JPH03272569A - 燃料電池発電装置 - Google Patents
燃料電池発電装置Info
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- JPH03272569A JPH03272569A JP2069785A JP6978590A JPH03272569A JP H03272569 A JPH03272569 A JP H03272569A JP 2069785 A JP2069785 A JP 2069785A JP 6978590 A JP6978590 A JP 6978590A JP H03272569 A JPH03272569 A JP H03272569A
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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
- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
-
- 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
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は複数個の燃料電池スタックから槽底された燃料
電池発電装置に関する。
電池発電装置に関する。
一般に燃料電池発電装置は、第7図のように多数の電池
セル1をセパレータ5を介して複数段に積層し、その上
下両端に集電板6.6を設けたスタックから槽底されて
いる。電池セル1は、陽極板2と陰極板3の間にリン酸
などの電解液を含浸した電解層4を挟んで槽底され、ま
たセパレータ5は陽極板2に対面する側に案内溝5aを
設け、陰極板3に対面する側に上記案内溝58と交差す
る方向の別の案内溝5bを設けて槽底されている。この
ような燃料電池スタックにおいて、各段のセパレータ5
には、図示しないマニホルドによって一方の案内711
5 aには酸化性ガス(空気)が分配され、また他方の
案内溝5bに燃料ガス(水素)が分配され、それらガス
が電解液によってイオン化されて互いに反応することに
よって水と電気を発生するようになっている。
セル1をセパレータ5を介して複数段に積層し、その上
下両端に集電板6.6を設けたスタックから槽底されて
いる。電池セル1は、陽極板2と陰極板3の間にリン酸
などの電解液を含浸した電解層4を挟んで槽底され、ま
たセパレータ5は陽極板2に対面する側に案内溝5aを
設け、陰極板3に対面する側に上記案内溝58と交差す
る方向の別の案内溝5bを設けて槽底されている。この
ような燃料電池スタックにおいて、各段のセパレータ5
には、図示しないマニホルドによって一方の案内711
5 aには酸化性ガス(空気)が分配され、また他方の
案内溝5bに燃料ガス(水素)が分配され、それらガス
が電解液によってイオン化されて互いに反応することに
よって水と電気を発生するようになっている。
従来、このような燃料電池発電装置おいて、大容量の発
電を可能にするには、上記燃料電池スタックを2個以上
組合せるようにしている。
電を可能にするには、上記燃料電池スタックを2個以上
組合せるようにしている。
しかし、多数の燃料電池スタックにガスを分配供給する
ため、多数の分配器や集合器が必要になり、そのため装
置が非常に複雑かつ大型化することは避けられなかった
。このような対策から、第8図に示すように、上述した
分配器33や集合器34の使用数を低減するため、隣接
する2個の燃料電池スタック10のマニホルド11同士
をパイプ32で連結し、燃料ガス及び酸化性ガスのうち
の少なくとも一方(図では燃料ガスH,)を直列に流す
ようにしたものが提案された。
ため、多数の分配器や集合器が必要になり、そのため装
置が非常に複雑かつ大型化することは避けられなかった
。このような対策から、第8図に示すように、上述した
分配器33や集合器34の使用数を低減するため、隣接
する2個の燃料電池スタック10のマニホルド11同士
をパイプ32で連結し、燃料ガス及び酸化性ガスのうち
の少なくとも一方(図では燃料ガスH,)を直列に流す
ようにしたものが提案された。
上述のように、少なくとも一方のガスを直列に供給する
ようにすれば、燃料電池発電装置は一応コンパクト化さ
れるが、業界には更にコンパクト化することを要望する
声がある。しかし、更にコンパクト化をしようとすると
、連結パイプ32やマニホルド11を省略して直接連結
するようなことになるが、マニホルドがないためガスケ
ットによりシールすることが不可欠になる。しかし、ス
タックの側面は、セパレーダ端部や電池セル端部の微妙
なずれによって不連続な1〜3開程度の段差が生じて凹
凸になっているので、単にガスケットを当てただけでは
十分なシールが難しい。すなわち、ガスケントは複雑に
変形されるため耐久性が低下し、ひいてはシール性の低
下だけでなく、両スタック間の電池セル同士の接触が起
こってショートを招くということもあるのである。この
ため、燃料電池発電装置を更にコンパクト化しようとす
ることは、非常に難しい技術課題であった。
ようにすれば、燃料電池発電装置は一応コンパクト化さ
れるが、業界には更にコンパクト化することを要望する
声がある。しかし、更にコンパクト化をしようとすると
、連結パイプ32やマニホルド11を省略して直接連結
するようなことになるが、マニホルドがないためガスケ
ットによりシールすることが不可欠になる。しかし、ス
タックの側面は、セパレーダ端部や電池セル端部の微妙
なずれによって不連続な1〜3開程度の段差が生じて凹
凸になっているので、単にガスケットを当てただけでは
十分なシールが難しい。すなわち、ガスケントは複雑に
変形されるため耐久性が低下し、ひいてはシール性の低
下だけでなく、両スタック間の電池セル同士の接触が起
こってショートを招くということもあるのである。この
ため、燃料電池発電装置を更にコンパクト化しようとす
ることは、非常に難しい技術課題であった。
本発明の目的は、燃料ガス及び酸化性ガスの供給路のう
ち少なくとも一方を直列にする構成において、ガスケッ
トのシール性を確実にし、さらに大幅な装置のコンパク
ト化を可能する燃料電池発電装置を提供することにある
。
ち少なくとも一方を直列にする構成において、ガスケッ
トのシール性を確実にし、さらに大幅な装置のコンパク
ト化を可能する燃料電池発電装置を提供することにある
。
上記目的を達成する本発明は、複数個の燃料電池スタッ
クを、これらに燃料ガス又は酸化性ガスの少なくとも一
方を直列に供給するように連結した発電装置において、
互いに隣接する二つの燃料電池スタック間を、中間に硬
質板材を挿入したガスケットを介在させて連結したこと
を特徴とするものである。
クを、これらに燃料ガス又は酸化性ガスの少なくとも一
方を直列に供給するように連結した発電装置において、
互いに隣接する二つの燃料電池スタック間を、中間に硬
質板材を挿入したガスケットを介在させて連結したこと
を特徴とするものである。
このようにマニホルドを設けないようにしたため装置の
大幅なコンパクト化が可能になり、かつ両燃料電池スタ
ックの連結部に、中間に硬質板材を挿入したガスケット
を介在させるようにしたため、ガスケットの耐久性並び
にシール性を向上させ、かつ両燃料電池間でのショート
も防止できるようになる。
大幅なコンパクト化が可能になり、かつ両燃料電池スタ
ックの連結部に、中間に硬質板材を挿入したガスケット
を介在させるようにしたため、ガスケットの耐久性並び
にシール性を向上させ、かつ両燃料電池間でのショート
も防止できるようになる。
第1図は2個の燃料電池スタックを組み合わせた本発明
による燃料電池発電装置を分解して示す斜視図、第2図
及び第3図は同燃料電池発電装置の組立後の状態を正面
及び平面で示すものである。
による燃料電池発電装置を分解して示す斜視図、第2図
及び第3図は同燃料電池発電装置の組立後の状態を正面
及び平面で示すものである。
図において、10は、前述した第7図のように多数の電
池セル1がセパレータ5を介在させて多段に積層された
スタックを内在する燃料電池スタックであり、この実施
例では2個が組立てられるようになっている。各燃料電
池スタックlOは、その上面と下面に押さえ板15.1
6を当て、それらの両端部にそれぞれロッドボルト17
を係合させ、ナツト18によって締付は固定されること
により一体化されている(第2図、第3図参照)。
池セル1がセパレータ5を介在させて多段に積層された
スタックを内在する燃料電池スタックであり、この実施
例では2個が組立てられるようになっている。各燃料電
池スタックlOは、その上面と下面に押さえ板15.1
6を当て、それらの両端部にそれぞれロッドボルト17
を係合させ、ナツト18によって締付は固定されること
により一体化されている(第2図、第3図参照)。
各燃料電池スタック10の側面に設けられたマニホルド
11は、スタック内各段のセパレータ5に対してガスを
均等に分配するためのものである。燃料電池スタック1
0は、周囲の4側面のうち、三つの側面に上記マニホル
ド11を設けているが、残り一つの側面にはマニホルド
11を設けていない。この実施例では、スタックを挟ん
で互いに対向し合う関係の二つのマルホルド11.11
の間に酸化性ガス(例えば空気)が一方から他方へ流さ
れ、また残りのマニホルド11とマニホルドのない開口
部との間に燃料ガス(例えば水素)が一方から他方へ流
されるようになっている。
11は、スタック内各段のセパレータ5に対してガスを
均等に分配するためのものである。燃料電池スタック1
0は、周囲の4側面のうち、三つの側面に上記マニホル
ド11を設けているが、残り一つの側面にはマニホルド
11を設けていない。この実施例では、スタックを挟ん
で互いに対向し合う関係の二つのマルホルド11.11
の間に酸化性ガス(例えば空気)が一方から他方へ流さ
れ、また残りのマニホルド11とマニホルドのない開口
部との間に燃料ガス(例えば水素)が一方から他方へ流
されるようになっている。
2個の燃料電池スタック10.10は、マニホルドが設
られていない側面を連結面10cにし、それら連結面1
0cを互いに対面させるように連結されている。対向す
る二つの連結面10c、10cの間には、シール材とし
て2枚のガスケット13.13と、この両ガスケット間
に挟まれた1枚の硬質板材14とが介在している。
られていない側面を連結面10cにし、それら連結面1
0cを互いに対面させるように連結されている。対向す
る二つの連結面10c、10cの間には、シール材とし
て2枚のガスケット13.13と、この両ガスケット間
に挟まれた1枚の硬質板材14とが介在している。
これらガスケラ)13と硬質板材14とは、それぞれ板
状の中央部にガス通路としての開口部13bと14bと
を有している。ガスケットには弗素ゴム、シリコーンゴ
ムなどの弾性を有する耐熱性の材料が好ましく使用され
る。また、硬質板材としては、樹脂、金属などの硬質で
耐熱性の材料が使用される。
状の中央部にガス通路としての開口部13bと14bと
を有している。ガスケットには弗素ゴム、シリコーンゴ
ムなどの弾性を有する耐熱性の材料が好ましく使用され
る。また、硬質板材としては、樹脂、金属などの硬質で
耐熱性の材料が使用される。
このように連結された両燃料電池スタック間を上記燃料
ガスH2が直列に流れるようになっている。二つの燃料
電池スタック10.10は、上記のように組付けられた
状態で、両外側面にそれぞれ押さえ板19を上下2枚ず
つ当てられ、その両端部を水平に延びるロンドボルト2
0に連結すると共にナツト21を螺合させることにより
共線めされている。このように二つの燃料電池スタック
10.10が、その両外側から共線めされることにより
、二つの連結面10c、100間の全面が均一に接圧さ
れるようになる。
ガスH2が直列に流れるようになっている。二つの燃料
電池スタック10.10は、上記のように組付けられた
状態で、両外側面にそれぞれ押さえ板19を上下2枚ず
つ当てられ、その両端部を水平に延びるロンドボルト2
0に連結すると共にナツト21を螺合させることにより
共線めされている。このように二つの燃料電池スタック
10.10が、その両外側から共線めされることにより
、二つの連結面10c、100間の全面が均一に接圧さ
れるようになる。
すなわち、一般に、このような二つの燃料電池スタック
を互いに当接させて連結する場合は、その連結面中間部
が浮き上がりがちになるが、上記のように共線めするこ
とによって全面を均一に当接させることができる。
を互いに当接させて連結する場合は、その連結面中間部
が浮き上がりがちになるが、上記のように共線めするこ
とによって全面を均一に当接させることができる。
燃料電池スタック10の側面には、セパレータ5や電池
セル1が1〜3II111程度前後にずれることによっ
て不連続な凹凸が出来ている。しかし、本発明では、第
4図に示すように、硬質板材14によって裏当てされた
ガスケット13が、その片面だけを上記不連続な凹凸に
応じて変形させてシールするようにしている。また、ガ
スケットが変形しきらない微小な隙間には液体ガケット
13aが封入されてシールしている。硬質板材14を挟
んで反対側に配置されたガケッ)13も、反対側の燃料
電池スタックに対して上記同様の作用をしている。
セル1が1〜3II111程度前後にずれることによっ
て不連続な凹凸が出来ている。しかし、本発明では、第
4図に示すように、硬質板材14によって裏当てされた
ガスケット13が、その片面だけを上記不連続な凹凸に
応じて変形させてシールするようにしている。また、ガ
スケットが変形しきらない微小な隙間には液体ガケット
13aが封入されてシールしている。硬質板材14を挟
んで反対側に配置されたガケッ)13も、反対側の燃料
電池スタックに対して上記同様の作用をしている。
一方、硬質板材14は、上記のようにガスケット13の
変形を片面だけに発生するように規制するため、そのガ
スケットの耐久性を向上させ、それによってシール性も
向上させるように作用する。さらに、硬質板材14は、
両燃料電池スタック間において、電池セル1の電極同士
が接触するのを防止し、両電極間のショートも防止する
。
変形を片面だけに発生するように規制するため、そのガ
スケットの耐久性を向上させ、それによってシール性も
向上させるように作用する。さらに、硬質板材14は、
両燃料電池スタック間において、電池セル1の電極同士
が接触するのを防止し、両電極間のショートも防止する
。
また、上述した燃料電池スタックの連結に当り、第5図
に示すように、硬質板材14の両面に一定長さlの位置
決めビン22を突設すると共に、燃料電池スタック10
の連結面10cには一定深さdの位置決め孔23を設け
るようにし、これら両者を係合させるように組付けると
、ガスケット13のずれを防止すると共に厚さを一定に
維持し、耐久性とシール性を一層向上させるようになる
。或いは、第6図のように、3枚に重ねたガスケラ)1
3.硬質板材14.ガスケット13に、その厚さ方向に
一定長さLの位置決めバイブ24を挿入し、これをボル
ト25とナツト26で一体化させるようにしても、上記
同様にガスケット13のずれを防止すると共に厚さを一
定に維持する効果を得ることができる。
に示すように、硬質板材14の両面に一定長さlの位置
決めビン22を突設すると共に、燃料電池スタック10
の連結面10cには一定深さdの位置決め孔23を設け
るようにし、これら両者を係合させるように組付けると
、ガスケット13のずれを防止すると共に厚さを一定に
維持し、耐久性とシール性を一層向上させるようになる
。或いは、第6図のように、3枚に重ねたガスケラ)1
3.硬質板材14.ガスケット13に、その厚さ方向に
一定長さLの位置決めバイブ24を挿入し、これをボル
ト25とナツト26で一体化させるようにしても、上記
同様にガスケット13のずれを防止すると共に厚さを一
定に維持する効果を得ることができる。
上述のように、本発明は、複数個の燃料電池スタックを
、これらに燃料ガス又は酸化性ガスの少なくとも一方を
直列に供給するように連結した発電装置において、互い
に隣接する二つの燃料電池スタック間を、中間に硬質板
材を挿入したガスケットを介在させて連結したものであ
るから、マニホルドを設けないことにより装置の大幅な
コンパクト化を可能にし、また連結部の両ガスケット間
番こ硬質板材を挟むようにしたことにより、ガスケット
の耐久性やシール性を向上することができ、また両電池
セルの電極間のショートも防止することができる。
、これらに燃料ガス又は酸化性ガスの少なくとも一方を
直列に供給するように連結した発電装置において、互い
に隣接する二つの燃料電池スタック間を、中間に硬質板
材を挿入したガスケットを介在させて連結したものであ
るから、マニホルドを設けないことにより装置の大幅な
コンパクト化を可能にし、また連結部の両ガスケット間
番こ硬質板材を挟むようにしたことにより、ガスケット
の耐久性やシール性を向上することができ、また両電池
セルの電極間のショートも防止することができる。
第1図は本発明の実施例による燃料電池発電装置を分解
して示す斜視図、第2図は同燃料電池発電装置の組立後
の正面図、第3図は同平面図、第4図は同燃料電池発電
装置の連結部の要部断面図、第5図及び第6図はそれぞ
れ同じく同燃料電池発電装置の連結部の他の要部断面図
、第7図は燃料電池スタ・ツクの分解斜視図、第8図は
従来の燃料電池発電装置の概略図である。 1・・・電池セル、5・・・セパレータ、10・・・燃
料電池スタック、10c・・・連結面、11・・・マニ
ホルド、13・・・ガスケット、14・・・硬質板材。
して示す斜視図、第2図は同燃料電池発電装置の組立後
の正面図、第3図は同平面図、第4図は同燃料電池発電
装置の連結部の要部断面図、第5図及び第6図はそれぞ
れ同じく同燃料電池発電装置の連結部の他の要部断面図
、第7図は燃料電池スタ・ツクの分解斜視図、第8図は
従来の燃料電池発電装置の概略図である。 1・・・電池セル、5・・・セパレータ、10・・・燃
料電池スタック、10c・・・連結面、11・・・マニ
ホルド、13・・・ガスケット、14・・・硬質板材。
Claims (1)
- 複数個の燃料電池スタックを、これらに燃料ガス又は酸
化性ガスの少なくとも一方を直列に供給するように連結
した発電装置において、互いに隣接する二つの燃料電池
スタック間を、中間に硬質板材を挿入したガスケットを
介在させて連結した燃料電池発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2069785A JPH03272569A (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2069785A JPH03272569A (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 燃料電池発電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03272569A true JPH03272569A (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=13412763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2069785A Pending JPH03272569A (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03272569A (ja) |
-
1990
- 1990-03-22 JP JP2069785A patent/JPH03272569A/ja active Pending
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