JP2003217616A - 燃料電池用ガスケット - Google Patents
燃料電池用ガスケットInfo
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- JP2003217616A JP2003217616A JP2002015497A JP2002015497A JP2003217616A JP 2003217616 A JP2003217616 A JP 2003217616A JP 2002015497 A JP2002015497 A JP 2002015497A JP 2002015497 A JP2002015497 A JP 2002015497A JP 2003217616 A JP2003217616 A JP 2003217616A
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- gasket
- fuel cell
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- elastic body
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 弾性体製の燃料電池用ガスケットで、ゴムボ
リュームの増加を最小にした上で受圧面積を確保し、割
れ易い部材を安全確実に固定しシールすることにより装
着部材の性能と信頼性を高める。 【解決手段】 相対する部材間に装着圧縮され、該２部
材の密封をなさしめる弾性体からなった燃料電池用ガス
ケットであり、前記燃料電池用ガスケットの本体１の側
面から延びる枝部２を密封部材の受圧範囲内に複数配設
せしめる。 【効果】 局部応力を分散しゴムボリュームを抑えたこ
とで低コスト化を果たす。
リュームの増加を最小にした上で受圧面積を確保し、割
れ易い部材を安全確実に固定しシールすることにより装
着部材の性能と信頼性を高める。 【解決手段】 相対する部材間に装着圧縮され、該２部
材の密封をなさしめる弾性体からなった燃料電池用ガス
ケットであり、前記燃料電池用ガスケットの本体１の側
面から延びる枝部２を密封部材の受圧範囲内に複数配設
せしめる。 【効果】 局部応力を分散しゴムボリュームを抑えたこ
とで低コスト化を果たす。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、曲げ強度の弱い材質で
構成される密封部材に対してガスケットを使用する場合
に、局部応力を分散し得る形状を有しており、具体的に
は燃料電池のカーボンセパレーターへ用いられるに好適
な燃料電池用ガスケットに関するものである。
構成される密封部材に対してガスケットを使用する場合
に、局部応力を分散し得る形状を有しており、具体的に
は燃料電池のカーボンセパレーターへ用いられるに好適
な燃料電池用ガスケットに関するものである。
【０００２】
【従来技術の内容】従来から固体高分子型燃料電池にお
ける固体高分子電解質膜でのガス及び液体のシール材と
して接着剤やガスケット等が密封材として用いられてい
る。その取り付け構造としては、前記固体高分子電解質
膜の形成された集電極フレーム間にガスケットが配置さ
れるもので、前記集電極フレームのガスケット取り付け
フランジに沿ってガスケットを一体的に形成し、他方の
集電極フレームにて挟着するものが一般的な取り付け構
造である。
ける固体高分子電解質膜でのガス及び液体のシール材と
して接着剤やガスケット等が密封材として用いられてい
る。その取り付け構造としては、前記固体高分子電解質
膜の形成された集電極フレーム間にガスケットが配置さ
れるもので、前記集電極フレームのガスケット取り付け
フランジに沿ってガスケットを一体的に形成し、他方の
集電極フレームにて挟着するものが一般的な取り付け構
造である。
【０００３】しかしながら、前記ガスケット取り付けフ
ランジは通常カーボン材で形成されている場合が多く、
このカーボン材は弾性に乏しく、燃料電池スタックを組
み付ける際の位置ズレ及びガスケット装着時の位置ズレ
などにより、前記カーボンプレートに曲げ荷重が発生し
て簡単に破損するという大きな欠点を有している。
ランジは通常カーボン材で形成されている場合が多く、
このカーボン材は弾性に乏しく、燃料電池スタックを組
み付ける際の位置ズレ及びガスケット装着時の位置ズレ
などにより、前記カーボンプレートに曲げ荷重が発生し
て簡単に破損するという大きな欠点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のような不具合を
解決するために、ガスケット本体部の圧縮される幅を広
く設けるという方法が考えられるが、これでは当然のこ
とながらボリュームが増加するので材料コストは高ま
り、また圧縮に要する荷重が増大しカーボンプレートが
この増大した荷重によって破損する可能性がある。ま
た、ゴム硬度を低下させて反力を低減させる方法も考え
られるが、これは面圧が不足しシール性能そのものの低
下に繋がってしまう。
解決するために、ガスケット本体部の圧縮される幅を広
く設けるという方法が考えられるが、これでは当然のこ
とながらボリュームが増加するので材料コストは高ま
り、また圧縮に要する荷重が増大しカーボンプレートが
この増大した荷重によって破損する可能性がある。ま
た、ゴム硬度を低下させて反力を低減させる方法も考え
られるが、これは面圧が不足しシール性能そのものの低
下に繋がってしまう。
【０００５】本発明はこのような欠点を解決し、ゴムボ
リュームの増加を最小にした上で受圧面積を確保し、割
れ易い部材を安全確実に固定しシールすることにより装
着部材の性能と信頼性を高めることを目的としている。
リュームの増加を最小にした上で受圧面積を確保し、割
れ易い部材を安全確実に固定しシールすることにより装
着部材の性能と信頼性を高めることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明を図面に基づいて
詳しく説明すると、図１に示すように、相対する部材間
に装着圧縮され、該二部材の密封をなさしめる弾性体か
らなった燃料電池用ガスケットであって、前記燃料電池
用ガスケットの本体１の側面へ枝部２を複数配設せしめ
たことを特徴としている。なお、前記燃料電池用ガスケ
ットの本体１と枝部２は密封部材の圧力を受ける範囲内
に装着される。
詳しく説明すると、図１に示すように、相対する部材間
に装着圧縮され、該二部材の密封をなさしめる弾性体か
らなった燃料電池用ガスケットであって、前記燃料電池
用ガスケットの本体１の側面へ枝部２を複数配設せしめ
たことを特徴としている。なお、前記燃料電池用ガスケ
ットの本体１と枝部２は密封部材の圧力を受ける範囲内
に装着される。
【０００７】本発明でなる燃料電池用ガスケットは、前
記したように燃料電池用ガスケットの本体１に複数の枝
部２を配設せしめたもので、このような側面から枝状に
突出した枝部２の形状により、これを挟む密封部材を締
め付けると、燃料電池用ガスケットの本体１で受ける受
圧面積に加えて前記複数の枝部２の各々がその受圧面積
を増加させることができ、もって燃料電池スタックを組
み付ける際の位置ズレ及び燃料電池用ガスケット装着時
の位置ズレなどが生じてもカーボンプレート４へかかる
曲げ荷重を大幅に低減することができるものとなった。
記したように燃料電池用ガスケットの本体１に複数の枝
部２を配設せしめたもので、このような側面から枝状に
突出した枝部２の形状により、これを挟む密封部材を締
め付けると、燃料電池用ガスケットの本体１で受ける受
圧面積に加えて前記複数の枝部２の各々がその受圧面積
を増加させることができ、もって燃料電池スタックを組
み付ける際の位置ズレ及び燃料電池用ガスケット装着時
の位置ズレなどが生じてもカーボンプレート４へかかる
曲げ荷重を大幅に低減することができるものとなった。
【０００８】
【実施例】本発明の燃料電池用ガスケットの本体１の側
面から延びる複数の枝部２は、図１に示すような本体１
の両側面へ延設するのが圧縮時の受圧バランスにおいて
好ましいものとなるが、これに限らず例えば、受圧範囲
が狭い場合では図２に示すように片側面のみに配置して
も差し支えない。
面から延びる複数の枝部２は、図１に示すような本体１
の両側面へ延設するのが圧縮時の受圧バランスにおいて
好ましいものとなるが、これに限らず例えば、受圧範囲
が狭い場合では図２に示すように片側面のみに配置して
も差し支えない。
【０００９】また、図１に示したような一方向に方向性
を持たせて延びるよう配設する形状から、図２に示すよ
うに無方向性を持って延出する形状まで、配置形状及び
延出形状も自由であるが、いずれも圧縮する部材からの
受圧範囲内に設けることが肝要である。また、前記の枝
部２の燃料電池用ガスケット高さは本体1と同じ高さか
それ以下であってもよく、また枝部２の配置角度につい
ても配置スペースさえ許せば本体1に対して垂直（図示
していない）であっても構わない。
を持たせて延びるよう配設する形状から、図２に示すよ
うに無方向性を持って延出する形状まで、配置形状及び
延出形状も自由であるが、いずれも圧縮する部材からの
受圧範囲内に設けることが肝要である。また、前記の枝
部２の燃料電池用ガスケット高さは本体1と同じ高さか
それ以下であってもよく、また枝部２の配置角度につい
ても配置スペースさえ許せば本体1に対して垂直（図示
していない）であっても構わない。
【００１０】この燃料電池用ガスケットのカーボンプレ
ート４間への装着では、従来のガスケット３を組み付け
ると、図３に示すように位置ズレあるいはガスケット３
装着時の位置ズレなどが発生するとその締め付け圧縮位
置がストレートにカーボンプレート４に伝わり、前記カ
ーボンプレート４に曲げ荷重が発生して破損し易いもの
となってしまう。
ート４間への装着では、従来のガスケット３を組み付け
ると、図３に示すように位置ズレあるいはガスケット３
装着時の位置ズレなどが発生するとその締め付け圧縮位
置がストレートにカーボンプレート４に伝わり、前記カ
ーボンプレート４に曲げ荷重が発生して破損し易いもの
となってしまう。
【００１１】これに対して本発明では、図４に示すよう
に燃料電池用ガスケットを密封部材間に装着すると、そ
の本体１が上下のカーボンプレート４へ密着変形して燃
料電池用ガスケットとしての密封機能を働かせ、側面か
ら延びる枝部２は大きく拘束されない状態におかれてい
るから、締付けによる前記本体１の弾性密着性に大きく
影響を及ぼすものとなっていない。そして当然ながら、
前記燃料電池用ガスケットの本体１と共に枝部２の上下
部は上下の密封部材の締め圧を受け止めるもので、ここ
で位置ズレとか装着ズレがあってもその締付け荷重範囲
内から外れることが無く、ここで局部応力を分散させる
効果を得さしめるものとなる。
に燃料電池用ガスケットを密封部材間に装着すると、そ
の本体１が上下のカーボンプレート４へ密着変形して燃
料電池用ガスケットとしての密封機能を働かせ、側面か
ら延びる枝部２は大きく拘束されない状態におかれてい
るから、締付けによる前記本体１の弾性密着性に大きく
影響を及ぼすものとなっていない。そして当然ながら、
前記燃料電池用ガスケットの本体１と共に枝部２の上下
部は上下の密封部材の締め圧を受け止めるもので、ここ
で位置ズレとか装着ズレがあってもその締付け荷重範囲
内から外れることが無く、ここで局部応力を分散させる
効果を得さしめるものとなる。
【００１２】ここで用いる燃料電池用ガスケットの材料
としては、液状シリコーンゴム、パーフロロエラストマ
ー、ブチルゴム、スチレン-ブタジエン共重合体、エチ
レン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸メチル
共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、ブタ
ジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン-
プロピレンゴム等がある。
としては、液状シリコーンゴム、パーフロロエラストマ
ー、ブチルゴム、スチレン-ブタジエン共重合体、エチ
レン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸メチル
共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、ブタ
ジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン-
プロピレンゴム等がある。
【００１３】
【発明の効果】本発明によるガスケット形状を用いるこ
とにより、複数の脆弱な部材を重ね合わせる場合にかか
る局部応力を分散緩和させることができ、同時にゴムの
ボリュームの増加を最低限に抑えたことで低コスト化を
果たす。
とにより、複数の脆弱な部材を重ね合わせる場合にかか
る局部応力を分散緩和させることができ、同時にゴムの
ボリュームの増加を最低限に抑えたことで低コスト化を
果たす。
【図１】本発明の一実施例を示す平面図
【図２】本発明の他の実施例を示す平面図
【図３】従来のガスケットの装着例を示す断面図
【図４】本発明の装着例を示す断面図
１ 本体
２ 枝部
３ 従来のガスケット
４ カーボンプレート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岡本 勝
岡山県赤磐郡赤坂町大苅田1106−11内山工
業株式会社赤坂研究所内
Ｆターム(参考） 5H026 AA06 BB02 CX08 HH03
Claims (2)
- 【請求項１】 相対する部材間に装着圧縮され、該二部
材間の密封をなさしめる弾性体からなった燃料電池用ガ
スケットにおいて、前記燃料電池用ガスケットの本体部
へその側面から複数の枝部を延設せしめたことを特徴と
する燃料電池用ガスケット。 - 【請求項２】 前記燃料電池用ガスケットの本体部へそ
の両側面から一方向に延びる複数の枝部を延設せしめた
ことを特徴とする請求項１の燃料電池用ガスケット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002015497A JP2003217616A (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 燃料電池用ガスケット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002015497A JP2003217616A (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 燃料電池用ガスケット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003217616A true JP2003217616A (ja) | 2003-07-31 |
Family
ID=27651884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002015497A Pending JP2003217616A (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 燃料電池用ガスケット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003217616A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005071989A (ja) * | 2003-08-01 | 2005-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
| JP2007026908A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 固体高分子型燃料電池 |
| WO2008105348A1 (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池のシール構造体 |
| JP2010055857A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| KR100974772B1 (ko) | 2007-09-14 | 2010-08-06 | 현대자동차주식회사 | 연료전지스택의 응력 집중 저감을 위한 가스켓 |
| US8497048B2 (en) | 2009-08-10 | 2013-07-30 | Hyundai Motor Company | Fuel cell separator having airtight gasket |
| JP2018055897A (ja) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池 |
-
2002
- 2002-01-24 JP JP2002015497A patent/JP2003217616A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005071989A (ja) * | 2003-08-01 | 2005-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
| JP4615266B2 (ja) * | 2003-08-01 | 2011-01-19 | パナソニック株式会社 | 高分子電解質型燃料電池 |
| JP2007026908A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 固体高分子型燃料電池 |
| WO2008105348A1 (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池のシール構造体 |
| KR100974772B1 (ko) | 2007-09-14 | 2010-08-06 | 현대자동차주식회사 | 연료전지스택의 응력 집중 저감을 위한 가스켓 |
| JP2010055857A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| US8497048B2 (en) | 2009-08-10 | 2013-07-30 | Hyundai Motor Company | Fuel cell separator having airtight gasket |
| JP2018055897A (ja) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池 |
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