JP3504898B2 - 固体高分子型燃料電池 - Google Patents

固体高分子型燃料電池

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JP3504898B2
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polymer electrolyte
fuel cell
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electrolyte fuel
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正純 大石
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    • Y02E60/50—Fuel cells

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料ガスの検知を効
率よく監視することができる固体高分子型燃料電池に関
する。
【０００２】
【背景の技術】図４に従来の固体高分子型燃料電池（Ｐ
ＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆ
ｕｅｌ Ｃｅｌｌ）の概略図及び図５に燃料電池発電部
の斜視図を示す。ここで、図４及び５中、符号１はスタ
ック本体、２は複数の板状のセルを配してなる燃料電池
発電部、３Ａは該発電部に燃料（Ｈ2 ）を供給する燃料
供給管、３Ｂは燃料排気管、４Ａは発電部に空気
（Ｏ2 ）を供給する空気供給管、４Ｂは空気排気管を各
々図示する。
【０００３】一般に、スタック本体１内には燃料ガスと
してＨ2 ガスを供給して発電をしている。ここで、固体
高分子型燃料電池は、ガス拡散電極間に固体高分子電解
質膜をはさみ単セルとし、これらをさらにセパレータで
挾持しつつ複数枚積層してセルスタックを構成してなる
ものである。上記スタックを構成するには、フィルタプ
レス方法を用いているが、燃料電池の長期間の運転にお
ける経時変化等により、シールの一部が劣化してヒビ等
が生じ、該ガスが漏れる場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述したような固体高
分子型燃料電池のスタックでは、密閉された空間や、特
殊環境下において使用する場合には、燃料の漏れを防ぐ
必要がある。また、燃料の漏れの発生を素早く検知する
必要がある。
【０００５】本発明は上記問題に鑑み、燃料の漏れを防
止すると共に漏れを迅速に検知をする固体高分子型燃料
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】前記目的を達成する［請
求項１］の発明は、固体高分子電解質膜を用いた単セル
とセパレータとからなる固体高分子型燃料電池のセルス
タック構造であって、耐圧容器内にセルスタックを内包
してなり、耐圧容器内に絶縁性液体を封入してなること
を特徴とする。
【０００７】［請求項２］の発明は、請求項１におい
て、耐圧容器の一部に気泡監視窓又は監視部材を設けて
なることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
【０００９】本発明の実施の形態を図１を用いて説明す
る。図１及び図２は本実施の形態にかかる燃料電池気密
構造の概略図である。図１及び図２に示すように、本実
施の形態にかかる気密構造は、ガス拡散電極間に固体高
分子電解質膜をはさみ単セルとし、これらをさらにセパ
レータで挾持しつつ複数枚積層してなるセルスタック
（以下、「スタック」という）１１を耐圧容器１２内に
内包するものであり、フンランジ１３ａ，１３ｂ同士を
締結手段１４で固着している。
【００１０】上記耐圧容器１２内には絶縁性の液体（例
えばシリコンオイル等）１５が注入口１２ａから封入さ
れており、仮にシール部等のわずかな漏れがあった場合
においても、上記絶縁性の液体の圧力により、上記燃料
ガス漏れの防止を図るようにしている。
【００１１】また、本実施の形態では、上記耐圧容器１
２内に封入された絶縁性の液体（例えばシリコンオイル
等）内に漏れ出した燃料ガスの気泡１６を検知するため
の気泡監視窓１７が設けられている。
【００１２】そして、スタック１１を構成するセルのシ
ール部等にクラック・ヒビ等が入った場合に、燃料が漏
れることがあるが、このような場合には、図１に示すよ
うに、上記気泡監視窓１７内に該燃料の気泡１６が上昇
することを外部から監視することで、漏れをいち早く検
出することができる。
【００１３】図３はこの気密構造のスタックを用いたス
タック構造の概略を示す。図３に示すように、スタック
本体２１の内部には、複数の板状の発電体を配してなる
セルを複数枚積層してなるスタック１１が内包された耐
圧容器１２が配されており、該耐圧容器１２内の燃料供
給室に供給する燃料供給管２２及び未反応の燃料を排出
する燃料排気管２３、並びに発電部に空気を供給する空
気供給管２４及び排空気を排出する空気排気管２５が設
けられている。また、上記耐圧容器内には絶縁性の液体
（例えばシリコンオイル等）１５が封入されており、気
泡監視窓１７が設けられている。
【００１４】このようなスタック構造とすることによ
り、スタック１１内のシール等にヒビ等が生じた場合で
も、封入された液体１５により漏れが防止され、安定し
て発電をすることができる。また、多量の漏れが発生し
た場合には、監視窓１７により、迅速に漏れを検知でき
運転を直ちに停止して、修理することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
［請求項１］の発明によれば、固体高分子電解質膜を用
いた単セルとセパレータとからなる固体高分子型燃料電
池のセルスタック構造であって、耐圧容器内にセルスタ
ックを内包してなり、耐圧容器内に絶縁性液体を封入し
てなるので、上記封入された液体の圧力で漏れを防止す
るようにしている。
【００１６】［請求項２］の発明によれば、耐圧容器の
一部に気泡監視窓又は監視部材を設けてなるので、外部
から監視することで、漏れを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる燃料電池気密構造の斜視
図である。
【図２】本実施の形態にかかる燃料電池気密構造の分解
図である。
【図３】本実施の形態にかかるスタック構造の概略図で
ある。
【図４】従来技術にかかるスタック構造の概略図であ
る。
【図５】従来技術にかかる燃料電池発電部の斜視図であ
る。
【符号の説明】
１１ スタック １２ 耐圧容器 １３ａ，１３ｂ フンランジ １４ 締結手段 １５ 液体（例えばシリコンオイル等） １６ 気泡 １７ 気泡監視窓 ２１ スタック本体 ２２ 燃料供給管 ２３ 燃料排気管 ２４ 空気供給管 ２５ 空気排気管
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−205949（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−235676（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−275298（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−94798（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−273700（ＪＰ，Ａ) 特開2001−130901（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−157912（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−70163（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/04 H01M 8/10 H01M 8/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固体高分子電解質膜を用いた単セルとセ
    パレータとからなる固体高分子型燃料電池のセルスタッ
    ク構造であって、 耐圧容器内にセルスタックを内包してなり、耐圧容器内
    に絶縁性液体を封入してなることを特徴とする固体高分
    子型燃料電池。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 耐圧容器の一部に気泡監視窓又は監視部材を設けてなる
    ことを特徴とする固体高分子型燃料電池。
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