JPS60154470A - 燃料電池 - Google Patents

燃料電池

Info

Publication number
JPS60154470A
JPS60154470A JP59008628A JP862884A JPS60154470A JP S60154470 A JPS60154470 A JP S60154470A JP 59008628 A JP59008628 A JP 59008628A JP 862884 A JP862884 A JP 862884A JP S60154470 A JPS60154470 A JP S60154470A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separator
plate
fuel cell
propane
life
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
Application number
JP59008628A
Other languages
English (en)
Inventor
Sanji Ueno
上野　三司
Tamotsu Shirogami
城上　保
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59008628A priority Critical patent/JPS60154470A/ja
Publication of JPS60154470A publication Critical patent/JPS60154470A/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0206—Metals or alloys
    • 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
    • H01M8/0206—Metals or alloys
    • H01M8/0208—Alloys
    • H01M8/021—Alloys based on iron
    • 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
    • H01M8/0215—Glass; Ceramic materials
    • 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
    • H01M8/0223—Composites
    • H01M8/0228—Composites in the form of layered or coated products
    • 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
    • H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
    • H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
    • H01M2300/0051—Carbonates
    • 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
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の屈する技術分野〕 本発明は、燃料電池に関するもので、特に燃料と酸化剤
ガスとの混合を防止するセパレータに関する。
〔従来技術と問題点〕
燃料電池は通常、電解質を挟んで一対の多孔質１に極を
配置するとともに、一方の電極の背面に水素等の燃料を
接触させ、また、他方の電極の背面に酸素等の酸化剤を
接触させ、この時に起る電気化学反応を利用して、上記
電極間から、電気エネルギーを取シ出すようにした発電
装置である。
上記のような原理に基づき、特にリン酸を電解質とし、
多孔質電極にガス流通用の溝加工を施した燃料電池単位
セルは第１図の如く構成されている。
第１図で１は燃料極、２は空気極、３は電解質層、４は
単位セルを隅離する七パレータである。
なおｌａ、２ａはそれぞれの極に設けられた触媒層であ
る。
従来、このような構造の積層体に使用するセパレータと
して、黒鉛と熱硬化性樹脂の混合加圧一体化板や焼結カ
ーボンの薄板が使用されているが、製造技術上に問題が
あった。即ち５００　ｍｍＸ　５００簡以上で厚さ１〜
０，５■のものを亀裂を防止してソリがなく、かつ１表
面の凹凸がなく、成型加工することが困難で、完成品と
しての歩留りが低い状況であった。この為、電池特性が
良く寿命の艮い燃料電池を得ることが困難であった。
〔発明の目的〕
本発明は、との′ような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは製造が簡単で、１叫以下の厚さ
で、７００ｍＸ７００調程度以上と形状の大きい薄板の
製造を可能とし、比較的電気伝導性が大きく、かつ寿命
の長いセパレータを使用した燃料電池を提供するもので
ある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴とするところは、鉄鋼板やステンレス板、
アルミニウム薄板の表面に化学気相蒸着法により、チタ
ニウムカーバイドを被覆したものをセパレータとして使
用することにある。
上記のような、金属板は圧延加工などにより相当の薄さ
に加工できることは周知の事実であり、かつ、市販もさ
れておシ容易に入手することが出来る。しかし、これ等
の金属板を直接、セパレータとして使用すると単位電池
の電解質の滲出の結果、局部的腐食の発生や空気極側で
の金属表面の酸化被膜の生成により、長時間セパレータ
としての機能を維持することができない。このような腐
食や酸化被膜の生成は電気導電性で耐食性、耐酸化性の
物質を表面に被覆することＫより防止することが可能で
あることに着目して本発明は成されたものである。この
ような材料として、チタニウムカーバイドを使用するこ
とができる。さらにチタニウムカーバイドは、化学気相
法によシ金属表面に均一に生成させることが可能である
ので、ピンホールなどの局部腐食を防止することができ
るので、長寿命のセパレータとして使用することができ
る。
〔発明の効果〕
本発明によればセパレータが欠陥が少なく、かつ大きく
出来る為電気伝導性が大きく寿命が長くなり、燃料電池
の特性、寿命を大巾に改善出来る。
〔発明の実施例〕
°、・ 本発明に係る燃料電池の実施例を説明する。
第２図は本発明の要部であるセパレータの形成　□法を
説明する為の図で、反応容器ｌＯの一端側にガス供給路
１１を設けこれにガス供給源１２を接続し、他端側に排
ガス路１３が設けられている。
ガス供給源１２は、炭素源としてプロパン（ＣｓＨｓ　
）を毎分１ｔをヒーター１４で加熱し７０℃に保持した
四塩化チタンの中を通し水素を５０〜１００ｃｃ添加す
るように形成されている。又反応容器１０は８００℃に
保持した電気炉で成る。このような反応装置の反応容器
１０内に試料の７００■×７０　（ｌ　ｍ　Ｘ　０．５
　ｗｍ　ｔのアルミニウム板を保持し、Ｔ　ｉ　Ｃｔ４
　＋Ｃ５Ｈｓ　＋　Ｈｚ→ＴｉＣの反応により３〜４時
間でアルミニウム板の表面にＴｉＣの均一々被覆が得ら
れる。ここでは炭素源にプロノくンガスを使、用してい
るが、メタン、エタン、プロピレン等でも使用可能であ
シ、試相もＳＵＳ　３０４等のステンレス鋼板、他の普
通鉄鋼板でもよい。
これは従来の樹脂結合グラファイトセパレータや焼結カ
ーボンに比較して、製造歩留が良好（８０％）（従来品
４０％以下）で、金属板は大量生産された市販品、を入
手することができるので、安価に製造することができる
。このようにして製造したセパレータを第１図に示した
ように燃料電池単位セル、セパレータを組み合わせ多数
積層して実際の燃料電池を構成した。この燃料電池を１
万時間運転を実施し、分解調査をしてセパレータの損傷
を調査したところいずれのセパレータも局部腐食。
変質は観察されなかった。
以上述べた如く、本発明に係る燃料電池は要部のセパレ
ータの製造が容易で、かつ、安価に製造できるので工業
的に有用な技術である。
【図面の簡単な説明】 第１図は、燃料電池の一部を分解して示す斜視図、第２
図は本発明に係る燃料電池のセパレータの製造装置の一
部を示す概略図である。 １・・・燃料極、２・・・空気極、３・・・電解質層、
４・・・セパレータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電解質マ）　ＩＪソックス含む一対のガス流通用溝加工
    を施した燃料極及び空気極より成る単位セルと、この単
    位セルをセパレータを介して複数個積層した燃料電池に
    おいて、前記セパレータとして鉄鋼板、ステンレス板、
    アルミニウム板にチタンカーバイドを化学気相蒸着法に
    より被覆したセパレータを用いたことを特徴とする燃料
    電池。
JP59008628A 1984-01-23 1984-01-23 燃料電池 Pending JPS60154470A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59008628A JPS60154470A (ja) 1984-01-23 1984-01-23 燃料電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59008628A JPS60154470A (ja) 1984-01-23 1984-01-23 燃料電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60154470A true JPS60154470A (ja) 1985-08-14

Family

ID=11698212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59008628A Pending JPS60154470A (ja) 1984-01-23 1984-01-23 燃料電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60154470A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1046723A1 (en) * 1999-04-19 2000-10-25 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Stainless steel product for producing polymer electrode fuel cell
US7150931B1 (en) * 1999-06-04 2006-12-19 Ceramic Fuel Cells Limited Fuel cell gas separator
DE19848025B4 (de) * 1998-10-17 2015-02-05 Oerlikon Trading Ag, Trübbach Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkzeugen und Werkzeuge mit behandelter Oberfläche

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19848025B4 (de) * 1998-10-17 2015-02-05 Oerlikon Trading Ag, Trübbach Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkzeugen und Werkzeuge mit behandelter Oberfläche
EP1046723A1 (en) * 1999-04-19 2000-10-25 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Stainless steel product for producing polymer electrode fuel cell
US6379476B1 (en) 1999-04-19 2002-04-30 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Stainless steel product for producing polymer electrode fuel cell
KR100361548B1 (ko) * 1999-04-19 2002-11-21 스미토모 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 고체고분자형 연료전지용 스텐레스 강재
US7150931B1 (en) * 1999-06-04 2006-12-19 Ceramic Fuel Cells Limited Fuel cell gas separator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4804592A (en) Composite electrode for use in electrochemical cells
JP5759687B2 (ja) 水電解セル
Garsany et al. High power, Low-Pt membrane electrode assemblies for proton exchange membrane fuel cells
JP2006156386A (ja) 燃料電池用金属セパレータ及びその製造方法とこれを含む燃料電池スタック
US20060110648A1 (en) Separator for fuel cell system, and method for preparing the same
JPH0536425A (ja) 固体電解質型燃料電池用合金セパレータ及びその製造 方法
JP4920137B2 (ja) 高分子電解質型燃料電池の運転方法
JP6225716B2 (ja) 固体高分子形燃料電池のセパレータ用チタン材およびその製造方法
JPS61216257A (ja) 燃料電池用セパレ−タ
WO2016140306A1 (ja) チタン材、セパレータ、および固体高分子形燃料電池、ならびにチタン材の製造方法
JPS60154470A (ja) 燃料電池
Dai et al. Effect of the Geometric Parameters of the Rib-Channel and Porous Cathode on the Species Distribution in the Cathodes of Protonic Ceramic Fuel Cell Stack
RU196629U1 (ru) Мембранно-электродный блок твердооксидного топливного элемента с контактными слоями
JPH0151027B2 (ja)
JPH01154467A (ja) 液体燃料電池
JP4240285B2 (ja) 固体高分子型燃料電池のガス拡散層の製造方法
KR100669373B1 (ko) 연료전지용 금속 세퍼레이터 및 그 제조방법과 이를포함하는 연료전지
TWI445238B (zh) 雙極板與燃料電池
JPS60208057A (ja) 燃料電池の製造方法
JP2822457B2 (ja) 燃料電池用セパレータ及びその製造方法
JP2616061B2 (ja) リン酸型燃料電池
JP6936273B2 (ja) 電気化学反応セルスタック
JPH07135000A (ja) ディンプル型固体電解質セル
JPH07201340A (ja) 固体電解質型燃料電池
JPS6012670A (ja) 溶融炭酸塩燃料電池