JP5058926B2 - Polymer fuel cell - Google Patents

Polymer fuel cell Download PDF

Info

Publication number
JP5058926B2
JP5058926B2 JP2008239395A JP2008239395A JP5058926B2 JP 5058926 B2 JP5058926 B2 JP 5058926B2 JP 2008239395 A JP2008239395 A JP 2008239395A JP 2008239395 A JP2008239395 A JP 2008239395A JP 5058926 B2 JP5058926 B2 JP 5058926B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
plate
fuel cell
air
anode plate
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.)
Active
Application number
JP2008239395A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009094059A (en
Inventor
忠司 西原
薫 西原
Original Assignee
有限会社西原工器
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 有限会社西原工器 filed Critical 有限会社西原工器
Priority to JP2008239395A priority Critical patent/JP5058926B2/en
Publication of JP2009094059A publication Critical patent/JP2009094059A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5058926B2 publication Critical patent/JP5058926B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Description

本発明は、高分子型燃料電池に関し、特に、反応ガス、具体的には、水素等の燃料ガス、メタノール等の液体燃料（以下、単に「燃料」という。）や酸素、空気等の酸素含有ガス（本明細書において、単に「空気」という場合がある。）の流通性、拡散性を向上して、発電効率を向上させるようにした高分子型燃料電池に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polymer fuel cell, and in particular, a reaction gas, specifically, a fuel gas such as hydrogen, a liquid fuel such as methanol (hereinafter simply referred to as “fuel”), and oxygen-containing oxygen or air. The present invention relates to a polymer fuel cell in which the flowability and diffusibility of gas (sometimes referred to simply as “air” in the present specification) are improved to improve power generation efficiency.

従来、高分子型燃料電池は、空気を供給する陽極板と、燃料を供給する陰極板とを直接接触させるとともに、各極板の対向面間に集電板を介して電解質膜を挟み込むようにして１セルとし、このセルの複数個を積層するように隣接配設し、これを一体として燃料電池本体（スタック）を構成している。   Conventionally, in a polymer type fuel cell, an anode plate that supplies air and a cathode plate that supplies fuel are in direct contact with each other, and an electrolyte membrane is sandwiched between opposing surfaces of each electrode plate via a current collector plate. One cell is arranged adjacent to each other so as to stack a plurality of cells, and the fuel cell main body (stack) is configured as a unit.

また、陽極板、陰極板とも空気又は燃料を供給するための供給口と排出口とを各極板の外周面より極板中央に向かうようにしてドリル等にて開口するように形成し、かつ酸素或いは空気及び燃料を外部からブロアーやポンプ等を用いて強制的に供給するようにしている。   Further, both the anode plate and the cathode plate are formed so that a supply port and a discharge port for supplying air or fuel are opened with a drill or the like so as to go from the outer peripheral surface of each electrode plate to the center of the electrode plate, and Oxygen or air and fuel are forcibly supplied from the outside using a blower or a pump.

しかしながら、燃料電池本体を軽量、小型化することは燃料電池のコスト低減に不可欠であるが、各極板外周面に酸素或いは空気又は燃料の供給口と排出口とを形成するため、各極板はドリルなどにて形成するに十分な板厚を必要とするため、極板を薄くするにも限度があり、必然的に燃料電池全体の軽量化、小型化にも限度を有するという問題があった。
さらに、酸素或いは空気及び燃料をポンプ等を用いて外部から強制的に供給するようにしているので、燃料電池を稼動させるには、その発電量の多くの部分を利用することになり、有効発電使用量が低下するという問題があった。 However, it is indispensable to reduce the cost of the fuel cell by reducing the weight and size of the fuel cell main body. However, each electrode plate is provided with an oxygen or air or fuel supply port and discharge port on the outer peripheral surface of each electrode plate. However, there is a limit to reducing the thickness of the electrode plate, which inevitably limits the weight and size of the fuel cell. It was.
Furthermore, since oxygen or air and fuel are forcibly supplied from the outside using a pump or the like, in order to operate the fuel cell, a large part of the power generation amount is used, and effective power generation is performed. There was a problem that the amount used decreased.

本発明は、従来の高分子型燃料電池の有する問題点に鑑み、小型化、軽量化を図り、構造が簡単で、用いる外部の動力の小さい効率のよい高分子型燃料電池を提供することを目的とする。   In view of the problems of conventional polymer fuel cells, the present invention provides an efficient polymer fuel cell that is small in size and light in weight, has a simple structure, and uses a small amount of external power. Objective.

上記目的を達成するため、本発明の高分子型燃料電池は、酸素含有ガスを流通するように板面にガス流路を形成した陽極板と、燃料を流通するように板面に燃料流通路を形成した陰極板との間に電解質膜を挟持して構成するセルにおいて、電解質膜の極板面側に配設するパッキンをフッ素ゴム製とするとともに、陽極板及び陰極板を四角形に形成して、陽極板及び陰極板に燃料入口孔及び燃料出口孔を貫通させて形成し、陽極板に形成する酸素含有ガスの入出口を、陽極板の外周面に開口するように形成し、かつ、燃料電池本体を筺体内に収容するとともに、筺体内を２室に区分し、一方の室に陽極板に形成した酸素含有ガスの入口が開口するように、他方の室に酸素含有ガスの出口が開口するようにし、前記一方の室に酸素含有ガスを供給し、他方の室から燃料電池本体を経由した酸素含有ガスを排出するようにし、陽極板に形成した空気の入口が開口する燃料電池本体の面が上側を、空気の出口が開口する燃料電池本体の面が下側を、それぞれ向くように燃料電池本体を筺体内に収容し、燃料電池本体の上側を向く面と下側を向く面の境界となる辺及び燃料電池本体の端面が筺体の内面と接して空気が流通しないようにシールするようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a polymer fuel cell of the present invention includes an anode plate having a gas flow path formed on a plate surface for flowing an oxygen-containing gas, and a fuel flow passage on the plate surface for flowing fuel. In the cell constructed by sandwiching the electrolyte membrane between the cathode plate and the electrode plate, the packing disposed on the electrode plate side of the electrolyte membrane is made of fluoro rubber, and the anode plate and the cathode plate are formed in a square shape. The anode plate and the cathode plate are formed by penetrating the fuel inlet hole and the fuel outlet hole, and the oxygen-containing gas inlet / outlet formed in the anode plate is formed to open to the outer peripheral surface of the anode plate , and The fuel cell main body is accommodated in the casing, and the casing is divided into two chambers, and an oxygen-containing gas outlet is formed in the other chamber so that an oxygen-containing gas inlet formed in the anode plate is opened in one chamber. Open and supply oxygen-containing gas to the one chamber The oxygen-containing gas is discharged from the other chamber through the fuel cell main body, the surface of the fuel cell main body where the air inlet formed in the anode plate opens, and the air outlet of the fuel cell main body opens. The fuel cell main body is accommodated in the housing so that the surfaces face the lower side, the side that forms the boundary between the upper surface and the lower surface of the fuel cell main body, and the end surface of the fuel cell main body are the inner surface of the housing. It is characterized in that it is sealed so that air does not flow in contact therewith.

本発明の高分子型燃料電池によれば、酸素含有ガスを流通するように板面にガス流路を形成した陽極板と、燃料を流通するように板面に燃料流通路を形成した陰極板との間に電解質膜を挟持してセルを構成し、陽極板に形成する酸素含有ガスの供給口を、陽極板の外周面に開口するように形成することにより、酸素含有ガス供給用のポンプ等の外部の動力を小さくすることができ、燃料電池による発電量を効率的に利用することができる。   According to the polymer fuel cell of the present invention, an anode plate in which a gas flow path is formed on the plate surface so as to circulate an oxygen-containing gas, and a cathode plate in which a fuel flow passage is formed on the plate surface so as to circulate fuel. A cell for sandwiching an electrolyte membrane therebetween, and an oxygen-containing gas supply port formed on the anode plate is formed so as to open on the outer peripheral surface of the anode plate, thereby providing a pump for supplying oxygen-containing gas. It is possible to reduce external motive power such as, and to efficiently use the amount of power generated by the fuel cell.

また、電解質膜の極板面側に配設するパッキンをフッ素ゴム製とすることができる。
ここで、電解質膜の一方の極板面側に配設するパッキンを硬質性材料からなるフッ素ゴム製とし、他方の極板面側に配設するパッキンを軟質性材料からなるフッ素ゴムとすることにより、陰陽両電極板の製作及び接合が簡易となり、かつその接合面が確実に密接でき、燃料の漏洩を確実に防止するようにした小型、軽量の高分子型燃料電池を製作することができ、電極板の厚さにおける製作誤差があっても、硬軟両パッキンにてその誤差を簡易に吸収し、かつ液体、気体いずれの燃料においても使用することができる。 Further, the packing disposed on the electrode plate surface side of the electrolyte membrane can be made of fluoro rubber.
Here, the packing disposed on one electrode plate side of the electrolyte membrane is made of a fluoro rubber made of a hard material, and the packing arranged on the other electrode plate surface side is made of a fluoro rubber made of a soft material. This makes it possible to manufacture a small and light polymer fuel cell that makes it easy to manufacture and bond the Yin and Yang electrode plates, and can securely contact the bonded surfaces to prevent fuel leakage. Even if there is a manufacturing error in the thickness of the electrode plate, the hard and soft packings can easily absorb the error and can be used in both liquid and gaseous fuels.

また、燃料電池本体を構成する外側セルの電極板の外側に端板を直接密に接合するように構成することにより、製作が簡易に、かつ燃料電池本体を小型化、軽量化することができる。   In addition, the structure is such that the end plate is directly and tightly joined to the outside of the electrode plate of the outer cell constituting the fuel cell body, so that the manufacture can be simplified and the fuel cell body can be reduced in size and weight. .

また、燃料電池本体を筺体内に収容するとともに、筺体内を２室に区分し、一方の室に陽極板に形成した酸素含有ガスの入口が開口するように、他方の室に酸素含有ガスの出口が開口するようにし、前記一方の室に酸素含有ガスを供給し、他方の室から燃料電池本体を経由した酸素含有ガスを排出するようにすることにより、燃料電池本体に酸素含有ガスを円滑に供給して、燃料電池の発電効率を向上することができる。   In addition, the fuel cell main body is accommodated in the casing, the casing is divided into two chambers, and an oxygen-containing gas inlet is formed in the other chamber so that the inlet of the oxygen-containing gas formed in the anode plate opens in one chamber. The oxygen-containing gas is smoothly supplied to the fuel cell body by opening the outlet, supplying the oxygen-containing gas to the one chamber, and discharging the oxygen-containing gas from the other chamber via the fuel cell body. The power generation efficiency of the fuel cell can be improved.

以下、本発明の高分子型燃料電池の実施の形態を、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the polymer fuel cell of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１〜図３に、高分子型燃料電池の参考例を示す。
高分子型燃料電池の燃料電池本体を構成する電極セパレータは、主に、単位発電素子のセパレータとして、又は単位発電素子を複数積層する場合、その両端或いは中間層に位置するセパレータとして使用されるものである。 1-3, showing a reference example of the high molecular type fuel cell.
The electrode separator constituting the fuel cell body of the polymer fuel cell is mainly used as a separator for a unit power generation element, or as a separator located at both ends or an intermediate layer when a plurality of unit power generation elements are stacked. It is.

カーボン板を用いて製作する場合、陽極板１、陰極板２のいずれの電極板にも採用することができるが、これら陽極板１、陰極板２の材質は特に限定されるものではなく、チタン鋼やステンレス鋼を用いることもできる。例えば、陽極板１をチタンをもって、また陰極板２をチタン或いはステンレススチール等の金属の材料でもって製作することができる。特に、燃料が水素ガス等のようにガス体の場合は、陰極板２にステンレス３０４或いはステンレス３１６等が採用され、メタノール等液体の場合は陽極板と同様にチタンを採用することができる。   In the case of manufacturing using a carbon plate, it can be used for any of the electrode plates of the anode plate 1 and the cathode plate 2, but the materials of the anode plate 1 and the cathode plate 2 are not particularly limited, and titanium Steel or stainless steel can also be used. For example, the anode plate 1 can be made of titanium and the cathode plate 2 can be made of a metal material such as titanium or stainless steel. In particular, when the fuel is a gas body such as hydrogen gas, stainless steel 304 or stainless steel 316 is adopted for the cathode plate 2, and when the fuel is a liquid such as methanol, titanium can be adopted like the anode plate.

この電極セパレータは、陽極板１、陰極板２に関係なく、特に限定されるものではなく、板厚を薄く、望ましくは４ｍｍ程度或いはそれ以下の厚さとなるようにして、図２〜図３に示すように、同形状、同サイズに形成する。
この陽極板１、陰極板２を、図３に示すように、円盤状に形成する場合、その外周縁部近傍に電極セパレータ表裏両面間に貫通するようにして、かつ円周状に間欠的に複数個配列されるようにして固定用のボルト挿通孔１ａ又はボルト挿通孔２ａを形成する。この場合、陽極板１、陰極板２を隣接配置したとき、ボルト挿通孔１ａとボルト挿通孔２ａとはこれに固定用ボルトを挿通できるようにする。 This electrode separator is not particularly limited regardless of whether it is anode plate 1 or cathode plate 2. The electrode separator is thin, preferably about 4 mm or less. As shown, they are formed in the same shape and size.
When the anode plate 1 and the cathode plate 2 are formed in a disc shape as shown in FIG. 3, the electrode plate 1 is penetrated between the front and back surfaces of the electrode separator in the vicinity of the outer peripheral edge thereof, and intermittently in the circumferential shape. A plurality of fixing bolt insertion holes 1a or bolt insertion holes 2a are formed so as to be arranged in a plurality. In this case, when the anode plate 1 and the cathode plate 2 are disposed adjacent to each other, the bolt insertion hole 1a and the bolt insertion hole 2a allow a fixing bolt to be inserted therethrough.

また、この陽極板１には、ブロアー等を用いることなく、外部空気の吸入及び排気を行うための空気の入出口１ｂと、該吸入空気と燃料とを接触させるための空気通路１ｇとを形成する。
空気の入出口１ｂは、図３（Ａ）に示すように、陽極板１の裏面側において外周面より中央部に達するようにして複数本の溝を刻設して形成し、かつ空気の入出口１ｂの端部を陽極板１の外周面において開口して外部の空気を自然に給排気するようにする。
この空気の入出口１ｂは、図示の参考例では放射方向の６本を等間隔で配置しているが、この空気の入出口１ｂの本数、配置位置、形状等は限定されるものではない。
空気通路１ｇは、陽極板１の表面側に刻設して形成するが、この空気通路１ｇの形状は特に限定されるものではなく、例えば、図３（Ｂ）に示すように、同心多重円形状に形成することも、或いは螺旋形に形成することもでき、その形状は任意に設定するようにする。
なお、陽極板１の裏面側に形成した空気の入出口１ｂと表面側に形成した空気通路１ｇとは、陽極板１をその表裏面を貫通するようにして形成した複数の小さな導通孔を介して導通させるか、或いは表裏面に刻設した空気の入出口１ｂと空気通路１ｇとがその交点において直接導通するようにする。 Further, the anode plate 1 is formed with an air inlet / outlet 1b for intake and exhaust of external air and an air passage 1g for contacting the intake air and fuel without using a blower or the like. To do.
As shown in FIG. 3 (A), the air inlet / outlet 1b is formed by forming a plurality of grooves on the back side of the anode plate 1 so as to reach the center from the outer peripheral surface, The end of the outlet 1b is opened at the outer peripheral surface of the anode plate 1 so that external air is naturally supplied and exhausted.
In the reference example shown in the drawing, six air inlets / outlets 1b in the radial direction are arranged at equal intervals, but the number, arrangement position, shape, etc. of the air inlet / outlet 1b are not limited.
The air passage 1g is formed by being engraved on the surface side of the anode plate 1. However, the shape of the air passage 1g is not particularly limited. For example, as shown in FIG. It can be formed in a shape or a spiral shape, and the shape is arbitrarily set.
The air inlet / outlet 1b formed on the back surface side of the anode plate 1 and the air passage 1g formed on the front surface side pass through a plurality of small conduction holes formed so as to penetrate the anode plate 1 through its front and back surfaces. Or the air inlet / outlet 1b engraved on the front and back surfaces and the air passage 1g are directly connected at the intersection.

これにより、燃料電池外部に存在する空気を複数本の空気の入出口１ｂより自然に給排気するようにし、発電に必要な量の空気を空気供給ポンプ等を用いることなく取り入れることができるようする。
また、この陽極板１には、燃料入口孔１ｄと燃料出口孔１ｅを形成する。この燃料入口孔１ｄと燃料出口孔１ｅは、前記空気の入出口１ｂや空気通路１ｇと干渉しない位置において、ボルト挿通孔１ａと同様に陽極板１の表裏両面間を貫通するように穿孔形成する。この場合、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、望ましくは互いに対角位置（図示の参考例では中心線上に配置）になるように配置する。 As a result, the air existing outside the fuel cell is naturally supplied and exhausted from the plurality of air inlets / outlets 1b, and the amount of air necessary for power generation can be taken in without using an air supply pump or the like. .
The anode plate 1 is also formed with a fuel inlet hole 1d and a fuel outlet hole 1e. The fuel inlet hole 1d and the fuel outlet hole 1e are formed so as to penetrate between the front and back surfaces of the anode plate 1 in the same manner as the bolt insertion hole 1a at a position where it does not interfere with the air inlet / outlet 1b and the air passage 1g. . In this case, as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), they are preferably arranged so as to be diagonal to each other (arranged on the center line in the illustrated reference example).

また、陰極板２には、燃料入口孔２ｄ及び燃料出口孔２ｅと、燃料入口孔２ｄに導通するようにした燃料供給溝２ｆとを形成する。
燃料入口孔２ｄ及び燃料出口孔２ｅは、ボルト挿通孔２ａと同様に陰極板２の表裏両面間を貫通するように形成するが、これは図３（Ｃ）に示すように、燃料入口孔２ｄと燃料出口孔２ｅとを、望ましくは互いに対角位置（図示の参考例では中心線上に配置）になるように配置、かつ該陰極板２を陽極板１に隣接配置したとき、互いの燃料入口孔１ｄと燃料入口孔２ｄ及び燃料出口孔１ｅと燃料出口孔２ｅとが一致するようにする。
燃料供給溝２ｆは、図３（Ｄ）に示すように、陰極板２の表面側にて前記燃料入口孔２ｄと連接されるようにして刻設するもので、これにより燃料入口孔２ｄより供給される燃料が燃料供給溝２ｆを経て拡散されるようにして隣接する陽極板１、陰極板２間に供給されるようにする。
なお、陰極板２の裏面側には、図３（Ｃ）に示すように、ボルト挿通孔２ａと燃料入口孔２ｄ、燃料出口孔２ｅの穿孔以外に何も形成しない平坦面とする。
この場合、燃料は、燃料タンク（図示省略）から、重力又は充填圧で自然に供給するようにすることができる。 Further, the cathode plate 2 is formed with a fuel inlet hole 2d and a fuel outlet hole 2e, and a fuel supply groove 2f that is connected to the fuel inlet hole 2d.
Like the bolt insertion hole 2a, the fuel inlet hole 2d and the fuel outlet hole 2e are formed so as to penetrate between the front and back surfaces of the cathode plate 2. As shown in FIG. When the cathode plate 2 is disposed adjacent to the anode plate 1 and the fuel outlet holes 2e are desirably disposed diagonally to each other (arranged on the center line in the illustrated reference example), the fuel inlets of each other The hole 1d and the fuel inlet hole 2d are matched with the fuel outlet hole 1e and the fuel outlet hole 2e.
As shown in FIG. 3D, the fuel supply groove 2f is engraved so as to be connected to the fuel inlet hole 2d on the surface side of the cathode plate 2, thereby supplying from the fuel inlet hole 2d. The fuel to be supplied is diffused through the fuel supply groove 2 f so as to be supplied between the adjacent anode plate 1 and cathode plate 2.
As shown in FIG. 3C, the back surface of the cathode plate 2 is a flat surface on which nothing is formed except for the bolt insertion hole 2a, the fuel inlet hole 2d, and the fuel outlet hole 2e.
In this case, the fuel can be naturally supplied from a fuel tank (not shown) by gravity or filling pressure.

上述の如く形成する陽極板１と陰極板２とを交互に隣接配列して１つのセルＣを構成する場合、陽極板１及び陰極板２に形成したボルト挿通孔１ａ、２ａを合わせ、このボルト挿通孔１ａ、２ａ間に固定用ボルトを挿通し、これにナットの螺合にて一体に固定できるよう、ボルト挿通孔１ａ、２ａを、陽極板１、陰極板２ともに同位置に形成する。
この場合、互いに隣接する陽極板１、陰極板２にそれぞれ形成する燃料入口孔１ｄと燃料入口孔２ｄ及び燃料出口孔１ｅと燃料出口孔２ｅがそれぞれ互いに導通するようにして形成し、これにより陽極板１の外周面に開口するようにして形成した複数個の空気の入出口１ｂよりそれぞれ空気を吸入し、陽極板１の表面側に形成する空気通路１ｇを経て陽極板１、陰極板２間の全面に均一に拡散されるように供給され、かつ燃料入口孔１ｄ、燃料供給溝２ｆを経て拡散される燃料と接触した後、再び空気の入出口１ｂより排気するようにする。 When the anode plate 1 and the cathode plate 2 formed as described above are alternately adjacently arranged to constitute one cell C, the bolt insertion holes 1a and 2a formed in the anode plate 1 and the cathode plate 2 are combined, and this bolt Bolt insertion holes 1a and 2a are formed at the same position in both the anode plate 1 and the cathode plate 2 so that a fixing bolt is inserted between the insertion holes 1a and 2a and can be fixed integrally therewith by screwing a nut.
In this case, the fuel inlet hole 1d and the fuel inlet hole 2d and the fuel outlet hole 1e and the fuel outlet hole 2e respectively formed in the anode plate 1 and the cathode plate 2 adjacent to each other are formed to be electrically connected to each other. Air is sucked from a plurality of air inlets / outlets 1b formed so as to open to the outer peripheral surface of the plate 1 and is connected between the anode plate 1 and the cathode plate 2 via an air passage 1g formed on the surface side of the anode plate 1. After the fuel is supplied so as to be diffused uniformly over the entire surface of the gas and contacted with the fuel diffused through the fuel inlet hole 1d and the fuel supply groove 2f, the air is again exhausted from the air inlet / outlet 1b.

また、燃料は、陽極板１、陰極板２に形成する燃料入口孔１ｄ、２ｄ及び燃料出口孔１ｅ、２ｅをそれぞれ互いに導通するようにし、これにより燃料を隣接する陽極板１、陰極板２間の燃料入口孔１ｄ、２ｄ内を流通して燃料電池全体に供給されるようにし、かつ各陰極板２の燃料入口孔２ｄより陰極板２の表面側に形成された燃料供給溝２ｆを経て陽極板１、陰極板２間の全面に拡散、供給されるようにし、これにより、陽極板１、陰極板２間にて燃料と空気とを接触させた後、同陰極板２に形成した燃料出口孔２ｅより余剰燃料が排出されるようにする。
なお、燃料電池の外部から落差を利用して供給される燃料は、隣接して導通する陽極板１、陰極板２の燃料入口孔１ｄ、２ｄを経て各陰極板２の燃料供給溝２ｆに供給され、余剰燃料は燃料出口孔２ｅに戻るようになる。 In addition, the fuel is connected to each other through the fuel inlet holes 1d and 2d and the fuel outlet holes 1e and 2e formed in the anode plate 1 and the cathode plate 2, thereby allowing the fuel to pass between the adjacent anode plate 1 and cathode plate 2. The fuel inlet holes 1d and 2d are supplied to the entire fuel cell, and the anodes pass through the fuel supply grooves 2f formed on the surface side of the cathode plate 2 from the fuel inlet holes 2d of each cathode plate 2. The fuel outlet is formed on the cathode plate 2 after the fuel and air are brought into contact with each other between the anode plate 1 and the cathode plate 2 by being diffused and supplied to the entire surface between the plate 1 and the cathode plate 2. Excess fuel is discharged from the hole 2e.
The fuel supplied from the outside of the fuel cell using the head is supplied to the fuel supply groove 2f of each cathode plate 2 through the anode inlet 1 and the fuel inlet holes 1d and 2d of the cathode plate 2 which are adjacently connected. Then, the surplus fuel returns to the fuel outlet hole 2e.

このように、陽極板１及び陰極板２を形成し、陽極板１、陰極板２間に電解質膜３を挟持して一体とする際、この陽極板１及び陰極板２と電解質膜３との間にカーボンクロス等の集電子４、４をそれぞれ挟持するようにして１つのセルＣを構成する。この場合、陽極板１の表面側と陰極板２の表面側とが対面するように配設するようにする。
なお、セルを構成する場合、電解質膜３と接する一方の電極板の側面外周部に、例えば、陰極板２の側面にフッ素ゴム製のパッキン５を、また陽極板１の側面外周部にフッ素ゴム製のパッキン６をそれぞれ介在するようにする。
この場合、フッ素ゴム製のパッキン５を硬質性（軟質性のものを用いることもでき、これを排除するものでない。）とし、フッ素ゴム製のパッキン６を軟質性とし、かつ空気の入出口、空気供給排出溝、空気通路の外周部を囲むようにリング形とすることで、電解質膜３を挟んで互いに隣接配設される陽極板１、電解質膜３、陰極板２間の外周部において、電極板の厚さ方向の製作誤差が生じていても、その接合面を確実に密接でき、隙間をなくして互いに簡易に密着させることができるので、これにより陽極板１及び陰極板２より供給される空気及び燃料の漏洩を確実に防止することができる。 As described above, when the anode plate 1 and the cathode plate 2 are formed and the electrolyte membrane 3 is sandwiched and integrated between the anode plate 1 and the cathode plate 2, the anode plate 1, the cathode plate 2, and the electrolyte membrane 3 One cell C is configured such that current collectors 4 and 4 such as carbon cloth are sandwiched therebetween. In this case, the surface side of the anode plate 1 and the surface side of the cathode plate 2 are arranged to face each other.
When the cell is formed, for example, a fluororubber packing 5 is provided on the side surface of one electrode plate in contact with the electrolyte membrane 3, for example, on the side surface of the cathode plate 2, and a fluororubber is provided on the side surface outer periphery of the anode plate 1. The packings 6 made of each are interposed.
In this case, the fluororubber packing 5 is made hard (a soft one can be used, and this is not excluded), the fluororubber packing 6 is made soft, and the air inlet / outlet, In the outer periphery between the anode plate 1, the electrolyte membrane 3, and the cathode plate 2 disposed adjacent to each other with the electrolyte membrane 3 sandwiched between the air supply / discharge groove and the outer periphery of the air passage, Even if there is a manufacturing error in the thickness direction of the electrode plate, the joining surface can be reliably brought into close contact with each other without gaps, and can be easily brought into close contact with each other. Air and fuel leakage can be reliably prevented.

セルは、陽極板１、陰極板２間に電解質膜３を挟持するようにするが、燃料電池本体端に配設する陽極板１の最外側面には、図２に示すように、固定端板８を密に接触するようにし、かつ固定端板８と積層するセルの陽極板１、陰極板２間に固定用ボルト９を貫通してこれにナットを螺合することで一体として燃料電池本体Ｓを構成し、燃料電池本体Ｓには電極端子１３を配設するようにする。   In the cell, the electrolyte membrane 3 is sandwiched between the anode plate 1 and the cathode plate 2, and the outermost surface of the anode plate 1 disposed at the end of the fuel cell main body has a fixed end as shown in FIG. The fuel cell is integrated by bringing the plate 8 into close contact and passing a fixing bolt 9 between the anode plate 1 and the cathode plate 2 of the cell to be laminated with the fixed end plate 8 and screwing a nut into this. The main body S is configured, and the electrode terminals 13 are arranged on the fuel cell main body S.

また、図４〜図６に、本発明の高分子型燃料電池の第１実施例を示す。
この実施例は、参考例に示す円盤形の陽極板１、陰極板２に変えて、共に角形とし、かつ隣接して積層する陽極板１、陰極板２の両端部に固定端板８、８をそれぞれ配設し、該固定端板８、８間に挿通する固定用ボルト９を締結することで、図４に示すように、積層陽極板、陰極板間を挟持し、一体に固定するようにしたものである。
第１実施例においても、陽極板１、陰極板２の材質は、参考例と同じようにその材質を特定することなく、カーボン板のほか、チタン鋼やステンレス鋼を用いて、図４〜図６に示すように、角形に形成する。 4 to 6 show a first embodiment of the polymer fuel cell of the present invention.
In this embodiment , instead of the disc-shaped anode plate 1 and the cathode plate 2 shown in the reference example, both the end plates of the anode plate 1 and the cathode plate 2 which are both square and adjacently stacked are fixed end plates 8 and 8. , And fastening bolts 9 inserted between the fixed end plates 8 and 8 are fastened so that the laminated anode plate and the cathode plate are sandwiched and fixed integrally as shown in FIG. It is a thing.
Also in the first embodiment, the anode plate 1, the material of the cathode plate 2 is the same as without identifying the material as ginseng Reference Example, in addition to carbon plate, using a titanium steel or stainless steel, FIG. 4 As shown in FIG.

この第１実施例における陽極板１には、空気供給溝１ｆと空気排出溝１ｈ、空気通路１ｇ及び燃料入口孔２ｄと燃料出口孔２ｅとを形成する。
陽極板１の裏面側には、空気供給溝１ｆと空気排出溝１ｈをそれぞれ１又は複数本を刻設するようにし、この各空気供給溝１ｆの端面と各空気排出溝１ｈの端面を陽極板１の外周面において開口するようにして空気の入口１ｆａと空気の出口１ｈａを形成する。
この空気供給溝１ｆと空気排出溝１ｈは、図５（Ａ）に示すように、陽極板１の裏面側に１又は複数本を円弧形或いは他の形状に刻設し、これにより先端面の空気の入口１ｆａより供給された空気が、陽極板１のほぼ全面に行き渡った後、空気排出溝１ｈを経て空気の出口１ｈａより外部に排気されるようにする。
また、陽極板１の表面側に形成される空気通路１ｇは、図５（Ｂ）に示すように、その表面側の外周部を除いた側面に同心多重円形、或いは図７に示す変形実施例のように螺旋形に形成する。
そして、この表面側に形成される空気通路１ｇと、裏面側に形成される空気供給溝１ｆ及び空気排出溝１ｈとそれぞれ導通するようにし、これにより空気供給溝１ｆを経て供給される空気を空気通路１ｇへ導き、その後反対側の空気通路１ｇから空気排出溝１ｈへ導き外部へ排気するようにする。
この場合、複数本の空気供給溝１ｆ及び空気排出溝１ｈを形成する場合、各空気供給溝１ｆ間及び各空気排出溝１ｈ間を互いに連接導通するようにする。また、これらの空気供給溝１ｆ及び空気排出溝１ｈの形状は、特に限定されるものではないが、例えば、図５に示すように、円弧形とすることができる。
さらに、この陽極板１には、前記空気供給溝１ｆ、空気排出溝１ｈ及び空気通路１ｇを除いた位置に、特に限定されるものではないが、例えば、陽極板１の対角位置に、その表裏を貫通するようにして燃料入口孔１ｄと燃料出口孔１ｅとを形成する。 In the anode plate 1 in the first embodiment, an air supply groove 1f, an air discharge groove 1h, an air passage 1g, a fuel inlet hole 2d, and a fuel outlet hole 2e are formed.
One or a plurality of air supply grooves 1f and air discharge grooves 1h are formed on the back surface side of the anode plate 1, and the end surfaces of the air supply grooves 1f and the air discharge grooves 1h are connected to the anode plate. An air inlet 1fa and an air outlet 1ha are formed so as to open on the outer peripheral surface of the air.
As shown in FIG. 5 (A), one or more air supply grooves 1f and air discharge grooves 1h are formed in an arc shape or other shapes on the back surface side of the anode plate 1 so that the front end surface After the air supplied from the air inlet 1fa reaches almost the entire surface of the anode plate 1, the air is exhausted from the air outlet 1ha through the air discharge groove 1h.
Further, the air passage 1g formed on the surface side of the anode plate 1 has a concentric multiple circular shape on the side surface excluding the outer peripheral portion on the surface side, as shown in FIG. 5B, or a modified embodiment shown in FIG. It forms like a spiral.
The air passage 1g formed on the front surface side is electrically connected to the air supply groove 1f and the air discharge groove 1h formed on the back surface side, whereby the air supplied through the air supply groove 1f is air The air is guided to the passage 1g, and then is led from the air passage 1g on the opposite side to the air discharge groove 1h to be exhausted to the outside.
In this case, when the plurality of air supply grooves 1f and the air discharge grooves 1h are formed, the air supply grooves 1f and the air discharge grooves 1h are connected to each other. Further, the shapes of the air supply groove 1f and the air discharge groove 1h are not particularly limited, but may be, for example, an arc shape as shown in FIG.
Further, the anode plate 1 is not particularly limited to a position excluding the air supply groove 1f, the air discharge groove 1h, and the air passage 1g. For example, at the diagonal position of the anode plate 1, A fuel inlet hole 1d and a fuel outlet hole 1e are formed so as to penetrate the front and back sides.

陰極板２には、該板の表裏を貫通するように形成した燃料を供給するための燃料入口孔２ｄと排出するための燃料出口孔２ｅ及び燃料供給溝２ｆと燃料排出溝２ｈとを形成し、さらにこの燃料供給溝２ｆと燃料排出溝２ｈは、図５（Ｄ）に示すように、陰極板２の表面側に刻設して形成し、かつ燃料供給溝２ｆを燃料入口孔２ｄに、燃料排出溝２ｈは燃料出口孔２ｅにそれぞれ接続されるようにする。
また、この燃料入口孔２ｄ、燃料出口孔２ｅは、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、四角形の陰極板２の対角線位置となるように形成し、かつ該陰極板２に隣接配置する陽極板１の燃料入口孔２ｄと燃料出口孔２ｅを互いに導通するようにする。 The cathode plate 2 is formed with a fuel inlet hole 2d for supplying fuel formed so as to penetrate the front and back of the plate, a fuel outlet hole 2e for discharging, a fuel supply groove 2f, and a fuel discharge groove 2h. Further, as shown in FIG. 5D, the fuel supply groove 2f and the fuel discharge groove 2h are formed on the surface side of the cathode plate 2, and the fuel supply groove 2f is formed in the fuel inlet hole 2d. The fuel discharge groove 2h is connected to the fuel outlet hole 2e.
Further, as shown in FIGS. 5C and 5D, the fuel inlet hole 2d and the fuel outlet hole 2e are formed so as to be diagonal to the rectangular cathode plate 2, and adjacent to the cathode plate 2. The fuel inlet hole 2d and the fuel outlet hole 2e of the anode plate 1 to be arranged are connected to each other.

なお、陽極板１及び陰極板２は、それぞれ単独で構成したものを組み立てるようにするほか、図５（Ｅ）に示すように、陽極板１及び陰極板２をスリーブ１０及びＯリング等のパッキン１１を用いて一体化することにより予めユニット化したものを組み立てるようにすることもできる。
ここで、図５（Ｅ）のＡ〜Ｄは、図５（Ａ）〜（Ｄ）の各面に対応している。 In addition, the anode plate 1 and the cathode plate 2 are each assembled separately, and as shown in FIG. 5 (E), the anode plate 1 and the cathode plate 2 are packed with a sleeve 10 and an O-ring. It is also possible to assemble a unit that has been previously united by using 11.
Here, A to D in FIG. 5 (E) correspond to the respective surfaces in FIG. 5 (A) to (D).

このように形成する陽極板１、陰極板２とを互いに隣接するように配置し、かつ陽極板１、陰極板２間を固定するよう、陽極板１、陰極板２が積層される左右両外側に固定端板８、８を配置してこれを固定ボルトにて締結して一体とする。
この固定端板８は、図６に示すように、陽極板１、陰極板２より大きな四角形とし、かつこの固定端板８の四隅位置に４つの固定用ボルト挿通孔８１を形成するとともに、該固定端板８間に挟み込み固定する陽極板１、陰極板２に形成する燃料入口孔２ｄと燃料出口孔２ｅとに一致するようにして燃料入口孔８ｄ、燃料出口孔８ｅを形成して構成する。 The anode plate 1 and the cathode plate 2 formed in this way are arranged so as to be adjacent to each other, and the anode plate 1 and the cathode plate 2 are laminated on the left and right outer sides so that the anode plate 1 and the cathode plate 2 are fixed. The fixed end plates 8 and 8 are arranged on the top and fastened with fixing bolts to be integrated.
As shown in FIG. 6, the fixed end plate 8 is a quadrilateral larger than the anode plate 1 and the cathode plate 2, and four fixing bolt insertion holes 81 are formed at four corner positions of the fixed end plate 8, The fuel inlet hole 8d and the fuel outlet hole 8e are formed so as to coincide with the fuel inlet hole 2d and the fuel outlet hole 2e formed in the anode plate 1 and the cathode plate 2 sandwiched and fixed between the fixed end plates 8. .

上述の如く形成する陽極板１、陰極板２をもって燃料電池を組み立てるには、該陽極板１、陰極板２の複数枚を交互に配設し、両端の外側に固定端板８、８を配設する。この場合、図６に示すように、固定端板８に対してほぼ９０度旋回させた状態にして陽極板１、陰極板２を配設すると、陽極板１、陰極板２に形成した燃料入口孔１ｄと燃料入口孔２ｄ及び燃料出口孔１ｅと燃料出口孔２ｅを、固定端板８に形成した燃料入口孔８ｄと燃料出口孔８ｅにも共に一致するものとなる。
また、一方の固定端板８側からこの陽極板１、陰極板２の外側位置ある４つの固定用ボルト挿通孔８１に、それぞれ固定用ボルト９を挿通し、各ボルトの先端を他方側の固定端板８に形成したボルト孔に螺合し、固定端板８、８間に挿通する固定用ボルトを締結する。
これにより、隣接配置された陽極板１、陰極板２間は圧接、固定される。
なお、この場合にも、図示省略したが、隣接する陽極板１、陰極板２間に電解質膜３、集電子４を挟持し、かつ必要に応じて陰極板２の側面にフッ素ゴム製のパッキン５を、また陽極板１の側面外周部にフッ素ゴム製のパッキン６をそれぞれ介在するようにする。 In order to assemble a fuel cell with the anode plate 1 and the cathode plate 2 formed as described above, a plurality of anode plates 1 and cathode plates 2 are alternately arranged, and fixed end plates 8 and 8 are arranged outside the both ends. Set up. In this case, as shown in FIG. 6, when the anode plate 1 and the cathode plate 2 are disposed in a state of being rotated by about 90 degrees with respect to the fixed end plate 8, the fuel inlets formed in the anode plate 1 and the cathode plate 2 are arranged. The hole 1d, the fuel inlet hole 2d, the fuel outlet hole 1e, and the fuel outlet hole 2e coincide with the fuel inlet hole 8d and the fuel outlet hole 8e formed in the fixed end plate 8, respectively.
Further, the fixing bolts 9 are respectively inserted into the four fixing bolt insertion holes 81 located outside the anode plate 1 and the cathode plate 2 from the one fixed end plate 8 side, and the tip of each bolt is fixed to the other side. The bolts formed in the end plate 8 are screwed together, and the fixing bolts inserted between the fixed end plates 8 and 8 are fastened.
As a result, the adjacent anode plate 1 and cathode plate 2 are pressed and fixed.
In this case as well, although not shown, the electrolyte membrane 3 and the current collector 4 are sandwiched between the adjacent anode plate 1 and cathode plate 2 and, if necessary, a fluororubber packing is provided on the side surface of the cathode plate 2. 5 and a fluorine rubber packing 6 are respectively interposed on the outer peripheral portion of the side surface of the anode plate 1.

このように、参考例及び第１実施例のいずれにおいても、陽極板１の外周面に空気の出入口孔を、表裏面に空気の供給排出溝や空気通路及び燃料出入口孔を形成し、陰極板２の表裏面に燃料出入口孔、燃料供給、排出溝を形成するようにしているため、外部の動力を用いることなく空気を燃料電池の外部から自然に給排気することができ、さらには旋盤により切削加工により簡易に形成できるほか、鍛造、鋳造、プレス加工等によっても簡易に形成することができるので、電極板を薄く小型化することができるとともに、性能のよい燃料電池を簡易に製作することができるものとなる。 As described above, in both the reference example and the first embodiment, the air inlet / outlet holes are formed on the outer peripheral surface of the anode plate 1, the air supply / discharge grooves, the air passages, and the fuel inlet / outlet holes are formed on the front and rear surfaces. Since the fuel inlet / outlet holes, fuel supply and discharge grooves are formed on the front and back surfaces of the air, air can be naturally supplied / exhausted from the outside of the fuel cell without using external power, In addition to being able to be easily formed by cutting, it can also be easily formed by forging, casting, pressing, etc., so the electrode plate can be made thin and small and a fuel cell with good performance can be easily manufactured. Will be able to.

これにより、ガス流路を流通する燃料及び空気を、その流速を利用して、常に電極側に向かうようにすることによって、流通性及び拡散性、特に、流通する気液混合体に含まれる水分の偏流、流路の閉塞等を起こさず、排水性能が高く、触媒層に燃料、空気を均一に供給し、反応面の温度の均一性を向上することができるものとなる。   Accordingly, by making the fuel and air flowing through the gas flow path always go to the electrode side using the flow velocity, the flowability and diffusibility, in particular, the moisture contained in the flowing gas-liquid mixture Therefore, the drainage performance is high, the fuel and air are uniformly supplied to the catalyst layer, and the temperature uniformity of the reaction surface can be improved.

また、図８に、本発明の高分子型燃料電池の第２実施例を示す。
この実施例は、外部の駆動力を利用せず燃料電池の外部の空気を自然に給排気するようにした参考例及び第１実施例の高分子型燃料電池とは異なり、空気を強制的に給排気するようにしたものである。
より具体的には、燃料電池本体Ｓを筺体１２内に収容するとともに、筺体１２内を２室１２Ｒ１、１２Ｒ２に区分し、一方の室１２Ｒ１に陽極板１に形成した空気の入口１ｆａが開口するように、他方の室１２Ｒ２に空気の出口１ｈａが開口するようにし、一方の室１２Ｒ１に空気取入口１２ａよりブロアー等を用いて強制的に空気を供給し、他方の室１２Ｒ２の空気取出口１２ｂより燃料電池本体Ｓを経由した空気を排出するようにする。
また、筺体１２には、燃料電池本体Ｓに燃料を供給するための燃料入口孔１２ｃ及び燃料出口孔１２ｄを形成するとともに、電極端子１３を貫通させるようにする。
そして、陽極板１に形成した空気の入口１ｆａが開口する燃料電池本体Ｓの２面が上側を、空気の出口１ｈａが開口する燃料電池本体Ｓの２面が下側を、それぞれ向くように燃料電池本体Ｓを筺体１２内に収容するとともに、燃料電池本体Ｓの上側を向く面と下側を向く面の境界となる辺及び燃料電池本体Ｓの端面が筺体１２の内面と接して空気が流通しないようにシールするようにする。 FIG. 8 shows a second embodiment of the polymer fuel cell of the present invention.
The actual施例, unlike the reference examples and the polymer electrolyte fuel cell of the first embodiment was set to air breathing naturally air outside the fuel cell without using an external driving force, force the air It is designed to supply and exhaust air.
More specifically, the fuel cell main body S is accommodated in the housing 12, and the housing 12 is divided into two chambers 12R1 and 12R2, and an air inlet 1fa formed in the anode plate 1 is opened in one chamber 12R1. As described above, the air outlet 1ha is opened to the other chamber 12R2, the air is forcibly supplied to the one chamber 12R1 from the air inlet 12a using a blower or the like, and the air outlet 12b of the other chamber 12R2 is supplied. Further, the air passing through the fuel cell main body S is discharged.
In addition, a fuel inlet hole 12c and a fuel outlet hole 12d for supplying fuel to the fuel cell main body S are formed in the casing 12, and the electrode terminal 13 is penetrated.
Then, the fuel cell body S formed on the anode plate 1 is opened so that the air inlet 1fa is open, and the two surfaces of the fuel cell body S where the air outlet 1ha is opened face the lower side. The battery body S is accommodated in the housing 12, and the side that is the boundary between the surface facing the upper side and the surface facing the lower side of the fuel cell body S and the end surface of the fuel cell body S are in contact with the inner surface of the housing 12. Try not to seal.

この実施例によれば、燃料電池本体Ｓに空気を円滑に供給して、燃料電池の発電効率を向上することができる。 According to the actual施例, and smoothly supply air to the fuel cell body S, it is possible to improve the power generation efficiency of the fuel cell.

以上、本発明の高分子型燃料電池について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 Although the polymer electrolyte fuel cell of the present invention have been described based on the example of its, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiments, as appropriate within a scope not departing from its gist thereof The configuration can be changed.

本発明の高分子型燃料電池は、小型化、軽量化を図り、構造が簡単で、用いる外部の動力の小さい効率のよい高分子型燃料電池を提供できることから、高分子型燃料電池の用途に広く好適に用いることができる。   The polymer fuel cell of the present invention can be reduced in size and weight, has a simple structure, and can provide an efficient polymer fuel cell with small external power to be used. It can be used widely and suitably.

高分子型燃料電池の参考例を示し、（Ａ）は燃料電池の全形を示す正面図、（Ｂ）は側面図である。Shows a reference example of the high molecular type fuel cell, (A) is a front view showing a Zenkatachi of the fuel cell, (B) is a side view. 同高分子型燃料電池を構成する１セルを示す正面縦断面図である。It is a front longitudinal cross-sectional view which shows 1 cell which comprises the polymer type fuel cell. 同高分子型燃料電池の電極板を示し、（Ａ）は陽極板の裏面図、（Ｂ）は同陽極板の表面図、（Ｃ）は陰極板の裏面図、（Ｄ）同陰極板の表面図である。The electrode plate of the polymer fuel cell is shown, (A) is a back view of the anode plate, (B) is a surface view of the anode plate, (C) is a back view of the cathode plate, (D) FIG. 本発明の高分子型燃料電池の第１実施例を示し、（Ａ）は燃料電池の全形を示す正面図、（Ｂ）は同側面図である。 1 shows a first embodiment of a polymer type fuel cell of the present invention, (A) is a front view showing the entire shape of the fuel cell, and (B) is a side view thereof. 同高分子型燃料電池の電極板を示し、（Ａ）は陽極板の裏面図、（Ｂ）は同陽極板の表面図、（Ｃ）は陰極板の裏面図、（Ｄ）同陰極板の表面図、（Ｅ）は陽極板と陰極板をユニット化した断面図である。The electrode plate of the polymer fuel cell is shown, (A) is a back view of the anode plate, (B) is a surface view of the anode plate, (C) is a back view of the cathode plate, (D) A surface view, (E) is a sectional view in which an anode plate and a cathode plate are unitized. 同高分子型燃料電池の正面縦断面図である。It is a front longitudinal cross-sectional view of the polymer fuel cell. 本発明の高分子型燃料電池の陽極板の変形実施例を示す陽極板の表面図である。It is a surface view of the anode plate which shows the modified example of the anode plate of the polymer type fuel cell of this invention. 本発明の高分子型燃料電池の第２実施例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows 2nd Example of the polymer type fuel cell of this invention.

１ 陽極板
１ａ ボルト挿通孔
１ｂ 空気の入出口
１ｄ 燃料入口孔
１ｅ 燃料出口孔
１ｆ 空気供給溝
１ｆａ 空気の入口
１ｇ 空気通路
１ｈ 空気排出溝
１ｈａ 空気の出口
２ 陰極板
２ａ ボルト挿通孔
２ｄ 燃料入口孔
２ｅ 燃料出口孔
２ｆ 燃料供給溝
２ｈ 燃料排出溝
３ 電解質膜
４ 集電子
５ フッ素ゴム製のパッキン
６ フッ素ゴム製のパッキン
８ 固定端板
８１ 固定用ボルト挿通孔
８ｄ 燃料入口孔
８ｅ 燃料出口孔
９ 固定用ボルト
１０ スリーブ
１１ パッキン
１２ 筺体
１２Ｒ１ 室
１２Ｒ２ 室
１２ａ 空気取入口
１２ｂ 空気取出口
１２ｃ 燃料入口孔
１２ｄ 燃料出口孔
１３ 電極端子
Ｓ 燃料電池本体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anode plate 1a Bolt insertion hole 1b Air inlet / outlet 1d Fuel inlet hole 1e Fuel outlet hole 1f Air supply groove 1fa Air inlet 1g Air passage 1h Air discharge groove 1ha Air outlet 2 Cathode plate 2a Bolt insertion hole 2d Fuel inlet hole 2e Fuel outlet hole 2f Fuel supply groove 2h Fuel discharge groove 3 Electrolyte membrane 4 Current collector 5 Fluororubber packing 6 Fluororubber packing 8 Fixed end plate 81 Fixing bolt insertion hole 8d Fuel inlet hole 8e Fuel outlet hole 9 Fixed Bolt 10 Sleeve 11 Packing 12 Housing 12R1 Chamber 12R2 Chamber 12a Air Intake 12b Air Outlet 12c Fuel Inlet Hole 12d Fuel Outlet Hole 13 Electrode Terminal S Fuel Cell Body

Claims (1)

酸素含有ガスを流通するように板面にガス流路を形成した陽極板と、燃料を流通するように板面に燃料流通路を形成した陰極板との間に電解質膜を挟持して構成するセルにおいて、電解質膜の極板面側に配設するパッキンをフッ素ゴム製とするとともに、陽極板及び陰極板を四角形に形成して、陽極板及び陰極板に燃料入口孔及び燃料出口孔を貫通させて形成し、陽極板に形成する酸素含有ガスの入出口を、陽極板の外周面に開口するように形成し、かつ、燃料電池本体を筺体内に収容するとともに、筺体内を２室に区分し、一方の室に陽極板に形成した酸素含有ガスの入口が開口するように、他方の室に酸素含有ガスの出口が開口するようにし、前記一方の室に酸素含有ガスを供給し、他方の室から燃料電池本体を経由した酸素含有ガスを排出するようにし、陽極板に形成した空気の入口が開口する燃料電池本体の面が上側を、空気の出口が開口する燃料電池本体の面が下側を、それぞれ向くように燃料電池本体を筺体内に収容し、燃料電池本体の上側を向く面と下側を向く面の境界となる辺及び燃料電池本体の端面が筺体の内面と接して空気が流通しないようにシールするようにしたことを特徴とする高分子型燃料電池。 An electrolyte membrane is sandwiched between an anode plate in which a gas flow path is formed on the plate surface so that an oxygen-containing gas flows and a cathode plate in which a fuel flow passage is formed on the plate surface so as to distribute fuel. In the cell, the packing disposed on the electrode plate surface side of the electrolyte membrane is made of fluoro rubber, and the anode plate and the cathode plate are formed in a square shape, and the fuel inlet hole and the fuel outlet hole penetrate the anode plate and the cathode plate. The oxygen-containing gas inlet / outlet formed on the anode plate is formed so as to open to the outer peripheral surface of the anode plate , and the fuel cell main body is accommodated in the casing, and the casing is divided into two chambers. Dividing, so that the oxygen-containing gas inlet formed in the one chamber is opened in one chamber, the oxygen-containing gas outlet is opened in the other chamber, and the oxygen-containing gas is supplied to the one chamber, Oxygen-containing gas via the fuel cell body from the other chamber The body of the fuel cell is formed so that the surface of the fuel cell body where the air inlet formed on the anode plate opens is directed upward, and the surface of the fuel cell body where the air outlet is opened faces downward. The side that is the boundary between the upper side and the lower side of the fuel cell main body and the end surface of the fuel cell main body are in contact with the inner surface of the housing and sealed so that air does not flow. A polymer fuel cell.
JP2008239395A 2007-09-21 2008-09-18 Polymer fuel cell Active JP5058926B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008239395A JP5058926B2 (en) 2007-09-21 2008-09-18 Polymer fuel cell

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007245885 2007-09-21
JP2007245885 2007-09-21
JP2008239395A JP5058926B2 (en) 2007-09-21 2008-09-18 Polymer fuel cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009094059A JP2009094059A (en) 2009-04-30
JP5058926B2 true JP5058926B2 (en) 2012-10-24

Family

ID=40665823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008239395A Active JP5058926B2 (en) 2007-09-21 2008-09-18 Polymer fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5058926B2 (en)

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01173576A (en) * 1987-12-28 1989-07-10 Hitachi Ltd Fuel cell separator
JPH03121021U (en) * 1990-03-23 1991-12-11
JPH03289057A (en) * 1990-04-06 1991-12-19 Hitachi Ltd Fuel cell separator
JPH07249426A (en) * 1994-03-11 1995-09-26 Toyota Motor Corp Fuel cell and manufacture thereof, and housing case for fuel cell
JPH08213044A (en) * 1995-02-03 1996-08-20 Toyota Motor Corp Fuel cell
JP2002141083A (en) * 2000-10-31 2002-05-17 Mitsubishi Materials Corp Solid oxide fuel cell
JP4590792B2 (en) * 2001-07-04 2010-12-01 株式会社エクォス・リサーチ Fuel cell device
JP2003036878A (en) * 2001-07-19 2003-02-07 Equos Research Co Ltd Air supply system for fuel cell
JP2003157866A (en) * 2001-11-22 2003-05-30 Nok Corp Gasket for fuel cell
JP2004192985A (en) * 2002-12-12 2004-07-08 Sony Corp Separator for fuel cell, and fuel cell using it
JP4645007B2 (en) * 2003-04-09 2011-03-09 ソニー株式会社 Fuel cell
JP4211567B2 (en) * 2003-10-20 2009-01-21 Ｎｏｋ株式会社 Separator for polymer electrolyte fuel cell
JP2005243327A (en) * 2004-02-25 2005-09-08 Nichias Corp Gasket for fuel cell
KR100637490B1 (en) * 2004-09-17 2006-10-20 삼성에스디아이 주식회사 Stack for fuel cell and fuel cell system with the same
JP4720148B2 (en) * 2004-10-29 2011-07-13 株式会社エクォス・リサーチ Fuel cell device
JP2006185775A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Seal material for solid oxide fuel cell, and method of manufacturing seal material for solid oxide fuel cell
EP1777770B1 (en) * 2005-10-20 2010-08-25 Samsung SDI Co., Ltd. Semi-Passive Type Fuel Cell System
KR101255236B1 (en) * 2006-01-27 2013-04-16 삼성에스디아이 주식회사 Direct liquid feed fuel cell system
JP2008034281A (en) * 2006-07-31 2008-02-14 Toyota Motor Corp Fuel cell
DK176957B1 (en) * 2007-07-18 2010-07-26 Serenergy As Improvements in gaskets and bipolar plates for PEM fuel cells

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009094059A (en) 2009-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8551671B2 (en) Fuel cell fluid sealing structure
JP6449778B2 (en) Fluid flow plate for fuel cell
JP5445679B2 (en) Fuel cell
JP5524836B2 (en) Improvements in gaskets and bipolar plates for proton exchange membrane fuel cells.
JP5234446B2 (en) Structure to improve stackability of metal separator for fuel cell stack
US8227141B2 (en) Fuel cell, method of manufacturing fuel cell, and unit cell assembly
CN101816089A (en) Electro-chemical systems
US20040115513A1 (en) Integrated module of bipolar plate for fuel cell stack
JP4852840B2 (en) Separator
JP2016506051A (en) Fluid flow plate for fuel cell
US8221930B2 (en) Bipolar separators with improved fluid distribution
JP6577540B2 (en) Power generation cell
JP2016503224A (en) Fluid flow plate for fuel cell
CA2490011A1 (en) Fuel cell with separator having a ridge member
EP1432060A1 (en) Integrated bipolar plate module for fuel cell stack
JP4214027B2 (en) Fuel cell
US7824817B2 (en) Fuel cell
JP5491231B2 (en) Fuel cell
US8192894B2 (en) Plate-laminating type fuel cell
JP5603894B2 (en) Fuel cell
JP2016506605A (en) Fluid flow plate for fuel cell
EP2054965A1 (en) Bipolar separators with improved fluid distribution
JP5058926B2 (en) Polymer fuel cell
JP2006147258A (en) Separator and fuel battery stack
TWI398032B (en) Assembling method of air-cooled fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090511

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120618

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120704

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120801

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150810

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5058926

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250