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公開番号2025005217
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-16
出願番号2023105311
出願日2023-06-27
発明の名称バイポーラプレート、セルの製造方法、セルの評価方法およびバイポーラプレートの評価方法
出願人東京電力ホールディングス株式会社,国立大学法人岩手大学,JFEテクノリサーチ株式会社
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人
主分類C25B 9/23 20210101AFI20250108BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】低コスト化することができるバイポーラプレート、バイポーラプレートの製造方法およびバイポーラプレートの評価方法を提供する。
【解決手段】バイポーラプレート1は、XY平面に沿って延びる第1板部としての基板2と、基板2に対してZ方向の一方側に積層される第2板部としての中間板3と、を備える。中間板3には、XY平面に沿って延びるとともにZ方向に貫通した流路形成部31が形成されている。流路形成部31の内面313を側面とし、基板2の一方側の面としての内面21を底面とした溝状の流路部A1が形成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
所定平面に沿って延びる第１板部と、
前記第１板部に対して板厚方向の一方側に積層される第２板部と、を備え、
前記第２板部には、前記所定平面に沿って延びるとともに前記板厚方向に貫通した流路形成部が形成され、
前記流路形成部の内面を側面とし、前記第１板部の前記一方側の面を底面とした溝状の流路部が形成されていることを特徴とするバイポーラプレート。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記第１板部と前記第２板部とは、別体に構成されるとともに分離可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバイポーラプレート。
【請求項３】
前記第２板部には、少なくとも一面に被膜が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバイポーラプレート。
【請求項４】
前記第１板部の方が前記第２板部よりも厚く、前記第２板部の方が前記被膜よりも厚いことを特徴とする請求項３に記載のバイポーラプレート。
【請求項５】
水電解装置又は燃料電池に用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載のバイポーラプレート。
【請求項６】
前記流路形成部の外周縁の内側領域において、前記第１板部の前記一方側の面の露出した割合が、全体の４０～６０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載のバイポーラプレート。
【請求項７】
前記流路形成部は、複数の直線部と、隣り合う前記直線部の片側端部同士を接続する複数の接続部と、を含む蛇行形状を有し、
前記直線部の幅と、隣り合う前記直線部同士の間隔と、の比率が０．２：１～１：１であることを特徴とする請求項１又は２に記載のバイポーラプレート。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のバイポーラプレートを用いたセルの製造方法であって、
互いに別体に構成された前記第１板部と前記第２板部とを一体化する一体化工程を含むことを特徴とするセルの製造方法。
【請求項９】
請求項１又は２に記載のバイポーラプレートを備えた水電解装置又は燃料電池において、電解又は電池性能特性を評価することを特徴とするセルの評価方法。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載のバイポーラプレートを備えた水電解装置又は燃料電池において、電解又は電池性能特性を評価することを特徴とするバイポーラプレートの評価方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイポーラプレート、セルの製造方法、セルの評価方法およびバイポーラプレートの評価方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料電池又は水分解装置では、エンドプレートであるカソード及びアノードと、これらの間に配置されて水素イオンが通過可能な膜と、が積層され、さらにこの両側にバイポーラプレートが配置される。このような燃料電池又は電気分解装置として、バイポーラプレートが吸熱器として機能するとともに放熱構造が設けられた電気化学セルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された電気化学セルでは、バイポーラプレートは、アルミニウムや鋼、ステンレス鋼、チタン、銅、Ｎｉ－Ｃｒ合金、インコネル等の電気及び熱伝導性材料から作製されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－５３０７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたようなバイポーラプレートを燃料電池又は水分解装置において用いる際、アノード側およびカソード側の少なくとも一方に、水やガスを供給するまたは排出するための流路を形成する必要がある。溝状の流路は、例えば切削等の加工により形成される。しかしながら、バイポーラプレートは、機械的強度や電気化学的特性等の要求を満たすように材質が選択されるため、このような加工が困難であり高コスト化してしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コスト化することができるバイポーラプレートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るバイポーラプレートは、所定平面に沿って延びる第１板部と、前記第１板部に対して板厚方向の一方側に積層される第２板部と、を備え、前記第２板部には、前記所定平面に沿って延びるとともに前記板厚方向に貫通した流路形成部が形成され、前記流路形成部の内面を側面とし、前記第１板部の前記一方側の面を底面とした溝状の流路部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の一態様に係るバイポーラプレートにおいて、前記第１板部と前記第２板部とは、別体に構成されるとともに分離可能に設けられている。
【０００８】
本発明の一態様に係るバイポーラプレートにおいて、前記第２板部には、少なくとも一面に、被膜が設けられている。
【０００９】
本発明の一態様に係るバイポーラプレートにおいて、前記第１板部の方が前記第２板部よりも厚く、前記第２板部の方が前記被膜よりも厚い。
【００１０】
本発明の一態様に係るバイポーラプレートにおいて、水電解装置又は燃料電池に用いられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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