JPH0582145A - 燃料電池用シール材 - Google Patents
燃料電池用シール材Info
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- JPH0582145A JPH0582145A JP3239159A JP23915991A JPH0582145A JP H0582145 A JPH0582145 A JP H0582145A JP 3239159 A JP3239159 A JP 3239159A JP 23915991 A JP23915991 A JP 23915991A JP H0582145 A JPH0582145 A JP H0582145A
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- felt
- glass
- sealant
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料電池用シール材に関する。
【構成】 セラミックス多孔体又はフエルトにガラ
スシール剤を含浸させてなる燃料電池用シール材及び
ガラスシール剤にセラミックス粉末又は短繊維を添加
してなる燃料電池用シール材。
スシール剤を含浸させてなる燃料電池用シール材及び
ガラスシール剤にセラミックス粉末又は短繊維を添加
してなる燃料電池用シール材。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の燃料電池、特に平板型燃
料電池用のシール材に関する。
料電池用のシール材に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４によって、従来の平板型燃料電池の
セルプレート（燃料極／固体電解質／空気板）とそのホ
ルダのシール構造を説明する。図において、セルプレー
ト１とホルダ２との間にガラスシール剤３を塗布・充填
し、高温時にガラスシール剤が溶融し、セルプレート１
とホルダ２の隙間で表面張力によって保持され、セルプ
レート１、ホルダ２間の熱膨張性の違いをスライド式に
よって緩和してガスをシールするようになっている。
セルプレート（燃料極／固体電解質／空気板）とそのホ
ルダのシール構造を説明する。図において、セルプレー
ト１とホルダ２との間にガラスシール剤３を塗布・充填
し、高温時にガラスシール剤が溶融し、セルプレート１
とホルダ２の隙間で表面張力によって保持され、セルプ
レート１、ホルダ２間の熱膨張性の違いをスライド式に
よって緩和してガスをシールするようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のシール法ではガ
ラスシール剤がそのまま塗布・充填されているため、シ
ール部の両側でガス差圧がついた場合、高温時に溶融し
たガラスシール剤の表面張力による保持が低下してシー
ルが破れたり、また、ガラスシール剤のセルプレート又
はホルダーとの濡れ性によって溶融ガラスシール剤が凝
集することによってシール性が低下する場合がある。
ラスシール剤がそのまま塗布・充填されているため、シ
ール部の両側でガス差圧がついた場合、高温時に溶融し
たガラスシール剤の表面張力による保持が低下してシー
ルが破れたり、また、ガラスシール剤のセルプレート又
はホルダーとの濡れ性によって溶融ガラスシール剤が凝
集することによってシール性が低下する場合がある。
【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、従来法にお
けるような不具合のない燃料電池のセルプレートとホル
ダの隙間に適用するガスシール材を提供しようとするも
のである。
けるような不具合のない燃料電池のセルプレートとホル
ダの隙間に適用するガスシール材を提供しようとするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は （１）セラミックス多孔体又はフエルトにガラスシール
剤を含浸させてなることを特徴とする燃料電池用シール
材。
剤を含浸させてなることを特徴とする燃料電池用シール
材。
【０００６】（２）ガラスシール剤にセラミックス粉末
又は短繊維を添加してなることを特徴とする燃料電池用
シール材である。
又は短繊維を添加してなることを特徴とする燃料電池用
シール材である。
【０００７】すなわち、本発明の第１発明は溶融ガラス
シール剤を保持させるため、セラミックス多孔質体（セ
ラミックス繊維成形体も含む）、フエルト等を用い、シ
ール部の形状に加工したものにガラスシール剤を含浸し
てセルプレート、ホルダー間に挿入するようにした燃料
電池用シール材であって、場合によっては挿入前に熱処
理を行ない、更にガラスシール剤を含浸し、充填率を上
げうるものである。
シール剤を保持させるため、セラミックス多孔質体（セ
ラミックス繊維成形体も含む）、フエルト等を用い、シ
ール部の形状に加工したものにガラスシール剤を含浸し
てセルプレート、ホルダー間に挿入するようにした燃料
電池用シール材であって、場合によっては挿入前に熱処
理を行ない、更にガラスシール剤を含浸し、充填率を上
げうるものである。
【０００８】また、本発明の第２発明は溶融ガラスシー
ル剤の粘性を増し、流出を防止するため、ガラスシール
剤にセラミックス粉末、短繊維等を添加した燃料電池用
シール剤である。
ル剤の粘性を増し、流出を防止するため、ガラスシール
剤にセラミックス粉末、短繊維等を添加した燃料電池用
シール剤である。
【０００９】
（１）セラミックス多孔体、フエルト等の担体を用いる
ことによって溶融したガラスシール剤は毛細管現象によ
って保持されガス差圧によるシール剤の表面張力の低
下、凝集を防止できる。特に溶融膨張率の大きなガラス
シール剤を用いた場合、溶融シール剤が担体から染み出
てシール性、セルプレートとホルダー間のスライド性は
より向上する。
ことによって溶融したガラスシール剤は毛細管現象によ
って保持されガス差圧によるシール剤の表面張力の低
下、凝集を防止できる。特に溶融膨張率の大きなガラス
シール剤を用いた場合、溶融シール剤が担体から染み出
てシール性、セルプレートとホルダー間のスライド性は
より向上する。
【００１０】（２）ガラスシール剤に、セラミックス粉
体、短繊維を添加することによって粘度が増し、差圧に
対する抵抗も増し、かつ流出による凝集等が低下する。
体、短繊維を添加することによって粘度が増し、差圧に
対する抵抗も増し、かつ流出による凝集等が低下する。
【００１１】
（実施例１）本発明の燃料電池用シール材の一実施例を
図１によって説明する。図１において、可撓性のあるセ
ラミックス繊維、フエルト４を所定のシール部構造の形
状に成形後、これにガラスシール剤（ガラス粉末＋バイ
ンダー）３を含浸し、乾燥する。場合によっては含浸、
乾燥を繰り返して充填率を上げる。このようにして製作
したものをセルプレート１とホルダ２の間隙に挿入して
シール材とする。
図１によって説明する。図１において、可撓性のあるセ
ラミックス繊維、フエルト４を所定のシール部構造の形
状に成形後、これにガラスシール剤（ガラス粉末＋バイ
ンダー）３を含浸し、乾燥する。場合によっては含浸、
乾燥を繰り返して充填率を上げる。このようにして製作
したものをセルプレート１とホルダ２の間隙に挿入して
シール材とする。
【００１２】（実施例２）図２によって、他の実施例を
説明する。図２において、セラミックス多孔体（気孔
率：１０〜５０％）５をシール部構造の形状に加工し、
上記実施例１と同様にしてガラスシール剤３を充填した
ものを実施例１と同様に使用する。
説明する。図２において、セラミックス多孔体（気孔
率：１０〜５０％）５をシール部構造の形状に加工し、
上記実施例１と同様にしてガラスシール剤３を充填した
ものを実施例１と同様に使用する。
【００１３】（実施例３）さらに図３によって、他の実
施例を説明する。図３において、ガラスシール剤３にセ
ラミックス粉末、短繊維６を混合（１０〜５０ｖｏｌ
％）し、シール部構造の形状に成形したものを実施例１
と同様に使用する。
施例を説明する。図３において、ガラスシール剤３にセ
ラミックス粉末、短繊維６を混合（１０〜５０ｖｏｌ
％）し、シール部構造の形状に成形したものを実施例１
と同様に使用する。
【００１４】（評価）前記の実施例によって得られた種
々のシール剤について、図５に示す装置によってシール
性の評価を行なった。評価手順としてセラミックスホル
ダ２とモルプレート１の間にシール剤Ｘを挿入し、電気
炉Ａにより１０００℃まで昇温後、Ｈ 2 供給管Ｂ、Ｎ2
供給管ＣによりＨ2 、Ｎ2 をそれぞれ１リットル／ｍｉ
ｎで供給し、排気管側のニードル弁Ｄによりホルダ２の
セルプレート１の両側で圧力差をつけ、その時のリーク
量を排気ガスのガスクロ分析によって調べた。表１に各
シール剤の仕様を示す。また図６にガス差圧とリーク量
の結果を示す。
々のシール剤について、図５に示す装置によってシール
性の評価を行なった。評価手順としてセラミックスホル
ダ２とモルプレート１の間にシール剤Ｘを挿入し、電気
炉Ａにより１０００℃まで昇温後、Ｈ 2 供給管Ｂ、Ｎ2
供給管ＣによりＨ2 、Ｎ2 をそれぞれ１リットル／ｍｉ
ｎで供給し、排気管側のニードル弁Ｄによりホルダ２の
セルプレート１の両側で圧力差をつけ、その時のリーク
量を排気ガスのガスクロ分析によって調べた。表１に各
シール剤の仕様を示す。また図６にガス差圧とリーク量
の結果を示す。
【表１】
【００１５】これによれば従来より使用のガラスシール
剤のＮ2 リーク量は差圧１０ｍｍＡｑの時０．５リッ
トル／ｍｉｎであったのが、セラミックス短繊維では
０．１３リットル／ｍｉｎ、その他では０．１リットル
／ｍｉｎであり、いずれもＮ 2 リーク量が大幅に低減さ
れていることが明白である。
剤のＮ2 リーク量は差圧１０ｍｍＡｑの時０．５リッ
トル／ｍｉｎであったのが、セラミックス短繊維では
０．１３リットル／ｍｉｎ、その他では０．１リットル
／ｍｉｎであり、いずれもＮ 2 リーク量が大幅に低減さ
れていることが明白である。
【００１６】
（１）本発明の第１発明のシール剤を用いることによっ
て高温時に溶融したガラスシール剤は繊維・フエルト成
形体又は多孔体に保持され、シール部のガス差圧による
シールの破れが防止できる。また、溶融ガラスシール剤
はシール部において均一に保持され、凝集等が生じにく
くなる。
て高温時に溶融したガラスシール剤は繊維・フエルト成
形体又は多孔体に保持され、シール部のガス差圧による
シールの破れが防止できる。また、溶融ガラスシール剤
はシール部において均一に保持され、凝集等が生じにく
くなる。
【００１７】（２）本発明の第２発明のシール剤を用い
ることによって溶融ガラスの粘性が増大し、ガス差圧に
よる抵抗が増し、シールの破れを防止できる。また、こ
の場合、繊維・フエルト成形体、多孔体を用いないので
複雑なシール部においては塗布することができる。
ることによって溶融ガラスの粘性が増大し、ガス差圧に
よる抵抗が増し、シールの破れを防止できる。また、こ
の場合、繊維・フエルト成形体、多孔体を用いないので
複雑なシール部においては塗布することができる。
【図１】本発明の第１実施例の説明図
【図２】本発明の第２実施例の説明図
【図３】本発明の第３実施例の説明図
【図４】従来の燃料電池用シール方法の説明図
【図５】本発明のシール材の性能を評価する装置の概略
図
図
【図６】本発明のシール材の性能を立証する図表
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 達郎 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミックス多孔体又はフエルトにガラ
スシール剤を含浸させてなることを特徴とする燃料電池
用シール材。 - 【請求項２】 ガラスシール剤にセラミックス粉末又は
短繊維を添加してなることを特徴とする燃料電池用シー
ル材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239159A JPH0582145A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 燃料電池用シール材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239159A JPH0582145A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 燃料電池用シール材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582145A true JPH0582145A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17040619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3239159A Withdrawn JPH0582145A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 燃料電池用シール材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582145A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0620608A1 (en) * | 1993-04-13 | 1994-10-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Solid oxide fuel cell and manufacturing process thereof |
| EP0675557A1 (en) * | 1994-03-03 | 1995-10-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of producing a solid oxide fuel cell |
| JP2004506308A (ja) * | 2000-08-18 | 2004-02-26 | グローバル サーモエレクトリック インコーポレイテッド | 高温ガスシール |
| JP2005197242A (ja) * | 2004-01-05 | 2005-07-21 | Hyundai Motor Co Ltd | 固体酸化物燃料電池用密封材及びその製造方法 |
| JP2006185775A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体酸化物形燃料電池用シール材および固体酸化物形燃料電池用シール材の製造方法 |
| JP2007515749A (ja) * | 2003-04-04 | 2007-06-14 | ヴァーサ パワー システムズ リミテッド | 浮動電池を有する固体酸化物燃料電池スタック |
| JP2009064632A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池及びその製造方法 |
| JP2010517230A (ja) * | 2007-01-26 | 2010-05-20 | トプサー・フューエル・セル・アクチエゼルスカベット | 燃料電池スタックのクランプ構造および固体酸化物型燃料電池スタック |
| WO2012133086A1 (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | 株式会社村田製作所 | 固体酸化物形燃料電池用接合材、固体酸化物形燃料電池及び固体酸化物形燃料電池モジュール |
| JP2014194941A (ja) * | 2002-12-24 | 2014-10-09 | Versa Power Systems Ltd | 固体酸化物燃料電池スタック |
| JP2017504929A (ja) * | 2013-12-04 | 2017-02-09 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 電気化学装置用のシール、シールを製造及び嵌合するための方法並びにこの装置 |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3239159A patent/JPH0582145A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5585203A (en) * | 1994-03-03 | 1996-12-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of producing a solid oxide fuel cell |
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| JP2017504929A (ja) * | 2013-12-04 | 2017-02-09 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 電気化学装置用のシール、シールを製造及び嵌合するための方法並びにこの装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |