JP3227665B2 - 燃料電池のマニホールドシール構造 - Google Patents

燃料電池のマニホールドシール構造

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packing
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rubber packing
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】 この発明は、燃料電池の電池積層体の側面に取り付け
られ、この電池積層体に反応ガスを供給及び排出するマ
ニホールドをシールするマニホールドシール装置に関す
る。
【従来の技術】
燃料電池では、燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて
発電が行われ、爆発性である水素を燃料として用いるこ
とから、ガス漏れ防止は最重要項目の一つである。特に
電極には反応触媒として白金等を使用しているため燃料
電池内部における異種ガス間の漏れは即爆発の危険を帯
び最も危険である。燃料電池を構成する単電池は液室枠
に形成された電解液室を挟んで酸化剤電極と燃料電極を
配置して構成されている。各電池セルは、薄い多孔質カ
ーボン板の表面に白金触媒を塗布した電極,電解質のリ
ン酸を保持するマトリクス及び単電池を区分するセパレ
ータにより構成され、電池スタックはこれら単電池とそ
の間に挿入された冷却板との積層により構成されてい
る。スタックの4方の側面には燃料ガス及び酸化剤ガス
の給排用マニホールドが配置されている。 第2図は従来例による燃料電池のマニホールドの全体
図で、電池積層体1の側面にパッキン4を介してマニホ
ールド2a,2bが取り付けられている。マニホールド2a,2b
は、その側部に締め付け用の金具を備えておき、ボルト
等により隣り合うマニホールドを結合して側面から締め
付け電池積層体1に取り付け、マニホールド2a,2bをシ
ールしている。3a,3bは酸化剤ガスの給気口及び排気口
である。 第3図は第2図のマニホールドのシール部の拡大図で
ある。第3図において、パッキン4の幅はマニホールド
2aの厚さよりも広くしてあり、電池積層体1との絶縁上
の沿面距離を充分とるようになつている。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、パッキン材料として一般に用いられるバイト
ン等のゴムは長期間の使用により、圧縮永久歪みが発生
してシール面圧を低下させることが知られている。さら
にリン酸型の燃料電池は、運転の間に常温から200℃程
度の範囲でヒートサイクルが加わり、このときゴムと金
属との熱膨張係数の違いにより、常に微小に相互にずれ
ようとする力が働いている。従来構造では、隣り合うマ
ニホールドを結合して電池積層体1の側面からパッキン
4を締め付け、摩擦力のみでパッキン4を支えていたた
め、パッキン4が次第にずれて脱落する危険性があつ
た。いうまでもなく、パッキン4の脱落はシール機能,
絶縁機能を無くし、燃料電池に損害を与え、重大事故に
発展する恐れがある。 これらの欠点を補う一つの方法として、平ゴムパッキ
ンの代わりにOリングを採用することが考えられるが、
パッキンの脱落は回避されるが電池積層体1との絶縁の
ためには電池積層体1に当たる部分を絶縁性のある材料
で構成する必要があるなど、構造が複雑になる欠点があ
つた。 この発明は、パッキンの脱落を防止してマニホールド
のシールを確実にするとともに、電池積層体とは絶縁さ
れているマニホールドのシール装置を提供することを目
的とする。
【課題を解決するための手段】
上記目的は、複数の単電池を積層してなる電池積層体
の側面に、ゴムパッキンを介してマニホールドを取り付
けてシールするマニホールドシール装置として、前記ゴ
ムパッキンの断面形状をコの字状とし、そのゴムパッキ
ンの凹部に前記マニホールドの端部を嵌め合わせて前記
マニホールドを前記電池積層体の側面に取り付けること
によつて達成される。
【作 用】
この発明によれば、ゴムパッキンの断面形状をコの字
状としたので、ゴムパッキンの圧縮永久歪みによりシー
ル面圧が低下しても、ゴムパッキン自身の両側の壁によ
りゴムパッキンの脱落を防止しマニホールドを確実にシ
ールできる。その上コの字型のゴムパッキンによりマニ
ホールドを電池積層体に対し絶縁することができる。
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。第
1図はこの発明の実施例によるマニホールドシール装置
のシール部の拡大図である。第1図において、1は電解
液を挟んで酸化剤電極と燃料電極とを有する単電池と、
両面にそれぞれ燃料ガス室と酸化剤ガス室とを有するプ
レートとが交互に積層され、燃料ガス及び酸化剤ガスの
給排気が行われる燃料電池の電池積層体である。マニホ
ールド2aは、電池積層体1の側面に断面コの字状のパッ
キン5を介して、燃料ガス及び酸化剤ガスを給排気する
ように取り付けている。パッキンの凹部5cにマニホール
ド2aの端部を嵌め合わせ、マニホールド2aを隣り合うマ
ニホールドと結合させ相互に締め付けてパッキン5を押
圧し、マニホールド2aを電池積層体1に取り付けてシー
ルする。 パッキン5は、断面形状がマニホールド2a側に開口し
たコの字状であり、パッキン5自身の両側のパッキンの
壁5a,5bはマニホールド2aの厚みと適当な間隔をあけて
嵌め合わされている。このパッキンの壁5a,5bの作用に
より、パッキン5の脱落は回避される。なお、パッキン
の壁5a,5bは加硫成形により製作可能であるが、パッキ
ン5全体にわたって付ける必要がなく、材料節約のため
に脱落の心配のない範囲で、部分的に付けておいてもよ
い。
【発明の効果】
この発明は、電池積層体の側面に取り付けるマニホー
ルドの端部に挿入するゴムパッキンの断面形状をコの字
状としたので、パッキンの壁によりゴムパッキンの脱落
を防止し、マニホールドを確実にシールできる。また、
ゴムパッキンの壁をパッキン全長にわたり付ければ、シ
ールのスペースを増やすことなく、絶縁のための沿面距
離が充分とれるため、マニホールドを電池積層体から完
全に絶縁できる。 また、予めゴムパッキンにマニホールドを嵌め込んで
から、電池積層体にマニホールドを取り付けるので、燃
料電池の組立作業を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例による燃料電池のマニホール
ドシール装置のシール部拡大図、第2図は従来例による
燃料電池のマニホールドの全体図、第3図は第2図のマ
ニホールドのシール部の拡大図である。 1:電池積層体、2a,2b:マニホールド、3a:ガス給気口、3
b:ガス排気口、4,5:パッキン、5a,5b:パッキンの壁、5
c:パッキンの凹部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−205060(JP,A) 特開 昭61−133578(JP,A) 特開 昭59−75576(JP,A) 特開 平1−221864(JP,A) 「パッキン技術便覧」産業図書(株) 昭和51年2月25日第2版発行 p.51〜 55,p.84〜87

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の単電池を積層してなる電池積層体の
    側面に直接ゴムパッキンを介して金属マニホールドを取
    り付けて、前記電池積層体と前記マニホールドとの間を
    シールするマニホールドシール構造であって、前記ゴム
    パッキンの断面形状をコの字状とし、そのゴムパッキン
    の凹部に前記マニホールドの端部を嵌め合わせ、マニホ
    ールドを隣り合うマニホールドと結合させ相互に締め付
    けてゴムパッキンを押圧して前記マニホールドを前記電
    池積層体の側面に取り付けることにより、前記マニホー
    ルドと前記電池積層体とを相互に絶縁すると共にシール
    することを特徴とするりん酸型燃料電池のマニホールド
    シール構造。
JP32428889A 1989-12-14 1989-12-14 燃料電池のマニホールドシール構造 Expired - Lifetime JP3227665B2 (ja)

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JPH03184272A JPH03184272A (ja) 1991-08-12
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61133578A (ja) * 1984-12-03 1986-06-20 Toshiba Corp 燃料電池
JPS63205060A (ja) * 1987-02-20 1988-08-24 Toshiba Corp 燃料電池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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「パッキン技術便覧」産業図書(株)昭和51年2月25日第2版発行 p.51〜55,p.84〜87

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