JPH1145728A - 燃料電池 - Google Patents
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- JPH1145728A JPH1145728A JP9201637A JP20163797A JPH1145728A JP H1145728 A JPH1145728 A JP H1145728A JP 9201637 A JP9201637 A JP 9201637A JP 20163797 A JP20163797 A JP 20163797A JP H1145728 A JPH1145728 A JP H1145728A
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- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
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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
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セルからの電解質損耗を抑制し、セルの長寿
命化を図る。 【解決手段】 セパレータ１の端部のシール部２に冷却
ガス用マニホールド８，９および冷却ダクト１０を設
け、これに冷却ガスを流すことにより、セパレータ１の
周辺部を冷却する。セパレータ１の端部を冷却すること
により、端部の腐食を抑制するとともに、セル端部での
電解質の粘度を増加させ、電解質そのものの流出を抑制
できる。この効果により電解質損耗によるセル抵抗増大
を抑制し、セルの長寿命化が可能となる。
命化を図る。 【解決手段】 セパレータ１の端部のシール部２に冷却
ガス用マニホールド８，９および冷却ダクト１０を設
け、これに冷却ガスを流すことにより、セパレータ１の
周辺部を冷却する。セパレータ１の端部を冷却すること
により、端部の腐食を抑制するとともに、セル端部での
電解質の粘度を増加させ、電解質そのものの流出を抑制
できる。この効果により電解質損耗によるセル抵抗増大
を抑制し、セルの長寿命化が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池に係り、特
にセルの長寿命化に好適なセパレータを備えた内部マニ
ホールド型の燃料電池に関する。
にセルの長寿命化に好適なセパレータを備えた内部マニ
ホールド型の燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から実施されている溶融炭酸縁型の
燃料電池の概略的な構成を図１０に示す。図１０はセパ
レータによってユニット化された内部マニホールド型燃
料電池の２つの隣接したセルの要部断面図である。この
図では、電解質板２０を挟んで２つのセル１００が配置
された状態を示しており、各セル１００を積層していく
ことによってスタックが形成される。
燃料電池の概略的な構成を図１０に示す。図１０はセパ
レータによってユニット化された内部マニホールド型燃
料電池の２つの隣接したセルの要部断面図である。この
図では、電解質板２０を挟んで２つのセル１００が配置
された状態を示しており、各セル１００を積層していく
ことによってスタックが形成される。
【０００３】同図において、これらのセル１００は、両
側を通過する空気と炭酸ガスを主成分とする酸化剤ガス
および水素と炭酸ガスを主成分とする燃料ガスを遮断す
るための仕切り板３、および、この仕切り板３の外周に
額縁状に設けられ、端部をシールするシール部２からな
るセパレータ１と、このセパレータ１の前記仕切り板３
を挟んで設けられた波板２１，２２と、この波板２１，
２２の外側にそれぞれ隣接して設けられたカレントコレ
クタ２３，２４と、このカレントコレクタ２３，２４の
さらに外側にそれぞれ設けられたアノード電極２５およ
びカソード電極２６とからなり、それぞれ１つのユニッ
トを構成している。そして、図に示すように電解質板２
０を挟んで前記セル１００のアノード電極２５とカソー
ド電極２６を隣接させて複数個積層して燃料電池を構成
する。
側を通過する空気と炭酸ガスを主成分とする酸化剤ガス
および水素と炭酸ガスを主成分とする燃料ガスを遮断す
るための仕切り板３、および、この仕切り板３の外周に
額縁状に設けられ、端部をシールするシール部２からな
るセパレータ１と、このセパレータ１の前記仕切り板３
を挟んで設けられた波板２１，２２と、この波板２１，
２２の外側にそれぞれ隣接して設けられたカレントコレ
クタ２３，２４と、このカレントコレクタ２３，２４の
さらに外側にそれぞれ設けられたアノード電極２５およ
びカソード電極２６とからなり、それぞれ１つのユニッ
トを構成している。そして、図に示すように電解質板２
０を挟んで前記セル１００のアノード電極２５とカソー
ド電極２６を隣接させて複数個積層して燃料電池を構成
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
燃料電池では、前記電解質板２０に含浸された電解質が
電解質板２０内および電解質板２０とその上下に配置さ
れた端部シール部２との間を通過するガスをシールする
ことによりセル１００外へのガスリークを防止するよう
になっていた。
燃料電池では、前記電解質板２０に含浸された電解質が
電解質板２０内および電解質板２０とその上下に配置さ
れた端部シール部２との間を通過するガスをシールする
ことによりセル１００外へのガスリークを防止するよう
になっていた。
【０００５】しかし、このように構成された燃料電池で
は、セル１００の電解質板２０内に貯蔵されている電解
質が電解質板２０内および電解質板２０とその上下に設
置されているセパレータ１の周辺のシール部２の間に沿
って移動し、セル１００外に流出することがあり、これ
によりセル１００の内部抵抗が増大して性能低下を引き
起こすだけでなく、セパレータ１の前記シール部２等を
腐食し、さらにこの腐食部分に沿って電解質のセル１０
０外への流出を発生しやすくなるという欠点があった
が、これに対し特に有効な対策は実施されていなかっ
た。
は、セル１００の電解質板２０内に貯蔵されている電解
質が電解質板２０内および電解質板２０とその上下に設
置されているセパレータ１の周辺のシール部２の間に沿
って移動し、セル１００外に流出することがあり、これ
によりセル１００の内部抵抗が増大して性能低下を引き
起こすだけでなく、セパレータ１の前記シール部２等を
腐食し、さらにこの腐食部分に沿って電解質のセル１０
０外への流出を発生しやすくなるという欠点があった
が、これに対し特に有効な対策は実施されていなかっ
た。
【０００６】本発明はこのような従来技術の実情に鑑み
てなされたもので、その目的は、電解質が電解質板に沿
ってセル端部に移動し、セル外に流出することにより引
き起こされるセルの内部抵抗の増大とセパレータ端部の
腐食を抑制することができる燃料電池を提供することに
ある。
てなされたもので、その目的は、電解質が電解質板に沿
ってセル端部に移動し、セル外に流出することにより引
き起こされるセルの内部抵抗の増大とセパレータ端部の
腐食を抑制することができる燃料電池を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、電解質である溶融炭酸塩の腐食の温度
依存性および粘度の温度依存性を利用して、上記問題を
解決したものである。構造としてはセル端部のシール部
分で酸化剤ガスを通過させるマニホールドよりもセルの
周辺側に、セパレータ端部冷却用のダクトを設け、この
部分の温度を低下させるようにしたり、積層されるセル
毎にカソードのガス流れ方向を反転させ、セルの面内温
度の均一化を狙ったカソードガス対向流方式のセルにお
いて、流入ガスのマニホールドを排出ガスのマニホール
ドよりセルの周辺側に配置することによって同様の冷却
能を持たせる。その結果、上記冷却ダクトの機能を流入
ガスのマニホールドに受け持たせ、冷却ダクトを省略す
るように構成することもできる。
め、本発明では、電解質である溶融炭酸塩の腐食の温度
依存性および粘度の温度依存性を利用して、上記問題を
解決したものである。構造としてはセル端部のシール部
分で酸化剤ガスを通過させるマニホールドよりもセルの
周辺側に、セパレータ端部冷却用のダクトを設け、この
部分の温度を低下させるようにしたり、積層されるセル
毎にカソードのガス流れ方向を反転させ、セルの面内温
度の均一化を狙ったカソードガス対向流方式のセルにお
いて、流入ガスのマニホールドを排出ガスのマニホール
ドよりセルの周辺側に配置することによって同様の冷却
能を持たせる。その結果、上記冷却ダクトの機能を流入
ガスのマニホールドに受け持たせ、冷却ダクトを省略す
るように構成することもできる。
【０００８】具体的には、上記目的を達成するため、第
１の手段は、水素および炭酸ガスを主成分とする燃料ガ
スと空気および炭酸ガスを主成分とする酸化剤ガスを分
離する仕切板、および仕切板両面の周辺部に設けられ、
この仕切板面上を流れるガスのセル周辺への流出を防止
するシール部を備えたセパレータと、前記シール部を貫
通するように設けられた燃料ガスおよび酸化剤ガスをそ
れぞれ供給し、排出する供給マニホールドおよび排出マ
ニホールドを備えた内部マニホールド型の燃料電池にお
いて、前記供給および排出マニホールドよりもセルの周
辺側にセパレータを冷却するための冷却ダクトを形成し
たことを特徴としている。
１の手段は、水素および炭酸ガスを主成分とする燃料ガ
スと空気および炭酸ガスを主成分とする酸化剤ガスを分
離する仕切板、および仕切板両面の周辺部に設けられ、
この仕切板面上を流れるガスのセル周辺への流出を防止
するシール部を備えたセパレータと、前記シール部を貫
通するように設けられた燃料ガスおよび酸化剤ガスをそ
れぞれ供給し、排出する供給マニホールドおよび排出マ
ニホールドを備えた内部マニホールド型の燃料電池にお
いて、前記供給および排出マニホールドよりもセルの周
辺側にセパレータを冷却するための冷却ダクトを形成し
たことを特徴としている。
【０００９】第２の手段は、第１の手段において、前記
セパレータを貫通し、当該セパレータの積層方向にセパ
レータ冷却用のガスを通過させる冷却ガスマニホールド
を複数個設け、その内の一部を冷却ガス供給側、残りを
冷却ガス排出側とし、供給側と排出側の冷却ガスマニホ
ールドを前記冷却ダクトで接続したことを特徴としてい
る。
セパレータを貫通し、当該セパレータの積層方向にセパ
レータ冷却用のガスを通過させる冷却ガスマニホールド
を複数個設け、その内の一部を冷却ガス供給側、残りを
冷却ガス排出側とし、供給側と排出側の冷却ガスマニホ
ールドを前記冷却ダクトで接続したことを特徴としてい
る。
【００１０】第３の手段は、第１の手段と同様の前提の
燃料電池において、前記供給および排出マニホールドが
セパレータの同一辺上に配置され、積層セル毎に燃料ま
たは酸化剤ガスの流れ方向を変更できるようにするとと
もに、前記供給マニホールドを排出マニホールドよりセ
ルの周辺側に形成したことを特徴とする。
燃料電池において、前記供給および排出マニホールドが
セパレータの同一辺上に配置され、積層セル毎に燃料ま
たは酸化剤ガスの流れ方向を変更できるようにするとと
もに、前記供給マニホールドを排出マニホールドよりセ
ルの周辺側に形成したことを特徴とする。
【００１１】これらの手段によれば、セル中央部からセ
ル周辺部に向かって流れる熱はセル周辺部に各セル毎に
取り付けられた前記冷却ダクトまたは冷却ダクトの役目
を持つ供給マニホールドにより除去されるため、該冷却
ダクトまたは冷却ダクトの役目を持つ供給マニホールよ
り周辺側の温度が低下する。
ル周辺部に向かって流れる熱はセル周辺部に各セル毎に
取り付けられた前記冷却ダクトまたは冷却ダクトの役目
を持つ供給マニホールドにより除去されるため、該冷却
ダクトまたは冷却ダクトの役目を持つ供給マニホールよ
り周辺側の温度が低下する。
【００１２】一方、前記セパレータ部の温度低下に伴い
腐食速度は低下すると共に電解質の粘度は増加し、電解
質の移動を抑制する。したがって、冷却ダクト周辺の温
度を上記２点を考慮して設定することにより、セパレー
タの腐食および電解質の移動によるセルからの電解質損
耗を防止することができる。
腐食速度は低下すると共に電解質の粘度は増加し、電解
質の移動を抑制する。したがって、冷却ダクト周辺の温
度を上記２点を考慮して設定することにより、セパレー
タの腐食および電解質の移動によるセルからの電解質損
耗を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。なお、以下の説明におい
て、前述の従来例と同等な各部には同一の参照符号を付
し、重複する説明は適宜省略する。
施の形態について説明する。なお、以下の説明におい
て、前述の従来例と同等な各部には同一の参照符号を付
し、重複する説明は適宜省略する。
【００１４】＜第１の実施形態＞図１は、本実施形態に
係る溶融炭酸塩燃料電池のセパレータを示す平面図であ
る。同図において、符号１は溶融炭酸塩燃料電池のセパ
レータ全体を示し、このセパレータ２枚の間に前述の図
１０に示したカソード電極２６、アノード電極２５およ
び電解質板２０を挟んで積層していくことによりスタッ
クが構成される。このセパレータ１は、図２のａ−ａ’
線断面図および図３のｂ−ｂ’線断面図に示すように端
部側のシール部２と仕切り板３とからなり、シール部２
は仕切り板３の外縁部で当該仕切り板３を挟み込み、こ
れを一体的に挟持している。
係る溶融炭酸塩燃料電池のセパレータを示す平面図であ
る。同図において、符号１は溶融炭酸塩燃料電池のセパ
レータ全体を示し、このセパレータ２枚の間に前述の図
１０に示したカソード電極２６、アノード電極２５およ
び電解質板２０を挟んで積層していくことによりスタッ
クが構成される。このセパレータ１は、図２のａ−ａ’
線断面図および図３のｂ−ｂ’線断面図に示すように端
部側のシール部２と仕切り板３とからなり、シール部２
は仕切り板３の外縁部で当該仕切り板３を挟み込み、こ
れを一体的に挟持している。
【００１５】シール部２には、セパレータ１の一方の面
に配置されるアノード電極２５に燃料ガスを供給するた
め、および、電極部で発電に使用した後の排ガスを排出
するためのアノード側マニホールド４，５と、他の一方
の面に配置されるカソード電極２６に酸化剤ガスを供給
および排出するためのカソード側マニホールド６，７が
設けられている。また、シール部２には、スタック方向
に平行に、言い換えればシール部２の図において縦方向
に貫通した冷却ガスマニホールド８，９と、この冷却ガ
スマニホールド８，９をつなぐようにシール部２を水平
方向に通る冷却ダクト１０とが設けられている。冷却ガ
スマニホールド８，９は積層される複数のセパレータ間
を貫通し、冷却ガス通路を形成するためのマニホールド
部分であり、そのうち８は供給側、９は排出側である。
冷却ダクト１０は各セパレータ１のシール部２およびそ
れに対応する仕切り板３部分に形成され、供給側の冷却
ガスマニホールド８から排出側の冷却ガスマニホールド
９に冷却ガスを流し、セパレータ１の端部を冷却するた
めの冷却ダクトである。これらの冷却ガスマニホールド
８，９および冷却ダクト１０によってシール部２の縁部
に平行に形成された冷却ダクト１０よりも周辺側（外縁
側）のセパレータ温度を低下させることができる。
に配置されるアノード電極２５に燃料ガスを供給するた
め、および、電極部で発電に使用した後の排ガスを排出
するためのアノード側マニホールド４，５と、他の一方
の面に配置されるカソード電極２６に酸化剤ガスを供給
および排出するためのカソード側マニホールド６，７が
設けられている。また、シール部２には、スタック方向
に平行に、言い換えればシール部２の図において縦方向
に貫通した冷却ガスマニホールド８，９と、この冷却ガ
スマニホールド８，９をつなぐようにシール部２を水平
方向に通る冷却ダクト１０とが設けられている。冷却ガ
スマニホールド８，９は積層される複数のセパレータ間
を貫通し、冷却ガス通路を形成するためのマニホールド
部分であり、そのうち８は供給側、９は排出側である。
冷却ダクト１０は各セパレータ１のシール部２およびそ
れに対応する仕切り板３部分に形成され、供給側の冷却
ガスマニホールド８から排出側の冷却ガスマニホールド
９に冷却ガスを流し、セパレータ１の端部を冷却するた
めの冷却ダクトである。これらの冷却ガスマニホールド
８，９および冷却ダクト１０によってシール部２の縁部
に平行に形成された冷却ダクト１０よりも周辺側（外縁
側）のセパレータ温度を低下させることができる。
【００１６】図４および図５はこれらのマニホールドお
よびダクト８，９，１０によるセパレータ１の冷却効果
を説明するためのもので、図４はセパレータ１の要部断
面図、図５は図４のセパレータ断面の各位置での温度分
布を示す図である。図５において実線は冷却ガスマニホ
ールドおよび冷却ダクト８，９，１０を設置した場合で
あり、点線は前記マニホールドおよびダクト８，９，１
０を設置しない場合である。図示のようにマニホールド
およびダクト８，９，１０を設置した場合、冷却ダクト
１０より外側のセパレータ１の温度は充分低くなる。な
お、この例の場合の運転温度は６５０℃程度であり、Ｂ
点の温度はＡ点の温度から５０℃程度下がっている。こ
のようにセパレータ１の外縁部の温度が低下することに
よって図４のＡＢＣＤ部分に発生するセパレータ１の腐
食を抑制できるとともに、セパレータ周辺部の温度低下
により、この部分での電解質の粘度が増大し電解質その
ものの流出を抑制できる効果がある。
よびダクト８，９，１０によるセパレータ１の冷却効果
を説明するためのもので、図４はセパレータ１の要部断
面図、図５は図４のセパレータ断面の各位置での温度分
布を示す図である。図５において実線は冷却ガスマニホ
ールドおよび冷却ダクト８，９，１０を設置した場合で
あり、点線は前記マニホールドおよびダクト８，９，１
０を設置しない場合である。図示のようにマニホールド
およびダクト８，９，１０を設置した場合、冷却ダクト
１０より外側のセパレータ１の温度は充分低くなる。な
お、この例の場合の運転温度は６５０℃程度であり、Ｂ
点の温度はＡ点の温度から５０℃程度下がっている。こ
のようにセパレータ１の外縁部の温度が低下することに
よって図４のＡＢＣＤ部分に発生するセパレータ１の腐
食を抑制できるとともに、セパレータ周辺部の温度低下
により、この部分での電解質の粘度が増大し電解質その
ものの流出を抑制できる効果がある。
【００１７】＜第２の実施形態＞図６および図７に従来
から行われているカソードガス対向流方式の燃料電池の
一般的なセパレータを示し、図８および図９に本発明の
第２の実施形態に係る燃料電池のセパレータを示す。な
お、以下の説明において前述の従来例および第１の実施
形態と同等の各部には同一の参照符号を付し、重複する
説明は適宜省略する。
から行われているカソードガス対向流方式の燃料電池の
一般的なセパレータを示し、図８および図９に本発明の
第２の実施形態に係る燃料電池のセパレータを示す。な
お、以下の説明において前述の従来例および第１の実施
形態と同等の各部には同一の参照符号を付し、重複する
説明は適宜省略する。
【００１８】カソードガス対向流方式の燃料電池は、セ
ルの積層方向に沿ってセル毎にカソードガスの流れ方向
を反転させることにより、セル面内の温度分布の均一化
を狙ったものであり、図６は従来例に係るカソードガス
対向流方式の燃料電池のカソード側セパレータの平面図
である。カソードガス対向流方式では四角形の同一辺上
に酸化剤ガスの供給マニホールド６および排出マニホー
ルド７が設置されている。図７は図６のｃ−ｃ’線断面
であって３セル（１０１，１０２，１０３）積層した状
態を示している。６は供給マニホード、１４および１５
はそれぞれカソード側およびアノード側のガス通路、１
６および１７はそれぞれカソード電極およびアノード電
極を含む反応部、１８は電解質板である。セル１０１お
よび１０３では左側の供給マニホールド６から酸化剤ガ
スが流入し、図示されていない右側の排出マニホールド
７から流出する。セル１０２では右側の供給マニホール
ド６から酸化剤ガスが流入し、図示されていない左側の
排出マニホールド７から流出する。このような構造によ
りセル毎に流れ方向が反転する対向流が得られる。
ルの積層方向に沿ってセル毎にカソードガスの流れ方向
を反転させることにより、セル面内の温度分布の均一化
を狙ったものであり、図６は従来例に係るカソードガス
対向流方式の燃料電池のカソード側セパレータの平面図
である。カソードガス対向流方式では四角形の同一辺上
に酸化剤ガスの供給マニホールド６および排出マニホー
ルド７が設置されている。図７は図６のｃ−ｃ’線断面
であって３セル（１０１，１０２，１０３）積層した状
態を示している。６は供給マニホード、１４および１５
はそれぞれカソード側およびアノード側のガス通路、１
６および１７はそれぞれカソード電極およびアノード電
極を含む反応部、１８は電解質板である。セル１０１お
よび１０３では左側の供給マニホールド６から酸化剤ガ
スが流入し、図示されていない右側の排出マニホールド
７から流出する。セル１０２では右側の供給マニホール
ド６から酸化剤ガスが流入し、図示されていない左側の
排出マニホールド７から流出する。このような構造によ
りセル毎に流れ方向が反転する対向流が得られる。
【００１９】このような一般的な構成のカソードガス対
向流方式の燃料電池において、この第２の実施形態で
は、図８に示すように酸化剤ガスの供給マニホールド６
を排出マニホールド７よりも周辺側に配置することによ
り、図８におけるｄ−ｄ’線断面図である図９に示すよ
うに、低温の供給側のガスが高温の排出側のガスからの
伝熱を冷却して第１の実施形態における冷却ガス用マニ
ホールド８，９および冷却ダクト１０と同様の機能を発
揮するので、これらのマニホールド８，９およびダクト
１０を省略することが可能となる。
向流方式の燃料電池において、この第２の実施形態で
は、図８に示すように酸化剤ガスの供給マニホールド６
を排出マニホールド７よりも周辺側に配置することによ
り、図８におけるｄ−ｄ’線断面図である図９に示すよ
うに、低温の供給側のガスが高温の排出側のガスからの
伝熱を冷却して第１の実施形態における冷却ガス用マニ
ホールド８，９および冷却ダクト１０と同様の機能を発
揮するので、これらのマニホールド８，９およびダクト
１０を省略することが可能となる。
【００２０】なお、この実施形態ではカソード側の対向
流について説明したが、アノード側についても同様の構
造をとること、またはカソードおよびアノード側共に同
様の構造とすることも可能である。
流について説明したが、アノード側についても同様の構
造をとること、またはカソードおよびアノード側共に同
様の構造とすることも可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上のように請求項１および２記載の発
明によれば、 供給マニホールドおよび排出マニホール
ドよりもセルの周辺側にセパレータを冷却するための冷
却用ダクトを設けたので、この冷却用ダクトによってセ
パレータが冷却され、前記冷却用ダクトよりも外側のセ
ルの部分の温度が低下し、セパレータ周辺部の腐食が抑
制されるとともに、セパレータ周辺部への電解質の流出
が抑制される。その結果、セルからの電解質損耗が減少
し、よってセルの内部抵抗の増大が少なくなり、セルの
長寿命化を図ることが可能となる。
明によれば、 供給マニホールドおよび排出マニホール
ドよりもセルの周辺側にセパレータを冷却するための冷
却用ダクトを設けたので、この冷却用ダクトによってセ
パレータが冷却され、前記冷却用ダクトよりも外側のセ
ルの部分の温度が低下し、セパレータ周辺部の腐食が抑
制されるとともに、セパレータ周辺部への電解質の流出
が抑制される。その結果、セルからの電解質損耗が減少
し、よってセルの内部抵抗の増大が少なくなり、セルの
長寿命化を図ることが可能となる。
【００２２】請求項３ないし５記載の発明によれば、燃
料ガスもしくは酸化剤ガスのガス対向流方式の燃料電池
において、供給マニホールドを排出マニホールドよりセ
ルの周辺側に形成したので、冷却ダクトを形成すること
なく、請求項１および２記載の発明と同様の効果を奏す
ることができる。また、冷却ダクトが不要なので、冷却
ダクトを形成するコストが不要となり、低コストで上記
効果を奏することが可能となる。
料ガスもしくは酸化剤ガスのガス対向流方式の燃料電池
において、供給マニホールドを排出マニホールドよりセ
ルの周辺側に形成したので、冷却ダクトを形成すること
なく、請求項１および２記載の発明と同様の効果を奏す
ることができる。また、冷却ダクトが不要なので、冷却
ダクトを形成するコストが不要となり、低コストで上記
効果を奏することが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池のセパ
レータを示す平面図である。
レータを示す平面図である。
【図２】図１におけるａ−ａ’線断面図である。
【図３】図１におけるｂ−ｂ’線断面図である。
【図４】セパレータの端部シール部分を示す図１の要部
断面図である。
断面図である。
【図５】図４における端部シール部分の温度分布を示す
図である。
図である。
【図６】従来例に係るカソード対向流方式の燃料電池の
セパレータの平面図である。
セパレータの平面図である。
【図７】図６におけるｃ−ｃ線断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るカソード対向流
方式の燃料電池のセパレータの平面図である。
方式の燃料電池のセパレータの平面図である。
【図９】図８におけるｄ−ｄ’線断面図である。
【図１０】従来の燃料電池の構造を示す断面図である。
１ セパレータ ２ シール部 ３ 仕切板 ４，５，６，７ マニホールド ８，９ 冷却ガス用マニホールド １０ 冷却ダクト １４，１５ カソード側およびアノード側ガス通路 １６，１７ カソード側およびアノード側反応部 １８ 電解質板 １００，１０１，１０２，１０３ セル
Claims (5)
- 【請求項１】 燃料ガスと酸化剤ガスを分離する仕切
板、およびこの仕切板の両面の周辺部に設けられ、仕切
板面上を流れるガスのセル周辺への流出を防止するシー
ル部を有するセパレータと、 前記シール部を貫通するように設けられ、燃料ガスと酸
化剤ガスをそれぞれ供給し、排出する供給マニホールド
および排出マニホールドと、 を備えた内部マニホールド型の燃料電池において、 前記供給マニホールドおよび排出マニホールドよりもセ
ルの周辺側に前記セパレータを冷却するための冷却ダク
トを設けたことを特徴とする燃料電池。 - 【請求項２】 前記セパレータを貫通し、このセパレー
タの積層方向にセパレータ冷却用のガスを通過させる冷
却ガスマニホールドを複数個設け、その内の一部を冷却
ガス供給側、残りを冷却ガス排出側とし、供給側と排出
側の冷却ガスマニホールドを前記冷却ダクトで接続した
ことを特徴とする請求項１記載の燃料電池。 - 【請求項３】 燃料ガスと酸化剤ガスを分離する仕切
板、およびこの仕切板の両面の周辺部に設けられ、仕切
板の側面に流れるガスのセル周辺への流出を防止するシ
ール部を有するセパレータと、 前記シール部を貫通するように設けられ、燃料ガスと酸
化剤ガスをそれぞれ供給し、排出する供給マニホールド
および排出マニホールドと、 を備えた内部マニホールド型の燃料電池において、 前記供給マニホールドおよび排出マニホールドはセパレ
ータの同一辺上に配置され、 積層セル毎に燃料ガスまたは酸化剤ガスの流れ方向を変
更可能なガス通路を設けるとともに、前記供給マニホー
ルドを排出マニホールドよりセルの周辺側に形成したこ
とを特徴とする燃料電池。 - 【請求項４】 前記同一辺がアノードガスマニホールド
側またはカソードガスマニホールド側のいずれか一方の
辺であることを特徴とする請求項３記載の燃料電池。 - 【請求項５】 前記同一辺がアノードガスマニホールド
側およびカソードガスマニホールド側の両方の辺である
ことを特徴とする請求項３記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9201637A JPH1145728A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9201637A JPH1145728A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1145728A true JPH1145728A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16444389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9201637A Pending JPH1145728A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1145728A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7094491B2 (en) | 2001-02-23 | 2006-08-22 | Sanyo Elecrtric Co., Ltd. | Fuel cell |
-
1997
- 1997-07-28 JP JP9201637A patent/JPH1145728A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7094491B2 (en) | 2001-02-23 | 2006-08-22 | Sanyo Elecrtric Co., Ltd. | Fuel cell |
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