JPS6059669A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS6059669A JPS6059669A JP58166682A JP16668283A JPS6059669A JP S6059669 A JPS6059669 A JP S6059669A JP 58166682 A JP58166682 A JP 58166682A JP 16668283 A JP16668283 A JP 16668283A JP S6059669 A JPS6059669 A JP S6059669A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- manifold
- gasket
- mixture
- main body
- 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
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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
- H01M8/24—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)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は燃料電池に係り、特に電池本体とマニホールド
との気密性を向上させるのに好、崖な燃料電池に：列す
る。
との気密性を向上させるのに好、崖な燃料電池に：列す
る。
燃料電池は酸化ガスである空気の流通路を有するガス拡
散電極と、燃料ガスである水素の流通路を有するガス拡
散電隠と、これら一対のガス拡散電極間にリン酸の如き
電解質を保有してなる単位電池を、第１図（→、（０に
示すように電池用ブｊに相当するだけ複数個積層し、上
下をシール月１導体２ではさみ電池本体１を構成するよ
うにしている。
散電極と、燃料ガスである水素の流通路を有するガス拡
散電隠と、これら一対のガス拡散電極間にリン酸の如き
電解質を保有してなる単位電池を、第１図（→、（０に
示すように電池用ブｊに相当するだけ複数個積層し、上
下をシール月１導体２ではさみ電池本体１を構成するよ
うにしている。
そして、このように積層した電池・（一体１に、酸イヒ
ガス及び燃料ガスを供給及び排気する手段として、電池
本体の側面にマニホールド３を、この周面に設けた溝３
Ａ内に配置する成形ガスケット４（例えば電解質に対し
て耐久性のあるフッ素ゴムなどのＯリング）を介して固
着し、マニホールド３の一方が入口、他方が出口となる
ようにして、各単位電池に一括して酸化ガスまたは燃料
ガスを供給及び排気している。
ガス及び燃料ガスを供給及び排気する手段として、電池
本体の側面にマニホールド３を、この周面に設けた溝３
Ａ内に配置する成形ガスケット４（例えば電解質に対し
て耐久性のあるフッ素ゴムなどのＯリング）を介して固
着し、マニホールド３の一方が入口、他方が出口となる
ようにして、各単位電池に一括して酸化ガスまたは燃料
ガスを供給及び排気している。
しかし、このようなガスケットによるシール手段を設け
ていても、′電池本体１には、電池製作時の寸法許容差
及び電池積層時の作業による許容差のため、第２図に示
すごとく、ガスケット４の当る面に凹凸が生じ、電池本
体１とマニホールド３との間に空隙５が発生してしまう
恐れがある。この結果、空隙５からガスのリークが生じ
、適正な運転圧力制御が出来ないばかりか、水素と酸素
の混合による爆発の危険性も高く、燃料電池の運転工種
々の問題点があった。
ていても、′電池本体１には、電池製作時の寸法許容差
及び電池積層時の作業による許容差のため、第２図に示
すごとく、ガスケット４の当る面に凹凸が生じ、電池本
体１とマニホールド３との間に空隙５が発生してしまう
恐れがある。この結果、空隙５からガスのリークが生じ
、適正な運転圧力制御が出来ないばかりか、水素と酸素
の混合による爆発の危険性も高く、燃料電池の運転工種
々の問題点があった。
本発明の目的は、電池本体とマニホールド間の気密保持
を良好なものとし、燃料電池の運転を安定にすることが
できる燃料電池を提供することにある。
を良好なものとし、燃料電池の運転を安定にすることが
できる燃料電池を提供することにある。
本発明は電池本体の側面にマニホールドを配置し、これ
ら両者間をシールする手段として、電池本体のマニホー
ルド対向部に電池の寸法及び積層作業の許容差を吸収す
るだめの、燃料電池運転温度で粘性を有するシール層を
設け、さらにガスケットを介して電池本体とマニホール
ド間をシールするようにしたものである。
ら両者間をシールする手段として、電池本体のマニホー
ルド対向部に電池の寸法及び積層作業の許容差を吸収す
るだめの、燃料電池運転温度で粘性を有するシール層を
設け、さらにガスケットを介して電池本体とマニホール
ド間をシールするようにしたものである。
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第３図および第４図は本発明の一実施例を示している。
第３図（ａ）（ｂ）に示すように耐熱、耐酸性を有し、
且つ、重性運転温度においてその蒸気圧が極微小である
ようなオイル状物質と、耐熱、耐酸性を有する樹脂粉末
あるいは、耐熱、耐１波性及び電気絶縁性を有する無接
化合・肉粉末との混合物６を電池本体１のマニホールド
３に対向する積層部上凸面に直接塗布し、０れによって
電池本体１の積層部上凸面をうめる。次いで第４図（ａ
Ｘｂ）に示すように混合物６の塗布層面にガスケット７
を当て、このガスケット７を介してマニホールド３が固
着される。
且つ、重性運転温度においてその蒸気圧が極微小である
ようなオイル状物質と、耐熱、耐酸性を有する樹脂粉末
あるいは、耐熱、耐１波性及び電気絶縁性を有する無接
化合・肉粉末との混合物６を電池本体１のマニホールド
３に対向する積層部上凸面に直接塗布し、０れによって
電池本体１の積層部上凸面をうめる。次いで第４図（ａ
Ｘｂ）に示すように混合物６の塗布層面にガスケット７
を当て、このガスケット７を介してマニホールド３が固
着される。
第５図は第４図のシール構造におけるシール性評価実験
結果を示している。この実験は実スタックの約１／１５
のシール長さを持つ実験装置によるものであり、縦軸は
ガスのもれの程度を示す。
結果を示している。この実験は実スタックの約１／１５
のシール長さを持つ実験装置によるものであり、縦軸は
ガスのもれの程度を示す。
前記装置での通気コンダクタンスをとり、横軸には、マ
ニホールド温度を示している。
ニホールド温度を示している。
第５図中の曲線Ａ、Ｂｉｌ［！４図（ω中のガスケット
７単独のシール構成の実験結果であり、Ａはシール面が
機械加工により仕上げられた平滑なものであり、Ｂはシ
ール面に巾２喘、深さ１ｍ＋ｎの溝を２ｍｍピッチで機
械加工したものであり、電池製作時の寸法許容差及び電
池積層時の作業による許容差を模擬した積層電池側面を
有している。第５図の曲線Ｂかられかるように、ガスケ
ット７単独では凹凸面をシールすることは出来ず、通気
コンダクタンスの値が、燃料電池燃料側マニホールドに
電設に要求される通気コンダクタンスを本実験に用いた
装置に換算したＩｌｉ （第５図中実線Ｃ）よりも２オ
ーダー近く大きいことが確認された。
７単独のシール構成の実験結果であり、Ａはシール面が
機械加工により仕上げられた平滑なものであり、Ｂはシ
ール面に巾２喘、深さ１ｍ＋ｎの溝を２ｍｍピッチで機
械加工したものであり、電池製作時の寸法許容差及び電
池積層時の作業による許容差を模擬した積層電池側面を
有している。第５図の曲線Ｂかられかるように、ガスケ
ット７単独では凹凸面をシールすることは出来ず、通気
コンダクタンスの値が、燃料電池燃料側マニホールドに
電設に要求される通気コンダクタンスを本実験に用いた
装置に換算したＩｌｉ （第５図中実線Ｃ）よりも２オ
ーダー近く大きいことが確認された。
第５図中、曲線りはＢに相当する積層′１池凹凸側面に
対し、側鎖基にフッ素を有する分子量５０００程度のオ
イルを用い、充填物としてポリテトラフルオロエチレン
の粉末を５０ｗｔ％に’Ａ Ｋ ｍ合した混合物を用い
たシール構成の試験結果である。第５図中曲線りから、
本実施例によるシール構造が、積層面の凹凸を充分にシ
ールできることがわかる。
対し、側鎖基にフッ素を有する分子量５０００程度のオ
イルを用い、充填物としてポリテトラフルオロエチレン
の粉末を５０ｗｔ％に’Ａ Ｋ ｍ合した混合物を用い
たシール構成の試験結果である。第５図中曲線りから、
本実施例によるシール構造が、積層面の凹凸を充分にシ
ールできることがわかる。
第６図は本発明の他の実施例を示し、第６図において、
ガスケット７を少なくとも２つ配置し、これらのガスケ
ット７間の壁際に混合物６を満たし、これを電池本体１
と接触させるようにしたものであシ、これによっても前
記実施例と同様な効果が得られる。
ガスケット７を少なくとも２つ配置し、これらのガスケ
ット７間の壁際に混合物６を満たし、これを電池本体１
と接触させるようにしたものであシ、これによっても前
記実施例と同様な効果が得られる。
第７図は本発明の更に他の実施例を示し、本実施例では
ノｊスケット７の′電池本体１に対向する面に溝を設け
、この溝部に混合物６を満たし、これを電池本体１と接
触させるようにしたものである。
ノｊスケット７の′電池本体１に対向する面に溝を設け
、この溝部に混合物６を満たし、これを電池本体１と接
触させるようにしたものである。
第８図は本発明の更に他の実施例を示し、本実施例では
、ガスケット７の電池本体１に対向する面に設けた溝に
、多孔質で且つ耐熱、耐酸性及び弾性を有する管８の中
に混合物６を充填したものを配置し、マニホールド３の
４池本体１との締付圧力に応じて、混合物６が必要部分
に充填されるようにしたものでちる。
、ガスケット７の電池本体１に対向する面に設けた溝に
、多孔質で且つ耐熱、耐酸性及び弾性を有する管８の中
に混合物６を充填したものを配置し、マニホールド３の
４池本体１との締付圧力に応じて、混合物６が必要部分
に充填されるようにしたものでちる。
上記のいずれの構成においても、燃料電池運転温度にお
いて、粘性を有する混合物６かもなるシール層を設ける
ことにより、電池本体１の積層凹凸面を閉塞でき、気密
性の優れたガスシール構造が得られる。
いて、粘性を有する混合物６かもなるシール層を設ける
ことにより、電池本体１の積層凹凸面を閉塞でき、気密
性の優れたガスシール構造が得られる。
本発明において、シール層は燃料電池運転は度において
粘性を有し、電池本体の積層凹凸面を十分に閉塞できる
ものであればよい。すなわち、燃料電池運転時にはマニ
ホールドにガスが供給されるので、このときにシール層
は粘性を有し、運転の停止時又は中止時には非粘性であ
って、シール面よシ漏出しないものがよい。このような
点からシール層を構成する混合物中のオイルと樹脂粉末
又は無機化合物粉末との混合比率、オイルの分子量、粉
末の粒径等選定することが望″ましい。
粘性を有し、電池本体の積層凹凸面を十分に閉塞できる
ものであればよい。すなわち、燃料電池運転時にはマニ
ホールドにガスが供給されるので、このときにシール層
は粘性を有し、運転の停止時又は中止時には非粘性であ
って、シール面よシ漏出しないものがよい。このような
点からシール層を構成する混合物中のオイルと樹脂粉末
又は無機化合物粉末との混合比率、オイルの分子量、粉
末の粒径等選定することが望″ましい。
本発明によれば、ガスケットと電池本体との間に燃料電
池運転温度で粘性を有するソール層を介在させたので電
池製作上及びｒ圧油積層作業上の寸法の許容差を吸収し
、′電池本体とマニホールド間の気密性の優れたシール
構造が得られ、運転圧力の制御が容易となｐｌまた、ガ
スの混合による爆発の危険のない安全な燃料トイ池が饅
られる。
池運転温度で粘性を有するソール層を介在させたので電
池製作上及びｒ圧油積層作業上の寸法の許容差を吸収し
、′電池本体とマニホールド間の気密性の優れたシール
構造が得られ、運転圧力の制御が容易となｐｌまた、ガ
スの混合による爆発の危険のない安全な燃料トイ池が饅
られる。
第１図（ａ）は従来の燃料電池を示す部分縦断面図、第
１図（ｂ）は第１図（ａ）の一部所面した側面図、第２
図は従来の燃料電池の要部拡大断面図、第３図（ａ）及
び（ｂ）は燃料電池の積層構成及びシール層の塗布位置
を示す正面図及び側面図、第４図（ａ）は本発明の一実
施例を示す燃料電池の要部拡大断面図、第４図（ｂ）は
第４図（、）のＡ矢視図、第５図は本発明の効果を示す
実験結果図、第６図、第７図及び第８図はそれぞれ本発
明の燃料・電池の他の実施例を示す要部拡大断面図でお
る。 １・・・電池本体、３・・・マニホールド、６・・・混
合物、惰１（２） 笥２（２） 舅３図 箋４−図
１図（ｂ）は第１図（ａ）の一部所面した側面図、第２
図は従来の燃料電池の要部拡大断面図、第３図（ａ）及
び（ｂ）は燃料電池の積層構成及びシール層の塗布位置
を示す正面図及び側面図、第４図（ａ）は本発明の一実
施例を示す燃料電池の要部拡大断面図、第４図（ｂ）は
第４図（、）のＡ矢視図、第５図は本発明の効果を示す
実験結果図、第６図、第７図及び第８図はそれぞれ本発
明の燃料・電池の他の実施例を示す要部拡大断面図でお
る。 １・・・電池本体、３・・・マニホールド、６・・・混
合物、惰１（２） 笥２（２） 舅３図 箋４−図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一対のガス拡散電極と、前記ガス拡散電極間に配置
された電解質を保持するマトリックスとを有する単位電
池を、複数個積層して電池本体を形成し、該電池本体の
側面にガス拡散電極へガスを供給及び排出するマニホー
ルドを配置し、前記電池本体とマニホールドとをガスケ
ットを介してシールした燃料電池において、少なくとも
前記ガスケットと前記電池本体との間隙に燃料電池運転
温度で粘性を有するシール層を介在させたことを特徴と
する燃料電池。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記粘性を有する
シール層が、耐熱、耐酸性を有し且つ燃料電池運転温度
においてその蒸気圧が極微小なオイル状物質と、耐熱、
耐酸化を有する樹脂の粉末との混合物からなることを特
徴とする燃料電池。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記粘性を有する
シール層が、耐熱、耐酸性を有し、且つ燃料電池運転温
度においてその蒸気圧が極微／ＪＸなオイル状物質と、
耐熱、耐酸性及び電気絶縁性を有する無機化置物粉末と
の混合物力＼らなることを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166682A JPS6059669A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166682A JPS6059669A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059669A true JPS6059669A (ja) | 1985-04-06 |
| JPH0252390B2 JPH0252390B2 (ja) | 1990-11-13 |
Family
ID=15835774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58166682A Granted JPS6059669A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059669A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4849308A (en) * | 1988-03-17 | 1989-07-18 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Manifold seal for fuel cell stack assembly |
| EP1443579A3 (en) * | 2002-07-19 | 2004-08-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Seal structure of fuel cell unit and manufacturing method of the same |
| JP2013545236A (ja) * | 2010-10-29 | 2013-12-19 | ユーティーシー パワー コーポレイション | 燃料電池アッセンブリシール構成 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4028324A (en) * | 1975-12-16 | 1977-06-07 | United Technologies Corporation | High temperature seal material and method for manufacturing the same |
| JPS588726U (ja) * | 1981-07-09 | 1983-01-20 | ダイハツ工業株式会社 | 減速時の空燃比制御装置 |
| JPS59132573A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 積層形燃料電池 |
| JPS6144370U (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-24 | マツダ株式会社 | 自動車の側部車体構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS588726B2 (ja) * | 1978-09-21 | 1983-02-17 | 日産自動車株式会社 | 計器の取付構造 |
-
1983
- 1983-09-12 JP JP58166682A patent/JPS6059669A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4028324A (en) * | 1975-12-16 | 1977-06-07 | United Technologies Corporation | High temperature seal material and method for manufacturing the same |
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| JPS59132573A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 積層形燃料電池 |
| JPS6144370U (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-24 | マツダ株式会社 | 自動車の側部車体構造 |
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| US4849308A (en) * | 1988-03-17 | 1989-07-18 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Manifold seal for fuel cell stack assembly |
| EP1443579A3 (en) * | 2002-07-19 | 2004-08-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Seal structure of fuel cell unit and manufacturing method of the same |
| JP2013545236A (ja) * | 2010-10-29 | 2013-12-19 | ユーティーシー パワー コーポレイション | 燃料電池アッセンブリシール構成 |
| EP2633579A4 (en) * | 2010-10-29 | 2016-12-28 | Audi Ag | FUEL CELL ASSEMBLY SEAL ARRANGEMENT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0252390B2 (ja) | 1990-11-13 |
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