JPS6113573A - 燃料電池の積層構造 - Google Patents
燃料電池の積層構造Info
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- JPS6113573A JPS6113573A JP59132666A JP13266684A JPS6113573A JP S6113573 A JPS6113573 A JP S6113573A JP 59132666 A JP59132666 A JP 59132666A JP 13266684 A JP13266684 A JP 13266684A JP S6113573 A JPS6113573 A JP S6113573A
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- Japan
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- electrode base
- separator
- grooves
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- 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
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
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- 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
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
- H01M8/026—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant characterised by grooves, e.g. their pitch or depth
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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
- 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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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、多孔性リブ付電極基材を用いたいわゆるモ
ノポーラ形燃料電池の積層構造に関する。
ノポーラ形燃料電池の積層構造に関する。
第２図は、従来のリブ付電極基材型燃料電池の積層構造
を示す模式断面図である。還元剤ガスの反応層であるア
ノード用触媒層３と、酸化剤ガスの反応層であるカソー
ド用触媒層４は、それぞれ多孔性でかつ導電性のある電
極基材２の平坦な面倒に結着して燃料電極および酸化剤
電極を構成している。 この両者の間に、電解液保持層であるマトリックス５と
、反応ガス及び電解液が電池外部へ漏洩するのを防止す
るためのパツキン６とを挟み込んで単電池を形成してい
る。電極基材２の触媒層結着面と相対する面はリブ加工
してありこれと平板形のガス不透過性で且つ導電性のあ
るセパレータ１とによって、還元剤ガス通路７及び酸化
剤ガス通路８が形成されている。 還元剤ガス通路７と酸化剤ガス通路８とは互いに直交し
ており（空間的にはむじれの位置にある）、反応ガスは
それぞれ電極基材２内部を拡散して、アノード用触媒層
３及びカソード用触媒層４にて反応し、電子の授受を行
なう。触媒層にて発生した電流は、電極基材のリブから
セパレータを通り隣接する電池へと流れる。このとき積
層された電池群の両端間の電圧と電流との積が電池の出
力となり、電極基材とセパレータとの間の接触抵抗によ
る電圧降下分は電池の出力を低下させる。 この接触抵抗を減少させるため電池組立に際しては、構
成部材の圧縮荷重許容範囲内で可能な限り大きな圧力で
積層方向に上下から締め付けている。 しかし、このような従来の構造では、電極基材はガス通
路を区画する突起部９の上面のみでセパレータと接触し
ているため、接触面積が小さく、締め付は圧力を上げて
も接触抵抗低減には限界がなった。
を示す模式断面図である。還元剤ガスの反応層であるア
ノード用触媒層３と、酸化剤ガスの反応層であるカソー
ド用触媒層４は、それぞれ多孔性でかつ導電性のある電
極基材２の平坦な面倒に結着して燃料電極および酸化剤
電極を構成している。 この両者の間に、電解液保持層であるマトリックス５と
、反応ガス及び電解液が電池外部へ漏洩するのを防止す
るためのパツキン６とを挟み込んで単電池を形成してい
る。電極基材２の触媒層結着面と相対する面はリブ加工
してありこれと平板形のガス不透過性で且つ導電性のあ
るセパレータ１とによって、還元剤ガス通路７及び酸化
剤ガス通路８が形成されている。 還元剤ガス通路７と酸化剤ガス通路８とは互いに直交し
ており（空間的にはむじれの位置にある）、反応ガスは
それぞれ電極基材２内部を拡散して、アノード用触媒層
３及びカソード用触媒層４にて反応し、電子の授受を行
なう。触媒層にて発生した電流は、電極基材のリブから
セパレータを通り隣接する電池へと流れる。このとき積
層された電池群の両端間の電圧と電流との積が電池の出
力となり、電極基材とセパレータとの間の接触抵抗によ
る電圧降下分は電池の出力を低下させる。 この接触抵抗を減少させるため電池組立に際しては、構
成部材の圧縮荷重許容範囲内で可能な限り大きな圧力で
積層方向に上下から締め付けている。 しかし、このような従来の構造では、電極基材はガス通
路を区画する突起部９の上面のみでセパレータと接触し
ているため、接触面積が小さく、締め付は圧力を上げて
も接触抵抗低減には限界がなった。
この発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、電極
基材とセパレータとの間に電池の締付力に関与しない新
たな接触部を設けることにより、電極基材とセパレータ
との接触面積を増大して、その接触抵抗を低減すること
を目的とする。
基材とセパレータとの間に電池の締付力に関与しない新
たな接触部を設けることにより、電極基材とセパレータ
との接触面積を増大して、その接触抵抗を低減すること
を目的とする。
この目的はこの発明によれば、一方面に触媒層を有し、
他方面に溝を有する多孔性リブ付電極基材からなる燃料
電極および酸化剤電極と、前記両電極間に配置する電解
液保持層からなるセルを、セパレータを介して複数積層
したものにおいて、当該セパレータの両面に、前記リブ
付電極基材の溝の開口部とかみ合い、基材の突起部と嵌
合する凹凸を設けたことにより達成される。
他方面に溝を有する多孔性リブ付電極基材からなる燃料
電極および酸化剤電極と、前記両電極間に配置する電解
液保持層からなるセルを、セパレータを介して複数積層
したものにおいて、当該セパレータの両面に、前記リブ
付電極基材の溝の開口部とかみ合い、基材の突起部と嵌
合する凹凸を設けたことにより達成される。
第１図はこの発明の実施例を示すもので、燃料電池は多
孔性リブ付電極基材２の溝と相対する面にアノード用触
媒層３又はカソード用触媒層４を結着した燃料電極及び
酸化剤電極と、これら電極触媒層に挟持された電解液保
持材であるマトリックス５、並びに前記リブ付電極基材
の突起部９に接触しガス通路７．８を形成するとともに
、反応ガスの混合防止及び電極で発生した電流を集電す
るための役割を果たすセパレータ１０から成る単位電池
を複数積層することにより構成されている。 かかる構成を有する燃料電池において、セパレータズ両
面に、リブ付電極基材のガス通路７．８を形成する溝巾
にほぼ等しく、この溝の内壁１１に接触するように加工
された凸部１２を設け、電池組立時にリブ付電極基材の
突起部９がセパレータ１０の四部１３に嵌合するととも
に凸部１２がリブ付電極基材の溝の開口部とかみあうよ
うにした。 このような構造において、例えば突起部及び溝巾を２．
４ ミリメートルとし溝深さを２．０ ミリメート
ルとしたリブ付電極基材とセパレータの両面に電極基材
の溝とかみ合う高さ１．２ ミリメートルの凹凸を設け
たものを使用して電池を組立てたところ、前記寸法を有
するリブ付電極基材と平坦なセパレータを使用したもの
に比較して、接触抵抗を２割程度低減させることができ
た。これは、セパレータの凸部１２が電極基材の溝の内
壁１１に′接触することにより、電池の締付力に関与し
ない新たな接触部が生じたためと考えられる。 なお、電池組立に際しては、セパレータに設けた凹凸を
電極基材゛との位置決め部材としても使用できるため、
組立て時間を約２７３に低減できるとともに、積層面の
平滑化が図れるため、マニホールドを取り付けるにあた
ってのシール施工が向上する。 また電極基材とセパレータ板との接触部にカーボンセメ
ントを塗布し、電極基材とセパレータ板とを接着すれば
、接触抵抗を更に低減することができる。
孔性リブ付電極基材２の溝と相対する面にアノード用触
媒層３又はカソード用触媒層４を結着した燃料電極及び
酸化剤電極と、これら電極触媒層に挟持された電解液保
持材であるマトリックス５、並びに前記リブ付電極基材
の突起部９に接触しガス通路７．８を形成するとともに
、反応ガスの混合防止及び電極で発生した電流を集電す
るための役割を果たすセパレータ１０から成る単位電池
を複数積層することにより構成されている。 かかる構成を有する燃料電池において、セパレータズ両
面に、リブ付電極基材のガス通路７．８を形成する溝巾
にほぼ等しく、この溝の内壁１１に接触するように加工
された凸部１２を設け、電池組立時にリブ付電極基材の
突起部９がセパレータ１０の四部１３に嵌合するととも
に凸部１２がリブ付電極基材の溝の開口部とかみあうよ
うにした。 このような構造において、例えば突起部及び溝巾を２．
４ ミリメートルとし溝深さを２．０ ミリメート
ルとしたリブ付電極基材とセパレータの両面に電極基材
の溝とかみ合う高さ１．２ ミリメートルの凹凸を設け
たものを使用して電池を組立てたところ、前記寸法を有
するリブ付電極基材と平坦なセパレータを使用したもの
に比較して、接触抵抗を２割程度低減させることができ
た。これは、セパレータの凸部１２が電極基材の溝の内
壁１１に′接触することにより、電池の締付力に関与し
ない新たな接触部が生じたためと考えられる。 なお、電池組立に際しては、セパレータに設けた凹凸を
電極基材゛との位置決め部材としても使用できるため、
組立て時間を約２７３に低減できるとともに、積層面の
平滑化が図れるため、マニホールドを取り付けるにあた
ってのシール施工が向上する。 また電極基材とセパレータ板との接触部にカーボンセメ
ントを塗布し、電極基材とセパレータ板とを接着すれば
、接触抵抗を更に低減することができる。
以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、セパ
レータの両面に、リブ付電極基材の溝の開口部とかみ合
い、基材の凸起部と嵌合する凹凸を設けて、電極基材と
セパレータとの間に電池の締付力に関与しない新たな接
触部を形成することにより、電極基材とセパレータとの
接触面積を増大して、その接触抵抗を低減することがで
きる。
レータの両面に、リブ付電極基材の溝の開口部とかみ合
い、基材の凸起部と嵌合する凹凸を設けて、電極基材と
セパレータとの間に電池の締付力に関与しない新たな接
触部を形成することにより、電極基材とセパレータとの
接触面積を増大して、その接触抵抗を低減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例を示す燃料電池の模式断面図
、第２図は従来の積層構造を示す燃料電池の模式断面図
である。 ２：電極基材、 ７．８：ガス通路、 ９：リブ付電極基材の突起部、 １０：セパレータ、１２：凸部、１３：凹部。 ＾
、第２図は従来の積層構造を示す燃料電池の模式断面図
である。 ２：電極基材、 ７．８：ガス通路、 ９：リブ付電極基材の突起部、 １０：セパレータ、１２：凸部、１３：凹部。 ＾
Claims (1)
- １）一方面に触媒層を有し、他方面に溝を有する多孔性
リブ付電極基材からなる燃料電極および酸化剤電極と、
前記両電極間に配置する電解液保持層からなるセルを、
セパレータを介して複数積層したものにおいて、当該セ
パレータの両面に、前記リブ付電極基材の溝の開口部と
かみ合い、基材の突起部と嵌合する凹凸を設けたことを
特徴とする燃料電池の積層構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59132666A JPS6113573A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 燃料電池の積層構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59132666A JPS6113573A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 燃料電池の積層構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6113573A true JPS6113573A (ja) | 1986-01-21 |
Family
ID=15086651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59132666A Pending JPS6113573A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 燃料電池の積層構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6113573A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002141084A (ja) * | 2000-05-08 | 2002-05-17 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP59132666A patent/JPS6113573A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002141084A (ja) * | 2000-05-08 | 2002-05-17 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP4630484B2 (ja) * | 2000-05-08 | 2011-02-09 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
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