれ冷却セパレータの場合の図3のA、D、F、G
の各断面図である。これらの図に示すように、冷却セパ
レータ22は、1枚の平板25と、平板25の両面にそ
れぞれ接合された1対のプレスプレート23と、更にそ
の両面に接合され中央部に開口部を有する1対のマスク
プレート24とからなる。この構成により、平板25と
プレスプレート23の間に冷却水8が流れるようになっ
ている。その他の構成は、中央に平板25がある点を除
き、図5の無冷却セパレータと同様である。
FIG. 6 is a sectional view of each part of the cooling separator. In this figure, (A) (D) (F) (G)
A, D, F, and G in FIG. 3 in the case of a cooling separator, respectively.
FIG. As shown in these figures, the cooling separator 22 has one flat plate 25, a pair of press plates 23 bonded to both surfaces of the flat plate 25, respectively, and has an opening at the center which is further bonded to both surfaces thereof. It comprises a pair of mask plates 24. With this configuration, the cooling water 8 flows between the flat plate 25 and the press plate 23. The other configuration is the same as the non-cooled separator of FIG. 5 except that the flat plate 25 is provided at the center.

【0023】上述した本発明の固体高分子型燃料電池
は、プレス加工により成形されたプレスプレート23を
主要な構成部品とする金属製セパレータ21、22を用
いるので、従来のNC加工やモールド加工と比較してP
EFC用セパレータを安価に製作でき、これにより固体
高分子型燃料電池のコストダウンとコンパクト化が可能
となる。
The polymer electrolyte fuel cell of the present invention described above uses the metal separators 21 and 22 having the press plate 23 formed by press working as a main component, so that it can be used in conventional NC processing and molding. P
EFC separators can be manufactured at low cost, which makes it possible to reduce the cost and size of polymer electrolyte fuel cells.

【0024】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified without departing from the gist of the present invention.

【0025】[0025]

【発明の効果】上述したように、本発明の固体高分子型
燃料電池は、PEFC用セパレータを安価に製作でき、
これにより大幅なコストダウンとコンパクト化が可能と
なる等の優れた効果を有する。
As described above, the polymer electrolyte fuel cell of the present invention can manufacture a PEFC separator at low cost.
This has excellent effects such as significant cost reduction and downsizing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による固体高分子型燃料電池の側面図で
ある。
FIG. 1 is a side view of a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention.

【図2】図1の固体高分子型燃料電池の分解図である。FIG. 2 is an exploded view of the polymer electrolyte fuel cell of FIG.

【図3】図2のセパレータの正面図である。FIG. 3 is a front view of the separator of FIG. 2;

【図4】プレスプレートの正面図である。FIG. 4 is a front view of a press plate.

【図5】無冷却セパレータの各部の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of each part of a non-cooled separator.

【図6】冷却セパレータの各部の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of each part of the cooling separator.

【図7】固体高分子型燃料電池の原理図である。FIG. 7 is a principle diagram of a polymer electrolyte fuel cell.

【図8】固体高分子型燃料電池の構造図である。FIG. 8 is a structural diagram of a polymer electrolyte fuel cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 イオン交換膜(高分子膜) 2 電極 3 支持集電体 4 膜/電解質接合体 5 セパレータ 6 アノードガス 7 カソードガス 8 冷却水 10 固体高分子型燃料電池 11 ガスケット 12 センターホルダ 14 スタック 16 エンドホルダ 18 連結ロッド 19 ナット 20a 内部マニホールド 20b 開口部(凹部) 21 無冷却セパレータ 22 冷却セパレータ 23 プレスプレート 24 マスクプレート 25 平板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ion exchange membrane (polymer membrane) 2 Electrode 3 Supporting current collector 4 Membrane / electrolyte assembly 5 Separator 6 Anode gas 7 Cathode gas 8 Cooling water 10 Solid polymer fuel cell 11 Gasket 12 Center holder 14 Stack 16 End holder 18 Connecting rod 19 Nut 20a Internal manifold 20b Opening (recess) 21 Non-cooled separator 22 Cooled separator 23 Press plate 24 Mask plate 25 Flat plate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アノードガス、カソードガスおよび冷却
水用の各内部マニホールドを有し、かつアノードガスと
カソードガスを分離する機能を有する複数の金属製セパ
レータと、該セパレータ間に挟持された複数の膜/電解
質接合体とを備え、 前記セパレータは、プレス加工により両面に流路が成形
されたプレスプレートを有し、該プレスプレートの両面
に異なる流体が流れるようになっている、ことを特徴と
する固体高分子型燃料電池。
1. A plurality of metal separators each having an internal manifold for anode gas, cathode gas and cooling water, and having a function of separating anode gas and cathode gas, and a plurality of metal separators sandwiched between the separators. Membrane / electrolyte assembly, wherein the separator has a press plate with channels formed on both surfaces by press working, and different fluids flow on both surfaces of the press plate. Polymer electrolyte fuel cell.
【請求項2】 前記セパレータの少なくとも一部は内部
に冷却水流路を有する冷却セパレータであり、その他は
冷却水流路を有さない無冷却セパレータであり、 無冷却セパレータは、1枚のプレスプレートと、該プレ
スプレートの両面にそれぞれ接合され中央部に開口部を
有する1対のマスクプレートとからなり、 冷却セパレータは、1枚の平板と、該平板の両面にそれ
ぞれ接合された1対のプレスプレートと、更にその両面
に接合され中央部に開口部を有する1対のマスクプレー
トとからなり、平板とプレスプレートの間に冷却水が流
れるようになっている、ことを特徴とする請求項1に記
載の固体高分子型燃料電池。
2. At least a part of the separator is a cooling separator having a cooling water flow path therein, and the other is a non-cooling separator having no cooling water flow path. A cooling plate comprising a pair of mask plates each having an opening at the center and joined to both surfaces of the press plate, wherein the cooling separator comprises a single flat plate and a pair of press plates bonded to both surfaces of the flat plate, respectively. And a pair of mask plates joined to both surfaces thereof and having an opening at a central portion thereof, wherein cooling water flows between the flat plate and the press plate. The polymer electrolyte fuel cell according to the above.
【請求項3】 前記プレスプレートは、1ショットプレ
ス加工により成形する、ことを特徴とする請求項1乃至
2に記載の固体高分子型燃料電池。
3. The polymer electrolyte fuel cell according to claim 1, wherein the press plate is formed by one-shot press working.
【請求項4】 前記膜/電解質接合体は、セパレータの
全面を覆う1枚のイオン交換膜と、その両面にそれぞれ
位置しマスクプレートの開口部に整合する1対の多孔質
電極と、更にその両面にそれぞれ位置し開口部のプレス
プレートと接する1対の支持集電体とからなる、ことを
特徴とする請求項1乃至3に記載の固体高分子型燃料電
池。
4. The membrane / electrolyte assembly comprises a single ion exchange membrane covering the entire surface of the separator, a pair of porous electrodes located on both sides thereof and matching the openings of the mask plate, and The polymer electrolyte fuel cell according to any one of claims 1 to 3, comprising a pair of supporting current collectors located on both sides and in contact with the press plate at the opening.
JP03622297A 1997-02-20 1997-02-20 Polymer electrolyte fuel cell Expired - Fee Related JP3829883B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03622297A JP3829883B2 (en) 1997-02-20 1997-02-20 Polymer electrolyte fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03622297A JP3829883B2 (en) 1997-02-20 1997-02-20 Polymer electrolyte fuel cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10233220A true JPH10233220A (en) 1998-09-02
JP3829883B2 JP3829883B2 (en) 2006-10-04

Family

ID=12463758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03622297A Expired - Fee Related JP3829883B2 (en) 1997-02-20 1997-02-20 Polymer electrolyte fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3829883B2 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000031815A1 (en) * 1998-11-25 2000-06-02 Gas Technology Institute Sheet metal bipolar plate design for polymer electrolyte membrane fuel cells
FR2810795A1 (en) * 2000-06-27 2001-12-28 Technicatome Bipolar plate for a fuel cell comprises two metallic plates separated by segments and having recesses for the production of a composite conducting body in a single molding operation
FR2816448A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-10 Technicatome Bipolar element with two metal plates and corrugated structure for fuel cell
JP2002151136A (en) * 2000-11-07 2002-05-24 Honda Motor Co Ltd Fuel cell stack
JP2002260710A (en) * 2001-03-06 2002-09-13 Honda Motor Co Ltd Solid polymer cell assembly, fuel cell stack and supply method of reactive gas for fuel cell
JP2006040790A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Tokai Rubber Ind Ltd Separator for solid polymer fuel cell, and cell for solid polymer fuel cell using it
JP2009054597A (en) * 2008-10-30 2009-03-12 Honda Motor Co Ltd Fuel cell stack and reaction gas supply method of fuel cell stack
JP2010165692A (en) * 2010-03-25 2010-07-29 Honda Motor Co Ltd Solid polymer cell assembly
JP2013243023A (en) * 2012-05-18 2013-12-05 Syvec Corporation:Kk Separator unit for fuel cell
US9821360B2 (en) 2013-07-26 2017-11-21 Mitsui High-Tec, Inc. Apparatus and method for manufacturing thin uneven member

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6261710B1 (en) 1998-11-25 2001-07-17 Institute Of Gas Technology Sheet metal bipolar plate design for polymer electrolyte membrane fuel cells
WO2000031815A1 (en) * 1998-11-25 2000-06-02 Gas Technology Institute Sheet metal bipolar plate design for polymer electrolyte membrane fuel cells
FR2810795A1 (en) * 2000-06-27 2001-12-28 Technicatome Bipolar plate for a fuel cell comprises two metallic plates separated by segments and having recesses for the production of a composite conducting body in a single molding operation
JP4510267B2 (en) * 2000-11-07 2010-07-21 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack
JP2002151136A (en) * 2000-11-07 2002-05-24 Honda Motor Co Ltd Fuel cell stack
FR2816448A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-10 Technicatome Bipolar element with two metal plates and corrugated structure for fuel cell
JP2002260710A (en) * 2001-03-06 2002-09-13 Honda Motor Co Ltd Solid polymer cell assembly, fuel cell stack and supply method of reactive gas for fuel cell
JP4516229B2 (en) * 2001-03-06 2010-08-04 本田技研工業株式会社 Solid polymer cell assembly
JP2006040790A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Tokai Rubber Ind Ltd Separator for solid polymer fuel cell, and cell for solid polymer fuel cell using it
JP2009054597A (en) * 2008-10-30 2009-03-12 Honda Motor Co Ltd Fuel cell stack and reaction gas supply method of fuel cell stack
JP4572252B2 (en) * 2008-10-30 2010-11-04 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack
JP2010165692A (en) * 2010-03-25 2010-07-29 Honda Motor Co Ltd Solid polymer cell assembly
JP4516630B2 (en) * 2010-03-25 2010-08-04 本田技研工業株式会社 Solid polymer cell assembly
JP2013243023A (en) * 2012-05-18 2013-12-05 Syvec Corporation:Kk Separator unit for fuel cell
US9821360B2 (en) 2013-07-26 2017-11-21 Mitsui High-Tec, Inc. Apparatus and method for manufacturing thin uneven member

Also Published As

Publication number Publication date
JP3829883B2 (en) 2006-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5858569A (en) Low cost fuel cell stack design
US4317864A (en) Battery consisting of a multiplicity of electrochemical cells
US6692860B2 (en) Fuel cell comprising dual seal assembly
US6127058A (en) Planar fuel cell
JP2994914B2 (en) Fuel cell
US6132895A (en) Fuel cell
CA2430083C (en) Electrochemical polymer electrolyte membrane cell stacks
JP3424223B2 (en) Fuel cell stack structure
EP1726060B1 (en) Dual function, bipolar separator plates for fuel cells
US7384703B2 (en) Fuel cell system
JP2017139218A (en) Method of producing fuel cell stack and method of producing metal separator for fuel cell
US8003273B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell and fuel cell sealing member for the same
WO2006025909A2 (en) Seal configuration for fuel cell stack
US20090053563A1 (en) Plate for a fuel cell assembly
JP3829883B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell
JP4259041B2 (en) Fuel cell
JP2002231274A (en) Solid high polymer fuel cell
US20090197136A1 (en) High-Volume-Manufacture Fuel Cell Arrangement and Method for Production Thereof
US20120052410A1 (en) High-Volume-Manufacture Fuel Cell Arrangement and Method for Production Thereof
JP5143336B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell
JPH04298964A (en) Solid electrolyte type fuel cell and manufacture thereof
JPH09167623A (en) Solid polymer electrolyte type fuel cell
JP2002093434A (en) Electrolyte layer/electrode joint body and fuel cell
JP2000012053A (en) Solid high-polymer electrolyte-type fuel cell
JP2003086204A (en) Solid electrolyte type fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060412

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060601

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060621

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060704

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090721

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090721

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100721

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110721

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees