(57)【要約】      （修正有）【課題】多孔質部材を用いたセパレータの流量制御において、電気化学反応によりガス組成の変化による流量制御設計の困難性を軽減し、多孔質部材の気孔率の調整によらない流量制御設計手段を用いた燃料電池用セパレータおよび燃料電池を提供する。【解決手段】金属板をプレス加工してガス流路を形成した燃料電池用セパレータにおいて、ガスが注入されるガス注入口１０２、又は、ガスが排出されるガス排出口１０３と前記ガス流路との間にガス流量を振り分ける流量制御部１０４，１０５を有し、前記ガス流量制御部が多孔質部材１０９，１１０を有することを特徴とする燃料電池用セパレータとする。【選択図】図１
2010153158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板をプレス加工してガス流路を形成した燃料電池用セパレータにおいて、
ガスが注入されるガス注入口、又は、ガスが排出されるガス排出口と前記ガス流路との間にガス流量を振り分ける流量制御部を有し、前記ガス流量制御部が多孔質部材を有することを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項２】
請求項１において、前記ガス流量制御部が複数のリブと、該リブの間に配置された多孔質部材で構成されることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項３】
請求項１において、前記ガス流量制御部が気孔率の異なる複数の多孔質部材で構成されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項４】
請求項１において、前記流量制御部は流量を振り分ける部材と多孔質部材とで構成され、流量制御部と金属板とは脱着可能な取り付け部を有することを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項５】
電解質層を燃料極と酸素極とで挟持した膜・電極接合体と、
前記燃料極に沿って燃料ガス流路を形成し、前記燃料極に対し電気を誘電する電気誘導部をもつ燃料極セパレータと、
前記酸素極に沿って酸化剤ガス流路を形成し、前記酸素極に対し電気を誘電する電気誘導部をもつ酸素極セパレータとを備えた燃料電池において、
前記酸素極セパレータおよび前記燃料極セパレータは、ガス流量を振り分ける流量制御部を有し、
前記流量制御部が多孔質部材を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項６】
請求項５において、前記ガス流量制御部が複数のリブと、該リブの間に配置された多孔質部材で構成されることを特徴とする燃料電池。
【請求項７】
請求項５において、前記酸素極セパレータおよび前記燃料極セパレータの流量制御部は、気孔率の異なる複数の多孔質部材で構成されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項８】
請求項５において、前記酸素極セパレータおよび前記燃料極セパレータの流量制御部は、流量を振り分ける部材と多孔質部材とで構成され、流量制御部とセパレータの金属板とが脱着可能な取り付け部を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項９】
請求項５において、前記酸素極セパレータおよび前記燃料極セパレータの流量制御部は、流量を振り分ける部分と多孔質部材とで構成され、前記流量を振り分ける部分が多孔質部材に金属部材がはめ込まれた構造、あるいは、金属部材を溶かし込んで成形された構造を有することを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多孔質部材を用いたセパレータを有する燃料電池に関する。本発明の燃料電池は定置用電源および移動体用電源として有用である。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、燃料ガスと酸化剤ガスの電気化学反応により発電した電気を供給するものである。燃料電池の重要な構成要素にセパレータがある。セパレータは、燃料ガスと酸化剤ガスを分離し、ガスが均等に拡散層に行き渡るように工夫された流路構造を持ち、膜・電極接合体（ＭＥＡ）で発電された電気を誘電する電気誘導部をもつものである。セパレータは黒鉛材料と金属材料のものが開発されている。金属材料のセパレータは、腐食への対策が必要になるが、金属材料をプレス成形で流路を形成することができるため、コスト低減や薄型化・軽量化が可能である。金属材料を用いたセパレータは、体積あたりの出力向上が期待でき、高密度出力化や低コスト化のニーズに伴い、広い分野で展開が進められている。
【０００３】
セパレータの流路構造として、ガスを均等に拡散層に行き渡らせるために流路の入口と出口の部分に流量制御部を配置し、ガス流量を流路全体に均一に振り分ける工夫がなされているものがある。流量制御部は、リブをガスの流れに角度をつけるようにして配置することにより、流量を振り分けるが、このとき、ガスの流れに抵抗が生じ、ガスを注入する際の圧力損失が生じる。ガスはエアーブロワーや水素ポンプなどの補機を用いて、自らが発電した電力をもとに流路に送り込こむ。そのため、圧力損失が大きければそれだけ多くの電力を消費してしまい、外部に提供できる電力の比率が小さくなり効率に影響を与える。従って、流量制御部においては圧力損失をできるだけ少なくするために、流れを振り分けるためのリブを少なく配置することがポイントとなる。しかし、その結果、流量制御部において、リブと電極との接触面積が小さくなり、電気誘導性が低下し発電作用が小さくなるという問題を有している。
【０００４】
一方、多孔質部材を用いたセパレータが開発されており、このセパレータにより電気誘導性低下の問題を解決することができる。例えば特許文献１および特許文献２に開示されているように、多孔質部材は、導電性グラファイト発泡媒体又は伝導金属発泡媒体などの伝導発泡媒体から形成されている。導電性グラファイト発泡媒体には黒鉛化熱分解グラファイトが用いられ、伝導金属発泡媒体には高いグレードのステンレス鋼やニッケル鋼など、低い接触抵抗を備えた金属合金が用いられ、これらの表面にメッキなどの耐酸化処理が施される。多孔質部材は、電極との接触性を良好にし、電気誘導性の低下による発電作用の縮小を改善できる。
【０００５】
多孔質部材を用いた場合、ガスの流れを振り分け、セル面内方向にガス流れの均一化を図る手段として、多孔性媒体の多孔率を空間的に変化させる、すなわち多孔質の疎密度の調整によりガス流れに対する抵抗を空間的に変化させ、ガス流れの均一化を実現する手法や、多孔性媒体に溝を設け、溝の配置の調整によりセル面内方向にガス流れの均一化を図る手法、あるいは、多孔性媒体を分割して配置して多孔性媒体間に流路を構成し、ガス流れの均一化を図る手段がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５１１０７号公報
【特許文献２】特開２００３−８６２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ガスの流れを振り分け、セル面内方向にガス流れの均一化を図る機能は、セパレータの重要な役割である。しかし、従来のガス流れの振り分け手法は、流路全体を通して、多孔性媒体の多孔率の空間的変化を用いてガス流れに対する抵抗を空間的に変化させて行うものであり、これには次の２つの点で問題がある。まず、ガスは電気化学反応に伴い組成が変化する。たとえば、純水素を燃料ガス、空気を酸化剤ガスとする固体高分子型燃料電池を例に取れば、空気極側では、酸化剤ガスは（１）式に示す電気化学反応により電解質膜を通して供給されるＨ+と反応し、ガスの分子数が２倍になり、流量は増加する。一方、燃料極側では、（２）式に示す電気化学反応により燃料ガスはＨ+になり電解質膜を通して空気極側に移動するためガスの分子数は減る一方であり、例えば燃料利用率を８０％に設定した場合、ガス流量は入口時における流量の２０％に減少してしまう。
【０００８】
〔数１〕
Ｏ2＋４Ｈ+＋４ｅ-⇒２Ｈ2Ｏ          （１）
〔数２〕
２Ｈ2⇒４Ｈ+＋４ｅ-                 （２）
【０００９】
このように、電気化学反応によりガスの流量が変化するため、流路全体を通して、多孔性媒体の多孔率の空間的変化を用いてガス状流れに対する抵抗を空間的に変化させて行う手法は、流量の制御が困難であり形状設計が難しい。
【００１０】
次に、多孔性媒体を流れるガスは、多孔性媒体の多孔率により多孔性媒体から受ける流れ抵抗が異なる。流れ抵抗は（３）式で計算される圧力の大きさとして表せる。
【００１１】
（３）式において、Δｐは多孔性媒体から受ける圧力、ｖは流体の速度、αは多孔性媒体の透過係数、μはガス流体の粘度、Ｃは多孔性媒体の慣性による抵抗係数、ρはガス流体の密度である。この式から、多孔性媒体から受ける圧力Δｐは、粘性による損失項（ダルシー数，（３）式右辺第１項）と慣性による損失項（（３）式右辺第２項）の２つの部分で構成される。
【００１２】
【数３】
2010153158.tif 000003
【００１３】
（３）式から、多孔性媒体から受ける圧力（流れ抵抗）は、流速と多孔性媒体の慣性による抵抗係数Ｃに比例し、多孔性媒体の透過係数αに反比例する。特に、右辺第２項は、流速の２乗に比例することから、多孔性媒体から受ける圧力（流れ抵抗）は、流速に大きく依存する。つまり、流速の早い場合と遅い場合ではガス流量を振り分ける作用が異なることを意味する。
【００１４】
図６は、カーボンペーパと呼ばれる多孔質部材について、気孔率と多孔質部材の透過係数αの関係および、気孔率と多孔質部材の慣性抵抗係数Ｃの関係を示したグラフである。図６において、横軸は多孔質部材の気孔率を、縦軸は多孔質部材の透過係数αおよび多孔質部材の慣性抵抗係数Ｃを示している。縦軸の値が対数で取られていることに注意すると、このグラフから、多孔質部材の気孔率を少しだけ大きくすれば、ガスの通りやすさを示す透過係数αが著しく大きくなる。例えば、気孔率が０.８５の多孔質部材と、０.９５の多孔質部材とでは、透過係数の値や慣性抵抗係数の値が一桁違うことが分る。従って、小さな気孔率の調整でも、ガスの通り易さや多孔質部材の慣性抵抗が大きく変化してしまう。このことからも、多孔質部材の気孔率を調整してガス流量を制御することは困難である。
【００１５】
本発明の目的は、多孔質部材を用いたセパレータの流量制御において、電気化学反応によりガス組成の変化による流量制御設計の困難性を軽減し、多孔質部材の気孔率の調整によらない流量制御設計手段を用いた燃料電池用セパレータおよび燃料電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の燃料電池用セパレータは、金属板をプレス加工してガス流路を形成した燃料電池用セパレータにおいて、ガスが注入されるガス注入口、又は、ガスが排出されるガス排出口と前記ガス流路との間にガス流量を振り分ける流量制御部を有し、前記ガス流量制御部が多孔質部材を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の燃料電池は、電解質層を燃料極と酸素極とで挟持した膜・電極接合体と、前記燃料極に沿って燃料ガス流路を形成し、前記燃料極に対し電気を誘電する電気誘導部をもつ燃料極セパレータと、前記酸素極に沿って酸化剤ガス流路を形成し、前記酸素極に対し電気を誘電する電気誘導部をもつ酸素極セパレータとを備えた燃料電池において、前記酸素極セパレータおよび前記燃料極セパレータは、ガス流量を振り分ける流量制御部を有し、前記流量制御部が多孔質部材を有することを特徴とする。
【００１８】
また、上記燃料電池セパレータ，燃料電池において、前記ガス流量制御部が複数のリブと、該リブの間に配置された多孔質部材で構成されることを特徴とする。
【００１９】
セパレータをガスの流量を振り分ける流量制御部とガスの流量を振り分けない流路部で構成し、流量制御部は、流量を振り分ける複数のリブと、そのリブの間に多孔質部材を配置する。セパレータをガスの流量を振り分ける流量制御部とガスの流量を振り分けない流路部に分割したことにより、電気化学反応によりガス組成の変化による流量制御への影響を流量制御部に限定することができ、流路全体に占める流量制御部の領域を小さくすればするほど、反応領域が小さくなるので、電気化学反応によりガス組成の変化による流配の影響を低減することができる。
【００２０】
また、流量制御部において、リブで流量の振り分けを行うので、多孔質部材の気孔率の調整によらない流量制御が可能になり、セパレータ内流量均一化の制御が容易になる。さらに、リブの間に多孔質部材を配置するので接触抵抗を良好に保つことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、電気化学反応によりガス組成の変化による流量制御設計の困難性を軽減し、多孔質部材の気孔率の調整によらない流量制御設計手段を用いた燃料電池用セパレータおよび燃料電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は本発明に関する第１の実施の形態を示した燃料電池用セパレータの概念図である。セパレータ１００は、燃料ガスと酸化剤ガスを分離し、ガスが均等に拡散層に行き渡るように工夫された流路構造を持ち、後で述べる膜・電極接合体（ＭＥＡ）で発電された電気を誘電するものである。セパレータ１００は、厚さ０.２mmの薄い金属の材料をプレス加工して流路構造を形成している。金属材料としては、ステンレスやチタン，アルミニウムなどを用いることができる。セパレータ１００は、ガスが注入される入口１０２と、ガス流路全域にガスが均等に流れるようにガス流を振り分ける流量制御部１０４，１０５と、ガス流を振り分けない流路部１０１，ガスが排出される出口１０３、および、ガスが外に漏れないように設置したシール材１０６とから構成される。
【００２４】
本発明のセパレータ１００は、ガス流を振り分ける流量制御部１０４，１０５と、ガス流を振り分けない流路部１０１で構成することで、ガス流を振り分ける領域を限定し、流量制御において、電気化学反応によりガス組成の変化による影響を低減することができる。
【００２５】
ガス流量を振り分けない流路部１０１は、０.７５mm間隔に長さ１４４mmの凸部（リブ）１１１が３６本、ガスが流れる流路１１２の面から０.２mmの高さによるようにプレス加工で形成されている。
【００２６】
流量制御部１０４および１０５は、それぞれガスが注入される入口１０２（ガス注入口）とガスが排出される出口１０３（ガス排出口）に隣接するように配置され、多孔質部材１０９，１１０およびガス流量を振り分けるための凸部（リブ）１０７，１０８とで構成される。
【００２７】
凸部（リブ）１０７，１０８は、０.２mmの高さによるようにセパレータをプレス加工して形成され、流量全域に均等にガスが流れるように、ここでは５つの凸部（リブ）を、ガス流に対し異なる角度で配置することにより流れ抵抗を調整している。
【００２８】
多孔質部材１０９，１１０は、導電性グラファイト発泡媒体、又は、伝導金属発泡媒体などの伝導発泡媒体から形成されものである。導電性グラファイト発泡媒体としては黒鉛化熱分解グラファイトを用いることができる。また、伝導金属発泡媒体としては高いグレードのステンレス鋼やニッケル鋼など、低い接触抵抗を備えた金属合金を用いることができる。これらの表面にはメッキなどの耐酸化処理を施したものを用いることができる。ここでは、金属製のニッケル多孔質体をコア部に、耐食用にクロム，チタンなどでコーティングした厚さ０.２mmで気孔率９５％の多孔質部材を用いた。この多孔質部材を図８の８０１に示すような形状に切り抜き、セパレータ１００の流量制御部１０４および１０５に配置することで、セパレータと電極との電気的接触性を良好にし、発電作用を改善している。
【００２９】
本発明では、流量制御部１０４，１０５に、ガス流量を振り分ける凸部（リブ）１０７，１０８を設け、リブの間に多孔質部材１０９，１１０を配置したことを特徴とする。流量制御部１０４，１０５において、ガス流量の振り分けセパレータ１００をプレス加工して形成した凸部で行うことにより、多孔質部材の気孔率の調整によらない流量制御が可能になり、セパレータ内流量の均一化の制御が容易になる。また、リブ間に多孔質部材を配置することで、セパレータと電極との電気的接触性を良好にし、発電作用を改善することができる。
【００３０】
図２は、図１のセパレータ１００において、線１２０での断面を拡大した断面図である。断面図２０２において、リブとリブの間にある多孔質部材１１０の断面２０３の様子を示しており、厚さ２mmの形状で、多孔質部材１１０の端面２０６とガス流量を振り分ける凸部（リブ）１０８の端面２０５が同じ高さに位置している。あとで説明するように、本セパレータ１００を用いて作成する燃料電池では、多孔質部材１１０の端面２０６とガス流量を振り分ける凸部（リブ）１０８の端面２０５に、ＭＥＡの電極の部分が接続される。また、断面図２０２において２０４は、ガスが外に漏れないように設置したシール材１０６の断面を示すものである。
【００３１】
図９および図１０は本発明に関する第２の実施の形態を示した燃料電池用セパレータの概念図である。図１０のセパレータ１０００は、図１に示す本発明に関する第１の実施の形態を示した燃料電池用セパレータ１００と同様に厚さ０.２mmの薄い金属の材料をプレス加工により形成したものである。燃料電池用セパレータ１００と異なる箇所は、ガス流を振り分ける流量制御部１００５，１００６に対応するセパレータ１０００の表面にプレス加工して形成されるガス流量を振り分けるための凸部（リブ）がないところである。すなわち、本実施形態では金属セパレータ本体と凸部とは一体化していない。本発明の第２の実施形態に係る燃料電池用セパレータは、図９に示す多孔質部材９０１をセパレータ１０００に接合し、流量制御部１００５，１００６としたものである。流量制御部に多孔質部材を接合する方法としては、多孔質部材９０１の脱着が容易になるように、多孔質部材９０１に位置決めのための切かき９０４，９０５を設け、セパレータ１０００の流量制御部１００５および１００６に、切かき９０４，９０５の形状に対応する取り付け部１００１，１００２および１００３，１００４を設けてもよい。多孔質部材は、耐食用にクロム，チタンなどで表面をコーティングしたものを用いるが、長い期間、使用していると腐食により電解質膜や触媒層に悪影響を与える懸念がある。そこで定期的に、新しい多孔質部材に取り替えるための脱着の手段があれば便利である。また、燃料電池の運転条件が異なれば、注入するガスの流量が異なり、流量制御部においても、流量を振り分けるリブの形状や多孔質部材を、注入するガスの流量に合せたものを使用する必要がある。図１０の流量制御部の部材を自由に選択できるセパレータ１０００は、注入するガスの流量に合せて適切なリブ形状をもつ多孔質部材を設置するための手段としても有用である。
【００３２】
図９に示す多孔質部材９０１は、複数の異なる多孔質材で構成されるか、多孔質材と金属板で構成してもよい。たとえば、多孔質材９０２は図８にある気孔率９５％の多孔質材８０１を用いてもよく、流量制御部のリブ部１０８，１０７の形状に適合するように切り抜かれた部分９０３に気孔率５％の密な多孔質材を用いてもよく、金属板をはめ込んで成形してもよい。あるいは、気孔率９５％の多孔質材に、流量制御部のリブ部１０８，１０７の形状に相当する部分９０３に、多孔質体のコア部であるニッケルなどの金属を溶解して流し込んだ後、耐食用にクロム，チタンなどでコーティングして作成してもよい。
【００３３】
図３は、本発明のセパレータを用いて作成する燃料電池セル３００を説明する図である。燃料電池セル３００は発電の基本ユニットで、膜・電極接合体（ＭＥＡ）３０２を、アノード側セパレータ３０１と、カソード側セパレータ３０３とで両側から挟むようにして形成される。アノード側セパレータ３０１とカソード側セパレータ３０３とは同じ形式のセパレータを２枚用意し、一方のセパレータを、図３においてＭＥＡ３０２の中央に置いたＺ軸を基準に１８０度回転させた位置に来るように向きを整え、使用する。膜・電極接合体（ＭＥＡ）３０２は、セパレータ１００の流路領域をカバーする広さを持つ必要がある。例えば、流路の領域を幅１７０mm，高さ９４mmとすると、膜・電極接合体（ＭＥＡ）３０２も幅１７０mm，高さ９４mmとなる。
【００３４】
図４は、燃料電池セル３００を中央で切断したときの断面図で、一部分を拡大して示したものである。図４の断面図は、セパレータに図１で説明したセパレータ１００が使われている。図４において、アノード側セパレータ３０１とカソード側セパレータ３０２がＭＥＡ３０３を挟み込むように構成されており、アノード側セパレータ３０１は、流路の断面４０５および電気誘電部の断面４０７がそれぞれ、０.７５mm間隔に配置されるようプレス加工されている。誘電部の断面４０７がＭＥＡ４０３に接続され、ＭＥＡ４０３で発電された電気を伝導することができる。同様に、カソード側セパレータ４０２は、流路の断面４０６および電気誘電部の断面４０８がそれぞれ、０.７５mm間隔に配置されるようプレス加工されている。誘電部の断面４０８がＭＥＡ４０３に接続され、ＭＥＡ４０３で発電された電気を伝導することができる。
【００３５】
次に、膜・電極接合体（ＭＥＡ）３０２について説明する。ＭＥＡは、固体高分子電解質膜の両側にカソード側電極およびアノード側電極が挟み込む形で構成され、固体高分子電解質膜には、プロトン伝導性を有するイオン交換膜、例えば、ナフィオン１１７（Nafion117、175μｍ、Du pont社製）等を用いたフッ素系イオン交換膜が用いられ、カソード側電極およびアノード側電極は、それぞれ触媒反応層と拡散層とで形成される。カソード側拡散層およびアノード側拡散層は、燃料ガスまたは酸化剤ガスの拡散性を高め、発電により発生した反応生成水の排出機能、および電子伝導性を併せ持つ必要がある。例えば、カーボンペーパ，カーボンクロス等の導電性多孔質材料に撥水処理を施したものを適用することができる。ここでは、導電性多孔質材料に厚さ０.２mmのカーボン不織布（東レ社製ＴＧＰ−Ｈ０６０）を用い、撥水処理を施すためフッ素系撥水剤のエマルジョン液（ダイキン製Ｄ１）に浸し、乾燥後３５０℃で１０分間熱処理し、拡散層を形成した。
【００３６】
触媒反応層は、触媒金属を担持した導電性炭素粒子と高分子電解質を主成分とした厚さ０.００５mm程度の薄膜である。アノード側触媒反応層には、平均一次粒子径が３０nmの導電性炭素粒子であるケッチェンブラック（ＡＫＺＯＣhemie社製）に、白金とルテニウムを、それぞれ２５重量％担持させたアノード用触媒担持粒子を使用した。また、カソード側触媒反応層には、ケッチェンブラックに、白金を５０重量％担持させたカソード用触媒担持粒子を使用した。カソード側触媒反応層およびアノード側触媒反応層は、それぞれの触媒担持粒子をイソプロパノール水溶液に分散させた溶液と、高分子電解質、例えばナフィオン１１７をエタノールに分散させた溶液とを、触媒担持粒子と高分子電解質との重量比を１：１になるように混合した後、ビーズミルで高分散させることによりカソード用とアノード用のスラリーを作製し、先に作成したカソード側拡散層およびアノード側拡散層にスプレークオーターを用いて塗布し、これを大気中常温で６時間乾燥させることで形成させた。このようにして、それぞれの拡散層上にカソード側触媒反応層およびアノード側触媒反応層を形成させることで、カソード側電極とアノード側電極を作成した。
【００３７】
次に、本発明に係る実施の形態を示した燃料電池用セル３００について流量制御部に多孔質部材を適用した効果を、実験により検証する。ここでは、セパレータとして、第１の実施の形態で示した図１の燃料電池用セパレータ１００を用いた。比較のために、図５に示す、流量制御部に多孔質部材を適用しないセパレータ５００を用いて、燃料電池用セル３００と同様にして作成した燃料電池用セルについても同じ実験を行った。実験方法は、カソード側に空気を、アノード側に純水素をそれぞれポンプを用いて注入し、電子負荷装置を用いて性能特性を計測する方法で行った。酸素利用率が６０％、水素利用率が８０％になるように、注入する空気および水素の流量を調整し、電子負荷装置の電流密度Ｉ［Ａ／cm2］を徐々に増加させ、その時々の燃料電池用セル３００の電圧Ｅ［Ｖ］を測定し、電流密度Ｉと電圧Ｅの積を電力Ｗ［Ｗ／cm2］として算出した。実験結果を図７に示す。図７の上側の曲線７０１が本発明に関する実施の形態を示した燃料電池用セル３００の実験結果であり、下側の曲線７０２が比較に用いた、図５に示す流量制御部に多孔質部材を適用しないセパレータ５００を用いて作成した燃料電池用セルの実験結果である。この実験結果から、本発明に関する実施の形態を示した燃料電池用セル３００の方が、流量制御部に多孔質部材を適用しないセパレータ５００を用いて作成した燃料電池用セルよりも、高い電力を発生させることができ、流量制御部に多孔質部材を適用した効果が検証できた。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に関する第１の実施の形態を示した燃料電池用セパレータ。
【図２】燃料電池用セパレータの流量制御部の断面図。
【図３】本発明のセパレータを用いて作成する燃料電池セル。
【図４】燃料電池セルを中央で切断したときの断面図。
【図５】比較のために本発明のセパレータを用いないで作成した燃料電池セル。
【図６】気孔率とガス透過係数，慣性抵抗係数の関係を示したグラフ。
【図７】実験による計測結果を説明する図。
【図８】本発明のセパレータの流量制御部に適用する多孔質部材を示した図。
【図９】本発明のセパレータの流量制御部に適用する多孔質部材を示した図。
【図１０】本発明に関する第２の実施の形態を示した燃料電池用セパレータ。
【符号の説明】
【００３９】
１００  セパレータ
１０１  流路部
１０２  入口
１０３  出口
１０４，１０５  流路制御部
１０６  シール材
１０７，１０８  凸部
１０９，１１０  多孔質部材
【図１】
2010153158.tif 000004
【図２】
2010153158.tif 000005
【図３】
2010153158.tif 000006
【図４】
2010153158.tif 000007
【図５】
2010153158.tif 000008
【図６】
2010153158.tif 000009
【図７】
2010153158.tif 000010
【図８】
2010153158.tif 000011
【図９】
2010153158.tif 000012
【図１０】
2010153158.tif 000013