JPH04167370A

JPH04167370A - 燃料電池

Info

Publication number: JPH04167370A
Application number: JP2290735A
Authority: JP
Inventors: Hideki Tanaka; 英樹田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1992-06-15

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、燃料電池に係り、特にセル面積が増大した大
容量燃料電池のセルスタックの積層構造に関する。

（従来の技術）従来、燃料の有している化学的エネルギーを直接電気的
エネルギーに変換する装置として燃料電池が知られてい
る。このような燃料電池は、燃料極と酸化剤極とによっ
て単位セルを構成し、この単位セルを複数個積層してセ
ルスタックを構成し、その側面に設けられたマニホール
ドに燃料ガス及び酸化剤ガスを供給して、この時に起こ
る電気化学的反応を利用して上記電極間から電気エネル
ギーを取り出すようにしたものであり、燃料ガスと酸化
剤ガスが供給されている限り、高い変換効率で電気エネ
ルギーを取り出すことができる。また、このような燃料
電池の単器容量は、電極面積あるいはその積層個数に比
例するといわれており、大容量化を実施する場合には、
これらを増やすことが不可欠である。

第３図（Ａ）（Ｂ）に、従来から用いられている燃料電
池の一例を示した。即ち、単位セルを複数個積層してセ
ルスタック１が構成され、セルスタック１の上面には上
部締付板２が、また、下面には下部締付板３が配設され
、これらの上下締付板２．３の四隅に締付はスタッド４
が取付けられ、ナツト５によって上下締付板を締付ける
ことによって、両者に挟持されたセルスタック１を締付
けるように構成されている。さらに該セルスタ・ツク１
の４側面には、水素及び空気をそれぞれ供給するための
マニホールド６及び７が配設されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記のように構成された従来の燃料電池にお
いては、以下に述べるような解決すべき課題があった。

即ち、前述したように、燃料電池の大容量化に際しては
、電極面積あるいは単位セルの積層個数を増やす必要が
あるが、単位セルの積層個数を増やす方法は輸送制限等
から好ましいものではないため、電極面積を増やすこと
が必要となっている。

しかし、電極面積を増大すればセル自体の寸法が大きく
なり、ハンドリングがやりづらくなりセルを損傷したり
、あるいはハンドリングのための特殊治具の製作が必要
となってくる。

また、電極面積が増大すれば、従来使用していたセル製
造装置を改造あるいは新設する必要があり、費用の面で
もデメリットが大きい。

さらに、セル自体の寸法が大きくなると、一部の欠陥で
も不良となるため廃棄となる量が増大するため好ましい
ものではなかった。

本発明は、上記課題を解決するために提案されたもので
、その目的は、セルのハンドリングがし易くしかも新し
いセル製造装置を製作する必要のない燃料電池を提供す
ることにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明は、燃料極と酸化剤
極とから成るセルとセパレーターを複数個積層して成る
セルスタックの上下端部にそれぞれ上下部締付板を配設
し、この上下部締付板を締付はスタッドによって締付け
ると共に、前記セルスタックの側面に燃料及び酸化剤ガ
スを供給・排出するマニホールドを有する燃料電池にお
いて、前記セルを複数個に分割して分割セルとし、該分
割セルを平面状に配列するとともに該分割セルとセパレ
ーターを交互に複数個積層してセルスタックを構成した
ことを特徴とする。

（作　用）本発明の燃料電池によれば、大容量化に際して、セルを
従来と同程度に複数個に分割するようにしているので、
セル寸法は従来とと同様ある。したがって、ハンドリン
グやセル製造装置も従来のものがそのまま実施ま°たは
使用できる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図（Ａ）は本発明の一実施例の平面図であり、同図
（Ｂ）は横断面図、同図（Ｃ）は縦断面図である。なお
、第３図に示した従来例と同一部分には同一符号を付し
て説明する。

第１図に示すように、セルは従来程度の寸法に複数個分
割して分割セル８としく図では４分割）、平面状に並べ
ると共にガスがお互いに混合しないように、分割セル８
間及び分割セル８端部に分離板９を配置するように構成
している。

また、第１図（Ｂ）に示すように、各分割セル８の上下
間は、セパレーター１０により従来と同様にガスシール
されている。さらに、第１図（Ｃ）に示すように、分離
板９にはガスが一定方向に流れるように溝加工が施され
ている。

上記したように、本実施例の燃料電池は、分割セル８を
複数個並べて平面状に配置すると共に該分割セル８間及
び端部に分離板９が取付けているので、例えば水素ガス
マニホールド６に供給された水素ガスは、第１図（Ａ）
に示すように図で下から上に真直ぐ分割セル８内を通っ
て反対側の水素ガスマニホールド６に入るように進み、
空気ガスマニホールド７側に混入する心配はない。

また、空気ガスマニホールド７に供給された空気は、図
で左から右へ分割セル８間及び端部に取付けられた分離
板９の溝及び分割セル８内を通って反対側の空気ガスマ
ニホールド７に入るように進み、燃料ガスマニホールド
６側に混入する心配はない。

従って、従来と同程度の寸法に分割した分割セル８を用
いて従来と同等の機能を有する構造とすることができる
。また、電池容量が増えた場合には、セルの分割数を増
やすことで対処することが可能である。分割セルの寸法
は、従来並の大きさであるためハンドリングがし易い上
に、従来のセル製造設備を変更せずに済ませることがで
きる。

また、セルが分割されたことによる歩留り向上も期待で
きる。

このように、本実施例によれば、大容量化に際して、従
来並の寸法を有するセルを使用することにより、セルの
ハンドリングがし易＜、シかもセル製造装置の変更を必
要としない構造とすることかできる。

第２図は本発明の他の実施例の平面図である。

本実施例は、分割セル８の端部に配設される分離板９を
マニホールド７に取付けた押え板１１によりシール１２
を押し付ける構造とした点に特徴があり、その他の構成
は上記実施例と同一であるので、その説明は省略する。

本実施例においても、上記実施例と同様な大容量化に際
して、従来並の寸法を有するセルを使用することにより
、セルのハンドリングがし易く、しかもセル製造装置の
変更を必要としない構造とすることができる、という効
果を奏する。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明によれば、大容量化に際し
て面積の増大するセルを複数個に分割して分割セルとし
ているので、セルのハンドリングがし易く、しかも従来
のセル製造装置を引き続き使用することの可能な燃料電
池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料電池の一実施例を示すもので、同
図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は横断面図、同図（Ｃ）
は縦断面図、第２図は本発明の他の実施例の平面図、第
３図は従来の燃料電池の一例を示すもので、同図（Ａ）
は平面図、同図（Ｂ）は正面図である。１・・・セルスタック２・・・上部締付板３・・・下部締付板４・・・締付はスタッド５・・・ナツト６・・・水素ガスマニホールド７・・・空気マニホールド８・・・分割セル９・・・分離板１０・・・セパレーター１１・・・押え板１２・・・シール（７３１７）　　代理人　弁理士　則　近　憲　佑（Ｂ
）ＣＣ）第　１　図＄　２　図（Ａ）茅　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、燃料極と酸化剤極とから成るセルとセパレータ
ーを複数個積層して成るセルスタックの上下端部にそれ
ぞれ上下部締付板を配設し、この上下部締付板を締付け
スタッドによって締付けると共に、前記セルスタックの
側面に燃料及び酸化剤ガスを供給・排出するマニホール
ドを有する燃料電池において、前記セルを複数個に分割
して分割セルとし、該分割セルを平面状に配列するとと
もに該分割セルとセパレーターを交互に複数個積層して
セルスタックを構成したことを特徴とする燃料電池。