JPH01289072A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPH01289072A JPH01289072A JP63118481A JP11848188A JPH01289072A JP H01289072 A JPH01289072 A JP H01289072A JP 63118481 A JP63118481 A JP 63118481A JP 11848188 A JP11848188 A JP 11848188A JP H01289072 A JPH01289072 A JP H01289072A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flange
- manifold
- stack
- leaf spring
- fuel cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 11
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は燃料電池におけるガス給排用マニホルド構成に
関するものである。
関するものである。
（ロ）従来の技術
周知のように電池スタック（１）は、正負ガス極とその
間に介在する電解質マトリックスよりなる単セルと、両
面に正負各反応ガス通路を形成した炭素質ガス分離板と
を交互に多数積重しな積重体に端子板及び耐熱絶縁板を
介し、上下端板（２）（２）間で積重方向に締付けて構
成される。
間に介在する電解質マトリックスよりなる単セルと、両
面に正負各反応ガス通路を形成した炭素質ガス分離板と
を交互に多数積重しな積重体に端子板及び耐熱絶縁板を
介し、上下端板（２）（２）間で積重方向に締付けて構
成される。
この電池スタック（１）の各側面にはマニホルド（３）
が取付けられるが、従来は第５図及び第６図に示すよう
、電池スタック（１）とマニホルドの取付鍔（４）との
間に枠状ガスケット（５）を介在させ、ボルト（６）に
より上下取付鍔部（４，）をスタックの上下端板（２）
に締付固定していた。
が取付けられるが、従来は第５図及び第６図に示すよう
、電池スタック（１）とマニホルドの取付鍔（４）との
間に枠状ガスケット（５）を介在させ、ボルト（６）に
より上下取付鍔部（４，）をスタックの上下端板（２）
に締付固定していた。
しかし、前記従来方式ではスタック（１）に対するマニ
ホルド（３）の固定個所が上下端板（２）だけであるた
め、マニホルドの左右取付鍔部（４□）による積重方向
ガスケット（５）への圧接力が充分得られず、シール性
に欠けると共に上下のみ固定された取付鍔が熱伸長して
スタック積重方向の中央部シール面に隙間が生ずる。こ
れらはスタック高人 さが多きくなる程著しく、ガスのリーク及びクロスリー
クが発生して電池性能及び安全性の低下を本発明は電池
スタックとマニホルドの取付部における積重方向シール
性を向上し、前記問題点を解消するものである。
ホルド（３）の固定個所が上下端板（２）だけであるた
め、マニホルドの左右取付鍔部（４□）による積重方向
ガスケット（５）への圧接力が充分得られず、シール性
に欠けると共に上下のみ固定された取付鍔が熱伸長して
スタック積重方向の中央部シール面に隙間が生ずる。こ
れらはスタック高人 さが多きくなる程著しく、ガスのリーク及びクロスリー
クが発生して電池性能及び安全性の低下を本発明は電池
スタックとマニホルドの取付部における積重方向シール
性を向上し、前記問題点を解消するものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明はセル積重体を上下端板間で積重方向に締付けて
なる電池スタックの各側面にシール用ガスケットを介し
てマニホルドを取付けた燃料電池において、前記マニホ
ルドが、マニホルド本体とその取付鍔を別体に形成して
両者間を可撓性連結部材で気密的に結合してなり、前記
取付鍔のうちスタック積重方向取付鍔部が板バネで構成
され、前記取付鍔を前記板バネの弾力に抗して前記上下
端板に固定したものである。
なる電池スタックの各側面にシール用ガスケットを介し
てマニホルドを取付けた燃料電池において、前記マニホ
ルドが、マニホルド本体とその取付鍔を別体に形成して
両者間を可撓性連結部材で気密的に結合してなり、前記
取付鍔のうちスタック積重方向取付鍔部が板バネで構成
され、前記取付鍔を前記板バネの弾力に抗して前記上下
端板に固定したものである。
（ネ）作 用
本発明ではマニホルド本体に可撓性連結部材を介して結
合された取付鍔は、スタック積重方向取付鍔部が板バネ
で構成され、この板バネの上下端をその弾力に抗してス
タック上下端板に固定したとき、ガスケットを介してス
タック面に対する充分な圧接力が確保されてスタック８
Ｉ重方向の中央部シール面に隙間の生ずるおそれがなく
なり、スタック高さが大きくなっても、良好なシール性
を保って、ガスリークを効果的に防止する。またヒート
サイクルによる歪応力をマニホルド本体が受けたとして
も可撓性連結部材がこれを吸収してシール面には何ら悪
影響を及ぼすおそれがない。
合された取付鍔は、スタック積重方向取付鍔部が板バネ
で構成され、この板バネの上下端をその弾力に抗してス
タック上下端板に固定したとき、ガスケットを介してス
タック面に対する充分な圧接力が確保されてスタック８
Ｉ重方向の中央部シール面に隙間の生ずるおそれがなく
なり、スタック高さが大きくなっても、良好なシール性
を保って、ガスリークを効果的に防止する。またヒート
サイクルによる歪応力をマニホルド本体が受けたとして
も可撓性連結部材がこれを吸収してシール面には何ら悪
影響を及ぼすおそれがない。
（へ）実施例
本発明の実施例を第１図乃至第４図について説明するが
、該当個所は第５図及び第６図と同一記号を付した。
、該当個所は第５図及び第６図と同一記号を付した。
本発明によるマニホルド（３）は、マニホルド本体（３
０）と取付鍔（４０）とその間を連結する耐熱・可撓性
連結部材（５０）とよりなる、前記取付鍔（４０）のう
ちスタック積重方向取付鍔部（４２）は板バネ（ＳＵＰ
−１０）で構成され、通常の鋼材よりなる上下取付鍔部
（４１）と溶接して枠状に形成される。このような取付
鍔（４０）とマニホルド本体（３０）はフッ素樹脂製も
しくは蛇腹状ステンレス製の可撓性連結部材（５０）で
第３図に詳細を示すように結合される。
０）と取付鍔（４０）とその間を連結する耐熱・可撓性
連結部材（５０）とよりなる、前記取付鍔（４０）のう
ちスタック積重方向取付鍔部（４２）は板バネ（ＳＵＰ
−１０）で構成され、通常の鋼材よりなる上下取付鍔部
（４１）と溶接して枠状に形成される。このような取付
鍔（４０）とマニホルド本体（３０）はフッ素樹脂製も
しくは蛇腹状ステンレス製の可撓性連結部材（５０）で
第３図に詳細を示すように結合される。
即ち可撓性連結部材（５０）の両端開口縁は、夫々フッ
素系ゴムを介してマニホルド本体（３０）及び取付鍔（
４０）にポルと（７）及びナツト（８）で取付けた当板
（９）及び（１０）で気密的に固定される。この堝合板
バネからなる積重方向取付鍔部（４２）は前記当板（ｌ
Ｏ）も板バネで構成される。板バネの寸法は、３００セ
ルスタツクの場合中３０ｎａ厚み２５ｎ＊程度で、燃料
ガスと反応空気との仕切部にもこの板バネを採用した。
素系ゴムを介してマニホルド本体（３０）及び取付鍔（
４０）にポルと（７）及びナツト（８）で取付けた当板
（９）及び（１０）で気密的に固定される。この堝合板
バネからなる積重方向取付鍔部（４２）は前記当板（ｌ
Ｏ）も板バネで構成される。板バネの寸法は、３００セ
ルスタツクの場合中３０ｎａ厚み２５ｎ＊程度で、燃料
ガスと反応空気との仕切部にもこの板バネを採用した。
第１図及び第２図はマニホルド取付前及び取付後の側面
図を示し、取付鍔（４０）の溝にガスケット（５）を嵌
着し、板バネの弾力に抗して上下取付鍔部（４１）をス
タック上下端板（２）に取付ける。この際板バネの上下
端を含む上下取付鍔部（４１）に従来のようにボルト孔
を穿設することなくし状押え金具（１１）を用いてボル
ト（熱）で間接的に固定する。
図を示し、取付鍔（４０）の溝にガスケット（５）を嵌
着し、板バネの弾力に抗して上下取付鍔部（４１）をス
タック上下端板（２）に取付ける。この際板バネの上下
端を含む上下取付鍔部（４１）に従来のようにボルト孔
を穿設することなくし状押え金具（１１）を用いてボル
ト（熱）で間接的に固定する。
このＬ状押え金具（１１）を用いたのは鍔部を取付ける
際板バネ形状の変化に対応するためである。
際板バネ形状の変化に対応するためである。
マニホルド取付後向部圧力増加によるマニホルド本体（
３０）の移動を阻止するため、第４図に示すよう全マニ
ホルドのまわりに巻回した金属バンド（１２）により可
撓性連結部材（５０）を押えるが、この押圧力は可撓性
連結部材（５０）を拘束状態に保つ程度の力でよい。
３０）の移動を阻止するため、第４図に示すよう全マニ
ホルドのまわりに巻回した金属バンド（１２）により可
撓性連結部材（５０）を押えるが、この押圧力は可撓性
連結部材（５０）を拘束状態に保つ程度の力でよい。
（ト）発明の効果
本発明によれば、マニホルド本体に可撓性連結部材を介
して結合された取付鍔は、スタック積重方向取付鍔部が
板バネで構成されているため、この板バネの上下端をそ
の弾力に抗してスタック上下端板に固定したときガスケ
ットを介してスタック面に対する充分な圧接力が確保さ
れ、スタック高さが大きくなってもスタック積重方向の
中央部シール面に隙間の生ずるおそれがなくなり、良好
なシール性を保ってガスリークを効果的に防止すること
ができる。またマニホルド本体がヒートサイクルによる
歪応力を受けても可撓性連結部材の介在によりこれを吸
収してシール面に何ら悪影響を及ぼすことがないなど、
電池特性と安全性の向上に寄与する。
して結合された取付鍔は、スタック積重方向取付鍔部が
板バネで構成されているため、この板バネの上下端をそ
の弾力に抗してスタック上下端板に固定したときガスケ
ットを介してスタック面に対する充分な圧接力が確保さ
れ、スタック高さが大きくなってもスタック積重方向の
中央部シール面に隙間の生ずるおそれがなくなり、良好
なシール性を保ってガスリークを効果的に防止すること
ができる。またマニホルド本体がヒートサイクルによる
歪応力を受けても可撓性連結部材の介在によりこれを吸
収してシール面に何ら悪影響を及ぼすことがないなど、
電池特性と安全性の向上に寄与する。
第１図及び第２図は本発明燃料電池の要部側面図で、第
１図はマニホルド取付前、第２図はマニホルド取付後を
夫々示す。第３図は本発明によるマニホルドの横断平面
図、第４図は本発明電池の外観斜視図である。又第５図
及び第６図は、従来電池のマニホルド取付前及び取付後
を夫々示す要部側面図である。 １：電池スタック、２：上下端板、３：マニホルド、３
０：マニホルド本体、４０：取付鍔、４１：上下取付鍔
部、４２；スタック積重方向取付鍔部、５０：可撓性連
結部材、５：ガスケット、６：ボルト、１１：押え金具
、９，１０：当板、１２：バンド
１図はマニホルド取付前、第２図はマニホルド取付後を
夫々示す。第３図は本発明によるマニホルドの横断平面
図、第４図は本発明電池の外観斜視図である。又第５図
及び第６図は、従来電池のマニホルド取付前及び取付後
を夫々示す要部側面図である。 １：電池スタック、２：上下端板、３：マニホルド、３
０：マニホルド本体、４０：取付鍔、４１：上下取付鍔
部、４２；スタック積重方向取付鍔部、５０：可撓性連
結部材、５：ガスケット、６：ボルト、１１：押え金具
、９，１０：当板、１２：バンド
Claims (2)
- （１）セル積重体を上下端板間で積重方向に締付けてな
る電池スタックの各側面にシール用ガスケットを介して
マニホルドを取付けた燃料電池において、前記マニホル
ドがマニホルド本体とその取付鍔を別体に形成して両者
間を可撓性連結部材で気密的に結合してなり、前記取付
鍔のスタック積重方向鍔部が板バネで構成され、前記取
付鍔を前記板バネの弾力に抗して前記上下端板に、「状
押え金具とボルトにより固定してなることを特徴とする
燃料電池。 - （２）前記マニホルド取付後、全マニホルドのまわりに
巻回したバンドにより、前記可撓性連結部材を拘束状態
に保持していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63118481A JPH01289072A (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63118481A JPH01289072A (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01289072A true JPH01289072A (ja) | 1989-11-21 |
Family
ID=14737744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63118481A Pending JPH01289072A (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01289072A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7097519B2 (en) | 2004-04-15 | 2006-08-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Spring contact sheet and electrochemical battery with such a spring contact sheet |
| JP2008277102A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用スタックおよび燃料電池搭載車両 |
| US8313872B2 (en) | 2007-03-02 | 2012-11-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell and fastening device for fuel cell |
-
1988
- 1988-05-16 JP JP63118481A patent/JPH01289072A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7097519B2 (en) | 2004-04-15 | 2006-08-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Spring contact sheet and electrochemical battery with such a spring contact sheet |
| US8313872B2 (en) | 2007-03-02 | 2012-11-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell and fastening device for fuel cell |
| JP2008277102A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用スタックおよび燃料電池搭載車両 |
| WO2008139988A1 (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池用スタックおよび燃料電池搭載車両 |
| US8318372B2 (en) | 2007-04-27 | 2012-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack and vehicle equipped with fuel cell system |
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