JPH01209669A - 溶融炭酸塩型燃料電池 - Google Patents

溶融炭酸塩型燃料電池

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JPH01209669A
JPH01209669A JP63031857A JP3185788A JPH01209669A JP H01209669 A JPH01209669 A JP H01209669A JP 63031857 A JP63031857 A JP 63031857A JP 3185788 A JP3185788 A JP 3185788A JP H01209669 A JPH01209669 A JP H01209669A
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JP
Japan
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manifold
manifold housing
stack
insulating seal
seal
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Pending
Application number
JP63031857A
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English (en)
Inventor
Shigeru Fujimoto
滋 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2484Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
    • H01M8/2485Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Sustainable Energy (AREA)
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  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (、蛍業上の利用分野) 本沼明は溶融災識塩型燃料を毘池の改良に関する。
(従来の技術) 従来の溶融炭酸塩型燃料或池の構造は第5図乃至第8図
に示す、4本構造は次の通りである。情電体基本要素で
あるセル1と冷却板2を多数積み重ねて!f<@体11
を構成する。この積層体11の上下1に@熱材6を重ね
る。さらにこ力ような構造を積層体軸方向締付バー7、
締付ロッド8、調整用スプリング9によって軸方向に圧
縮力をかける。積層体11の側面周囲を絶縁するために
第7図に示すよう憂こ、この側面各面(第5図および第
6図では4面)を絶縁シール106ごて覆い、ざら憂こ
、積層体に対する密層性を増すためにマーボールド4お
よびマニホールド締付スプリング5を用いて、絶縁シー
ル10を積層体11fこ押しけけている。マニホールド
4の形状(マ、第5 +A i6よび第6図に示すよう
に、4角柱あるいは多角、注形状をしている。
(発明が解決しようとする課題) このよりな構造に3いては以下り)ようなnil 6,
1があった。積層体11力14111而の絶縁性を高め
るには絶縁シール10を積層体薔こ密層させる8便があ
る。
密7dさせるには絶蚊舜シール面曇こ均等荷烹(均一圧
力)を与える必要があるが、櫨1一体11が高己(60
0〜700℃)であること蛋こより、絶縁シール10を
押し付けるマニホールド4の絶縁シール押し付け面に@
度分布が生じ、熱的に変形すること。
また、マニホールドを実質的に押し付けろ力を与えるマ
ニホールド締付スプリング5が上下端のみに付いている
ことによりマニホールドのと下端部が変形するなどして
、第8因子こ示すようφこ、マニホールドの押し付け面
は不整面12を生じ、絶縁シール10は不拘−f1重分
布を受けることになる。
これは絶縁シールの積層体への密着性が悪くなることを
意味し、ひいては、噴+4体の絶縁性および発電効率が
低下することになる。
そこで1本発明は、積1一体と絶縁シールとの密着性を
良くすること(こより、絶縁性および兜鷹効率を低下さ
せること))ない優れた溶融炭酸塩型燃料イ池を提供す
ることを目的とする。
〔発明の構成〕
(課頃を哨決するための手段) 不情明は、マニホールド筺体と絶縁シールとの間にガス
を送り込み、そのガス圧力により絶縁シールを積層体に
均一圧力により押し付けるように構成している。さらに
、ガス圧力により絶縁シールが積層体を押し、その反力
が、マニホールド全体を積層体より離そうとするので、
これを押え付けるため、マニホールド筺体外周囲に複数
の帯状の締め付け具を設置している。
すなわち、本発明の溶融炭酸頃型燃料′成池は。
積層体周囲各側面に密着するマニホールドに8いて、マ
ニホールド筺体と絶縁シールとの間にガスを送り込み、
発生するガス内圧力憂こよって絶縁シールを積ji1体
に押し付けるとともに、絶縁シールと積ffi体との間
に発生する反力をおさえるため齋こ、マニホールド筺体
外周上Gこ、複数の帯状の締め付け具を巻き、締め付け
具を同方向に張力が作用するように締め付けて、各マニ
ホールド筺体を絶縁シールを介して積層体に押し付ける
ような購遣となりている。
(作用) 内部が空洞となっているマニホールド筺体とその筺体の
積層体側面側に喉り付けられた絶縁シールで囲まれたマ
ニホールド内にガスをある圧力にて送り込むとガス圧に
よって比較的柔な絶縁シールはふくらみ始める。このふ
くらみを抑えるためGこ、マニホールド筺体の外周面に
複数の帯状の締め付け具を巻き、締付装置によって帯を
締めつけ帯に張力がかかるようになるとマニホールド筺
体は積+i#体側へ押し付けられる。帯の張力によるマ
ニホールド筺体押し付け力と絶縁シールにかかるガス圧
力による反力が釣り仕った状態でマニホールドは積1蓄
体に押し付けられることGこなる。このとき絶縁シール
はシール面全体にはガス圧により均一圧力が作用するこ
とになる(アルキメデスの原理)、このため、絶縁シー
ル全面は均一圧力により押し付けられ、均一にf!看し
、良好な絶縁状態を医つことになる。
さらに、ガス圧を−J4整することにより、任意の均一
圧力を容易に達成できるので次のような利点が生ずる。
まず、積1遺体は常瓜憂こて組み立てら″れるが、燃料
電池として全体を組み立て稼動しはじめると軸方向に縮
みはじめる。このため従来の装置は、初期に設置したマ
ニホールド内絶縁シールと積1j体間に相対変位が生じ
、初期に設置した絶縁状態が低下するおそれあるいは、
絶縁シールが損傷する恐れがあったが1本発明において
は縮みはじめた時に、マニホールド内のガス内圧を十分
小さくすると絶縁シールの押し付け力は小さくなり、積
層体相対変位時のこすりによる損傷を小さくすることが
できる。さらに、縮みが収束した時点で、ガス圧を元に
戻すと、絶縁シールが再び均一圧力を受け、再度密着す
る。このように1本発明により、絶縁シールの¥!着性
を任意齋こ制御できるようになる。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図乃至第4図は本発明1こかかわる溶融炭酸1威燃
料電池の実施例を示す、第1図中の1.2はそれぞれセ
ル8よび冷却板をホし、これらの要素が多数積み重なっ
て積層体11を構成している。
積層体において下端は断熱材6を介して架台19に支持
され、また、上端は同じく断熱材6を介して積層体軸方
向締付バーにより圧縮力を受ける。
さらに積層体外側面は4面とも絶縁シール10にて覆わ
れている。マニホールド4はこの絶縁シール10とこれ
を収iffするマニホールド筺体13およびマニホール
ド筺体13内にガスを送り込むガス管15より構成され
る。マニホールド筺体13内は空洞となっており、ガス
管15によりガスを送り込むと絶縁シール10に均一圧
力が作用する。
このままであると絶縁シール10はガス圧により外側1
こふくらむような反力が生じ、積層体11より離れてし
まう、そこで、マニホールド筺体外周囲に少なくとも2
体以上のマニホールド筺体締付帯16を巻きつけ、こn
を締めつけることによりマニホールド筺体13を積1一
体11に押しつける。
このようにするとマニホールド筺体13は締付帯161
こより1層体に押しつけられ固定さnるので、絶縁シー
ル10はガス圧14をかけた場曾でも。
積1体11より離nることなく、積1一体11に均一圧
力にて押し付けられる。ガス圧方向は矢印で示しである
。このようにして、絶縁シール10は積一体11に均一
に密着し、良好な絶縁状態を得ることができる。
また、ガス圧は任意に制御できるため、絶縁シール10
の積層体11への密着性を任意に変えることができる。
第2図は第1図の横断面で、第3図は第1の外周凹面を
あられした741例である。この場会各マニホールド筺
体外周囲断面形状は同一中心をもつ円弧fl状を持つて
いる。この各マニホールドを2体以上のマニホールド筺
体締付帯をマニホールド筺体周囲に円周方向に密着させ
マニホールド締付帯締付装置17により、引っ張り張力
を与え円周方向に締の付ける。
また第4図は第2図の横断面の第2例である。
この−JA付、マニホールド倣体杉状(ま直方体をして
おり、これ醗こ外周囲が円弧@而を持つマニホールド筺
体押え治具18%はめ込み、この押えft3具18の周
囲をこマニホールド筺体締付帯を取り付けたものである
〔発明の効果〕
本発明に3ける溶融炭酸塩型燃料電池醤こおいC。
マス、マニホールド筺体13にマニホールド筺体締付帯
16を@きつけ、締付帯締付装置17により締付帯16
を周方向に締め付けるとマニホールド筺体13は積一体
11側面の外周縁に押し付けられる。ここでマニホール
ド筺体13内部にガス管15よりガスを送り込みガス圧
をかける。ここで、マニホールド筺体13の積層体11
11111而倶1こある5把碌シール10はガス出によ
りふくらもうとするが、マニホールド一体13は締付帯
16により十分に押し付けられているので絶縁シールは
積1偵1本11則而を1句−圧力にて押すことGこなる
。このよりにして絶縁シール10は積層体11に均一に
譜JL、艮好な絶縁状態を得ることができる・また、ガ
ス圧はd易に制御できるりで、密着j−I!は自由に変
えることができる。こ力ことは次りよつな利点がある。
すなわち、積層体11は組立時(積層時)【こ対し稼1
時には軸方向に収帰し全本的優こは数センチオーダの縮
みが生じる。このため、絶縁シール10と積1体側面に
はこの時相対変位が生じるたの、初期に絶縁シール10
を一定力で押し付けたままであると、相互にずれが生じ
、絶縁シール10を損傷されることにもなる。このとき
本発明の装置であると、初期にはガス圧を弱くして8き
、絶縁シール10とall一体11との相対変位移動が
稈易憂こさせることができる。十分収縮したあと、ガス
圧を大キクシて、所定の均一圧力にて絶縁シール10を
積層体11に密/aさせることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施列を示す縦断面図、第2図は第1
図に示した実施レリのtA ;aJ’r面図、第3図は
第1図に示した実施例の一部省略1ltlIIIIli
図、第4図は不尾明の池の実施例の4Jll所而図、面
5図および第6図は従来例カー品切欠斜視図、第7図、
ぢよび第8図は従来例の動作を説明する縦断面図である
。 1・・・セル、2・・・冷却板、3・・・冷却配管、4
・・・マニホールド、5・・・マニホールド締付スプリ
ング。 6・・・断熱材、7・・・積層本地方向締付バー、8・
・・締付ロッド、9・・・締付力調節用スプリング、1
0・・・絶縁シール、11・・・積層体、12・・・不
整面、13・・・マニホールド筺体、1・1・・・ガス
圧、15・・・ガス管、II3・・・マニホールド筺体
締付帯、17・・・締付帯締付装置、18・・・マニホ
ールドi体押え治具。 19・・・架台。 代理人 弁理士  則 近 憲 市 川        松  山  光  2第  IyA 舅  3  図 第4図 第5図 第  6  図 第  7  図 第 8  図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 燃料電池積層体の側面周囲に密着するマニホールドにお
    いて、マニホールド筺体と積層体に密着し電気絶縁を図
    る絶縁シールとの間にガス圧を作用させ、絶縁シールを
    積層体に押し付けるとともに、マニホールド筺体外周上
    に複数の帯状の締め付け具を設置し、締め付け具を周方
    向に張力が作用するように締め付けることにより、マニ
    ホールド筺体全てを絶縁シールを介してガス反力以上の
    力にて積層体に押し付ける押し付け手段を具備したこと
    を特徴とした溶融炭酸塩型燃料電池。
JP63031857A 1988-02-16 1988-02-16 溶融炭酸塩型燃料電池 Pending JPH01209669A (ja)

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