JPH10308226A - 高分子固体電解質型燃料電池 - Google Patents
高分子固体電解質型燃料電池Info
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- JPH10308226A JPH10308226A JP9136196A JP13619697A JPH10308226A JP H10308226 A JPH10308226 A JP H10308226A JP 9136196 A JP9136196 A JP 9136196A JP 13619697 A JP13619697 A JP 13619697A JP H10308226 A JPH10308226 A JP H10308226A
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- 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)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスセパレータとガス拡散電極との接触抵抗
を低減して、安価に燃料電池としての高出力化を可能に
すること。 【解決手段】 高分子固体電解質型燃料電池において、
カーボンペーパー、カーボンクロス等の金属で構成され
たガス拡散電極間に挾持され、アルミニウム、鉄、ステ
ンレス等の金属によって構成されたガスセパレータの表
面の少なくとも前記ガス拡散電極との接触面に主金属で
あるＰｂの中にカーボンとしてのグラファィトが混ぜ込
まれた付着膜を付着させた高分子固体電解質型燃料電
池。
を低減して、安価に燃料電池としての高出力化を可能に
すること。 【解決手段】 高分子固体電解質型燃料電池において、
カーボンペーパー、カーボンクロス等の金属で構成され
たガス拡散電極間に挾持され、アルミニウム、鉄、ステ
ンレス等の金属によって構成されたガスセパレータの表
面の少なくとも前記ガス拡散電極との接触面に主金属で
あるＰｂの中にカーボンとしてのグラファィトが混ぜ込
まれた付着膜を付着させた高分子固体電解質型燃料電
池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子固体電解質
型燃料電池において、ガス拡散電極間に挾持されるガス
セパレータを金属で構成して、該ガスセパレータの表面
にカーボンを含む付着膜を付着させたことにより、安価
に前記ガスセパレータと前記ガス拡散電極との接触抵抗
を低減して、高出力を可能にする高分子固体電解質型燃
料電池に関する。
型燃料電池において、ガス拡散電極間に挾持されるガス
セパレータを金属で構成して、該ガスセパレータの表面
にカーボンを含む付着膜を付着させたことにより、安価
に前記ガスセパレータと前記ガス拡散電極との接触抵抗
を低減して、高出力を可能にする高分子固体電解質型燃
料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の第１の高分子固体電解質型燃料電
池（特開平７−２７２７３１）は、ガス拡散電極間に挾
持されるガスセパレータをカーボンによって構成するも
のであった。
池（特開平７−２７２７３１）は、ガス拡散電極間に挾
持されるガスセパレータをカーボンによって構成するも
のであった。
【０００３】従来の第２の高分子固体電解質型燃料電池
（特開平５−１０９４１５）は、ガス拡散電極間に挾持
されるガスセパレータを金属によって構成するものであ
った。
（特開平５−１０９４１５）は、ガス拡散電極間に挾持
されるガスセパレータを金属によって構成するものであ
った。
【０００４】従来の第３の高分子固体電解質型燃料電池
は、前記金属セパレータの高出力化のためにガスセパレ
ータを構成する金属の表面に金メッキを施すものであっ
た。
は、前記金属セパレータの高出力化のためにガスセパレ
ータを構成する金属の表面に金メッキを施すものであっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の第１の高分
子固体電解質型燃料電池は、ガス拡散電極間に挾持され
るガスセパレータを高価なカーボンによって構成するも
のであるので、前記ガスセパレータが高価なものとな
り、燃料電池の製品としてコスト低減が難しいという問
題があった。
子固体電解質型燃料電池は、ガス拡散電極間に挾持され
るガスセパレータを高価なカーボンによって構成するも
のであるので、前記ガスセパレータが高価なものとな
り、燃料電池の製品としてコスト低減が難しいという問
題があった。
【０００６】上記従来の第２の高分子固体電解質型燃料
電池は、ガス拡散電極間に挾持されるガスセパレータを
金属によって構成するものであるので、ガスセパレータ
自体のコストは安くなるものの、電極−セパレータ間の
接触抵抗が大きくなり、燃料電池としての高出力化が十
分に得られないという問題があった。
電池は、ガス拡散電極間に挾持されるガスセパレータを
金属によって構成するものであるので、ガスセパレータ
自体のコストは安くなるものの、電極−セパレータ間の
接触抵抗が大きくなり、燃料電池としての高出力化が十
分に得られないという問題があった。
【０００７】上記従来の第３の高分子固体電解質型燃料
電池は、前記金属セパレータの高出力化のためにガスセ
パレータを構成する金属の表面に高価な金メッキを施す
ものであるので、燃料電池としてコスト低減が難しいと
いう問題があった。
電池は、前記金属セパレータの高出力化のためにガスセ
パレータを構成する金属の表面に高価な金メッキを施す
ものであるので、燃料電池としてコスト低減が難しいと
いう問題があった。
【０００８】そこで本発明者らは、高分子固体電解質型
燃料電池において、ガス拡散電極間に挾持され金属で構
成されたガスセパレータの表面にカーボンを含む付着膜
を付着させるという本発明の技術的思想に着眼し、さら
に研究開発を重ねた結果、安価に前記ガスセパレータと
前記ガス拡散電極との接触抵抗を低減して、燃料電池と
しての高出力化を可能にするという目的を達成する本発
明に到達したものである。
燃料電池において、ガス拡散電極間に挾持され金属で構
成されたガスセパレータの表面にカーボンを含む付着膜
を付着させるという本発明の技術的思想に着眼し、さら
に研究開発を重ねた結果、安価に前記ガスセパレータと
前記ガス拡散電極との接触抵抗を低減して、燃料電池と
しての高出力化を可能にするという目的を達成する本発
明に到達したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の高分子固体電解質型燃料電池は、高分子
固体電解質型燃料電池において、ガス拡散電極間に挾持
されるガスセパレータを金属で構成して、該ガスセパレ
ータの表面の少なくとも前記ガス拡散電極との接触面に
カーボンを含む付着膜を付着させたものである。
の第１発明）の高分子固体電解質型燃料電池は、高分子
固体電解質型燃料電池において、ガス拡散電極間に挾持
されるガスセパレータを金属で構成して、該ガスセパレ
ータの表面の少なくとも前記ガス拡散電極との接触面に
カーボンを含む付着膜を付着させたものである。
【００１０】本発明（請求項２に記載の第２発明）の高
分子固体電解質型燃料電池は、前記第１発明において、
前記付着膜は、該付着膜を構成する主金属の中にカーボ
ンが混ぜ込まれているものである。
分子固体電解質型燃料電池は、前記第１発明において、
前記付着膜は、該付着膜を構成する主金属の中にカーボ
ンが混ぜ込まれているものである。
【００１１】本発明（請求項３に記載の第３発明）の高
分子固体電解質型燃料電池は、前記第２発明において、
前記付着膜を構成する前記主金属の中に混ぜ込まれる前
記カーボンが、微粒、針状その他の形状に形成されてい
るものである。
分子固体電解質型燃料電池は、前記第２発明において、
前記付着膜を構成する前記主金属の中に混ぜ込まれる前
記カーボンが、微粒、針状その他の形状に形成されてい
るものである。
【００１２】本発明（請求項４に記載の第４発明）の高
分子固体電解質型燃料電池は、前記第３発明において、
前記付着膜が、メッキ、蒸着、スパッタリング、塗装そ
の他の表面処理によって形成されているものである。
分子固体電解質型燃料電池は、前記第３発明において、
前記付着膜が、メッキ、蒸着、スパッタリング、塗装そ
の他の表面処理によって形成されているものである。
【００１３】本発明（請求項５に記載の第５発明）の高
分子固体電解質型燃料電池は、前記第３発明において、
前記付着膜を構成する前記主金属が、硫酸、水素、水蒸
気などに腐食されることなくメッキ可能な金属によって
構成されているものである。
分子固体電解質型燃料電池は、前記第３発明において、
前記付着膜を構成する前記主金属が、硫酸、水素、水蒸
気などに腐食されることなくメッキ可能な金属によって
構成されているものである。
【００１４】本発明（請求項６に記載の第６発明）の高
分子固体電解質型燃料電池は、前記第１発明において、
前記ガスセパレータを構成する前記金属が、アルミニウ
ム、鉄、ステンレス等によって構成されているものであ
る。
分子固体電解質型燃料電池は、前記第１発明において、
前記ガスセパレータを構成する前記金属が、アルミニウ
ム、鉄、ステンレス等によって構成されているものであ
る。
【００１５】本発明（請求項７に記載の第７発明）の高
分子固体電解質型燃料電池は、前記第６発明において、
前記ガス拡散電極が、カーボンペーパー、カーボンクロ
ス等によって構成されているものである。
分子固体電解質型燃料電池は、前記第６発明において、
前記ガス拡散電極が、カーボンペーパー、カーボンクロ
ス等によって構成されているものである。
【００１６】本発明（請求項８に記載の第８発明）の高
分子固体電解質型燃料電池は、前記第５発明において、
前記付着膜が、前記ガスセパレータの表面をメッキ処理
したＰｂ−Ｃのメッキ膜によって構成されているもので
ある。
分子固体電解質型燃料電池は、前記第５発明において、
前記付着膜が、前記ガスセパレータの表面をメッキ処理
したＰｂ−Ｃのメッキ膜によって構成されているもので
ある。
【００１７】本発明（請求項９に記載の第９発明）の高
分子固体電解質型燃料電池は、前記第８発明において、
前記主金属であるＰｂの中にグラファィトの一定粒径お
よび一定量の微粒が混ぜ込まれているものである。
分子固体電解質型燃料電池は、前記第８発明において、
前記主金属であるＰｂの中にグラファィトの一定粒径お
よび一定量の微粒が混ぜ込まれているものである。
【００１８】
【発明の作用および効果】上記構成より成る第１発明の
高分子固体電解質型燃料電池は、ガス拡散電極間に挾持
され金属で構成された前記ガスセパレータの表面の少な
くとも前記ガス拡散電極との接触面にカーボンを含む付
着膜を付着させたので、少量のカーボンによって前記ガ
スセパレータと前記ガス拡散電極との接触抵抗を低減し
て、安価に燃料電池としての高出力化を可能にするとい
う効果を奏する。
高分子固体電解質型燃料電池は、ガス拡散電極間に挾持
され金属で構成された前記ガスセパレータの表面の少な
くとも前記ガス拡散電極との接触面にカーボンを含む付
着膜を付着させたので、少量のカーボンによって前記ガ
スセパレータと前記ガス拡散電極との接触抵抗を低減し
て、安価に燃料電池としての高出力化を可能にするとい
う効果を奏する。
【００１９】上記構成より成る第２発明の高分子固体電
解質型燃料電池は、前記第１発明において、前記付着膜
は、該付着膜を構成する主金属の中にカーボンが混ぜ込
まれているので、前記主金属に混ぜ込まれた少量のカー
ボンによって、前記ガスセパレータと前記ガス拡散電極
との接触抵抗を低減するという効果を奏する。
解質型燃料電池は、前記第１発明において、前記付着膜
は、該付着膜を構成する主金属の中にカーボンが混ぜ込
まれているので、前記主金属に混ぜ込まれた少量のカー
ボンによって、前記ガスセパレータと前記ガス拡散電極
との接触抵抗を低減するという効果を奏する。
【００２０】上記構成より成る第３発明の高分子固体電
解質型燃料電池は、前記第２発明において、前記付着膜
を構成する前記主金属の中に混ぜ込まれる前記カーボン
が、微粒、針状その他の形状に形成されているので、前
記主金属に混ぜ込まれた少量の微粒、針状その他の形状
に形成されたカーボンによって、前記ガスセパレータと
前記ガス拡散電極との接触抵抗を低減するという効果を
奏する。
解質型燃料電池は、前記第２発明において、前記付着膜
を構成する前記主金属の中に混ぜ込まれる前記カーボン
が、微粒、針状その他の形状に形成されているので、前
記主金属に混ぜ込まれた少量の微粒、針状その他の形状
に形成されたカーボンによって、前記ガスセパレータと
前記ガス拡散電極との接触抵抗を低減するという効果を
奏する。
【００２１】上記構成より成る第４発明の高分子固体電
解質型燃料電池は、前記第３発明において、前記付着膜
が、メッキ、蒸着、スパッタリング、塗装その他の表面
処理によって形成されているので、薄い付着膜の形成を
可能にするという効果を奏する。
解質型燃料電池は、前記第３発明において、前記付着膜
が、メッキ、蒸着、スパッタリング、塗装その他の表面
処理によって形成されているので、薄い付着膜の形成を
可能にするという効果を奏する。
【００２２】上記構成より成る第５発明の高分子固体電
解質型燃料電池は、前記第３発明において、前記付着膜
を構成する前記主金属が、硫酸、水素、水蒸気などに腐
食されることなくメッキ可能な金属によって構成されて
いるので、前記付着膜をメッキ処理によって形成するこ
とを可能にするという効果を奏する。
解質型燃料電池は、前記第３発明において、前記付着膜
を構成する前記主金属が、硫酸、水素、水蒸気などに腐
食されることなくメッキ可能な金属によって構成されて
いるので、前記付着膜をメッキ処理によって形成するこ
とを可能にするという効果を奏する。
【００２３】上記構成より成る第６発明の高分子固体電
解質型燃料電池は、前記第１発明において、前記ガスセ
パレータを構成する前記金属が、アルミニウム、鉄、ス
テンレス等の安価な金属によって構成されているので、
安価な燃料電池を実現するという効果を奏する。
解質型燃料電池は、前記第１発明において、前記ガスセ
パレータを構成する前記金属が、アルミニウム、鉄、ス
テンレス等の安価な金属によって構成されているので、
安価な燃料電池を実現するという効果を奏する。
【００２４】上記構成より成る第７発明の高分子固体電
解質型燃料電池は、前記第６発明において、前記ガス拡
散電極が、カーボンペーパー、カーボンクロス等によっ
て構成されているので、前記ガスセパレータを構成する
前記金属の前記ガス拡散電極との接触面にカーボンを含
む前記付着膜を付着させたので、前記ガス拡散電極と前
記付着膜との接触抵抗を有効に低減するという効果を奏
する。
解質型燃料電池は、前記第６発明において、前記ガス拡
散電極が、カーボンペーパー、カーボンクロス等によっ
て構成されているので、前記ガスセパレータを構成する
前記金属の前記ガス拡散電極との接触面にカーボンを含
む前記付着膜を付着させたので、前記ガス拡散電極と前
記付着膜との接触抵抗を有効に低減するという効果を奏
する。
【００２５】上記構成より成る第８発明の高分子固体電
解質型燃料電池は、前記第５発明において、前記付着膜
が、前記ガスセパレータの表面を簡単な表面処理である
メッキ処理によって形成されるとともに、形成された柔
らかい金属であるＰｂ中にカーボンが混ぜ込まれたＰｂ
−Ｃのメッキ膜によって構成されているので、前記ガス
セパレータと前記ガス拡散電極との接触抵抗を有効に低
減するとともに、安価な燃料電池を実現するという効果
を奏する。
解質型燃料電池は、前記第５発明において、前記付着膜
が、前記ガスセパレータの表面を簡単な表面処理である
メッキ処理によって形成されるとともに、形成された柔
らかい金属であるＰｂ中にカーボンが混ぜ込まれたＰｂ
−Ｃのメッキ膜によって構成されているので、前記ガス
セパレータと前記ガス拡散電極との接触抵抗を有効に低
減するとともに、安価な燃料電池を実現するという効果
を奏する。
【００２６】上記構成より成る第９発明の高分子固体電
解質型燃料電池は、前記第８発明において、前記主金属
であるＰｂの中にグラファィトの一定粒径および一定量
の微粒が混ぜ込まれているので、前記ガスセパレータと
前記ガス拡散電極との接触抵抗を一層有効に低減すると
いう効果を奏する。
解質型燃料電池は、前記第８発明において、前記主金属
であるＰｂの中にグラファィトの一定粒径および一定量
の微粒が混ぜ込まれているので、前記ガスセパレータと
前記ガス拡散電極との接触抵抗を一層有効に低減すると
いう効果を奏する。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、
図面を用いて説明する。
図面を用いて説明する。
【００２８】（実施形態）本実施形態の高分子固体電解
質型燃料電池は、図１に示されるように高分子固体電解
質型燃料電池において、ガス拡散電極間に挾持されるガ
スセパレータを金属で構成して、該ガスセパレータの表
面の少なくとも前記ガス拡散電極との接触面に主金属の
中にカーボンが混ぜ込まれた付着膜を付着させたもので
ある。
質型燃料電池は、図１に示されるように高分子固体電解
質型燃料電池において、ガス拡散電極間に挾持されるガ
スセパレータを金属で構成して、該ガスセパレータの表
面の少なくとも前記ガス拡散電極との接触面に主金属の
中にカーボンが混ぜ込まれた付着膜を付着させたもので
ある。
【００２９】前記ガス拡散電極は、カーボンペーパー、
カーボンクロス等によって構成され、前記ガスセパレー
タは、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属によって
構成され、切削またはプレスによって作成される。
カーボンクロス等によって構成され、前記ガスセパレー
タは、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属によって
構成され、切削またはプレスによって作成される。
【００３０】前記付着膜は、メッキ、蒸着、スパッタリ
ング、塗装その他の表面処理によって形成され、前記付
着膜を構成する前記主金属の中に混ぜ込まれる前記カー
ボンは、微粒、針状その他の形状に形成されている。
ング、塗装その他の表面処理によって形成され、前記付
着膜を構成する前記主金属の中に混ぜ込まれる前記カー
ボンは、微粒、針状その他の形状に形成されている。
【００３１】前記付着膜を構成する前記主金属が、硫
酸、水素、水蒸気などに腐食されることなくメッキ可能
な比較的柔らかい金属例えば鉛その他によって構成され
ている。
酸、水素、水蒸気などに腐食されることなくメッキ可能
な比較的柔らかい金属例えば鉛その他によって構成され
ている。
【００３２】前記付着膜が、前記ガスセパレータの表面
をメッキ処理したＰｂ−Ｃのメッキ膜によって構成さ
れ、すなわち前記主金属であるＰｂの中にグラファィト
の一定粒径および一定量の微粒が混ぜ込まれている。
をメッキ処理したＰｂ−Ｃのメッキ膜によって構成さ
れ、すなわち前記主金属であるＰｂの中にグラファィト
の一定粒径および一定量の微粒が混ぜ込まれている。
【００３３】グラファィト粒は疎水性のため、グラファ
ィト粒に親水処理を施して、メッキ液に分散させ、前記
ガスセパレータ表面を酸性溶液で前処理を行い、表面の
酸化皮膜を除いた後、前記メッキ液の中に挿入され、メ
ッキ処理が行われる。
ィト粒に親水処理を施して、メッキ液に分散させ、前記
ガスセパレータ表面を酸性溶液で前処理を行い、表面の
酸化皮膜を除いた後、前記メッキ液の中に挿入され、メ
ッキ処理が行われる。
【００３４】また塗装によって表面処理を行う場合に
は、導電性の接着剤にグラファィト粒を混ぜ込んで塗布
するか、あるいは導電性の接着剤を塗装して吹き付け、
その上にグラファィト粒を吹き付ける。前記ガスセパレ
ータ表面を酸性溶液で前処理を行い、表面の酸化皮膜を
予め除いた後、上記塗装が施される。
は、導電性の接着剤にグラファィト粒を混ぜ込んで塗布
するか、あるいは導電性の接着剤を塗装して吹き付け、
その上にグラファィト粒を吹き付ける。前記ガスセパレ
ータ表面を酸性溶液で前処理を行い、表面の酸化皮膜を
予め除いた後、上記塗装が施される。
【００３５】（実施例）本第１実施例の高分子固体電解
質型燃料電池は、高分子固体電解質型燃料電池におい
て、カーボンペーパー、カーボンクロス等の金属で構成
されたガス拡散電極間に挾持され、アルミニウム、鉄、
ステンレス等の金属によって構成されたガスセパレータ
の表面の少なくとも前記ガス拡散電極との接触面に主金
属であるＰｂの中にカーボンとしてのグラファィトが混
ぜ込まれた付着膜を付着させたものである。
質型燃料電池は、高分子固体電解質型燃料電池におい
て、カーボンペーパー、カーボンクロス等の金属で構成
されたガス拡散電極間に挾持され、アルミニウム、鉄、
ステンレス等の金属によって構成されたガスセパレータ
の表面の少なくとも前記ガス拡散電極との接触面に主金
属であるＰｂの中にカーボンとしてのグラファィトが混
ぜ込まれた付着膜を付着させたものである。
【００３６】グラファィト粒は疎水性のため、グラファ
ィト粒に親水処理を施して、メッキ液に分散させ、前記
ガスセパレータ表面を酸性溶液で前処理を行い、表面の
酸化皮膜を除いた後、前記メッキ液の中に挿入され、メ
ッキ処理が行われる。
ィト粒に親水処理を施して、メッキ液に分散させ、前記
ガスセパレータ表面を酸性溶液で前処理を行い、表面の
酸化皮膜を除いた後、前記メッキ液の中に挿入され、メ
ッキ処理が行われる。
【００３７】前記付着膜を構成する前記主金属が、硫
酸、水素、水蒸気などに腐食されることなくメッキ可能
な比較的柔らかい金属の一例として鉛その他によって構
成されている。
酸、水素、水蒸気などに腐食されることなくメッキ可能
な比較的柔らかい金属の一例として鉛その他によって構
成されている。
【００３８】前記付着膜が、前記ガスセパレータの表面
をメッキ処理したＰｂ−Ｃのメッキ膜によって構成さ
れ、すなわち前記主金属であるＰｂの中にグラファィト
の一定粒径および一定量の微粒が混ぜ込まれている。
をメッキ処理したＰｂ−Ｃのメッキ膜によって構成さ
れ、すなわち前記主金属であるＰｂの中にグラファィト
の一定粒径および一定量の微粒が混ぜ込まれている。
【００３９】前記主金属であるＰｂの中にグラファィト
の一定粒径および一定量の微粒が混ぜ込まれている状態
を明らかにするために、電子線マイクロアナライザ（Ｅ
ＰＭＡ）によって１０００倍に拡大して、図１に示され
るように直径１０ミクロン程度のグラファィト粒とその
下に見えるのが鉛粒である。マトリックスとなる鉛中カ
ーボン粒（グラファィト粒）が巻き込まれ、表面にその
一部がのぞき出ている。
の一定粒径および一定量の微粒が混ぜ込まれている状態
を明らかにするために、電子線マイクロアナライザ（Ｅ
ＰＭＡ）によって１０００倍に拡大して、図１に示され
るように直径１０ミクロン程度のグラファィト粒とその
下に見えるのが鉛粒である。マトリックスとなる鉛中カ
ーボン粒（グラファィト粒）が巻き込まれ、表面にその
一部がのぞき出ている。
【００４０】上記第１実施例のガスセパレータの性能を
比較するための、比較例１は、金属によって構成された
ガスセパレータの表面に鉛Ｐｂのメッキ膜を形成したも
のであり、比較例２は、上記従来の第３のガスセパレー
タに関するもので、金属によって構成されたガスセパレ
ータの表面に金Ａｕのメッキ膜を形成したものである。
比較するための、比較例１は、金属によって構成された
ガスセパレータの表面に鉛Ｐｂのメッキ膜を形成したも
のであり、比較例２は、上記従来の第３のガスセパレー
タに関するもので、金属によって構成されたガスセパレ
ータの表面に金Ａｕのメッキ膜を形成したものである。
【００４１】ガスセパレータの表面に鉛Ｐｂのメッキ膜
が形成された前記比較例１は、面圧と接触抵抗との関係
を示す図２から明らかなようにあらゆる面圧で接触抵抗
が大きいが、本第１実施例のガスセパレータは、ガスセ
パレータの表面に金Ａｕのメッキ膜を形成した比較例２
に近似する接触抵抗の面圧分布を示すものである。
が形成された前記比較例１は、面圧と接触抵抗との関係
を示す図２から明らかなようにあらゆる面圧で接触抵抗
が大きいが、本第１実施例のガスセパレータは、ガスセ
パレータの表面に金Ａｕのメッキ膜を形成した比較例２
に近似する接触抵抗の面圧分布を示すものである。
【００４２】第２実施例のガスセパレータは、ＳＵＳ３
０４Ｋ ステンレス鋼で基材を構成した４５ｍｍ×５２
ｍｍ×０．３ ｍｍ（ｔ）の試験片について、以下のよ
うにメッキ処理した各試験片について、面圧と接触抵抗
との関係を求めた。
０４Ｋ ステンレス鋼で基材を構成した４５ｍｍ×５２
ｍｍ×０．３ ｍｍ（ｔ）の試験片について、以下のよ
うにメッキ処理した各試験片について、面圧と接触抵抗
との関係を求めた。
【００４３】ウッドＮｉストライクして、無電解Ｎｉメ
ッキ（５μｍ）を施した後、グラファィト共析鉛メッキ
（５μｍ）を施して、共析量５ｖｏｌ％である試作板Ａ
と、ウッドＮｉストライクした後、グラファィト共析鉛
メッキ（１０μｍ）を施して、共析量５ｖｏｌ％である
試作板Ａ′と、ウッドＮｉストライクして、鉛メッキ
（１０μｍ）を施した後、グラファィト共析鉛メッキ
（０．５μｍ）を施して、共析量１０ｖｏｌ％である試
作板Ｂと、ウッドＮｉストライクして、無電解Ｎｉメッ
キ（１０μｍ）を施した後、グラファィト共析鉛メッキ
（０．５μｍ）を施して、共析量１０ｖｏｌ％である試
作板Ａとについて、接触面積１０ｃｍ2 について、印加
電流５Ａ（０．５Ａ／ｃｍ2 ）で行った面圧と接触抵抗
との関係の測定結果を、図３に示す。
ッキ（５μｍ）を施した後、グラファィト共析鉛メッキ
（５μｍ）を施して、共析量５ｖｏｌ％である試作板Ａ
と、ウッドＮｉストライクした後、グラファィト共析鉛
メッキ（１０μｍ）を施して、共析量５ｖｏｌ％である
試作板Ａ′と、ウッドＮｉストライクして、鉛メッキ
（１０μｍ）を施した後、グラファィト共析鉛メッキ
（０．５μｍ）を施して、共析量１０ｖｏｌ％である試
作板Ｂと、ウッドＮｉストライクして、無電解Ｎｉメッ
キ（１０μｍ）を施した後、グラファィト共析鉛メッキ
（０．５μｍ）を施して、共析量１０ｖｏｌ％である試
作板Ａとについて、接触面積１０ｃｍ2 について、印加
電流５Ａ（０．５Ａ／ｃｍ2 ）で行った面圧と接触抵抗
との関係の測定結果を、図３に示す。
【００４４】図３から明らかなように、比較例であるＡ
ｕメッキ膜を形成した上記第３の従来例と前記Ｐｂメッ
キ膜を形成した前記比較例１との接触抵抗の間であっ
て、試作板Ａ′試作板Ａ、試作板Ｃ、試作板Ｂの順で接
触抵抗が低いものである。
ｕメッキ膜を形成した上記第３の従来例と前記Ｐｂメッ
キ膜を形成した前記比較例１との接触抵抗の間であっ
て、試作板Ａ′試作板Ａ、試作板Ｃ、試作板Ｂの順で接
触抵抗が低いものである。
【００４５】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【図１】本発明の第１実施例のＰｂ−Ｃメッキ膜の電子
線マイクロアナライザによる拡大写真である。
線マイクロアナライザによる拡大写真である。
【図２】本第１実施例のＰｂ−Ｃメッキ膜、比較例１お
よび比較例２（第３の従来例）の接触抵抗と面圧の関係
を示す線図である。
よび比較例２（第３の従来例）の接触抵抗と面圧の関係
を示す線図である。
【図３】本発明の第２実施例の各種Ｐｂ−Ｃメッキ膜、
比較例１および比較例２（第３の従来例）の接触抵抗と
面圧の関係を示す線図である。
比較例１および比較例２（第３の従来例）の接触抵抗と
面圧の関係を示す線図である。
Claims (9)
- 【請求項１】 高分子固体電解質型燃料電池において、 ガス拡散電極間に挾持されるガスセパレータを金属で構
成して、 該ガスセパレータの表面の少なくとも前記ガス拡散電極
との接触面にカーボンを含む付着膜を付着させたことを
特徴とする高分子固体電解質型燃料電池。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記付着膜は、該付着膜を構成する主金属の中にカーボ
ンが混ぜ込まれていることを特徴とする高分子固体電解
質型燃料電池。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記付着膜を構成する前記主金属の中に混ぜ込まれる前
記カーボンが、微粒、針状その他の形状に形成されてい
ることを特徴とする高分子固体電解質型燃料電池。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記付着膜が、メッキ、蒸着、スパッタリング、塗装そ
の他の表面処理によって形成されていることを特徴とす
る高分子固体電解質型燃料電池。 - 【請求項５】 請求項３において、 前記付着膜を構成する前記主金属が、硫酸、水素、水蒸
気などに腐食されることなくメッキ可能な比較的柔らか
い金属によって構成されていることを特徴とする高分子
固体電解質型燃料電池。 - 【請求項６】 請求項１において、 前記ガスセパレータを構成する前記金属が、アルミニウ
ム、鉄、ステンレス等によって構成されていることを特
徴とする高分子固体電解質型燃料電池。 - 【請求項７】 請求項６において、 前記ガス拡散電極が、カーボンペーパー、カーボンクロ
ス等によって構成されていることを特徴とする高分子固
体電解質型燃料電池。 - 【請求項８】 請求項５において、 前記付着膜が、前記ガスセパレータの表面をメッキ処理
したＰｂ−Ｃのメッキ膜によって構成されていることを
特徴とする高分子固体電解質型燃料電池。 - 【請求項９】 請求項８において、 前記主金属であるＰｂの中にグラファィトの一定粒径お
よび一定量の微粒が混ぜ込まれていることを特徴とする
高分子固体電解質型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9136196A JPH10308226A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 高分子固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9136196A JPH10308226A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 高分子固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10308226A true JPH10308226A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=15169596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9136196A Pending JPH10308226A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 高分子固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10308226A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999019927A1 (en) * | 1997-10-14 | 1999-04-22 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Separator for low temperature type fuel cell and method of production thereof |
| EP1035608A2 (en) * | 1999-02-09 | 2000-09-13 | Nisshinbo Industries, Inc. | Separator for fuel cell and solid polymer type fuel cell using said separator |
| WO2001043217A1 (fr) * | 1999-12-06 | 2001-06-14 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Cellule electrochimique, separateur pour cellule electrochimique et procede de fabrication |
| WO2001028019A3 (en) * | 1999-10-08 | 2002-03-14 | Allied Signal Inc | Corrosion resistant coated fuel cell bipolar plate with filled-in fine scale porosities and method of making the same |
| EP1300901A2 (de) * | 2001-10-06 | 2003-04-09 | Behr GmbH & Co. | Brennstoffzelle, insbesondere Polymerelektrolyt- oder Direktmethanol-Brennstoffzelle |
| WO2003079477A1 (fr) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Kabushiki Kaisha Riken | Pile a combustible du type a cellule de polyelctrolyte solide |
| EP1367663A2 (en) * | 2002-03-15 | 2003-12-03 | Kabushiki Kaisha Riken | Solid polymer electrolyte fuel cell unit |
| EP1148566A3 (en) * | 2000-04-19 | 2004-12-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell separator, manufacturing method thereof and fuel cell |
-
1997
- 1997-05-08 JP JP9136196A patent/JPH10308226A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6440598B1 (en) | 1997-10-14 | 2002-08-27 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Separator for low temperature type fuel cell and method of production thereof |
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| EP1035608A3 (en) * | 1999-02-09 | 2003-02-05 | Nisshinbo Industries, Inc. | Separator for fuel cell and solid polymer type fuel cell using said separator |
| US6649031B1 (en) | 1999-10-08 | 2003-11-18 | Hybrid Power Generation Systems, Llc | Corrosion resistant coated fuel cell bipolar plate with filled-in fine scale porosities and method of making the same |
| US7482083B2 (en) | 1999-10-08 | 2009-01-27 | General Electric Company | Corrosion resistant coated fuel cell bipolar plate with filled-in fine scale porosities |
| WO2001028019A3 (en) * | 1999-10-08 | 2002-03-14 | Allied Signal Inc | Corrosion resistant coated fuel cell bipolar plate with filled-in fine scale porosities and method of making the same |
| US6794078B1 (en) | 1999-12-06 | 2004-09-21 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Fuel cell, fuel cell separator, and method of manufacture thereof |
| WO2001043217A1 (fr) * | 1999-12-06 | 2001-06-14 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Cellule electrochimique, separateur pour cellule electrochimique et procede de fabrication |
| EP1148566A3 (en) * | 2000-04-19 | 2004-12-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell separator, manufacturing method thereof and fuel cell |
| EP1300901A3 (de) * | 2001-10-06 | 2006-01-11 | Behr GmbH & Co. KG | Brennstoffzelle, insbesondere Polymerelektrolyt- oder Direktmethanol-Brennstoffzelle |
| EP1300901A2 (de) * | 2001-10-06 | 2003-04-09 | Behr GmbH & Co. | Brennstoffzelle, insbesondere Polymerelektrolyt- oder Direktmethanol-Brennstoffzelle |
| EP1367663A2 (en) * | 2002-03-15 | 2003-12-03 | Kabushiki Kaisha Riken | Solid polymer electrolyte fuel cell unit |
| WO2003079477A1 (fr) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Kabushiki Kaisha Riken | Pile a combustible du type a cellule de polyelctrolyte solide |
| US6972162B2 (en) | 2002-03-15 | 2005-12-06 | Kabushiki Kaisha Riken | Solid polymer electrolyte fuel cell unit |
| EP1367663A3 (en) * | 2002-03-15 | 2006-10-04 | Kabushiki Kaisha Riken | Solid polymer electrolyte fuel cell unit |
| CN1314153C (zh) * | 2002-03-15 | 2007-05-02 | 株式会社理研 | 固体高分子电解质型燃料电池的电池组件 |
| CN100452513C (zh) * | 2002-03-15 | 2009-01-14 | 株式会社理研 | 固体聚合物电解质燃料电池单元 |
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