JPS63241870A - 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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- JPS63241870A JPS63241870A JP62074515A JP7451587A JPS63241870A JP S63241870 A JPS63241870 A JP S63241870A JP 62074515 A JP62074515 A JP 62074515A JP 7451587 A JP7451587 A JP 7451587A JP S63241870 A JPS63241870 A JP S63241870A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
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
いて積層するときに各セルごとに仕切るために用いるセ
パレータに関するものである。
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
いて積層するときに各セルごとに仕切るために用いるセ
パレータに関するものである。
［従来の技術］
現在まで提案されている燃料電池のうち、溶融炭酸塩型
の燃料電池としては、たとえば、第４図に示す如く、電
解質として溶融炭酸塩を多孔質物質にしみ込ませたタイ
ル（電解質板）１を、カソード（酸素極）２とアノード
（燃料極）３の両電極で両面から挾み、カソード２側に
酸化ガスＯＧを供給すると共にアノード３側に燃お１ガ
スＦＧを供給することによりカソード２とアノード３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
ものを１セルエとし、各セル■をセパレータ４を介して
多層に積層させ、全体を適当な締付力で締めイ」けて固
定させるようにしたものがおる。そのうち、内部マニホ
ールド型のものにおっては、図示の如く、タイル１とセ
パレータ４の周辺部の一側に酸化ガスの供給用流路孔５
と燃料ガスの供給用流路孔６を設けると共に、周辺部の
他側に酸化ガスの排出用流路孔７と燃料ガスの排出用流
路孔８を設け、上記酸化ガスと燃料ガスの各供給用流路
孔５と６を通して供給される酸化ガスＯＧと燃料ガスＦ
Ｇがセパレータ４を挾んでカソード２側とアノード３側
へ供給されるようにしである。
の燃料電池としては、たとえば、第４図に示す如く、電
解質として溶融炭酸塩を多孔質物質にしみ込ませたタイ
ル（電解質板）１を、カソード（酸素極）２とアノード
（燃料極）３の両電極で両面から挾み、カソード２側に
酸化ガスＯＧを供給すると共にアノード３側に燃お１ガ
スＦＧを供給することによりカソード２とアノード３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
ものを１セルエとし、各セル■をセパレータ４を介して
多層に積層させ、全体を適当な締付力で締めイ」けて固
定させるようにしたものがおる。そのうち、内部マニホ
ールド型のものにおっては、図示の如く、タイル１とセ
パレータ４の周辺部の一側に酸化ガスの供給用流路孔５
と燃料ガスの供給用流路孔６を設けると共に、周辺部の
他側に酸化ガスの排出用流路孔７と燃料ガスの排出用流
路孔８を設け、上記酸化ガスと燃料ガスの各供給用流路
孔５と６を通して供給される酸化ガスＯＧと燃料ガスＦ
Ｇがセパレータ４を挾んでカソード２側とアノード３側
へ供給されるようにしである。
上記燃料電池に用いられているセパレータ４としては、
第５図に示す如く、周辺部の一側に酸化ガスと燃料ガス
の各供給用流路孔５と６を設けると共に、周辺部の他側
に酸化ガスと燃料ガスの各排出用流路孔７，８を設け、
かかる周辺部を除く内部に凹凸によるガス通路９を形成
させてセルエを挾んで流れる酸化ガスと燃料ガスが各層
とも同じ方向となるようにしたものが通常であり、酸化
ガスＯＧ及び燃料ガスＦＧをセパレータ４の両面に沿い
流すようにするため、アノード側流路スペーサ１０ａ及
びカソード側流路スペーサ１０ｂをセパレータ４の周辺
部両面に重ね合わせて使用するようにしである。
第５図に示す如く、周辺部の一側に酸化ガスと燃料ガス
の各供給用流路孔５と６を設けると共に、周辺部の他側
に酸化ガスと燃料ガスの各排出用流路孔７，８を設け、
かかる周辺部を除く内部に凹凸によるガス通路９を形成
させてセルエを挾んで流れる酸化ガスと燃料ガスが各層
とも同じ方向となるようにしたものが通常であり、酸化
ガスＯＧ及び燃料ガスＦＧをセパレータ４の両面に沿い
流すようにするため、アノード側流路スペーサ１０ａ及
びカソード側流路スペーサ１０ｂをセパレータ４の周辺
部両面に重ね合わせて使用するようにしである。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが、従来の燃料電池用セパレータでは、周辺部を
除くガス通路９部はプレス成形し、且つ周辺部では表裏
両面に重合させたスペーサ１０ａと１０ｂをロウ付は又
は溶接にて一体的に固定し、スペーサ１０ａ、 １０ｂ
付きのセパレータ４を、タイル１とカソード２及びアノ
ード３の各電極とからなるセルエを積層するときに仕切
板として使用しているため、大型のセパレータを製作し
ようとする場合に、ロウ付けの場合は設備の関係で大型
化することに限度があると共にコスト高となり、又、溶
接の場合はセパレータが大型化すればするほど熱歪が生
じ易くなり、従来の方式では大型のものを製作する場合
に問題があった。
除くガス通路９部はプレス成形し、且つ周辺部では表裏
両面に重合させたスペーサ１０ａと１０ｂをロウ付は又
は溶接にて一体的に固定し、スペーサ１０ａ、 １０ｂ
付きのセパレータ４を、タイル１とカソード２及びアノ
ード３の各電極とからなるセルエを積層するときに仕切
板として使用しているため、大型のセパレータを製作し
ようとする場合に、ロウ付けの場合は設備の関係で大型
化することに限度があると共にコスト高となり、又、溶
接の場合はセパレータが大型化すればするほど熱歪が生
じ易くなり、従来の方式では大型のものを製作する場合
に問題があった。
そこで、本発明は、溶接等を不要にすると共に大型のも
のを容易に製作できるようにした燃料電池用セパレータ
を提供しようとするものである。
のを容易に製作できるようにした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、上記目的を達成するために、周辺部の一側と
他側に酸化ガスと燃料ガスの各供給用流路孔と排出用流
路孔を設け且つコルゲート状にした１枚のコルゲート板
と、中央部を電極の大きさ分の切抜部を有し且つ周辺部
に上記各流路孔に対応させて酸化ガスと燃料ガスの各供
給用流路孔と排出用流路孔とを設けた２枚の枠板とから
なり、上記１枚のコルゲート板の周辺部を２枚の枠板で
挾み、酸化ガスと燃料ガスが１枚のコルゲート板の表側
と裏側を別々に流れるよう枠板とコルゲート板との間の
所定個所を充填物で閉塞させた構成とする。
他側に酸化ガスと燃料ガスの各供給用流路孔と排出用流
路孔を設け且つコルゲート状にした１枚のコルゲート板
と、中央部を電極の大きさ分の切抜部を有し且つ周辺部
に上記各流路孔に対応させて酸化ガスと燃料ガスの各供
給用流路孔と排出用流路孔とを設けた２枚の枠板とから
なり、上記１枚のコルゲート板の周辺部を２枚の枠板で
挾み、酸化ガスと燃料ガスが１枚のコルゲート板の表側
と裏側を別々に流れるよう枠板とコルゲート板との間の
所定個所を充填物で閉塞させた構成とする。
［作 用］
タイルをカソードとアノードで挾んでなるセルを積層す
る際に仕切板として介在させ、酸化ガスならびに燃料ガ
スを供給すると、酸化ガスは供給用流路孔からコルゲー
ト板と枠板との間の隙間を通って片面のガス通路に導か
れ、一方、燃料ガスは供給用流路孔からコルゲート板と
枠板との間の隙間を通って反対面のガス通路に導かれ、
コルゲート板を挾んで酸化ガスと燃料ガスが並流又は対
向流として流されることになる。
る際に仕切板として介在させ、酸化ガスならびに燃料ガ
スを供給すると、酸化ガスは供給用流路孔からコルゲー
ト板と枠板との間の隙間を通って片面のガス通路に導か
れ、一方、燃料ガスは供給用流路孔からコルゲート板と
枠板との間の隙間を通って反対面のガス通路に導かれ、
コルゲート板を挾んで酸化ガスと燃料ガスが並流又は対
向流として流されることになる。
［実 施 例コ
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３図は本発明の実施例を示すもので、全面
をコルゲート状にし且つ周辺部の一側に酸化ガスの供給
用流路孔５と燃料ガスの供給用流路孔６とを設けると共
に周辺部の他側に酸化ガスの排出用流路孔７と燃料ガス
の排出用流路孔８とを設け、更に、中央部分と上記給排
用流路孔側部分にガスを均一に流すための通路１６．１
７を表裏に形成している１枚のコルゲート板１１と、該
コルゲート板１１と同じ大きざとして周辺部の一側と他
側に酸化ガスと燃料ガスの各給排用流路孔５，７と６，
８をコルゲート板１１のそれに対応させて設けると共に
中央部に電極の大ぎざ分の切抜部１３を形成したマスク
としての２枚の枠板１２ａと１２ｂとを備え、上記コル
ゲート板１１の両面を上記枠板１２ａと１２ｂで挾み、
両者間の必要個所を充填物により閉塞さけてシールする
。すなわち、燃料ガスの供給用流路孔６を流れる燃料ガ
スＦＧがコルゲート板１１の片面（表面）を、又、酸化
ガスの供給用流路孔５を流れる酸化ガスＯＧがコルゲー
ト板１１の他面（裏面）をそれぞれ流されるようにする
ため、コルゲート板１１の片面では燃料ガスの給排用流
路孔６と８のみが連通ずるようにしてその他の部分の周
辺部分に充填物１４を施こし、コルゲート板１１と枠板
１２ａとを気密に接合する。コルゲート板１１の他面で
は、酸化ガスの給排用流路孔５と７のみが連通するよう
にしてその他の部分の周辺部分を上記と同様に充填物１
４にて閉塞しくシールする。
をコルゲート状にし且つ周辺部の一側に酸化ガスの供給
用流路孔５と燃料ガスの供給用流路孔６とを設けると共
に周辺部の他側に酸化ガスの排出用流路孔７と燃料ガス
の排出用流路孔８とを設け、更に、中央部分と上記給排
用流路孔側部分にガスを均一に流すための通路１６．１
７を表裏に形成している１枚のコルゲート板１１と、該
コルゲート板１１と同じ大きざとして周辺部の一側と他
側に酸化ガスと燃料ガスの各給排用流路孔５，７と６，
８をコルゲート板１１のそれに対応させて設けると共に
中央部に電極の大ぎざ分の切抜部１３を形成したマスク
としての２枚の枠板１２ａと１２ｂとを備え、上記コル
ゲート板１１の両面を上記枠板１２ａと１２ｂで挾み、
両者間の必要個所を充填物により閉塞さけてシールする
。すなわち、燃料ガスの供給用流路孔６を流れる燃料ガ
スＦＧがコルゲート板１１の片面（表面）を、又、酸化
ガスの供給用流路孔５を流れる酸化ガスＯＧがコルゲー
ト板１１の他面（裏面）をそれぞれ流されるようにする
ため、コルゲート板１１の片面では燃料ガスの給排用流
路孔６と８のみが連通ずるようにしてその他の部分の周
辺部分に充填物１４を施こし、コルゲート板１１と枠板
１２ａとを気密に接合する。コルゲート板１１の他面で
は、酸化ガスの給排用流路孔５と７のみが連通するよう
にしてその他の部分の周辺部分を上記と同様に充填物１
４にて閉塞しくシールする。
上記コルゲート板１１と２枚の枠板１２ａ、 １２ｂと
の重合部の接合に用いる充填物１４としては、耐熱シー
ルセメント、ジルコニア（Ｚｒ２０：ｌ ’）に炭酸塩
を含浸させたもの、その他高温でも溶出しないでコルゲ
ート板と枠板との間に保持できるようなものを使用する
。
の重合部の接合に用いる充填物１４としては、耐熱シー
ルセメント、ジルコニア（Ｚｒ２０：ｌ ’）に炭酸塩
を含浸させたもの、その他高温でも溶出しないでコルゲ
ート板と枠板との間に保持できるようなものを使用する
。
コルゲート板１１の片面では、燃料ガス供給用流路孔６
より供給される燃料ガスＦＧが、該流路孔６からコルゲ
ート板１１と枠板１２ａとの重合部の隙間を通ってガス
通路１５に導かれ、横方向に延びる通路１６を経てコル
ゲートによるガス通路へ均一に導かれ、途中の各通路１
６により均一に流されながら排出用流路孔８に入って排
出される。コルゲート板１１の反対側の面では、酸化ガ
ス供給用流路孔５より供給される酸化ガスＯＧが、該供
給用流路孔５からガス通路１５へ導かれて裏面の通路１
７にて分配されながら流され、反対側の排出用流路孔７
より排出される。
より供給される燃料ガスＦＧが、該流路孔６からコルゲ
ート板１１と枠板１２ａとの重合部の隙間を通ってガス
通路１５に導かれ、横方向に延びる通路１６を経てコル
ゲートによるガス通路へ均一に導かれ、途中の各通路１
６により均一に流されながら排出用流路孔８に入って排
出される。コルゲート板１１の反対側の面では、酸化ガ
ス供給用流路孔５より供給される酸化ガスＯＧが、該供
給用流路孔５からガス通路１５へ導かれて裏面の通路１
７にて分配されながら流され、反対側の排出用流路孔７
より排出される。
本発明のセパレータを用いて燃料電池スタックを組み立
てるときは、第４図に示した場合と同様にタイル１をカ
ソード２とアノード３で挾んでなる燃料電池の１セルを
、本発明のコルゲート板１１と２枚の枠板１２ａ、 １
２ｂからなり周辺部の必要個所を充填物１４でシール効
果をもたせてなるセパレータを介して条間に積層させ、
全体を所定の締付力で締め付けて一体化させる。これに
より格段のセルごとに本発明のセパレータによりカソー
ド側には酸化ガスが、又、アノード側には燃料ガスがそ
れぞれコルゲート板１１のガス通路によって供給される
。
てるときは、第４図に示した場合と同様にタイル１をカ
ソード２とアノード３で挾んでなる燃料電池の１セルを
、本発明のコルゲート板１１と２枚の枠板１２ａ、 １
２ｂからなり周辺部の必要個所を充填物１４でシール効
果をもたせてなるセパレータを介して条間に積層させ、
全体を所定の締付力で締め付けて一体化させる。これに
より格段のセルごとに本発明のセパレータによりカソー
ド側には酸化ガスが、又、アノード側には燃料ガスがそ
れぞれコルゲート板１１のガス通路によって供給される
。
なお、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、周辺部の一側に酸化ガス及び燃料ガスの
各供給用流路孔を設け、周辺部の他側に酸化ガス及び燃
料ガスの各排出用流路孔を設け、酸化ガスと燃料ガスが
並流となる場合を示したが、かかるガスの流れ方向が対
向流となるようにしてもよく、又、コルゲート板１１の
波形状は円弧の凹凸としたが、角形の凹凸形状としても
よく、更にコルゲート板１１は全面をコルゲート状にし
た場合を示したが、ガス通路１５の部分ではガスの流れ
が拡散されるようにしてもよい。
く、たとえば、周辺部の一側に酸化ガス及び燃料ガスの
各供給用流路孔を設け、周辺部の他側に酸化ガス及び燃
料ガスの各排出用流路孔を設け、酸化ガスと燃料ガスが
並流となる場合を示したが、かかるガスの流れ方向が対
向流となるようにしてもよく、又、コルゲート板１１の
波形状は円弧の凹凸としたが、角形の凹凸形状としても
よく、更にコルゲート板１１は全面をコルゲート状にし
た場合を示したが、ガス通路１５の部分ではガスの流れ
が拡散されるようにしてもよい。
［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、周辺部の一側と他側に酸化ガス、燃料ガスの給排用
流路孔を有するコルゲート板の両面を、同じく周辺部の
一側と他側に酸化ガスと燃料ガスの給排用流路孔を有し
且つ中央部分を電極の大きざ分切り扱いてなる２枚の枠
板で挾み、コルゲート板の表裏を燃料ガスと酸化ガスが
別々に流れるように上記コルゲート板と枠板との重合部
の必要個所を充填物で閉塞してガスリークを防止するよ
うにした構成としであるので、次の如き優れた効果を奏
し得る。
ば、周辺部の一側と他側に酸化ガス、燃料ガスの給排用
流路孔を有するコルゲート板の両面を、同じく周辺部の
一側と他側に酸化ガスと燃料ガスの給排用流路孔を有し
且つ中央部分を電極の大きざ分切り扱いてなる２枚の枠
板で挾み、コルゲート板の表裏を燃料ガスと酸化ガスが
別々に流れるように上記コルゲート板と枠板との重合部
の必要個所を充填物で閉塞してガスリークを防止するよ
うにした構成としであるので、次の如き優れた効果を奏
し得る。
（１）プレス成形による従来のセパレータに比してコル
ゲート板は製作が容易であり、大型化してもコルゲート
板の製作が容易で、セパレータの大型化を容易に達成で
きる。
ゲート板は製作が容易であり、大型化してもコルゲート
板の製作が容易で、セパレータの大型化を容易に達成で
きる。
（ＩＩ）コルゲート板と枠板の接合は充填物を詰めるこ
とにより行うので、ロウ付けや溶接が不要であり、ロウ
付けの場合の大型化の障害とコストアップの問題ケ避は
得られると共に、溶接による歪の問題も解消できる。
とにより行うので、ロウ付けや溶接が不要であり、ロウ
付けの場合の大型化の障害とコストアップの問題ケ避は
得られると共に、溶接による歪の問題も解消できる。
（ｉｉｉ） コルゲート板や枠板はいずれも柔軟性が
あるので、シール性能を高めることができる。
あるので、シール性能を高めることができる。
第１図は本発明のセパレータの平面図、第２図■は第１
図の斜視図、第２図■は第２図に）の■部の拡大図、第
３図は本発明のセパレータを分離させて示す斜視図、第
４図は従来の溶融炭酸塩型燃料電池の一例を示す断面図
、第５図は従来のセパレータを分離して示す斜視図であ
る。 １・・・タイル、２・・・カソード、３・・・アノード
、４・・・セパレータ、５・・・酸化ガス供給用流路孔
、６・・・燃料ガス供給用流路孔、７・・・酸化ガス排
出用流路孔、８・・・燃料ガス排出用流路孔、１１・・
・コルゲート板、１２ａ、 １２ｂ・・・枠板、１３・
・・切扱部、１４・・・充填物。
図の斜視図、第２図■は第２図に）の■部の拡大図、第
３図は本発明のセパレータを分離させて示す斜視図、第
４図は従来の溶融炭酸塩型燃料電池の一例を示す断面図
、第５図は従来のセパレータを分離して示す斜視図であ
る。 １・・・タイル、２・・・カソード、３・・・アノード
、４・・・セパレータ、５・・・酸化ガス供給用流路孔
、６・・・燃料ガス供給用流路孔、７・・・酸化ガス排
出用流路孔、８・・・燃料ガス排出用流路孔、１１・・
・コルゲート板、１２ａ、 １２ｂ・・・枠板、１３・
・・切扱部、１４・・・充填物。
Claims (1)
- １）周辺部の一側と他側に酸化ガスと燃料ガスの各給排
用流路孔を設け且つコルゲート状にした１枚のコルゲー
ト板と、中央部を電極の大きさ分の切抜部を有し且つ周
辺部に上記酸化ガスと燃料ガスの各給排用流路孔に対応
させて同じ流路孔を設けた２枚の枠板とを備え、上記一
枚のコルゲート板の両面を上記２枚の枠板で挾み、コル
ゲート板を挾んで酸化ガスと燃料ガスが別々に流れるよ
う上記コルゲート板と枠板の重合部の所要個所を充填材
でシールし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 |
|---|---|---|---|
| JP62074515A JP2569541B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 燃料電池用セパレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62074515A JP2569541B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 燃料電池用セパレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63241870A true JPS63241870A (ja) | 1988-10-07 |
| JP2569541B2 JP2569541B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=13549546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62074515A Expired - Lifetime JP2569541B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 燃料電池用セパレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569541B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01183070A (ja) * | 1988-01-06 | 1989-07-20 | Hitachi Ltd | 燃料電池用セパレータ |
| US5378247A (en) * | 1990-07-24 | 1995-01-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Separators and method of manufacturing the same |
| JPH10241709A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Aisin Takaoka Ltd | 固体高分子膜型燃料電池及び固体高分子膜型燃料電池用セパレータ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60253170A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 積層燃料電池 |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62074515A patent/JP2569541B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60253170A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 積層燃料電池 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01183070A (ja) * | 1988-01-06 | 1989-07-20 | Hitachi Ltd | 燃料電池用セパレータ |
| US5378247A (en) * | 1990-07-24 | 1995-01-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Separators and method of manufacturing the same |
| JPH10241709A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Aisin Takaoka Ltd | 固体高分子膜型燃料電池及び固体高分子膜型燃料電池用セパレータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2569541B2 (ja) | 1997-01-08 |
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