JPH09270262A - リン酸型燃料電池の冷却板 - Google Patents
リン酸型燃料電池の冷却板Info
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- JPH09270262A JPH09270262A JP8079747A JP7974796A JPH09270262A JP H09270262 A JPH09270262 A JP H09270262A JP 8079747 A JP8079747 A JP 8079747A JP 7974796 A JP7974796 A JP 7974796A JP H09270262 A JPH09270262 A JP H09270262A
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- cooling
- screw
- fuel cell
- phosphoric acid
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- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】
【課題】燃料電池スタックの締め付け時の圧力が均一に
加わり、熱伝導特性の低下や電気抵抗の増加を引き起こ
す恐れがなく、かつ、製作の容易なものを得る。 【解決手段】冷却管２を挟持する２枚の冷却基板のう
ち、冷却基板１Ｂにネジ止め用のネジ孔を、また冷却基
板１Ａにネジを有しない孔を設け、冷却基板１Ａと冷却
基板１Ｂの間に導電性充填材５Ａ，５Ｂを配して、ネジ
６を冷却基板１Ａの側から挿入し、冷却基板１Ｂのネジ
孔に螺合させて連結し、ネジ６が冷却基板１Ａと冷却基
板１Ｂの端面より突出しないように配置する。
加わり、熱伝導特性の低下や電気抵抗の増加を引き起こ
す恐れがなく、かつ、製作の容易なものを得る。 【解決手段】冷却管２を挟持する２枚の冷却基板のう
ち、冷却基板１Ｂにネジ止め用のネジ孔を、また冷却基
板１Ａにネジを有しない孔を設け、冷却基板１Ａと冷却
基板１Ｂの間に導電性充填材５Ａ，５Ｂを配して、ネジ
６を冷却基板１Ａの側から挿入し、冷却基板１Ｂのネジ
孔に螺合させて連結し、ネジ６が冷却基板１Ａと冷却基
板１Ｂの端面より突出しないように配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、リン酸型燃料電
池の燃料電池スタック中に介装される冷却板の構成に関
する。
池の燃料電池スタック中に介装される冷却板の構成に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、リン酸型燃料電池の燃料電池ス
タックの基本構成を示す分解斜視図である。図に見られ
るように、燃料電池スタックは、リン酸を担持したマト
リックスからなる電解質層１１と、燃料ガス通流溝を備
えた燃料極基材と燃料極触媒層からなる燃料電極１２
と、空気通流溝を備えた空気極基材と空気極触媒層から
なる空気電極１３とにより構成される単電池１０を、燃
料ガスあるいは空気の流れを気密に保持するセパレータ
１４を介在させて積層し、冷却板１を介装して構成され
ており、単電池１０の内部、ならびに単電池１０と単電
池１０の間の熱的、電気的接触を良好に保持するため
に、図示しない締め付け装置により積層方向に締め付け
て用いられる。冷却板１には複数の冷却管２が組み込ま
れており、冷却管２の一端に連結された冷媒供給用ヘッ
ダー３を通して冷媒を供給し、他端に連結された冷媒排
出用ヘッダー４を通して排出することにより冷却され
る。
タックの基本構成を示す分解斜視図である。図に見られ
るように、燃料電池スタックは、リン酸を担持したマト
リックスからなる電解質層１１と、燃料ガス通流溝を備
えた燃料極基材と燃料極触媒層からなる燃料電極１２
と、空気通流溝を備えた空気極基材と空気極触媒層から
なる空気電極１３とにより構成される単電池１０を、燃
料ガスあるいは空気の流れを気密に保持するセパレータ
１４を介在させて積層し、冷却板１を介装して構成され
ており、単電池１０の内部、ならびに単電池１０と単電
池１０の間の熱的、電気的接触を良好に保持するため
に、図示しない締め付け装置により積層方向に締め付け
て用いられる。冷却板１には複数の冷却管２が組み込ま
れており、冷却管２の一端に連結された冷媒供給用ヘッ
ダー３を通して冷媒を供給し、他端に連結された冷媒排
出用ヘッダー４を通して排出することにより冷却され
る。
【０００３】図４は、従来より用いられている冷却板の
構成の要部を示す断面図である。冷却板は、２枚の冷却
基板１Ａ，１Ｂの間に冷却管２を挟んでネジ止めされて
おり、冷却基板１Ａ，１Ｂの間の導電性を良好に保持す
るために導電性充填材５Ａ，５Ｂが組み込まれている。
冷却基板１Ａ，１Ｂの間のネジ止めには、冷却基板１
Ａ，１Ｂの間の横ずれや冷却管２の位置ずれを防止し、
燃料電池スタックの締め付け時に上下より均一な圧力が
加わる構成とするために、冷却基板１Ａ，１Ｂに連通し
てネジ孔を形成し、このネジ孔に止めネジ８を螺合させ
て連結する方式が用いられている。
構成の要部を示す断面図である。冷却板は、２枚の冷却
基板１Ａ，１Ｂの間に冷却管２を挟んでネジ止めされて
おり、冷却基板１Ａ，１Ｂの間の導電性を良好に保持す
るために導電性充填材５Ａ，５Ｂが組み込まれている。
冷却基板１Ａ，１Ｂの間のネジ止めには、冷却基板１
Ａ，１Ｂの間の横ずれや冷却管２の位置ずれを防止し、
燃料電池スタックの締め付け時に上下より均一な圧力が
加わる構成とするために、冷却基板１Ａ，１Ｂに連通し
てネジ孔を形成し、このネジ孔に止めネジ８を螺合させ
て連結する方式が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、２枚の
冷却基板に連通して形成したネジ孔に止めネジを螺合さ
せて連結する従来の方式の冷却板においては、所定の締
め付け状態で締め付ければ、冷却基板間の横ずれや冷却
管の位置ずれが回避され、上下より均一な圧力を受けて
締め付けられることとなる。
冷却基板に連通して形成したネジ孔に止めネジを螺合さ
せて連結する従来の方式の冷却板においては、所定の締
め付け状態で締め付ければ、冷却基板間の横ずれや冷却
管の位置ずれが回避され、上下より均一な圧力を受けて
締め付けられることとなる。
【０００５】しかしながら、本方式においては、２枚の
冷却基板の間に隙間を残した状態で止めネジを螺合させ
て連結する事態が生じると、冷却板の上下面の平行度が
損なわれ、燃料電池スタックの締め付け時の力が上記の
止めネジに集中するので、均一な圧力による締め付けが
できなくなり、熱的接触や電気的接触が不十分となっ
て、熱伝導特性の低下や電気抵抗の増加を引き起こす恐
れがある。
冷却基板の間に隙間を残した状態で止めネジを螺合させ
て連結する事態が生じると、冷却板の上下面の平行度が
損なわれ、燃料電池スタックの締め付け時の力が上記の
止めネジに集中するので、均一な圧力による締め付けが
できなくなり、熱的接触や電気的接触が不十分となっ
て、熱伝導特性の低下や電気抵抗の増加を引き起こす恐
れがある。
【０００６】また、本方式においては、２枚の冷却基板
に連通して形成したネジ孔に横ずれがあれば、止めネジ
で締め付ける際に、冷却基板に形成された冷却管挿入用
溝の位置が移動して冷却管を破損する恐れがあるので、
ネジ孔の位置を極めて精度高く設定する必要がある。本
発明の目的は、燃料電池スタックの締め付け時の圧力が
均一に加わり、熱伝導特性の低下や電気抵抗の増加を引
き起こす恐れがなく、かつ、製作の容易なリン酸型燃料
電池の冷却板を提供することにある。
に連通して形成したネジ孔に横ずれがあれば、止めネジ
で締め付ける際に、冷却基板に形成された冷却管挿入用
溝の位置が移動して冷却管を破損する恐れがあるので、
ネジ孔の位置を極めて精度高く設定する必要がある。本
発明の目的は、燃料電池スタックの締め付け時の圧力が
均一に加わり、熱伝導特性の低下や電気抵抗の増加を引
き起こす恐れがなく、かつ、製作の容易なリン酸型燃料
電池の冷却板を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、リン酸を担持したマトリック
スを燃料電極と空気電極で挟持してなる単電池を積層し
て形成される燃料電池スタック中に介装され、単電池を
冷却して電池反応に伴う発熱を除去する冷却板で、冷媒
を通流する冷却管を挟持した２枚の冷却基板をネジ止め
して一体に形成されるものにおいて、第１の冷却基板に
ネジ孔を備え、第２の冷却基板に、第１の冷却基板のネ
ジ孔に連通する、ネジを有しない孔を備え、第２の冷却
基板の側から挿入され、第１の冷却基板と第２の冷却基
板に凹設されて第１の冷却基板のネジ孔に螺合されるネ
ジ、例えば皿ネジを備えることにより２枚の冷却基板が
連結されるように形成することとする。
めに、本発明においては、リン酸を担持したマトリック
スを燃料電極と空気電極で挟持してなる単電池を積層し
て形成される燃料電池スタック中に介装され、単電池を
冷却して電池反応に伴う発熱を除去する冷却板で、冷媒
を通流する冷却管を挟持した２枚の冷却基板をネジ止め
して一体に形成されるものにおいて、第１の冷却基板に
ネジ孔を備え、第２の冷却基板に、第１の冷却基板のネ
ジ孔に連通する、ネジを有しない孔を備え、第２の冷却
基板の側から挿入され、第１の冷却基板と第２の冷却基
板に凹設されて第１の冷却基板のネジ孔に螺合されるネ
ジ、例えば皿ネジを備えることにより２枚の冷却基板が
連結されるように形成することとする。
【０００８】冷却板を上記のごとくに構成すれば、ネジ
孔は第１の冷却基板にのみ形成されているので、燃料電
池スタックの締め付け時の圧力はネジには加わらない。
したがって、第１の冷却基板と第２の冷却基板との間に
隙間を生じることなく、均一な圧力で締め付けられるこ
ととなる。また、第２の冷却基板の孔はネジを備えてい
ないので、ネジに対する拘束の裕度がある。したがっ
て、第１の冷却基板のネジ孔と第２の冷却基板の孔とに
微小なズレがあっても、挟持される冷却管にズレを起こ
さず、破損させないで締め付けることができる。
孔は第１の冷却基板にのみ形成されているので、燃料電
池スタックの締め付け時の圧力はネジには加わらない。
したがって、第１の冷却基板と第２の冷却基板との間に
隙間を生じることなく、均一な圧力で締め付けられるこ
ととなる。また、第２の冷却基板の孔はネジを備えてい
ないので、ネジに対する拘束の裕度がある。したがっ
て、第１の冷却基板のネジ孔と第２の冷却基板の孔とに
微小なズレがあっても、挟持される冷却管にズレを起こ
さず、破損させないで締め付けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のリン酸型燃料電
池の冷却板の第１の実施例を示す要部断面図である。本
図の構成においては、冷却管２を挟持する２枚の冷却基
板１Ａ，１Ｂのうち、冷却基板１Ｂにはネジ止め用のネ
ジ孔が、また冷却基板１Ａには冷却基板１Ｂのネジ孔に
連通するネジを有しない孔が設けられており、冷却基板
１Ａと冷却基板１Ｂの間に導電性充填材５Ａ，５Ｂを組
み込んで、通常のネジ６を冷却基板１Ａの孔より挿入し
冷却基板１Ｂのネジ孔に螺合させて連結し、ネジ６が冷
却基板１Ａと冷却基板１Ｂの端面より突出しないように
凹設して冷却板が形成されている。
池の冷却板の第１の実施例を示す要部断面図である。本
図の構成においては、冷却管２を挟持する２枚の冷却基
板１Ａ，１Ｂのうち、冷却基板１Ｂにはネジ止め用のネ
ジ孔が、また冷却基板１Ａには冷却基板１Ｂのネジ孔に
連通するネジを有しない孔が設けられており、冷却基板
１Ａと冷却基板１Ｂの間に導電性充填材５Ａ，５Ｂを組
み込んで、通常のネジ６を冷却基板１Ａの孔より挿入し
冷却基板１Ｂのネジ孔に螺合させて連結し、ネジ６が冷
却基板１Ａと冷却基板１Ｂの端面より突出しないように
凹設して冷却板が形成されている。
【００１０】したがって、本構成では、燃料電池スタッ
クの締め付け時に冷却基板１Ａと冷却基板１Ｂの間に隙
間を生じることなく均一な圧力で締め付けられ、かつ、
第１の冷却基板のネジ孔と第２の冷却基板の孔とに微小
なズレがあっても、冷却管を破損させることなく締め付
けられることとなる。図２は、本発明のリン酸型燃料電
池の冷却板の第２の実施例を示す要部断面図である。
クの締め付け時に冷却基板１Ａと冷却基板１Ｂの間に隙
間を生じることなく均一な圧力で締め付けられ、かつ、
第１の冷却基板のネジ孔と第２の冷却基板の孔とに微小
なズレがあっても、冷却管を破損させることなく締め付
けられることとなる。図２は、本発明のリン酸型燃料電
池の冷却板の第２の実施例を示す要部断面図である。
【００１１】本構成の特徴は、皿ネジ７を冷却基板１Ａ
の孔より挿入し冷却基板１Ｂのネジ孔に螺合させて連結
し、皿ネジ７が冷却基板１Ａと冷却基板１Ｂの端面より
突出しないように凹設して冷却板を形成している点にあ
る。したがって、本構成では、第１の実施例と同様の効
果が得られるばかりでなく、さらもみの楔形状により冷
却基板１Ａがガイドされるので、冷却基板１Ａと冷却基
板１Ｂの横ずれを防止することができる。また、皿ネジ
７の頭部を収納するために冷却基板１Ａに形成される穴
部は、第１の実施例のごとく丸ネジあるいは六角穴付ネ
ジ等の通常のネジを用いる場合に必要な穴部に比べて深
さが浅くてよいので、冷却基板１Ａと冷却基板１Ｂに挟
持される冷却管とネジ部との間隔をより近くとることが
できる。したがって、第１の実施例に比べて、冷却管の
間隔がより狭い冷却板に対しても適用が可能となる。
の孔より挿入し冷却基板１Ｂのネジ孔に螺合させて連結
し、皿ネジ７が冷却基板１Ａと冷却基板１Ｂの端面より
突出しないように凹設して冷却板を形成している点にあ
る。したがって、本構成では、第１の実施例と同様の効
果が得られるばかりでなく、さらもみの楔形状により冷
却基板１Ａがガイドされるので、冷却基板１Ａと冷却基
板１Ｂの横ずれを防止することができる。また、皿ネジ
７の頭部を収納するために冷却基板１Ａに形成される穴
部は、第１の実施例のごとく丸ネジあるいは六角穴付ネ
ジ等の通常のネジを用いる場合に必要な穴部に比べて深
さが浅くてよいので、冷却基板１Ａと冷却基板１Ｂに挟
持される冷却管とネジ部との間隔をより近くとることが
できる。したがって、第１の実施例に比べて、冷却管の
間隔がより狭い冷却板に対しても適用が可能となる。
【００１２】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、 （１）リン酸を担持したマトリックスを燃料電極と空気
電極で挟持してなる単電池を積層して形成される燃料電
池スタック中に介装され、単電池を冷却して電池反応に
伴う発熱を除去する冷却板で、冷媒を通流する冷却管を
挟持した２枚の冷却基板をネジ止めして一体に形成され
るものにおいて、第１の冷却基板にネジ孔を備え、第２
の冷却基板に、第１の冷却基板のネジ孔に連通する、ネ
ジを有しない孔を備え、第２の冷却基板の側から挿入さ
れ、第１の冷却基板と第２の冷却基板に凹設されて第１
の冷却基板のネジ孔に螺合されるネジを備えることによ
り２枚の冷却基板が連結されるよう形成することとした
ので、冷却管を挟持する２枚の冷却基板が適正に密着し
てネジ止めされ、燃料電池スタックの締め付け時の圧力
が均一に加わり、熱伝導特性の低下や電気抵抗の増加を
引き起こす恐れがなく、かつ、ネジ孔の形成位置の裕度
が大きく製作の容易なリン酸型燃料電池の冷却板が得ら
れることとなった。
電極で挟持してなる単電池を積層して形成される燃料電
池スタック中に介装され、単電池を冷却して電池反応に
伴う発熱を除去する冷却板で、冷媒を通流する冷却管を
挟持した２枚の冷却基板をネジ止めして一体に形成され
るものにおいて、第１の冷却基板にネジ孔を備え、第２
の冷却基板に、第１の冷却基板のネジ孔に連通する、ネ
ジを有しない孔を備え、第２の冷却基板の側から挿入さ
れ、第１の冷却基板と第２の冷却基板に凹設されて第１
の冷却基板のネジ孔に螺合されるネジを備えることによ
り２枚の冷却基板が連結されるよう形成することとした
ので、冷却管を挟持する２枚の冷却基板が適正に密着し
てネジ止めされ、燃料電池スタックの締め付け時の圧力
が均一に加わり、熱伝導特性の低下や電気抵抗の増加を
引き起こす恐れがなく、かつ、ネジ孔の形成位置の裕度
が大きく製作の容易なリン酸型燃料電池の冷却板が得ら
れることとなった。
【００１３】（２）また、上記の冷却板において、ネジ
として皿ネジを用いることとすれば、さらに、２枚の冷
却基板の間の横ずれが防止され、冷却管の間隔がより狭
い冷却板に対しても適用が可能となるので、リン酸型燃
料電池の冷却板として好適である。
として皿ネジを用いることとすれば、さらに、２枚の冷
却基板の間の横ずれが防止され、冷却管の間隔がより狭
い冷却板に対しても適用が可能となるので、リン酸型燃
料電池の冷却板として好適である。
【図１】本発明のリン酸型燃料電池の冷却板の第１の実
施例を示す要部断面図
施例を示す要部断面図
【図２】本発明のリン酸型燃料電池の冷却板の第２の実
施例を示す要部断面図
施例を示す要部断面図
【図３】リン酸型燃料電池の燃料電池スタックの基本構
成を示す分解斜視図
成を示す分解斜視図
【図４】従来のリン酸型燃料電池の冷却板の構成の要部
を示す断面図
を示す断面図
１ 冷却板 １Ａ 冷却基板 １Ｂ 冷却基板 ２ 冷却管 ３ 冷媒供給用ヘッダー ４ 冷媒排出用ヘッダー ５Ａ 導電性充填材 ５Ｂ 導電性充填材 ６ ネジ ７ 皿ネジ ８ 止ネジ １０ 単電池
Claims (2)
- 【請求項１】リン酸を担持したマトリックスを燃料電極
と空気電極で挟持してなる単電池を積層して形成される
燃料電池スタック中に介装され、単電池を冷却して電池
反応に伴う発熱を除去する冷却板で、冷媒を通流する冷
却管を挟持した２枚の冷却基板をネジ止めして一体に形
成されるものにおいて、 第１の冷却基板にネジ孔を備え、 第２の冷却基板に、第１の冷却基板のネジ孔に連通す
る、ネジを有しない孔を備え、 第２の冷却基板の側から挿入され、第１の冷却基板と第
２の冷却基板に凹設されて第１の冷却基板のネジ孔に螺
合されるネジを備えることにより２枚の冷却基板が連結
されるよう形成されてなることを特徴とするリン酸型燃
料電池の冷却板。 - 【請求項２】請求項１に記載のリン酸型燃料電池の冷却
板において、前記のネジが皿ネジであることを特徴とす
るリン酸型燃料電池の冷却板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8079747A JPH09270262A (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | リン酸型燃料電池の冷却板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8079747A JPH09270262A (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | リン酸型燃料電池の冷却板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09270262A true JPH09270262A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=13698828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8079747A Pending JPH09270262A (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | リン酸型燃料電池の冷却板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09270262A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103409792A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-27 | 安徽大晟新能源设备科技有限公司 | 准单晶铸锭炉的水冷盘及其制作方法 |
| CN103409793A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-27 | 安徽大晟新能源设备科技有限公司 | 准单晶铸锭炉的水冷盘及其制备方法 |
| JP2014203710A (ja) * | 2013-04-05 | 2014-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池検査用器具およびそれを用いた検査装置 |
-
1996
- 1996-04-02 JP JP8079747A patent/JPH09270262A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014203710A (ja) * | 2013-04-05 | 2014-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池検査用器具およびそれを用いた検査装置 |
| CN103409792A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-27 | 安徽大晟新能源设备科技有限公司 | 准单晶铸锭炉的水冷盘及其制作方法 |
| CN103409793A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-27 | 安徽大晟新能源设备科技有限公司 | 准单晶铸锭炉的水冷盘及其制备方法 |
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