JPS62271366A - 燃料電池のスタツク締付構造 - Google Patents
燃料電池のスタツク締付構造Info
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- JPS62271366A JPS62271366A JP61112767A JP11276786A JPS62271366A JP S62271366 A JPS62271366 A JP S62271366A JP 61112767 A JP61112767 A JP 61112767A JP 11276786 A JP11276786 A JP 11276786A JP S62271366 A JPS62271366 A JP S62271366A
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- 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】
３、発明の詳細な説明
〔発明の技術分野〕
本発明は燃料電池のスタック締付構造に関するものであ
る。
る。
一般に燃料電池は、陽極板と陰極板の間にリン酸等の電
解液を含浸した電解質マトリックスを挟んで電池セルを
構成し、この電池セルを複数層のスタックにし、このス
タックを両端から締付板により締め付けて構成されてお
り、上記陽極板側に空気（酸素）を供給すると共に、陰
極板側に水素を供給し、水素と酸素とを反応さて水と電
気エネルギを発生させる発電機構になっている。
解液を含浸した電解質マトリックスを挟んで電池セルを
構成し、この電池セルを複数層のスタックにし、このス
タックを両端から締付板により締め付けて構成されてお
り、上記陽極板側に空気（酸素）を供給すると共に、陰
極板側に水素を供給し、水素と酸素とを反応さて水と電
気エネルギを発生させる発電機構になっている。
このような燃料電池において、上記スタックは面全体を
均一な締付力で締め付けられることが重要である。この
均一な締付力によって、電解液や空気、水素等の漏れを
防止し、また電池セルの破損を防止し、それによって発
電効率を上げたり、電池寿命を延長したりすることがで
きるようになるからである。
均一な締付力で締め付けられることが重要である。この
均一な締付力によって、電解液や空気、水素等の漏れを
防止し、また電池セルの破損を防止し、それによって発
電効率を上げたり、電池寿命を延長したりすることがで
きるようになるからである。
従来、このようにスタックに均一な締付力を与えるため
に、ナツト締付時のトルク管理を極めて厳密に行うにう
していた。しかし、このような厳密なトルク管理は締付
作業性を低下させ、生産性を下げる原因になっていた。
に、ナツト締付時のトルク管理を極めて厳密に行うにう
していた。しかし、このような厳密なトルク管理は締付
作業性を低下させ、生産性を下げる原因になっていた。
本発明の目的は、スタックの締付操作を容易にしながら
均一な締付力が与えられるようにする燃料電池のスタッ
ク締付構造を提供することにある。
均一な締付力が与えられるようにする燃料電池のスタッ
ク締付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、複数層の電池セルからな
るスタックを、両端に端板を介して締付板により締め付
けた燃料電池において、前記締付板と端板との間にバネ
を介在させたことを特徴とするものである。
るスタックを、両端に端板を介して締付板により締め付
けた燃料電池において、前記締付板と端板との間にバネ
を介在させたことを特徴とするものである。
第３図において、１は電池セルであり、陽極板２と陰極
板３との間に、リン酸等の電解液を含浸した板状の電解
質マトリックス４を挟むことにより構成されている。こ
のような電池セル１はセパレータ５を介して多段に積層
されてスタック１０を構成している。このスタック１０
は、両端にそれぞれ集電板６，６が配置され、さらに絶
縁板７，７を介して端板８．８が当てられ、その状態で
後述する第１，２図のような締付構造によって固定され
るようになっている。
板３との間に、リン酸等の電解液を含浸した板状の電解
質マトリックス４を挟むことにより構成されている。こ
のような電池セル１はセパレータ５を介して多段に積層
されてスタック１０を構成している。このスタック１０
は、両端にそれぞれ集電板６，６が配置され、さらに絶
縁板７，７を介して端板８．８が当てられ、その状態で
後述する第１，２図のような締付構造によって固定され
るようになっている。
６ａは集電端子で、上述のように締付固定されるとき、
絶縁板７および端板８の孔７ａ、３ａを貫通して外側に
突出するよ・うになっている。
絶縁板７および端板８の孔７ａ、３ａを貫通して外側に
突出するよ・うになっている。
上記セパレータ５は、陽極板２に対面する側に多数の案
内ｍ ５ ａ 、 −・−・・−５ａを有し、また陰
極板３に対面する側には多数の案内溝５ｂ、−・−５ｂ
ををし、これら案内４５ａと５ｂとは互いに交差する関
係になっている。ただし、最外側に配置したセパレータ
は、片面だけに案内溝５ａまたは５ｂを有しており、ま
た中間位置のいくつかのセパレータには冷却板９が設け
られ、この冷却板９の冷却通路６に水、空気等の冷却・
流体を′流すようになっている。
内ｍ ５ ａ 、 −・−・・−５ａを有し、また陰
極板３に対面する側には多数の案内溝５ｂ、−・−５ｂ
ををし、これら案内４５ａと５ｂとは互いに交差する関
係になっている。ただし、最外側に配置したセパレータ
は、片面だけに案内溝５ａまたは５ｂを有しており、ま
た中間位置のいくつかのセパレータには冷却板９が設け
られ、この冷却板９の冷却通路６に水、空気等の冷却・
流体を′流すようになっている。
このような案内溝５ａ、５ｂのうち、陽極板２側に対面
する案内溝５ａには空気（酸素）が供給され、また陰極
板３に対面する案内溝５ｂには水素が供給され、それぞ
れが電解質マトリックス４の電解液と接触して電気化学
反応を行い水と電気エネルギとを発生するようになって
いる。
する案内溝５ａには空気（酸素）が供給され、また陰極
板３に対面する案内溝５ｂには水素が供給され、それぞ
れが電解質マトリックス４の電解液と接触して電気化学
反応を行い水と電気エネルギとを発生するようになって
いる。
第１図および第２図は上述したスタック１０の締付構造
を示している。スタ・ツク１０は上下両端にそれぞれ端
板８．８を配置し、その状態でヘース板となる下側の締
付板１１の上にｉ！３２置され、その上部側の端板８の
上に複数個（この実施例では５個）のバネｌ ３ 、−
−−−−・−１１３を介してＸ形をした締付！Ｊｉ１２
が載せられている。
を示している。スタ・ツク１０は上下両端にそれぞれ端
板８．８を配置し、その状態でヘース板となる下側の締
付板１１の上にｉ！３２置され、その上部側の端板８の
上に複数個（この実施例では５個）のバネｌ ３ 、−
−−−−・−１１３を介してＸ形をした締付！Ｊｉ１２
が載せられている。
ベース側の締付板１１の四つの隅部と上部側のＸ形をし
た締付板１２の四つの端部との間には、それぞれスペー
サ１４．−・−・・−１１４を介して締付ボルト１５．
・−・−，１５が通され、それら締付ボルトＩ ５、−
−−一・、１５の両端にナンド１６゜−・・−１１６が
螺合し、そのナンド１６．−・・−。
た締付板１２の四つの端部との間には、それぞれスペー
サ１４．−・−・・−１１４を介して締付ボルト１５．
・−・−，１５が通され、それら締付ボルトＩ ５、−
−−一・、１５の両端にナンド１６゜−・・−１１６が
螺合し、そのナンド１６．−・・−。
１６を３周整することにより両本帝イ寸牟反１１，１２
が締め付けられ、それによってスタック１０が締め付け
られるようになっている。
が締め付けられ、それによってスタック１０が締め付け
られるようになっている。
上述のようにナンド１６の調整によりスタック１０が締
め付けられるとき、締付板１２からスタック１０へ与え
られる締付力は、複数のバ２、１３、−−−−・・、１
３の弾性力を介して与えられるため、スタック１０の面
方向に均一に分布される。゛また、このときのナンド１
６による締付操作は、バネ１３の弾性力で締付力が自己
調節されながら行われるため、ナツト締付けのトルク管
理は従来のように厳密である必要はなく、かなり援和さ
れたものになる。したがって、その締付作業を容易にす
ることができる。
め付けられるとき、締付板１２からスタック１０へ与え
られる締付力は、複数のバ２、１３、−−−−・・、１
３の弾性力を介して与えられるため、スタック１０の面
方向に均一に分布される。゛また、このときのナンド１
６による締付操作は、バネ１３の弾性力で締付力が自己
調節されながら行われるため、ナツト締付けのトルク管
理は従来のように厳密である必要はなく、かなり援和さ
れたものになる。したがって、その締付作業を容易にす
ることができる。
このようにスタック１０に対し均一な締付力分布を与え
るには、端板８と締付板１２との間に配置するバネ１３
は複数個にしてお（ことがよい。特に、第２図に示すよ
うに端板８の表面中心にバネ１３を１個置き、この中心
のバネ１３に対し他のバネ１３．・−ｍ−−−・、１３
を点対称となるように配置すれば、一層均一な締付力分
布を得ることができる。
るには、端板８と締付板１２との間に配置するバネ１３
は複数個にしてお（ことがよい。特に、第２図に示すよ
うに端板８の表面中心にバネ１３を１個置き、この中心
のバネ１３に対し他のバネ１３．・−ｍ−−−・、１３
を点対称となるように配置すれば、一層均一な締付力分
布を得ることができる。
また、ナンド１６の調整による締め付けには、図に示す
ように両線付仮１１．１２の間にスペーサ１４を介在さ
せてお（ことがよく、このスペーサ１４によって締付限
界が規定されるため、一層確実で均一な締付力分布が得
られるようになる。
ように両線付仮１１．１２の間にスペーサ１４を介在さ
せてお（ことがよく、このスペーサ１４によって締付限
界が規定されるため、一層確実で均一な締付力分布が得
られるようになる。
また、上記バネ１３は使用時の振動に対する緩衝性も有
するため、特に可搬型の燃料電池の場合に有利であり、
電池セルを振動に対する破損から保護することができる
。
するため、特に可搬型の燃料電池の場合に有利であり、
電池セルを振動に対する破損から保護することができる
。
なお、上述した実施例では、バネ１３にコイルバネを使
用したが、このコイルバネに限られることなく、例えば
皿バネなどを使用するようにしてもよい。
用したが、このコイルバネに限られることなく、例えば
皿バネなどを使用するようにしてもよい。
上述したように本発明は、複数層の電池セルからなるス
タックを、両端に端板を介して締付板により締め付けた
燃料電池において、前記締付板と端板との間にバネを介
在させる構成にしたので、締付板を締め付けていくとき
のスタックに対する締付力をバネの弾性力によって自己
調整し、スタックの全面に均一に分布させること力くで
きる。また、バネの自己８周整によってナツトの締付ト
ルクの管理も緩和されるため、締付操作を容易にするこ
とができる。
タックを、両端に端板を介して締付板により締め付けた
燃料電池において、前記締付板と端板との間にバネを介
在させる構成にしたので、締付板を締め付けていくとき
のスタックに対する締付力をバネの弾性力によって自己
調整し、スタックの全面に均一に分布させること力くで
きる。また、バネの自己８周整によってナツトの締付ト
ルクの管理も緩和されるため、締付操作を容易にするこ
とができる。
第１図は本発明の実施例からなる燃料電池を一部破断し
て示す正面図、第２図は同平面図、第３図は電池セルの
スタックを締付固定する前の分解状態で示す斜視図であ
る。 １・・・電池セル、 ８・・・端板、 １０・・・
スタック、 １１．１２・・・締付板、 １３・・
・バネ、１４・・・スペーサ、 １５・・・締付ボル
ト、 １６・・・ナツト。
て示す正面図、第２図は同平面図、第３図は電池セルの
スタックを締付固定する前の分解状態で示す斜視図であ
る。 １・・・電池セル、 ８・・・端板、 １０・・・
スタック、 １１．１２・・・締付板、 １３・・
・バネ、１４・・・スペーサ、 １５・・・締付ボル
ト、 １６・・・ナツト。
Claims (2)
- （１）複数層の電池セルからなるスタックを、両端に端
板を介して締付板により締め付けた燃料電池において、
前記締付板と端板との間にバネを介在させたことを特徴
とする燃料電池のスタック締付構造。 - （２）バネを端板の表面中心に１個配置し、この中心の
バネに対し他のバネを点対称に配置した特許請求の範囲
第１項記載の燃料電池のスタック締付構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112767A JPS62271366A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 燃料電池のスタツク締付構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112767A JPS62271366A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 燃料電池のスタツク締付構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62271366A true JPS62271366A (ja) | 1987-11-25 |
Family
ID=14595001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61112767A Pending JPS62271366A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 燃料電池のスタツク締付構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62271366A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0750797A1 (en) * | 1994-02-23 | 1997-01-02 | William R. Richards | Fuel cell having uniform compressive stress distribution over active area |
| WO2006049019A1 (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 高分子電解質形燃料電池 |
| WO2006049018A1 (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 高分子電解質形燃料電池 |
| WO2008084808A1 (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-17 | Panasonic Corporation | 燃料電池 |
| JP2011258409A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池スタック |
-
1986
- 1986-05-19 JP JP61112767A patent/JPS62271366A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0750797A1 (en) * | 1994-02-23 | 1997-01-02 | William R. Richards | Fuel cell having uniform compressive stress distribution over active area |
| EP0750797A4 (en) * | 1994-02-23 | 2000-02-09 | William R Richards | FUEL CELL WITH EVEN PRESSURE VOLTAGE DISTRIBUTION OVER ACTIVE AREA |
| WO2006049019A1 (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 高分子電解質形燃料電池 |
| WO2006049018A1 (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 高分子電解質形燃料電池 |
| WO2008084808A1 (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-17 | Panasonic Corporation | 燃料電池 |
| US8728682B2 (en) | 2007-01-09 | 2014-05-20 | Panasonic Corporation | Fuel cell having a fastening structure including a specified configuration of elastic members |
| JP2011258409A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池スタック |
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