JPH03184272A - 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Info
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- JPH03184272A JPH03184272A JP1324288A JP32428889A JPH03184272A JP H03184272 A JPH03184272 A JP H03184272A JP 1324288 A JP1324288 A JP 1324288A JP 32428889 A JP32428889 A JP 32428889A JP H03184272 A JPH03184272 A JP H03184272A
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Classifications
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
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
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
。
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
。
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煽発の危険を帯び
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挾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の側面にパツキン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２
ａ、２ｂは、その側部に締め付は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
から締め付は電池積層体ｌに取り付け、マニホールド２
ａ、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、パツキン４の幅はマニホールド２
ａ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っている。
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煽発の危険を帯び
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挾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の側面にパツキン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２
ａ、２ｂは、その側部に締め付は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
から締め付は電池積層体ｌに取り付け、マニホールド２
ａ、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、パツキン４の幅はマニホールド２
ａ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っている。
しかし、パツキン材料として一般に用いられるパイトン
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°Ｃ
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ｌの側面からパツキ
ン４を締め付け、摩擦力のみでパツキン４を支えていた
ため、パツキン４が次第にずれて脱落する危険性があっ
た。いうまでもなく、パツキン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、平ゴムパツキン
の代わりにＯリングを採用することが考えられるが、パ
ツ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っ
た。 この発明は、パツ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。
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°Ｃ
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ｌの側面からパツキ
ン４を締め付け、摩擦力のみでパツキン４を支えていた
ため、パツキン４が次第にずれて脱落する危険性があっ
た。いうまでもなく、パツキン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、平ゴムパツキン
の代わりにＯリングを採用することが考えられるが、パ
ツ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っ
た。 この発明は、パツ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。
上記目的は、複数の単電池をＨ４層してなる電池積層体
の側面に、パツ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、前記パツキ
ンの断面形状をコの字状とし、そのパツキンの四部に前
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って達成
される。
の側面に、パツ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、前記パツキ
ンの断面形状をコの字状とし、そのパツキンの四部に前
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って達成
される。
この発明によれば、パツキンの断面形状をコの字状とし
たので、パツキンの圧縮永久歪みによりシール面圧が低
下しても、パツキン自身の両側の壁によりパツキンの脱
落を防止しマニホールドを確実にシールできる。その上
コの字型のパツ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。
たので、パツキンの圧縮永久歪みによりシール面圧が低
下しても、パツキン自身の両側の壁によりパツキンの脱
落を防止しマニホールドを確実にシールできる。その上
コの字型のパツ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。
以下図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。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Ｍｉ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ツ
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。パツキンの凹部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ツキン
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。 パツキン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、パツキン５自身の両側のパツキンの
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。 このパツキンの壁５ａ、５ｂの作用により、パツキン５
の脱落は回避される。なお、パツキンの壁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。
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Ｍｉ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ツ
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。パツキンの凹部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ツキン
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。 パツキン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、パツキン５自身の両側のパツキンの
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。 このパツキンの壁５ａ、５ｂの作用により、パツキン５
の脱落は回避される。なお、パツキンの壁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。
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パツキンの断面形状をコの字状とし
たので、パツキンの壁によりパツ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、パツキンの
壁をパツキン全長にわたり付番ノれば、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、予めパツ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。
ドの端部に挿入するパツキンの断面形状をコの字状とし
たので、パツキンの壁によりパツ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、パツキンの
壁をパツキン全長にわたり付番ノれば、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、予めパツ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。
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、３ｂ：ガス排気口、４，５：パツキン、５ａ
、５ｂ：パツキンの壁、５Ｃ：パツキンの凹部。 簗 図 箪 図
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、３ｂ：ガス排気口、４，５：パツキン、５ａ
、５ｂ：パツキンの壁、５Ｃ：パツキンの凹部。 簗 図 箪 図
Claims (1)
- １）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、これら単電池とプ
レートとに共通して空けられた燃料ガス及び酸化剤ガス
の給気孔及び排気孔により形成されるマニホールドを通
して燃料ガス及び酸化剤ガスの給排気が行われ、前記燃
料ガスと前記酸化剤ガスとを反応させて発電する燃料電
池における、前記複数の単電池を積層してなる電池積層
体の側面に、パッキンを介して前記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構造であつて、前
記パッキンの断面形状をコの字状とし、そのパッキンの
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を特
徴とする燃料電池のマニホールドシール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32428889A JP3227665B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 燃料電池のマニホールドシール構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32428889A JP3227665B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 燃料電池のマニホールドシール構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03184272A true JPH03184272A (ja) | 1991-08-12 |
| JP3227665B2 JP3227665B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=18164135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32428889A Expired - Lifetime JP3227665B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 燃料電池のマニホールドシール構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3227665B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1989
- 1989-12-14 JP JP32428889A patent/JP3227665B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3227665B2 (ja) | 2001-11-12 |
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Legal Events
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