JPS62163264A - 燃料電池用セパレ−タ - Google Patents
燃料電池用セパレ−タInfo
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- JPS62163264A JPS62163264A JP61005296A JP529686A JPS62163264A JP S62163264 A JPS62163264 A JP S62163264A JP 61005296 A JP61005296 A JP 61005296A JP 529686 A JP529686 A JP 529686A JP S62163264 A JPS62163264 A JP S62163264A
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- Japan
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- fuel
- gas
- separator
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- air
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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
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- 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
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
-
- 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
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- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04067—Heat exchange or temperature measuring elements, thermal insulation, e.g. heat pipes, heat pumps, fins
- H01M8/04074—Heat exchange unit structures specially adapted for fuel cell
-
- 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
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
-
- 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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- Sustainable Energy (AREA)
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- 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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野１
本発明は燃料の有する化学エネルギーを直接電気エネル
ギーに変換させるエネルギ一部門で用いる燃料電池にお
いてカソード側とアノード側とを仕切るために用いるセ
パレータに関するもので、将に冷却カス通路を有する燃
料電池用セパレータに関するものでおる。
ギーに変換させるエネルギ一部門で用いる燃料電池にお
いてカソード側とアノード側とを仕切るために用いるセ
パレータに関するもので、将に冷却カス通路を有する燃
料電池用セパレータに関するものでおる。
［従来の技術］
現在までに提案されている溶融炭酸塩型の燃料電池とし
ては、たとえば、第５図に示す如く、タイル（電解質板
）ａをカソードｂとアノードＣの両電極で両面から挾み
、カソードｂ側に作動流体としてＣＯ２を含んだ空気ｄ
を供給すると共に、アノードＣ側に作動流体としてＨ２
等の燃料ｅを供給することによりカソードｂとアノード
Ｃとの間で発生する電位差により発電が行われるように
したユニットを、セパレータｆを介して多層に積層させ
、適当な蹄イ」力で固定させるようにした構成のものが
ある。
ては、たとえば、第５図に示す如く、タイル（電解質板
）ａをカソードｂとアノードＣの両電極で両面から挾み
、カソードｂ側に作動流体としてＣＯ２を含んだ空気ｄ
を供給すると共に、アノードＣ側に作動流体としてＨ２
等の燃料ｅを供給することによりカソードｂとアノード
Ｃとの間で発生する電位差により発電が行われるように
したユニットを、セパレータｆを介して多層に積層させ
、適当な蹄イ」力で固定させるようにした構成のものが
ある。
上記燃料電池に用いられているセパレータｆとしては、
周辺部の一側に空気ｄの供給流路、燃料ｅの供給流路を
形成させると共に、周辺部の他側に空気ｄの排出流路、
燃料ｅの排出流路を形成し、かかる周辺部を除く内部の
表裏両面に凹凸ｑを設けてガス通路りを形成し、上記凹
凸ｑの部分をカソードｂとアノードＣに接触ざぜて該カ
ソードｂとアノードＣをタイル１に均一に押し付けてい
るようにしたものが通常考えられている。
周辺部の一側に空気ｄの供給流路、燃料ｅの供給流路を
形成させると共に、周辺部の他側に空気ｄの排出流路、
燃料ｅの排出流路を形成し、かかる周辺部を除く内部の
表裏両面に凹凸ｑを設けてガス通路りを形成し、上記凹
凸ｑの部分をカソードｂとアノードＣに接触ざぜて該カ
ソードｂとアノードＣをタイル１に均一に押し付けてい
るようにしたものが通常考えられている。
上記セパレータｆの両面側に空気ｄと燃料ｅの両カスを
流すことによりカソードｂ側に空気ｄを供給し、アノー
ドＣ側に燃料ｅを供給すると、燃料電池内で反応が行わ
れ、この反応熱により燃料電池内の温度が高くなる。
流すことによりカソードｂ側に空気ｄを供給し、アノー
ドＣ側に燃料ｅを供給すると、燃料電池内で反応が行わ
れ、この反応熱により燃料電池内の温度が高くなる。
この温度上昇を抑制するためには、冷却する必要がある
か、現在までは、カソード側又は７ノード側のカスを冷
却用ガスとして冷却させることが考えられてあり、多量
の冷却用ガスを低圧損で流すことにより冷却効果をめげ
ることが考えられる。そのために、セパレータｆに凹凸
により形成されたガス通路りとなる溝を深く掘ったり、
溝のピッチを広くすること等が考えられている。
か、現在までは、カソード側又は７ノード側のカスを冷
却用ガスとして冷却させることが考えられてあり、多量
の冷却用ガスを低圧損で流すことにより冷却効果をめげ
ることが考えられる。そのために、セパレータｆに凹凸
により形成されたガス通路りとなる溝を深く掘ったり、
溝のピッチを広くすること等が考えられている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが、セパ−レータｆのガス通路となる溝を深くし
てガス流の圧損を少なくする場合は、セパレータｆが厚
くなり電池性能を低下させることになると共に、溝加工
か困難である。又、セパレータｆの溝ピッチを広くする
ことは、カソード、アノードの省電（へとの接触点の間
隔が広くなって電（※かたれるため、これを防止するた
めに、パンチングメタルを電極とセパレータｆとの間に
介在させる必要が必る。しかし、パンチングメタルを用
いた場合は、該パンチングメタルの小さい孔を拡散によ
りガスが流れるため、電池性能が低下する問題が必る。
てガス流の圧損を少なくする場合は、セパレータｆが厚
くなり電池性能を低下させることになると共に、溝加工
か困難である。又、セパレータｆの溝ピッチを広くする
ことは、カソード、アノードの省電（へとの接触点の間
隔が広くなって電（※かたれるため、これを防止するた
めに、パンチングメタルを電極とセパレータｆとの間に
介在させる必要が必る。しかし、パンチングメタルを用
いた場合は、該パンチングメタルの小さい孔を拡散によ
りガスが流れるため、電池性能が低下する問題が必る。
そこで、本発明は、セパレータの表裏両面に形成される
溝ピッチを小さくした状態で多量の冷却用ガスを低圧損
で流すことができるようにして燃料電池内において生ず
る反応熱による温度上昇を抑制できるような燃料電池用
セパレータを提供しようとするものである。
溝ピッチを小さくした状態で多量の冷却用ガスを低圧損
で流すことができるようにして燃料電池内において生ず
る反応熱による温度上昇を抑制できるような燃料電池用
セパレータを提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、周辺部の一側と他側に空気の供給流路と排出
流路、燃料の供給流路と排出流路を設け、表面に空気又
は燃料のガス通路を設けると共に裏面に燃料又は空気の
ガス通路を設けた燃料電池用セパレータにおいて、表面
と裏面との中間に独立したガス通路を形成し、該中間の
ガス通路に連通するガス供給流路と排出流路とを周辺部
に別個に設けてなる構成とする。
流路、燃料の供給流路と排出流路を設け、表面に空気又
は燃料のガス通路を設けると共に裏面に燃料又は空気の
ガス通路を設けた燃料電池用セパレータにおいて、表面
と裏面との中間に独立したガス通路を形成し、該中間の
ガス通路に連通するガス供給流路と排出流路とを周辺部
に別個に設けてなる構成とする。
［作 用］
表裏両面を異なる流体が流され、表裏の中間に設けられ
た別のガス通路に冷却用ガスが流され、この冷却用ガス
により冷却される。又、この冷却用ガスの通路には多量
の冷却用ガスを流すことができるので、冷却効果を向上
でき、且つ内圧によりセパレータの表面及び裏面を電極
に押付ける力が発生し、電極の均一保持が図れる。
た別のガス通路に冷却用ガスが流され、この冷却用ガス
により冷却される。又、この冷却用ガスの通路には多量
の冷却用ガスを流すことができるので、冷却効果を向上
でき、且つ内圧によりセパレータの表面及び裏面を電極
に押付ける力が発生し、電極の均一保持が図れる。
［実 施 例］
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すもので、周
辺部の一側に、空気供給流路１、燃料供給流路？及び冷
却用ガス供給流路５を貫通させて設けると共に、周辺部
の他側に、空気排出流路３、燃料排出流路４及び冷却用
ガス排出流路６を貫通して設け、且つ表面に燃料供給流
路２と燃料排出流路４に連通するガス通路７を凹凸によ
り形成し、裏面に冷却用ガス供給流路５と冷却用ガス排
出流路６に連通する冷却用ガス通路９を凹凸により形成
してなる薄形セパレータ■と、同じく周辺部に空気及び
燃料の各供給流路１，２と排出流路３，４、ならびに冷
却用カス供給流路５と排出流路６を上記薄形セパレータ
Ｉと同じ位置に設け、且つ表面に冷却用ガス供給流路５
と冷却用ガス排出流路６に連通する冷却用ガス通路９を
凹凸により形成し、裏面に空気供給流路１と空気排出流
路３に連通ずるガス通路８を凹凸により形成してなる薄
形セパレータ■とを構成し、上記両セパレータＩと■を
、各冷却用ガス通路９側が向き合うように重合させ、周
辺部において重合部をロウ付けして一体化し、厚み方向
の中間に独立した冷却用ガス通路９を有するセパレータ
とする。
辺部の一側に、空気供給流路１、燃料供給流路？及び冷
却用ガス供給流路５を貫通させて設けると共に、周辺部
の他側に、空気排出流路３、燃料排出流路４及び冷却用
ガス排出流路６を貫通して設け、且つ表面に燃料供給流
路２と燃料排出流路４に連通するガス通路７を凹凸によ
り形成し、裏面に冷却用ガス供給流路５と冷却用ガス排
出流路６に連通する冷却用ガス通路９を凹凸により形成
してなる薄形セパレータ■と、同じく周辺部に空気及び
燃料の各供給流路１，２と排出流路３，４、ならびに冷
却用カス供給流路５と排出流路６を上記薄形セパレータ
Ｉと同じ位置に設け、且つ表面に冷却用ガス供給流路５
と冷却用ガス排出流路６に連通する冷却用ガス通路９を
凹凸により形成し、裏面に空気供給流路１と空気排出流
路３に連通ずるガス通路８を凹凸により形成してなる薄
形セパレータ■とを構成し、上記両セパレータＩと■を
、各冷却用ガス通路９側が向き合うように重合させ、周
辺部において重合部をロウ付けして一体化し、厚み方向
の中間に独立した冷却用ガス通路９を有するセパレータ
とする。
本発明のセパレータは、第５図の如くタイルａの両面を
カソードｂとアノードＣで挾み、カソードｂ側に空気ｄ
を供給し、アノードＣ側に燃料ｅを供給するようにして
なる燃料電池ユニットをセパレータｆを介して多層に積
層するときに、適宜段のセパレータｆの代りとして組み
入れる。このため、本発明のセパレータの実施において
は、タイルａにも冷却用ガス供給流路５及び排出流路６
を貫通して設ける必要かめる。
カソードｂとアノードＣで挾み、カソードｂ側に空気ｄ
を供給し、アノードＣ側に燃料ｅを供給するようにして
なる燃料電池ユニットをセパレータｆを介して多層に積
層するときに、適宜段のセパレータｆの代りとして組み
入れる。このため、本発明のセパレータの実施において
は、タイルａにも冷却用ガス供給流路５及び排出流路６
を貫通して設ける必要かめる。
空気供給流路１に空気を供給し、燃料供給流路２に燃料
を供給し、更に冷却用ガス供給流路５に冷却用ガスを供
給すると、空気及び燃料は各層ごとにカソード側及びア
ノード側に供給されるが、冷却用ガス供給流路５は、本
発明のセパレータのガス通路９にのみ開口しているので
、多量の冷却用ガスは中間に独立して形成された冷却用
ガス通路９内に流れ込み、冷却用ガス排出流路６側へ流
される。これにより冷却作用が行われ、燃料電池内にお
いて生ずる反応熱による温度上昇を抑制することができ
ると共に、本発明のセパレータは中間に形成したカス通
路９を流れる多量の冷却用ガスによる内圧の発生により
表面及び裏面か電極に押し付けられ、電極の均一保持を
図ることかできる。
を供給し、更に冷却用ガス供給流路５に冷却用ガスを供
給すると、空気及び燃料は各層ごとにカソード側及びア
ノード側に供給されるが、冷却用ガス供給流路５は、本
発明のセパレータのガス通路９にのみ開口しているので
、多量の冷却用ガスは中間に独立して形成された冷却用
ガス通路９内に流れ込み、冷却用ガス排出流路６側へ流
される。これにより冷却作用が行われ、燃料電池内にお
いて生ずる反応熱による温度上昇を抑制することができ
ると共に、本発明のセパレータは中間に形成したカス通
路９を流れる多量の冷却用ガスによる内圧の発生により
表面及び裏面か電極に押し付けられ、電極の均一保持を
図ることかできる。
なあ、本発明は上記実施例のみに限定されるものではな
く、たとえば、周辺部に設ける空気、燃料、冷却用ガス
の各供給流路や各排出流路の配置は図示以外としてもよ
いことは勿論であり、又、中間に形成したガス通路９に
冷却用ガスを流すことにより冷却効果をあげる場合を説
明したが、上記ガス通路９内に、たとえば、改質触媒を
入れておき、ここに炭化水素と水を流すようにすれば、
改質を行う内部リフｔ−マとして利用することができる
。
く、たとえば、周辺部に設ける空気、燃料、冷却用ガス
の各供給流路や各排出流路の配置は図示以外としてもよ
いことは勿論であり、又、中間に形成したガス通路９に
冷却用ガスを流すことにより冷却効果をあげる場合を説
明したが、上記ガス通路９内に、たとえば、改質触媒を
入れておき、ここに炭化水素と水を流すようにすれば、
改質を行う内部リフｔ−マとして利用することができる
。
［発明の効果］
以上述べた如く、本発明の燃料電池用セパレータによれ
ば、表面と裏面に設けたガス通路とは別個に独立させて
中間にガス通路を設け、これら各ガス通路に対応する供
給及び排出の流路を設けた構成としであるので、上記独
立した中間のガス通路を用いて燃料電池の冷却を図るよ
うにすることにより、多量の冷却用ガスを圧損に関係な
く流すことができて燃料電池内における反応熱による温
度上昇を抑制できると共に、内圧の発生により電極の均
一保持が図れて燃料電池の性能の向上か図れる、等の優
れた効果を奏し得る。
ば、表面と裏面に設けたガス通路とは別個に独立させて
中間にガス通路を設け、これら各ガス通路に対応する供
給及び排出の流路を設けた構成としであるので、上記独
立した中間のガス通路を用いて燃料電池の冷却を図るよ
うにすることにより、多量の冷却用ガスを圧損に関係な
く流すことができて燃料電池内における反応熱による温
度上昇を抑制できると共に、内圧の発生により電極の均
一保持が図れて燃料電池の性能の向上か図れる、等の優
れた効果を奏し得る。
第１図は本発明の燃料電池用セパレータの一例を示す切
断平面図、第２図は第３図の六方向よりの拡大断面図、
第３図は本発明の燃料電池用セパレータの表面を、又、
第４図は裏面をそれぞれ示す図、第５図は従来の燃料電
池の概略を示す断面図でおる。 １は空気供給流路、２は燃料供給流路、３は空気排出′
ａ路、４は燃料排出流路、５は冷却用ガス供給流路、６
は冷却用ガス排出流路、７，８はカス通路、９は冷却用
カス通路、■、■は薄形セパレータを示す。 第５図
断平面図、第２図は第３図の六方向よりの拡大断面図、
第３図は本発明の燃料電池用セパレータの表面を、又、
第４図は裏面をそれぞれ示す図、第５図は従来の燃料電
池の概略を示す断面図でおる。 １は空気供給流路、２は燃料供給流路、３は空気排出′
ａ路、４は燃料排出流路、５は冷却用ガス供給流路、６
は冷却用ガス排出流路、７，８はカス通路、９は冷却用
カス通路、■、■は薄形セパレータを示す。 第５図
Claims (1)
- １）周辺部の一側と他側に空気の供給流路と排出流路、
燃料の供給流路と排出流路を設け、表面に空気又は燃料
のガス通路を設けると共に裏面に燃料又は空気のガス通
路を設けた燃料電池用セパレータにおいて、表面と裏面
との中間に独立したガス通路を形成し、該中間のガス通
路に連通するガス供給流路と排出流路とを周辺部に別個
に設けてなることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61005296A JPS62163264A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | 燃料電池用セパレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61005296A JPS62163264A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | 燃料電池用セパレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62163264A true JPS62163264A (ja) | 1987-07-20 |
Family
ID=11607281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61005296A Pending JPS62163264A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | 燃料電池用セパレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62163264A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02155170A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-14 | Hitachi Ltd | 内部改質を行う燃料電池 |
| JPH05205757A (ja) * | 1991-11-26 | 1993-08-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池 |
| EP0591800A1 (de) * | 1992-10-09 | 1994-04-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauelement zum Einbau in eine verfahrenstechnische Einrichtung |
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| US6248466B1 (en) | 1998-04-22 | 2001-06-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Gas separator for a fuel cell, and fuel cell using the same gas separator for a fuel cell |
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| KR100658289B1 (ko) | 2005-11-29 | 2006-12-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 가열기체 유입부를 갖는 분리판 및 이를 구비한 연료전지시스템 |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS58155664A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-16 | Hitachi Ltd | 溶融塩型燃料電池 |
-
1986
- 1986-01-14 JP JP61005296A patent/JPS62163264A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| EP2280439A3 (en) * | 2002-10-28 | 2011-07-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell |
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| JP2010282868A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
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| US11108058B2 (en) | 2014-04-07 | 2021-08-31 | Audi Ag | Bipolar plate and fuel cell |
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