JPH10312819A - Fuel cell - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seal structure to compensate for incompleteness of a liquid seal by arranging a groove parallel to a reaction gas passage groove in a gas seal part, and forming a structure that both end opening parts of this groove are respectively communicated with the outside of a manifold. SOLUTION: Fuel side seal part grooves 4 are arranged in seal parts 2 of fuel side porous carbon plates parallel to fuel gas passage grooves 5 arranged on the fuel side porous carbon plate 3 to formed a structure of being taken outside a manifold. Therefore, even when a part of supplied fuel passes in the plane direction of the porous carbon plate 3 through the seal part 2 due to an incomplete fuel gas side liquid seal since almost all of leakage gas is exhausted in the grooves 4 arranged in the seal parts 2, it does not leak up to the inside of the oxidizing agent side manifold. A gas leak can be substantially prevented by filling a mixture of a material having the same construction material as a matrix and a phosphoric acid in the grooves 4 of the seal parts 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、燃料電池のガス
シール方法に関する。The present invention relates to a gas sealing method for a fuel cell.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図６に、従来の燃料電池の模式図を示
す。リン酸型燃料電池の単セルは、マトリックスと呼ば
れるリン酸を保持させた層７の両側にアノード（燃料電
極）６およびカソード（酸化剤電極）８を配置し、さら
に、これらの電極に燃料ガスあるいは酸化剤ガスを供給
するためのガス通路溝５あるいは１２を設けた多孔質の
カーボン板３あるいは１１を配置して構成される。この
単セルの出力電圧は０．６〜０．７Ｖ程度である。した
がって，実用的な出力を得るために、この単セルをセパ
レータと呼ばれる電子伝導性で、且つガス不浸透性の板
１を介して複数個積層して、燃料電池スタックが構成さ
れる。燃料電池スタックの側面には、燃料ガスあるいは
酸化剤ガスを供給あるいは排出するため、マニホールド
（図示せず）が向かい合う形で取り付けられている。燃
料ガス通路溝５および酸化剤ガス通路溝１２には、それ
ぞれのガスがマニホールドから供給される構造となって
いる。例えば、燃料側について考えた場合、燃料ガス供
給マニホールドから供給された燃料ガスは、燃料ガス通
路溝５を通過している間にアノードに設けられている触
媒の作用で電気化学反応を起こす。反応に用いられなか
った余剰のガスは、燃料ガスの出口側に設けられた燃料
ガス排出マニホールドから排出される。アノードに燃料
ガスを供給するためのガス通路溝５が設けられた部材３
は、一般的に電池内にリン酸を貯蔵させておく目的で多
孔質のカーボン材で作られている。このため、多孔質カ
ーボン板の燃料通路溝と並行な端部２は、ガスシールを
しておく必要がある。もし、この部分のガスシールが不
完全であると、供給された燃料の一部がシール部２を通
過して、電池の外や、酸化剤側のマニホールド内に漏れ
出したり、あるいは酸化剤側のマニホールドから燃料側
に酸化剤が漏れ込んでてしまい電池の性能が低下するこ
とになる。また、カソード側のシール部１０について
も、ガスシールが不完全な場合には同様な現象が起こ
る。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a schematic view of a conventional fuel cell. In a single cell of the phosphoric acid type fuel cell, an anode (fuel electrode) 6 and a cathode (oxidant electrode) 8 are arranged on both sides of a layer 7 holding phosphoric acid, which is called a matrix. Alternatively, a porous carbon plate 3 or 11 provided with a gas passage groove 5 or 12 for supplying an oxidizing gas is arranged. The output voltage of this single cell is about 0.6 to 0.7V. Therefore, in order to obtain a practical output, a fuel cell stack is formed by laminating a plurality of the single cells via an electron-conductive and gas-impermeable plate 1 called a separator. A manifold (not shown) is attached to a side surface of the fuel cell stack so as to supply or discharge a fuel gas or an oxidizing gas. The fuel gas passage groove 5 and the oxidizing gas passage groove 12 have a structure in which respective gases are supplied from a manifold. For example, when considering the fuel side, the fuel gas supplied from the fuel gas supply manifold causes an electrochemical reaction by the action of a catalyst provided on the anode while passing through the fuel gas passage groove 5. Excess gas not used for the reaction is discharged from a fuel gas discharge manifold provided on the fuel gas outlet side. Member 3 provided with gas passage groove 5 for supplying fuel gas to anode
Is generally made of a porous carbon material for the purpose of storing phosphoric acid in a battery. For this reason, the end 2 of the porous carbon plate parallel to the fuel passage groove needs to be gas-sealed. If the gas seal of this part is incomplete, a part of the supplied fuel passes through the seal part 2 and leaks out of the battery or the manifold on the oxidant side, or The oxidant leaks from the manifold to the fuel side, and the performance of the battery is reduced. Further, the same phenomenon occurs in the cathode-side seal portion 10 when the gas seal is incomplete.

【０００３】そこで、これらの不具合を防止するために
は、シール部２や１０をガス不浸透性にすれば良い。そ
の方法として、シール部２あるいは１０の部分を多孔質
材料ではなく、例えば、一般的にセパレータの材料とし
て用いるガラス状カーボンなどのようなガス不浸透性の
部品で構成する。あるいは、多孔質体を用いる場合に
は、そのシール部にカーボンブラックやシリコンカーバ
イドなどの微粉末を充填し、この部分により多くのリン
酸を保持させることでシールを行う液シール構造があ
る。シール方法としては、ガラス状カーボンのようなガ
ス不浸透性の材料を用いる方法が、より確実なシール方
法であると考えられるが、コスト的に割り高になるため
に、後者の液シール構造を採用する場合が多い。Therefore, in order to prevent these problems, the seal portions 2 and 10 may be made gas-impermeable. As a method, the seal portion 2 or 10 is formed of a gas-impermeable part such as glassy carbon, which is generally used as a separator material, instead of a porous material. Alternatively, when a porous body is used, there is a liquid seal structure in which the seal portion is filled with fine powder such as carbon black or silicon carbide, and more phosphoric acid is retained in this portion to perform sealing. As a sealing method, a method using a gas impervious material such as glassy carbon is considered to be a more reliable sealing method. Often employed.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、燃料電
池のガスシール方法として、液シール方法を採用する場
合、液シール構造は、多孔体の微細な穴にリン酸（液）
を保持させた時に発生する毛細管圧を利用してシールし
ようとするものである。従って、リン酸とリン酸が接触
する壁面の間の接触角が９０度より小さい場合（通常は
この条件）には、多孔体の穴の径が小さければ小さいほ
ど、穴の中のリン酸を押し出すための圧力は高くなるの
で、シール性は高くなることになる。そこで、多孔体を
液シールするときは、穴の大きさが出来るだけ小さくな
るように、元々存在している穴に充填剤を充填すること
がしばしば行われる。しかしながら、当業者が液シール
について、充填粒子径や充填方法など検討した範囲で
は、実際問題として、液シールにより完全にガスを遮断
することはかなり困難であることがわかった。As described above, when a liquid sealing method is adopted as a gas sealing method for a fuel cell, the liquid sealing structure is formed by inserting phosphoric acid (liquid) into fine holes in a porous body.
Is intended to be sealed by utilizing the capillary pressure generated when the liquid crystal is held. Therefore, when the contact angle between the phosphoric acid and the wall surface where phosphoric acid contacts is smaller than 90 degrees (usually under this condition), the smaller the diameter of the hole of the porous body, the smaller the phosphoric acid in the hole. Since the pressure for extruding is high, the sealing performance is high. Therefore, when the porous body is liquid-sealed, it is often the case that a filler is filled into the originally existing hole so that the size of the hole is reduced as much as possible. However, it has been found that, as a practical matter, it is quite difficult to completely shut off gas by the liquid seal in a range where a person skilled in the art has studied the liquid seal, such as the filling particle diameter and the filling method.

【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
ある。つまり、上記液シールの不完全性を補うシール構
造を提供するものである。The present invention has been made in view of this point. That is, the present invention provides a seal structure that compensates for the imperfections of the liquid seal.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、 （１）電解質を保持したマトリックスの片側の面に、ア
ノードおよびアノード電極反応部に相当する位置に燃料
ガスを供給するための通路溝を設けた多孔質カーボン板
を配置し、マトリックスのもう一方の面に、カソードお
よびカソード電極反応部に相当する位置に酸化剤ガスを
供給するための通路溝を設けた多孔質カーボン板を配置
して、燃料電池の単セルは構成されている。上記のそれ
ぞれのガス通路溝と並行して両端部に設けられた、多孔
質カーボン板に充填剤を充填したガスシール部に、燃料
ガスあるいは酸化剤ガスの通路溝とは別の溝を設けるこ
ととする。In order to achieve the above object, the present invention provides: (1) a fuel gas at a position corresponding to an anode and an anode electrode reaction part on one surface of a matrix holding an electrolyte; A porous carbon plate provided with a passage groove for supplying a gas was provided, and a passage groove for supplying an oxidizing gas was provided on the other surface of the matrix at a position corresponding to the cathode and the cathode electrode reaction part. A single cell of a fuel cell is configured by arranging a porous carbon plate. In the gas seal portion provided with a filler in a porous carbon plate, provided at both ends in parallel with the respective gas passage grooves, a groove different from the fuel gas or oxidant gas passage groove is provided. And

【０００７】この単セルをセパレータを介して複数個積
層し、燃料ガスあるいは酸化剤ガスの供給、排出用にマ
ニホールドを取り付けて構成された燃料電池スタックに
おいて、それぞれのマニホールドは、多孔質カーボン板
に設けられた燃料ガス通路溝あるいは酸化剤ガス通路溝
にのみ対応するように構成し、ガスシール部に設けられ
た溝は、マニホールドの外に出る構造とする。In a fuel cell stack in which a plurality of the single cells are stacked with a separator interposed therebetween, and a manifold is attached to supply and discharge a fuel gas or an oxidizing gas, each manifold is formed on a porous carbon plate. It is configured to correspond only to the provided fuel gas passage groove or the oxidizing gas passage groove, and the groove provided in the gas seal portion has a structure that goes out of the manifold.

【０００８】（２）上記燃料電池の単セルのガスシール
部に設けられた溝に、マトリックスと同質の材料とリン
酸の混合物を充填する。 （３）また、上記燃料電池の単セルのガスシール部に設
けられた溝の内壁面に電気絶縁処理を施し、電気絶縁処
理をした溝に燃料酸化触媒とリン酸の混合物を充填す
る。(2) A groove formed in the gas seal portion of the single cell of the fuel cell is filled with a mixture of a material having the same quality as the matrix and phosphoric acid. (3) Further, the inner wall surface of the groove provided in the gas seal portion of the single cell of the fuel cell is subjected to electrical insulation treatment, and the electrically insulated groove is filled with a mixture of a fuel oxidation catalyst and phosphoric acid.

【０００９】上記のように、多孔質カーボン板に設けた
燃料ガスあるいは酸化剤ガスの通路溝と並行な端部のシ
ール部に溝を設け、これをマニホールドの外部に出す構
造とすることにより、例えば、燃料ガス側の液シールが
不完全で、供給した燃料の一部がシール部を多孔質カー
ボン板平面方向に透過した場合でも、リークしたガスの
ほとんどはシール部に設けた溝の中に排出されるので、
酸化剤側のマニホールド内にまで漏れ込むことがなくな
る。シール部に設けた溝に漏れ出したガスは、濃度が爆
発限界以下になるように、適当な公知の方法で取り除け
ば良い。As described above, a groove is provided in the seal portion at the end parallel to the passage groove for the fuel gas or the oxidizing gas provided on the porous carbon plate, and the groove is provided outside the manifold. For example, even if the liquid seal on the fuel gas side is incomplete and a part of the supplied fuel permeates the seal part in the plane direction of the porous carbon plate, most of the leaked gas is in the groove provided in the seal part. Is discharged,
It does not leak into the oxidant-side manifold. The gas leaked into the groove provided in the seal portion may be removed by an appropriate known method so that the concentration becomes lower than the explosion limit.

【００１０】また、マトリックスと同材質の材料とリン
酸の混合物は、元来電池の中で燃料ガスと酸化剤ガスを
遮断する機能を持っている材料であるので、この液シー
ルが不完全な場合でも、シール部に設けた溝に新たに上
記混合物を充填することにより、実質的にガスリークを
防止することができる。さらに、シール部に設けた溝の
内壁面に電気絶縁処理を施した上で、燃料酸化触媒とリ
ン酸の混合物をこの溝に充填した場合には、例えば、燃
料がこの層まで漏れ出した場合、この層には燃料酸化触
媒が充填されてあるので、即座に酸化され酸化剤ガス側
への燃料ガスのリークを実質的に防止する作用がある。Also, since the mixture of phosphoric acid and the same material as the matrix is a material originally having a function of shutting off fuel gas and oxidizing gas in the battery, this liquid seal is incomplete. Even in this case, gas leakage can be substantially prevented by newly filling the mixture provided in the groove provided in the seal portion. Furthermore, when the inner wall surface of the groove provided in the seal portion is subjected to electric insulation treatment and then a mixture of the fuel oxidation catalyst and phosphoric acid is filled in the groove, for example, when the fuel leaks to this layer Since this layer is filled with a fuel oxidation catalyst, it is immediately oxidized and has the effect of substantially preventing fuel gas from leaking to the oxidizing gas side.

【００１１】以上は、例として燃料ガスが漏れ出した場
合について述べたが、燃料側への酸化剤の漏れ込みの場
合や、酸化剤が漏れ出した場合についても同様である。
また、燃料電池の反応部で酸化剤ガスが燃料側にリーク
した場合には、酸化剤ガスがリークしたアノードに対応
する位置のカソードが電気化学的に腐食することが知ら
れている。この電気化学的腐食は、正常部（ガスリーク
が発生していない部分）とガスリーク部が電気的に接続
され、局部電池が形成されるために発生すると言われて
いる。そこで、シール部の内壁に電気絶縁処理をしてお
くと、局部電池が形成されず、電極の腐食を防止するこ
とができる。Although the above description has been made of the case where the fuel gas leaks out as an example, the same applies to the case where the oxidant leaks into the fuel side or the case where the oxidant leaks out.
It is also known that when an oxidizing gas leaks to the fuel side in a reaction section of a fuel cell, a cathode at a position corresponding to an anode from which the oxidizing gas leaks is electrochemically corroded. It is said that this electrochemical corrosion occurs because a normal part (a part where no gas leak occurs) and the gas leak part are electrically connected to form a local battery. Therefore, if the inner wall of the seal portion is subjected to an electrical insulation treatment, a local battery is not formed, and corrosion of the electrode can be prevented.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を例
を挙げて説明する。 〈実施例１〉図１に、本発明の第１の実施例を示す燃料
電池の模式図を示す。図中７はマトリックス、６はアノ
ード、５は燃料ガスを供給するための通路溝、３はアノ
ード側多孔質カーボン、８はカソード、１１は酸化剤ガ
スを供給するための通路溝を示す。ガス通路溝と並行し
て両端部に、多孔質カーボン板のガスシール部２および
１０を設けてある。ガスシール部には粒子径が約１μｍ
のシリコンカーバイドを充填した。また、シール部には
断面が矩形の溝４および９を設けた。本実施例では、シ
ール部の多孔質カーボン板の厚さは２．０ｍｍ、矩形溝
の寸法は幅が３ｍｍ、深さ１．５ｍｍとしたが、シール
部に設置可能な寸法であれば溝の形状や寸法に制限を加
えるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to examples. <Embodiment 1> FIG. 1 is a schematic view of a fuel cell showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 7 is a matrix, 6 is an anode, 5 is a passage groove for supplying a fuel gas, 3 is an anode side porous carbon, 8 is a cathode, and 11 is a passage groove for supplying an oxidant gas. Gas seal portions 2 and 10 of a porous carbon plate are provided at both ends in parallel with the gas passage groove. Particle size is about 1μm in gas seal part
Of silicon carbide. Also, grooves 4 and 9 having a rectangular cross section were provided in the seal portion. In this embodiment, the thickness of the porous carbon plate of the seal portion is 2.0 mm, and the dimensions of the rectangular groove are 3 mm in width and 1.5 mm in depth. It does not limit the shape or dimensions.

【００１３】図２に、本実施例の電池を積層した様子を
示す。図中１５は締め付け板、１６はマニホールド、２
は燃料側シール部、４は燃料側に設けられたシール部
溝、９は酸化剤側に設けられたシール部溝、１０は酸化
剤側シール部、１７はアノード、カソード、マトリック
スからなるセル部を示す。シール部に設けられた溝はそ
の両端の開口部がマニホールドの外側になるように構成
される。FIG. 2 shows a state in which the batteries of this embodiment are stacked. In the figure, 15 is a clamping plate, 16 is a manifold, 2
Is a fuel side seal portion, 4 is a seal portion groove provided on the fuel side, 9 is a seal portion groove provided on the oxidant side, 10 is an oxidant side seal portion, and 17 is a cell portion comprising an anode, a cathode and a matrix. Is shown. The groove provided in the seal portion is configured such that the openings at both ends thereof are outside the manifold.

【００１４】図３は、図１における酸化剤側の多孔質カ
ーボン板のＡ−Ａ断面を示す。 〈実施例２〉図４に、本発明の第２の実施例を示す。図
１における酸化剤側の多孔質カーボン板のＡ−Ａ断面を
表す。本実施例でも、シール部には実施例１と同じシリ
コンカーバイドを充填している。シール部の多孔質カー
ボン板の厚さおよび矩形溝の寸法は、実施例１と同様で
ある。また、溝の形状や寸法は、シール部に設置可能で
あれば制限を加えるものではない。FIG. 3 shows an AA cross section of the porous carbon plate on the oxidant side in FIG. <Embodiment 2> FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. 2 shows an AA cross section of the porous carbon plate on the oxidant side in FIG. 1. Also in this embodiment, the seal portion is filled with the same silicon carbide as in the first embodiment. The thickness of the porous carbon plate of the seal portion and the dimensions of the rectangular groove are the same as in the first embodiment. The shape and dimensions of the groove are not limited as long as they can be installed in the seal portion.

【００１５】シール部に設けられた溝には、充填剤とし
て図１の７で示すマトリックスと同一の材料およびリン
酸の混合物を充填し、充填部１３を形成した。 〈実施例３〉図５は、本発明の第３の実施例である酸化
剤側の多孔質カーボン板のＡ−Ａ断面を示す。本実施例
では、シール部に実施例１と同じ条件でシリコンカーバ
イドを充填した後に、シール部の溝の内面に三井デュポ
ンフロロケミカル社製の商品名テフロン３０Ｊを塗布
し、３５０℃で１５分間焼成し、絶縁処理部１８を形成
した。その後で、溝にはキャボット社製カーボンブラッ
ク（商品名バルカンＸＣ７２）を担体とし、これに、白
金を重量で２０％担持した触媒１００ｇに対して５０ｇ
のリン酸を混合したペーストを充填した。The groove provided in the seal portion was filled with a mixture of the same material as the matrix shown in FIG. 1 and phosphoric acid as a filler to form a filling portion 13. <Embodiment 3> FIG. 5 shows a section AA of a porous carbon plate on the oxidant side according to a third embodiment of the present invention. In this example, after filling the seal portion with silicon carbide under the same conditions as in Example 1, Teflon 30J (trade name, manufactured by DuPont Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) was applied to the inner surface of the groove of the seal portion, and baked at 350 ° C. for 15 minutes. Then, the insulation processing part 18 was formed. Thereafter, a carbon black (trade name Vulcan XC72) manufactured by Cabot Corporation was used as a carrier in the groove, and 50 g of the catalyst was loaded on 100 g of a catalyst having 20% by weight of platinum.
Was mixed with a paste mixed with phosphoric acid.

【００１６】本実施例では、溝に完全に充填する構造と
したが、必ずしも溝に完全に充填する必要は無く、溝の
壁に塗布することでも、目的は達成できる。また、本実
施例でも、シール部の多孔質カーボン板の厚さおよび矩
形溝の寸法は、実施例１、２と同様である。また、同様
に、溝の形状や寸法は、シール部に設置可能であれば制
限を加えるものではない。In this embodiment, the groove is completely filled. However, it is not always necessary to completely fill the groove, and the object can be achieved by applying it to the wall of the groove. Also in the present embodiment, the thickness of the porous carbon plate of the seal portion and the dimensions of the rectangular groove are the same as those of the first and second embodiments. Similarly, the shape and dimensions of the groove are not limited as long as they can be installed in the seal portion.

【００１７】[0017]

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、 （１）端部のシール部に溝を設け、これをマニホールド
の外部に出す構造とすることにより、液シールが不完全
でも、リークしたガスのほとんどはシール部に設けた溝
の中に排出されので、燃料ガスと酸化剤ガスがシール部
を経由して直接混合する可能性がかなり低くなる。As described above, according to the present invention, (1) by providing a groove in the seal portion at the end and projecting the groove to the outside of the manifold, even if the liquid seal is incomplete, the leakage is prevented. Most of the generated gas is exhausted into the groove provided in the seal portion, so that the possibility that the fuel gas and the oxidizing gas are directly mixed via the seal portion is considerably reduced.

【００１８】（２）シール部に設けた溝に、マトリック
スと同材質の材料とリン酸の混合物充填することによ
り、液シールが不完全な場合でも、実質的にガスリーク
を防止することができる。 （３）シール部に設けた溝の内壁面に電気絶縁処理を施
した上で、燃料酸化触媒とリン酸の混合物をこの溝に充
填した場合には、例えば、燃料がこの層まで漏れ出した
場合、即座に酸化され酸化剤ガス側への燃料ガスのリー
クを実質的に防止する作用がある。さらに、燃料電池の
反応部で酸化剤ガスが燃料側にリークした場合には、酸
化剤ガスがリークしたアノードに対応する位置のカソー
ドが電気化学的に腐食することが知られているが、上記
のように、電気絶縁処理をしておくと、局部電池が形成
されず、電極の腐食を防止することができる。(2) By filling the groove provided in the seal portion with a mixture of the same material as the matrix and phosphoric acid, gas leakage can be substantially prevented even when the liquid seal is incomplete. (3) When a mixture of a fuel oxidation catalyst and phosphoric acid is filled into the groove after the inner wall surface of the groove provided in the seal portion is subjected to the electric insulation treatment, for example, the fuel leaks to this layer. In this case, the fuel gas is immediately oxidized and substantially prevents the fuel gas from leaking to the oxidizing gas side. Further, when the oxidizing gas leaks to the fuel side in the reaction part of the fuel cell, it is known that the cathode at the position corresponding to the anode from which the oxidizing gas leaks is electrochemically corroded. As described above, when the electrical insulation treatment is performed, a local battery is not formed, and corrosion of the electrode can be prevented.

【００１９】以上のように、本発明の方法を適用するこ
とにより、液シールが不完全な場合でも、燃料ガスと酸
化剤ガスがシール部を経由して直接混合する可能性が低
くなり、燃料電池の性能をより長時間にわたり安定に維
持することができる。As described above, by applying the method of the present invention, even if the liquid seal is incomplete, the possibility that the fuel gas and the oxidizing gas are directly mixed via the seal portion is reduced, and The performance of the battery can be stably maintained for a longer time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施例１における燃料電池セルの構成
を示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a fuel cell unit according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施例１における燃料電池セルの積層
構造を示す模式図FIG. 2 is a schematic view showing a stacked structure of a fuel cell unit according to Embodiment 1 of the present invention.

【図３】本発明の実施例１における酸化剤側多孔質カー
ボン板の断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of an oxidant-side porous carbon plate according to the first embodiment of the present invention.

【図４】本発明の実施例２における酸化剤側多孔質カー
ボン板の断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of an oxidant-side porous carbon plate according to a second embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施例３における酸化剤側多孔質カー
ボン板の断面図FIG. 5 is a cross-sectional view of an oxidant-side porous carbon plate according to a third embodiment of the present invention.

【図６】従来構造の燃料電池セルの構成を示す模式図FIG. 6 is a schematic view showing a configuration of a fuel cell having a conventional structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ セパレータ ２ 燃料側多孔質カーボン板のシール部 ３ 燃料側多孔質カーボン板 ４ 燃料側シール部溝 ５ 燃料ガス通路溝 ６ アノード ７ マトリックス ８ カソード ９ 酸化剤側シール部溝 １０ 酸化剤側多孔質カーボン板のシール部 １１ 酸化剤側多孔質カーボン板 １２ 酸化剤ガス通路溝 １３ 実施例２のシール部溝への充填剤 １４ 実施例３のシール部溝への充填剤 １５ 締め付け板 １６ マニホールド １７ セル本体 １８ 実施例３のシール部溝の電気絶縁処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Separator 2 Seal part of fuel side porous carbon plate 3 Fuel side porous carbon plate 4 Fuel side seal part groove 5 Fuel gas passage groove 6 Anode 7 Matrix 8 Cathode 9 Oxidant side seal part groove 10 Oxidant side porous carbon Seal portion of plate 11 Oxidant-side porous carbon plate 12 Oxidant gas passage groove 13 Filler for seal portion groove of Example 2 14 Filler for seal portion groove of Example 3 15 Clamping plate 16 Manifold 17 Cell body 18. Electrical insulation processing part of seal part groove of Example 3

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】電解質を保持したマトリックスと、その両
主面に配されるアノードおよびカソードとを反応ガス通
路溝が形成された多孔質カーボン板で挟持してなる単セ
ルをセパレータを介して複数個積層し、この積層体側面
に反応ガスを供給、排出するマニホールドを備えてなる
燃料電池において、前記多孔質カーボン板は前記反応ガ
ス通路と平行する側の両端部に充填剤を充填してなるガ
スシール部を有し、前記ガスシール部には前記反応ガス
通路溝に平行する溝が形成されてなるものであって、こ
のガスシール部に形成された溝の両端開口部が各々前記
マニホールドの外に連通するよう構成されることを特徴
とする燃料電池。1. A single cell comprising a matrix holding an electrolyte and anodes and cathodes disposed on both main surfaces thereof sandwiched between porous carbon plates having reaction gas passage grooves formed therein, through a separator. In a fuel cell comprising a plurality of stacked and manifolds for supplying and discharging a reaction gas to the side surfaces of the stacked body, the porous carbon plate is formed by filling a filler at both ends on a side parallel to the reaction gas passage. A gas seal portion, wherein the gas seal portion is formed with a groove parallel to the reaction gas passage groove, and both ends of the groove formed in the gas seal portion are respectively formed in the manifold. A fuel cell configured to communicate with the outside. 【請求項２】前記ガスシール部に形成された溝に、マト
リックスと同質の材料とリン酸の混合物を充填してなる
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。2. The fuel cell according to claim 1, wherein a groove formed in the gas seal portion is filled with a mixture of a material having the same quality as the matrix and phosphoric acid. 【請求項３】前記ガスシール部に形成された溝の内壁面
には電気絶縁処理を施し、さらに、溝内部に燃料ガス酸
化触媒とリン酸の混合物を充填してなることを特徴とす
る請求項１に記載の燃料電池。3. An inner wall surface of a groove formed in the gas seal portion is subjected to an electrical insulation treatment, and the groove is filled with a mixture of a fuel gas oxidation catalyst and phosphoric acid. Item 2. The fuel cell according to Item 1, 【請求項４】前記燃料ガス酸化触媒として、燃料電池の
アノードあるいはカソード用として用いられる触媒を使
用することを特徴とする請求項３に記載の燃料電池。4. The fuel cell according to claim 3, wherein a catalyst used for an anode or a cathode of a fuel cell is used as the fuel gas oxidation catalyst.