JPH06188023A - 平板形固体電解質燃料電池 - Google Patents

平板形固体電解質燃料電池

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JPH06188023A
JPH06188023A JP4340805A JP34080592A JPH06188023A JP H06188023 A JPH06188023 A JP H06188023A JP 4340805 A JP4340805 A JP 4340805A JP 34080592 A JP34080592 A JP 34080592A JP H06188023 A JPH06188023 A JP H06188023A
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JP
Japan
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plate
stack
solid electrolyte
tightening
flat
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Application number
JP4340805A
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English (en)
Inventor
Fumitatsu Shinno
文達 新野
Shinichi Maruyama
晋一 丸山
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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    • 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
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/248—Means for compression of the fuel cell stacks
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    • 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】 【目的】固体電解質板を有する単電池を水平方向に積層
してなるスタックを運転温度の高温雰囲気で締付可能で
あり、かつ運転温度による熱膨脹差によっても締付力が
室温据付時と同じにする締付構造を有する平板形固体電
解質燃料電池を提供する。 【構成】底板６と、この底板６の両端から直立する側板
７，８とからなる保持枠５の底板６に水平方向に単電池
を積層したスタック１を載せ、スタック１の端面に重ね
られた傾斜面１２を有する締付板１１と側板７との間に
楔状の傾斜板９を挿入し、傾斜板９に重りを載せ、下向
きの荷重を傾斜面により水平方向の力を生じさせ、この
力によりスタック１を締付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平板状の固体電解質板
を有する平板形固体電解質燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は単電池から構成されるが、一
つの単電池で発生する電圧が低いため、多数の単電池を
積層したスタックを構成し、このスタックから高電圧を
得ている。したがって平板形固体電解質燃料電池は平板
状の固体電解質板を有する単電池を積層したスタック
と、このスタックに反応ガスを給排するマニホールドと
から構成される。
【０００３】ここで、スタックの積層方法として図１３
に示すように固体電解質板を有する単電池２を鉛直方向
に積層し、その両端に端板３，４を取付けてスタック６
１を構成するものと、図１４に示すように固体電解質板
を有する単電池２を水平方向に積層し、その両端に端板
３，４を取付けてスタック１を構成するものが知られて
いる。
【０００４】ところで平板形固体電解質燃料電池では、
スタック１に積層された単電池２間の接触抵抗が電池特
性に大きく影響するため、スッタク１を締付け、接触抵
抗の低減を図っている。この場合単電池２を鉛直方向に
積層したスタック６１では、スタック６１に重りを載せ
てスタック３を締付ける簡単な方法をとっている。一
方、単電池２を水平方向に積層したスタック１では、ば
ねや空気圧シリンダを用いてスタック１を締付けるが、
固体電解質燃料電池の運転温度が高いため、ばねや空気
圧シリンダを断熱材を介した低温部に設置して締付けを
行なっている。
【０００５】また、反応ガスをスタックに給排するマニ
ホールドでは、スタックの単電池に反応ガスのガス通路
を有する内部マニホールド方式があるが、この方式では
スタックの単電池積層数が増えると電極有効部が減ると
いう弱点を有している。この他、スタックの側面にマニ
ホールドを取付ける外部マニホールド方式があるが、こ
の方式では単電池を多数積層しても単電池の電極有効部
が減らないという利点がある。この場合マニホールドを
スタックに締付けるときの締付方法は、スタックと同様
にばねや空気圧シリンダ等を断熱材を介した低温部に設
置してばねや空気圧シリンダによりマニホールドを締付
けている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように単電池２
を水平方向に積層したスタック１をばねや空気圧シリン
ダで締付ける場合、前述のように低温部に設置するため
締付装置が大掛かりとなってコストが高く、設置スペー
スも大きくなるばかりでなく、燃料電池の運転時の熱が
外部に放散して熱損失が生じるという欠点がある。
【０００７】さらに、高圧で固体電解質燃料電池を運転
するときには燃料電池本体を圧力容器内に収納して運転
されるが、前記締付装置の摺動部は圧力容器の側壁を貫
通させるので、この貫通部の孔から圧力容器内のガスが
洩れ、気密性を保つ点に困難があるという欠点がある。
また、マニホールドを外部マニホールド方式によりスタ
ックの側面に取付けるときには、スタックを締付けると
きと同様にばねや空気圧シリンダを用いているので、前
述と同じ欠点がある。
【０００８】なお、ばねを用いて締付ける場合には、ス
タックの据付は室温で行なわれるが、固体電解質燃料電
池の運転温度は高温であるため、熱膨脹によりスタック
の寸法が変化し、このためスタックやマニホールドの締
付圧も変化するという欠点がある。本発明の目的は、平
板状の固体電解質板を有する単電池を水平方向に積層し
たスタックや外部マニホールド方式のマニホールドの締
付を高温雰囲気で行なうことができ、かつ据付時の室温
と運転時の高温とでの締付圧を同じにすることのできる
平板形固体電解質燃料電池を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば平板状の固体電解質板を有する単電
池を水平方向に積層してなるスタックを有する平板形固
体電解質燃料電池において、スタックが載置される底板
及びこの底板の両端から直立する側板からなる保持枠
と、この保持枠の両側の側板の少なくとも一方の側板と
この側板側のスタックの端面との間に介挿される締付板
と、この締付板と側板との少なくとも一方に設けられた
傾斜面に接して挿入される楔状の傾斜板とからなる締付
装置を設け、この締付装置にスタックを載置して挿入し
た傾斜板の上に重りを載せてスタックを締付けるものと
する。
【００１０】また、平板状の固体電解質板を有する単電
池を鉛直方向に積層してなるスタックと、このスタック
の対向する側面に反応ガスを供給あるいは排出するマニ
ホールドを備える平板形固体電解質燃料電池において、
スタックを載置する底板及びこの底板の両端から直立す
る側板からなる保持枠と、この保持枠の両側の側板の少
なくとも一方の側板とこの側板側のマニホールドとの間
に介挿される締付板と、この締付板と側板との少なくと
も一方に設けられた傾斜面に接して挿入される楔状の傾
斜板とからなる締付装置を設け、この締付装置に、対向
する側面にマニホールドを備えるスタックを載置し、挿
入した傾斜板の上に重りを載せてマニホールドをスッタ
クに締付けるものとする。
【００１１】なお、上記の楔状の傾斜板は先端が尖って
いるか、又は先端を切落したものであるものとする。ま
た、楔状の傾斜板と保持枠の側板及び締付板との間に転
動体を介装するものとする。さらに、締付板の下面と保
持枠の底板との間にも転動体を介装するものとする。
【００１２】また、平板状の固体電解質板を有する単電
池を水平方向に積層してなるスタックを有する平板形固
体電解質燃料電池において、向い合って外方に広がる傾
斜面をそれぞれ有する下板と上板とを設け、スタックの
両端面にそれぞれ締付板を重ねたスタック締付体を、こ
の両側の締付板の下部の角を下板の前記向い合う傾斜面
にそれぞれ接触させて載せ、さらに両側の締付板の上部
の角を上板の前記向い合う傾斜面にそれぞれ接触させて
上板をスタック締付体にかぶせ、上板の上に載せる重り
によりスタックを締付けるものとする。
【００１３】また、平板状の固体電解質板を有する単電
池を鉛直方向に積層してなるスタックと、このスタック
の対向する側面に反応ガスを供給あるいは排出するマニ
ホールドとを備える平板形固体電解質燃料電池におい
て、向い合って外方に広がる傾斜面を有する凹状の下板
と、スタックが貫通する孔を有し、この孔の両側に向い
合って外方に広がる傾斜面を有する凹状の上板とを設
け、下板の前記向い合う傾斜面に対向する両側のマニホ
ールドの下部の角を接触させてスタックを下板の凹部に
載置し、さらに上板の孔にスタックの上部を貫通させ、
上板の前記向い合う傾斜面に両側のマニホールドの上部
の角をそれぞれ接触させて両側のマニホールドにかぶ
せ、上板の上に載せる重りによりマニホールドをスタッ
クに締付けるものとする。
【００１４】
【作用】平板状の固体電解質板を有する単電池を水平方
向に積層してなるスタックを締付けるときには、保持枠
の底板にスタックを載置し、保持枠の両側の側板の少な
くとも一方の側板とスタックとの間に締付板をスタック
の端面に重なるように配し、締付板と側板との少なくと
も一方に設けられた傾斜面に沿って楔状の傾斜板を挿入
し、この傾斜板の上に重りを載せることにより、傾斜面
により水平方向の力が生じ、この力によりスタックを締
付ける。これは図１２に示すように傾斜面８１にて接す
る楔状の傾斜板８２と物体８３とにおいて、傾斜板８２
に下向きの荷重をかければ傾斜面８１により水平方向の
力が生じることを利用している。
【００１５】また、平板状の固体電解質板を有する単電
池を鉛直方向に積層してなるスタックの対向する側面に
反応ガスをスタックに供給あるいは排出するマニホール
ドを締付ける場合、スタックの対向する側面にマニホー
ルドをあてがい、スタックを保持枠の底板に載置し、保
持枠の両側の側板の少なくとも一方の側板と、この側板
に面するマニホールドとの間に締付板をマニホールドに
重ねて介挿し、さらに保持枠の側板と締付板との間にこ
の両者の少なくとも一方に設けられた傾斜面に接して楔
状の傾斜板を挿入し、傾斜板の上に重りを載せることに
より、下向きの荷重は傾斜面により水平方向の力を生じ
させ、この力によりマニホールドをスタックに締付け
る。
【００１６】なお、楔状の傾斜板の尖っている先端を切
落すことにより、傾斜板の移動距離が大きくとれるの
で、締付荷重の調整範囲が広くなる。また、荷重により
移動する傾斜板と保持枠の側板及び締付板との間に転動
体を介装することにより、傾斜板の移動時の摩擦力が小
さくなるので、傾斜板にかかる下向きの荷重と水平方向
の締付力との相関性が高まる。なお、この場合、締付板
の下面と保持枠の底板との間にも転動体を介装すること
により、締付板の移動が滑らかになって摩擦力がさらに
小さくなり、滑らかに締付けることができる。
【００１７】また、平板状の固体電解質板を有する単電
池を水平方向に積層してなるスタックを締付ける手段と
して前記手段の他に向い合って外方に広がる傾斜面を有
する凹状の下板に、スタックの両端に締付板を重ねてな
るスタック締付体を、この締付板の角が前記傾斜面に接
触するように載置し、さらに下板と同様に向い合って外
方に広がる傾斜面を有する凹状の上板を、前記スタック
締付体の締付板の上部の角がそれぞれ前記傾斜面に接触
するようにかぶせ、上板の上に重りを載せることによ
り、上板，下板の傾斜面は両側の締付板の上下部の角を
滑り、下向きの荷重は傾斜面により水平方向の力を生じ
させ、この力によりスタックを締付ける。
【００１８】平板状の固体電解質板を有する単電池を鉛
直方向に積層したスタックの対向する側面に反応ガスを
スタックに供給あるいは排出するマニホールドをスタッ
クに締付けるときには、前述の向い合って外方に広がる
傾斜面を有する凹状の下板の凹部にスタックを載置し、
スタックの対向する側面にあてがわれた両側のマニホー
ルドの下部の角がそれぞれ前記傾斜面に接触するように
し、さらに上板に設けられた孔にスタックの上部を貫通
し、向い合って外方に広がる傾斜面を有する凹状の上板
の前記傾斜面がスタックの両側のマニホールドの上部の
角にそれぞれ接触するようにかぶせ、上板の上に重りを
載せることにより、傾斜面はマニホールドの角を滑り、
下向きの荷重は傾斜面により水平な力を生じさせ、この
力によりマニホールドをスタックに締付ける。
【００１９】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。図１は本発明の実施例１による締付装置によ
り平板形固体電解質燃料電池のスタックを締付ける状態
を示す断面図である。図１においてスタック１は平板状
の固体電解質板を有する単電池２を水平方向に積層し、
両端に端板３，４をそれぞれ重ねて構成されている。
【００２０】保持枠５は底板６と、この底板６の両端か
ら直立する側板７，８とで構成され、スタック１は保持
枠５の底板６に載せられる。楔状の傾斜板９はスタック
１側の片面が傾斜面１０を有し、先端が尖っている。締
付板１１は片側がスタック１の端板３に接し、反対側は
傾斜板９の傾斜面１０と同じ勾配の傾斜面１２を有して
いる。
【００２１】なお、傾斜板９の上には荷重としての図示
しない重りが載せられる。このような構成により、セル
スタック１を締付けるときにはスタック１を保持枠５の
底板６に載せ、スタック１の端板３に締付板１１を重
ね、保持枠５の側板７と締付板１１との間に傾斜板９を
挿入して重りにより荷重をかければ、傾斜板９は傾斜板
９と締付板１１との傾斜面１０と１２とで滑って下方に
移動し、これとともにスタック１は傾斜板９にかかる重
りの荷重により生じる水平方向の力で締付けられる。
【００２２】なお、運転時にはスタック１が高温の運転
温度となって保持枠５とスタック１の各部材との熱膨脹
量が異なり、保持枠５がスタック１より熱膨脹量が大き
いときには傾斜板９は重りの荷重により沈んでスタック
１を締付けるので、室温での据付時の締付力と同じ締付
力が得られる。またこれと逆に保持枠５よりスタック１
の部材の方が熱膨脹量が大きいときには傾斜板９が上方
に上がり、前述と同様に室温での据付時の締付力が得ら
れる。
【００２３】なお、スタック１の単電池２の積層数が多
くなってスタック１と保持枠５の底板６との間の滑りが
悪いときには、スタック１の端板４側にも同様に図１に
示す締付板と傾斜板とを設け、スタック１の両端より締
付けることにより、スタック１が滑りやすくして締付け
やすいようにすることができる。なお、反応ガスを給排
するマニホールドを外部マニホールド方式にした場合に
は、スタック１の開放された三側面にマニホールドを取
付け、一方底板６に対向する側面には反応ガスをＵター
ンさせるマニホールドを取付けるか、又はスタック１の
四側面に取付けたマニホールドのうち底板６側のマニホ
ールドを底板６に接してスタック１を滑らせて締付けて
もよい。
【００２４】図２は本発明の実施例２による締付装置に
より平板形固体電解質燃料電池のスタックを締付ける状
態を示す断面図である。図２においてスタック１の端板
３，４の両側にそれぞれ向きの異なる傾斜面１４，１６
を有する締付板１５，１７と、保持枠５の側板７と締付
板１５との間に傾斜面１４と同じ勾配を有する傾斜面１
８を有し、先端部を切落した傾斜板１９と、側板８と締
付板１７との間に傾斜面１６と同じ勾配を有する傾斜面
２０を有し、先端部を切落した傾斜板２１とを設けた他
は図１と同じである。
【００２５】このような構成により、スタック１を保持
枠５の底板６に載せ、スタック１の端板３，４に接して
それぞれ締付板１５，１７を重ね、側板７と締付板１５
との間に傾斜板１９を挿入し、さらに側板８と締付板１
７との間に傾斜板２１を挿入する。そしてそれぞれ荷重
として図示ない重りを傾斜板１９，２１の上に載せるこ
とにより、セルスタック１は水平方向に締付けられる。
【００２６】本実施例では前述の図１に示す傾斜板をス
タック１の両端部にそれぞれ締付板を介してスタックの
両側から締付ける場合と同じ効果を有する他に、傾斜板
１９，２１の先端を切落したことにより、傾斜板１９，
２１の移動距離が大きくとれるので、荷重を調整する範
囲を大きくとれる。なお、マニホールドのスタックへの
取付けについては前述と同じ構成をとることができる。
【００２７】図３は本発明の実施例３による締付装置に
より平板形固体電解質燃料電池のスタックを締付ける状
態を示す断面図である。図３において保持枠５の側板
７，８にそれぞれ向い合う傾斜面２３，２４を持たせ、
傾斜面２３，２４の勾配とそれぞれ同じ傾斜面２５，２
６を有する傾斜板２７，２８と、スタック１の端板３，
４とにそれぞれ接する平板状の締付板２９，３０を設け
た他は図２と同じである。
【００２８】このような構成により、傾斜板２７，２８
をそれぞれ側板７と締付板２９との間及び側板７と締付
板３０との間に挿入し、荷重としての重りを傾斜板２
７，２８に載せることにより、スタック１には前述と同
じ締付の効果が得られる。図４は本発明の実施例４によ
る締付装置により平板形固体電解質燃料電池のスタック
を締付ける状態を示す断面図である。図４において保持
枠５の側板７，８にそれぞれ向い合う傾斜面３１，３２
を持たせ、さらに傾斜面３１，３２にそれぞれ向い合う
傾斜面３３，３４をそれぞれ有する締付板３５，３６
と、傾斜面３１，３３とそれぞれ同じ勾配を有する傾斜
面３７，３８を有する傾斜板３９と、傾斜面３２，３４
とそれぞれ同じ勾配を有する傾斜面４０，４１を有する
傾斜板４２とを設けた他は図３と同じである。
【００２９】このような構成により、傾斜板３９，４２
にそれぞれ荷重としての重りを載せることにより、スタ
ック１には前述と同じ締付の効果が得られる。図５は本
発明の実施例５による締付装置により平板形固体電解質
燃料電池のスタックを締付ける状態を示す断面図であ
る。図５において図１に示した傾斜板９の代りに先端を
切落した傾斜板４４を使用し、傾斜板４４と締付板１１
及び保持枠５の側板７との間に転動体としてのころ４５
を介装した他は図１と同じである。
【００３０】このような構成により、傾斜板４４の荷重
としての重りによる移動に際してころ４５により摩擦力
が小さくなり、傾斜板４４は円滑に移動するので、荷重
とスタックの締付力との相関性が高くなる。図６は本発
明の実施例６による締付装置により平板形固体電解質燃
料電池のスタックを締付ける状態を示す断面図である。
図６において締付板１１の下面と保持枠５の底板６との
間にも転動体としてのころ４６を介装した他は図５と同
じである。
【００３１】このような構成により、傾斜板４４はころ
４５により円滑に移動し、さらにころ４６により締付板
１１の移動に際して摩擦力を低下させ、より円滑にスタ
ック１を締付けることができる。図７は本発明の実施例
７による締付装置により平板形固体電解質燃料電池のス
タックを締付ける状態を示す断面図である。図７におい
て平板状の締付板４８，４９はスタック１の両側の端面
に重ねられる。そして締付板４８，４９の下部の角に接
して向い合って外方に広がる傾斜面５０，５１を備える
凹状の下板５２と、締付板４８，４９の上側の角にそれ
ぞれ接して向い合って外方に広がる傾斜面５３，５４を
有する凹状の上板５５とが設けられる。
【００３２】なお、スタック１の単電池に反応ガスを供
給する外部マニホールド方式のマニホールドはスタック
１の側面に取付けられる。このような構成により、スタ
ック１の両端面に締付板４８，４９を重ねてなるスタッ
ク締付体５６を、締付板４８，４９の下部の角をそれぞ
れ傾斜面５０，５１に接して下板５２に載せる。そして
上板５５をその傾斜面５３，５４がそれぞれ締付板４
８，４９の上部の角に接触するようにスタック締付体５
６にかぶせる。この状態で上板５５の上に荷重としての
重りを載せることにより、締付板４８，４９の上下の角
は、それぞれ傾斜面５０，５１及び５３，５４を滑り、
傾斜面により生じる水平方向の力によりスタック１を締
付ける。
【００３３】なお、上記締付板４８，４９の角は直角に
なっているが、円弧や傾斜面であってもよい。図８は本
発明の実施例８による締付装置により平板形固体電解質
燃料電池のマニホールドを締付ける状態を示す断面図で
ある。図８においてスタック６１は平板状の固体電解質
板を有する単電池２を鉛直方向に積層し、その上下端に
端板３，４を重ねて形成され、上部に荷重をかけて締付
けられる。
【００３４】反応ガスをスタック６１に供給あるいは排
出するマニホールド６２，６３はスタック６１の対向す
る側面に取付けられ、この対向する側面と異なる対向す
る側面には他の反応ガスをスタックに供給あるいは排出
する図示しないマニホールドが取付けられている。保持
枠６５はスタック６１が載置される底板６６と、この底
板６６の両端から直立する側板６７，６８とから構成さ
れる。
【００３５】締付板６９は傾斜面７０を有してマニホー
ルド６２に接して設けられ、傾斜板７１は傾斜面７０と
同じ勾配を有する傾斜面７２を有している。このような
構成により、マニホールド６２，６３をスタック６１に
締付けるときには、保持枠６５の底板６６にスタック６
１を、その側面にマニホールド６２，６３を重ねて載置
し、さらにマニホールド６２に重ねて締付板６９を底板
６６に載せ、保持枠６５の側板６７と締付板６９との間
に傾斜板７１をその傾斜面７２と締付板６９の傾斜面７
０とを合わせて挿入し、傾斜板７１に荷重としての重り
を載せることにより、前述のように水平方向の力により
マニホールド６２，６３をスタック６１に締付ける。
【００３６】なお、マニホールド６２，６３が取付けら
れたスタック６１の対向する側面と異なる対向する側面
に取付けられる図示しないマニホールドは図８に示す保
持枠６５と直交して保持枠６５の下に設けられる同じ構
造の保持枠等により同じ要領で締付けられる。図９は本
発明の実施例９による締付装置により平板形固体電解質
燃料電池のマニホールドを締付ける状態を示す断面図で
ある。図９においてスタック６１とマニホールド６２，
６３を図示しないマニホールドとからなる燃料電池本体
は図８に示すものと同じである。ここでスタック６１を
図２に示す構成の保持枠５，締付板１５，１７，傾斜板
１９，２１によりマニホールド６２，６３をスタック６
１に締付けるときには、図２にてスタック１を締付ける
のと同じ要領で行なわれる。
【００３７】なお、図示しないマニホールドのスタック
６１への締付は前述と同様に保持枠５に直交する保持枠
等により行なわれる。図１０は本発明の実施例１０によ
る締付装置により平板形固体電解質燃料電池のマニホー
ルドを締付ける状態を示す断面図である。燃料電池本体
は前述のスタック６１とマニホールド６２，６３等のマ
ニホールドとからなっている。
【００３８】下板７４はスタック６１を載置し、マニホ
ールド６２，６３の下部の角が接触する向い合って外方
に広がる傾斜面７５，７６を有する凹状の形状をなして
いる。上板７７は図１１に示すようにスタック６１が貫
通する孔８０を有し、マニホールド６２，６３の上部の
角が接触する向い合って外方に広がる傾斜面７８，７９
とを有する凹状の形状をなしている。
【００３９】このような構成により、マニホールド６
２，６３をスタック６１に締付けるときには、スタック
６１を荷重により締付けて下板７４の凹部に載置し、さ
らにマニホールド６２，６３の下部の角がそれぞれ傾斜
面７５，７６に接触するように下板７４に載せる。つぎ
にスタック６１を上板７７の孔８０を貫通させ、傾斜面
７８，７９がそれぞれマニホールド６２，６３の上部の
角に接触するように上板７７をかぶせる。この状態で上
板７７の上に荷重としての重りを載せれば、マニホール
ド６２，６３の上下部の角は下板７４，上板７７のそれ
ぞれ向い合う傾斜面７５，７６及び７８，７９を滑って
傾斜面により生じる水平方向の力によりマニホールド６
２，６３をスタック６１に締付ける。
【００４０】なお、マニホールド６２，６３が取付けら
れる対向する側面と異なる対向する側面に取付けられる
図示しないマニホールドの締付は、下板７４と同じ構造
を有する下板を下板７４に直交して下板７４の下部に、
また上板７７と同じ構造の上板を上板７７と直交して上
板７７の上部に設けて前述と同じ要領で行なうことがで
きる。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、前述の構成により楔状の傾斜板に重りにより
かかる下向きの荷重は傾斜面により水平方向の力を生じ
させ、この力により固体電解質板を有する単電池を水平
方向に積層したスタック及び鉛直方向に積層したスタッ
クの対向する側面に取付けられるマニホールドをスタッ
クに締付けることができ、また向い合って外方に広がる
傾斜面を有する上板及び下板により前記スタック及びマ
ニホールドを上板に載せる重りによる下向きの荷重を前
記傾斜面により水平方向の力を生じさせて締付けること
ができるので、締付構造が運転温度の高温雰囲気にあ
り、このため設置スペースが少なくなるとともにコスト
も低減する。なお、運転温度による熱膨脹の差は荷重の
重りと傾斜板等の傾斜面により吸収するので、室温での
据付時と運転時との締付力は同じになるという効果もあ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による締付装置により平板形
固体電解質燃料電池のスタックを締付ける状態を示す断
面図
【図２】本発明の実施例２による締付装置により平板形
固体電解質燃料電池のスタックを締付ける状態を示す断
面図
【図３】本発明の実施例３による締付装置により平板形
固体電解質燃料電池のスタックを締付ける状態を示す断
面図
【図４】本発明の実施例４による締付装置により平板形
固体電解質燃料電池のスタックを締付ける状態を示す断
面図
【図５】本発明の実施例５による締付装置により平板形
固体電解質燃料電池のスタックを締付ける状態を示す断
面図
【図６】本発明の実施例６による締付装置により平板形
固体電解質燃料電池のスタックを締付ける状態を示す断
面図
【図７】本発明の実施例７による締付装置により平板形
固体電解質燃料電池のスタックを締付ける状態を示す断
面図
【図８】本発明の実施例８による締付装置により平板形
固体電解質燃料電池のマニホールドをスタックに締付け
る状態を示す断面図
【図９】本発明の実施例９による締付装置により平板形
固体電解質燃料電池のマニホールドをスタックに締付け
る状態を示す断面図
【図１０】本発明の実施例１０による締付装置により平
板形固体電解質燃料電池のマニホールドをスタックに締
付ける状態を示す断面図
【図１１】図１０のマニホールドを締付ける上板の平面
図
【図１２】楔状の傾斜板による力の方向を示す図
【図１３】平板状の固体電解質板を有する単電池を鉛直
方向に積層してなるスタックの正面図
【図１４】平板状の固体電解質板を有する単電池を水平
方向に積層してなるスタックの正面図
【符号の説明】
１ スタック ２ 単電池 ５ 保持枠 ６ 底板 ７ 側板 ８ 側板 ９ 傾斜板 １５，１７ 締付板 １９，２１ 傾斜板 ２７，２８ 傾斜板 ２９，３０ 締付板 ３５，３６ 締付板 ３９，４２ 傾斜板 ４４ 傾斜板 ４５ ころ ４６ ころ ５２ 下板 ５５ 上板 ５６ スタック締付体 ６１ スタック ６２，６３ マニホールド ６５ 保持枠 ６６ 底板 ６７，６８ 側板 ７４ 下板 ７７ 上板 ８０ 孔

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】平板状の固体電解質板を有する単電池を水
    平方向に積層してなるスタックを有する平板形固体電解
    質燃料電池において、スタックが載置される底板及びこ
    の底板の両端から直立する側板からなる保持枠と、この
    保持枠の両側の側板の少なくとも一方の側板とこの側板
    側のスタックの端面との間に介挿される締付板と、この
    締付板と側板との少なくとも一方に設けられた傾斜面に
    接して挿入される楔状の傾斜板とからなる締付装置を設
    け、この締付装置にスタックを載置して挿入した傾斜板
    の上に重りを載せてスタックを締付けたことを特徴とす
    る平板形固体電解質燃料電池。
  2. 【請求項２】平板状の固体電解質板を有する単電池を鉛
    直方向に積層してなるスタックと、このスタックの対向
    する側面に反応ガスをスタックに供給あるいは排出する
    マニホールドを備える平板形固体電解質燃料電池におい
    て、スタックを載置する底板及びこの底板の両端から直
    立する側板からなる保持枠と、この保持枠の両側の側板
    の少なくとも一方の側板とこの側板側のマニホールドと
    の間に介挿される締付板と、この締付板と側板との少な
    くとも一方に設けられた傾斜面に接して挿入される楔状
    の傾斜板とからなる締付装置を設け、この締付装置に、
    対向する側面にマニホールドを備えるスタックを載置
    し、挿入した傾斜板の上に載せる重りによりマニホール
    ドをスタックに締付けたことを特徴とする平板形固体電
    解質燃料電池。
  3. 【請求項３】請求項１又は２記載のものにおいて、楔状
    の傾斜板は先端が尖っているか又は先端を切落したこと
    を特徴とする平板形固体電解質燃料電池。
  4. 【請求項４】請求項１，２又は３記載のものにおいて、
    楔状の傾斜板と保持枠の側板及び締付板との間に転動体
    を介装したことを特徴とする平板形固体電解質燃料電
    池。
  5. 【請求項５】請求項４記載のものにおいて、締付板の下
    面と保持枠の底板との間に転動体を介装したことを特徴
    とする平板形固体電解質燃料電池。
  6. 【請求項６】平板状の固体電解質板を有する単電池を水
    平方向に積層してなるスタックを有する平板形固体電解
    質燃料電池において、向い合って外方に広がる傾斜面を
    それぞれ有する凹状の下板と上板とを設け、スタックの
    両端面にそれぞれ締付板を重ねたスタック締付体を、こ
    の両側の締付板の下部の角を下板の前記向い合う傾斜面
    にそれぞれ接触させて載せ、さらに両側の締付板の上部
    の角を上板の前記向い合う傾斜面にそれぞれ接触させて
    上板をスタック締付体にかぶせ、上板の上に載せる重り
    によりスタックを締付けたことを特徴とする平板形固体
    電解質燃料電池。
  7. 【請求項７】平板状の固体電解質板を有する単電池を鉛
    直方向に積層してなるスタックと、このスタックの対向
    する側面に反応ガスをスタックに供給あるいは排出する
    マニホールドを備える平板形固体電解質燃料電池におい
    て、向い合って外方に広がる傾斜面を有する凹状の下板
    と、スタックが貫通する孔を有し、この孔の両側に向い
    合って外方に広がる傾斜面を有する凹状の上板とを設
    け、下板の前記向い合う傾斜面に対向する両側のマニホ
    ールドの下部の角をそれぞれ接触させてスタックを下板
    の凹部に載置し、さらに上板の孔にスタックの上部を貫
    通させ、上板の前記向い合う傾斜面に両側のマニホール
    ドの上部の角をそれぞれ接触させて両側のマニホールド
    にかぶせ、上板の上に載せる重りによりマニホールドを
    スタックに締付けたことを特徴とする平板形固体電解質
    燃料電池。
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