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公開番号2024157054
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2024144195,2021089381
出願日2024-08-26,2021-05-27
発明の名称燃料電池用のセパレータ
出願人トヨタ紡織株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/0258 20160101AFI20241029BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】発電効率を向上できる燃料電池用のセパレータを提供する。
【解決手段】燃料電池用のセパレータは、燃料電池のMEAに当接する当接面30aを有し、当接面30aに、燃料ガスが流通する複数の溝流路37が並んで設けられている。複数の溝流路37は、当接面30aの面方向において波状に延在するとともに第3方向Zにおいて最も外側に位置する溝流路37である外側溝流路37Aを含んでいる。外側溝流路37Aは、第3方向Zにおいて当接面30aの外縁よりも外側に位置する部分を有している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池の発電部に当接する当接面を有し、前記当接面に、反応ガスが流通する複数の溝流路が並んで設けられている燃料電池用のセパレータであって、
前記溝流路の各々が並ぶ方向を並び方向とするとき、
複数の前記溝流路は、前記当接面の面方向において波状に延在するとともに前記並び方向において最も外側に位置する前記溝流路である外側溝流路を含んでおり、
前記外側溝流路は、前記並び方向において前記当接面の外縁よりも外側に位置する部分を有している、
燃料電池用のセパレータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用のセパレータに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池スタックを構成する単セルが開示されている。この単セルは、膜電極接合体（Membrane Electrode Assembly 、以下、ＭＥＡ）と、ＭＥＡを挟持する第１セパレータ及び第２セパレータとを有している。
【０００３】
ＭＥＡは、電解質膜及び触媒層を有する触媒層接合電解質膜（Catalyst Coated Membrane、以下、ＣＣＭ）と、ＣＣＭの両面にそれぞれ設けられたガス拡散層（Gas Diffusion Layer 、以下、ＧＤＬ）とを有している。
【０００４】
第１セパレータは、酸化ガス用の複数の第１溝流路と、冷却媒体用の複数の冷却溝流路とを有している。第１溝流路は、直線形状であり、第１セパレータの面のうちＭＥＡと対向する面に形成されている。第１溝流路の凹凸と冷却溝流路の凹凸とは、表裏一体の関係にある。
【０００５】
第２セパレータは、燃料ガス用の複数の第２溝流路と、冷却媒体用の複数の冷却溝流路とを有している。第２溝流路は、波線形状であり、第２セパレータの面のうちＭＥＡと対向する面に形成されている。第２溝流路の凹凸と冷却溝流路の凹凸とは、表裏一体の関係にある。第２溝流路の振幅は、第２セパレータと対向する第１セパレータにおいて複数の第１溝流路の裏面を構成する複数の凸部と重なるような大きさに設定されている。
【０００６】
こうした単セルによれば、単セル同士を積層した際に、一方の単セルにおける第２溝流路を構成する凸部と、他方の単セルにおける第１溝流路の裏面を構成する凸部との接触部分が多くなる。そのため、隣接するセパレータ同士の接触構造の安定性、ひいては単セル同士の接触構造の安定性が向上する。
【０００７】
また、こうした単セルによれば、燃料ガスは、第２セパレータの第２溝流路を流れる過程で、同セパレータと隣接するＧＤＬに徐々に潜り込む。このようにして、ＧＤＬに燃料ガスが潜り込むことによって発電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１８－７８０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、こうした単セルにおいては、発電効率を向上させるために、ＧＤＬのより広い範囲に対して燃料ガスを潜り込ませることが望まれている。
なお、こうした課題は、燃料ガス用の溝流路を有するセパレータに限定されず、酸化ガス用の溝流路を有するセパレータにおいても同様に生じる。
【００１０】
本発明の目的は、発電効率を向上できる燃料電池用のセパレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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