JP3213448B2 - 外部マニホールド方式高温型燃料電池 - Google Patents
外部マニホールド方式高温型燃料電池Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
- H01M8/2485—Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
- H01M8/2432—Grouping of unit cells of planar configuration
-
- 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
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- Y02E60/50—Fuel cells
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池スタック積層面に
ガスシール用シート、及び、絶縁体を介し、ガス給排用
のマニホールドを取り付ける外部マニホールド方式高温
型燃料電池に関し、詳しくはその絶縁体とマニホールド
の構造に関する。
ガスシール用シート、及び、絶縁体を介し、ガス給排用
のマニホールドを取り付ける外部マニホールド方式高温
型燃料電池に関し、詳しくはその絶縁体とマニホールド
の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の溶融炭酸塩型燃料電池は、図７に
示すように上下のエンドプレート７１ａ、７１ｂ間に複
数のセル７２を積層させてなる電池スタック７３の側面
に、各セル７２に反応ガスを給排するマニホールド７４
がとりつけられており、前記電池スタック７３とマニホ
ールド７４の間には、マニホールド７４が金属製（ステ
ンレス）であるため絶縁を行うために、額縁状の絶縁体
７５が設けられている。さらに、マニホールド７４と額
縁状の絶縁体７５との間、及び、額縁状の絶縁体７５と
電池スタック７３との間には、ガスシール用のシートと
して多孔質セラミック製フェルト７６が設けられ、マニ
ホールド７４を電池スタック７３の方向に押しつけ締め
付けることで取付けを行っている。
示すように上下のエンドプレート７１ａ、７１ｂ間に複
数のセル７２を積層させてなる電池スタック７３の側面
に、各セル７２に反応ガスを給排するマニホールド７４
がとりつけられており、前記電池スタック７３とマニホ
ールド７４の間には、マニホールド７４が金属製（ステ
ンレス）であるため絶縁を行うために、額縁状の絶縁体
７５が設けられている。さらに、マニホールド７４と額
縁状の絶縁体７５との間、及び、額縁状の絶縁体７５と
電池スタック７３との間には、ガスシール用のシートと
して多孔質セラミック製フェルト７６が設けられ、マニ
ホールド７４を電池スタック７３の方向に押しつけ締め
付けることで取付けを行っている。
【０００３】上記した額縁状の絶縁体７５は、材質とし
て電池作動温度６５０℃程度、電解質、燃料ガス、酸化
剤ガス存在下で安定な高純度アルミナ等のセラミックを
用い、その形状は図８に示すように額縁状に一体成型さ
れたものである。
て電池作動温度６５０℃程度、電解質、燃料ガス、酸化
剤ガス存在下で安定な高純度アルミナ等のセラミックを
用い、その形状は図８に示すように額縁状に一体成型さ
れたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
燃料電池では、電池昇温時の熱により、額縁状の絶縁体
が膨張し外側に広がり、ガスシールを行っている部分に
隙間を生じてしまい、反応ガスのリークを生じるという
問題があった。また、電池昇温時や降温時、或いは、負
荷急変時などのように電池温度が変化すると、電池スタ
ック、マニホールド、及び額縁状の絶縁体の熱膨張率が
異なるため、電池スタックとマニホールドとの間にかか
る荷重が不均一になり反応ガスのリークを生じたり、場
合によっては、セラミックス製の額縁状の絶縁体にクラ
ックを生じ、反応ガスが多量にリークするといった問題
があった。
燃料電池では、電池昇温時の熱により、額縁状の絶縁体
が膨張し外側に広がり、ガスシールを行っている部分に
隙間を生じてしまい、反応ガスのリークを生じるという
問題があった。また、電池昇温時や降温時、或いは、負
荷急変時などのように電池温度が変化すると、電池スタ
ック、マニホールド、及び額縁状の絶縁体の熱膨張率が
異なるため、電池スタックとマニホールドとの間にかか
る荷重が不均一になり反応ガスのリークを生じたり、場
合によっては、セラミックス製の額縁状の絶縁体にクラ
ックを生じ、反応ガスが多量にリークするといった問題
があった。
【０００５】さらに、上記セラミックス製の額縁状の絶
縁体はセラミックスを一体形成された額縁状にするため
には加工工数が多く必要なことや、歩留りが悪いこと、
或いは、電池が大型になると、セラミックスを焼結する
ための炉の大規模化などを行う必要が生じること等か
ら、コスト的に高価となるといった問題を有していた。
本発明は上記問題を解決し、安価で、信頼性の高いシー
ル性能を有した外部マニホールド方式高温型燃料電池を
提供することを目的とする。
縁体はセラミックスを一体形成された額縁状にするため
には加工工数が多く必要なことや、歩留りが悪いこと、
或いは、電池が大型になると、セラミックスを焼結する
ための炉の大規模化などを行う必要が生じること等か
ら、コスト的に高価となるといった問題を有していた。
本発明は上記問題を解決し、安価で、信頼性の高いシー
ル性能を有した外部マニホールド方式高温型燃料電池を
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】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、電池スタックの側面に四角状の
枠体をなすガス供給用のマニホールドを押し付けて前記
電池スタックと前記マニホールドとを結合するに際し、
前記マニホールドと前記電池スタック側面との間に、互
いに突き合わせ状態で四角状枠体となる四本の棒状部材
であって、前記四角状枠体の内側に向かって各棒状部材
に力が加わることにより、前記四角状枠体が構成される
絶縁体を設け、この絶縁体の端面と前記マニホールドの
端面とが当接する部分を前記電池スタックの側面に対し
傾斜するよう構成し、この傾斜方向を、前記棒状部材の
前記電池スタックの外側における前記電池スタックの側
面からの長さが、前記棒状部材の前記電池スタックの内
側における前記電池スタックの側面からの長さよりも小
さくなるように設定したことを特徴とする。
に、請求項１の発明は、電池スタックの側面に四角状の
枠体をなすガス供給用のマニホールドを押し付けて前記
電池スタックと前記マニホールドとを結合するに際し、
前記マニホールドと前記電池スタック側面との間に、互
いに突き合わせ状態で四角状枠体となる四本の棒状部材
であって、前記四角状枠体の内側に向かって各棒状部材
に力が加わることにより、前記四角状枠体が構成される
絶縁体を設け、この絶縁体の端面と前記マニホールドの
端面とが当接する部分を前記電池スタックの側面に対し
傾斜するよう構成し、この傾斜方向を、前記棒状部材の
前記電池スタックの外側における前記電池スタックの側
面からの長さが、前記棒状部材の前記電池スタックの内
側における前記電池スタックの側面からの長さよりも小
さくなるように設定したことを特徴とする。
【０００７】また、請求項２の発明は、電池スタックの
側面に四角状の枠体をなすガス供給用のマニホールドを
押し付けて前記電池スタックと前記マニホールドとを結
合するに際し、前記マニホールドの相対向する第一の二
辺の厚さを他の相対向する第二の二辺の厚さより薄くし
て、この薄くなった部分に棒状部材である絶縁体をはめ
込んで、前記第一の二辺ではマニホールドの部分で、前
記第二の二辺では前記絶縁体の部分で前記電池スタック
の側面と当接するよう構成し、前記第一の二辺と前記第
二の二辺が隣接する部分の前記マニホールドと前記絶縁
体は互いに突き合わせ状態で四角状枠体となるよう構成
され、前記絶縁体の端面と前記マニホールドの前記厚さ
の薄い部分とが当接する部分を前記電池スタックの側面
に対し傾斜するよう構成し、この傾斜方向を、前記絶縁
体の前記電池スタックの外側における前記電池スタック
の側面からの長さが、前記絶縁体の前記電池スタックの
内側における前記電池スタックの側面からの長さよりも
小さくなるように設定したことを特徴とする。
側面に四角状の枠体をなすガス供給用のマニホールドを
押し付けて前記電池スタックと前記マニホールドとを結
合するに際し、前記マニホールドの相対向する第一の二
辺の厚さを他の相対向する第二の二辺の厚さより薄くし
て、この薄くなった部分に棒状部材である絶縁体をはめ
込んで、前記第一の二辺ではマニホールドの部分で、前
記第二の二辺では前記絶縁体の部分で前記電池スタック
の側面と当接するよう構成し、前記第一の二辺と前記第
二の二辺が隣接する部分の前記マニホールドと前記絶縁
体は互いに突き合わせ状態で四角状枠体となるよう構成
され、前記絶縁体の端面と前記マニホールドの前記厚さ
の薄い部分とが当接する部分を前記電池スタックの側面
に対し傾斜するよう構成し、この傾斜方向を、前記絶縁
体の前記電池スタックの外側における前記電池スタック
の側面からの長さが、前記絶縁体の前記電池スタックの
内側における前記電池スタックの側面からの長さよりも
小さくなるように設定したことを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【作用】本発明によれば、マニホールド、及び、絶縁体
のお互いが対向する端面に上記したような傾斜を設けた
ので、マニホールドが電池スタックの方向に締め付けら
れると、絶縁体には電池スタックに対して垂直方向の力
と、絶縁体の内方向への水平方向の力が生じる。
のお互いが対向する端面に上記したような傾斜を設けた
ので、マニホールドが電池スタックの方向に締め付けら
れると、絶縁体には電池スタックに対して垂直方向の力
と、絶縁体の内方向への水平方向の力が生じる。
【００１０】従って、電池の温度上昇による絶縁体の膨
張や、電池温度の変化による各部材間の熱膨張差を生じ
ても、絶縁体の内方向へかかる力により、絶縁体との間
で互いに締め付けようとする力が作用するため、隙間が
生じずシール性が損なわれない。また、万一、絶縁体に
クラックを生じても、絶縁体の内方向へかかる水平方向
の力がかかっているため、クラックにより生じた隙間を
締め付け、小さくすることができ、ガスリークを最小に
することができる。
張や、電池温度の変化による各部材間の熱膨張差を生じ
ても、絶縁体の内方向へかかる力により、絶縁体との間
で互いに締め付けようとする力が作用するため、隙間が
生じずシール性が損なわれない。また、万一、絶縁体に
クラックを生じても、絶縁体の内方向へかかる水平方向
の力がかかっているため、クラックにより生じた隙間を
締め付け、小さくすることができ、ガスリークを最小に
することができる。
【００１１】また、絶縁体が額縁状であり、額縁の各辺
ごとをそれぞれ単独に作成し、これらを組み合わせて額
縁状の絶縁体として用いた場合であっても、上記の如く
内側に締め付けようとする力により、お互いが押し合う
ようなかたちとなり、上記作用効果を確実に発揮でき
る。従って、従来の額縁状のもののようにフレームを一
体形成する必要がなく、各辺を別々に作製すればよい。
ごとをそれぞれ単独に作成し、これらを組み合わせて額
縁状の絶縁体として用いた場合であっても、上記の如く
内側に締め付けようとする力により、お互いが押し合う
ようなかたちとなり、上記作用効果を確実に発揮でき
る。従って、従来の額縁状のもののようにフレームを一
体形成する必要がなく、各辺を別々に作製すればよい。
【００１２】また、マニホールドの電池セルとの対向面
に凹状の切り欠き部分を設け、当該切り欠き部分に絶縁
体をもうけた場合でも、上記の如く内方向にかかる力に
より、絶縁体がマニホールドに対して押し付けられるか
たちとなり、上記作用効果は確実に発揮できる。さら
に、このように絶縁体の形成において、額縁状の一体形
成されたものである必要がなくなると、各部材の形が単
純になり作製時の加工工数が減少し、歩留りも良くな
り、さらに、各部材の大きさも小さくなるので、作成の
コストを安価にすることができる。
に凹状の切り欠き部分を設け、当該切り欠き部分に絶縁
体をもうけた場合でも、上記の如く内方向にかかる力に
より、絶縁体がマニホールドに対して押し付けられるか
たちとなり、上記作用効果は確実に発揮できる。さら
に、このように絶縁体の形成において、額縁状の一体形
成されたものである必要がなくなると、各部材の形が単
純になり作製時の加工工数が減少し、歩留りも良くな
り、さらに、各部材の大きさも小さくなるので、作成の
コストを安価にすることができる。
【００１３】
【実施例】図面を参照しながら以下に本発明の実施例に
ついての説明を行う。 （実施例１）図１は本発明による外部マニホールド方式
高温型燃料電池の要部断面図であり、上下のエンドプレ
ート１ａ、１ｂ間に複数のセル２を積層させ、図示しな
い締め付け手段によって上下方向から締め付けられてい
る。電池スタック３のそれぞれの側面には、電池スタッ
ク３側から順にガスシール用の多孔質セラミックスシー
ト４、セラミックス製の額縁状の絶縁体５、さらにガス
シール用の多孔質セラミックスシート４を介してステン
レス製のマニホールド６が設けられている。
ついての説明を行う。 （実施例１）図１は本発明による外部マニホールド方式
高温型燃料電池の要部断面図であり、上下のエンドプレ
ート１ａ、１ｂ間に複数のセル２を積層させ、図示しな
い締め付け手段によって上下方向から締め付けられてい
る。電池スタック３のそれぞれの側面には、電池スタッ
ク３側から順にガスシール用の多孔質セラミックスシー
ト４、セラミックス製の額縁状の絶縁体５、さらにガス
シール用の多孔質セラミックスシート４を介してステン
レス製のマニホールド６が設けられている。
【００１４】上記額縁状の絶縁体５は図２に示すよう
に、額縁状のフレームを４角で分割したような４本の棒
状部材５ａをガスシール用多孔質セラミックスシート５
ｂを介して組み合わせることによって形成されている。
それぞれの棒状部材５ａの電池スタック３との対向面は
電池スタック３積層面に平行な平面であり、一方、マニ
ホールド６との対向面は傾斜を有した構造となってい
る。この傾斜は、棒状部材５ａのマニホールド６と電池
スタック３に挟まれる方向の厚みが、電池内側が厚く、
外側が薄い傾きである。
に、額縁状のフレームを４角で分割したような４本の棒
状部材５ａをガスシール用多孔質セラミックスシート５
ｂを介して組み合わせることによって形成されている。
それぞれの棒状部材５ａの電池スタック３との対向面は
電池スタック３積層面に平行な平面であり、一方、マニ
ホールド６との対向面は傾斜を有した構造となってい
る。この傾斜は、棒状部材５ａのマニホールド６と電池
スタック３に挟まれる方向の厚みが、電池内側が厚く、
外側が薄い傾きである。
【００１５】さらに、棒状部材５ａの厚みｍ、それぞれ
の辺の長さｎ1 、ｎ2 、ｎ3 、ｎ4はマニホールドの対
向する部分の厚み、長さと同じに成るように構成されて
いる。但し、辺の長さｎ1 、ｎ2 、ｎ3 、ｎ4 について
は、各棒状部材５ａがお互いに接触する部分には、ガス
シール用の多孔質セラミックスシート５ｂが設けられて
いるため厳密に言えばマニホールドの対向する部分より
も若干短くなっている。
の辺の長さｎ1 、ｎ2 、ｎ3 、ｎ4はマニホールドの対
向する部分の厚み、長さと同じに成るように構成されて
いる。但し、辺の長さｎ1 、ｎ2 、ｎ3 、ｎ4 について
は、各棒状部材５ａがお互いに接触する部分には、ガス
シール用の多孔質セラミックスシート５ｂが設けられて
いるため厳密に言えばマニホールドの対向する部分より
も若干短くなっている。
【００１６】一方マニホールド６の絶縁体５と対抗する
端面は、上記絶縁体５の有する傾斜に沿うような傾斜を
有している。また、マニホールド６の側面には電池スタ
ック３との取付けの際に用いられるつば部６ａが上下に
突出した状態で設けられている。上記マニホールド６は
以下のようにして締め付けることにより、電池スタック
に取り付けられる。
端面は、上記絶縁体５の有する傾斜に沿うような傾斜を
有している。また、マニホールド６の側面には電池スタ
ック３との取付けの際に用いられるつば部６ａが上下に
突出した状態で設けられている。上記マニホールド６は
以下のようにして締め付けることにより、電池スタック
に取り付けられる。
【００１７】先ず、電池スタック３側面に、電池スタッ
ク３側から順に、多孔質セラミックシート４、額縁状の
絶縁体５、多孔質セラミックシート４、マニホールド６
を設ける。次に、図３に示すように対向するマニホール
ド６のつば部６ａにロッド３１を貫通させ、つば部６ａ
から外側に突出したロッド３１に中空のパイプ３２を遊
嵌し、さらにバネ３３を介してナット３４を設けた締め
付け手段を用い、ナット３４をマニホールドの方向に締
め、マニホールド６側面から掛かるバネ３３の弾性力に
より上記部材を締め付けマニホールド６の取り付けが行
われる。
ク３側から順に、多孔質セラミックシート４、額縁状の
絶縁体５、多孔質セラミックシート４、マニホールド６
を設ける。次に、図３に示すように対向するマニホール
ド６のつば部６ａにロッド３１を貫通させ、つば部６ａ
から外側に突出したロッド３１に中空のパイプ３２を遊
嵌し、さらにバネ３３を介してナット３４を設けた締め
付け手段を用い、ナット３４をマニホールドの方向に締
め、マニホールド６側面から掛かるバネ３３の弾性力に
より上記部材を締め付けマニホールド６の取り付けが行
われる。
【００１８】上記のようにマニホールド６を締め付けた
際には、マニホールド６、及び、額縁状の絶縁体５に上
記したような傾斜があるため、電池スタック３に対する
垂直方向の力成分Ａ（ガスシール用多孔質セラミックシ
ートを締め付ける方向の力）及び、額縁状の絶縁体が互
いに内側に締まろうとする水平方向の力成分Ｂが生じ
る。
際には、マニホールド６、及び、額縁状の絶縁体５に上
記したような傾斜があるため、電池スタック３に対する
垂直方向の力成分Ａ（ガスシール用多孔質セラミックシ
ートを締め付ける方向の力）及び、額縁状の絶縁体が互
いに内側に締まろうとする水平方向の力成分Ｂが生じ
る。
【００１９】尚、額縁状の絶縁体の各棒状部材５ａ同士
は、マニホールドを締め付けることによって生じる額縁
状の絶縁体を電池内部方向に締め付ける力成分Ａによっ
て締め付けられている。 （実施例２）本発明の一例に係る実施例について以下図
面を参照しながら説明を行う。
は、マニホールドを締め付けることによって生じる額縁
状の絶縁体を電池内部方向に締め付ける力成分Ａによっ
て締め付けられている。 （実施例２）本発明の一例に係る実施例について以下図
面を参照しながら説明を行う。
【００２０】電池スタックの構造は、上記実施例１と同
様のものであり、その側面に実施例２のマニホールドが
取り付けられている。図４は、本発明外部マニホールド
方式高温型燃料電池の電池セルの積層方向に対して平行
な方向の断面図であり、図５は電池セルの積層方向に対
して垂直な方向の断面図であり、図６はマニホールド４
１及び絶縁体４２の斜視図である。
様のものであり、その側面に実施例２のマニホールドが
取り付けられている。図４は、本発明外部マニホールド
方式高温型燃料電池の電池セルの積層方向に対して平行
な方向の断面図であり、図５は電池セルの積層方向に対
して垂直な方向の断面図であり、図６はマニホールド４
１及び絶縁体４２の斜視図である。
【００２１】図４に示すように、マニホールド４１の電
池スタック側端面のうち、全ての面が電池スタックのエ
ンドプレート１ａ、１ｂと対向する端面４１ａと、電池
スタック３との間にはガスシール用多孔質セラミックス
シート４のみが設けられている。また図５に示すよう
に、マニホールド４１の電池スタック側端面のうち電池
スタックの電池セルと対向する端面４１ｂと、電池スタ
ック３との間には、電池スタック３側から順にガスシー
ル用多孔質セラミックスシート４、絶縁体４２、さらに
ガスシール用多孔質セラミックスシート４が設けられて
いる。
池スタック側端面のうち、全ての面が電池スタックのエ
ンドプレート１ａ、１ｂと対向する端面４１ａと、電池
スタック３との間にはガスシール用多孔質セラミックス
シート４のみが設けられている。また図５に示すよう
に、マニホールド４１の電池スタック側端面のうち電池
スタックの電池セルと対向する端面４１ｂと、電池スタ
ック３との間には、電池スタック３側から順にガスシー
ル用多孔質セラミックスシート４、絶縁体４２、さらに
ガスシール用多孔質セラミックスシート４が設けられて
いる。
【００２２】図６に示されるように上記マニホールド４
１の電池スタック３との対向部分は４つの端面から構成
されている。この４つの端面のうちで、電池スタックに
取り付けた際に、全てエンドプレート１ａ、１ｂと対向
する２つの端面４１ａは、対向する電池スタック３の側
面と平行な平面である。一方、大部分が電池セル２部分
と対向する残りの２端面４１ｂは全体が凹状に切り欠か
れており、上記エンドプレートと対向するマニホールド
の端面４１ｂと比べて低い位置にある。さらに端面４１
ｂには傾斜が設けられており、この傾斜は、マニホール
ド４１と電池スタック３で挟まれる方向の厚みが電池内
部が薄く、電池外部が厚く成るように構成された傾斜で
ある。
１の電池スタック３との対向部分は４つの端面から構成
されている。この４つの端面のうちで、電池スタックに
取り付けた際に、全てエンドプレート１ａ、１ｂと対向
する２つの端面４１ａは、対向する電池スタック３の側
面と平行な平面である。一方、大部分が電池セル２部分
と対向する残りの２端面４１ｂは全体が凹状に切り欠か
れており、上記エンドプレートと対向するマニホールド
の端面４１ｂと比べて低い位置にある。さらに端面４１
ｂには傾斜が設けられており、この傾斜は、マニホール
ド４１と電池スタック３で挟まれる方向の厚みが電池内
部が薄く、電池外部が厚く成るように構成された傾斜で
ある。
【００２３】この凹状に切りかかれた部分には、それぞ
れ絶縁体４２がガスシール用多孔質セラミックスシート
４を介して設けられる。この絶縁体４２は断面台形とし
て棒状であり、上記したように予め形成されたマニホー
ルドに形成された切り欠き部に係合可能なような形状を
しており、更に、絶縁体４２のマニホールド４１との対
向面４２ａには、マニホールドに設けられた傾斜に沿う
ように傾斜が設けられ、一方電池スタック３との対向面
４２ｂには電池スタック３の側面に対して平行な平面と
なっている。なお、図６中に絶縁体は１本しか示されて
ないが、実際には両切り欠き部に設けられる。
れ絶縁体４２がガスシール用多孔質セラミックスシート
４を介して設けられる。この絶縁体４２は断面台形とし
て棒状であり、上記したように予め形成されたマニホー
ルドに形成された切り欠き部に係合可能なような形状を
しており、更に、絶縁体４２のマニホールド４１との対
向面４２ａには、マニホールドに設けられた傾斜に沿う
ように傾斜が設けられ、一方電池スタック３との対向面
４２ｂには電池スタック３の側面に対して平行な平面と
なっている。なお、図６中に絶縁体は１本しか示されて
ないが、実際には両切り欠き部に設けられる。
【００２４】このように、絶縁体４２が設けられた状態
のマニホールド４１を、絶縁体４２部分が電池セル２部
分と対向し、マニホールド４１部分がエンドプレート１
ａ、１ｂと対向するようにガスシール用多孔質セラミッ
クスシート４を介して電池スタック側面に配置し、上記
実施例１と同様に締め付けることによって、マニホール
ド４１の電池スタック３への取り付けが行われる。
のマニホールド４１を、絶縁体４２部分が電池セル２部
分と対向し、マニホールド４１部分がエンドプレート１
ａ、１ｂと対向するようにガスシール用多孔質セラミッ
クスシート４を介して電池スタック側面に配置し、上記
実施例１と同様に締め付けることによって、マニホール
ド４１の電池スタック３への取り付けが行われる。
【００２５】上記のような締め付けを行うことにより、
上記実施例１と同様に斜面を有する部分に、電池スタッ
ク側面に対して垂直な方向の力と、電池スタックの内側
方向への力が生じる。さらに本実施例の電池では、エン
ドプレート１ａ、１ｂと対向する部分には、絶縁体４２
を設けていないので、実施例１のようにフレーム状に形
成する場合よりさらに絶縁体の部品点数が少なくなり、
より安価に電池の作製を行うことができる。
上記実施例１と同様に斜面を有する部分に、電池スタッ
ク側面に対して垂直な方向の力と、電池スタックの内側
方向への力が生じる。さらに本実施例の電池では、エン
ドプレート１ａ、１ｂと対向する部分には、絶縁体４２
を設けていないので、実施例１のようにフレーム状に形
成する場合よりさらに絶縁体の部品点数が少なくなり、
より安価に電池の作製を行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、マニホー
ルドを電池スタックに締め付けた際に、電池スタックに
対して垂直な方向にかかる力に加え、絶縁体の内方向に
係る力が生じ、熱膨張による絶縁体の広がりの防止や、
絶縁体にクラックが生じた場合、クラックによる隙間を
小さくすることができた。
ルドを電池スタックに締め付けた際に、電池スタックに
対して垂直な方向にかかる力に加え、絶縁体の内方向に
係る力が生じ、熱膨張による絶縁体の広がりの防止や、
絶縁体にクラックが生じた場合、クラックによる隙間を
小さくすることができた。
【００２７】また、絶縁体の基本部材を、棒状部材とす
ることによって、作製が極めて容易になり、歩留りも向
上し、コストを低くすることができた。以上のことによ
り、安価で、しかも信頼性の高いシール性能を有する外
部マニホールド方式高温燃料電池を提供できた。
ることによって、作製が極めて容易になり、歩留りも向
上し、コストを低くすることができた。以上のことによ
り、安価で、しかも信頼性の高いシール性能を有する外
部マニホールド方式高温燃料電池を提供できた。
【図１】本発明の外部マニホールド方式高温型燃料電池
の要部断面図である。
の要部断面図である。
【図２】本発明の絶縁体を示す図である。
【図３】マニホールドの締め付け構造を示す概略図であ
る。
る。
【図４】本発明の外部マニホールド方式高温型燃料電池
の要部断面図である。
の要部断面図である。
【図５】本発明の外部マニホールド方式高温型燃料電池
の要部断面図である。
の要部断面図である。
【図６】本発明のマニホールド及び絶縁体を示す図であ
る。
る。
【図７】従来の外部マニホールド方式高温型燃料電池の
要部断面図である。
要部断面図である。
【図８】従来の絶縁体を示す図である。
３ 電池スタック ５ 絶縁体 ６ マニホールド ４１ マニホールド ４２ 絶縁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−67467（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−103170（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/24
Claims (2)
- 【請求項１】 電池スタックの側面に四角状の枠体をな
すガス供給用のマニホールドを押し付けて前記電池スタ
ックと前記マニホールドとを結合するに際し、前記マニ
ホールドと前記電池スタック側面との間に、互いに突き
合わせ状態で四角状枠体となる四本の棒状部材であっ
て、前記四角状枠体の内側に向かって各棒状部材に力が
加わることにより、前記四角状枠体が構成される絶縁体
を設け、この絶縁体の端面と前記マニホールドの端面と
が当接する部分を前記電池スタックの側面に対し傾斜す
るよう構成し、この傾斜方向を、前記棒状部材の前記電
池スタックの外側における前記電池スタックの側面から
の長さが、前記棒状部材の前記電池スタックの内側にお
ける前記電池スタックの側面からの長さよりも小さくな
るように設定したことを特徴とする外部マニホールド方
式高温型燃料電池。 - 【請求項２】 電池スタックの側面に四角状の枠体をな
すガス供給用のマニホールドを押し付けて前記電池スタ
ックと前記マニホールドとを結合するに際し、前記マニ
ホールドの相対向する第一の二辺の厚さを他の相対向す
る第二の二辺の厚さより薄くして、この薄くなった部分
に棒状部材である絶縁体をはめ込んで、前記第一の二辺
ではマニホールドの部分で、前記第二の二辺では前記絶
縁体の部分で前記電池スタックの側面と当接するよう構
成し、前記第一の二辺と前記第二の二辺が隣接する部分
の前記マニホールドと前記絶縁体は互いに突き合わせ状
態で四角状枠体となるよう構成され、前記絶縁体の端面
と前記マニホールドの前記厚さの薄い部分とが当接する
部分を前記電池スタックの側面に対し傾斜するよう構成
し、この傾斜方向を、前記絶縁体の前記電池スタックの
外側における前記電池スタックの側面からの長さが、前
記絶縁体の前記電池スタックの内側における前記電池ス
タックの側面からの長さよりも小さくなるように設定し
たことを特徴とする外部マニホールド方式高温型燃料電
池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19063293A JP3213448B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 外部マニホールド方式高温型燃料電池 |
| US08/282,234 US5472800A (en) | 1993-07-30 | 1994-07-29 | High-temperature fuel cell with external manifolds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19063293A JP3213448B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 外部マニホールド方式高温型燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745300A JPH0745300A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3213448B2 true JP3213448B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=16261304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19063293A Expired - Fee Related JP3213448B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 外部マニホールド方式高温型燃料電池 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5472800A (ja) |
| JP (1) | JP3213448B2 (ja) |
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| US20080038621A1 (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrochemical devices |
| KR101230992B1 (ko) * | 2010-11-18 | 2013-02-07 | 기아자동차주식회사 | 일체형 분배 블록 및 이를 포함하는 연료전지 스택 |
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| KR101755771B1 (ko) | 2014-11-13 | 2017-07-07 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 차량의 매니폴드 블록 어셈블리 |
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| USD957935S1 (en) * | 2020-05-18 | 2022-07-19 | Starz Puzzles LLC | Packaging sleeve assembly |
| USD1011654S1 (en) * | 2021-10-30 | 2024-01-16 | Peter Kuefler | Pet litter box |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130968U (ja) * | 1984-07-28 | 1986-02-25 | 株式会社 富士電機総合研究所 | 燃料電池セルスタツク |
| JPS61292863A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池の反応ガス供給マニホルド装置 |
| US5110692A (en) * | 1990-08-20 | 1992-05-05 | Energy Research Corporation | Gasket for molten carbonate fuel cell |
| JPH04322064A (ja) * | 1991-04-23 | 1992-11-12 | Hitachi Ltd | 燃料電池の側面保温体の支持構造 |
| JPH05151984A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 外部マニホールド方式溶融炭酸塩型燃料電池 |
| JPH05174858A (ja) * | 1991-12-17 | 1993-07-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池のマニホールド締め付け構造 |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP19063293A patent/JP3213448B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-29 US US08/282,234 patent/US5472800A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0745300A (ja) | 1995-02-14 |
| US5472800A (en) | 1995-12-05 |
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|---|---|---|---|
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