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1. WO2022045108 - 固体高分子形燃料電池スタック

公開番号 WO/2022/045108
公開日 03.03.2022
国際出願番号 PCT/JP2021/030925
国際出願日 24.08.2021
IPC
H01M 8/023 2016.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
8燃料電池;その製造
02細部
0202集電体;セパレータ,例.双極性セパレータ;インタコネクタ
023多孔性で材料により特徴付けられるもの
H01M 8/10 2016.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
8燃料電池;その製造
10固体電解質をもつ燃料電池
H01M 8/1004 2016.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
8燃料電池;その製造
10固体電解質をもつ燃料電池
1004膜電極接合体により特徴付けられるもの
H01M 8/1006 2016.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
8燃料電池;その製造
10固体電解質をもつ燃料電池
1004膜電極接合体により特徴付けられるもの
1006コルゲート状,曲面状または波状のMEA
CPC
H01M 8/023
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
02Details
0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
023Porous and characterised by the material
H01M 8/10
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
10Fuel cells with solid electrolytes
H01M 8/1004
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
10Fuel cells with solid electrolytes
1004characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
H01M 8/1006
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
10Fuel cells with solid electrolytes
1004characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
1006Corrugated, curved or wave-shaped MEA
出願人
  • 株式会社 東芝 KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA [JP]/[JP]
  • 東芝エネルギーシステムズ株式会社 TOSHIBA ENERGY SYSTEMS & SOLUTIONS CORPORATION [JP]/[JP]
発明者
  • 霜鳥 宗一郎 SHIMOTORI Soichiro
代理人
  • 特許業務法人サクラ国際特許事務所 SAKURA PATENT OFFICE, P.C.
優先権情報
2020-14405528.08.2020JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (ja)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) SOLID POLYMER ELECTROLYTE FUEL CELL STACK
(FR) EMPILEMENT DE PILES À COMBUSTIBLE À ÉLECTROLYTE POLYMÈRE SOLIDE
(JA) 固体高分子形燃料電池スタック
要約
(EN) Provided is a solid polymer electrolyte fuel cell stack capable of significantly improving characteristics per unit of projected area while being simple and affordable. Provided is a fuel cell stack constituting a laminate in which are stacked a plurality of basic components equipped with: a unit cell configured by disposing, on one surface of a solid polymer electrolyte membrane, an anode catalyst layer including an anode catalyst having hydrogen oxidizing ability, disposing on the other surface thereof a cathode catalyst layer including a cathode catalyst having oxidation reducing ability, and disposing gas diffusion layers so as to be in contact with the anode catalyst layer and the cathode catalyst layer, respectively; and separators comprising an electrically conductive material that are disposed so as to be in contact with each gas diffusion layer and provided with a fuel gas flow path or oxidant gas flow path. The solid polymer electrolyte membrane, the anode catalyst layer, and cathode catalyst layer are formed in a trapezoidal wave shape or rectangular wave shape in which surface unevenness in the thickness direction repeats in a fixed cycle.
(FR) Empilement de piles à combustible à électrolyte polymère solide pouvant améliorer considérablement les caractéristiques par unité de zone projetée tout en étant simple et abordable. L'invention concerne un empilement de piles à combustible constituant un stratifié dans lequel sont empilés une pluralité de composants de base équipés : d'une cellule unitaire configurée par la disposition, sur une surface d'une membrane électrolytique polymère solide, d'une couche de catalyseur d'anode comprenant un catalyseur d'anode ayant une capacité d'oxydation d'hydrogène, la disposition sur l'autre surface de celle-ci, d'une couche de catalyseur de cathode comprenant un catalyseur de cathode ayant une capacité de réduction d'oxydation, et la disposition de couches de diffusion de gaz de façon à être en contact avec la couche de catalyseur d'anode et la couche de catalyseur de cathode, respectivement ; et de séparateurs comprenant un matériau électroconducteur qui sont disposés de manière à être en contact avec chaque couche de diffusion de gaz et pourvus d'un trajet d'écoulement de gaz combustible ou d'un trajet d'écoulement de gaz oxydant. La membrane électrolytique polymère solide, la couche de catalyseur d'anode et la couche de catalyseur de cathode sont formées sous une forme d'onde trapézoïdale ou une forme d'onde rectangulaire dans laquelle une irrégularité de surface dans la direction d'épaisseur se répète dans un cycle fixe.
(JA) 単位投影面積当りの特性を大幅に改善することができるとともに、簡素で安価な固体高分子形燃料電池スタックを提供する。固体高分子電解質膜の一方の面に水素酸化性能を有するアノード触媒を含むアノード触媒層を配置し、他方の面に酸化還元性能を有するカソード触媒を含むカソード触媒層を配置し、アノード触媒層及びカソード触媒層にそれぞれ接してガス拡散層を配置して構成した単位電池と、ガス拡散層にそれぞれ接して配置され、燃料ガス流通路または酸化剤ガス流通路が設けられた、電気伝導性材料からなるセパレータと、を具備した基本構成要素を複数個積層して積層体を構成する燃料電池スタックであって、固体高分子電解質膜と、アノード触媒層及びカソード触媒層を、一定の周期で厚み方向に凹凸形状を繰り返す台形波状又は矩形波状に構成した。
関連特許文献
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