JP4507453B2 - 燃料電池のマニホールド - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池のマニホールドに関し、とくに燃料電池スタック内のマニホールドとスタック外の配管内流路との接続部およびその近傍の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体高分子電解質型燃料電池は、イオン交換膜からなる電解質膜とこの電解質膜の一面に配置された触媒層および拡散層からなる電極（アノード、燃料極）および電解質膜の他面に配置された触媒層および拡散層からなる電極（カソード、空気極）とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）と、アノード、カソードに燃料ガス（アノードガス、水素）および酸化ガス（カソードガス、酸素、通常は空気）を供給するための流体通路を形成するセパレータとからセルを構成し、複数のセルを積層してモジュールとし、モジュールを積層してモジュール群を構成し、モジュール群のセル積層方向両端に、ターミナル、インシュレータ、エンドプレートを配置してスタックを構成し、スタックをスタックの外側でセル積層体積層方向に延びる締結部材（たとえば、テンションプレート）にて締め付け、固定したものからなる。
固体高分子電解質型燃料電池では、アノード側で、水素が水素イオンと電子にされ、水素イオンは電解質膜中をカソード側に移動し、カソード側で酸素と水素イオンおよび電子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる）から水が生成される。
アノード側：Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２ｅ-
カソード側：２Ｈ+ ＋２ｅ- ＋（１／２）Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ
ジュール熱およびカソードでの水生成反応で出る熱を冷却するために、セパレータ間には、各セル毎にあるいは複数個のセル毎に、冷却媒体（通常は冷却水）が流れる流路が形成されており、燃料電池を冷却している。
上記の反応が正常に行われるように、燃料ガス、酸化ガス、冷媒等の流体が、スタック外の配管を通してスタック内の流体が流れるマニホールドに供給、排出される。特許第３０５０４０８号は、スタック外配管の、燃料電池スタックへの取付けおよびスタック内マニホールドへの接続構造を開示している。そこでは、スタック内マニホールドとスタック外配管との接続部は、各配管ごとにシールされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の各配管ごとのシール構造を、一般的な配管のスタックエンドプレートへの取付け部のシール構造、すなわちフランジ付き配管をフランジ部でスタックエンドプレートにボルト締結しＯリングによりシールする構造、に適用すると、隣接するマニホールド間に別々のＯリングとそれを押さえる別々のフランジが配置されることとなり、マニホールド間スペースが大となる。
通常、スタック内マニホールドはセル端部に配置されセル端部に沿う細長の横断面形状を有しているため隣接するマニホールド間のスペースは小さい。
したがって、マニホールド間スペースが小さいまま、上記の各配管ごとのシール構造をとるには、スタックエンドプレートへの配管接続部における、省スペース化された、かつ省スペース化にかかわらずシール性は確保された、シール構造の案出が要求される。
本発明の目的は、省スペース化とシール性の両方を共に達成できる燃料電池のマニホールド（とくに配管とスタック内マニホールドとの接続部のシール構造）を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） セル積層体の両端にエンドプレートを配して構成したスタック内に形成された流体のマニホールドと、
フランジを有し該フランジ部で前記スタックの一端のエンドプレートに締結された配管と、
からなる燃料電池のマニホールドであって、
前記スタック内のマニホールドと前記配管との接続部で、カソードガスの流路と冷却水の流路とで、シールラインを少なくとも一部共有させ、該シールラインを構成するＯリングを１つのフランジで押さえた燃料電池のマニホールド。
（２） セル積層体の両端にエンドプレートを配して構成したスタック内に形成された流体のマニホールドと、
フランジを有し該フランジ部で前記スタックの一端のエンドプレートに締結された配管と、
からなる燃料電池のマニホールドであって、
前記スタック内のマニホールドと前記配管との接続部で、隣接する異種流体のマニホールド間で、シールラインを少なくとも一部共有させ、該シールラインを構成するＯリングを１つのフランジで押さえた燃料電池のマニホールド。
（３） 並列に配した２つのセル積層体の両端に共通のエンドプレートを配して構成した２スタックの各スタック内に形成された流体のマニホールドと、
フランジを有し該フランジ部で前記２スタックの一端のエンドプレートに締結された配管と、
からなる燃料電池のマニホールドであって、
前記スタック内のマニホールドと前記配管との接続部で、隣り合う同種流体のマニホールドを１つの共通のＯリングで囲んでシールした燃料電池のマニホールド。
【０００５】
上記（１）の燃料電池のマニホールドでは、スタック内のマニホールドと配管との接続部で、カソードガスの流路と冷却水の流路とで、シールラインを少なくとも一部共有させたので、シールライン共有部分がカソードガスの流路と冷却水の流路との中間部に位置する場合、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のシールラインを１本とすることができ、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部にシールラインが２本ある場合（比較例）に比べて、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部を省スペース化することができる。
また、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のシールラインのＯリングを１つの共通のフランジで押さえたので、２本のシールラインを別々のフランジで押さえる場合（比較例）に比べて、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のフランジ幅を減少させることができ、かつカソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のフランジを締結するボルトの本数も、比較例の４本から２本で済み、削減分の２本のボルト設置分のスペースを除去でき、カソードガスの流路と冷却水の流路との間を、省スペース化することができる。
なお、カソードガスの流路と冷却水の流路との間で、共有部の１本のＯリングを通して、たとえ流体が微小量透過しても、アノードガスのもれの場合と異なり問題ないので、燃料電池としては、別々にシールラインを設けた場合と同等のシールの安全性が確保される。
上記（２）の燃料電池のマニホールドでは、上記（１）のカソードガスの流路と冷却水の流路間のシールラインの共有構造を、隣接する任意の異種流体間のシールラインの共有構造に拡張したもので、上記（１）の作用に準じた作用が得られる。
上記（３）の燃料電池のマニホールドでは、スタック内のマニホールドと配管との接続部で、隣り合う同種流体のマニホールドを１つの共通のＯリングで囲んでシールしたので、隣り合う同種流体のマニホールド間にシールラインを除去でき、シールラインが２本ある場合（比較例）に比べて隣り合う同種流体のマニホールド間を省スペース化することができる。また、隣り合う同種流体のマニホールド間に別々にフランジとボルトを設ける必要がないので、隣り合う同種流体のマニホールド間を更に省スペース化することができる。
なお、隣り合う同種流体のマニホールド間で流体の行き来があっても、同種同士であるので、何ら支障は生じず、別々にシールラインを設けた場合と同様にシール性の問題は生じない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の燃料電池を図１〜図７を参照して、説明する。
本発明の燃料電池１０は固体高分子電解質型燃料電池である。本発明の燃料電池１０は、たとえば燃料電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に用いられてもよい。
【０００７】
固体高分子電解質型燃料電池１０は、図１、図２に示すように、イオン交換膜からなる電解質膜１１とこの電解質膜１１の一面に配置された触媒層１２および拡散層１３からなる電極１４（アノード、燃料極）および電解質膜１１の他面に配置された触媒層１５および拡散層１６からなる電極１７（カソード、空気極）とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）と、電極１４、１７に燃料ガス（アノードガス、水素）および酸化ガス（カソードガス、酸素、通常は空気）を供給するための流体通路２７（燃料ガス流路２７Ａ、酸化ガス流路２７Ｂ）および燃料電池冷却用の冷媒（冷却水）が流れる冷媒流路（冷却水流路）２６を形成するセパレータ１８とを重ねてセルを形成し、該セルを複数積層してモジュール１９とし、モジュール１９を積層してモジュール群を構成し、モジュール１９群のセル積層方向両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配置してスタック２３を構成し、スタック２３を積層方向に締め付けセル積層体の外側で燃料電池積層体積層方向に延びる締結部材２４（たとえば、テンションプレート、テンションプレートはスタック２３の一部）とボルト２５で固定したものからなる。
冷媒流路２６はセル毎に、または複数のセル毎に、設けられる。たとえば、２つのセル毎に１つの冷媒流路２６が設けられる。
【０００８】
セパレータ１８は、燃料ガスと酸化ガス、燃料ガスと冷却水、酸化ガスと冷却水、の何れかを互いに分離するとともに、隣り合うセルのアノードからカソードに電子が流れる電気の通路を形成している。
セパレータ１８は、カーボン板に冷媒流路２６やガス流路２７（燃料ガス流路２７ａ、酸化ガス流路２７ｂ）を形成したもの、または、流路２６、２７を形成する凹凸のある金属板を複数枚重ね合わせたもの、または、導電製樹脂板（たとえば、導電材粒子を混入して導電性をもたせた樹脂板）に冷媒流路２６やガス流路２７を形成したもの、の何れかからなる。図示例はセパレータ１８がカーボン板からなる場合を示している。
セル内ガス流路２７（燃料ガス流路２７ａ、酸化ガス流路２７ｂ）は、１本の溝状流路、または並行する複数本の溝状流路の群、または複数突起により隔てられた一対の板間の面状流路、の何れであってもよい。
【０００９】
燃料電池スタック２３内には、冷媒マニホールド２８が設けられており、冷媒マニホールド２８はセルの冷媒流路２６に連通している。冷媒は入側の冷媒マニホールド２８から冷媒流路２６に流れ、冷媒流路２６から出側の冷媒マニホールド２８に流れる。同様に、燃料電池スタック２３内には、ガスマニホールド２９が設けられており、ガスマニホールド２９は燃料ガスマニホールド２９ａと酸化ガスマニホールド２９ｂとからなる。燃料ガスマニホールド２９ａと酸化ガスマニホールド２９ｂは、それぞれ、セルの燃料ガス流路２７ａと酸化ガス流路２７ｂに連通している。燃料ガスは入側の燃料ガスマニホールド２９ａからセルの燃料ガス流路２７ａに流れ、燃料ガス流路２７ａから出側の燃料ガスマニホールド２９ａに流れる。酸化ガスは入側の酸化ガスマニホールド２９ｂからセルの酸化ガス流路２７ｂに流れ、酸化ガス流路２７ｂから出側の酸化ガスマニホールド２９ｂに流れる。
【００１０】
スタック２３は２列並列に水平に配置されてもよく、その場合は、スタック２３の両端のエンドプレート２２は、２列のスタック２３に対して共用される。
スタック２３の一端にあるエンドプレート２２には、冷媒（冷却水）を燃料電池スタック２３内の冷媒マニホールド２８に供給・排出する冷媒配管３０が接続されており、反応ガスを燃料電池スタック内のガスマニホールド２９に供給・排出するガス配管３１が接続されている。ガス配管３１は、燃料ガスを燃料電池スタック内の燃料ガスマニホールド２９ａに供給・排出する燃料ガス配管３１ａと、酸化ガスを燃料電池スタック内の酸化ガスマニホールド２９ｂに供給・排出する酸化ガス配管３１ｂとからなる。冷媒、燃料ガス、酸化ガスは、スタック２３の一端にあるエンドプレート２２から燃料電池セル積層体に入り、Ｕターンして、同じエンドプレート２２から出る。配管３０、３１の内部は流体流路３５である。流体流路３５はスタック内マニホールドに連通する。
【００１１】
１スタック燃料電池の場合、たとえば、つぎの配管配置をとる。
冷媒（冷却水）は入側冷媒配管３０からエンドプレート２２の左右方向端部の下部でスタック２３に入り、スタック２３からエンドプレート２２の左右方向端部の上部で出側冷媒配管３０に流出する。
燃料ガスは、入側燃料ガス配管３１ａからエンドプレート２２の左右方向端部の上部でスタック２３に入り、スタック２３からエンドプレート２２の左右方向端部の下部で出側燃料ガス配管３１ａに流出する。
酸化ガスは、入側酸化ガス配管３１ｂからエンドプレート２２の左右方向端部の下部でスタック２３に入り、スタック２３からエンドプレート２２の左右方向端部の上部で出側酸化ガス配管３１ｂに流出する。
複数スタック（たとえば、２スタック）を並列配置した燃料電池の場合は、たとえば、上記の配管配置と、上記の配管配置の左右対称配置とを、燃料ガス配管をエンドプレート２２の左右方向中央部に配して、左右に並べた配置をとる。
【００１２】
スタック２３の他端にあるエンドプレート２２の内側には、プレッシャプレート３２が設けられ、プレッシャプレート３２とエンドプレート２２との間にはスタック締め付け荷重の変動を吸収するばね機構（たとえば、皿ばね機構）３３が設けられる。スタック２３の他端にあるエンドプレート２２側には、冷媒、反応ガスの配管は接続されない。
【００１３】
図３、図４に示すように、１スタック配置の、または２スタック並列配置の、燃料電池において、スタック２３内のマニホールド２８、２９と配管３０、３１との接続部（配管３０、３１が接続される側のエンドプレート２２と配管フランジ３４との接触部）で、カソードガスの流路とそれと隣り合う冷却水の流路とで、シールライン（Ｏリング３７の中心またはＯリング溝３９の中心を連ねたライン）を少なくとも一部共有させてある。すなわち、酸化ガスマニホールド２９ｂ（図３の例では、出側の酸化ガスマニホールド２９ｂ）を囲むＯリング３７およびＯリング溝３９と、冷媒マニホールド２８（図３の例では出側の冷媒マニホールド２８）を囲むＯリング３７およびＯリング溝３９とを、少なくとも一部共用させてある。たとえば、Ｏリング３７およびＯリング溝３９の形状を、図４の（Ｂ）（比較例で本発明に含まず）の互いに独立の２つの矩形状の形状から図４の（Ａ）（本発明）の「θ」状に形成し、「θ」の中央の横線に対応する部分で共用させてある。
【００１４】
また、図３、図４に示すように、シールラインを構成するＯリング３７（酸化ガスマニホールド２９ｂを囲む部分と冷媒マニホールド２８を囲む部分を合わせたＯリング３７）を１つのフランジ３４で押さえてある。すなわち、酸化ガスマニホールド２９ｂを囲むＯリング部分を押さえるフランジと冷媒マニホールド２８を囲むＯリング部分を押さえるフランジとは、別々ではなく、互いに一体のフランジである。そのため、フランジ３４をエンドプレート２２に固定するボルト・ボルト穴も、酸化ガスマニホールド２９ｂと冷媒マニホールド２８との間の部位には、比較例（図４のＢ）で４本設けられていたところを、２本とされる（図４のＡ）か、または省略される。
上記では、カソードガス流路と冷却水流路との間でシールラインを少なくとも一部共有した場合であるが、シールラインの少なくとも一部共有構造は、カソードガス流路と冷却水流路との間に限定されるものではなく、隣接する任意の異種流体のマニホールド間でのシールラインの少なくとも一部共有に拡張されてもよい。
【００１５】
また、図５〜図７に示すように、２スタックの燃料電池において、スタック２３内のマニホールド２８、２９と配管３０、３１との接続部（配管３０、３１が接続される側のエンドプレート２２と配管フランジ３４との接触部）で、隣り合う同種流体のマニホールドを、１つの共通のＯリング３７で囲んでシールしてある。
２スタック２３を並列配置し２つのスタック２３の流体流路をエンドプレート２２の左右方向の中心に対して左右対称に配置した燃料電池では、エンドプレート２２の左右方向中心近傍に配された左右スタックの同種流体のマニホールド２８、２９は、エンドプレート２２と配管フランジ３４との接触部において、左右方向に近接している。図７の例では、左右スタックの入側アノードガスマニホールド２９ａが左右方向に近接しており、左右スタックの出側アノードガスマニホールド２９ａが左右方向に近接しており、左右スタックの入側冷媒マニホールド２８が左右方向に近接している。
【００１６】
そして、近接した２つの入側アノードガスマニホールド２９ａが１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれており（１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれた領域に２つの入側アノードガスマニホールド２９ａが配されており）、シールされている。同様に、近接した２つの出側アノードガスマニホールド２９ａが１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれており（１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれた領域に２つの出側アノードガスマニホールド２９ａが配されており）、シールされている。また、近接した２つの入側冷媒マニホールド２８が１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれており（１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれた領域に２つの入側冷媒マニホールド２８が配されており）、シールされている。
【００１７】
近接した２つの入側アノードガスマニホールド２９ａを囲む１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９は、１つのフランジ３４で押さえられている。同様に、近接した２つの出側アノードガスマニホールド２９ａを囲む１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９は、１つのフランジ３４で押さえられている。また、近接した２つの入側冷媒マニホールド２８を囲む１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９は、１つのフランジ３４で押さえられている。
【００１８】
つぎに、本発明実施例の燃料電池のマニホールドの作用を説明する。
まず、図３、図４に示すように、スタック２３内のマニホールド２８、２９と配管３０、３１との接続部で、カソードガスの流路と冷却水の流路とで、シールラインを少なくとも一部共有させたので、シールライン共有部分がカソードガスの流路と冷却水の流路との中間部に位置する場合、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のシールラインを１本とすることができ（図４の本発明Ａ）、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部にシールラインが２本ある場合（図４の比較例Ｂ）に比べて、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部を省スペース化（小型化）することができる。
【００１９】
また、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のシールラインのＯリング３７を１つの共通のフランジ３４で押さえたので（図４の本発明Ａ）、２本のシールラインを別々のフランジで押さえる場合（図４の比較例Ｂ）に比べて、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のフランジ幅を減少させることができ、かつカソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のフランジを締結するボルト３６、ボルト穴３８の数も、比較例の４本から２本で済み、削減分の２本のボルト、ボルト穴設置分のスペースを除去でき、カソードガスの流路と冷却水の流路との間を、省スペース化することができる。
【００２０】
なお、カソードガスの流路と冷却水の流路との間で、シールライン共有部の１本のＯリングを通して、たとえ流体が一方の流路から他方の流路に微小量透過しても、アノードガスのもれの場合と異なり問題ないので、燃料電池としては、別々にシールラインを設けた場合と同等のシールの安全性が確保される。
また、本発明を、隣接する異種流体のマニホールド間でのシールラインの少なくとも一部共有構造に拡張して適用した場合は、隣接する異種流体のマニホールド間を省スペース化することができる。
【００２１】
また、図５〜図７に示すように、スタック２３内のマニホールド２８、２９と配管３０、３１との接続部で、隣り合う同種流体のマニホールドを１つの共通のＯリング３６で囲んでシールしたので、隣り合う同種流体のマニホールド間（隣合う入側燃料ガスマニホールド２９ａ間、および隣合う出側燃料ガスマニホールド２９ｂ間、および隣合う入側冷媒マニホールド２８間）にシールラインを除去でき（図７のＡ）、シールラインが２本あった場合（図７のＢ）に比べて隣り合う同種流体のマニホールド間を省スペース化することができる。また、隣り合う同種流体のマニホールド間（隣合う入側燃料ガスマニホールド２９ａ間、および隣合う出側燃料ガスマニホールド２９ｂ間、および隣合う入側冷媒マニホールド２８間）に別々にフランジとボルトを設ける必要がないので、隣り合う同種流体のマニホールド間を更に省スペース化することができる。
なお、隣り合う同種流体のマニホールド間で流体の行き来があっても、同種同士であるので、何ら支障は生じず、別々にシールラインを設けた場合と同様にシール性の問題は生じない。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の燃料電池のマニホールドによれば、スタック内のマニホールドと配管との接続部で、カソードガスの流路と冷却水の流路とで、シールラインを少なくとも一部共有させたので、シールライン共有部分がカソードガスの流路と冷却水の流路との中間部に位置する場合、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部を省スペース化することができる。
また、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のシールラインのＯリングを１つの共通のフランジで押さえたので、２本のシールラインを別々のフランジで押さえる場合に比べて、フランジ幅の減少と、フランジ締結ボルト本数の削減により、カソードガスの流路と冷却水の流路との間を、省スペース化することができる。
なお、カソードガスの流路と冷却水の流路との間にたとえ流体が微小量透過しても、アノードガスのもれの場合と異なり問題ないので、燃料電池としては、別々にシールラインを設けた場合と同等のシール性が確保される。したがって、省スペース化とシール性の両方が達成される。
請求項２の燃料電池のマニホールドによれば、カソードガスの流路と冷却水の流路間のシールラインの共有構造を、隣接する任意の異種流体間のシールラインの共有構造に拡張したので、その隣接する異種流体間を、省スペース化することができる。
請求項３の燃料電池のマニホールドによれば、スタック内のマニホールドと配管との接続部で、隣り合う同種流体のマニホールドを１つの共通のＯリングで囲んでシールしたので、隣り合う同種流体のマニホールド間にシールラインを除去でき、シールラインが２本ある場合に比べて隣り合う同種流体のマニホールド間を省スペース化することができる。
なお、隣り合う同種流体のマニホールド間で流体の行き来があっても、同種同士であるので、何ら支障は生じず、別々にシールラインを設けた場合と同様にシール性の問題は生じない。したがって、省スペース化とシール性の両方が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料電池のマニホールドが適用された燃料電池の側面図である。
【図２】図１の燃料電池の一部分の拡大断面図である。
【図３】本発明の燃料電池のマニホールドが適用された燃料電池（図示例は１スタックの燃料電池の場合を示す）の斜視図である。
【図４】Ａは、図３の燃料電池の配管が取付けられる側のエンドプレートとそれに取り付けられる配管フランジとの展開斜視図であり、Ｂは、比較例の燃料電池のエンドプレートとそれに取り付けられる配管フランジとの展開斜視図である。
【図５】本発明の燃料電池のマニホールドが適用された燃料電池（図示例は２スタックの燃料電池の場合を示す）の斜視図である。
【図６】図５の燃料電池のエンドプレートへの配管接続部とその近傍の断面図である。
【図７】Ａは、図５の燃料電池の配管が取付けられる側のエンドプレートとそれに取り付けられる配管フランジとの展開斜視図であり、Ｂは、比較例の燃料電池のエンドプレートとそれに取り付けられる配管フランジとの展開斜視図である。
【符号の説明】
１０ （固体高分子電解質型）燃料電池
１１ 電解質膜
１２ 触媒層
１３ 拡散層
１４ 電極（アノード、燃料極）
１５ 触媒層
１６ 拡散層
１７ 電極（カソード、空気極）
１８ セパレータ
１９ モジュール
２０ ターミナル
２１ インシュレータ
２２ エンドプレート
２３ スタック
２４ テンションプレート
２５ ボルト
２６ 冷媒流路
２７ ガス流路
２７ａ 燃料ガス流路
２７ｂ 酸化ガス流路
２８ 冷媒マニホールド
２９ ガスマニホールド
２９ａ 燃料ガスマニホールド
２９ｂ 酸化ガスマニホールド
３０ 冷媒配管
３１ ガス配管
３１ａ 燃料ガス配管
３１ｂ 酸化ガス配管
３２ プレッシャプレート
３３ ばね機構
３４ フランジ
３５ 配管内の流体流路
３６ ボルト
３７ Ｏリング
３８ ボルト穴
３９ Ｏリング溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池のマニホールドに関し、とくに燃料電池スタック内のマニホールドとスタック外の配管内流路との接続部およびその近傍の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体高分子電解質型燃料電池は、イオン交換膜からなる電解質膜とこの電解質膜の一面に配置された触媒層および拡散層からなる電極（アノード、燃料極）および電解質膜の他面に配置された触媒層および拡散層からなる電極（カソード、空気極）とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）と、アノード、カソードに燃料ガス（アノードガス、水素）および酸化ガス（カソードガス、酸素、通常は空気）を供給するための流体通路を形成するセパレータとからセルを構成し、複数のセルを積層してモジュールとし、モジュールを積層してモジュール群を構成し、モジュール群のセル積層方向両端に、ターミナル、インシュレータ、エンドプレートを配置してスタックを構成し、スタックをスタックの外側でセル積層体積層方向に延びる締結部材（たとえば、テンションプレート）にて締め付け、固定したものからなる。
固体高分子電解質型燃料電池では、アノード側で、水素が水素イオンと電子にされ、水素イオンは電解質膜中をカソード側に移動し、カソード側で酸素と水素イオンおよび電子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる）から水が生成される。
アノード側：Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２ｅ-
カソード側：２Ｈ+ ＋２ｅ- ＋（１／２）Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ
ジュール熱およびカソードでの水生成反応で出る熱を冷却するために、セパレータ間には、各セル毎にあるいは複数個のセル毎に、冷却媒体（通常は冷却水）が流れる流路が形成されており、燃料電池を冷却している。
上記の反応が正常に行われるように、燃料ガス、酸化ガス、冷媒等の流体が、スタック外の配管を通してスタック内の流体が流れるマニホールドに供給、排出される。特許第３０５０４０８号は、スタック外配管の、燃料電池スタックへの取付けおよびスタック内マニホールドへの接続構造を開示している。そこでは、スタック内マニホールドとスタック外配管との接続部は、各配管ごとにシールされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の各配管ごとのシール構造を、一般的な配管のスタックエンドプレートへの取付け部のシール構造、すなわちフランジ付き配管をフランジ部でスタックエンドプレートにボルト締結しＯリングによりシールする構造、に適用すると、隣接するマニホールド間に別々のＯリングとそれを押さえる別々のフランジが配置されることとなり、マニホールド間スペースが大となる。
通常、スタック内マニホールドはセル端部に配置されセル端部に沿う細長の横断面形状を有しているため隣接するマニホールド間のスペースは小さい。
したがって、マニホールド間スペースが小さいまま、上記の各配管ごとのシール構造をとるには、スタックエンドプレートへの配管接続部における、省スペース化された、かつ省スペース化にかかわらずシール性は確保された、シール構造の案出が要求される。
本発明の目的は、省スペース化とシール性の両方を共に達成できる燃料電池のマニホールド（とくに配管とスタック内マニホールドとの接続部のシール構造）を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） セル積層体の両端にエンドプレートを配して構成したスタック内に形成された流体のマニホールドと、
フランジを有し該フランジ部で前記スタックの一端のエンドプレートに締結された配管と、
からなる燃料電池のマニホールドであって、
前記スタック内のマニホールドと前記配管との接続部で、カソードガスの流路と冷却水の流路とで、シールラインを少なくとも一部共有させ、該シールラインを構成するＯリングを１つのフランジで押さえた燃料電池のマニホールド。
（２） セル積層体の両端にエンドプレートを配して構成したスタック内に形成された流体のマニホールドと、
フランジを有し該フランジ部で前記スタックの一端のエンドプレートに締結された配管と、
からなる燃料電池のマニホールドであって、
前記スタック内のマニホールドと前記配管との接続部で、隣接する異種流体のマニホールド間で、シールラインを少なくとも一部共有させ、該シールラインを構成するＯリングを１つのフランジで押さえた燃料電池のマニホールド。
（３） 並列に配した２つのセル積層体の両端に共通のエンドプレートを配して構成した２スタックの各スタック内に形成された流体のマニホールドと、
フランジを有し該フランジ部で前記２スタックの一端のエンドプレートに締結された配管と、
からなる燃料電池のマニホールドであって、
前記スタック内のマニホールドと前記配管との接続部で、隣り合う同種流体のマニホールドを１つの共通のＯリングで囲んでシールした燃料電池のマニホールド。
【０００５】
上記（１）の燃料電池のマニホールドでは、スタック内のマニホールドと配管との接続部で、カソードガスの流路と冷却水の流路とで、シールラインを少なくとも一部共有させたので、シールライン共有部分がカソードガスの流路と冷却水の流路との中間部に位置する場合、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のシールラインを１本とすることができ、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部にシールラインが２本ある場合（比較例）に比べて、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部を省スペース化することができる。
また、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のシールラインのＯリングを１つの共通のフランジで押さえたので、２本のシールラインを別々のフランジで押さえる場合（比較例）に比べて、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のフランジ幅を減少させることができ、かつカソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のフランジを締結するボルトの本数も、比較例の４本から２本で済み、削減分の２本のボルト設置分のスペースを除去でき、カソードガスの流路と冷却水の流路との間を、省スペース化することができる。
なお、カソードガスの流路と冷却水の流路との間で、共有部の１本のＯリングを通して、たとえ流体が微小量透過しても、アノードガスのもれの場合と異なり問題ないので、燃料電池としては、別々にシールラインを設けた場合と同等のシールの安全性が確保される。
上記（２）の燃料電池のマニホールドでは、上記（１）のカソードガスの流路と冷却水の流路間のシールラインの共有構造を、隣接する任意の異種流体間のシールラインの共有構造に拡張したもので、上記（１）の作用に準じた作用が得られる。
上記（３）の燃料電池のマニホールドでは、スタック内のマニホールドと配管との接続部で、隣り合う同種流体のマニホールドを１つの共通のＯリングで囲んでシールしたので、隣り合う同種流体のマニホールド間にシールラインを除去でき、シールラインが２本ある場合（比較例）に比べて隣り合う同種流体のマニホールド間を省スペース化することができる。また、隣り合う同種流体のマニホールド間に別々にフランジとボルトを設ける必要がないので、隣り合う同種流体のマニホールド間を更に省スペース化することができる。
なお、隣り合う同種流体のマニホールド間で流体の行き来があっても、同種同士であるので、何ら支障は生じず、別々にシールラインを設けた場合と同様にシール性の問題は生じない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の燃料電池を図１〜図７を参照して、説明する。
本発明の燃料電池１０は固体高分子電解質型燃料電池である。本発明の燃料電池１０は、たとえば燃料電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に用いられてもよい。
【０００７】
固体高分子電解質型燃料電池１０は、図１、図２に示すように、イオン交換膜からなる電解質膜１１とこの電解質膜１１の一面に配置された触媒層１２および拡散層１３からなる電極１４（アノード、燃料極）および電解質膜１１の他面に配置された触媒層１５および拡散層１６からなる電極１７（カソード、空気極）とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）と、電極１４、１７に燃料ガス（アノードガス、水素）および酸化ガス（カソードガス、酸素、通常は空気）を供給するための流体通路２７（燃料ガス流路２７Ａ、酸化ガス流路２７Ｂ）および燃料電池冷却用の冷媒（冷却水）が流れる冷媒流路（冷却水流路）２６を形成するセパレータ１８とを重ねてセルを形成し、該セルを複数積層してモジュール１９とし、モジュール１９を積層してモジュール群を構成し、モジュール１９群のセル積層方向両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配置してスタック２３を構成し、スタック２３を積層方向に締め付けセル積層体の外側で燃料電池積層体積層方向に延びる締結部材２４（たとえば、テンションプレート、テンションプレートはスタック２３の一部）とボルト２５で固定したものからなる。
冷媒流路２６はセル毎に、または複数のセル毎に、設けられる。たとえば、２つのセル毎に１つの冷媒流路２６が設けられる。
【０００８】
セパレータ１８は、燃料ガスと酸化ガス、燃料ガスと冷却水、酸化ガスと冷却水、の何れかを互いに分離するとともに、隣り合うセルのアノードからカソードに電子が流れる電気の通路を形成している。
セパレータ１８は、カーボン板に冷媒流路２６やガス流路２７（燃料ガス流路２７ａ、酸化ガス流路２７ｂ）を形成したもの、または、流路２６、２７を形成する凹凸のある金属板を複数枚重ね合わせたもの、または、導電製樹脂板（たとえば、導電材粒子を混入して導電性をもたせた樹脂板）に冷媒流路２６やガス流路２７を形成したもの、の何れかからなる。図示例はセパレータ１８がカーボン板からなる場合を示している。
セル内ガス流路２７（燃料ガス流路２７ａ、酸化ガス流路２７ｂ）は、１本の溝状流路、または並行する複数本の溝状流路の群、または複数突起により隔てられた一対の板間の面状流路、の何れであってもよい。
【０００９】
燃料電池スタック２３内には、冷媒マニホールド２８が設けられており、冷媒マニホールド２８はセルの冷媒流路２６に連通している。冷媒は入側の冷媒マニホールド２８から冷媒流路２６に流れ、冷媒流路２６から出側の冷媒マニホールド２８に流れる。同様に、燃料電池スタック２３内には、ガスマニホールド２９が設けられており、ガスマニホールド２９は燃料ガスマニホールド２９ａと酸化ガスマニホールド２９ｂとからなる。燃料ガスマニホールド２９ａと酸化ガスマニホールド２９ｂは、それぞれ、セルの燃料ガス流路２７ａと酸化ガス流路２７ｂに連通している。燃料ガスは入側の燃料ガスマニホールド２９ａからセルの燃料ガス流路２７ａに流れ、燃料ガス流路２７ａから出側の燃料ガスマニホールド２９ａに流れる。酸化ガスは入側の酸化ガスマニホールド２９ｂからセルの酸化ガス流路２７ｂに流れ、酸化ガス流路２７ｂから出側の酸化ガスマニホールド２９ｂに流れる。
【００１０】
スタック２３は２列並列に水平に配置されてもよく、その場合は、スタック２３の両端のエンドプレート２２は、２列のスタック２３に対して共用される。
スタック２３の一端にあるエンドプレート２２には、冷媒（冷却水）を燃料電池スタック２３内の冷媒マニホールド２８に供給・排出する冷媒配管３０が接続されており、反応ガスを燃料電池スタック内のガスマニホールド２９に供給・排出するガス配管３１が接続されている。ガス配管３１は、燃料ガスを燃料電池スタック内の燃料ガスマニホールド２９ａに供給・排出する燃料ガス配管３１ａと、酸化ガスを燃料電池スタック内の酸化ガスマニホールド２９ｂに供給・排出する酸化ガス配管３１ｂとからなる。冷媒、燃料ガス、酸化ガスは、スタック２３の一端にあるエンドプレート２２から燃料電池セル積層体に入り、Ｕターンして、同じエンドプレート２２から出る。配管３０、３１の内部は流体流路３５である。流体流路３５はスタック内マニホールドに連通する。
【００１１】
１スタック燃料電池の場合、たとえば、つぎの配管配置をとる。
冷媒（冷却水）は入側冷媒配管３０からエンドプレート２２の左右方向端部の下部でスタック２３に入り、スタック２３からエンドプレート２２の左右方向端部の上部で出側冷媒配管３０に流出する。
燃料ガスは、入側燃料ガス配管３１ａからエンドプレート２２の左右方向端部の上部でスタック２３に入り、スタック２３からエンドプレート２２の左右方向端部の下部で出側燃料ガス配管３１ａに流出する。
酸化ガスは、入側酸化ガス配管３１ｂからエンドプレート２２の左右方向端部の下部でスタック２３に入り、スタック２３からエンドプレート２２の左右方向端部の上部で出側酸化ガス配管３１ｂに流出する。
複数スタック（たとえば、２スタック）を並列配置した燃料電池の場合は、たとえば、上記の配管配置と、上記の配管配置の左右対称配置とを、燃料ガス配管をエンドプレート２２の左右方向中央部に配して、左右に並べた配置をとる。
【００１２】
スタック２３の他端にあるエンドプレート２２の内側には、プレッシャプレート３２が設けられ、プレッシャプレート３２とエンドプレート２２との間にはスタック締め付け荷重の変動を吸収するばね機構（たとえば、皿ばね機構）３３が設けられる。スタック２３の他端にあるエンドプレート２２側には、冷媒、反応ガスの配管は接続されない。
【００１３】
図３、図４に示すように、１スタック配置の、または２スタック並列配置の、燃料電池において、スタック２３内のマニホールド２８、２９と配管３０、３１との接続部（配管３０、３１が接続される側のエンドプレート２２と配管フランジ３４との接触部）で、カソードガスの流路とそれと隣り合う冷却水の流路とで、シールライン（Ｏリング３７の中心またはＯリング溝３９の中心を連ねたライン）を少なくとも一部共有させてある。すなわち、酸化ガスマニホールド２９ｂ（図３の例では、出側の酸化ガスマニホールド２９ｂ）を囲むＯリング３７およびＯリング溝３９と、冷媒マニホールド２８（図３の例では出側の冷媒マニホールド２８）を囲むＯリング３７およびＯリング溝３９とを、少なくとも一部共用させてある。たとえば、Ｏリング３７およびＯリング溝３９の形状を、図４の（Ｂ）（比較例で本発明に含まず）の互いに独立の２つの矩形状の形状から図４の（Ａ）（本発明）の「θ」状に形成し、「θ」の中央の横線に対応する部分で共用させてある。
【００１４】
また、図３、図４に示すように、シールラインを構成するＯリング３７（酸化ガスマニホールド２９ｂを囲む部分と冷媒マニホールド２８を囲む部分を合わせたＯリング３７）を１つのフランジ３４で押さえてある。すなわち、酸化ガスマニホールド２９ｂを囲むＯリング部分を押さえるフランジと冷媒マニホールド２８を囲むＯリング部分を押さえるフランジとは、別々ではなく、互いに一体のフランジである。そのため、フランジ３４をエンドプレート２２に固定するボルト・ボルト穴も、酸化ガスマニホールド２９ｂと冷媒マニホールド２８との間の部位には、比較例（図４のＢ）で４本設けられていたところを、２本とされる（図４のＡ）か、または省略される。
上記では、カソードガス流路と冷却水流路との間でシールラインを少なくとも一部共有した場合であるが、シールラインの少なくとも一部共有構造は、カソードガス流路と冷却水流路との間に限定されるものではなく、隣接する任意の異種流体のマニホールド間でのシールラインの少なくとも一部共有に拡張されてもよい。
【００１５】
また、図５〜図７に示すように、２スタックの燃料電池において、スタック２３内のマニホールド２８、２９と配管３０、３１との接続部（配管３０、３１が接続される側のエンドプレート２２と配管フランジ３４との接触部）で、隣り合う同種流体のマニホールドを、１つの共通のＯリング３７で囲んでシールしてある。
２スタック２３を並列配置し２つのスタック２３の流体流路をエンドプレート２２の左右方向の中心に対して左右対称に配置した燃料電池では、エンドプレート２２の左右方向中心近傍に配された左右スタックの同種流体のマニホールド２８、２９は、エンドプレート２２と配管フランジ３４との接触部において、左右方向に近接している。図７の例では、左右スタックの入側アノードガスマニホールド２９ａが左右方向に近接しており、左右スタックの出側アノードガスマニホールド２９ａが左右方向に近接しており、左右スタックの入側冷媒マニホールド２８が左右方向に近接している。
【００１６】
そして、近接した２つの入側アノードガスマニホールド２９ａが１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれており（１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれた領域に２つの入側アノードガスマニホールド２９ａが配されており）、シールされている。同様に、近接した２つの出側アノードガスマニホールド２９ａが１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれており（１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれた領域に２つの出側アノードガスマニホールド２９ａが配されており）、シールされている。また、近接した２つの入側冷媒マニホールド２８が１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれており（１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９で囲まれた領域に２つの入側冷媒マニホールド２８が配されており）、シールされている。
【００１７】
近接した２つの入側アノードガスマニホールド２９ａを囲む１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９は、１つのフランジ３４で押さえられている。同様に、近接した２つの出側アノードガスマニホールド２９ａを囲む１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９は、１つのフランジ３４で押さえられている。また、近接した２つの入側冷媒マニホールド２８を囲む１つのＯリング３７、Ｏリング溝３９は、１つのフランジ３４で押さえられている。
【００１８】
つぎに、本発明実施例の燃料電池のマニホールドの作用を説明する。
まず、図３、図４に示すように、スタック２３内のマニホールド２８、２９と配管３０、３１との接続部で、カソードガスの流路と冷却水の流路とで、シールラインを少なくとも一部共有させたので、シールライン共有部分がカソードガスの流路と冷却水の流路との中間部に位置する場合、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のシールラインを１本とすることができ（図４の本発明Ａ）、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部にシールラインが２本ある場合（図４の比較例Ｂ）に比べて、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部を省スペース化（小型化）することができる。
【００１９】
また、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のシールラインのＯリング３７を１つの共通のフランジ３４で押さえたので（図４の本発明Ａ）、２本のシールラインを別々のフランジで押さえる場合（図４の比較例Ｂ）に比べて、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のフランジ幅を減少させることができ、かつカソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のフランジを締結するボルト３６、ボルト穴３８の数も、比較例の４本から２本で済み、削減分の２本のボルト、ボルト穴設置分のスペースを除去でき、カソードガスの流路と冷却水の流路との間を、省スペース化することができる。
【００２０】
なお、カソードガスの流路と冷却水の流路との間で、シールライン共有部の１本のＯリングを通して、たとえ流体が一方の流路から他方の流路に微小量透過しても、アノードガスのもれの場合と異なり問題ないので、燃料電池としては、別々にシールラインを設けた場合と同等のシールの安全性が確保される。
また、本発明を、隣接する異種流体のマニホールド間でのシールラインの少なくとも一部共有構造に拡張して適用した場合は、隣接する異種流体のマニホールド間を省スペース化することができる。
【００２１】
また、図５〜図７に示すように、スタック２３内のマニホールド２８、２９と配管３０、３１との接続部で、隣り合う同種流体のマニホールドを１つの共通のＯリング３６で囲んでシールしたので、隣り合う同種流体のマニホールド間（隣合う入側燃料ガスマニホールド２９ａ間、および隣合う出側燃料ガスマニホールド２９ｂ間、および隣合う入側冷媒マニホールド２８間）にシールラインを除去でき（図７のＡ）、シールラインが２本あった場合（図７のＢ）に比べて隣り合う同種流体のマニホールド間を省スペース化することができる。また、隣り合う同種流体のマニホールド間（隣合う入側燃料ガスマニホールド２９ａ間、および隣合う出側燃料ガスマニホールド２９ｂ間、および隣合う入側冷媒マニホールド２８間）に別々にフランジとボルトを設ける必要がないので、隣り合う同種流体のマニホールド間を更に省スペース化することができる。
なお、隣り合う同種流体のマニホールド間で流体の行き来があっても、同種同士であるので、何ら支障は生じず、別々にシールラインを設けた場合と同様にシール性の問題は生じない。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の燃料電池のマニホールドによれば、スタック内のマニホールドと配管との接続部で、カソードガスの流路と冷却水の流路とで、シールラインを少なくとも一部共有させたので、シールライン共有部分がカソードガスの流路と冷却水の流路との中間部に位置する場合、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部を省スペース化することができる。
また、カソードガスの流路と冷却水の流路との中間部のシールラインのＯリングを１つの共通のフランジで押さえたので、２本のシールラインを別々のフランジで押さえる場合に比べて、フランジ幅の減少と、フランジ締結ボルト本数の削減により、カソードガスの流路と冷却水の流路との間を、省スペース化することができる。
なお、カソードガスの流路と冷却水の流路との間にたとえ流体が微小量透過しても、アノードガスのもれの場合と異なり問題ないので、燃料電池としては、別々にシールラインを設けた場合と同等のシール性が確保される。したがって、省スペース化とシール性の両方が達成される。
請求項２の燃料電池のマニホールドによれば、カソードガスの流路と冷却水の流路間のシールラインの共有構造を、隣接する任意の異種流体間のシールラインの共有構造に拡張したので、その隣接する異種流体間を、省スペース化することができる。
請求項３の燃料電池のマニホールドによれば、スタック内のマニホールドと配管との接続部で、隣り合う同種流体のマニホールドを１つの共通のＯリングで囲んでシールしたので、隣り合う同種流体のマニホールド間にシールラインを除去でき、シールラインが２本ある場合に比べて隣り合う同種流体のマニホールド間を省スペース化することができる。
なお、隣り合う同種流体のマニホールド間で流体の行き来があっても、同種同士であるので、何ら支障は生じず、別々にシールラインを設けた場合と同様にシール性の問題は生じない。したがって、省スペース化とシール性の両方が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料電池のマニホールドが適用された燃料電池の側面図である。
【図２】図１の燃料電池の一部分の拡大断面図である。
【図３】本発明の燃料電池のマニホールドが適用された燃料電池（図示例は１スタックの燃料電池の場合を示す）の斜視図である。
【図４】Ａは、図３の燃料電池の配管が取付けられる側のエンドプレートとそれに取り付けられる配管フランジとの展開斜視図であり、Ｂは、比較例の燃料電池のエンドプレートとそれに取り付けられる配管フランジとの展開斜視図である。
【図５】本発明の燃料電池のマニホールドが適用された燃料電池（図示例は２スタックの燃料電池の場合を示す）の斜視図である。
【図６】図５の燃料電池のエンドプレートへの配管接続部とその近傍の断面図である。
【図７】Ａは、図５の燃料電池の配管が取付けられる側のエンドプレートとそれに取り付けられる配管フランジとの展開斜視図であり、Ｂは、比較例の燃料電池のエンドプレートとそれに取り付けられる配管フランジとの展開斜視図である。
【符号の説明】
１０ （固体高分子電解質型）燃料電池
１１ 電解質膜
１２ 触媒層
１３ 拡散層
１４ 電極（アノード、燃料極）
１５ 触媒層
１６ 拡散層
１７ 電極（カソード、空気極）
１８ セパレータ
１９ モジュール
２０ ターミナル
２１ インシュレータ
２２ エンドプレート
２３ スタック
２４ テンションプレート
２５ ボルト
２６ 冷媒流路
２７ ガス流路
２７ａ 燃料ガス流路
２７ｂ 酸化ガス流路
２８ 冷媒マニホールド
２９ ガスマニホールド
２９ａ 燃料ガスマニホールド
２９ｂ 酸化ガスマニホールド
３０ 冷媒配管
３１ ガス配管
３１ａ 燃料ガス配管
３１ｂ 酸化ガス配管
３２ プレッシャプレート
３３ ばね機構
３４ フランジ
３５ 配管内の流体流路
３６ ボルト
３７ Ｏリング
３８ ボルト穴
３９ Ｏリング溝
Claims (3)
- セル積層体の両端にエンドプレートを配して構成したスタック内に形成された流体のマニホールドと、
フランジを有し該フランジ部で前記スタックの一端のエンドプレートに締結された配管と、
からなる燃料電池のマニホールドであって、
前記スタック内のマニホールドと前記配管との接続部で、カソードガスの流路と冷却水の流路とで、シールラインを少なくとも一部共有させ、該シールラインを構成するＯリングを１つのフランジで押さえた燃料電池のマニホールド。 - セル積層体の両端にエンドプレートを配して構成したスタック内に形成された流体のマニホールドと、
フランジを有し該フランジ部で前記スタックの一端のエンドプレートに締結された配管と、
からなる燃料電池のマニホールドであって、
前記スタック内のマニホールドと前記配管との接続部で、隣接する異種流体のマニホールド間で、シールラインを少なくとも一部共有させ、該シールラインを構成するＯリングを１つのフランジで押さえた燃料電池のマニホールド。 - 並列に配した２つのセル積層体の両端に共通のエンドプレートを配して構成した２スタックの各スタック内に形成された流体のマニホールドと、
フランジを有し該フランジ部で前記２スタックの一端のエンドプレートに締結された配管と、
からなる燃料電池のマニホールドであって、
前記スタック内のマニホールドと前記配管との接続部で、隣り合う同種流体のマニホールドを１つの共通のＯリングで囲んでシールした燃料電池のマニホールド。
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| WO2021210769A1 (ko) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 모듈 및 그 제조 방법 |
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