JPS6139457A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS6139457A JPS6139457A JP59160523A JP16052384A JPS6139457A JP S6139457 A JPS6139457 A JP S6139457A JP 59160523 A JP59160523 A JP 59160523A JP 16052384 A JP16052384 A JP 16052384A JP S6139457 A JPS6139457 A JP S6139457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manifold
- battery body
- fuel cell
- metal frame
- fuel
- 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
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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
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- 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、特に電池本体とマニホールド
間の気密性を良好にし、かつマニホールドの取り付け、
取り外し作業を容易に行ない得るようにした燃料電池に
関するものである。
間の気密性を良好にし、かつマニホールドの取り付け、
取り外し作業を容易に行ない得るようにした燃料電池に
関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
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。こ
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、一方の電極の背面に水素等の流体燃
料を接触させ、また他方の電極の背面に酸素等の流体酸
化剤を接触させ、このときに起る電気化学反応を利用し
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、前記値燃料と酸化剤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。こ
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、一方の電極の背面に水素等の流体燃
料を接触させ、また他方の電極の背面に酸素等の流体酸
化剤を接触させ、このときに起る電気化学反応を利用し
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、前記値燃料と酸化剤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１図は、この種の従来の燃料電池の構成を示す部分縦
断面図である。図において、１は積層セルであり、酸化
剤である空気の流通路および燃料である水素の流通路を
有する一対のガス拡散電極間に電解質を保持するマトリ
ックスを配して成る単位セルを、複数個積層して形成さ
れる。また、この積層セル１はその上下をシール用導体
２で挾みこまれ、さらにその上下に配置された締付金具
３により１８Ｍ方向に締付固定して電池本体が形成され
てルする。さらに、このように積層した電池本体に空気
及び水素を供給及び排気するものとして、電池本体の測
面にマニホールド４を、フッ素ゴム系の成形パッキング
５を配置すると共に電池本体と成形パッキング５の間に
フッ素樹脂系のシール材（例えばフロロシリコン）６を
介在させて固着し、各単位セルに一括して空気および水
素を供給、排出するように構成している。
断面図である。図において、１は積層セルであり、酸化
剤である空気の流通路および燃料である水素の流通路を
有する一対のガス拡散電極間に電解質を保持するマトリ
ックスを配して成る単位セルを、複数個積層して形成さ
れる。また、この積層セル１はその上下をシール用導体
２で挾みこまれ、さらにその上下に配置された締付金具
３により１８Ｍ方向に締付固定して電池本体が形成され
てルする。さらに、このように積層した電池本体に空気
及び水素を供給及び排気するものとして、電池本体の測
面にマニホールド４を、フッ素ゴム系の成形パッキング
５を配置すると共に電池本体と成形パッキング５の間に
フッ素樹脂系のシール材（例えばフロロシリコン）６を
介在させて固着し、各単位セルに一括して空気および水
素を供給、排出するように構成している。
ところで、上述したように従来の燃料電池においては、
電池本体と上下シール用導体２がマニホールド４と接す
る部分は、フッ素ゴム系の成形パッキング５とフッ素樹
脂系のシール材６とによりシールされているが、その拡
大図を第２図に示すごとく、積層セル１には単位セルフ
及びセパレーター８の製作時に生ずる寸法誤差、及び電
池積層時に生ずる作業誤差のために、フッ素ゴム系の成
形パッキング５の当接する面に凸凹が生じ、シール材６
を塗布しても完全に凹部を充填しきれず、空隙７が発生
する恐れがある。その結果、この空隙７からガスリーフ
が生じてしまい、電池性能は低下しかつ適正な圧力制御
運転が出来ないばかりではな（、水素と酸素の混合によ
り爆発の危険性が生じる等の種々の問題点がある。また
、一度マニホールド４を固着してしまうと、シール材６
としてフロロシリコン６を使用しているため、電池本体
修理ｉ等におけるマニホールド３の取り外し及びその後
の再取り付けに多大の苦労を要する等の問題がある。
電池本体と上下シール用導体２がマニホールド４と接す
る部分は、フッ素ゴム系の成形パッキング５とフッ素樹
脂系のシール材６とによりシールされているが、その拡
大図を第２図に示すごとく、積層セル１には単位セルフ
及びセパレーター８の製作時に生ずる寸法誤差、及び電
池積層時に生ずる作業誤差のために、フッ素ゴム系の成
形パッキング５の当接する面に凸凹が生じ、シール材６
を塗布しても完全に凹部を充填しきれず、空隙７が発生
する恐れがある。その結果、この空隙７からガスリーフ
が生じてしまい、電池性能は低下しかつ適正な圧力制御
運転が出来ないばかりではな（、水素と酸素の混合によ
り爆発の危険性が生じる等の種々の問題点がある。また
、一度マニホールド４を固着してしまうと、シール材６
としてフロロシリコン６を使用しているため、電池本体
修理ｉ等におけるマニホールド３の取り外し及びその後
の再取り付けに多大の苦労を要する等の問題がある。
［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、その目的は電池本体とマニホールド間の気密性を
良好にし、かつマニホールドの取り外し及び取り付は作
業を容易に行なうことが可能な信頼性の高い燃料電池を
提供することにある。
ので、その目的は電池本体とマニホールド間の気密性を
良好にし、かつマニホールドの取り外し及び取り付は作
業を容易に行なうことが可能な信頼性の高い燃料電池を
提供することにある。
［発明のｌｌＮ要］
上記目的を達成するために本発明では、燃料および酸化
剤が流通する燃料流通路および酸化剤流通路を有する一
対のガス拡散電極間に、電解質を保持するマトリックス
を配してなる単位セルを複数個積層して電池本体を形成
し、この電池本体の測面にガス拡散電極へ燃料および酸
化剤を夫々供給および排出するマニ・ホールドを配置し
、かつこのマニホールドと電池本体間をシールして構成
される燃料電池において、上記マニホールドと電池本体
間に、電池本体側およびマニホールド側の夫々の側に電
気絶縁性、耐酸性を有するゴム製の成形パッキングが配
置されて成る金属製枠を介在させて成ることを特徴とす
る燃料電池。
剤が流通する燃料流通路および酸化剤流通路を有する一
対のガス拡散電極間に、電解質を保持するマトリックス
を配してなる単位セルを複数個積層して電池本体を形成
し、この電池本体の測面にガス拡散電極へ燃料および酸
化剤を夫々供給および排出するマニ・ホールドを配置し
、かつこのマニホールドと電池本体間をシールして構成
される燃料電池において、上記マニホールドと電池本体
間に、電池本体側およびマニホールド側の夫々の側に電
気絶縁性、耐酸性を有するゴム製の成形パッキングが配
置されて成る金属製枠を介在させて成ることを特徴とす
る燃料電池。
［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３図（ａ）および（ｂ ）は、本発明による燃料
電池の構成例を示す部分測面図および正面図である。但
し、図において第１図および第２図と同一部分には同一
符号を付して示しである。
る。第３図（ａ）および（ｂ ）は、本発明による燃料
電池の構成例を示す部分測面図および正面図である。但
し、図において第１図および第２図と同一部分には同一
符号を付して示しである。
本実施例では、積層セル１を上下からシール用導体２で
はさみ込んで成る電池本体測面とマニホールド４との間
に１両者の接する面に対応する形状と寸法を有する金属
製枠８を設置するものであるゎこの場合、金５１！製捧
８の電池本体側には、金属製枠８と同程度の寸法および
形状の電気絶縁性および耐酸性を有するゴム製の成形パ
ッキング５を接着配置する。また、上記金属製枠８のマ
ニホールド４側には、そこに設けた溝１０に電気絶縁性
および耐酸性を有するゴム製の成形パッキング９を収納
配置する。
はさみ込んで成る電池本体測面とマニホールド４との間
に１両者の接する面に対応する形状と寸法を有する金属
製枠８を設置するものであるゎこの場合、金５１！製捧
８の電池本体側には、金属製枠８と同程度の寸法および
形状の電気絶縁性および耐酸性を有するゴム製の成形パ
ッキング５を接着配置する。また、上記金属製枠８のマ
ニホールド４側には、そこに設けた溝１０に電気絶縁性
および耐酸性を有するゴム製の成形パッキング９を収納
配置する。
次に、上記のように構成した燃料電池において、まず電
池本体側のゴム製の成形パッキング５が接する凸凹面は
、フッ素樹脂系のシール材６を塗布して凹部を埋め、あ
る程度の平面性をもたせた状態でゴム製の成形パッキン
グ５を配置した金属製枠８とシールされる。但し、この
ままでは従来通り第２図で示す様な空隙７を生じる恐れ
があるため、電池本体測面に金属製枠８を取り付けた後
、金属製枠８の内側からシール材６であるフロロシリコ
ンを凹部に充填塗布することで、電池本体と金属製枠８
との間により高いシール性が（Ｑられる。
池本体側のゴム製の成形パッキング５が接する凸凹面は
、フッ素樹脂系のシール材６を塗布して凹部を埋め、あ
る程度の平面性をもたせた状態でゴム製の成形パッキン
グ５を配置した金属製枠８とシールされる。但し、この
ままでは従来通り第２図で示す様な空隙７を生じる恐れ
があるため、電池本体測面に金属製枠８を取り付けた後
、金属製枠８の内側からシール材６であるフロロシリコ
ンを凹部に充填塗布することで、電池本体と金属製枠８
との間により高いシール性が（Ｑられる。
また、金属製枠８とマニホールド４間のシールは、両者
とも金属平面どうしの接触であるので、ゴム製の成形パ
ッキング９を介在させて締付けるだけで十分な信頼性の
高いシール構造となる。
とも金属平面どうしの接触であるので、ゴム製の成形パ
ッキング９を介在させて締付けるだけで十分な信頼性の
高いシール構造となる。
一方、積層セル１の空気および水素の供給および排出は
マニホールド４を介して行なわれるが、供給ガスに異物
σ混入等によるマニホールド４内のガス流れ異常、およ
び積層セル１に取り付けた信号線の異常、ざらには電池
本体と金ｆｉｉ製枠８間とのリーク等の事故が生じ、修
理のためにマニホールド４の取り外しが必要となる時は
、金属製枠８とマニホールド４と間の締付を外すのみで
極めて容易に完了する。
マニホールド４を介して行なわれるが、供給ガスに異物
σ混入等によるマニホールド４内のガス流れ異常、およ
び積層セル１に取り付けた信号線の異常、ざらには電池
本体と金ｆｉｉ製枠８間とのリーク等の事故が生じ、修
理のためにマニホールド４の取り外しが必要となる時は
、金属製枠８とマニホールド４と間の締付を外すのみで
極めて容易に完了する。
上述したように本発明の燃料電池によれば、っぎのよう
な効果が得られるものである。まず、マニホールド４と
電池本体との間に金属製枠８を介在させ、電池本体と金
属製枠８とを接着した後、金属製枠８の内側からもセル
積層特注じる凸凹面にシール材６である７０口シリコン
を塗布充填可能な様に構成したので、電池本体とマニホ
ールド４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るばかりでなく、ガスの混合に
よる爆発の危険のない安全なものとすることができるも
のである。また、運転中にマニホールド４内で異常が生
じ、修理のためにマニホールド４の取り外し及び再取り
付けの必要が生じた時でも、金属製枠８とマニホールド
４の締付けを外すのみで極めて容易に行なうことができ
るものである。
な効果が得られるものである。まず、マニホールド４と
電池本体との間に金属製枠８を介在させ、電池本体と金
属製枠８とを接着した後、金属製枠８の内側からもセル
積層特注じる凸凹面にシール材６である７０口シリコン
を塗布充填可能な様に構成したので、電池本体とマニホ
ールド４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るばかりでなく、ガスの混合に
よる爆発の危険のない安全なものとすることができるも
のである。また、運転中にマニホールド４内で異常が生
じ、修理のためにマニホールド４の取り外し及び再取り
付けの必要が生じた時でも、金属製枠８とマニホールド
４の締付けを外すのみで極めて容易に行なうことができ
るものである。
次に、第４図（ａ）〜（ｅ）は本発明の他の実施例を示
すもので、同図（ａ）、（ｂ）は燃料電池の測面図、平
面図、同図（Ｃ）は単位セルの平面図、同図（ｄ＞、（
ｅ）はシール用導体の平面図、測面図である。但し、第
３図＜ａ ） （ｂ’）と同一部分には同一符号を付
して示している。
すもので、同図（ａ）、（ｂ）は燃料電池の測面図、平
面図、同図（Ｃ）は単位セルの平面図、同図（ｄ＞、（
ｅ）はシール用導体の平面図、測面図である。但し、第
３図＜ａ ） （ｂ’）と同一部分には同一符号を付
して示している。
本実施例においては、第４図＜Ｃンに示す様に単位セル
は四角を切り取ったもの、また第４図（ｄ ） （ｅ
）に示す様にシール性導体を成形したものを使用し、
これを積層することによって第４図（ａ）および（ｂ）
に示す様に、四辺を枠取りした電池本体が形成される。
は四角を切り取ったもの、また第４図（ｄ ） （ｅ
）に示す様にシール性導体を成形したものを使用し、
これを積層することによって第４図（ａ）および（ｂ）
に示す様に、四辺を枠取りした電池本体が形成される。
また、前記枠取りに十分合致する様なコム製の成形パッ
キング５を、シール材６であるフロロシリコンを介在さ
せて電池本体測面をシールすることにより、より一層電
池本体とマニホールド間で気密性を有する構造が得られ
るものである。
キング５を、シール材６であるフロロシリコンを介在さ
せて電池本体測面をシールすることにより、より一層電
池本体とマニホールド間で気密性を有する構造が得られ
るものである。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、電池本体とマニホ
ールド間の気密性を良好にし、かつマニホールドの取り
付け、取り外し作業を容易に行なうことが可能な極めて
信頼性の高い燃料電池が提供できる。
ールド間の気密性を良好にし、かつマニホールドの取り
付け、取り外し作業を容易に行なうことが可能な極めて
信頼性の高い燃料電池が提供できる。
第１図は従来の燃料電池を示す部分縦断面図、第２図は
第１図における要部拡大断面図、第３図（ａ ＞および
（１） ンは本発明の一実施例を示す測面図および正面
図、第４図（ａ ）および（ｂ）は本発明の他の実施例
を示す測面図および平面図、第４図（Ｃ）は同実施例の
単位セルを示す平面図、第４図（ｄ ）および（ｅ）は
同実施例の、シール用導体を示す平面図および測面図で
ある。 １・・・積層セル、２・・・シール用導体、４・・・マ
ニホールド、５，９・・・成形パッキング、６・・・シ
ール材（７０口シリコン）、８・・・金属製枠、７・・
・空隙、１０・・・溝。
第１図における要部拡大断面図、第３図（ａ ＞および
（１） ンは本発明の一実施例を示す測面図および正面
図、第４図（ａ ）および（ｂ）は本発明の他の実施例
を示す測面図および平面図、第４図（Ｃ）は同実施例の
単位セルを示す平面図、第４図（ｄ ）および（ｅ）は
同実施例の、シール用導体を示す平面図および測面図で
ある。 １・・・積層セル、２・・・シール用導体、４・・・マ
ニホールド、５，９・・・成形パッキング、６・・・シ
ール材（７０口シリコン）、８・・・金属製枠、７・・
・空隙、１０・・・溝。
Claims (4)
- （１）燃料および酸化剤が流通する燃料流通路および酸
化剤流通路を有する一対のガス拡散電極間に電解質を保
持するマトリックスを配してなる単位セルを複数個積層
して電池本体を形成し、前記電池本体の測面にガス拡散
電極へ燃料および酸化剤を夫々供給および排出するマニ
ホールドを配置し、かつ前記マニホールドと電池本体間
をシールして構成される燃料電池において、前記マニホ
ールドと電池本体間に、電池本体側およびマニホールド
側の夫々の側に電気絶縁性、耐酸性を有するゴム製の成
形パッキングが配置されて成る金属製枠を介在させて成
ることを特徴とする燃料電池。 - （２）特許請求の範囲第（１）項に記載のものにおいて
、電池本体と成形パッキングが配置された金属製枠との
間に耐リン酸性のフッ素樹脂系シール材を介在させたこ
とを特徴とする燃料電池。 - （３）特許請求の範囲第（１）項に記載のものにおいて
、前記金属枠のマニホールド側に凹部を形成し、この凹
部にゴム製の成形パッキングを配置したことを特徴とす
る燃料電池。 - （４）特許請求の範囲第（２）項に記載のものにおいて
、電池本体に前記金属製枠を配置し、この金属製枠の内
側より、フッ素樹脂系シール材を塗布、充填したことを
特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59160523A JPS6139457A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59160523A JPS6139457A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139457A true JPS6139457A (ja) | 1986-02-25 |
Family
ID=15716797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59160523A Pending JPS6139457A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139457A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103140A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | 株式会社竹中工務店 | 多層建物の柱梁の仕口構造 |
| JPH01190842A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-07-31 | Kajima Corp | 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁構造物の施工方法 |
| JP2008010279A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池及び燃料電池の製造方法 |
| KR100957371B1 (ko) | 2008-05-09 | 2010-05-11 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 스택 절연 장치 |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP59160523A patent/JPS6139457A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103140A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | 株式会社竹中工務店 | 多層建物の柱梁の仕口構造 |
| JPH01190842A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-07-31 | Kajima Corp | 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁構造物の施工方法 |
| JP2008010279A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池及び燃料電池の製造方法 |
| KR100957371B1 (ko) | 2008-05-09 | 2010-05-11 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 스택 절연 장치 |
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