JPS62177871A - 燃料電池のセル構造 - Google Patents
燃料電池のセル構造Info
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- JPS62177871A JPS62177871A JP61017752A JP1775286A JPS62177871A JP S62177871 A JPS62177871 A JP S62177871A JP 61017752 A JP61017752 A JP 61017752A JP 1775286 A JP1775286 A JP 1775286A JP S62177871 A JPS62177871 A JP S62177871A
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- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
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Classifications
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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
- H01M8/241—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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- H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
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- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
-
- 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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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〕
本発明は燃料電池のセル構造に関するものである。
一般に、燃料電池本体は、陰極板と陽極板の間に電解質
マトリックスを挟んで単セルを構成し、この単セルを複
数個直列に積層したセルに対し、陰極板側に水素ガスを
供給すると共に陽極板側に空気を供給し、この水素ガス
と空気とを反応させて水と電気を発生するようになって
いる。
マトリックスを挟んで単セルを構成し、この単セルを複
数個直列に積層したセルに対し、陰極板側に水素ガスを
供給すると共に陽極板側に空気を供給し、この水素ガス
と空気とを反応させて水と電気を発生するようになって
いる。
このような積層体からなるセルには、その外側にマニホ
ルドが付設されており、このマニホルドを介して上述し
た水素ガスと空気がそれぞれ陰極板と陽極板に供給され
るようになっている。ところが、このように外側に付設
されたマニホルドはセルの全体構造を大型化すると共に
、複数個の単セルをスタックするときの組付は作業を非
常に面倒にする。
ルドが付設されており、このマニホルドを介して上述し
た水素ガスと空気がそれぞれ陰極板と陽極板に供給され
るようになっている。ところが、このように外側に付設
されたマニホルドはセルの全体構造を大型化すると共に
、複数個の単セルをスタックするときの組付は作業を非
常に面倒にする。
本発明の目的は、セル構造の全体をコンパクトにし、し
かも複数個の単セルをスタックするとき単に積み重ねる
だけで組付けられる燃料電池のセル構造を提供すること
にある。
かも複数個の単セルをスタックするとき単に積み重ねる
だけで組付けられる燃料電池のセル構造を提供すること
にある。
上記目的を達成する本発明は、電解質マトリックスの両
側に陽極と陰極の電極板を配置して単セルを構成し、こ
の単セルの複数個を直列に積層した燃料電池において、
前記電極板を保持用の枠板の中に組み込み、この枠板に
ガス供給用のマニホルドを内設したことを特（敦とする
ものである。
側に陽極と陰極の電極板を配置して単セルを構成し、こ
の単セルの複数個を直列に積層した燃料電池において、
前記電極板を保持用の枠板の中に組み込み、この枠板に
ガス供給用のマニホルドを内設したことを特（敦とする
ものである。
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第１図は本発明による燃料電池本体を構成する単セルを
分解して示したもので、■は陰極板、２は陽極板、３は
燐酸等の電解液を含浸した電解質マトリックスである。
分解して示したもので、■は陰極板、２は陽極板、３は
燐酸等の電解液を含浸した電解質マトリックスである。
これら陰極板１．陽極板２．電解質マトリックス３は、
それぞれ枠板４． ５． ６の中に一体に組み込まれた
状態で積層されることにより単セルＳを構成する。
それぞれ枠板４． ５． ６の中に一体に組み込まれた
状態で積層されることにより単セルＳを構成する。
陰極板１と陽極板２の電極板は、第２，３図に示すよう
に片面に多数の平行な溝１ａ、・〜・−、ｌａ；２ａ、
−・・−１２ａをそれぞれ設けている。このような電極
板を組み込んだ枠板４．５は、上記溝１ ａ 、 −−
−−−−・＋ １ ａ ； ２ ａ 、’−−−−−
−・・、２ａの両端部に対応して溝状のマニホルド７、
−・・−・、’７；８．−・−・−１８を内設し、かつ
それぞれに貫通孔９．・−・・−・・、９．１０．−・
−・・１ｏを設けている。さらにこの枠板４，５は、上
記マニホルド？ 、 −−−−−−−、７ｉ ８ 、
・・−・−・、８の設けられない辺部に、別の貫通孔１
１．・・・−・−・、１１；１２゜・・・・−１１２を
設け、また互いに対向する隅部にも貫通孔１３．１３を
設けている。
に片面に多数の平行な溝１ａ、・〜・−、ｌａ；２ａ、
−・・−１２ａをそれぞれ設けている。このような電極
板を組み込んだ枠板４．５は、上記溝１ ａ 、 −−
−−−−・＋ １ ａ ； ２ ａ 、’−−−−−
−・・、２ａの両端部に対応して溝状のマニホルド７、
−・・−・、’７；８．−・−・−１８を内設し、かつ
それぞれに貫通孔９．・−・・−・・、９．１０．−・
−・・１ｏを設けている。さらにこの枠板４，５は、上
記マニホルド？ 、 −−−−−−−、７ｉ ８ 、
・・−・−・、８の設けられない辺部に、別の貫通孔１
１．・・・−・−・、１１；１２゜・・・・−１１２を
設け、また互いに対向する隅部にも貫通孔１３．１３を
設けている。
このように枠板４，５に組み込まれた陰極板１と陽極板
２とは、第１図に示すように溝１ａ。
２とは、第１図に示すように溝１ａ。
・・−−−−−、１ａ ； ２ ａ、・−・−・・、２
ａ側をそれぞれ電解質マトリックス３に対面させないよ
うに反対側に向け、かつ画板の溝１ａ、−・−・・、ｌ
ａと２ａ 、−・・−＋２ａとが互いに直交する関係に
なるように配置されている。
ａ側をそれぞれ電解質マトリックス３に対面させないよ
うに反対側に向け、かつ画板の溝１ａ、−・−・・、ｌ
ａと２ａ 、−・・−＋２ａとが互いに直交する関係に
なるように配置されている。
一方、電解質マトリックス３を組み込んだ枠板６には、
その上下に配置した電極板の枠板４゜５内のそれぞれ３
個ずつの貫通孔９，９．９；１２．１２．１２に対応し
て３個の貫通孔１４゜１４．１４が設けられ、また同じ
く３個ずつの貫通孔１０，１０，１０；１１，１１．１
１に対応して３個の貫通孔１５．１５．１５が設けられ
ている。また、同じく隅部の貫通孔１３゜１３に対応し
て溝１６．１６が設けられている。
その上下に配置した電極板の枠板４゜５内のそれぞれ３
個ずつの貫通孔９，９．９；１２．１２．１２に対応し
て３個の貫通孔１４゜１４．１４が設けられ、また同じ
く３個ずつの貫通孔１０，１０，１０；１１，１１．１
１に対応して３個の貫通孔１５．１５．１５が設けられ
ている。また、同じく隅部の貫通孔１３゜１３に対応し
て溝１６．１６が設けられている。
この溝１６は内側の電解質マトリックス３まで延長し、
その電解質マトリックス３に連通している。
その電解質マトリックス３に連通している。
上述のように構成された単セルＳは、第４図に示すよう
に複数個が分離板１７を相互間に介在させてスタックさ
れ、さらにその積層体の両外側に集電板１８．１８を配
置し、抑え板１９゜１９を介してボルト２０によって一
体に締付は固定される。分離板１７には、第１図に示す
ように、上述した枠板４，６．５の貫通孔９，１４．１
２に対応して貫通孔２１が、また貫通孔１１．１５．１
０に対応して貫通孔２２が、さらに貫通孔１３および溝
１６に対応して貫通孔２３がそれぞれ設けられている。
に複数個が分離板１７を相互間に介在させてスタックさ
れ、さらにその積層体の両外側に集電板１８．１８を配
置し、抑え板１９゜１９を介してボルト２０によって一
体に締付は固定される。分離板１７には、第１図に示す
ように、上述した枠板４，６．５の貫通孔９，１４．１
２に対応して貫通孔２１が、また貫通孔１１．１５．１
０に対応して貫通孔２２が、さらに貫通孔１３および溝
１６に対応して貫通孔２３がそれぞれ設けられている。
このように複数個の単セルが積層されたセル構成におい
て、水素ガスは矢印Ａのように、互いに連通関係になっ
ている貫通孔９． １４． １２．２１へ供給され、マ
ニホルド７を経て陰極板１の多数の溝１ ａ＊ ’−・
−１１ａへ分配供給される。また、空気は矢印Ｂのよう
に、互いに連通関係の貫通孔１１．１５．１０．２２へ
供給され、マニホルド８を経て陽極板２の多数の溝２ａ
、・−・−・、２ａへ分配供給される。また、電解液は
矢印Ｃのように、互いに連通関係の貫通孔１３．２３お
よび溝１６へ供給され、溝１６を経て電解質マトリック
ス３に供給される。このように供給された水素ガスと空
気とは、電解質マトリックス３を介して反応を行うこと
により水と電気を発生し、その負電気は上方の集電板１
８に集められ、また正電気は下方の集電板１８に集めら
れるようになっている。
て、水素ガスは矢印Ａのように、互いに連通関係になっ
ている貫通孔９． １４． １２．２１へ供給され、マ
ニホルド７を経て陰極板１の多数の溝１ ａ＊ ’−・
−１１ａへ分配供給される。また、空気は矢印Ｂのよう
に、互いに連通関係の貫通孔１１．１５．１０．２２へ
供給され、マニホルド８を経て陽極板２の多数の溝２ａ
、・−・−・、２ａへ分配供給される。また、電解液は
矢印Ｃのように、互いに連通関係の貫通孔１３．２３お
よび溝１６へ供給され、溝１６を経て電解質マトリック
ス３に供給される。このように供給された水素ガスと空
気とは、電解質マトリックス３を介して反応を行うこと
により水と電気を発生し、その負電気は上方の集電板１
８に集められ、また正電気は下方の集電板１８に集めら
れるようになっている。
上述したセル構造によると、電極板を組み込んだ枠４，
５の中にマニホルド７．８が内設された構成になってい
るから、従来のように別部品からなるマニホルドが積層
体の外側にスペースをとることがな（なり、全体をコン
パクトにすることができる。また、複数個の単セルＳを
スタックするときは、枠板と共に単に積み重ねるだけで
よいため、組付は作業を極めて而単にすることができる
。
５の中にマニホルド７．８が内設された構成になってい
るから、従来のように別部品からなるマニホルドが積層
体の外側にスペースをとることがな（なり、全体をコン
パクトにすることができる。また、複数個の単セルＳを
スタックするときは、枠板と共に単に積み重ねるだけで
よいため、組付は作業を極めて而単にすることができる
。
上述したように本発明は、電解質マトリックスの両側に
陽極と陰極の電極板を配置して単セルを構成し、この単
セルの複数個を直列に積層した燃料電池において、前記
電極板を保持用の枠板の中に組み込み、この枠板にガス
供給用のマニホルドを内設したので、マニホルドが積層
体の外側でスペースをとることがな（、全体をコンパク
トにすることができる。しかも、複数個の単セルをスタ
ックするとき、枠板ごと単に積み重ねるだけでよいため
組付は作業を簡単にすることができる。
陽極と陰極の電極板を配置して単セルを構成し、この単
セルの複数個を直列に積層した燃料電池において、前記
電極板を保持用の枠板の中に組み込み、この枠板にガス
供給用のマニホルドを内設したので、マニホルドが積層
体の外側でスペースをとることがな（、全体をコンパク
トにすることができる。しかも、複数個の単セルをスタ
ックするとき、枠板ごと単に積み重ねるだけでよいため
組付は作業を簡単にすることができる。
第１図は本発明の実施例によるセル構造の単セルを分解
して示す斜視図、第２図は同単セルを構成する枠付き電
極板の平面図、第３図は同枠付き電極板の底面図、第４
図は複数個の同単セルをスタックした状態を示す正面図
である。 １・・−陰極板（電極板）、 ２・・・陽極板（電極板
）、 ３・−電解質マトリックス、 ４，５゜６−・
−枠板、 ７．８−マニホルド。
して示す斜視図、第２図は同単セルを構成する枠付き電
極板の平面図、第３図は同枠付き電極板の底面図、第４
図は複数個の同単セルをスタックした状態を示す正面図
である。 １・・−陰極板（電極板）、 ２・・・陽極板（電極板
）、 ３・−電解質マトリックス、 ４，５゜６−・
−枠板、 ７．８−マニホルド。
Claims (1)
- 電解質マトリックスの両側に陽極と陰極の電極板を配置
して単セルを構成し、この単セルの複数個を直列に積層
した燃料電池において、前記電極板を保持用の枠板の中
に組み込み、この枠板にガス供給用のマニホルドを内設
したことを特徴とする燃料電池のセル構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61017752A JPS62177871A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 燃料電池のセル構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61017752A JPS62177871A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 燃料電池のセル構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62177871A true JPS62177871A (ja) | 1987-08-04 |
Family
ID=11952469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61017752A Pending JPS62177871A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 燃料電池のセル構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62177871A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01197972A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 平板型固体電解質型燃料電池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60253170A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 積層燃料電池 |
-
1986
- 1986-01-31 JP JP61017752A patent/JPS62177871A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60253170A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 積層燃料電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01197972A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 平板型固体電解質型燃料電池 |
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