JP3068365B2 - 燃料電池のガスシール構造体 - Google Patents
燃料電池のガスシール構造体Info
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- 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
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- Fuel Cell (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、固体高分子電解質膜
を用いる燃料電池のガスシール構造体に関する。
を用いる燃料電池のガスシール構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、固体高分子電解質膜を用いる燃料
電池では、セル端部に液状のシール剤を塗布・乾燥させ
た後にセパレータに挟み込んで締め付けることにより、
ガスのリークを防止していた。これを、図２（Ａ），
（Ｂ）を参照して説明する。図２（Ａ）は、固体高分子
電解質膜１を上下からガス拡散電極２，３で挟んだセル
４を示す。まず、このセル４の側面、上部周縁部、下部
周縁部にシール剤５を塗布し（図２（Ｂ）参照）、セル
４の端部からのガスリーク防止を図った。
電池では、セル端部に液状のシール剤を塗布・乾燥させ
た後にセパレータに挟み込んで締め付けることにより、
ガスのリークを防止していた。これを、図２（Ａ），
（Ｂ）を参照して説明する。図２（Ａ）は、固体高分子
電解質膜１を上下からガス拡散電極２，３で挟んだセル
４を示す。まず、このセル４の側面、上部周縁部、下部
周縁部にシール剤５を塗布し（図２（Ｂ）参照）、セル
４の端部からのガスリーク防止を図った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２
（Ｂ）のようにシール剤５を塗布した状態では図２
（Ｃ）に示す如く、シール剤５を塗布したセル４を上下
のセパレータ６，７で挟んで積層化する際、シール剤５
とセパレータ６，７の当たりが悪く、リークが生じる。
（Ｂ）のようにシール剤５を塗布した状態では図２
（Ｃ）に示す如く、シール剤５を塗布したセル４を上下
のセパレータ６，７で挟んで積層化する際、シール剤５
とセパレータ６，７の当たりが悪く、リークが生じる。
【０００４】そこで、リークを防止するためにはシール
剤５を均一にムラなく塗布し乾燥する必要があった。ま
た、セル４が柔軟性を持つ際はシール剤５とセル端部が
接することができず、例えばガス拡散電極３内を透過し
てきたガスの他方のガス拡散電極２側へのガスリークを
止めることができない（図２（Ｄ）参照）。
剤５を均一にムラなく塗布し乾燥する必要があった。ま
た、セル４が柔軟性を持つ際はシール剤５とセル端部が
接することができず、例えばガス拡散電極３内を透過し
てきたガスの他方のガス拡散電極２側へのガスリークを
止めることができない（図２（Ｄ）参照）。
【０００５】この発明はこうした事情を考慮してなされ
たもので、セルをセパレータで挟み積層化する際のリー
クを防止するとともに、セルが柔軟性を持つ際にセルの
一方のガス拡散電極から他方のガス拡散電極へのガスリ
ークを防止しえる燃料電池のガスシール構造体を提供す
ることを目的とする。
たもので、セルをセパレータで挟み積層化する際のリー
クを防止するとともに、セルが柔軟性を持つ際にセルの
一方のガス拡散電極から他方のガス拡散電極へのガスリ
ークを防止しえる燃料電池のガスシール構造体を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、固体高分子
電解質膜とこの固体高分子電解質膜の両面に配置された
ガス拡散電極からなる燃料電池発電体と、前記燃料電池
発電体の両主面側に夫々配置され、前記燃料電池発電体
の縁部よりはみ出す大きさをもつシート状ガスケット
と、前記シート状ガスケットの外側に夫々配置され、該
ガスケットを外側から燃料電池発電体の縁部及び端面部
に密着させる外側押え手段とを具備することを特徴とす
る燃料電池のガスシール構造体である。
電解質膜とこの固体高分子電解質膜の両面に配置された
ガス拡散電極からなる燃料電池発電体と、前記燃料電池
発電体の両主面側に夫々配置され、前記燃料電池発電体
の縁部よりはみ出す大きさをもつシート状ガスケット
と、前記シート状ガスケットの外側に夫々配置され、該
ガスケットを外側から燃料電池発電体の縁部及び端面部
に密着させる外側押え手段とを具備することを特徴とす
る燃料電池のガスシール構造体である。
【０００７】この発明において、外側押え手段として
は、図１に示す如く互いに分離した外側押えとセパレー
タから構成されるもの、あるいは外側押えとセパレータ
とが一体になったものが挙げられる。
は、図１に示す如く互いに分離した外側押えとセパレー
タから構成されるもの、あるいは外側押えとセパレータ
とが一体になったものが挙げられる。
【０００８】
【作用】この発明において、シート状ガスケットでセル
を挟み外側押え手段で押えることによって、セルと外側
押え手段間によるリークを防止できる。また、シート状
ガスケットにせん断力を与えセル端面方向に曲げ、セル
端面に密着させることによって隙間が無くなり、セルの
ガス拡散電極内を透過してきたガスのリークを防止でき
る。
を挟み外側押え手段で押えることによって、セルと外側
押え手段間によるリークを防止できる。また、シート状
ガスケットにせん断力を与えセル端面方向に曲げ、セル
端面に密着させることによって隙間が無くなり、セルの
ガス拡散電極内を透過してきたガスのリークを防止でき
る。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１（Ａ）〜
（Ｃ）を参照して説明する。ここで、図１（Ａ）はこの
実施例に係る燃料電池のガスシール構造体の展開図、図
１（Ｂ）は積層化したガスシール構造体の要部の断面
図、図１（Ｃ）は積層化したガスシール構造体における
力の発生状態を示す説明図である。図中の符番11は、矩
形状の燃料電池発電体（セル）である。このセル11は、
固体高分子電解質膜12と、この固体高分子電解質膜12の
上下面側に夫々配置されたガス拡散電極13ａ，13ｂから
構成されている。前記セル11の両主面側には、セル11の
縁部よりはみ出す大きさをもつ厚さ０．５mmのシート状
ガスケット14ａ，14ｂが配置されている。前記シート状
ガスケット14ａ，14ｂの外側には、前記セル11の外径よ
り大きい穴15をもつ外側押え16ａ，16ｂが夫々配置され
ている。これら外側押え16ａ，16ｂは、前記シート状ガ
スケット14ａ，14ｂをセル端部に押し付けるためのもの
であり、ある程度弾性をもたせたものを使用する。前記
外側押え16ａ，16ｂの外側には、セパレータ17ａ，17ｂ
が配置されている。ここで、前記外側押え及びセパレー
タにより外側押え手段が構成されている。
（Ｃ）を参照して説明する。ここで、図１（Ａ）はこの
実施例に係る燃料電池のガスシール構造体の展開図、図
１（Ｂ）は積層化したガスシール構造体の要部の断面
図、図１（Ｃ）は積層化したガスシール構造体における
力の発生状態を示す説明図である。図中の符番11は、矩
形状の燃料電池発電体（セル）である。このセル11は、
固体高分子電解質膜12と、この固体高分子電解質膜12の
上下面側に夫々配置されたガス拡散電極13ａ，13ｂから
構成されている。前記セル11の両主面側には、セル11の
縁部よりはみ出す大きさをもつ厚さ０．５mmのシート状
ガスケット14ａ，14ｂが配置されている。前記シート状
ガスケット14ａ，14ｂの外側には、前記セル11の外径よ
り大きい穴15をもつ外側押え16ａ，16ｂが夫々配置され
ている。これら外側押え16ａ，16ｂは、前記シート状ガ
スケット14ａ，14ｂをセル端部に押し付けるためのもの
であり、ある程度弾性をもたせたものを使用する。前記
外側押え16ａ，16ｂの外側には、セパレータ17ａ，17ｂ
が配置されている。ここで、前記外側押え及びセパレー
タにより外側押え手段が構成されている。
【００１０】この実施例では、外側押え16ａ，16ｂをセ
パレータ17ａ，17ｂで挟み圧縮することにより、図１
（Ｃ）中に示した矢印方向に力を発生させるようにし
た。前記シート状ガスケット14ａ，14ｂは、セル11の端
部及び外側押え16ａ，16ｂによってせん断応力を受け、
セル端面に密着する。
パレータ17ａ，17ｂで挟み圧縮することにより、図１
（Ｃ）中に示した矢印方向に力を発生させるようにし
た。前記シート状ガスケット14ａ，14ｂは、セル11の端
部及び外側押え16ａ，16ｂによってせん断応力を受け、
セル端面に密着する。
【００１１】なお、図示しないが、セパレータの外側に
はフランジなど（図示せず）を配置し、ボルト・ナット
にて締め付けた構造になっている。また、図１（Ａ）は
単一のセルの場合を示すもので、一般的にはセパレータ
とセルとを交互に積層し、ボルト・ナットにて締め付け
たスタック構造になっている。
はフランジなど（図示せず）を配置し、ボルト・ナット
にて締め付けた構造になっている。また、図１（Ａ）は
単一のセルの場合を示すもので、一般的にはセパレータ
とセルとを交互に積層し、ボルト・ナットにて締め付け
たスタック構造になっている。
【００１２】上記実施例に係る燃料電池のガスシール構
造体は、図１に示す如く、固体高分子電解質膜12及び該
固体高分子電解質膜12の上下面側に配置されたガス拡散
電極13ａ，13ｂからなる矩形状のセル11と、前記セル11
の両主面側に配置された厚さ０．５mmのシート状ガスケ
ット14ａ，14ｂと、前記シート状ガスケット14ａ，１４
ｂの外側に配置された、前記セル１１の外径より大きい
穴15をもちかつある程度弾性をもつ外側押え16ａ，16ｂ
と、前記外側押え16ａ，16ｂの外側に配置されたセパレ
ータ17ａ，17ｂとを具備し、外側押え16ａ，16ｂをもセ
パレータ17ａ，17ｂで挟み圧縮することにより、図１
（Ｃ）中に示した矢印方向に力を発生させるように構成
されている。従って、従来のセルのようにシール剤を塗
布する必要がないため、生産性が向上する。また、柔軟
なシート状ガスケット14ａ，14ｂを用いてセル11の縁部
と端面部を挟み、更にそのシート状ガスケット14ａ，14
ｂに外側押え16ａ，16ｂによりせん断をかけてシールす
る構成であるため、ガスのリークを確実に防止できる。
造体は、図１に示す如く、固体高分子電解質膜12及び該
固体高分子電解質膜12の上下面側に配置されたガス拡散
電極13ａ，13ｂからなる矩形状のセル11と、前記セル11
の両主面側に配置された厚さ０．５mmのシート状ガスケ
ット14ａ，14ｂと、前記シート状ガスケット14ａ，１４
ｂの外側に配置された、前記セル１１の外径より大きい
穴15をもちかつある程度弾性をもつ外側押え16ａ，16ｂ
と、前記外側押え16ａ，16ｂの外側に配置されたセパレ
ータ17ａ，17ｂとを具備し、外側押え16ａ，16ｂをもセ
パレータ17ａ，17ｂで挟み圧縮することにより、図１
（Ｃ）中に示した矢印方向に力を発生させるように構成
されている。従って、従来のセルのようにシール剤を塗
布する必要がないため、生産性が向上する。また、柔軟
なシート状ガスケット14ａ，14ｂを用いてセル11の縁部
と端面部を挟み、更にそのシート状ガスケット14ａ，14
ｂに外側押え16ａ，16ｂによりせん断をかけてシールす
る構成であるため、ガスのリークを確実に防止できる。
【００１３】なお、上記実施例では、シート状ガスケッ
トとして厚さ０．５mmのものを使用したが、これに限ら
ず、ガスケットの柔軟性が大きい場合は更に厚いものを
選定すればよい。
トとして厚さ０．５mmのものを使用したが、これに限ら
ず、ガスケットの柔軟性が大きい場合は更に厚いものを
選定すればよい。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
セルをセパレータで挟み積層化する際のリークを防止す
るとともに、セルが柔軟性を持つ際にセルの一方のガス
拡散電極から他方のガス拡散電極へのガスリークを防止
しえ、更に生産性を向上しえる燃料電池のガスシール構
造体を提供できる。
セルをセパレータで挟み積層化する際のリークを防止す
るとともに、セルが柔軟性を持つ際にセルの一方のガス
拡散電極から他方のガス拡散電極へのガスリークを防止
しえ、更に生産性を向上しえる燃料電池のガスシール構
造体を提供できる。
【図１】この発明の一実施例に係る燃料電池のガスシー
ル構造体の説明図であり、図１（Ａ）はガスシール構造
体の展開図、図１（Ｂ）は積層化したガスシール構造体
の要部の断面図、図１（Ｃ）は積層化したガスシール構
造体における力の発生状態を示す説明図この発明の一実
施例の全体構成を示すブロック図。
ル構造体の説明図であり、図１（Ａ）はガスシール構造
体の展開図、図１（Ｂ）は積層化したガスシール構造体
の要部の断面図、図１（Ｃ）は積層化したガスシール構
造体における力の発生状態を示す説明図この発明の一実
施例の全体構成を示すブロック図。
【図２】従来のセルの説明図であり、図２（Ａ）はセル
の斜視図、図２（Ｂ）は同セルにシール剤を付けた状態
の説明図、図２（Ｃ）は同セルをセパレータで挟み積層
化する際のリークの状況を示す説明図、図２（Ｄ）は同
セルが柔軟性を持つ場合のガスリークの状況を示す説明
図。
の斜視図、図２（Ｂ）は同セルにシール剤を付けた状態
の説明図、図２（Ｃ）は同セルをセパレータで挟み積層
化する際のリークの状況を示す説明図、図２（Ｄ）は同
セルが柔軟性を持つ場合のガスリークの状況を示す説明
図。
11…セル、 12…固体高分子電
解質膜、13ａ，13ｂ…ガス拡散電極、 14ａ，14
ｂ…シート状ガスケット、16ａ，16ｂ…外側押え、
17ａ，17ｂ…セパレータ。
解質膜、13ａ，13ｂ…ガス拡散電極、 14ａ，14
ｂ…シート状ガスケット、16ａ，16ｂ…外側押え、
17ａ，17ｂ…セパレータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−21077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−40170（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−112768（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/00 - 8/24
Claims (1)
- 【請求項１】 固体高分子電解質膜とこの固体高分子電
解質膜の両面に配置されたガス拡散電極からなる燃料電
池発電体と、前記燃料電池発電体の両主面側に夫々配置
され、前記燃料電池発電体の縁部よりはみ出す大きさを
もつシート状ガスケットと、前記シート状ガスケットの
外側に夫々配置され、該ガスケットを外側から燃料電池
発電体の縁部及び端面部に密着させる外側押え手段とを
具備することを特徴とする燃料電池のガスシール構造
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5108347A JP3068365B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 燃料電池のガスシール構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5108347A JP3068365B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 燃料電池のガスシール構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06325777A JPH06325777A (ja) | 1994-11-25 |
| JP3068365B2 true JP3068365B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=14482404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5108347A Expired - Lifetime JP3068365B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 燃料電池のガスシール構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068365B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102553908B1 (ko) * | 2021-04-30 | 2023-07-10 | 주식회사 콤포 | 탄성 인조모피 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2345852C (en) | 2000-05-02 | 2008-11-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell having sealant for sealing a solid polymer electrolyte membrane |
| JP3648128B2 (ja) | 2000-05-02 | 2005-05-18 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
| WO2002061869A1 (fr) * | 2001-01-31 | 2002-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pile a carburant electrolytique de haut polymere et ensemble joint a film electrolytique destine a la pile a carburant |
| KR20040004934A (ko) * | 2002-07-06 | 2004-01-16 | 엘지전자 주식회사 | 연료전지의 멤브레인 조립체 |
| JP2006179298A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Ltd | 固体高分子電解質膜／電極接合体及びそれを用いた固体高分子形燃料電池 |
| JP2006236957A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-09-07 | Uchiyama Mfg Corp | 燃料電池用構成部材 |
| JP4931103B2 (ja) * | 2005-01-31 | 2012-05-16 | 内山工業株式会社 | 燃料電池用構成部材 |
| US8404401B2 (en) | 2005-05-11 | 2013-03-26 | Panasonic Corporation | Fuel cell having improved contact between separators and gas diffusion layers |
| FR2887686B1 (fr) | 2005-06-28 | 2010-08-13 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Joint d'etancheite et cellule de pile a combustible comportant un tel joint appose sur les plaques bipolaires |
| JP2007335353A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| CN101356675B (zh) * | 2006-06-26 | 2011-01-05 | 松下电器产业株式会社 | 固体高分子电解质型燃料电池 |
| WO2009069771A1 (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池の単セル |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP5108347A patent/JP3068365B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102553908B1 (ko) * | 2021-04-30 | 2023-07-10 | 주식회사 콤포 | 탄성 인조모피 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06325777A (ja) | 1994-11-25 |
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|---|---|---|---|
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