(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質導電材料によって形成された第１の電極と第２の電極との間に
プロトン伝導体膜が積層された構成を有する燃料電池セルが複数積層された燃料電池に
おいて、隣接して積層される前記燃料電池セルの間に配置されるセパレータであって、
このセパレータに、第１のガスの供給口として機能する第１の貫通孔と、前記第１の
ガスの流出口として機能する第２の貫通孔と、第２のガスの供給口として機能する第３
の貫通孔と、前記第２のガスの流出口として機能する第４の貫通孔とが形成され、
前記セパレータの第１の面に互いに離間した複数の凹部が形成され、この複数の凹部
は、前記第１の貫通孔に連通して形成された第１の凹部と、前記第２の貫通孔に連通し
て形成された第２の凹部と、前記第１の凹部と前記第２の凹部を結ぶ方向に沿って形成
された第３の凹部とを含み、
前記セパレータの前記第１の面に対向する第２の面に互いに離間した複数の凹部が形
成され、この複数の凹部は、前記第３の貫通孔に連通して形成された第４の凹部と、前
記第４の貫通孔に連通して形成された第５の凹部と、前記第４の凹部と前記第５の凹部
を結ぶ方向に沿って形成された第６の凹部とを含み、
前記第１の貫通孔から供給された前記第１のガスが、前記第１の面に形成された前記
第１の凹部、前記第２の凹部、前記第３の凹部及び前記第１の電極の内部を流れ、前記
第２の貫通孔から流出し、
前記第３の貫通孔から供給された前記第２のガスが、前記第２の面に形成された前記
第４の凹部、前記第５の凹部、前記第６の凹部及び前記第２の電極の内部を流れ、前記
第４の貫通孔から流出していく、
燃料電池用のセパレータ。
【請求項２】
前記第１及び第２の面に形成された複数の凹部が、規則的なパターンにしたがって形成された、請求項１に記載の燃料電池用のセパレータ。
【請求項３】
前記第１及び第２の面に垂直な方向からそれぞれ見た、前記第１及び第２の面に形成された複数の凹部の開口の形状が、多角形である、請求項１又は請求項２に記載の燃料電池用のセパレータ。
【請求項４】
前記第１及び第２の面に形成された複数の凹部の開口の形状が、矩形又は三角形である、請求項３に記載の燃料電池用のセパレータ。
【請求項５】
前記第１及び第２の面に垂直な方向からそれぞれ見た、前記第１及び第２の面に形成された複数の凹部の開口の形状が、円形又は楕円形である、請求項１又は請求項２に記載の燃料電池用のセパレータ。
【請求項６】
前記セパレータが導導体によって形成された、請求項１又は請求項２に記載の燃料電池用のセパレータ。
【請求項７】
前記セパレータが絶縁体によって形成され、前記第１の面に形成された複数の凹部のそれぞれの開口位置に対応した貫通孔を有する導電体からなる第１の集電板が、前記第１の電極と前記セパレータとの間に配置され、前記第２の面に形成された複数の凹部のそれぞれの開口位置に対応した貫通孔を有する導電体からなる第２の集電板が、前記第２の電極と前記セパレータとの間に配置された、請求項１又は請求項２に記載の燃料電池用のセパレータ。
【請求項８】
前記第１の面に垂直な方向から見た前記第１及び第２の凹部の開口の形状、前記第２の面に垂直な方向から見た前記第３及び第４の凹部の開口の形状がそれぞれ、正方形であり、前記第３の凹部であって前記第３及び第４の貫通孔に隣り合って前記第１の面に形成された凹部の開口の前記第１の面に垂直な方向から見た形状が三角形であり、前記第６の凹部であって前記第１及び第２の貫通孔に隣り合って前記第２の面に形成された凹部の開口の前記第２の面に垂直な方向から見た形状が三角形である、請求項１に記載の燃料電池用のセパレータ。
【請求項９】
前記第１のガスが酸素ガス又はエアであり、前記第１の電極が酸素電極であり、前記第２のガスが水素ガスであり、前記第２の電極が水素電極である、請求項１又は請求項８に記載の燃料電池用のセパレータ。
【請求項１０】
多孔質導電材料によって形成された第１の電極と、プロトン伝導体
膜と、多孔質導電材料によって形成された第２の電極とを備えた２以上の燃料電池セル
が、セパレータを介して、積層された燃料電池であって、
前記セパレータに、第１のガスの供給口として機能する第１の貫通孔と、前記第１の
ガスの流出口として機能する第２の貫通孔と、第２のガスの供給口として機能する第３
の貫通孔と、前記第２のガスの流出口として機能する第４の貫通孔とが形成され、
前記セパレータの第１の面に互いに離間した複数の凹部が形成され、この複数の凹部
は、前記第１の貫通孔に連通して形成された第１の凹部と、前記第２の貫通孔に連通し
て形成された第２の凹部と、前記第１の凹部と前記第２の凹部を結ぶ方向に沿って形成
された第３の凹部とを含み、
前記セパレータの前記第１の面に対向する第２の面に互いに離間した複数の凹部が形 成され、この複数の凹部は、前記第３の貫通孔に連通して形成された第４の凹部と、前
記第４の貫通孔に連通して形成された第５の凹部と、前記第４の凹部と前記第５の凹部
を結ぶ方向に沿って形成された第６の凹部とを含み、
前記第１の貫通孔から供給された前記第１のガスが、前記第１の面に形成された前記
第１の凹部、前記第２の凹部、前記第３の凹部及び前記第１の電極の内部を流れ、前記
第２の貫通孔から流出し、
前記第３の貫通孔から供給された前記第２のガスが、前記第２の面に形成された前記
第４の凹部、前記第５の凹部、前記第６の凹部及び前記第２の電極の内部を流れ、前記
第４の貫通孔から流出していく、
燃料電池。
【請求項１１】
前記第１及び第２の面に形成された複数の凹部が、規則的なパターンにしたがって形成された、請求項１０に記載の燃料電池。
【請求項１２】
前記セパレータが導導体によって形成された、請求項１０又は請求項１１に記載の燃料電池。
【請求項１３】
前記燃料電池セルのそれぞれは、導電性材料によって形成され複数の貫通孔が形成され前記第１の電極に積層された第１の集電板と、導電性材料によって形成され複数の貫通孔が形成され前記第２の電極に積層された第２の集電板とを含み、前記セパレータが、絶縁体によって形成され、前記セパレータの第１の面に形成された複数の凹部が、前記第１の集電板に形成された複数の貫通孔と連通し、前記セパレータの第２の面に形成された複数の凹部が、前記第２の集電板に形成された複数の貫通孔と連通するように、前記セパレータが、前記第１の集電板および前記第２の集電板と密着された、請求項１０又は請求項１１に記載の燃料電池。
【請求項１４】
前記第１の集電板に形成された複数の貫通孔が、前記セパレータの前記第１の面に形成された複数の凹部の開口と同じ形状を有している、請求項１３に記載の燃料電池。
【請求項１５】
前記第２の集電板に形成された複数の貫通孔が、前記セパレータの前記第２の面に形成された複数の凹部の開口と同じ形状を有している、請求項１３に記載の燃料電池。
【請求項１６】
前記第１の面に垂直な方向から見た前記第１及び第２の凹部の開口の形状、前記第２の面に垂直な方向から見た前記第３及び第４の凹部の開口の形状がそれぞれ、正方形であり、前記第３の凹部であって前記第３及び第４の貫通孔に隣り合って前記第１の面に形成された凹部の開口の前記第１の面に垂直な方向から見た形状が三角形であり、前記第６の凹部であって前記第１及び第２の貫通孔に隣り合って前記第２の面に形成された凹部の開口の前記第２の面に垂直な方向から見た形状が三角形である、請求項１０又は請求項１３に記載の燃料電池。
【請求項１７】
前記第１のガスが酸素ガス又はエアであり、前記第１の電極が酸素電極であり、前記第２のガスが水素ガスであり、前記第２の電極が水素電極である、請求項１０、請求項１３、請求項１６の何れか１項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池用のセパレータおよび燃料電池に関するものであり、さらに詳細には、水素電極と効率よく、接触するように、水素ガスを供給するとともに、酸素電極と効率よく、接触するように、酸素ガスあるいはエアを供給することができ、しかも、低コストで製造することのできる燃料電池用のセパレータおよび複数の燃料電池セルを備え、発電効率が高く、しかも、低コストで製造することのできる燃料電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
産業革命以後、自動車などのエネルギー源としてはもちろん、電力製造などのエネルギー源として、ガソリン、軽油などの化石燃料が広く用いられてきた。この化石燃料の利用によって、人類は飛躍的な生活水準の向上や産業の発展などの利益を享受することができたが、その反面、地球は深刻な環境破壊の脅威にさらされ、さらに、化石燃料の枯渇の虞が生じてその長期的な安定供給に疑問が投げかけられる事態となりつつある。
【０００３】
そこで、水素は、水に含まれ、地球上に無尽蔵に存在している上、物質量あたりに含まれる化学エネルギー量が大きく、また、エネルギー源として使用するときに、有害物質や地球温暖化ガスなどを放出しないなどの理由から、化石燃料に代わるクリーンで、かつ、無尽蔵なエネルギー源として、近年、大きな注目を集めるようになっている。
【０００４】
ことに、近年は、水素エネルギーから電気エネルギーを取り出すことができる燃料電池の研究開発が盛んにおこなわれており、大規模発電から、オンサイトな自家発電、さらには、自動車用電源としての応用が期待されている。
【０００５】
水素エネルギーから電気エネルギーを取り出す燃料電池は、水素ガスが供給される水素電極と、酸素が供給される酸素電極と、プロトン伝導体膜とを有している。
【０００６】
具体的には、水素電極において、
２Ｈ２  →  ４Ｈ＋＋４ｅ−
の反応が起こって、水素電極に供給された水素ガスが、触媒の作用によって、プロトン（陽子）と電子に解離され、電子は水素電極において、吸収される。
【０００７】
生成されたプロトンは、プロトン伝導体膜を介して、酸素電極に運ばれるとともに、水素電極において、吸収された電子は、負荷を経由して、酸素電極に運ばれ、触媒の作用により、酸素電極に供給された酸素が、プロトン伝導体膜を介して、以下のようにして、水素電極から運ばれたプロトンおよび電子と結合して、水を生成する。
【０００８】
Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−  →  ２Ｈ２Ｏ
以上のようにして、水素電極と酸素電極との間に、起電力が生じ、負荷に電流が流れるように、燃料電池は構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、所定の出力電圧が生成されるように、このように構成された燃料電池を１つのセルとして、複数の燃料電池セルを積層して、燃料電池モジュールが形成されるが、その際、互いに積層される燃料電池セルの間に設けられるセパレータは、水素ガスを、水素電極と効率よく、接触するように、供給し、また、酸素ガスあるいはエアを、酸素電極と効率よく、接触するように、供給する機能を有していることが必要である。
【００１０】
そのため、従来は、セパレータの一方の面に、水素ガスを導く連続的な溝を形成し、他方の面に、酸素ガスあるいはエアを導く連続的な溝を形成していたが、水素電極と効率よく、接触するように、水素ガスを供給し、また、酸素電極と効率よく、接触するように、酸素ガスあるいはエアを供給する必要があるため、必然的に、細い連続的な溝を複雑なパターンで形成せざるを得ず、その結果、セパレータのコストが高くなるという問題があった。
【００１１】
したがって、本発明は、水素電極と効率よく、接触するように、水素ガスを供給するとともに、酸素電極と効率よく、接触するように、酸素ガスあるいはエアを供給することができ、しかも、低コストで製造することのできる燃料電池用のセパレータおよび複数の燃料電池セルを備え、発電効率が高く、しかも、低コストで製造することのできる燃料電池を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、両面に、互いに連続しない複数の凹部が形成されたセパレータによって達成される。
【００１３】
本発明によれば、水素電極板と、プロトン伝導体膜と、酸素電極板を備えた燃料電池セルを、セパレータを介して、積層して、構成した燃料電池のセパレータの両面には、互いに連続しない複数の凹部が形成されているので、セパレータの一方の面に形成された複数の穴の１つに供給された水素ガスは、多孔質材料によって形成された水素電極の内部を通って、セパレータの一方の面に形成された隣接する穴に流れ込み、セパレータの一方の面に形成された隣接する穴に流れ込んだ水素ガスは、さらに、多孔質材料によって形成された水素電極の内部を通って、セパレータの一方の面に形成された隣接する穴に流れ込むから、水素ガスを水素電極と効率よく、接触させることができ、一方、セパレータの他方の面に形成された複数の穴の１つに供給された酸素ガスあるいはエアは、多孔質材料によって形成された酸素電極の内部を通って、セパレータの他方の面に形成された隣接する穴に流れ込み、セパレータの他方の面に形成された隣接する穴に流れ込んだ酸素ガスあるいはエアは、さらに、多孔質材料によって形成された酸素電極の内部を通って、セパレータの他方の面に形成された隣接する穴に流れ込むから、酸素ガスあるいはエアを、酸素電極と効率よく、接触させることが可能になり、また、セパレータは、その両面に、複数の凹部が形成されているに過ぎないから、きわめて容易に、セパレータを加工することができ、したがって、水素電極と効率よく、接触するように、水素ガスを供給するとともに、酸素電極と効率よく、接触するように、酸素ガスあるいはエアを供給することができ、しかも、低コストで製造することのできるセパレータを提供することが可能となり、ひいては、発電効率が高く、しかも、低コストで製造することのできる燃料電池を提供することが可能になる。
【００１４】
本発明の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、規則的なパターンにしたがって、形成されている。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、規則的なパターンにしたがって、形成されているから、より均一に、水素ガスを水素電極と接触させることが可能になるとともに、より均一に、酸素ガスあるいはエアを酸素電極と接触させることが可能になる。
【００１６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記両面に、前記複数の凹部が、同じ規則的なパターンにしたがって、形成されている。
【００１７】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、セパレータの両面に、複数の凹部が、同じ規則的なパターンにしたがって、形成されているから、セパレータを、より低コストで製造することが可能になる。
【００１８】
本発明の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、それぞれ、略多角形断面を有している。
【００１９】
本発明の好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、それぞれ、略多角形断面を有しているから、セパレータを、より容易に加工することが可能になる。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、それぞれ、略矩形断面を有している。
【００２１】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、それぞれ、略矩形断面を有しているから、セパレータを、より容易に加工することが可能になる。
【００２２】
本発明のさらに別の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、それぞれ、略三角形断面を有している。
【００２３】
本発明のさらに別の好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、それぞれ、略三角形断面を有しているから、セパレータを、より容易に加工することが可能になる。
【００２４】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、それぞれ、略円形断面を有している。
【００２５】
本発明の別の好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、それぞれ、略円形断面を有しているから、セパレータを、より容易に加工することが可能になる。
【００２６】
本発明の他の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、それぞれ、略楕円形断面を有している。
【００２７】
本発明の他の好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、それぞれ、略楕円形断面を有しているから、セパレータを、より容易に加工することが可能になる。
【００２８】
本発明の好ましい実施態様においては、前記セパレータが、良導体によって形成されている。
【００２９】
本発明の好ましい実施態様によれば、セパレータが、良導体によって形成されているから、セパレータの一方の面を水素電極と接触させ、セパレータの他方の面を酸素電極と接触させることによって、電気的な導通をとって、燃料電池を構成することができ、したがって、集電体を設ける必要がないから、燃料電池の構成を簡素化することが可能になる。
【００３０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記良導体が、金属、合金、カーボンおよび導電性プラスチックよりなる群から選ばれる材料によって構成されている。
【００３１】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記セパレータが、絶縁体によって形成されている。
【００３２】
本発明の別の好ましい実施態様によれば、セパレータが、絶縁体によって形成されているから、セパレータを、その一方の面が水素電極の集電体に接触し、他方の面が酸素電極の集電体に接触するように、積層することによって、燃料電池を構成することが可能になる。
【００３３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記絶縁体が、プラスチック、セラミックおよびガラスから選ばれた材料によって構成されている。
【００３４】
本発明の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、切削加工によって形成されている。
【００３５】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、射出成形によって形成されている。
【００３６】
本発明の他の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、エッチング加工によって形成されている。
【００３７】
本発明の他の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、放電加工によって形成されている。
【００３８】
本発明の他の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、超音波加工によって形成されている。
【００３９】
本発明の他の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、プレス加工によって形成されている。
【００４０】
本発明の他の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、めっき、スパッタリングおよび蒸着よりなる群から選ばれた方法によって形成されている。
【００４１】
本発明の他の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、彫刻加工によって形成されている。
【００４２】
本発明の前記目的はまた、それぞれが、多孔質材料によって形成された水素電極板を含む水素電極と、プロトン伝導体膜と、多孔質材料によって形成された酸素電極板を含む酸素電極を備えた２以上の燃料電池セルが、セパレータを介して、積層された燃料電池であって、前記セパレータの両面に、互いに連続しない複数の凹部が形成されたことを特徴とする燃料電池によって達成される。
【００４３】
本発明によれば、燃料電池は、それぞれが、多孔質材料によって形成された水素電極板を含む水素電極と、プロトン伝導体膜と、多孔質材料によって形成された酸素電極板を含む酸素電極を備えた２以上の燃料電池セルを、セパレータを介して、積層して形成され、セパレータの両面に、互いに連続しない複数の凹部が形成されているから、セパレータの一方の面に形成された複数の穴の１つに供給された水素ガスは、多孔質材料によって形成された水素電極の内部を通って、セパレータの一方の面に形成された隣接する穴に流れ込み、セパレータの一方の面に形成された隣接する穴に流れ込んだ水素ガスは、さらに、多孔質材料によって形成された水素電極の内部を通って、セパレータの一方の面に形成された隣接する穴に流れ込むから、水素ガスを水素電極と効率よく、接触させることができ、一方、セパレータの他方の面に形成された複数の穴の１つに供給された酸素ガスあるいはエアは、多孔質材料によって形成された酸素電極の内部を通って、セパレータの他方の面に形成された隣接する穴に流れ込み、セパレータの他方の面に形成された隣接する穴に流れ込んだ酸素ガスあるいはエアは、さらに、多孔質材料によって形成された酸素電極の内部を通って、セパレータの他方の面に形成された隣接する穴に流れ込むから、酸素ガスあるいはエアを、酸素電極と効率よく、接触させることが可能になり、また、セパレータは、その両面に、複数の凹部が形成されているに過ぎないから、きわめて容易に、セパレータを加工することができ、したがって、発電効率が高く、しかも、低コストで製造することのできる燃料電池を提供することが可能になる。
【００４４】
本発明の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、規則的なパターンにしたがって、形成されている。
【００４５】
本発明の好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、規則的なパターンにしたがって、形成されているから、より均一に、水素ガスを水素電極と接触させることが可能になるとともに、より均一に、酸素ガスあるいはエアを酸素電極と接触させることが可能になる。
【００４６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記両面に、前記複数の凹部が、同じ規則的なパターンにしたがって、形成されている。
【００４７】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、セパレータの両面に、複数の凹部が、同じ規則的なパターンにしたがって、形成されているから、セパレータを、より低コストで製造することが可能になる。
【００４８】
本発明の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、それぞれ、略多角形断面を有している。
【００４９】
本発明の好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、それぞれ、略多角形断面を有しているから、セパレータを、より容易に加工することが可能になる。
【００５０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、それぞれ、略矩形断面を有している。
【００５１】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、それぞれ、略矩形断面を有しているから、セパレータを、より容易に加工することが可能になる。
【００５２】
本発明のさらに別の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、それぞれ、略三角形断面を有している。
【００５３】
本発明のさらに別の好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、それぞれ、略三角形断面を有しているから、セパレータを、より容易に加工することが可能になる。
【００５４】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、それぞれ、略円形断面を有している。
【００５５】
本発明の別の好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、それぞれ、略円形断面を有しているから、セパレータを、より容易に加工することが可能になる。
【００５６】
本発明の他の好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、それぞれ、略楕円形断面を有している。
【００５７】
本発明の他の好ましい実施態様によれば、セパレータの複数の凹部が、それぞれ、略楕円形断面を有しているから、セパレータを、より容易に加工することが可能になる。
【００５８】
本発明の好ましい実施態様においては、前記セパレータが、良導体によって形成されている。
【００５９】
本発明の好ましい実施態様によれば、セパレータが、良導体によって形成されているから、セパレータの一方の面を水素電極と接触させ、セパレータの他方の面を酸素電極と接触させることによって、電気的な導通をとって、燃料電池を構成することができ、したがって、集電体を設ける必要がないから、燃料電池の構成を簡素化することが可能になる。
【００６０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記良導体が、金属、合金、カーボンおよび導電性プラスチックよりなる群から選ばれる材料によって構成されている。
【００６１】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記水素電極が、さらに、前記水素電極板に積層され、複数の穴が形成された集電板を含むとともに、前記酸素電極が、さらに、前記酸素電極板に積層され、複数の穴が形成された集電板を含み、前記セパレータが、絶縁体によって形成され、前記セパレータの一方の面に形成された前記複数の凹部が、前記水素電極の前記集電板に形成された前記複数の穴と連通し、前記セパレータの他方の面に形成された前記複数の凹部が、前記酸素電極の前記集電板に形成された前記複数の穴と連通するように、前記セパレータが、前記水素電極および前記酸素電極と当接されている。
【００６２】
本発明の別の好ましい実施態様によれば、セパレータを、その一方の面が水素電極の集電体に接触し、他方の面が酸素電極の集電体に接触するように、積層することによって、燃料電池を構成することが可能になる。
【００６３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記絶縁体が、プラスチック、セラミックおよびガラスから選ばれた材料によって構成されている。
【００６４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記水素電極の前記集電板に形成された前記複数の穴が、規則的なパターンにしたがって、形成されている。
【００６５】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、水素電極の集電板に形成された複数の穴が、規則的なパターンにしたがって、形成されているから、より均一に、水素ガスを水素電極と接触させることが可能になる。
【００６６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記酸素電極の前記集電板に形成された前記複数の穴が、規則的なパターンにしたがって、形成されている。
【００６７】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、酸素電極の集電板に形成された複数の穴が、規則的なパターンにしたがって、形成されているから、より均一に、酸素ガスあるいはエアを酸素電極と接触させることが可能になる。
【００６８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記水素電極の前記集電板に形成された前記複数の穴が、前記セパレータの前記一方の面に形成された前記複数の凹部と、同じ規則的なパターンにしたがって、形成されている。
【００６９】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、水素電極の前記集電板に形成された複数の穴が、セパレータの一方の面に形成された複数の凹部と、同じ規則的なパターンにしたがって、形成されているから、さらに均一に、水素ガスを水素電極と接触させることが可能になる。
【００７０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記酸素電極の前記集電板に形成された前記複数の穴が、前記セパレータの前記他方の面に形成された前記複数の凹部と、同じ規則的なパターンにしたがって、形成されている。
【００７１】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、酸素電極の集電板に形成された複数の穴が、セパレータの他方の面に形成された複数の凹部と、同じ規則的なパターンにしたがって、形成されているから、さらに均一に、酸素ガスを酸素電極と接触させることが可能になる。
【００７２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、切削加工によって形成されている。
【００７３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、射出成形によって形成されている。
【００７４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、エッチング加工によって形成されている。
【００７５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、放電加工によって形成されている。
【００７６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、超音波加工によって形成され前記セパレータの前記複数の凹部が、プレス加工によって形成されている。
【００７７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、めっき、スパッタリングおよび蒸着よりなる群から選ばれた方法によって形成されている。
【００７８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記セパレータの前記複数の凹部が、彫刻加工によって形成されている。
【００７９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記水素電極の前記集電板に形成された前記複数の穴が、前記セパレータの前記複数の凹部と同じ断面を有している。
【００８０】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、水素電極の集電板に形成された複数の穴が、セパレータの複数の凹部と同じ断面を有しているから、さらに均一に、水素ガスを水素電極と接触させることが可能になる。
【００８１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記酸素電極の前記集電板に形成された前記複数の穴が、前記セパレータの前記複数の凹部と同じ断面を有している。
【００８２】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、酸素電極の集電板に形成された複数の穴が、セパレータの複数の凹部と同じ断面を有しているから、さらに均一に、酸素ガスを酸素電極と接触させることが可能になる。
【００８３】
本発明においては、プロトン導電体膜を構成するプロトン伝導体としては、プロトン伝導能力を有するものであれば、任意の材料を用いることができるが、加湿の必要がないなどの観点から、フラレノールなどのフラーレン誘導体が好ましく用いられる。
【００８４】
本発明において、フラーレン誘導体とは、フラーレン分子を構成する炭素原子にプロトン解離性の基を導入してなるものをいう。
【００８５】
本明細書において、「プロトンの解離」とは、「電離によって、プロトンが離れること」を意味し、「プロトン解離性の基」とは、「プロトンが、電離によって、離脱し得る基」を意味するものである。
【００８６】
本発明において、プロトン解離性の基を導入するフラーレン分子は、球状炭素クラスター分子であればよく、とくに限定されるものではないが、Ｃ３６、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８０、Ｃ８２、Ｃ８４などから選ばれるフラーレン分子の単体またはこれらの２種以上の混合物が好ましく用いられる。
【００８７】
本発明において、プロトン解離性の基は、−ＸＨによって表わすことができる。ここに、Ｘは、２価の結合手を有する任意の原子または原子団であり、Ｈは水素原子である。
【００８８】
本発明において、プロトン解離性の基は、好ましくは、−ＯＨまたは−ＹＯＨによって表わされる。ここに、Ｙは、２価の結合手を有する任意の原子または原子団である。
【００８９】
本発明において、プロトン解離性の基は、−ＯＨ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ３Ｈおよび−ＯＰＯ（ＯＨ）２よりなる群から選ばれた基であることが好ましく、典型的なフラーレン誘導体としては、ポリ水酸化フラーレン、硫酸水素エステル化フラレノールを挙げることができる。
【００９０】
本発明において、フラーレン誘導体は、フラーレン分子を構成する炭素原子に、プロトン解離性の基とともに、電子吸引基、たとえば、ニトロ基、カルボニル基、カルボキシル基、ニトリル基、ハロゲン化アルキル基、フッ素、塩素などのハロゲン原子などが導入されていることが好ましい。
【００９１】
本発明において、フラーレン分子を構成する炭素原子に導入するプロトン解離性の基の数は、フラーレン分子を構成する炭素原子の数の範囲内で、任意に決定することができるが、５以上であることが好ましく、フラーレンのπ電子性を残し、有効な電子吸引性を出すためには、フラーレン分子を構成する炭素原子の数の１／２以下が好ましい。
【００９２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００９３】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる燃料電池の略断面図である。
【００９４】
図１に示されるように、本実施態様にかかる燃料電池１は、それぞれが、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された水素電極２と、プロトン伝導体膜３と、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された酸素電極４が積層されて構成された４つの燃料電池セル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを備えている。
【００９５】
図１に示されるように、隣接して積層される燃料電池セル５ａと燃料電池セル５ｂの間には、セパレータ６ａが配置され、隣接して積層される燃料電池セル５ｂと燃料電池セル５ｃの間には、セパレータ６ｂが、隣接して積層される燃料電池セル５ｃと燃料電池セル５ｄの間には、セパレータ６ｃが、それぞれ、配置されている。
【００９６】
さらに、図１に示されるように、燃料電池セル５ａの酸素電極４の上面には、クランプ板７ａが配置され、燃料電池セル５ｄの水素電極２の下面には、クランプ板７ｂが配置されている。
【００９７】
本実施態様においては、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａ、７ｂは、金属、合金、カーボン、導電性プラスチックなどの導電体によって形成されている。
【００９８】
図２は、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａの燃料電池セル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの酸素電極４側の表面の略平面図であり、図３は、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ｂの燃料電池セル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの水素電極２側の略平面図である。
【００９９】
図２に示されるように、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａの四隅部には、４つの貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが形成され、貫通孔１０ａは、エアの供給口として機能し、貫通孔１０ｂは、エアの流出口として、機能するように構成されている。
【０１００】
また、貫通孔１０ｃは、水素ガスの供給口として機能し、貫通孔１０ｄは、水素ガスの流出口として、機能するように構成されている。
【０１０１】
ここに、貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、燃料電池１の全体を貫通している。
【０１０２】
さらに、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａには、エアの流出口として、機能する３つの切り欠き１１が形成されている。
【０１０３】
図２に示されるように、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａの酸素電極４側の表面には、２０の正方形の凹部１２と、貫通孔１０ｃおよび貫通孔１０ｄと隣り合う２つの三角形の凹部１３が形成されており、エアの供給口として、機能する貫通孔１０ａに隣接する正方形の凹部１２は、その一部が、貫通孔１０ａにより、切り欠かれて、貫通孔１０ａに連通し、エアの流出口として、機能する貫通孔１０ｂに隣接する正方形の凹部１２は、その一部が、貫通孔１０ｂにより、切り欠かれて、貫通孔１０ｂに連通している。
【０１０４】
本実施態様においては、正方形の凹部１２および三角形の凹部１３は、切削加工によって、形成されている。
【０１０５】
図３に示されるように、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ｂの水素電極４側の表面には、２３の正方形の凹部１５と、貫通孔１０ａおよび貫通孔１０ｂと隣り合う２つの三角形の凹部１６が形成されており、水素ガスの供給口として、機能する貫通孔１０ｃに隣接する正方形の凹部１６は、その一部が、貫通孔１０ｃにより、切り欠かれて、貫通孔１０ｃに連通し、水素ガスの流出口として、機能する貫通孔１０ｄに隣接する正方形の凹部１５は、その一部が、貫通孔１０ｄにより、切り欠かれて、貫通孔１０ｄに連通している。
【０１０６】
本実施態様においては、正方形の凹部１５および三角形の凹部１６は、切削加工によって、形成されている。
【０１０７】
図４は、図２のＡ−Ａ線に沿った略一部断面図である。
【０１０８】
図４に示されるように、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃは、それぞれ、燃料電池セル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのカーボンなどの多孔質導電材料によって形成された酸素電極４に密着されており、したがって、貫通孔１０ａから供給されたエアは、貫通孔１０ａに連通する正方形の凹部１２に流入し、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された酸素電極４内に、流入して、貫通孔１０ａに連通する正方形の凹部１２と隣り合う正方形の凹部１２に流れ込む。
【０１０９】
図４に示されるように、エアは、さらに、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された酸素電極４内を通って、次々に、隣り合う正方形の凹部１２あるいは三角形の凹部１３に流入し、エアの流出口として、機能する貫通孔１０ｂあるいは切り欠き１１から、外部に流出する。
【０１１０】
クランプ板７ａに供給されたエアも、同様にして、酸素電極４中を流れて、エアの流出口として、機能する貫通孔１０ｂあるいは切り欠き１１から、外部に流出する。
【０１１１】
図５は、図３のＢ−Ｂ線に沿った略一部断面図である。
【０１１２】
図５に示されるように、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃは、それぞれ、燃料電池セル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのカーボンなどの多孔質導電材料によって形成された水素電極２に密着されているから、貫通孔１０ｃから供給されたエアは、貫通孔１０ｃに連通する正方形の凹部１５に流入し、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された水素電極２内に、流入して、貫通孔１０ｃに連通する正方形の凹部１５と隣り合う正方形の凹部１５に流れ込む。
【０１１３】
図５に示されるように、水素ガスは、さらに、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された水素電極２内を通って、次々に、隣り合う正方形の凹部１５あるいは三角形の凹部１６に流入し、水素ガスの流出口として、機能する貫通孔１０ｄから、外部に流出する。
【０１１４】
クランプ板７ｂに供給されたエアも、同様にして、酸素電極４中を流れて、エアの流出口として、機能する貫通孔１０ｂあるいは切り欠き１１から、外部に流出する。
【０１１５】
本実施態様によれば、エアの供給口として機能する貫通孔１０ａから、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａの酸素電極４に密着された表面に供給されたエアは、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された酸素電極４を通って、次々に、隣り合う正方形の凹部１２あるいは三角形の凹部１３に流入し、エアの流出口として、機能する貫通孔１０ｂあるいは切り欠き１１から、外部に流出するから、単に、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａの酸素電極４側の表面に、互いに離間した凹部１２、１３を形成するだけで、エアを、酸素電極４と効率よく、接触させることが可能になり、低コストで、発電効率の高い燃料電池を製造することが可能になる。
【０１１６】
さらに、本実施態様においては、水素ガスの供給口として機能する貫通孔１０ｃから、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ｂの水素電極２に密着された表面に供給された水素ガスは、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された水素電極２を通って、次々に、隣り合う正方形の凹部１５あるいは三角形の凹部１６に流入し、水素ガスの流出口として、機能する貫通孔１０ｄから、外部に流出するから、単に、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ｂの水素電極２側の表面に、互いに離間した凹部１５、１６を形成するだけで、水素ガスを、水素電極２と効率よく、接触させることが可能になり、低コストで、発電効率の高い燃料電池を製造することが可能になる。
【０１１７】
図６は、本発明の別の実施態様にかかる燃料電池を構成する燃料電池セルおよびその両面に密着されたセパレータの略断面図である。
【０１１８】
図６に示されるように、本実施態様にかかる燃料電池を構成する燃料電池セル２０は、導電性材料によって形成された集電体２１と、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された水素電極２２と、プロトン伝導体膜２３と、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された酸素電極２４と、導電性材料によって形成された集電体２５とが積層されて構成され、セパレータ２６は、それぞれ、集電体２１、２５に密着されている。
【０１１９】
本実施態様においては、図１に示された実施態様と同様に、かかる構成を有する４つの燃料電池セル２０が、セパレータ２６を介して、積層され、最上部の燃料電池セル２０の酸素電極２４に密着された集電体２５に、図２に示される構造を有するセパレータが密着されるとともに、最下の燃料電池セル２０の水素電極２２に密着された集電体２１に、図３に示される構造を有するセパレータが密着されて、燃料電池が構成されている。
【０１２０】
本実施態様において、セパレータ２６は、いずれも、絶縁性のプラスチック、セラミック、ガラスなどによって形成されている。
【０１２１】
本実施態様においても、セパレータ２６の酸素電極２４に密着する集電体２５の側の表面には、図２に示されるのと全く同様のパターンで、正方形の凹部１２および三角形の凹部１３が、切削加工によって形成され、セパレータ２６には、図２に示されるのと全く同様のパターンで、４つの貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄおよび切り欠き１１が形成されている。
【０１２２】
本実施態様においては、酸素電極２４に密着する集電体２５には、図２に示される４つの貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄおよび切り欠き１１に対応する位置に、同一形状の４つの貫通孔（図示せず）および切り欠き（図示せず）が形成されるとともに、図２に示される正方形の凹部１２および三角形の凹部１３に対応する位置に、同一形状の貫通孔３０が形成されている。
【０１２３】
同様に、本実施態様においても、セパレータ２６の水素電極２２に密着する集電体２１の側の表面には、図３に示されるのと全く同様のパターンで、正方形の凹部１５および三角形の凹部１６が、切削加工によって、形成され、セパレータ２６には、図２に示されるのと全く同様のパターンで、４つの貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが形成されている。
【０１２４】
本実施態様においては、水素電極２２に密着する集電体２１には、図３に示される４つの貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに対応する位置に、同一形状の４つの貫通孔（図示せず）が形成されるとともに、図３に示される正方形の凹部１５および三角形の凹部１６に対応する位置に、同一形状の貫通孔３５が形成されている。
【０１２５】
図７は、セパレータ２６に供給されたエアの流れを示す略断面図である。
【０１２６】
図７に示されるように、エアの供給口として機能する貫通孔１０ａから、セパレータ２６の集電体２５に密着された表面に供給されたエアは、貫通孔１０ａに連通するセパレータ２６の正方形の凹部１２に流入し、正方形の凹部１２に対応する位置に形成された集電体２５の貫通孔３０を通って、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された酸素電極２４内に流入し、集電体２５の貫通孔３０を通って、貫通孔１０ａに連通するセパレータ２６の正方形の凹部１２と隣り合う正方形の凹部１２に流れ込む。
【０１２７】
図７に示されるように、エアは、さらに、集電体２５の貫通孔３０を介して、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された酸素電極２４内に流入し、酸素電極２４を通過して、集電体２５の貫通孔３０を介して、次々に、隣り合う正方形の凹部１２あるいは三角形の凹部１３に流入し、エアの流出口として、機能する貫通孔１０ｂあるいは切り欠き１１から、外部に流出する。
【０１２８】
図８は、セパレータ２６に供給された水素ガスの流れを示す略断面図である。
【０１２９】
一方、図８に示されるように、水素ガスの供給口として機能する貫通孔１０ｃから、セパレータ２６の集電体２１に密着された表面に供給された水素ガスは、貫通孔１０ｃに連通するセパレータ２６の正方形の凹部１５に流入し、正方形の凹部１５に対応する位置に形成された集電体２１の貫通孔３５を通って、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された水素電極２２内に流入して、集電体２１の貫通孔３５を通って、貫通孔１０ｃに連通するセパレータ２６の正方形の凹部１５と隣り合う正方形の凹部１５に流れ込む。
【０１３０】
図８に示されるように、水素ガスは、さらに、集電体２１の貫通孔３５を介して、カーボンなどの多孔質導電材料によって形成された水素電極２２内に流入して、水素電極２２を通過し、集電体２１の貫通孔３５を介して、次々に、隣り合う正方形の凹部１５あるいは三角形の凹部１６に流入し、水素ガスの流出口として、機能する貫通孔１０ｄから、外部に流出する。
【０１３１】
したがって、本実施態様によれば、単に、セパレータ２６の酸素電極２４側の表面に、互いに離間した凹部１２、１３を形成するとともに、セパレータ２６の水素電極２２側の表面に、互いに離間した凹部１５、１６を形成し、集電体２５に、セパレータ２６の酸素電極２４側の表面に形成された凹部１２、１３に対応して、貫通孔を形成するとともに、集電体２１に、セパレータ２６の水素電極２２側の表面に形成された凹部１５、１６に対応して、貫通孔を形成し、さらに、集電体２１に、セパレータ２６に形成された４つの貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに対応して、同一形状の貫通孔を形成するとともに、集電体２５に、セパレータ２６に形成された４つの貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄおよび切り欠き１１に対応して、同一形状の貫通孔を形成するだけで、エアを、酸素電極２４と効率よく、接触させるとともに、水素ガスを、水素電極２２と効率よく、接触させることが可能になり、低コストで、発電効率の高い燃料電池を製造することが可能になる。
【０１３２】
また、本実施態様によれば、セパレータ２６が、絶縁性のプラスチック、セラミック、ガラスなどによって形成されているため、集電体２１、２５から、外部に取り出された端子（図示せず）の間を、任意に配線することによって、所望の電圧を得ることができる。
【０１３３】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【０１３４】
たとえば、前記実施態様においては、いずれも、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａならびにセパレータ２６の酸素電極４、２４側の表面に、正方形の凹部１２および三角形の凹部１３が形成されているが、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａならびにセパレータ２６の酸素電極４、２４側の表面に形成される凹部の形状は、正方形、三角形に限定されるものではなく、長方形などの正方形、三角形以外の略多角形断面、略円形断面あるいは略楕円形断面を有する凹部を、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａならびにセパレータ２６の酸素電極４、２４側の表面に形成することもできる。
【０１３５】
また、図６ないし図８に示された実施態様においては、集電体２１および集電体２５は、いずれも、対向するセパレータ２６に形成された正方形の凹部１２、１５、三角形の凹部１３、１６と同じ形状の貫通孔３０、３５を備えているが、集電体２１および集電体２５に、対向するセパレータ２６に形成された凹部１２、１５と同じく、正方形の貫通孔３０、３５を形成し、対向するセパレータ２６に形成された凹部１３、１６と同じく、三角形の貫通孔３０、３５を形成することは必ずしも必要ではなく、対向するセパレータ２６に形成された正方形の凹部１２、１５、三角形の凹部１３、１６を含む断面形状を有していれば、長方形などの正方形、三角形以外の略多角形断面、略円形断面あるいは略楕円形断面を有する貫通孔を、集電体２１および集電体２５に形成するようにしてもよい。
【０１３６】
さらに、前記実施態様においては、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａの正方形の凹部１２、１５、三角形の凹部１３、１６は、いずれも、切削加工によって、形成され、セパレータ２６の正方形の凹部１２、１５、三角形の凹部１３、１６は、いずれも、切削加工によって、形成されているが、これらを、切削加工によって、形成することは必ずしも必要でなく、切削加工にに代えて、射出成形、エッチング加工、放電加工、超音波加工、プレス加工などの機械的な加工方法により、あるいは、めっき、スパッタリング、蒸着などによって、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃおよびクランプ板７ａの正方形の凹部１２、１５、三角形の凹部１３、１６およびセパレータ２６の正方形の凹部１２、１５、三角形の凹部１３、１６を形成することもできる。
【０１３７】
【発明の効果】
本発明によれば、水素電極と効率よく、接触するように、水素ガスを供給するとともに、酸素電極と効率よく、接触するように、酸素ガスあるいはエアを供給することができ、しかも、低コストで製造することのできる燃料電池用のセパレータおよび複数の燃料電池セルを備え、発電効率が高く、しかも、低コストで製造することのできる燃料電池を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる燃料電池の略断面図である。
【図２】図２は、セパレータの燃料電池セルの酸素電極側の略平面図である。
【図３】図３は、セパレータの燃料電池セルの水素電極側の略平面図である。
【図４】図４は、図２のＡ−Ａ線に沿った略一部断面図である。
【図５】図５は、図３のＢ−Ｂ線に沿った略一部断面図である。
【図６】図６は、本発明の別の実施態様にかかる燃料電池を構成する燃料電池セルおよびその両面に密着されたセパレータの略断面図である。
【図７】図７は、セパレータに供給されたエアの流れを示す略断面図である。
【図８】図８は、セパレータに供給された水素ガスの流れを示す略断面図である。
【符号の説明】
１  燃料電池
２  水素電極
３  プロトン伝導体膜
４  酸素電極
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  燃料電池セル
６ａ、６ｂ、６ｃ  セパレータ
７ａ、７ｂ  クランプ板
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  貫通孔
１１  切り欠き
１２  正方形の凹部
１３  三角形の凹部
１５  正方形の凹部
１６  三角形の凹部
２０  燃料電池セル
２１  集電体
２２  水素電極
２３  プロトン伝導体膜
２４  酸素電極
２５  集電体
２６  セパレータ
３０  集電体の貫通孔
３５  集電体の貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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