JPS599872A - 燃料電池組立体 - Google Patents
燃料電池組立体Info
- Publication number
- JPS599872A JPS599872A JP58032695A JP3269583A JPS599872A JP S599872 A JPS599872 A JP S599872A JP 58032695 A JP58032695 A JP 58032695A JP 3269583 A JP3269583 A JP 3269583A JP S599872 A JPS599872 A JP S599872A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- fuel
- recess
- cooling plate
- edge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
- 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
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
- H01M8/2485—Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、双極冷却板及びか\る冷却板を有する燃料電
池組立体に関し、さらに詳細には、高層多電油燃料電池
組立体の組立前にその構成要素である低層燃料電池の予
備試験を可能にする燃料電池組立体に関する。本発明に
よると、高層多電油燃料電池装置の分解を容易にかつ安
全に行なうことかできる。
池組立体に関し、さらに詳細には、高層多電油燃料電池
組立体の組立前にその構成要素である低層燃料電池の予
備試験を可能にする燃料電池組立体に関する。本発明に
よると、高層多電油燃料電池装置の分解を容易にかつ安
全に行なうことかできる。
燃料電池は、普通の発電所から遠く離れたところに設置
する主要電源のようなある特定の用途において、特に有
利な電源である。もちろんこれらの用途では、その電力
装置は自蔵式という利点たけでなく非常に信頼度が高い
という長所も有する。
する主要電源のようなある特定の用途において、特に有
利な電源である。もちろんこれらの用途では、その電力
装置は自蔵式という利点たけでなく非常に信頼度が高い
という長所も有する。
これまで、種々の燃料電池の方式がこ11らの目的を達
成するために考え出されてきた。典型的な燃料電池は、
電解質を保持し、その両側にそれと接触する状態で配設
した電極を有する母体材料より成る。反応ガスを各室・
極の電解質ではない側に供給する。燃料電池の層状体に
は、隣接する燃料電池間にガスを通さない分離板を設け
る。燃料電池は、水素及び空気(酸素)のような反応剤
を当該技術分野で知られているような方法で直流電力に
変換する。電気化学的反応により副成物として廃熱が生
じるが、この熱は電池を所望の動作温度に維持するため
制御された態様で取り除く必要かある。最も高い効率で
動作させるためには、すべての電池を均一な温度でかつ
使用材料の融和特性に合致する最大のレベルに維持する
ことが望ましい。
成するために考え出されてきた。典型的な燃料電池は、
電解質を保持し、その両側にそれと接触する状態で配設
した電極を有する母体材料より成る。反応ガスを各室・
極の電解質ではない側に供給する。燃料電池の層状体に
は、隣接する燃料電池間にガスを通さない分離板を設け
る。燃料電池は、水素及び空気(酸素)のような反応剤
を当該技術分野で知られているような方法で直流電力に
変換する。電気化学的反応により副成物として廃熱が生
じるが、この熱は電池を所望の動作温度に維持するため
制御された態様で取り除く必要かある。最も高い効率で
動作させるためには、すべての電池を均一な温度でかつ
使用材料の融和特性に合致する最大のレベルに維持する
ことが望ましい。
現在性なわれている方法では、実用電圧を得るために、
多数の燃料電池を電気的には直列に接続し、高く積み重
ねて燃料電池を構成する。
多数の燃料電池を電気的には直列に接続し、高く積み重
ねて燃料電池を構成する。
たとえば、単一の燃料電池の電圧は、ふつう約0.5ボ
ルトである。したがって、もし200個のか\る0、5
ボルト電池を積み重ねると、その装f1体の電圧ははソ
100ボルトになる。
ルトである。したがって、もし200個のか\る0、5
ボルト電池を積み重ねると、その装f1体の電圧ははソ
100ボルトになる。
高層の燃料電池組立体i構成するためには、個々の電池
をまず第一に作る。個々の電池は、双極板、陽極、マト
リックス(母体)及び陰極より成るサンドイッチ構造を
有する。個々の電池を積み重ねその積み重ねたもの全体
に外部から負荷をかけることにより圧縮し、構成要塞相
互の電気的接触及び各表面の気密封止が確実になされる
ようにする。このように圧力を加えることは、燃料電池
組立の本質的な部分で、ある。
をまず第一に作る。個々の電池は、双極板、陽極、マト
リックス(母体)及び陰極より成るサンドイッチ構造を
有する。個々の電池を積み重ねその積み重ねたもの全体
に外部から負荷をかけることにより圧縮し、構成要塞相
互の電気的接触及び各表面の気密封止が確実になされる
ようにする。このように圧力を加えることは、燃料電池
組立の本質的な部分で、ある。
いったん燃料電池を積み重ねたものを圧縮したのち、電
解質であるりん酸を乾いた母体に加えるか、その際サン
ドイッチ構造の層から酸が漏れ出るおそれはない。、燃
料電池は酸を加えてのちはじめて動作=J能となる。す
なわち、電池は水素のような適当な燃料と酸素を電池の
内部を通過させると電流を発生する。上述した燃料電池
組立の作業手順は問題ないように見えるが、実際には多
数の製作上の問題がある。大きな問題のひとつは、高層
の燃料電池組立体は組立を終え酸を充填してはじめて試
験か可能であると1Sうことである。組立体の個々の電
池が規定の制限内の性能をもつという見込みは、極度に
低い。したかつて、たとえは開放回路のような故障の場
合、組立体全体を分解し問題の電池を取り除いて新しい
電池と取り換える必要がある。
解質であるりん酸を乾いた母体に加えるか、その際サン
ドイッチ構造の層から酸が漏れ出るおそれはない。、燃
料電池は酸を加えてのちはじめて動作=J能となる。す
なわち、電池は水素のような適当な燃料と酸素を電池の
内部を通過させると電流を発生する。上述した燃料電池
組立の作業手順は問題ないように見えるが、実際には多
数の製作上の問題がある。大きな問題のひとつは、高層
の燃料電池組立体は組立を終え酸を充填してはじめて試
験か可能であると1Sうことである。組立体の個々の電
池が規定の制限内の性能をもつという見込みは、極度に
低い。したかつて、たとえは開放回路のような故障の場
合、組立体全体を分解し問題の電池を取り除いて新しい
電池と取り換える必要がある。
こわは明らかに、危険を伴ないかつ面倒な作業である。
その理由は、個々の電池は種度の高いりん酸を充填され
ているからである。さらに、組立体の再組立は同じよう
1ど危険であり、かつ困難であり、その再組立のあ吉す
へてがうまく機能するという保証はない。したがって、
組立体全体が規定の性能通り動作する迄には、二度三度
こ21らの作業を繰り返す必要かあるかもしオコない。
ているからである。さらに、組立体の再組立は同じよう
1ど危険であり、かつ困難であり、その再組立のあ吉す
へてがうまく機能するという保証はない。したがって、
組立体全体が規定の性能通り動作する迄には、二度三度
こ21らの作業を繰り返す必要かあるかもしオコない。
また、一旦組立体が動作を開始したあとも、他の問題か
生しることかある。たとえは燃料を酸素から分離する封
止手段あるいはりん酸をガス反応剤から分離する封止手
段が故障し、漏えいを生じることがある。もしこれが起
こると、分解して再組立する必要が再ひ生じてくる。
生しることかある。たとえは燃料を酸素から分離する封
止手段あるいはりん酸をガス反応剤から分離する封止手
段が故障し、漏えいを生じることがある。もしこれが起
こると、分解して再組立する必要が再ひ生じてくる。
以上より、高層組立体の組立以前に燃料電池の予備試験
をする必要があることがわかる。この予備試験を行なう
と、最終組立前に故障した電/II2を取り除くことが
可能である。
をする必要があることがわかる。この予備試験を行なう
と、最終組立前に故障した電/II2を取り除くことが
可能である。
したがって、本発明の一実施例によると、燃料電池組立
体は層状に配置した複数の燃料電池より成り、その層状
体は頂面とj圧面をもち、その頂面及び底面に隣接して
それらに対応する上部及び下部の双極冷却板を設け、前
記双極冷却板は別個の対向端縁と、さらに前記冷却板の
表面に沿ってそれらの対向端縁に延ひる複数の通路を画
定する手段を荷し、前記通路の少なくともひとつは前記
冷却板の対応する端縁より手前で終端して締めつけ具を
収容するための凹所を画定することを特徴とするg 本発明はさらに、燃料電l+12組立体を予備試験しか
つ組立てる方法に関し、その方法は上部及び下部の冷却
板の間に複数の燃料電池を配置して低層燃料電池ルを形
成し、前記上部及び下部の冷却板は別個の対向端縁と、
前記冷却板の表面沿ってnij記対向端縁の方に延ひる
複数の通路を画定する手段を有し、少なくともひとつの
前記Jli路はiii記冷却板の対応端縁の手前で終端
して締めつけ具を収容する凹所を画定し、前記方法はさ
らに前記上部及び下部の冷却板の前記凹所に締めつけ具
を付設して前記組立体を圧縮し、v11記月二縮した組
立体に電解液を導入して前記燃料電池を活性化し、前記
活性化した燃料型〆mを電気的に試験することより成る
。
体は層状に配置した複数の燃料電池より成り、その層状
体は頂面とj圧面をもち、その頂面及び底面に隣接して
それらに対応する上部及び下部の双極冷却板を設け、前
記双極冷却板は別個の対向端縁と、さらに前記冷却板の
表面に沿ってそれらの対向端縁に延ひる複数の通路を画
定する手段を荷し、前記通路の少なくともひとつは前記
冷却板の対応する端縁より手前で終端して締めつけ具を
収容するための凹所を画定することを特徴とするg 本発明はさらに、燃料電l+12組立体を予備試験しか
つ組立てる方法に関し、その方法は上部及び下部の冷却
板の間に複数の燃料電池を配置して低層燃料電池ルを形
成し、前記上部及び下部の冷却板は別個の対向端縁と、
前記冷却板の表面沿ってnij記対向端縁の方に延ひる
複数の通路を画定する手段を有し、少なくともひとつの
前記Jli路はiii記冷却板の対応端縁の手前で終端
して締めつけ具を収容する凹所を画定し、前記方法はさ
らに前記上部及び下部の冷却板の前記凹所に締めつけ具
を付設して前記組立体を圧縮し、v11記月二縮した組
立体に電解液を導入して前記燃料電池を活性化し、前記
活性化した燃料型〆mを電気的に試験することより成る
。
1〕11記冷却板の表1111に沿って延ひる通路の両
端は、その板の対応端縁の手前で終端して取り外しiす
能な締めつけ具を受容する凹所を画定することか望まし
い。
端は、その板の対応端縁の手前で終端して取り外しiす
能な締めつけ具を受容する凹所を画定することか望まし
い。
前述した凹所は、階段状に形成さね、また前述した通路
は前記冷却板の表面に沿って延びるU字型の溝を構成す
る。その結果、反応ガスはり備試験の際締めつけ具を定
位置に配置したままで通路を通って流れる。
は前記冷却板の表面に沿って延びるU字型の溝を構成す
る。その結果、反応ガスはり備試験の際締めつけ具を定
位置に配置したままで通路を通って流れる。
好ましくは、凹所は実質的に前記通路に直角に延ひるよ
うに設ける。
うに設ける。
他の構成要素を取り付けて低層燃料型/w i組立てる
前に、母体の7層に電解液を加えることは有利であるこ
とが判明している。その理由は、こわまての方法だと電
解液か薄いIJ体内を移行(浸潤)するのに数日かかる
ため、この方法によると組立のスピードを速めることか
出来るからである。さらに、組立前に電解液を導入する
ため、母体全体が浸潤さ■たということを++J視的に
確かめることができる。
前に、母体の7層に電解液を加えることは有利であるこ
とが判明している。その理由は、こわまての方法だと電
解液か薄いIJ体内を移行(浸潤)するのに数日かかる
ため、この方法によると組立のスピードを速めることか
出来るからである。さらに、組立前に電解液を導入する
ため、母体全体が浸潤さ■たということを++J視的に
確かめることができる。
好ましくは、低層燃料電池の少なくとも一方の蕗出端縁
を機械加工して、その燃料電池の少なくとも一方の端縁
に実質的に平らな表面か形成さJ]るようにする。この
機械加工は、電解液を圧縮した燃料電池に導入する以i
iJ、あるいはそ才1以後に行なってもよい。
を機械加工して、その燃料電池の少なくとも一方の端縁
に実質的に平らな表面か形成さJ]るようにする。この
機械加工は、電解液を圧縮した燃料電池に導入する以i
iJ、あるいはそ才1以後に行なってもよい。
複数の圧縮した低層燃・料電池を締めつけ具をつけたま
\、且つまたひとつの低層燃料電池の上方冷却板を隣接
する低層燃料電池の下方冷却板と接触するよう組立て、
電気的に接続さ第1た高層燃料電池を構成すると便利な
ことか判明している。
\、且つまたひとつの低層燃料電池の上方冷却板を隣接
する低層燃料電池の下方冷却板と接触するよう組立て、
電気的に接続さ第1た高層燃料電池を構成すると便利な
ことか判明している。
好ましくは、複数のカバる圧縮低層燃料電池に締めつけ
具とは独立の手段で圧力を加え、その後個々の圧縮燃料
電池からその締めつけ具を取り除く。上述した従来の方
法に対する本発明の利点は、本発明の双極冷却板を用い
ると、低層燃料量1lI2を一時的に圧縮し、この圧縮
低層燃料電池を完全な高層燃料電池へ最終的に組立る以
前に、予備試験を行なうことかできる点である。したが
って、最終組立前に個々の低層燃料電池における如何な
る故障をも検知することか可能であり、このため、完全
な高層燃料電池の分解に伴なう面倒な作業を実質的に減
少することができる。
具とは独立の手段で圧力を加え、その後個々の圧縮燃料
電池からその締めつけ具を取り除く。上述した従来の方
法に対する本発明の利点は、本発明の双極冷却板を用い
ると、低層燃料量1lI2を一時的に圧縮し、この圧縮
低層燃料電池を完全な高層燃料電池へ最終的に組立る以
前に、予備試験を行なうことかできる点である。したが
って、最終組立前に個々の低層燃料電池における如何な
る故障をも検知することか可能であり、このため、完全
な高層燃料電池の分解に伴なう面倒な作業を実質的に減
少することができる。
以上、添付図面を参°照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。第1図に示す低層燃料電池1は、5個の電池
3,5,7,9及び11より成る。
説明する。第1図に示す低層燃料電池1は、5個の電池
3,5,7,9及び11より成る。
もつとも、本発明の原理は任意の数の燃料電池組立体に
適用することができる。
適用することができる。
電711I23 、5 、7 、9及び11は、」二方
双極冷却板13及び下方双極冷却板15の間に配置する
。下方双極冷却板に接触するもうひとつの上方双極冷却
板17は、図示の燃料電池の下方に別の5個の電池より
成る低層燃料電池が設けられることを示している。
双極冷却板13及び下方双極冷却板15の間に配置する
。下方双極冷却板に接触するもうひとつの上方双極冷却
板17は、図示の燃料電池の下方に別の5個の電池より
成る低層燃料電池が設けられることを示している。
上方及び下方双極冷却板16及び15は混成型である。
すなわち、外部表面(別の双極冷却板に接触する表面)
は、冷却ガスを通過する手段を指示する。・こtlらの
双極冷却板の内側表面に、冷却ガス手段25とは反対の
方向に延びる燃料ガス手段(図示せず)を設ける。
は、冷却ガスを通過する手段を指示する。・こtlらの
双極冷却板の内側表面に、冷却ガス手段25とは反対の
方向に延びる燃料ガス手段(図示せず)を設ける。
上方及び下方双極冷却板13及び15は、別個の対向端
縁21及び26を有する。冷却板に設ける冷却ガス手段
25は、冷却板16及び15の表面に沿ってそ才1らの
端縁21及び26の方に延びる複数の通路19より成る
。通路19の少なくともひとつの端部は、対応端縁21
あるいは23の手前で終端して締めつけ具を受容するた
めの凹所65を画定する。
縁21及び26を有する。冷却板に設ける冷却ガス手段
25は、冷却板16及び15の表面に沿ってそ才1らの
端縁21及び26の方に延びる複数の通路19より成る
。通路19の少なくともひとつの端部は、対応端縁21
あるいは23の手前で終端して締めつけ具を受容するた
めの凹所65を画定する。
凹所65は、手段25に関して階段状の構成を有する。
第11ス1において、通路19の両端は、それぞれ端縁
21及び23の手前で終端して、2つの凹所ろ5(そこ
から延ひる点線で示す)を画定する。
21及び23の手前で終端して、2つの凹所ろ5(そこ
から延ひる点線で示す)を画定する。
それらの点線は、燃料電池の層状体を一時的に圧縮する
ための締めつけ具(第1図には図示せず)の取付は位置
を示す。
ための締めつけ具(第1図には図示せず)の取付は位置
を示す。
第2図は、燃料電池の層状体1を圧縮するための締めつ
け具として用いるヒンジつきクランプの斜視図である。
け具として用いるヒンジつきクランプの斜視図である。
ヒンジつきクランプ27は、ステンレス・ステイールあ
るいは他の適当な腐食に強い材料で作る。クランプ27
の厚さは第1図に示した凹所65の高さより多少小さい
。かくして、冷却ガスは、通路19を流わる際、クラン
プ27により妨げらねない。これを第4図に示す。
るいは他の適当な腐食に強い材料で作る。クランプ27
の厚さは第1図に示した凹所65の高さより多少小さい
。かくして、冷却ガスは、通路19を流わる際、クラン
プ27により妨げらねない。これを第4図に示す。
ヒンジつきピンあるいはロッド29、圧縮はねホルダー
(62、第6図)及びヒンジの間に設けた座金61は、
電気的絶縁材料で作る。この構成によると、上方及び子
方電極(図示せず)の間に5個の燃料電池1を配置し、
その電池を電気的に短絡せずに電気的試験を行なうこと
ができる。
(62、第6図)及びヒンジの間に設けた座金61は、
電気的絶縁材料で作る。この構成によると、上方及び子
方電極(図示せず)の間に5個の燃料電池1を配置し、
その電池を電気的に短絡せずに電気的試験を行なうこと
ができる。
第6図は、ヒンジつきクランプ27により一時的に圧縮
した複数の燃料電池層状体1の組立体を示す横断面図で
ある。上方及び下方双極冷却板16及び15はそれぞれ
、凹所35のところでクランプ27により係合される。
した複数の燃料電池層状体1の組立体を示す横断面図で
ある。上方及び下方双極冷却板16及び15はそれぞれ
、凹所35のところでクランプ27により係合される。
圧縮ばねホルダー62内の定位置に保持した圧縮はね6
6は、クランプ27をして個々の低層燃料電池1を定位
置に保持せしめ、それによりその燃料電池の取扱い、試
験及び機械加工をb」能にする。第6図は、双極冷却板
13及び15のたシ一方の側の端縁26を示すが、本発
明の好ましい実施例では、反対側の端縁21(第1図)
もまたクランプ27と同様な第2のクランプにより保持
固定される。さらに、クランプ27は、本発明に用いる
締めつけ具の一例を示すにすぎず、任意の普通用いる締
めっけ手段を用いることが出来る。
6は、クランプ27をして個々の低層燃料電池1を定位
置に保持せしめ、それによりその燃料電池の取扱い、試
験及び機械加工をb」能にする。第6図は、双極冷却板
13及び15のたシ一方の側の端縁26を示すが、本発
明の好ましい実施例では、反対側の端縁21(第1図)
もまたクランプ27と同様な第2のクランプにより保持
固定される。さらに、クランプ27は、本発明に用いる
締めつけ具の一例を示すにすぎず、任意の普通用いる締
めっけ手段を用いることが出来る。
第4図は、燃料量1t12を積み重ねたものを組立てそ
して予備試験する方法を斜視図で示す。基体39、’J
動冷却手段47.4つのコーナー・ボスト41(そのう
ち2.つだけを示す)、燃料入口手段49及び空気1申
口手段51より成る密閉スタンド37を用い、複数の低
層燃料型/1i21を積み重ねて高層燃料電池を組立て
る。本発明の好ましい実施例では、4つのコーナーポス
ト41のうち6つたりを基体69に剛性的に取り付ける
。残り1つのポストは、このポストを取り除くことがで
きるようねじて基体ろ9へ取り付け、低層燃料電池の積
み上は及びそれらの位置的符合を容易にする。一旦複数
の低層電/li!1の組立てを完了すると、取り外し可
能なコーナーポスト41(図示せず)を密閉スタンド6
7の基体69へ取り付け、高層燃料電池の最終組立ての
用意完了の状態にする。
して予備試験する方法を斜視図で示す。基体39、’J
動冷却手段47.4つのコーナー・ボスト41(そのう
ち2.つだけを示す)、燃料入口手段49及び空気1申
口手段51より成る密閉スタンド37を用い、複数の低
層燃料型/1i21を積み重ねて高層燃料電池を組立て
る。本発明の好ましい実施例では、4つのコーナーポス
ト41のうち6つたりを基体69に剛性的に取り付ける
。残り1つのポストは、このポストを取り除くことがで
きるようねじて基体ろ9へ取り付け、低層燃料電池の積
み上は及びそれらの位置的符合を容易にする。一旦複数
の低層電/li!1の組立てを完了すると、取り外し可
能なコーナーポスト41(図示せず)を密閉スタンド6
7の基体69へ取り付け、高層燃料電池の最終組立ての
用意完了の状態にする。
第4図には図示しないが、U字型カス通路は燃料電池1
内を2字型の通路をたどる。この2字型の通路を設けた
結果、燃料ガスは燃料入口手段49内へ流入し、空気は
出口手段51から出る。
内を2字型の通路をたどる。この2字型の通路を設けた
結果、燃料ガスは燃料入口手段49内へ流入し、空気は
出口手段51から出る。
この2字型の通路により反応プロセス時一層均一な温度
分布か得られる。
分布か得られる。
低層燃料電池1の端表面は、好ましくは、平ラチスムー
スなものである必要がある。しかしながら、双極冷却板
16及び15はそ才1そわ、1穴、渦で成形して作るた
め冷却時に収縮するので、その端表面は平らでない。第
5図は、5個の電池より成る低層電/lI21の横断面
図であるか、その燃料室llI!1及び双極冷却板16
及び15の寸法の不揃いの問題を例示するため誇張して
示されている。この問題を最小限に押さえるために、問
題の端表面を機械加工して、実質的に平らな表面にし、
反応ガス相互間の効果的な封止をijJ能にする。電池
1の機械加工は、その電池1をその対向端縁2ろ及び2
1のそ第1それにおいてクランプ27により保持するこ
とにより行なわれる。反応ガスの出入口である電池の露
出端縁を、それに続いて機械加工(たとえば研削)して
、実質的に平らな表面を形成する。好ましくは、電解液
を電池へI11]える前にこの機械加工を行なう。しか
しながら、これは必要条件ではない。
スなものである必要がある。しかしながら、双極冷却板
16及び15はそ才1そわ、1穴、渦で成形して作るた
め冷却時に収縮するので、その端表面は平らでない。第
5図は、5個の電池より成る低層電/lI21の横断面
図であるか、その燃料室llI!1及び双極冷却板16
及び15の寸法の不揃いの問題を例示するため誇張して
示されている。この問題を最小限に押さえるために、問
題の端表面を機械加工して、実質的に平らな表面にし、
反応ガス相互間の効果的な封止をijJ能にする。電池
1の機械加工は、その電池1をその対向端縁2ろ及び2
1のそ第1それにおいてクランプ27により保持するこ
とにより行なわれる。反応ガスの出入口である電池の露
出端縁を、それに続いて機械加工(たとえば研削)して
、実質的に平らな表面を形成する。好ましくは、電解液
を電池へI11]える前にこの機械加工を行なう。しか
しながら、これは必要条件ではない。
機械加工した電池1に、任意の落通の方法で電解液を加
えることにより活性化する。活性化1、た宙lli!1
を′c11気的に試験し、密閉スタンドろ7(第/l
17.1 )内部での最終組立てを開始する。
えることにより活性化する。活性化1、た宙lli!1
を′c11気的に試験し、密閉スタンドろ7(第/l
17.1 )内部での最終組立てを開始する。
1−ill(及び下84もの双極冷却板1ろ及び15、
及びヒンジイ、1きクランプ27を含む複数の5個の燃
料室/li!1を、スタンド67の基体69上に置く。
及びヒンジイ、1きクランプ27を含む複数の5個の燃
料室/li!1を、スタンド67の基体69上に置く。
冷却剤ガスケット43と、冷却剤手段47のフランジ4
5の間にクランプ27をはめる。冷却手段47は、スタ
ンド、lS7へ移動5J能に取り付け、手段47が電/
1I21の方へ、またそれから離脱する方向に移動てき
る」:うにする。燃料入口手段49と空気出口手段51
にガスケット5ろを設ける。ガスケット56及び43の
そ才1そ才1は、電/1i21の端縁を密閉スタンド3
7に合致させることにより、反応カスである水素及び空
気を互いに分離させる。
5の間にクランプ27をはめる。冷却手段47は、スタ
ンド、lS7へ移動5J能に取り付け、手段47が電/
1I21の方へ、またそれから離脱する方向に移動てき
る」:うにする。燃料入口手段49と空気出口手段51
にガスケット5ろを設ける。ガスケット56及び43の
そ才1そ才1は、電/1i21の端縁を密閉スタンド3
7に合致させることにより、反応カスである水素及び空
気を互いに分離させる。
スタンドろ7」二に所望の数の低層電池1を置き、その
スタンドの基体ろ9に取り外し可能なポストを取りイ(
1けたのち、高層燃料電池の頂部」二に密閉111部板
(図示せず)を配置する。複数の低層燃料電池1より成
る高層燃料電池を、クランプ27により11[]える圧
力とは独立の手段により圧力を加えて圧縮する。たとえ
は、In部密閉仮に設りたねしジヤツキを締めて、高層
燃料電池を圧縮する。いったん所望の圧力か加えら打る
と、冷却手段4ノを燃料電池の端縁から後退させて、ヒ
ンジ伺きクランプ27を取り外す。クランプ27を取り
外してのち、冷却手段47を111配置して電池1の端
表面を封止する。高層燃料型1112はこれで運転に入
る前の最終試験を行なえる状態にある。もちろん、任意
の普通の手段で電気試験を行なうがこれは本発明の一部
を構成しないことに注意されたい。
スタンドの基体ろ9に取り外し可能なポストを取りイ(
1けたのち、高層燃料電池の頂部」二に密閉111部板
(図示せず)を配置する。複数の低層燃料電池1より成
る高層燃料電池を、クランプ27により11[]える圧
力とは独立の手段により圧力を加えて圧縮する。たとえ
は、In部密閉仮に設りたねしジヤツキを締めて、高層
燃料電池を圧縮する。いったん所望の圧力か加えら打る
と、冷却手段4ノを燃料電池の端縁から後退させて、ヒ
ンジ伺きクランプ27を取り外す。クランプ27を取り
外してのち、冷却手段47を111配置して電池1の端
表面を封止する。高層燃料型1112はこれで運転に入
る前の最終試験を行なえる状態にある。もちろん、任意
の普通の手段で電気試験を行なうがこれは本発明の一部
を構成しないことに注意されたい。
第1図は、」二部及び下部冷却板部材をもつ単一の低層
燃料電池を組立てた状態で示す斜視図、第2図は、低層
燃料電池を一時的に圧縮するに適した締めつけ具(圧縮
はねは図示せず)の斜視図、第6図は、複数の締めっけ
具(圧縮はねは図示せず)と低層燃料電池の横断面図、
第4図は、高層燃料電池密閉手段の基体に最下層の低層
燃料電池を置いた状態で示す斜視図、第5図(4、単一
の低層燃料電池、介在封止手段(ガスケット)及びマニ
ホルドを示す横断面図である。 1・・低層燃料電池体、3,5.7,9.11 ・・・
燃料7は池、13 、15・・・上方及び下方双極冷却
板、65・凹所、27・・・ヒンジ付きクランプ、62
・・・圧縮はねポルター、33・・・圧縮はね。 内面の浄書・′1・゛づ、:1“・°ニー℃万なし〕F
34 □ 手 続 補 正 書 (方式)%式% 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国、ペンシルへニア州。 ピッツバーグ・ゲイトウェイ・センター(番地ナノ) 名称(711)ウェスチングハウス・エレクトリックコ
ーポレーション 代表者 セオドル・スターン 国 籍 アメリカ合衆国 4代理人 住 所 神戸市中央区京町76番地の2入圧ビル ウェスチングハウス・エレクトリック・ジャパンKK5
補正の対象 図面 7 補正の内容 別紙のとおり
燃料電池を組立てた状態で示す斜視図、第2図は、低層
燃料電池を一時的に圧縮するに適した締めつけ具(圧縮
はねは図示せず)の斜視図、第6図は、複数の締めっけ
具(圧縮はねは図示せず)と低層燃料電池の横断面図、
第4図は、高層燃料電池密閉手段の基体に最下層の低層
燃料電池を置いた状態で示す斜視図、第5図(4、単一
の低層燃料電池、介在封止手段(ガスケット)及びマニ
ホルドを示す横断面図である。 1・・低層燃料電池体、3,5.7,9.11 ・・・
燃料7は池、13 、15・・・上方及び下方双極冷却
板、65・凹所、27・・・ヒンジ付きクランプ、62
・・・圧縮はねポルター、33・・・圧縮はね。 内面の浄書・′1・゛づ、:1“・°ニー℃万なし〕F
34 □ 手 続 補 正 書 (方式)%式% 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国、ペンシルへニア州。 ピッツバーグ・ゲイトウェイ・センター(番地ナノ) 名称(711)ウェスチングハウス・エレクトリックコ
ーポレーション 代表者 セオドル・スターン 国 籍 アメリカ合衆国 4代理人 住 所 神戸市中央区京町76番地の2入圧ビル ウェスチングハウス・エレクトリック・ジャパンKK5
補正の対象 図面 7 補正の内容 別紙のとおり
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、小数の単一燃料電池を積み重ねて層状体にし、I′
iil記層状体は頂面及び底面を有し、前記頂面及び底
面に隣接してそれぞれに対応する上部及びド部の双極冷
却板を設け、前記冷却板は別個の対向端縁と前記対向端
縁の方に前記冷却板の表面に沿って延ひる複数の通路を
画定する手段を有し、少なくとも前記通路の一方の端部
は前記冷却板の対応端縁の手前で終端して締めつけ具を
受容する凹所を画定することを特徴とする燃料電池組立
体。 2、 前記通路の両方の端部は、前記冷却板の対応端縁
の手前で終端して締めつけ具を受容する凹所を画定する
ことを特徴とする前記第1項記載の燃料電池組立体。 3、 nil記凹所は、階段状の構成をもつことを特
徴とする前記第1項記載の燃料電池組立体。 4、 nil記凹所は、前記冷却板の端縁に沿って階
段状の構成を有することを特徴とする前記第2項記載の
燃料電池組立体。 5、 前記通路を有する冷却板の表面とは反対の表面は
、平らであることを特徴とする前記第1゜2、ろあるい
は4項記載の燃料電池組立体。 6、 前記通路は、前記冷却板の表面に沿って延びるU
字型の溝であることを特徴とする前記第1項ないし5項
のうち任意の1項に記載の燃料電池組立体。 乙 前記凹所は、前記冷却板の表面に沿って延びる前記
通路に対して直角に形成することを特徴とする前記第1
項ないし第6項のうち任意の1項に記載の燃料電池組立
体、 8、 低層燃料電池を構成するため上部及び下部の冷却
板の間に複数の燃料電池を設置し、前記」二部及び下部
の冷却板は別個の対向端縁とその表向に沿って前記対向
端縁の方に延びる複数の通路を画定する手段を有し、前
記通路のうち少なくとも一方の端部は前記冷却板の対応
端縁の手前で終端して締めつけ具を受容する凹所を画定
し、前記上部及び下部冷却板の前記凹所に締めつけ具を
付設して前記低層燃料電池を圧縮し、前記圧縮した燃料
電池に電解液を導入して前記燃料電池を活性化し、mJ
記活性化した燃料電池を電気的に試験することより成る
燃料電池の組立及び予備試験を行なう方法。 9、 前記複数の燃料電池の少なくとも一方の露出端縁
を機械加工して実質的に平らな表面をその少なくとも一
方の端縁に形成し、前記機械加工は電解液導入前に行な
うことを特徴とする前記第8項記載の方法。 10、 締めつけ具を取り付けた複数の圧縮燃料室1
mを上部の冷却板が隣接する燃料電池の土部の冷却板と
接触するよう組立てて、電気接続した高層燃料電池を形
成することを特徴とする前記第9項記載の方法。 11、 前記締めつけ具とは独立の手段により、組立
完了した高層燃料電池に圧力を加え、前記締めつけ具を
前記複数の圧縮燃料電池から取り外して、前記独立の圧
力手段により前記高層燃料電油が圧縮状態を維持できる
ようにすることを特徴とする前記第10項記載の方法。 12、 前記電池の組立前に燃料電池の母体層に電解
液を導入することを特徴とする前記第8項ないし第11
項のうち任意の1JJ4に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US394071 | 1982-07-01 | ||
US06/394,071 US4431714A (en) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | Fuel cell design and assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS599872A true JPS599872A (ja) | 1984-01-19 |
JPH0317186B2 JPH0317186B2 (ja) | 1991-03-07 |
Family
ID=23557434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58032695A Granted JPS599872A (ja) | 1982-07-01 | 1983-02-28 | 燃料電池組立体 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4431714A (ja) |
EP (1) | EP0098676B1 (ja) |
JP (1) | JPS599872A (ja) |
DE (1) | DE3363670D1 (ja) |
ZA (1) | ZA831228B (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4517264A (en) * | 1983-08-24 | 1985-05-14 | Eagle-Picher Industries, Inc. | Lightweight metal-hydrogen cell with improved plate stack supporting means |
JPS60113955U (ja) * | 1984-01-10 | 1985-08-01 | 株式会社 富士電機総合研究所 | 燃料電池 |
US4609595A (en) * | 1984-10-17 | 1986-09-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Molten carbonate fuel cell separator |
NL8901800A (nl) * | 1989-07-12 | 1991-02-01 | Stichting Energie | Separatorplaat voor toepassing in een gasbrandstofcel, welke een verzameling electroden omvat, alsmede stapeling van brandstofcellen. |
US5686200A (en) * | 1993-12-22 | 1997-11-11 | Ballard Power Systems Inc. | Electrochemical fuel cell assembly with compliant compression mechanism |
US5736268A (en) * | 1996-09-26 | 1998-04-07 | M-C Power Corporation | High temperature fuel cell stack power bus |
US6040076A (en) * | 1998-03-03 | 2000-03-21 | M-C Power Corporation | One piece fuel cell separator plate |
DE19821767C2 (de) * | 1998-05-14 | 2000-06-08 | Siemens Ag | Stapel aus Brennstoffzellen mit Flüssigkeitskühlung und Verfahren zur Kühlung eines BZ-Stapels |
US6274262B1 (en) * | 1999-08-24 | 2001-08-14 | Plug Power Inc. | Fuel cell bi-cooler flow plate |
US6365289B1 (en) * | 1999-12-22 | 2002-04-02 | General Motors Corporation | Cogeneration system for a fuel cell |
US6562506B1 (en) * | 2000-10-31 | 2003-05-13 | Plug Power, Llc | Fuel-cell system with a pivotable stack installation assembly |
JP2004063099A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-26 | Honda Motor Co Ltd | 車載用燃料電池スタック |
JP4639583B2 (ja) * | 2003-03-06 | 2011-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
JP4956890B2 (ja) * | 2003-11-25 | 2012-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
US8697312B2 (en) | 2008-12-16 | 2014-04-15 | Panasonic Corporation | Cell stack of fuel cell and method of fastening cell stack of fuel cell |
CN102171881B (zh) * | 2008-12-16 | 2014-06-18 | 松下电器产业株式会社 | 燃料电池的电池堆以及燃料电池的电池堆的紧固方法 |
US9502731B2 (en) * | 2010-11-18 | 2016-11-22 | GM Global Technology Operations LLC | Fuel cell plate features to resolve differences in component tolerances |
FR3116387B1 (fr) * | 2020-11-16 | 2023-05-12 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de serrage pour un empilement electrochimique, et assemblage forme par le dispositif de serrage et l’empilement electrochimique |
US11746427B2 (en) | 2021-07-05 | 2023-09-05 | EvolOH, Inc. | Scalable electrolysis cell and stack and method of high-speed manufacturing the same |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3321334A (en) * | 1967-05-23 | Fuel cell unit | ||
US2419270A (en) * | 1944-07-07 | 1947-04-22 | John G Linnartz | Parallel screw clamp |
US2682694A (en) * | 1951-12-27 | 1954-07-06 | Paul E Kempkes | Clamping device |
US2949947A (en) * | 1958-11-10 | 1960-08-23 | John D Story | Straight beam adjustable jaw clamp |
US4074423A (en) * | 1976-01-27 | 1978-02-21 | General Battery Corporation | System and apparatus for assembling industrial lead-acid storage batteries |
US4186165A (en) * | 1976-06-14 | 1980-01-29 | Johnson & Johnson | Method of producing an absorbent panel having densified portion with hydrocolloid material fixed therein |
GB1529920A (en) * | 1976-12-14 | 1978-10-25 | Oldham & Son Ltd | Electric batteries |
US4203202A (en) * | 1978-02-23 | 1980-05-20 | Akimov Boris V | Method of making standby primary current sources |
US4192906A (en) * | 1978-07-10 | 1980-03-11 | Energy Research Corporation | Electrochemical cell operation and system |
US4186246A (en) * | 1978-08-11 | 1980-01-29 | General Electric Company | Hermetically sealed electrochemical storage cell |
NL7809298A (nl) * | 1978-09-13 | 1980-03-17 | Electrochem Energieconversie | Werkwijze voor het vervaardigen van een elektrochemi- sche cel of batterij. |
US4233369A (en) * | 1979-10-29 | 1980-11-11 | United Technologies Corporation | Fuel cell cooler assembly and edge seal means therefor |
GR72928B (ja) * | 1979-11-23 | 1984-01-12 | Kunz Paul | |
US4276355A (en) * | 1980-04-28 | 1981-06-30 | Westinghouse Electric Corp. | Fuel cell system configurations |
-
1982
- 1982-07-01 US US06/394,071 patent/US4431714A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-02-23 ZA ZA831228A patent/ZA831228B/xx unknown
- 1983-02-28 EP EP83301053A patent/EP0098676B1/en not_active Expired
- 1983-02-28 DE DE8383301053T patent/DE3363670D1/de not_active Expired
- 1983-02-28 JP JP58032695A patent/JPS599872A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0098676A1 (en) | 1984-01-18 |
ZA831228B (en) | 1984-02-29 |
DE3363670D1 (en) | 1986-07-03 |
US4431714A (en) | 1984-02-14 |
EP0098676B1 (en) | 1986-05-28 |
JPH0317186B2 (ja) | 1991-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS599872A (ja) | 燃料電池組立体 | |
US10270120B2 (en) | Fuel cell stack assembly-compression system | |
CA2599533C (en) | Fuel cell stack | |
US7678488B2 (en) | Integrated and modular BSP/MEA/manifold plates for fuel cells | |
US6670069B2 (en) | Fuel cell stack assembly | |
EP1230706B1 (en) | Radial planar fuel cell stack construction for solid electrolytes | |
US20050064266A1 (en) | Modular fuel cell cartridge and stack | |
US3833424A (en) | Gas fuel cell battery having bipolar graphite foam electrodes | |
JPH10509839A (ja) | 燃料電池セル及びそれから作られるスタック | |
US20040161655A1 (en) | Adhesively bonded electrochemical cell stacks | |
JP2001135344A (ja) | 高分子電解質型燃料電池スタック | |
JP2013020886A (ja) | 燃料電池スタック | |
US10615445B2 (en) | Fuel cell stack | |
CA2418714A1 (en) | Sealless radial solid oxide fuel cell stack design | |
US20050263393A1 (en) | System and method of performing electrochemical tests of solid oxide fuel cells | |
EP0083938B1 (en) | Fuel cell sub-assembly | |
US20040214067A1 (en) | Assembling sub-stacks of electrochemical cells | |
JPH0878044A (ja) | 燃料電池セルスタック | |
JPH08138699A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
JPH0249640Y2 (ja) | ||
JPS6255874A (ja) | 燃料電池 | |
JPS6139457A (ja) | 燃料電池 | |
US20170331139A1 (en) | Fuel cell system | |
JPH07282835A (ja) | 固体電解質型燃料電池用封止材料、それを用いた固体電解質型燃料電池の封止方法及び固体電解質型燃料電池 | |
Myerhoff | Fuel cell design and assembly |