JPH0351891Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【考案の属する技術分野】

本考案は積層された単位電池の両端に配置され
る集電板の電流端子と装置の適宜の個所に設けら
れる出力端子とを導電体で連結し、前記電流端子
と前記導電体とを介して前記出力端子において外
部負荷に接続する如くにしたアルカリ型燃料電池
に関する。この種の燃料電池においては前記電流
端子から前記出力端子に至る導電手段ができる限
り燃料電池における電流分布を均一にする如きも
のにして電池特性の低下を招くことのないことが
要求される。

【従来技術とその問題点】

従来この種の燃料電池においては、積層された
複数個の単位電池の両端に配置される集電板の電
流端子が前記集電板の周縁の何れか一個所にのみ
設けられ、燃料電池保持装置の適宜の個所に設け
られた出力端子と適宜の導電体で連結されること
により、一方の集電板において出力電流を前記集
電板の電流端子と前記導電体とを介して前記出力
端子から外部に供給する如くするものが一般的で
ある。したがつてこの場合には各単位電池の出力
電流は一旦前記集電板に導かれ唯１個の前記電流
端子に集中した後、前記導電体を経て前記出力端
子に至ることになるが、前記各単位電池から前記
集電板の電流端子に集電される際に集電板の各部
分から前記電流端子に至る距離がそれぞれ異なる
ために、距離が短くて電気抵抗したがつて電圧降
下の小さい前記電流端子の近傍の部分から前記電
流端子に流入する電流に比較して、距離を長くて
電気抵抗したがつて電圧降下が大になる遠方の部
分から前記電流端子に流入する電流はその値が小
さくなり、その傾向は前記電流端子から遠ざかる
程甚だしくなる。その結果前記集電板内における
電流密度は前記電流端子近傍の部分において高
く、前記電流端子から遠方になる程その部分の電
流密度が低下して、前記集電板における電流分布
の不均一が現われる。その際積層された複数個の
単位電池、特に前記集電板に近い部分を占める単
位電池においても事情はほぼ同様であつてその電
極における電流分布も前記集電板と同様に不均一
になり、電極における劣化が促進される結果、燃
料電池としての電池特性の低下と寿命の減縮を招
くという欠点がある。 この種の欠点の救済策として従来行なわれてい
る如き前記集電板の厚さを増大するという方法
は、成程集電板の固有抵抗を低下させて電流端子
からの距離にもとづく電圧降下の相違を減じ電流
分布の不均一を緩和する効果はあるが、集電板の
重量したがつてまた燃料電池の重量の増加を来し
かつ製造コストを押上げるという欠点を伴つてい
る。

【考案の目的】

本考案は従来のアルカリ型燃料電池の集電手段
が有する前記の如き欠点に鑑み、殆どコストの上
昇を招くことなく前記集電板における電流分布、
したがつてまた前記単位電池特に前記集電板の近
くに位置する単位電池における電流分布が著しく
改善されてその電極の劣化を防止することができ
る結果、電池特性の低下を招く虞れのない集電手
段を備えたアルカリ型燃料電池を提供することを
目的とする。

【考案の要点】

前記の目的を達成するために本考案では首記の
燃料電池において、前記電流端子を前記集電板の
周縁の適宜の複数個所に設け、前記電流端子それ
ぞれと前記出力端子とを個別に接続する前記導電
体それぞれの電気抵抗値が相互にほぼ等しくなる
如くにすることにより、前記各単位電池の出力電
流による前記集電板から各電流端子、各導電体を
経て出力端子に至る複数個の集電回路の電圧降下
が相互にほぼ等しくなる如くして、集電板したが
つてまた各単位電池における電流分布の均一化を
図るものである。 本考案において、各電流端子から出力端子に至
る集電板の長さや太さを考慮することは、自由電
解液を用いるアルカリ型燃料電池においては特に
重要である。例えばリン酸型燃料電池において、
集電板における電流密度をほぼ等しくするために
は、集電板の周縁に複数の電流端子を設け、この
端子から出力端子に至る集電板の長さがほぼ等し
くなるように出力端子の位置を決めさえすればよ
いが、アルカリ型燃料電池では、そのように集電
板の長さを揃えることができない。なぜならこの
種の燃料電池では電解液の液圧を低くしてこれと
つりあう反応ガス圧を下げ空気のブロアーの所要
電力を小さくするために、横倒しにして載置する
電池のセル高を低くしてセル形状を幅広の断面長
方形状にしている。このため、集電板の周縁に設
けられた各電流端子から出力端子に至る集電板の
長さは必然的に異なつてしまい、集電板の電流密
度を均一にすることができない。したがつて、本
考案においては、各集電板の長さがほぼ等しくな
るようにその長さと太さを考慮することが肝要で
ある。

【考案の実施例】

次に図面に表わされた実施例をもとづいて本考
案の詳細を説明する。 第３図に示す本考案に関わる燃料電池４におい
ては、単位電池１１を所定の個数積層したその両
端に、第３図にはその一方のみを示す集電板１を
配置し、更にその外側に絶縁板３を設け適宜の手
段により保持装置に保持される如くにされてい
る。その場合集電板１には例えば第１図に示す如
く、その周縁の適宜の個所に複数個の、この場合
には方形の集電板１の４辺のほぼ中央部にそれぞ
れ１個、合計して４個の電流端子２が形成され、
前記保持装置の枠５に固定された出力端子６と前
記電流端子２との間をそれぞれ独立した可撓性の
導体７，８，９及び１０で連結し、前記単位電池
１１の出力電流は集電板１の電流端子２と可撓性
の導電体７，８，９及び１０を介して出力端子６
に導かれる。 その際集電板１における各電流端子２と出力端
子６とを連結するそれぞれの前記導電体７，８，
９および１０は、それぞれの電流端子２と出力端
子６との連結距離が一様でないためその長さが異
なることに関して、それぞれの有効断面積が前記
それぞれの長さに反比例する如くに選別される。
その結果集電板１の各電流端子２から出力端子６
に至るそれぞれの可撓性の導電体７，８，９及び
１０の電気抵抗値はほぼ等しくなる。したがつて
集電板１の各電流端子２から出力端子６に至る各
導電体７，８，９及び１０における電圧降下がほ
ぼ一様になる如くにそれぞれに流れる電流がほぼ
均等になるから、集電板１における各電流端子２
に対する電流分布もほぼ均一になる。したがつて
集電板１に近く位置する単位電池１１における電
流分布もほぼ均一になつて電極の劣化を招く原因
が除去され、電池特性の低下を来す虞れがなくな
る。 また第２図に示す如く集電板１の４隅に電流端
子２を設けることは、場合によつて燃料電池４の
組立並びに保持装置取付けに際して便宜の得られ
る利点がある。 更に第４図に示す実施例においては方形の集電
板１の４辺のほぼ中央の相互に対称位置にある部
分を２個の帯状導体１２，１３で連結した上、帯
状導体１２，１３が相互の交差する部分を接合し
かつその部分に出力端子１４を設けている。この
場合は帯状導体１２，１３と出力端子１４とから
なる導電手段がコンパクトになる利点がある。 なお一般に集電板１に電流端子２を設ける場
合、工作的に著しく不利にならない範囲で集電板
１の形状に応じてその電流分布ができる限り均一
になる如くに電流端子の個数並びにその形成個所
を適宜選定するのが良い。

【考案の効果】

本考案は以上に説明した如く、積層された単位
電池の両端に配置される集電板の電流端子と装置
の適宜の個所に設けられる出力端子とを導電体で
連結し、前記電流端子と前記導電体とを介して前
記出力端子において外部負荷に接続する如くにし
たアルカリ型燃料電池において、前記電流端子を
前記集電板の周縁の適宜の複数個所に設け、前記
電流端子それぞれと前記出力端子とを個別に連結
する前記導電体それぞれの電気抵抗値が相互にほ
ぼ等しくなる如くにすることにより、前記集電
板、したがつてまた各単位電池における前記各電
流端子に対する電流分布がほぼ均一になるから、
各単位電池の電極の劣化を招く原因を除去するこ
とができ、電池特性の低下を防止しアルカリ型燃
料電池の寿命を延長できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本考案に関わる燃
料電池の集電板の形状を例示する斜視図を、第３
図及び第４図はそれぞれ本考案に関わる燃料電池
の一方の端部における集電部を示す斜視図を表わ
す。 １：集電板、２：電流端子、４：燃料電池。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 積層された単位電池の両端に配置される集電板
   の電流端子と装置の適宜の個所に設けられる出力
   端子とを導電体で連結し、前記電流端子と前記導
   電体とを介して前記出力端子において外部負荷に
   接続する如くにしたアルカリ型燃料電池におい
   て、前記電流端子を前記集電板の周縁の適宜の複
   数個所に設け、前記電流端子それぞれと前記出力
   端子とを個別に連結する前記導電体それぞれの電
   気抵抗値が相互にほぼ等しくなる如くにしてなる
   ことを特徴とするアルカリ型燃料電池。