JPS61206176A - Fuel cell - Google Patents
Fuel cellInfo
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- JPS61206176A JPS61206176A JP60046599A JP4659985A JPS61206176A JP S61206176 A JPS61206176 A JP S61206176A JP 60046599 A JP60046599 A JP 60046599A JP 4659985 A JP4659985 A JP 4659985A JP S61206176 A JPS61206176 A JP S61206176A
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- electrolyte
- grooves
- electrode
- retaining plate
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/242—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
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- 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
Abstract
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、電解質保持性向上に
好適な電解質シール構造及び、横荷重でセパレータがず
れることを防止する構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a fuel cell, and particularly to an electrolyte seal structure suitable for improving electrolyte retention and a structure that prevents separators from shifting due to lateral loads.
従来の燃料電池は、セルスタック時の位置ずれ防止方法
として1例えば特開昭59−75567号公報に示され
る様に、セルスタックとマニホルド間にシールパツキン
を二重に介装し、セルスタックとマニホルドに位置ずれ
防止の凹部又は、凸部を設けることにより気密性を維持
しているものがあるとなっていたので、この構造は、シ
ールパツキンを二重に介装しているので、構造的に複雑
でかっ、パツキンの加工性が、よくない欠点があった。In conventional fuel cells, as a method for preventing positional shift during cell stacking, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-75567, a seal packing is double interposed between the cell stack and the manifold. Some manifolds maintain airtightness by providing recesses or protrusions to prevent misalignment, but this structure has two sealing pads interposed, making it difficult to maintain structural integrity. However, it was complicated and the workability of the packing was poor.
本発明の目的は、電解質板のウェットシールを利用して
、外周端面よりガスの漏洩を防止し、長寿命化を計るこ
と及び、セルスタック時において地震などによる水平荷
重によって、ずれることを防止することを提供すること
にある6
〔発明の概要〕
燃料電池の電解質は、電解質保持板の細孔中に電解質の
表面張力を利用して保持されていることにある。従って
圧力差が生じると、電解質が流出してしまい電池性能が
低下することにある。また、燃料電池は、反応ガス圧力
を高くすることにより、発電効率が高くなり、さらにガ
ス流路面積も小さくでき、小型化が容易にできる。燃料
電池は、セシスタック時において、セパレータのずれが
、縦方向の流れに影響する。The purpose of the present invention is to prevent gas leakage from the outer peripheral end face by using a wet seal of the electrolyte plate, thereby prolonging the service life, and to prevent shifting due to horizontal loads such as earthquakes during cell stacking. [Summary of the Invention] The electrolyte of a fuel cell is held in the pores of an electrolyte holding plate using the surface tension of the electrolyte. Therefore, when a pressure difference occurs, the electrolyte flows out and the battery performance deteriorates. Furthermore, by increasing the reactant gas pressure, the fuel cell has higher power generation efficiency, and the gas flow path area can also be reduced, making it easier to downsize. When fuel cells are stacked, misalignment of separators affects the flow in the vertical direction.
本発明は各セパレータに穴を設け、その穴に電気絶縁性
を有するピンを取付け、積層構造物としたことを特徴と
するものである。The present invention is characterized in that each separator is provided with a hole, and an electrically insulating pin is attached to the hole to form a laminated structure.
以下、本発明の構造を、溶融炭酸塩型燃料電池に用いた
場合の実施例を添付図を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples in which the structure of the present invention is applied to a molten carbonate fuel cell will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は、本発明構造を用いた電池積層体の一部を示し
たものである。FIG. 1 shows a part of a battery stack using the structure of the present invention.
電解質保持板1の上面にカソード極(空気極)2があり
、また下面にアノード極(燃料極)3がある。それを2
枚のセパレータ4で挾み、それを積み重ねて、積層電池
が構成されている。A cathode electrode (air electrode) 2 is provided on the upper surface of the electrolyte holding plate 1, and an anode electrode (fuel electrode) 3 is provided on the lower surface. That 2
A stacked battery is constructed by sandwiching two separators 4 and stacking them.
セパレータ4の上下面には、直交する溝があり上面の溝
は、空気流路5を形成し、また下面の溝は燃料流路6を
形成している。また、セパレータ4には、対角方向に、
ピン六8を設けることにより積層時の位置ずれを防ぐ効
果がある。The separator 4 has perpendicular grooves on its upper and lower surfaces, the grooves on the upper surface forming air passages 5 and the grooves on the lower surface forming fuel passages 6. In addition, the separator 4 has, diagonally,
Providing the pin 68 has the effect of preventing positional displacement during stacking.
セパレータ4の、ガス流路部5,6を形成している電解
質保持板1の外周端面ば、ウェットシール14によりガ
スの漏洩を防止する構造とし、気密性を計ることのでき
る効果がある。The outer peripheral end surface of the electrolyte holding plate 1 forming the gas flow passages 5 and 6 of the separator 4 is structured to prevent gas leakage by a wet seal 14, which has the effect of measuring airtightness.
第2図は、本発明構造実施例の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a structural embodiment of the present invention.
本発明の特徴は、電解質保持板1の外周端面にウェット
シール部14を設けることにより、多孔質な電解質保持
板1の細孔中に表面張力で保持されている電解質の圧力
差による移動を防ぎ、電解質保持板1の電解質保持力を
向上させ、燃料電池の高性能長寿命化が、可能となる。A feature of the present invention is that by providing a wet seal portion 14 on the outer peripheral end surface of the electrolyte holding plate 1, movement of the electrolyte held by surface tension in the pores of the porous electrolyte holding plate 1 due to the pressure difference is prevented. , the electrolyte holding power of the electrolyte holding plate 1 is improved, and the high performance and long life of the fuel cell becomes possible.
また、上下セパレータ4に挾まれるびン9は、電気絶縁
性を有するものとすることが必要であり、さらに、電池
作動温度が高く腐食雰囲気中であることから、耐熱性耐
食性も必要である。このような部材は、セラミックスの
アルミナ材で形成されている。また。Further, the bottle 9 sandwiched between the upper and lower separators 4 needs to have electrical insulation properties, and also needs to have heat resistance and corrosion resistance since the battery operating temperature is high and in a corrosive atmosphere. Such a member is made of ceramic alumina material. Also.
電解質保持板1はピン9の内側に、セットするような構
造を目的としている。また、電池構成部材(セパレータ
4.電極2,3.電解質保持板1)相互の密性を良くし
て、内部抵抗を減少させ、電池効率を上げることが、望
ましい。さらにこのような条件を保持することは、地震
力などが発生した場合に、横ずれを起こさない構造を考
える必要がある。2枚のセパレータ4の間に、ピン9を
、ピン六8に、挿入して積層する。このような方式を繰
り返し、高さをかせぐ方式とする。The electrolyte holding plate 1 is designed to be set inside the pin 9. Furthermore, it is desirable to improve the mutual density of the battery components (separator 4, electrodes 2, 3, electrolyte holding plate 1) to reduce internal resistance and increase battery efficiency. Furthermore, in order to maintain these conditions, it is necessary to consider a structure that will not cause lateral slippage in the event of an earthquake force. A pin 9 is inserted into a pin 68 between two separators 4 to stack them. This method is repeated to increase the height.
第3図は、本発明構造実施例の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a structural embodiment of the present invention.
本発明の特徴は、電解質保持板1の外周端面付近に、積
層する時ピンが貫通穴15を、設けることにしている。A feature of the present invention is that holes 15 are provided in the vicinity of the outer peripheral end surface of the electrolyte holding plate 1 for pins to pass through during stacking.
貫通穴15を設けることにより、セパレータ4の形状を
よりコンパクト化することができる。貫通穴15はピン
9とある程度の間隔をもたせる。地震時の電解質保持板
の移動などを考えた上で9貫通穴を設定することにより
、電解質保持板1の割れなどを防止することができる。By providing the through holes 15, the shape of the separator 4 can be made more compact. The through hole 15 is provided with a certain distance from the pin 9. By setting the nine through holes in consideration of the movement of the electrolyte holding plate during an earthquake, cracking of the electrolyte holding plate 1 can be prevented.
さらに、将来において、積層技術に関する耐震構造とし
ての効果がある。Furthermore, in the future, it will be effective as an earthquake-resistant structure related to lamination technology.
第4図は、本発明積層構造実施例の断面図である。本発
明の特徴は、第2図に示す電解質保持板1の外側にピン
9を配置した構造をとっているかこの装置においては、
ピン9の代わりに、積層用の捧7を用いていることでピ
ン9構造より、耐震性などは、優れている効果がある。FIG. 4 is a sectional view of an embodiment of the laminated structure of the present invention. A feature of the present invention is that the device has a structure in which pins 9 are arranged on the outside of the electrolyte holding plate 1 shown in FIG.
By using the laminated support 7 instead of the pin 9, the structure has better earthquake resistance than the pin 9 structure.
その他は、第2図に示す構造を、積層化したものである
。The rest of the structure is a laminate of the structure shown in FIG.
第5歯は、本発明構造物(第1図)の、積層実施例の概
要図を示すもの、である。The fifth tooth shows a schematic diagram of a laminated embodiment of the structure of the present invention (FIG. 1).
本実施例では、第1図の構造物を、積層したものを示し
たものである。セパレータ4を積層し。In this embodiment, the structures shown in FIG. 1 are stacked. Separator 4 is laminated.
その上面に、上締め付板10があり、また下面に下締め
付板13がある。締め付板10,13に。There is an upper tightening plate 10 on its upper surface, and a lower tightening plate 13 on its lower surface. To the tightening plates 10 and 13.
ボルト12を通して、ナツト11で、締め付で、積層電
池が、構成されている。このような形状において、ガス
が均一に流れることは、電池効率を上げるための効果が
ある。A stacked battery is constructed by passing the bolt 12 through and tightening the nut 11. In such a shape, uniform gas flow has the effect of increasing battery efficiency.
本発明によれば、電解質保持板のウェットシール部を利
用して外周端面からの漏洩を防ぐことができるので、高
性能と長寿命を向上した燃料電池となる効果がある。According to the present invention, leakage from the outer peripheral end face can be prevented by using the wet seal portion of the electrolyte retaining plate, thereby providing a fuel cell with improved performance and long life.
さらに、セルスタック時においては、セパレータがお互
いに位置ずれを防ぐ構造としたので、縦方向と横方向の
ガスの流れを均一にすることが出来る。これらのことか
ら、ガス流れの安定化及び、電解質保持板外周端面から
漏洩を防ぐことを、計り、今後、セルの大型化・積層技
術の確立に大きい効果がある。Furthermore, since the structure is such that the separators are prevented from shifting relative to each other during cell stacking, the gas flow in the vertical and horizontal directions can be made uniform. From these points, it is possible to stabilize the gas flow and prevent leakage from the outer peripheral end surface of the electrolyte holding plate, which will have a great effect on increasing the size of cells and establishing stacking technology in the future.
第1図は本発明構造の一実施例の概要図、第2図は本発
明の構造の一実施例の断面図、第3図は本発明構造実施
例の断面図、第4図は本発明積層構造実施例の断面図、
第5図は本発明構造物の積層状態の概要図である。
1・・・電解質保持板、2・・・カソード、3・・・7
ノード、4・・・セパレータ、5・・・燃料流路、6・
・・空気流路。
13・・・下締め付板、14・・・ウェットシール部。Fig. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the structure of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the structure of the present invention, Fig. 3 is a sectional view of an embodiment of the structure of the present invention, and Fig. 4 is a schematic diagram of an embodiment of the structure of the present invention. A cross-sectional view of a laminated structure example,
FIG. 5 is a schematic diagram of the laminated state of the structure of the present invention. 1... Electrolyte holding plate, 2... Cathode, 3... 7
node, 4... separator, 5... fuel flow path, 6...
...Air flow path. 13... Lower tightening plate, 14... Wet seal part.
Claims (1)
ガス拡散良好な電極があり、その電解質保持板と両電極
を上下からセパレータで挾み、セパレータと電極の間に
反応ガス流路を持つ様な構造となつている燃料電池にお
いて、各セパレータに穴を設け、その穴に電気絶縁性を
有するピンを取付け、積層構造物としたことを、特徴と
する燃料電池。1. On the upper and lower surfaces of a porous electrolyte plate, there are electrodes that are porous and have good diffusion of reactive gases, and the electrolyte holding plate and both electrodes are sandwiched between separators from above and below, and a reactive gas flow path is created between the separators and the electrodes. What is claimed is: 1. A fuel cell having a structure in which each separator has a hole, and a pin having electrical insulation properties is attached to the hole to form a laminated structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60046599A JPS61206176A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60046599A JPS61206176A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Fuel cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61206176A true JPS61206176A (en) | 1986-09-12 |
Family
ID=12751761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60046599A Pending JPS61206176A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Fuel cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61206176A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007123191A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Panasonic Corporation | Solid state polymer type fuel cell |
-
1985
- 1985-03-11 JP JP60046599A patent/JPS61206176A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007123191A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Panasonic Corporation | Solid state polymer type fuel cell |
US7541108B2 (en) | 2006-04-21 | 2009-06-02 | Panasonic Corporation | Solid polymer fuel cell |
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