JPS6240169A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPS6240169A JPS6240169A JP60179633A JP17963385A JPS6240169A JP S6240169 A JPS6240169 A JP S6240169A JP 60179633 A JP60179633 A JP 60179633A JP 17963385 A JP17963385 A JP 17963385A JP S6240169 A JPS6240169 A JP S6240169A
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- Japan
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- gas
- grooves
- groove
- flow
- fuel cell
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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
- 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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- 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
- H01M8/0263—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant having meandering or serpentine paths
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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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- 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】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〕
との発明は燃料電池のガス分離板に関するものヤ 醗ｒ
Ｉ掬籠イブ易７Ｔ層ｌし左Ｉイス内襦泣シ外ス浩の構造
を改良した燃料電池に関するものである。
Ｉ掬籠イブ易７Ｔ層ｌし左Ｉイス内襦泣シ外ス浩の構造
を改良した燃料電池に関するものである。
第３図は例えば特開昭５８−１４１５６６５９号公報に
示された従来の燃料電池の単電池構成を示し、図におい
て、マ） ＩＪラックス５）を挾んで一対の多孔質の電
極（４） 、 Ｃ６１を配置するとともに、一方の電極
の背面に水素ガスを含む燃料ガスを接触させ、他方の電
極の背面に酸素ガスを含む酸化剤ガスを接触させ、との
時に起る電気化学的反応を利用して両電極間から電気エ
ネルギーを取出すことができるものである。
示された従来の燃料電池の単電池構成を示し、図におい
て、マ） ＩＪラックス５）を挾んで一対の多孔質の電
極（４） 、 Ｃ６１を配置するとともに、一方の電極
の背面に水素ガスを含む燃料ガスを接触させ、他方の電
極の背面に酸素ガスを含む酸化剤ガスを接触させ、との
時に起る電気化学的反応を利用して両電極間から電気エ
ネルギーを取出すことができるものである。
上記の原理にもとづく燃料電池は電解質を含浸したマト
リックス（５）を中央に挾むようにして、両側に多孔質
の電極（４ｊ 、 （６１を配設する。まだ、これら両
電極のマトリックス（５）に接する側には触媒層が夫々
形成されて単電池を構成する。
リックス（５）を中央に挾むようにして、両側に多孔質
の電極（４ｊ 、 （６１を配設する。まだ、これら両
電極のマトリックス（５）に接する側には触媒層が夫々
形成されて単電池を構成する。
この単電池の両電極の夫々の背面に、燃料ガス及び酸化
剤ガスの夫々の流路となる溝をもつガス分離板（１）が
配設される。このガス分離板（１）の夫々の溝は一方の
面の清と他方の面の溝が互に直交する方向に形成されて
いる。
剤ガスの夫々の流路となる溝をもつガス分離板（１）が
配設される。このガス分離板（１）の夫々の溝は一方の
面の清と他方の面の溝が互に直交する方向に形成されて
いる。
この溝は面内に均一にガスを供給するため（Ｃ多数設け
てあり、燃料ガスを溝（２ａ）に流すと、多孔質の燃料
極（６）及び触媒層を通して水素ガスがマトリックス（
５）の境界面に達する。ここで電気化学反応が生じ、水
素がイオン化し、電解液によシ移動し、酸素（空気）を
溝（２）に流すと、同様にして触媒層の境界面にある酸
素（空気）と反応する。このような電気化学反応を利用
して発電している。
てあり、燃料ガスを溝（２ａ）に流すと、多孔質の燃料
極（６）及び触媒層を通して水素ガスがマトリックス（
５）の境界面に達する。ここで電気化学反応が生じ、水
素がイオン化し、電解液によシ移動し、酸素（空気）を
溝（２）に流すと、同様にして触媒層の境界面にある酸
素（空気）と反応する。このような電気化学反応を利用
して発電している。
従来のガス分離板は第３図に示すように板状の黒鉛質部
材に多数の平行した溝ｔ２） 、 （２ａ）及び凸部と
なるリブ（３） 、 （３ａ）から構成されているので
、溝を流れるガス流速は０．３ｍ／θ程度と非常に遅く
、層流となり、ガス流量は溝の等価直径の４乗に比例す
るため、溝寸法精度の影響を大きく受ける。
材に多数の平行した溝ｔ２） 、 （２ａ）及び凸部と
なるリブ（３） 、 （３ａ）から構成されているので
、溝を流れるガス流速は０．３ｍ／θ程度と非常に遅く
、層流となり、ガス流量は溝の等価直径の４乗に比例す
るため、溝寸法精度の影響を大きく受ける。
したがって、各溝のガス流量を均一とするためには溝を
精度良く加工する必要があり、コストが高くなるという
問題点があった。
精度良く加工する必要があり、コストが高くなるという
問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ガス流路の溝寸法精度の影響を少なくして電
極反応面にガスを供給することができる燃料電池を得る
ことを目的とする。
たもので、ガス流路の溝寸法精度の影響を少なくして電
極反応面にガスを供給することができる燃料電池を得る
ことを目的とする。
この発明に係る燃料電池のガス分離板は、ガス入口側の
溝本数を従来の溝本数の１／１ｏ〜１１５ｏに少なくし
てガス流速を大きくすると共に、ガス流路を蛇行させて
形成し、電極反応面にガスを供給するようにしたもので
ある。
溝本数を従来の溝本数の１／１ｏ〜１１５ｏに少なくし
てガス流速を大きくすると共に、ガス流路を蛇行させて
形成し、電極反応面にガスを供給するようにしたもので
ある。
この発明のおけるガス分離板は、ガス流路を蛇行させる
ことばよって溝寸法精度の影響を少なくして電極反応面
にガスを供給することができる。
ことばよって溝寸法精度の影響を少なくして電極反応面
にガスを供給することができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（７）はガス分離板、（８） 、 （ｓａ
）は燃料ガスあるいは酸化剤ガスの流路であり、（９）
。
図において、（７）はガス分離板、（８） 、 （ｓａ
）は燃料ガスあるいは酸化剤ガスの流路であり、（９）
。
（９ａ）は燃料ガスあるいは酸化剤ガスのリブである。
図示では複数個の溝（８） 、 （８ａ）及びリブ（９
） 、 （９ａ）は簡略した個数にしたが、溝（８１、
（８ａ）は１ｍｍないし３ｍｍ幅および深さの溝が従来
の溝本数の１／１゜〜１１５０のものが設けられている
。
） 、 （９ａ）は簡略した個数にしたが、溝（８１、
（８ａ）は１ｍｍないし３ｍｍ幅および深さの溝が従来
の溝本数の１／１゜〜１１５０のものが設けられている
。
溝（ガス流路）はガス入口とガス出口が直線的に連結さ
れたものでなく、第１図の（８） 、 （ｓａ）に示す
ように蛇行しておシ、電極反応面に広くガスを供給する
ことができる。
れたものでなく、第１図の（８） 、 （ｓａ）に示す
ように蛇行しておシ、電極反応面に広くガスを供給する
ことができる。
次に動作について説明する。ガス分離板（刀の溝（ガス
流路）の本数を、従来の１／１ｏ〜１１５０に減らすこ
とばよって、流速が増えて、流れが層流がら乱流になり
、溝を流れるガス流量が溝の等価直径の２．７乗に比例
するために、濁流の場合の４乗だ比べて、溝の寸法の加
工精度に対する要求がゆるやかになシ、溝の加工費が低
減される。また、溝の本数が減少しても、ガス流路を蛇
行させることによって、電極の反応面に広くガスを供給
できる。
流路）の本数を、従来の１／１ｏ〜１１５０に減らすこ
とばよって、流速が増えて、流れが層流がら乱流になり
、溝を流れるガス流量が溝の等価直径の２．７乗に比例
するために、濁流の場合の４乗だ比べて、溝の寸法の加
工精度に対する要求がゆるやかになシ、溝の加工費が低
減される。また、溝の本数が減少しても、ガス流路を蛇
行させることによって、電極の反応面に広くガスを供給
できる。
ところで上記実施例では、ガス流路の溝を第１図（８ａ
）のように蛇行させる場合について述べたが、第２図に
示すように蛇行の方向を９００がえても上記実施例と同
様の効果が得られる。
）のように蛇行させる場合について述べたが、第２図に
示すように蛇行の方向を９００がえても上記実施例と同
様の効果が得られる。
以上のように、この発明によれば、ガス分離板のガス流
路を蛇行させ、ガス流路の溝寸法精度の影響を小さくし
て電極反応面にガスを供給するようＫしたので、溝寸法
精度をゆるくすることかでき、機械加工費を低減でき、
安価なガス分離板を得ることができる。
路を蛇行させ、ガス流路の溝寸法精度の影響を小さくし
て電極反応面にガスを供給するようＫしたので、溝寸法
精度をゆるくすることかでき、機械加工費を低減でき、
安価なガス分離板を得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例による燃料電池のガス分離
板を示す斜視図、第２図はこの発明のさらに他の実施例
によるガス分離板を示す斜視図、第３図は従来の燃料電
池の単電池構成を示す斜視図である。 図（ておいて、（４）は空気極、（５）は電解質層、（
６）は燃料極、（７）はガス分離板、（８）、（８ａ）
は溝である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
板を示す斜視図、第２図はこの発明のさらに他の実施例
によるガス分離板を示す斜視図、第３図は従来の燃料電
池の単電池構成を示す斜視図である。 図（ておいて、（４）は空気極、（５）は電解質層、（
６）は燃料極、（７）はガス分離板、（８）、（８ａ）
は溝である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）電解質層を挾んで一対の多孔質の電極を配設し、
各電極の背面に燃料ガス及び酸化剤ガスを夫々流通させ
て、電気エネルギーを出力する単電池を形成し、前記燃
料ガスを流通させる複数個の溝を一方の面に形成し、ま
た他方の面に前記溝と直交する方向に前記酸化剤ガスを
流通させる複数個の溝を形成したガス分離板を備えた燃
料電池において、上記溝を蛇行形に形成したことを特徴
とする燃料電池。 - （２）ガス分離板に複数個の蛇行形流路を形成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60179633A JPS6240169A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60179633A JPS6240169A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240169A true JPS6240169A (ja) | 1987-02-21 |
| JPH0442779B2 JPH0442779B2 (ja) | 1992-07-14 |
Family
ID=16069174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60179633A Granted JPS6240169A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6240169A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03205763A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-09-09 | Canada | 燃料電池 |
| JPH0479164A (ja) * | 1990-07-23 | 1992-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池装置 |
| DE10045098A1 (de) * | 2000-09-12 | 2002-04-04 | Siemens Ag | Brennstoffzellenanlage mit verbesserter Reaktionsgasausnutzung |
| US6500579B1 (en) | 1999-08-19 | 2002-12-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel cell structure |
| US6586128B1 (en) | 2000-05-09 | 2003-07-01 | Ballard Power Systems, Inc. | Differential pressure fluid flow fields for fuel cells |
| US6663997B2 (en) | 2000-12-22 | 2003-12-16 | Ballard Power Systems Inc. | Oxidant flow field for solid polymer electrolyte fuel cell |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56134473A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-21 | Toshiba Corp | Unit cell for fuel cell |
| JPS58161270A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | 積層形燃料電池 |
-
1985
- 1985-08-13 JP JP60179633A patent/JPS6240169A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56134473A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-21 | Toshiba Corp | Unit cell for fuel cell |
| JPS58161270A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | 積層形燃料電池 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03205763A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-09-09 | Canada | 燃料電池 |
| JPH0479164A (ja) * | 1990-07-23 | 1992-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池装置 |
| US6500579B1 (en) | 1999-08-19 | 2002-12-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel cell structure |
| US6586128B1 (en) | 2000-05-09 | 2003-07-01 | Ballard Power Systems, Inc. | Differential pressure fluid flow fields for fuel cells |
| DE10045098A1 (de) * | 2000-09-12 | 2002-04-04 | Siemens Ag | Brennstoffzellenanlage mit verbesserter Reaktionsgasausnutzung |
| US6663997B2 (en) | 2000-12-22 | 2003-12-16 | Ballard Power Systems Inc. | Oxidant flow field for solid polymer electrolyte fuel cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0442779B2 (ja) | 1992-07-14 |
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