JP2000048832A

JP2000048832A - 固体高分子型燃料電池セパレータ

Info

Publication number: JP2000048832A
Application number: JP10213829A
Authority: JP
Inventors: Michinari Miyagawa; 倫成宮川
Original assignee: Mitsubishi Plastics Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で取り扱い易い燃料電池として使用でき
る部品の小型化が可能で生産性が良好な固体高分子型燃
料電池セパレータを提供する。【解決手段】中央の燃料ガス流路（Ａ）に燃料ガスを
流入・流出させるためのガス通路部（１）を設けた金属
薄板からなる固体高分子型燃料電池セパレータにおい
て、ガス通路部（１）が複数列の隔壁部（１１）とその
上部を被覆するスペーサ（１２）から形成される複数の
溝部（１３）からなり、両端隔壁部の溝側の上側面部に
接着剤がはみ出すことを防止するための堰部（１４）を
設けて、上記両端隔壁部の上部に接着剤（２）を塗布し
て隔壁部（１１）とスペーサ（１２）を接合したことを
特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型で取り扱い易
い燃料電池として使用できる固体高分子型燃料電池セパ
レータであって、特に、部品の小型化が可能で生産性が
良好なセパレータに関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】最近の環境問題や資源問題に
対応して燃料電池の開発が活発に行われている。特に小
型で取り扱い易い燃料電池としては固体高分子型燃料電
池が検討され、さらに電池用のセパレータとして、より
小型化が要求され、また多数のセパレータを重ね合わせ
て使用することから精度が優れ、生産性のよいセパレー
タが要求されている。

【０００３】上記固体高分子型燃料電池ではセパレータ
としてステンレス鋼板等の金属薄板をセパレータ本体と
し、周縁部に耐腐食性のパッキング材を設け、電解質膜
等を介在してセパレータを多数重合した（スタック）構
成のものが知られ、このようなセパレータの一例を図３
の平面図に示した。セパレータの中央部には燃料ガス流
路Ａが設けられ、周縁部に斜線で示したパッキング材３
が被覆してある。燃料ガス等は外部からガス通路部１を
通じて中央の燃料ガス流路Ａに流入・流出される。

【０００４】上記セパレータにおいては、ガス通路部１
はパッキング材３が被覆されるため、図２の概略斜視図
に示すように複数の溝部１３とスペーサ１２により流路
が形成されている。従来、スペーサ１２の接合はガス通
路部１の隔壁部１１上部と接着剤を用いて接合していた
が、接着剤がはみ出し易く、その一部が溝部に入り込み
燃料ガスの正常な流動を阻害するという問題があった。
そこで、溝部にはみ出した接着剤を人手により除去する
作業が必要となり、その生産性が著しく低下するという
問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解消できる固体高分子型燃料電池セパレータを見出し
たものであり、その要旨とするところは、中央の燃料ガ
ス流路Ａに燃料ガスを流入・流出させるためのガス通路
部１を設けた金属薄板からなる固体高分子型燃料電池セ
パレータにおいて、ガス通路部１が複数列の隔壁部１１
とその上部を被覆するスペーサ１２から形成される複数
の溝部１３からなり、両端隔壁部の溝側の上側面部に接
着剤がはみ出すことを防止するための堰部１４を設け
て、上記両端隔壁部の上部に接着剤２を塗布して隔壁部
１１とスペーサ１２を接合したことを特徴とする固体高
分子型燃料電池セパレータにある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明におけるセパレータ本体は金属薄板から形成さ
れ、金属薄板としては、鋼板、ステンレス鋼板、メッキ
処理鋼板、アルミニウム板、銅板、チタン板等が好適で
あるが、これらには、限定されない。厚みは０．３ｍｍ
程度であり、中央部に凹凸状のガス溝パターンにより、
燃料ガス流路Ａが形成される（図３では省略してい
る）。周縁部には反応ガス通路孔や冷却媒体通路が穿孔
され、燃料ガス流路Ａとはガス通路部１により連通され
ている。

【０００７】ガス通路部１は図１、図２に示すように複
数列の隔壁部１１とその上部を被覆するスペーサ１２か
ら形成される複数の溝部１３からなり両端隔壁部の溝側
の上側面部に接着剤がはみ出すことを防止するための堰
部１４を設けてある。

【０００８】堰部１４の深さは溝部１３の深さの１０％
〜５０％の範囲にあることが好ましく、１０％未満では
接着剤のはみ出し防止効果が少なく、５０％を越えると
堰部が強度的に弱くなり易い。上記隔壁部１１の両端部
の上部には接着剤２を塗布して隔壁部１１とスペーサ１
２を接合する。使用する接着剤としては各種組成のもの
が使用できるが耐薬品性や接着強度等の面からシリコー
ン系接着剤の使用が好ましい。接着剤は隔壁部１１の両
端部以外に塗布する必要がなく、この部分は燃料電池と
してスタックを形成するときに締め付けられ密着でき
る。上記堰部１４を設けることにより若干過剰に接着剤
を塗布しても溝部１３にはみ出すことを防止できる。

【０００９】上記内容のガス通路部１を設けた金属薄板
の少なくとも片面の周縁部には、パッキング材３を被覆
する。パッキング材としてはシリコーン樹脂が好まし
く、使用するシリコーン樹脂は液状のシリコーン樹脂で
あって、通常の付加型液状シリコーン樹脂で二液タイプ
のものが使用でき、粘度が１０³〜１０⁴ポイズ（２５
℃）の樹脂が好適に使用できる。

【００１０】シリコーン樹脂層の厚みは０．０５ｍｍ〜
１．０ｍｍの範囲が好ましく、０．０５ｍｍ未満では、
弾力効果が出にくく、パッキング材としての利用性に劣
り、１．０ｍｍを超えるものでは固体高分子型燃料電池
のセパレータ用としての用途では小型化しずらく、また
コスト高になるという問題がある。

【００１１】

【実施例】以下、実施例について説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。（実施例１）長さ１９５ｍｍ×幅１８５ｍｍのセパレー
タ本体に図１、２に示すような、ガス通路部を設けた。
溝１３（幅３．７ｍｍ、深さ０．３ｍｍ、長さ１２ｍ
ｍ）、隔壁部１１の幅１．８ｍｍであって、堰部１４の
深さ０．１ｍｍ（対溝深さの３３％）、厚みは０．０５
ｍｍとした。

【００１２】接着剤としてシリコーン系接着剤（信越化
学工業（株）製商品名「ＫＥ−４５」）を使用して、
ステンレス鋼製のスペーサ（厚さ０．３ｍｍ）を両端隔
壁部の上部に接合した。その後、セパレータ本体周辺縁
部にシリコー樹脂からなるパッキング材を被覆してセパ
レータを得た。得られたセパレータでは、溝部への接着
剤のはみ出しや中央の燃料ガス流路への接着剤を原因と
した異物の付着もなく効率的な生産が可能であった。

【００１３】

【発明の効果】上述したように、本発明の固体高分子型
燃料電池セパレータでは生産性が良好となり、小型で取
り扱い易い燃料電池としての利用性が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明セパレータのガス通路部の断面概略図で
ある。

【図２】ガス通路部の概略斜視図である。

【図３】ガス通路部を設けた固体高分子型燃料電池セパ
レータの概略平面図である。

【符号の説明】

１１ … 隔壁部１２ … スペーサ１３ … 溝部１４ … 堰部２ … 接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央の燃料ガス流路（Ａ）に燃料ガスを
流入・流出させるためのガス通路部（１）を設けた金属
薄板本体からなる固体高分子型燃料電池セパレータにお
いて、ガス通路部（１）が複数列の隔壁部（１１）とそ
の上部を被覆するスペーサ（１２）から形成される複数
の溝部（１３）からなり、両端隔壁部の溝側の上側面部
に接着剤がはみ出すことを防止するための堰部（１４）
を設けて、上記両端隔壁部の上部に接着剤（２）を塗布
して隔壁部（１１）とスペーサ（１２）を接合したこと
を特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータ。
【請求項２】接着剤がシリコーン系接着剤からなるこ
とを特徴とする請求項１記載の固体高分子型燃料電池セ
パレータ。