JPS61116768A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS61116768A JPS61116768A JP59237990A JP23799084A JPS61116768A JP S61116768 A JPS61116768 A JP S61116768A JP 59237990 A JP59237990 A JP 59237990A JP 23799084 A JP23799084 A JP 23799084A JP S61116768 A JPS61116768 A JP S61116768A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- manifold
- insulating
- resistant
- cell stack
- 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.)
- Pending
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
- H01M8/24—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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- 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】
［発明の技術分野］
本発明は燃料電池に係り、燃料電池スタックとマニホー
ルドとの絶縁および気密構造の改良を図った燃料電池に
関する。
ルドとの絶縁および気密構造の改良を図った燃料電池に
関する。
［発明の技術的背景とその問題点コ
従来、燃料の有しているエネルギーを直接電気的エネル
ギーに変換する装置として燃料電池が知られている。の
燃料電池は通常、電解質を挾んで一対の多孔質電極を配
置するとともに、一方の電極背面に水素等の燃料ガスを
接触させ、また他方の電極の背面に酸素等の酸化剤ガス
を接触させ、このとき起こる電気化学的反応を利用して
、上記電極間から電気エネルギーを取り出すようにした
ものであり、前記燃料ガスと酸化剤ガスが供給されてい
る限り高い変換効率で電気エネルギーを取り出すことが
できるものである。
ギーに変換する装置として燃料電池が知られている。の
燃料電池は通常、電解質を挾んで一対の多孔質電極を配
置するとともに、一方の電極背面に水素等の燃料ガスを
接触させ、また他方の電極の背面に酸素等の酸化剤ガス
を接触させ、このとき起こる電気化学的反応を利用して
、上記電極間から電気エネルギーを取り出すようにした
ものであり、前記燃料ガスと酸化剤ガスが供給されてい
る限り高い変換効率で電気エネルギーを取り出すことが
できるものである。
第４図は、上記原理に基づく特にリン酸を電解質とした
、燃料電池の構成例を斜視図にて示したものである。本
燃料電池は、図示のように電解質としてリン酸を含浸し
たマトリックスを挾んで、互いに直交する方向にガス流
通用の溝が規則的に複数本平行に設けられた通常炭素材
から成る一対の多孔質電極を配置して成る単位セルを複
数個積層し、かつ締付部材により適切な締付圧力で締付
けて一体に形成された燃料電池スタック１と、この燃料
電池スタック１の外側面部に気密性および絶縁性を保持
した状態で夫々対向して取付けられ、かつ図示しない供
給管または排出管を介して反応ガスを供給または排出す
るための各マニホールド２とから構成している。
、燃料電池の構成例を斜視図にて示したものである。本
燃料電池は、図示のように電解質としてリン酸を含浸し
たマトリックスを挾んで、互いに直交する方向にガス流
通用の溝が規則的に複数本平行に設けられた通常炭素材
から成る一対の多孔質電極を配置して成る単位セルを複
数個積層し、かつ締付部材により適切な締付圧力で締付
けて一体に形成された燃料電池スタック１と、この燃料
電池スタック１の外側面部に気密性および絶縁性を保持
した状態で夫々対向して取付けられ、かつ図示しない供
給管または排出管を介して反応ガスを供給または排出す
るための各マニホールド２とから構成している。
ところで上述の如き燃料電池においては、マニホールド
２と燃料電池スタック１との気密性および絶縁性を保持
するために、従来これらの間にシート状の絶縁パツキン
を装着して使用している。
２と燃料電池スタック１との気密性および絶縁性を保持
するために、従来これらの間にシート状の絶縁パツキン
を装着して使用している。
しかし乍ら、燃料電池を２００℃前後の高温で運転する
と、金属部材からなるマニホールド２と炭素剤からなる
燃料電池スタック１との熱膨張の相違により、絶縁パツ
キンは当接する部分において、すれ合いが起こり、絶縁
パツキンのずれ或いは破損事故が発生する。この絶縁パ
ツキンのずれ或いは破損事故が発生すると、燃料電池ス
タック１とマニホールド２との気密性および絶縁性を保
持できなくなり、安定した電池性能を長期間にわたって
維持することが不可能となる。
と、金属部材からなるマニホールド２と炭素剤からなる
燃料電池スタック１との熱膨張の相違により、絶縁パツ
キンは当接する部分において、すれ合いが起こり、絶縁
パツキンのずれ或いは破損事故が発生する。この絶縁パ
ツキンのずれ或いは破損事故が発生すると、燃料電池ス
タック１とマニホールド２との気密性および絶縁性を保
持できなくなり、安定した電池性能を長期間にわたって
維持することが不可能となる。
［発明の目的］
本発明は上記のような・問題を解決するために成された
もので、その目的とするところは絶縁パツキンを多重化
してスライド面を形成することにより、燃料電池スタッ
クとマニホールドとの熱膨張の相違を吸収して絶縁バッ
キングのずれ或いは破損事故を防止し、もって両者の気
密性および絶縁性を保持し長期間にわたって安定した電
池性能を維持することが可能な燃料電池を提供すること
にある。
もので、その目的とするところは絶縁パツキンを多重化
してスライド面を形成することにより、燃料電池スタッ
クとマニホールドとの熱膨張の相違を吸収して絶縁バッ
キングのずれ或いは破損事故を防止し、もって両者の気
密性および絶縁性を保持し長期間にわたって安定した電
池性能を維持することが可能な燃料電池を提供すること
にある。
［発明の概要］
上記目的を達成するために本発明では、耐熱。
耐電解質性を有する絶縁シートを挾んで耐熱、耐Ｎ解質
性を有する一対の絶縁パツキンを配置して成る気密・絶
縁保持部材を、燃料電池スタックとマニホールドとの間
に装着する構成とすることによって、上記絶縁シートと
絶縁パツキンとの界面で気密性および絶縁性を保持した
状態で、熱膨張の相違から起こる燃料電池スタックとマ
ニホールドとのずれを吸収するようにしたことを特徴と
する。
性を有する一対の絶縁パツキンを配置して成る気密・絶
縁保持部材を、燃料電池スタックとマニホールドとの間
に装着する構成とすることによって、上記絶縁シートと
絶縁パツキンとの界面で気密性および絶縁性を保持した
状態で、熱膨張の相違から起こる燃料電池スタックとマ
ニホールドとのずれを吸収するようにしたことを特徴と
する。
［発明の実施例］
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は、本発明による燃料電池の構成例を平面図
にて示したもので、第４図と同一部分には同一符号を付
してその説明をする。つまり第１図は、第４図における
燃料電池スタック１とその側面の各マニホールド２との
間に、耐熱。
る。第１図は、本発明による燃料電池の構成例を平面図
にて示したもので、第４図と同一部分には同一符号を付
してその説明をする。つまり第１図は、第４図における
燃料電池スタック１とその側面の各マニホールド２との
間に、耐熱。
耐電解質性を有する絶縁シート３を挾んで耐熱。
耐電解質性を有する一対の絶縁パツキン４ａ、４ｂを配
置して成る気密・絶縁保持部材を装着して構成するよう
にしたものである。
置して成る気密・絶縁保持部材を装着して構成するよう
にしたものである。
ここで、絶縁パツキン４ａ、４ｂは例えばボアテックス
３３００ （日本ピラー−社製）の如き四弗化エチレン
（ＰＴＦＥ）からなる絶縁パツキンを用いる。そして実
際には、一方のボアテックス４ａは燃料電池スタック１
に、また他方のボアテックス４ｂはマニホールド２に、
耐熱、耐電解質性を有する例えば弗素系の接着剤を用い
て夫々接着する。さらにボアテックス４ｂを接着したマ
ニホールド２は、例えばテフロンからなる絶縁シート３
を介して、ボアテックス４ａを接着した燃料電池スタッ
ク１に取り付ける。このようにすることにより、ボアテ
ックス４ａと絶縁シート３およびボアテックス４ｂと絶
縁シート３の界面で、気密性・絶縁性を保持した状態で
スライド面を形成する。
３３００ （日本ピラー−社製）の如き四弗化エチレン
（ＰＴＦＥ）からなる絶縁パツキンを用いる。そして実
際には、一方のボアテックス４ａは燃料電池スタック１
に、また他方のボアテックス４ｂはマニホールド２に、
耐熱、耐電解質性を有する例えば弗素系の接着剤を用い
て夫々接着する。さらにボアテックス４ｂを接着したマ
ニホールド２は、例えばテフロンからなる絶縁シート３
を介して、ボアテックス４ａを接着した燃料電池スタッ
ク１に取り付ける。このようにすることにより、ボアテ
ックス４ａと絶縁シート３およびボアテックス４ｂと絶
縁シート３の界面で、気密性・絶縁性を保持した状態で
スライド面を形成する。
かかる構成の本実施例の燃料電池においては、燃料電池
の起動、停止に伴なう温度の昇、降によって発生する燃
料電池スタック１とマニホールド２との熱膨張の差によ
る延びの違いを、絶縁シート３と、その両側のボアテッ
クス４ａ、４ｂとの界面で吸収でき、もってマニホール
ド２と燃料電池スタック１との間のスライドに伴なう絶
縁パツキンであるボアテックス４ａ 、’４ｂのずれ或
いは破損を防止して、高い気密性および絶縁性を保持す
ることができる。また、絶縁パツキンであるボアテック
ス４ａ 、４ｂおよび絶縁シートであるテフロン３は耐
熱、耐電解質性に優れていることから、燃料電池の長時
間運転に対しシール材の腐食から発生するガス濡れ発生
も防止することができる。その結果、気密性および絶縁
性を十分に保持し、長期間にわたって安定した電池性能
を持続することが可能な燃料電池を得ることができる。
の起動、停止に伴なう温度の昇、降によって発生する燃
料電池スタック１とマニホールド２との熱膨張の差によ
る延びの違いを、絶縁シート３と、その両側のボアテッ
クス４ａ、４ｂとの界面で吸収でき、もってマニホール
ド２と燃料電池スタック１との間のスライドに伴なう絶
縁パツキンであるボアテックス４ａ 、’４ｂのずれ或
いは破損を防止して、高い気密性および絶縁性を保持す
ることができる。また、絶縁パツキンであるボアテック
ス４ａ 、４ｂおよび絶縁シートであるテフロン３は耐
熱、耐電解質性に優れていることから、燃料電池の長時
間運転に対しシール材の腐食から発生するガス濡れ発生
も防止することができる。その結果、気密性および絶縁
性を十分に保持し、長期間にわたって安定した電池性能
を持続することが可能な燃料電池を得ることができる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、次
のようにしても実施することができるものである。
のようにしても実施することができるものである。
燃料電池スタック１の側面に設ける絶縁シート３は、絶
縁シート３のマニホールド２内側へのずれ込みを防止す
るため、マニホールド２への取付は時に第１図に示す如
くＬ字形に折り曲げて取付けるようにしてもよい。
縁シート３のマニホールド２内側へのずれ込みを防止す
るため、マニホールド２への取付は時に第１図に示す如
くＬ字形に折り曲げて取付けるようにしてもよい。
また、マニホールド２の熱膨張による延びは長手方向、
つまり燃料電池スタック１の高さ方向が大きい。この高
さ方向のマニホールド２の延びが大きいため、ボアテッ
クス４ａ 、４ｂと絶縁シート３が正規の位置からずれ
る。そこで、これを防止するため、第２図に示す如く、
マニホールド２のボアテックス装着部所にボアテックス
４ｂのずれを防止するためのｌｔ５を、また燃料電池ス
タック１のボアテックス装着部所にボアテックス４ａの
ずれを防止するための＊６を設けるようにする。
つまり燃料電池スタック１の高さ方向が大きい。この高
さ方向のマニホールド２の延びが大きいため、ボアテッ
クス４ａ 、４ｂと絶縁シート３が正規の位置からずれ
る。そこで、これを防止するため、第２図に示す如く、
マニホールド２のボアテックス装着部所にボアテックス
４ｂのずれを防止するためのｌｔ５を、また燃料電池ス
タック１のボアテックス装着部所にボアテックス４ａの
ずれを防止するための＊６を設けるようにする。
これにより、マニホールド２のスライドできる面が、ボ
アテックス４ａ、４ｂと絶縁シート３の界面に制限され
ることになる。なお本実施例では、マニホールド２およ
び燃料電池スタック１の両方に溝を設けたが、いずれが
一方のみでもよいことは言うまでもない。
アテックス４ａ、４ｂと絶縁シート３の界面に制限され
ることになる。なお本実施例では、マニホールド２およ
び燃料電池スタック１の両方に溝を設けたが、いずれが
一方のみでもよいことは言うまでもない。
一方、上記実施例では燃料電池スタック１とマニホール
ド２との間でスライドできる構成をとっているため、燃
料電池の起動、停止を繰り返すとマニホールド２は正規
の位置からずれる。そこでこれを防止するため、第１図
および第３図の斜視図に示す如くマニホールド２の横ず
れ防止用の治具７を隣接するマニホールド２間に取付け
る。この場合、マニホールド２のずれ防止用治具７は、
マニホールド２のコーナ一部に複数箇所取付けることに
よりずれ防止機能を十分に発揮することができる。
ド２との間でスライドできる構成をとっているため、燃
料電池の起動、停止を繰り返すとマニホールド２は正規
の位置からずれる。そこでこれを防止するため、第１図
および第３図の斜視図に示す如くマニホールド２の横ず
れ防止用の治具７を隣接するマニホールド２間に取付け
る。この場合、マニホールド２のずれ防止用治具７は、
マニホールド２のコーナ一部に複数箇所取付けることに
よりずれ防止機能を十分に発揮することができる。
Ｃ発明の効果コ
以上説明したように本発明によれば、絶縁パツキンを多
重化してスライド面を形成する構成としたので、燃料電
池スタックとマニホールドとの熱膨張の相違を吸収して
絶縁パツキンのずれ或いは破損事故を防止し、もって両
者の気密性および絶縁性を保持し長期間にわたって安定
した電池性能を維持することが可能な燃料電池が提供で
きる。
重化してスライド面を形成する構成としたので、燃料電
池スタックとマニホールドとの熱膨張の相違を吸収して
絶縁パツキンのずれ或いは破損事故を防止し、もって両
者の気密性および絶縁性を保持し長期間にわたって安定
した電池性能を維持することが可能な燃料電池が提供で
きる。
図および第３図は本発明の他の実施例を示す側面図およ
び斜視図、第４図は燃料電池を示す斜視図である。 １・・・燃料電池スタック、２・・・マニホールド、３
・・・絶縁シート、４ａ、４ｂ・・・絶縁パツキン、５
゜６・・・ずれ防止用溝、７・・・ずれ防止用治具。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図
び斜視図、第４図は燃料電池を示す斜視図である。 １・・・燃料電池スタック、２・・・マニホールド、３
・・・絶縁シート、４ａ、４ｂ・・・絶縁パツキン、５
゜６・・・ずれ防止用溝、７・・・ずれ防止用治具。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図
Claims (4)
- （１）電解質を含浸したマトリックスを挟んで一対の多
孔質電極を配置して成り、かつ前記各電極に反応ガスで
ある燃料ガスおよび酸化剤ガスが流通している条件下で
電気エネルギーを出力する単位セルを複数個積層して形
成した燃料電池にスタックと、この燃料電池スタックの
側面に夫々対向して配置されかつ供給管及び排出管を介
して前記反応ガスを供給及び排出するためのマニホール
ドとを備えて成る燃料電池において、前記燃料電池スタ
ックとマニホールドとの間に、耐熱、耐電解質性を有す
る絶縁シートを挾んで耐熱、耐電解質性を有する一対の
絶縁パッキンを配置して成る気密・絶縁保持部材を装着
して構成したことを特徴とする燃料電池。 - （２）マニホールドの横ずれ防止用の治具を隣接するマ
ニホールド間に取付けるようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載の燃料電池。 - （３）耐熱、耐電解質性を有する絶縁パッキンのずれ防
止用の溝を、燃料電池スタックおよびマニホールドの少
なくとも一方の絶縁パッキン装着部所に設けるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の燃
料電池。 - （４）耐熱、耐電解質性を有する絶縁シートを折り曲げ
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237990A JPS61116768A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237990A JPS61116768A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61116768A true JPS61116768A (ja) | 1986-06-04 |
Family
ID=17023479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59237990A Pending JPS61116768A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61116768A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017509123A (ja) * | 2014-03-18 | 2017-03-30 | レインツ デッチタングス ゲー エム ベー ハー | 電気化学システム |
-
1984
- 1984-11-12 JP JP59237990A patent/JPS61116768A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017509123A (ja) * | 2014-03-18 | 2017-03-30 | レインツ デッチタングス ゲー エム ベー ハー | 電気化学システム |
| JP2021012888A (ja) * | 2014-03-18 | 2021-02-04 | レインツ デッチタングス ゲー エム ベー ハー | 電気化学システム |
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