JPH0261778B2 - - Google Patents
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- JPH0261778B2 JPH0261778B2 JP58060242A JP6024283A JPH0261778B2 JP H0261778 B2 JPH0261778 B2 JP H0261778B2 JP 58060242 A JP58060242 A JP 58060242A JP 6024283 A JP6024283 A JP 6024283A JP H0261778 B2 JPH0261778 B2 JP H0261778B2
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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
- H01M8/02—Details
- H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はリン酸形燃料電池の製造方法、特に
電極のウエツトシール部分とガス分離板との間の
シール性の改善に関するものである。
電極のウエツトシール部分とガス分離板との間の
シール性の改善に関するものである。
従来この種の燃料電池としては第１図に示すも
のがあつた。図において、１はガス分離板、２は
反応ガス流路、３は燃料および酸化剤電極、４は
燃料および酸化剤電極３の触媒層、５は電解質マ
トリツクスである。６は電極３周辺のウエツトシ
ールを発揮する部分で電解液が充填されている。
７は上記ウエツトシールを発揮する部分６におけ
るガス分離板１対向面、８は他の電極３周辺に配
置されたパツキング材である。電極３は炭素繊維
で形成されている。また電極３周辺のウエツトシ
ールを発揮する部分は電極３に炭化硅素とポリテ
トラフルオロエチレンなどのフツ素樹脂を主成分
とした混合物をローラーなどを用いて充填し、焼
成した後、リン酸を含浸させたものである。
のがあつた。図において、１はガス分離板、２は
反応ガス流路、３は燃料および酸化剤電極、４は
燃料および酸化剤電極３の触媒層、５は電解質マ
トリツクスである。６は電極３周辺のウエツトシ
ールを発揮する部分で電解液が充填されている。
７は上記ウエツトシールを発揮する部分６におけ
るガス分離板１対向面、８は他の電極３周辺に配
置されたパツキング材である。電極３は炭素繊維
で形成されている。また電極３周辺のウエツトシ
ールを発揮する部分は電極３に炭化硅素とポリテ
トラフルオロエチレンなどのフツ素樹脂を主成分
とした混合物をローラーなどを用いて充填し、焼
成した後、リン酸を含浸させたものである。
第１図では、一方の電極３にウエツトシール６
を適用し、他方にはパツキング材８によるシール
方法を適用した場合を示したが、両電極３ともウ
エツトシール６を適用する場合もある。
を適用し、他方にはパツキング材８によるシール
方法を適用した場合を示したが、両電極３ともウ
エツトシール６を適用する場合もある。
一般に、燃料電池においては、ガス分離板１、
燃料電極（又は酸化剤電極）３、電解質マトリツ
クス５、および酸化剤電極（又は燃料電極）３を
この順序で積層したものを１セルとし、これを複
数個積層して運転される。また、数セル毎に冷却
機能をも有するガス分離板が用いられるが、この
図では省略した。
燃料電極（又は酸化剤電極）３、電解質マトリツ
クス５、および酸化剤電極（又は燃料電極）３を
この順序で積層したものを１セルとし、これを複
数個積層して運転される。また、数セル毎に冷却
機能をも有するガス分離板が用いられるが、この
図では省略した。
次にシール部分６，８の作用について説明す
る。パツキング材８によるシールにおいては、パ
ツキング材８の弾力ためパツキング材８とガス分
離板１とが密着することにより、反応ガスが外部
へ洩れるのを防いでいる。一方、ウエツトシール
６においては、充填されている電解液による液膜
により反応ガスの外部への洩れを防いでいる。
る。パツキング材８によるシールにおいては、パ
ツキング材８の弾力ためパツキング材８とガス分
離板１とが密着することにより、反応ガスが外部
へ洩れるのを防いでいる。一方、ウエツトシール
６においては、充填されている電解液による液膜
により反応ガスの外部への洩れを防いでいる。
ウエツトシール６には、パツキング材８による
シールに比べシール部分の作成コストが安く、組
立が簡便になる利点がある反面、従来のウエツト
シール面７ではシール部分に充填されている電解
液が不足した場合に充分なシール性が維持できな
くなり、また電極３周辺部への炭化硅素などの充
填の際にピンホールや充填量の不足した部分が生
じやすく、電解液の液膜によるガスシールが不十
分になる可能性があるなどの欠点があつた。
シールに比べシール部分の作成コストが安く、組
立が簡便になる利点がある反面、従来のウエツト
シール面７ではシール部分に充填されている電解
液が不足した場合に充分なシール性が維持できな
くなり、また電極３周辺部への炭化硅素などの充
填の際にピンホールや充填量の不足した部分が生
じやすく、電解液の液膜によるガスシールが不十
分になる可能性があるなどの欠点があつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、燃料電極（又は酸
化剤電極）周辺のウエツトシールを発揮する部分
におけるガス分離板対向面に、上記電極の面より
盛り上つた層を形成し、上記電極を焼成する工
程、上記ガス分離板、上記燃料電極（又は酸化剤
電極）、電解質マトリツクス、および酸化剤電極
（又は燃料電極）をこの順序で、かつ上記盛上り
層を上記ガス分離板に対向させて積層する工程、
並びに上記電解質マトリツクスと上記燃料電極
（又は酸化剤電極）のウエツトシールを発揮する
部分および盛上り層に電解液を充填する工程を行
なうことにより、上記ガス分離板とウエツトシー
ルとの隙間を充分に埋めることができ、ガスシー
ル効果の向上したリン酸形燃料電池を提供するこ
とを目的としている。
去するためになされたもので、燃料電極（又は酸
化剤電極）周辺のウエツトシールを発揮する部分
におけるガス分離板対向面に、上記電極の面より
盛り上つた層を形成し、上記電極を焼成する工
程、上記ガス分離板、上記燃料電極（又は酸化剤
電極）、電解質マトリツクス、および酸化剤電極
（又は燃料電極）をこの順序で、かつ上記盛上り
層を上記ガス分離板に対向させて積層する工程、
並びに上記電解質マトリツクスと上記燃料電極
（又は酸化剤電極）のウエツトシールを発揮する
部分および盛上り層に電解液を充填する工程を行
なうことにより、上記ガス分離板とウエツトシー
ルとの隙間を充分に埋めることができ、ガスシー
ル効果の向上したリン酸形燃料電池を提供するこ
とを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図をもとに説明す
る。第２図、第３図において、９は電極３周辺の
ウエツトシールを発揮する部分におけるガス分離
板１対向面に設けられた、電極３の面より盛り上
つた層であり、炭化硅素の微粒子とポリテトラフ
ルオロエチレンとを主成分とした混合物よりな
り、焼成後、電池の組立ての際リン酸を含浸させ
ている。この層９は、スクリーン印刷法、カーテ
ン被覆法、スプレー法などにより電極３に塗布し
た後に、ポリテトラフルオロエチレンの融解温度
である327℃付近で焼成し、炭化硅素と結着せし
めることによつて得る他に、予めシート状に作成
しローラーで電極３に密着させることによつても
得られる。塗布する場合は、盛上り層９を形成す
る分以外の電極３の部分は、当て板などにより保
護しておくとよい。
る。第２図、第３図において、９は電極３周辺の
ウエツトシールを発揮する部分におけるガス分離
板１対向面に設けられた、電極３の面より盛り上
つた層であり、炭化硅素の微粒子とポリテトラフ
ルオロエチレンとを主成分とした混合物よりな
り、焼成後、電池の組立ての際リン酸を含浸させ
ている。この層９は、スクリーン印刷法、カーテ
ン被覆法、スプレー法などにより電極３に塗布し
た後に、ポリテトラフルオロエチレンの融解温度
である327℃付近で焼成し、炭化硅素と結着せし
めることによつて得る他に、予めシート状に作成
しローラーで電極３に密着させることによつても
得られる。塗布する場合は、盛上り層９を形成す
る分以外の電極３の部分は、当て板などにより保
護しておくとよい。
１０は新たに形成されたウエツトシール面であ
る。
る。
燃料電池は、ガス分離板１、燃料電極（又は酸
化剤電極）３、電解質マトリツクス５、および酸
化剤電極（又は燃料電極）３をこの順序で、かつ
盛上り層９をガス分離板１に対向させて積層さ
れ、積層の前後あるいは積層途中に、電解質マト
リツクス５と電極３のウエツトシールを発揮する
部分６および盛上り層９に電解液が充填される。
積層後面圧をかけることにより、第３図の盛上り
層９が第２図のように挟持されガス分離板１に密
着すると共にウエツトシール部６に圧入される。
なお、第２図ではガス分離板１ウエツトシール部
６に対向する面に段差を設けて盛上り層９の一部
をガス分離板１とウエツトシール部６との隙間に
残存させた実施例を示したが、この段差は必ずし
も必要ではなく、盛上り層９はすべてウエツトシ
ール部６に圧入されてよい。
化剤電極）３、電解質マトリツクス５、および酸
化剤電極（又は燃料電極）３をこの順序で、かつ
盛上り層９をガス分離板１に対向させて積層さ
れ、積層の前後あるいは積層途中に、電解質マト
リツクス５と電極３のウエツトシールを発揮する
部分６および盛上り層９に電解液が充填される。
積層後面圧をかけることにより、第３図の盛上り
層９が第２図のように挟持されガス分離板１に密
着すると共にウエツトシール部６に圧入される。
なお、第２図ではガス分離板１ウエツトシール部
６に対向する面に段差を設けて盛上り層９の一部
をガス分離板１とウエツトシール部６との隙間に
残存させた実施例を示したが、この段差は必ずし
も必要ではなく、盛上り層９はすべてウエツトシ
ール部６に圧入されてよい。
次に作用について説明する。第１に、盛上り層
９の形成により、電極３周辺部への炭化硅素など
の充填の際に生じやすいピンホールや充填量の不
足した部分の欠陥を補うことができる。これは、
電解質を含んだ盛上り層１に流動性があり、上記
ピンホールや充填量の不足した部分に容易に圧入
されるからである。第２に、電極３周辺部に炭化
硅素などを充填することにより形成したウエツト
シール面７に比べ、盛上り層９のウエツトシール
面１０は緻密であり、ガスシール性が高くなる。
９の形成により、電極３周辺部への炭化硅素など
の充填の際に生じやすいピンホールや充填量の不
足した部分の欠陥を補うことができる。これは、
電解質を含んだ盛上り層１に流動性があり、上記
ピンホールや充填量の不足した部分に容易に圧入
されるからである。第２に、電極３周辺部に炭化
硅素などを充填することにより形成したウエツト
シール面７に比べ、盛上り層９のウエツトシール
面１０は緻密であり、ガスシール性が高くなる。
なお、上記実施例では盛上り層９を炭化硅素の
微粒子とポリテトラフルオロエチレンとを主成分
とした混合物より形成した場合を示したが、炭化
硅素の代わりに炭化ホウ素でもよく、ポリテトラ
フルオロエチレンも四フツ化エチレン樹脂や四フ
ツ化エチレン−六フツ化プロピレン共重合体など
フツ素樹脂でもよい。
微粒子とポリテトラフルオロエチレンとを主成分
とした混合物より形成した場合を示したが、炭化
硅素の代わりに炭化ホウ素でもよく、ポリテトラ
フルオロエチレンも四フツ化エチレン樹脂や四フ
ツ化エチレン−六フツ化プロピレン共重合体など
フツ素樹脂でもよい。
また、上記実施例ではガス分離板１に反応ガス
流路２を設けた場合について説明したが、電極３
に反応ガス流路２を設けた場合（リブ付電極）で
もよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
流路２を設けた場合について説明したが、電極３
に反応ガス流路２を設けた場合（リブ付電極）で
もよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上ように、この発明によれば燃料電極（又は
酸化剤電極）周辺のウエツトシールを発揮する部
分におけるガス分離板対向面に、上記電極の面よ
り盛り上つた層を形成し、上記電極を焼成する工
程、上記ガス分離板、上記燃料電極（又は酸化剤
電極）、電解質マトリツクス、および酸化剤電極
（又は燃料電極）をこの順序で、かつ上記盛上り
層を上記ガス分離板に対向させて積層する工程、
並びに上記電解質マトリツクスと上記燃料電極
（又は酸化剤電極）のウエツトシールを発揮する
部分および盛上り層に電解液を充填する工程を行
つたので、上記ガス分離板とウエツトシールとの
隙間を充分に埋めることができ、ガスシール性の
向上したリン酸形燃料電池が得られる効果があ
る。
酸化剤電極）周辺のウエツトシールを発揮する部
分におけるガス分離板対向面に、上記電極の面よ
り盛り上つた層を形成し、上記電極を焼成する工
程、上記ガス分離板、上記燃料電極（又は酸化剤
電極）、電解質マトリツクス、および酸化剤電極
（又は燃料電極）をこの順序で、かつ上記盛上り
層を上記ガス分離板に対向させて積層する工程、
並びに上記電解質マトリツクスと上記燃料電極
（又は酸化剤電極）のウエツトシールを発揮する
部分および盛上り層に電解液を充填する工程を行
つたので、上記ガス分離板とウエツトシールとの
隙間を充分に埋めることができ、ガスシール性の
向上したリン酸形燃料電池が得られる効果があ
る。
第１図は従来のリン酸形燃料電池の一部を示す
断面図、第２図はこの発明の一実施例によつて製
作されたリン酸形燃料電池の一部を示す断面図、
第３図は第２図の電極と盛上り層の部分を示す断
面図である。 図において、１はガス分離板、２は反応ガス流
路、３は燃料および酸化剤電極、４は燃料および
酸化剤電極３の触媒層、６は電極３周辺のウエツ
トシールを発揮する部分、７，１０はガス分離板
１とのウエツトシール面、８はパツキング材、９
は盛上り層である。なお、図中同一符号は同一ま
たは相当部分を示すものとする。
断面図、第２図はこの発明の一実施例によつて製
作されたリン酸形燃料電池の一部を示す断面図、
第３図は第２図の電極と盛上り層の部分を示す断
面図である。 図において、１はガス分離板、２は反応ガス流
路、３は燃料および酸化剤電極、４は燃料および
酸化剤電極３の触媒層、６は電極３周辺のウエツ
トシールを発揮する部分、７，１０はガス分離板
１とのウエツトシール面、８はパツキング材、９
は盛上り層である。なお、図中同一符号は同一ま
たは相当部分を示すものとする。
Claims (1)
- １ 燃料電極（又は酸化剤電極）周辺のウエツト
シールを発揮する部分におけるガス分離板対向面
に、上記電極の面より盛り上つた層を形成し、上
記電極を焼成する工程、上記ガス分離板、上記燃
料電極（又は酸化剤電極）、電解質マトリツクス、
および酸化剤電極（又は燃料電極）をこの順序
で、かつ上記盛上り層を上記ガス分離板に対向さ
せて積層する工程、並びに上記電解質マトリツク
スと上記燃料電極（又は酸化剤電極）のウエツト
シールを発揮する部分および盛上り層に電解液を
充填する工程を行なうリン酸形燃料電池の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58060242A JPS59184466A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | リン酸形燃料電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58060242A JPS59184466A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | リン酸形燃料電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59184466A JPS59184466A (ja) | 1984-10-19 |
| JPH0261778B2 true JPH0261778B2 (ja) | 1990-12-21 |
Family
ID=13136510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58060242A Granted JPS59184466A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | リン酸形燃料電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59184466A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6225468U (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-16 | ||
| JPS6273570A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Toshiba Corp | 燃料電池の製造方法 |
-
1983
- 1983-04-04 JP JP58060242A patent/JPS59184466A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59184466A (ja) | 1984-10-19 |
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