JPS60105177A - 空冷式燃料電池 - Google Patents
空冷式燃料電池Info
- Publication number
- JPS60105177A JPS60105177A JP58212930A JP21293083A JPS60105177A JP S60105177 A JPS60105177 A JP S60105177A JP 58212930 A JP58212930 A JP 58212930A JP 21293083 A JP21293083 A JP 21293083A JP S60105177 A JPS60105177 A JP S60105177A
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- JP
- Japan
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- cooling
- manifold
- air
- plate
- reaction
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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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
-
- 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
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (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】
０）産業上の利用分野
本発明は空冷式燃料電池特に冷却空気と反応空気とを分
離供給する方式の燃料電池に関するものである。
離供給する方式の燃料電池に関するものである。
（Ｏ）従来技術
燃料電池の冷却空気供給方法は、共通マニホルドに送ら
れた空気の一部を反応空気としてガス分離板の通路へ、
他の大部分を冷却空気と゛して冷却板の通路へ夫々配分
する方法と、反応空気とは分離して冷却空気を供給する
方法とがある。
れた空気の一部を反応空気としてガス分離板の通路へ、
他の大部分を冷却空気と゛して冷却板の通路へ夫々配分
する方法と、反応空気とは分離して冷却空気を供給する
方法とがある。
前者は各通路パターンがいづれも直線で流通抵抗が小さ
いという利点を有子るが、反応及び冷却に夫々必要とさ
れる空気量を各通路に配分することがむつかしく、電池
反応と電池温度のバランスがくずれて電池特性上好まし
くない。
いという利点を有子るが、反応及び冷却に夫々必要とさ
れる空気量を各通路に配分することがむつかしく、電池
反応と電池温度のバランスがくずれて電池特性上好まし
くない。
一方後者は第１図に示すような電池スタックｆ１）とマ
ニホルド（ロ）を用いて反応空気と冷却空気を分離する
ため、各反応ガス通路のパターンが複雑となって流通抵
抗が大きく、ガス分離板の作成もむつかしいなどの問題
点があった。
ニホルド（ロ）を用いて反応空気と冷却空気を分離する
ため、各反応ガス通路のパターンが複雑となって流通抵
抗が大きく、ガス分離板の作成もむつかしいなどの問題
点があった。
本出願人はかかる問題点に鑑み、冷却空気と反応空気を
共通的に供給する方式の電池スタックにわずかの修正を
加えることにより、冷却空気を独立的に供給できるよう
にした空冷式燃料７０池をすでに特願昭５７−１５７１
３３号で提案した。
共通的に供給する方式の電池スタックにわずかの修正を
加えることにより、冷却空気を独立的に供給できるよう
にした空冷式燃料７０池をすでに特願昭５７−１５７１
３３号で提案した。
前記電池は、第２図、第３図に示すように、電池スタッ
クｍに介在する各冷却板（２）をスタックの空気流通面
より突設してスタックに取付けた反応空気用マニホルド
（３）の窓口に気密的て装着し、各窓口に冷却板の空気
通路を露出させると共に、前記反応空気用マニホルド（
３）上に冷却空気用マニホルド（５）を取付けたもので
ある。又スタックｆｉｌの水素流通面には通常の如く水
素ガス供給用マニホルド（６）が取付けられる。
クｍに介在する各冷却板（２）をスタックの空気流通面
より突設してスタックに取付けた反応空気用マニホルド
（３）の窓口に気密的て装着し、各窓口に冷却板の空気
通路を露出させると共に、前記反応空気用マニホルド（
３）上に冷却空気用マニホルド（５）を取付けたもので
ある。又スタックｆｉｌの水素流通面には通常の如く水
素ガス供給用マニホルド（６）が取付けられる。
この場合冷却板（２）の突設部（２′）と、反応空気用
マニホルド（３）の窓口（３“）との間を密閉するため
、一般的に第４図、第５図に示すように窓ｒ−＋ 品と
突設部（２°）との間隙にフッ素系ゴム（７）を充填す
る方法が考えられる。しかし電池の積重セル数の増加に
伴い、冷却板（２）の間隔が不均一となり、冷却板突設
部（２１と窓口（３′）とが寸法的に合はなくなる可能
性が生ずる。これには窓口の寸法を−まわり大きくして
余裕をもたせればよいが、冷却板突設部（２′）との間
隙は当然大きく力って前記の如き方法で密閉することは
不可能になるという問題があった。
マニホルド（３）の窓口（３“）との間を密閉するため
、一般的に第４図、第５図に示すように窓ｒ−＋ 品と
突設部（２°）との間隙にフッ素系ゴム（７）を充填す
る方法が考えられる。しかし電池の積重セル数の増加に
伴い、冷却板（２）の間隔が不均一となり、冷却板突設
部（２１と窓口（３′）とが寸法的に合はなくなる可能
性が生ずる。これには窓口の寸法を−まわり大きくして
余裕をもたせればよいが、冷却板突設部（２′）との間
隙は当然大きく力って前記の如き方法で密閉することは
不可能になるという問題があった。
（ハ）発明の目的
本発明の目的は、簡単な構成をもつ冷却空気分離方式の
燃料電池を提供することであり、特に前記問題点を解消
した冷却板突設部と反応空気用マニホルドとのシール構
成を提供するものである。
燃料電池を提供することであり、特に前記問題点を解消
した冷却板突設部と反応空気用マニホルドとのシール構
成を提供するものである。
に）発明の構成
本発明は電池スタックの空気流通面に、反応空気用マニ
ホルドと冷却空気用マニホルドとを順次重合装着し、前
記スタックに介在する各冷却板を前記空気流通面より突
設して、その冷却空気通路を前記冷却空気用マニホルド
に連通させた空冷式燃料電池であって、前記反応空気用
マニホルドの背壁が前記冷却板突設部に当接する耐熱絶
縁弾性薄板で構成され、前記弾性薄板を破裁して冷却通
路内に嵌着する枠部と前記弾性薄板を介して前記通路端
面に圧着する鍔部とを有した鈑耐熱絶縁枠体により、前
記冷却空気通路を反応空気用マニホルドに対し気密的シ
ールすると共に、前記弾性薄板上に前記絶縁枠体の逃し
窓口を有する補強板を添着せしめたことを特徴とする。
ホルドと冷却空気用マニホルドとを順次重合装着し、前
記スタックに介在する各冷却板を前記空気流通面より突
設して、その冷却空気通路を前記冷却空気用マニホルド
に連通させた空冷式燃料電池であって、前記反応空気用
マニホルドの背壁が前記冷却板突設部に当接する耐熱絶
縁弾性薄板で構成され、前記弾性薄板を破裁して冷却通
路内に嵌着する枠部と前記弾性薄板を介して前記通路端
面に圧着する鍔部とを有した鈑耐熱絶縁枠体により、前
記冷却空気通路を反応空気用マニホルドに対し気密的シ
ールすると共に、前記弾性薄板上に前記絶縁枠体の逃し
窓口を有する補強板を添着せしめたことを特徴とする。
（ホ）実施例
本発明の実施例を図について説明するが、該当部分は前
記と同一記号を付した。電池スタック（１）は、陰・陽
ガス極間に電解質マトリックスを介挿した単位セル（８
）と、両面に互に交錯する方向の各反応ガス通路（水素
ガス及び空気）を配列した炭素質ガス分雛板（９）とを
交互に多数１？を重し、４〜５単位セル毎に冷却空気通
路（４）を有する炭素質冷却板（２）を介在させ、上下
端板（ｌＯ）間で締付けて構成される。
記と同一記号を付した。電池スタック（１）は、陰・陽
ガス極間に電解質マトリックスを介挿した単位セル（８
）と、両面に互に交錯する方向の各反応ガス通路（水素
ガス及び空気）を配列した炭素質ガス分雛板（９）とを
交互に多数１？を重し、４〜５単位セル毎に冷却空気通
路（４）を有する炭素質冷却板（２）を介在させ、上下
端板（ｌＯ）間で締付けて構成される。
この構成は、反応空気と冷却空気とを共通的に供給する
所謂「ダイガスシステム」の電池スタックと同仔である
が、本発明では各冷却板（２）をスタックの空気流通面
より突設して冷却空気用マニホルド（５）に連通させる
ことにより冷却空気分離方式％式％ 本発明はこのような各冷却板突設部（２）が反応空気用
マニホルド（３）を気密的に貫通するシール構成に関す
るもので、その実施例を第６図乃至第９図について説明
する。
所謂「ダイガスシステム」の電池スタックと同仔である
が、本発明では各冷却板（２）をスタックの空気流通面
より突設して冷却空気用マニホルド（５）に連通させる
ことにより冷却空気分離方式％式％ 本発明はこのような各冷却板突設部（２）が反応空気用
マニホルド（３）を気密的に貫通するシール構成に関す
るもので、その実施例を第６図乃至第９図について説明
する。
反応空気用マニホルド（３）は、金属枠体（３１）と枠
体背壁を構成するフッ素系ゴムなどの耐熱絶縁弾性薄板
（１１）とよりなシ、この薄板（１１）は厚みが０２〜
０５閣で、各突設冷却板（２）の端面に当接する中央部
分を除き、その周縁をや＼肉厚として前記枠体（３１）
の内鍔にビスで仮止めされている。
体背壁を構成するフッ素系ゴムなどの耐熱絶縁弾性薄板
（１１）とよりなシ、この薄板（１１）は厚みが０２〜
０５閣で、各突設冷却板（２）の端面に当接する中央部
分を除き、その周縁をや＼肉厚として前記枠体（３１）
の内鍔にビスで仮止めされている。
絶縁枠体（１□□□の枠部（１３ｉを前記切込み＋＋２
）より薄板（＋＋）をつき破って空気通路（４）内に嵌
着すると共に鍔部（３）を薄板（１１）を介して通路開
口端面に圧接する。枠体剤を予め塗布しておく。このよ
うにして各冷却空気通路（４）とこの通路に固定される
耐熱絶縁性枠体時間に、弾性薄板（１１）がシール材と
して介在しシール部を構成する。
）より薄板（＋＋）をつき破って空気通路（４）内に嵌
着すると共に鍔部（３）を薄板（１１）を介して通路開
口端面に圧接する。枠体剤を予め塗布しておく。このよ
うにして各冷却空気通路（４）とこの通路に固定される
耐熱絶縁性枠体時間に、弾性薄板（１１）がシール材と
して介在しシール部を構成する。
尚、冷却空気通路（４）は前記枠体（１３）の嵌着され
る部分以外は第９図に示すように多数の通路（４）に分
れている。
る部分以外は第９図に示すように多数の通路（４）に分
れている。
前記の如く枠体（１３１により弾性薄板（１１）を固定
して後、仮止めビスを取りはずし、この薄板（１１）上
には、前記絶縁枠体（１１０逃し窓口（１４を有する金
属補強板（１４）を添着し、この補強板（１４）上に枠
状シール制’（１５１を介して冷却空気用マニホルド（
５）を取付ける。この場合、マニホルド（５）の取付ビ
スによって前記枠状シール材（１眠補強板（１４１及び
弾性薄板（１１）を反応空気用マニホルド（３）の内鍔
にとも締めされる。
して後、仮止めビスを取りはずし、この薄板（１１）上
には、前記絶縁枠体（１１０逃し窓口（１４を有する金
属補強板（１４）を添着し、この補強板（１４）上に枠
状シール制’（１５１を介して冷却空気用マニホルド（
５）を取付ける。この場合、マニホルド（５）の取付ビ
スによって前記枠状シール材（１眠補強板（１４１及び
弾性薄板（１１）を反応空気用マニホルド（３）の内鍔
にとも締めされる。
第２図に示すように反応空気用マニホルド（３）の一側
面には、各冷却板（２）間のサブスタックに対応する連
通口（１６１を穿設すると共に、これら連通孔（１６）
を覆う補助マニホルドｆ１７）を有する。
面には、各冷却板（２）間のサブスタックに対応する連
通口（１６１を穿設すると共に、これら連通孔（１６）
を覆う補助マニホルドｆ１７）を有する。
補助マニホルドθ７）Ｋ送られた反応空気は、各連通口
（１（２）より反応空気マニホルド（３）に入り各サブ
スタックの反応空気通路に供給される。各サブスタック
より出た反応空気は反対側の反応空気マニホルド（３）
より連通ロー及び補助マニホルド（１７）を経て排出さ
れる。
（１（２）より反応空気マニホルド（３）に入り各サブ
スタックの反応空気通路に供給される。各サブスタック
より出た反応空気は反対側の反応空気マニホルド（３）
より連通ロー及び補助マニホルド（１７）を経て排出さ
れる。
冷却空気用マニホルド（６）に送られた冷却空気は、冷
却板（２）の冷却空気通路（４）を貫流してスタック＋
１）を冷却し、高温排出空気は、反対側の冷却空気用マ
ニホルド（５）よシ送出されて熱回収器（図示せず）で
冷却され、ついでプロワにより還流して循環流路を流れ
る。
却板（２）の冷却空気通路（４）を貫流してスタック＋
１）を冷却し、高温排出空気は、反対側の冷却空気用マ
ニホルド（５）よシ送出されて熱回収器（図示せず）で
冷却され、ついでプロワにより還流して循環流路を流れ
る。
水素ガス用マニホルド（６）に送られた水素ガスは、ス
タックの水素ガス通路を通る間に反応空気との間で電池
反応が行われて後、反対側の水素ガス用マニホルド（６
）を経て排出される。
タックの水素ガス通路を通る間に反応空気との間で電池
反応が行われて後、反対側の水素ガス用マニホルド（６
）を経て排出される。
（ホ）発明の効果
本発明によれば、電池スタックの同一周面に冷却用及び
反応空気用の各通路が開口する通常のスタックにわづか
の修正を加えることによシ冷却空気分離方式とすること
ができるので、従来の分離方式に比し、各反応ガス通路
のパターンが極めて単純で流通抵抗が小さいと共にガス
分離板の作成も簡単化される。
反応空気用の各通路が開口する通常のスタックにわづか
の修正を加えることによシ冷却空気分離方式とすること
ができるので、従来の分離方式に比し、各反応ガス通路
のパターンが極めて単純で流通抵抗が小さいと共にガス
分離板の作成も簡単化される。
又スタックに介在する冷却板より突設した部分は、反応
空気用マニホルドの背壁を構成する耐熱絶縁弾性薄板の
内壁に当接し、この薄板をつき破り冷却通路に耐熱絶縁
枠体を気密的に嵌着してシール部が形成されるので、各
突設冷却板の間隔がたとえ不均一であっても支障なく確
実なシールが行われると共に、弾性薄板は、ｉ’＋ｆｌ
記絶縁枠体の逃し窓口を有する補強板により裏打されて
強度的にも問題が万いなどの利点がある。
空気用マニホルドの背壁を構成する耐熱絶縁弾性薄板の
内壁に当接し、この薄板をつき破り冷却通路に耐熱絶縁
枠体を気密的に嵌着してシール部が形成されるので、各
突設冷却板の間隔がたとえ不均一であっても支障なく確
実なシールが行われると共に、弾性薄板は、ｉ’＋ｆｌ
記絶縁枠体の逃し窓口を有する補強板により裏打されて
強度的にも問題が万いなどの利点がある。
第１図は従来の冷却空気分離式の燃料電池の平面図、第
２図は本発明電池の外観斜面図、第３図は同上電池スタ
ックの斜面図である。第４図・第５図は一般的な反応空
気マニホルドと突設冷却板のシール部を示し、第４図は
正面図、第５図は断面図である。第６図は本発明電池の
一要部分解斜面図、第７図は同上シール部の部分拡大斜
面図、第８図は同上の要部縦断面図、第９図は要部横断
面図である。 １：電池スタック、２：冷却板、２：冷却板突設部、４
：冷却空気通路、３：反応空気用マニホルド、５：冷却
空気用マニホルド、６；水素ガス用マニホルド、１１；
耐熱絶縁弾性薄板、１２；切込み、１３：耐熱絶縁枠体
、１４：補強板、１４１：逃し窓口。 第４図 第６図 ス 第８図
２図は本発明電池の外観斜面図、第３図は同上電池スタ
ックの斜面図である。第４図・第５図は一般的な反応空
気マニホルドと突設冷却板のシール部を示し、第４図は
正面図、第５図は断面図である。第６図は本発明電池の
一要部分解斜面図、第７図は同上シール部の部分拡大斜
面図、第８図は同上の要部縦断面図、第９図は要部横断
面図である。 １：電池スタック、２：冷却板、２：冷却板突設部、４
：冷却空気通路、３：反応空気用マニホルド、５：冷却
空気用マニホルド、６；水素ガス用マニホルド、１１；
耐熱絶縁弾性薄板、１２；切込み、１３：耐熱絶縁枠体
、１４：補強板、１４１：逃し窓口。 第４図 第６図 ス 第８図
Claims (1)
- ■ 電池スタックの空気流通面に、反応空気用マニホル
ドと冷却空気用マニホルドとを順次重合装着し、前記ス
タックに介在する各冷却板を前記空気流通面よシ突設し
てその冷却空気通路を前記冷却空気用マニホルドに連通
してなり、前記反応空気用マニホルドの背壁が前記冷却
板突設部に当接する耐熱、絶縁弾性薄板で構成され、前
記弾性薄板を破断して前記冷却空気通路内に底着する枠
部と弾性薄板を介して前記通路端面に圧着する鍔部を有
した耐熱絶縁枠体により、前記通路を前記反応空気用マ
ニホルドに対して気密的てシールすると共に、前記弾性
薄板上に前記絶縁枠体の逃し窓口を有する補強板を添着
せしめたことを特徴とする空冷式燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212930A JPS60105177A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 空冷式燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212930A JPS60105177A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 空冷式燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60105177A true JPS60105177A (ja) | 1985-06-10 |
| JPH0160902B2 JPH0160902B2 (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=16630640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58212930A Granted JPS60105177A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 空冷式燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60105177A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7070874B2 (en) * | 2002-12-24 | 2006-07-04 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell end unit with integrated heat exchanger |
| US7323270B2 (en) | 2004-08-11 | 2008-01-29 | Fuelcell Energy, Inc. | Modular fuel-cell stack assembly |
| US11276872B2 (en) * | 2014-03-28 | 2022-03-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0415107A (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-20 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 空気入りタイヤ |
| EP3094501A4 (en) | 2014-01-16 | 2017-09-06 | Bridgestone Americas Tire Operations, LLC | Tire with laminate and method of making same |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP58212930A patent/JPS60105177A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7070874B2 (en) * | 2002-12-24 | 2006-07-04 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell end unit with integrated heat exchanger |
| US7393605B2 (en) | 2002-12-24 | 2008-07-01 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell end unit with integrated heat exchanger |
| US7323270B2 (en) | 2004-08-11 | 2008-01-29 | Fuelcell Energy, Inc. | Modular fuel-cell stack assembly |
| US7754393B2 (en) | 2004-08-11 | 2010-07-13 | Fuelcell Energy, Inc. | Modular fuel-cell stack assembly |
| US11276872B2 (en) * | 2014-03-28 | 2022-03-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0160902B2 (ja) | 1989-12-26 |
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