JPH0615403Y2 - 燃料電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は燃料の有する化学エネルギーを直接電気エネル
ギーに変換させるエネルギー部門で用いる燃料電池に関
するものである。

［従来の技術］ 燃料電池のうち、溶融炭酸塩型燃料電池は、第５図に示
す如く、電解質として溶融炭酸塩を多孔質物質にしみ込
ませてなるタイル（電解質板）１の両面を、カソード
（酸素極）２とアノード（燃料極）３の両電極で挟み、
カソード２側に酸化ガスを供給すると共にアノード３側
に燃料ガスを供給することによりカソード２とアノード
３との間で発生する電位差により発電が行われるように
したものを１セルＩとし、各セルをセパレータ４を介し
て多層に積層させて燃料電池スタックとするようにして
ある。

上記従来の燃料電池において、タイル１の両面のカソー
ド２とアノード３の両電極の外形寸法をタイル１やセパ
レータ４の外形寸法よりも小さくし、各セルＩをセパレ
ータ４を介して積層するとき、タイル１の周辺部とセパ
レータ４の周辺部を重ね合わせてガスリークを防止する
等のためのウェットシール部と、このウェットシール部
の内側にカソード２、アノード３の各電極が位置してい
るようにしてあり、又、上記両電極の周辺は垂直に切断
されてセパレータ４の周辺部を除く中央部分のガス通路
部に嵌め込まれるようにしてある。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、電極を受け入れるセパレータ４も、第５図に
示す如く中央部のガス通路形成部の周辺は垂直面にして
あるため、このセパレータ４の電極受入部の垂直面と電
極2,3の端部の垂直面との間に隙間Ｇが生じたり、ある
いは電極の厚さの変動で厚さの厚い電極を用いた場合に
はセパレータ４と電極との高低差によりセパレータ４と
タイル１との間に隙間が生じたりする場合がある。上記
電極2,3の端面とセパレータ４との間に隙間Ｇが大きい
と、この隙間Ｇ部にタイル１の電解質のたれ込みが生
じ、又、上記電極が厚くて電極とセパレータ４との間に
高低差が生じると、積層して締付力を与えるときに電極
端部位置でタイル１に剪断力が作用してタイル１に割れ
が生じ易くなるおそれがある。

そこで、本考案は、電極端部とセパレータの受入部との
間に隙間が生じたり、電極とセパレータとの間の高低差
が生じても、電解質のたれ込みや、タイルの割れが生じ
たりするおそれを少なくしようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、上記目的を達成するために、タイルの両面を
カソードとアノードの両電極で挟み、カソード側に酸化
ガスを、又、アノード側に燃料ガスをそれぞれ供給する
ようにしたセルをセパレータを介して多層に積層させる
ようにしてある燃料電池において、上記カソード及びア
ノードの両電極を受け入れるように表裏両面の中央部分
に電極受入部を有するセパレータの上記電極受入部の周
辺部を面取り状に加工して傾斜面とし、且つ上記カソー
ド及びアノードの両電極の大きさを上記セパレータの電
極受入部より僅かに大きくして両電極の周辺部を、上記
セパレータの上記傾斜面に沿うよう面取り状に加工して
傾斜面とし、上記セパレータの電極受入部に位置させた
カソード及びアノードの両電極の各周辺部の傾斜面をセ
パレータの電極受入部周辺の傾斜面に重ね合わせるよう
にした構成の燃料電池とする。

［作用］ 電極周辺部の傾斜面がセパレータの電極受入部周辺部の
傾斜面に重ね合わされるので、両傾斜面の間に隙間が大
きくても、又、両者間の高低差があっても、積層して締
め付けたときに電極の塑性変形が期待できて上記隙間を
埋めることができると共に高低差をなじませることがで
きる。これにより電解質が隙間にたれ込んだり、電極の
割れを生じにくくすることができる。

［実施例］ 以下、図面に基づき本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案の一実施例を示すもので、タイル１をカ
ソード２とアノード３の両電極で挟み、カソード２側に
酸化ガスを供給すると共にアノード３側に燃料ガスを流
すようにしてあるセルを、セパレータ４を介して多層に
積層させ、セパレータ４の周辺部を除く中央部分にガス
通路形成用の凹凸を有する電極受入部５に、カソード
２、アノード３の各電極を位置させるようにした構成に
おいて、セパレータ４の上記電極受入部５の周辺部を従
来の垂直面から傾斜面Ａとし、且つカソード２とアノー
ド３の各電極の周辺の端面も従来の垂直面から外方へ所
要角度で突出する傾斜面Ｂとし、電極2,3の各傾斜面Ｂ
をセパレータ４の傾斜面Ａを沿わせて積層させるように
する。

今、第２図に示す如く、電極３とセパレータ４の合わせ
面である傾斜面ＢとＡとの間の隙間Ｇが大きくなった場
合は、積層して締め付けられたときに電極３が塑性変形
して、第３図に示す如く上記隙間Ｇを埋めることがで
き、隙間Ｇを許容値内に納めることができて、隙間内へ
の電解質のたれ込みを少なく抑えることができる。又、
電極３とセパレータ４との間に第４図に示す如く高低差
Ｈが生じた場合にも、この高低差を、燃料電池スタック
の締付力による電池の塑性変形でなじませることができ
て、上記締付力によりタイル１に働く剪断力を緩和する
ことができ、タイル１の割れを生じにくくすることがで
きる。

なお、本考案は上記実施例のみに限定されるものではな
く、たとえば、電極端部の傾斜面Ｂは図示の如く両面に
対称的に形成するようにした構成に代えて、片面のみを
セパレータ４の傾斜面Ａに沿わせて斜めに切断して楔状
にしたような傾斜面としてもよく、又、セパレータ４の
傾斜面は直線状でなくてもよく円弧状に弯曲するように
してあってもよい。

［考案の効果］ 以上述べた如く、本考案の燃料電池によれば、カソード
及びアノードの両電極を受け入れるように表裏両面の中
央部分に電極受入部を有するセパレータの上記電極受入
部の周辺部を面取り状に加工して傾斜面とし、且つ上記
カソード及びアノードの両電極の大きさを上記セパレー
タの電極受入部より僅かに大きくして両電極の周辺部
を、上記セパレータの上記傾斜面に沿うよう面取り状に
加工して傾斜面とし、上記セパレータの電極受入部に位
置させたカソード及びアノードの両電極の各周辺部の傾
斜面をセパレータの電極受入部周辺の傾斜面に重ね合わ
せるようにした構成としてあるので、カソード及びアノ
ードの各周辺部の傾斜面とセパレータの電極受入部周辺
部の傾斜面との合わせ面における隙間が大きくても、
又、電極とセパレータの間に高低差があっても、積層し
て締付力を与えることによって電極が塑性変形してセパ
レータの傾斜面との間の隙間を埋めると共に高低差をな
じませることが可能となり、隙間への電解質のたれ込
み、タイルの割れを生じにくくさせることができる、と
いう優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の燃料電池の一実施例を示す要部の断面
図、第２図は電極端部とセパレータとの間に隙間がある
状態を示す断面図、第３図は第２図の隙間が埋まった状
態を示す図、第４図は電極とセパレータとの間に高低差
が生じた状態を示す断面図、第５図は従来の燃料電池の
一例を示す部分の断面図、第６図は第５図において電極
とセパレータとの間に隙間が生じたり、高低差が生じた
ときの状態を示す断面図である。 １……タイル、２……カソード、３……アノード、４…
…セパレータ、５……電極受入部、A,B……傾斜面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】タイルの両面をカソードとアノードの両電
   極で挾み、カソード側に酸化ガスを、又、アノード側に
   燃料ガスをそれぞれ供給するようにしたセルをセパレー
   タを介して多層に積層させるようにしてある燃料電池に
   おいて、上記カソード及びアノードの両電極を受け入れ
   るように表裏両面の中央部分に電極受入部を有するセパ
   レータの上記電極受入部の周辺部を面取り状に加工して
   傾斜面とし、且つ上記カソード及びアノードの両電極の
   大きさを上記セパレータの電極受入部より僅かに大きく
   して両電極の周辺部を、上記セパレータの上記傾斜面に
   沿うよう面取り状に加工して傾斜面とし、上記セパレー
   タの電極受入部に位置させたカソード及びアノードの両
   電極の各周辺部の傾斜面をセパレータの電極受入部周辺
   の傾斜面に重ね合わせるようにしたことを特徴とする燃
   料電池。