JPS63211570A - 積層体のシ−ル方法 - Google Patents
積層体のシ−ル方法Info
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- JPS63211570A JPS63211570A JP62042334A JP4233487A JPS63211570A JP S63211570 A JPS63211570 A JP S63211570A JP 62042334 A JP62042334 A JP 62042334A JP 4233487 A JP4233487 A JP 4233487A JP S63211570 A JPS63211570 A JP S63211570A
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- Japan
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- sealing
- laminate
- thermoplastic resin
- cell
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- Pending
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
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
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2404—Processes or apparatus for grouping fuel cells
-
- 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)
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は積層によって形成された多数のセルに流体を供
給あるいは循環もしくは封入して作動させる積層体装置
における上記流体のシール方法に関するものである。
給あるいは循環もしくは封入して作動させる積層体装置
における上記流体のシール方法に関するものである。
従来の技術
従来積層体のシール方法はシールを必要とする部分にガ
スケットを当接して積層し、全体を加圧板と締付ボルト
などによって押圧してガスケットシールとするか、シー
ル材を充填するのが普通である。
スケットを当接して積層し、全体を加圧板と締付ボルト
などによって押圧してガスケットシールとするか、シー
ル材を充填するのが普通である。
発明か解決しようとする問題点
ガスケットによるシールでは、ガスケットの押圧力が一
定の範囲でのみシールが可能であるが、積層体のように
多数のガスケットを同時に押圧した場合、全てのガスケ
ットの押圧力を一定の範囲内に収めることは極めて困難
であり、全ての部品に対し高い寸法精度が要求されるも
のである。またシール材を充填する方法においても全て
のシール部に隙間なくシール材を充填することは困難が
大きく、高い技術力と熟練をにおいて、ガスケットを存
在させるべき空間に加熱により膨張して弾性体となる独
立気泡からなる熱可塑性樹脂多孔体を存在させ、積層体
形成後に加熱処理して上記熱可塑性樹脂多孔体を膨張さ
せて上記空間内に充満させることによってシールを為そ
うとするものである。
定の範囲でのみシールが可能であるが、積層体のように
多数のガスケットを同時に押圧した場合、全てのガスケ
ットの押圧力を一定の範囲内に収めることは極めて困難
であり、全ての部品に対し高い寸法精度が要求されるも
のである。またシール材を充填する方法においても全て
のシール部に隙間なくシール材を充填することは困難が
大きく、高い技術力と熟練をにおいて、ガスケットを存
在させるべき空間に加熱により膨張して弾性体となる独
立気泡からなる熱可塑性樹脂多孔体を存在させ、積層体
形成後に加熱処理して上記熱可塑性樹脂多孔体を膨張さ
せて上記空間内に充満させることによってシールを為そ
うとするものである。
作用
たとえば部品の寸法精度が低く、ガスケットシール方法
においてガスケットを存在させるべき空間の体積が異っ
た場合でも、熱可塑性樹脂多孔体は、空間の体積に応じ
て膨張するため簡単に且つ確実にシールが為されるもの
である。
においてガスケットを存在させるべき空間の体積が異っ
た場合でも、熱可塑性樹脂多孔体は、空間の体積に応じ
て膨張するため簡単に且つ確実にシールが為されるもの
である。
実施例
第１図は本発明になる積層体のシール方法を概念的に断
面図で示したものである。第１図における（ａｌは加熱
処理前の積層体の部分断面図で、流体供給路１と流体通
路２とを有する部品Ａとしての部品３．３’−３’は、
接合部４において接合された状態で積層されており、積
層体５の積層方向の寸法は、部品３、了、ｒの厚さの和
として一定値に固定されている。一方、部品Ｂとしての
部品６．６′、ダ・・・・・・・・・は１部品３．３′
、ｒ・・・・・・・・・の間に挿入されており１両者間
の空隙部７には、加熱により膨張して弾性体となる独立
気泡よりなる熱可塑性樹脂多孔体８が配置されている。
面図で示したものである。第１図における（ａｌは加熱
処理前の積層体の部分断面図で、流体供給路１と流体通
路２とを有する部品Ａとしての部品３．３’−３’は、
接合部４において接合された状態で積層されており、積
層体５の積層方向の寸法は、部品３、了、ｒの厚さの和
として一定値に固定されている。一方、部品Ｂとしての
部品６．６′、ダ・・・・・・・・・は１部品３．３′
、ｒ・・・・・・・・・の間に挿入されており１両者間
の空隙部７には、加熱により膨張して弾性体となる独立
気泡よりなる熱可塑性樹脂多孔体８が配置されている。
第１図におけるｆｂ）は上記積層体の加熱処理後の部分
断面図で、熱可塑性樹脂多孔体８の加熱膨張により形成
された熱可塑性樹脂弾性体９が第１図ｆａｔにおける空
隙部７を満たしており、・・との間をシールしている。
断面図で、熱可塑性樹脂多孔体８の加熱膨張により形成
された熱可塑性樹脂弾性体９が第１図ｆａｔにおける空
隙部７を満たしており、・・との間をシールしている。
ここで加熱により膨張して弾性体となる独立気泡よりな
る熱可塑性樹脂多孔体８とは、たとえば、高圧下で溶融
状態あるいは溶媒中に溶解した状態の熱可塑性樹脂にこ
まかな気泡を分散させたのち、冷却固化あるいは脱溶媒
固化させたものなどであり、熱可塑性樹脂を軟化点付近
まで加熱すると内部の気泡の膨張により全体か膨張する
ものである。
る熱可塑性樹脂多孔体８とは、たとえば、高圧下で溶融
状態あるいは溶媒中に溶解した状態の熱可塑性樹脂にこ
まかな気泡を分散させたのち、冷却固化あるいは脱溶媒
固化させたものなどであり、熱可塑性樹脂を軟化点付近
まで加熱すると内部の気泡の膨張により全体か膨張する
ものである。
膨張率は、内部の気泡の膨張の圧力と外圧及び熱可塑性
樹脂の張力とのバランスできまり、空隙部７の体積に対
して充分な膨張条件を設定すれば各部品の寸法上のバラ
ツキに伴う空隙部７の体積のバラツキに充分対応してシ
ールすることか可能なものである。
樹脂の張力とのバランスできまり、空隙部７の体積に対
して充分な膨張条件を設定すれば各部品の寸法上のバラ
ツキに伴う空隙部７の体積のバラツキに充分対応してシ
ールすることか可能なものである。
次に本発明における一層詳細な実施例を説明する。
第２図は、本発明における積層体のシール方法を積層形
燃料電池に応用した例の概念断面図である。燃料極１２
、Ｌ２’、Ｌ’２’及び空気極１３．１ぎ、１γは、電
解質１４．１４’、１４′及びバイポーラプレート１５
．１５’とともに両端にエンドプレート１６．１６’及
び端板１７．１τを配して繰り返し積層されて直列接続
されホ０ た積層形燃料電池を構成する。バイポーラプレート１５
．１５′及びエンドプレート１６．１６′は電池枠Ｅと
しての電池枠１８．１ぎ、１ビ、１８＃ に保持され
ており、電池室１４．１４′。
燃料電池に応用した例の概念断面図である。燃料極１２
、Ｌ２’、Ｌ’２’及び空気極１３．１ぎ、１γは、電
解質１４．１４’、１４′及びバイポーラプレート１５
．１５’とともに両端にエンドプレート１６．１６’及
び端板１７．１τを配して繰り返し積層されて直列接続
されホ０ た積層形燃料電池を構成する。バイポーラプレート１５
．１５′及びエンドプレート１６．１６′は電池枠Ｅと
しての電池枠１８．１ぎ、１ビ、１８＃ に保持され
ており、電池室１４．１４′。
１４′は、電池枠Ｆとしての電池枠１９．１９’、１ｒ
に保持されている。電池枠１８．１８’、ｌ♂６１８′
及び電池枠１９．１９’、１９’は、端枠２０ととも
に互いに接合されており、積層方向びエンドプレート１
６．１６’と電池枠１９．１９’、１９’及び端枠２０
との間と、電解質１４，１４’、ｌｅと電池枠１８．１
８′、Ｌ８’との間は、いずれも加熱処理により形成さ
れた熱可塑性樹脂弾性体９．．９’、、９’、％９．
、９ｓ 、９．．９ｔによってシールされ、燃料及び空
気の漏洩を防いでいる。燃料は燃料供給路２１から各セ
ル内を第２図中有から左へ供給され、生成物排出路２２
から排出される。空気は同様にして第２図中法線方向に
供給、排出される。第２図では、３セルの積層体として
示したが通常の積層形燃料電池では数十セル−数百セル
を積層するのが普通であり、それらを各セル均一に押圧
してガスケットシールすることは、極めて高い部品寸法
精度が要求されるものであるが、本発明においては結果
的にガスケットとして作用する熱可塑性樹脂弾性体９が
内部の膨張の圧力によりシール面ど接触するものである
ため、通常のガスケットシールの場合に要求される極め
て高い部品寸法精度を必要としないものである。
に保持されている。電池枠１８．１８’、ｌ♂６１８′
及び電池枠１９．１９’、１９’は、端枠２０ととも
に互いに接合されており、積層方向びエンドプレート１
６．１６’と電池枠１９．１９’、１９’及び端枠２０
との間と、電解質１４，１４’、ｌｅと電池枠１８．１
８′、Ｌ８’との間は、いずれも加熱処理により形成さ
れた熱可塑性樹脂弾性体９．．９’、、９’、％９．
、９ｓ 、９．．９ｔによってシールされ、燃料及び空
気の漏洩を防いでいる。燃料は燃料供給路２１から各セ
ル内を第２図中有から左へ供給され、生成物排出路２２
から排出される。空気は同様にして第２図中法線方向に
供給、排出される。第２図では、３セルの積層体として
示したが通常の積層形燃料電池では数十セル−数百セル
を積層するのが普通であり、それらを各セル均一に押圧
してガスケットシールすることは、極めて高い部品寸法
精度が要求されるものであるが、本発明においては結果
的にガスケットとして作用する熱可塑性樹脂弾性体９が
内部の膨張の圧力によりシール面ど接触するものである
ため、通常のガスケットシールの場合に要求される極め
て高い部品寸法精度を必要としないものである。
発明の効果
上述のように本発明によれば、部品の寸法精度が比較的
低い場合でも簡単且つ確実に積層体のシールが可能とな
る等工業的価値基だ大なるものである。
低い場合でも簡単且つ確実に積層体のシールが可能とな
る等工業的価値基だ大なるものである。
第１図は本発明における積層体のシール方法を概念的に
断面図で示したもので、（ａｌは加熱処理前の要部断面
図、（ｂｌは加熱処理後の要部断面図、′Ｉ５２図は本
発明において積層形燃料電池に適用した場合における概
念的な断面図である。 ｌは流体供給路、２は流体通路、３、ご、ｒ・Ａは部品
、４は接合部、５は積層体、６．６′、６′・Ｂは部品
、８は熱可塑性樹脂多孔体、９は熱可塑性樹脂弾性体、
１２は燃料極、１３は空気極、１４は電解質、２１は燃
料供給路、２２は生成物排出路 第１図 （ｂ） 一〆孕Ｖシロ」因ρギ玉ｌ告州旨式蓉！［％第２図
断面図で示したもので、（ａｌは加熱処理前の要部断面
図、（ｂｌは加熱処理後の要部断面図、′Ｉ５２図は本
発明において積層形燃料電池に適用した場合における概
念的な断面図である。 ｌは流体供給路、２は流体通路、３、ご、ｒ・Ａは部品
、４は接合部、５は積層体、６．６′、６′・Ｂは部品
、８は熱可塑性樹脂多孔体、９は熱可塑性樹脂弾性体、
１２は燃料極、１３は空気極、１４は電解質、２１は燃
料供給路、２２は生成物排出路 第１図 （ｂ） 一〆孕Ｖシロ」因ρギ玉ｌ告州旨式蓉！［％第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の部品を一定順序で繰り返し重ね合わせること
により多数のセルからなる積層体を形成し、各セルに流
体を供給あるいは循環もしくは封入して作動させる積層
体装置において、加熱により膨張して弾性体となる独立
気泡からなる熱可塑性樹脂多孔体を各部品間に介在させ
て重ね合わせ、積層体形成後に加熱処理することにより
上記熱可塑性樹脂多孔体を膨張させて各部品間に密着さ
せ上記流体をシールすることを特徴とする積層体のシー
ル方法。 ２、加熱処理前の積層体を寸法固定装置により積層方向
に対して一定寸法となるよう固定した状態で加熱処理す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の積層体
のシール方法。 ３、寸法固定装置が加圧板と締付ボルトである特許請求
の範囲第２項記載の積層体のシール方法。 ４、寸法固定装置が積層体を収納するケースである特許
請求の範囲第２項記載の積層体のシール方法。 ５、熱可塑性樹脂多孔体を介在させた各部品同志を熔接
、圧接、溶着、接着のいづれかの方法で一部分を結合す
ることにより加熱処理前の積層体の積層方法の寸法を一
定に固定した状態で加熱処理することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の積層体のシール方法。 ６、セルが電気化学セルである特許請求の範囲第１項記
載の積層体のシール方法。 ７、電気化学セルが液体燃料電池である特許請求の範囲
第６項記載の積層体のシール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62042334A JPS63211570A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 積層体のシ−ル方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62042334A JPS63211570A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 積層体のシ−ル方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63211570A true JPS63211570A (ja) | 1988-09-02 |
Family
ID=12633109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62042334A Pending JPS63211570A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 積層体のシ−ル方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63211570A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1305154C (zh) * | 2005-03-18 | 2007-03-14 | 清华大学 | 利用热塑性树脂为粘合剂制备燃料电池双极板的方法 |
| EP1843419A1 (en) | 2006-04-05 | 2007-10-10 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Adhesive sealing member and a fuel cell using the same |
| JP2009009912A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池の組立装置および組立方法，この組立方法によって組み立てた燃料電池 |
| US7569298B2 (en) | 2001-06-08 | 2009-08-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Separator seal structure for a fuel cell |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59205166A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池のマニホルドシ−ル法 |
| JPS62280284A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 微細気泡を有するフツ素樹脂発泡体から成るシ−ル部材 |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP62042334A patent/JPS63211570A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59205166A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池のマニホルドシ−ル法 |
| JPS62280284A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 微細気泡を有するフツ素樹脂発泡体から成るシ−ル部材 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1843419A1 (en) | 2006-04-05 | 2007-10-10 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Adhesive sealing member and a fuel cell using the same |
| JP2009009912A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池の組立装置および組立方法，この組立方法によって組み立てた燃料電池 |
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