JPH0136672B2 - - Google Patents
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- JPH0136672B2 JPH0136672B2 JP58111322A JP11132283A JPH0136672B2 JP H0136672 B2 JPH0136672 B2 JP H0136672B2 JP 58111322 A JP58111322 A JP 58111322A JP 11132283 A JP11132283 A JP 11132283A JP H0136672 B2 JPH0136672 B2 JP H0136672B2
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- Japan
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- air
- cooling
- manifold
- plate
- air manifold
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
-
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- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
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- H01M8/2485—Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
-
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は空冷式燃料電池特に冷却空気と反応空
気とを分離供給する方式の燃料電池に関するもの
である。
気とを分離供給する方式の燃料電池に関するもの
である。
(ロ) 従来技術
燃料電池の冷却用空気の供給方法は、共通マニ
ホルドに送られた空気の一部を反応空気としてガ
ス分離板の通路へ、他の大部分は冷却空気として
冷却板の通路へ夫々導入する方法と、反応空気と
は分離して冷却空気を供給する方法とがある。
ホルドに送られた空気の一部を反応空気としてガ
ス分離板の通路へ、他の大部分は冷却空気として
冷却板の通路へ夫々導入する方法と、反応空気と
は分離して冷却空気を供給する方法とがある。
前者は各通路のパターンが簡単であるという利
点を有するが、反応及び冷却に夫々必要とされる
空気量を各通路に配分することがむつかしく、電
池反応と電池温度のバランスがくずれて電池特性
上好ましくない。
点を有するが、反応及び冷却に夫々必要とされる
空気量を各通路に配分することがむつかしく、電
池反応と電池温度のバランスがくずれて電池特性
上好ましくない。
一方後者は第１図、第２図のようなスタツクイ
とマニホルドロを用いて反応空気と冷却空気を分
離供給するため、特に反応ガス通路のパターンが
複雑となつてガス分離板の作成がむつかしいと共
に流通抵抗が大きくなつて大容量のブロワを必要
とするなどの問題点があつた。
とマニホルドロを用いて反応空気と冷却空気を分
離供給するため、特に反応ガス通路のパターンが
複雑となつてガス分離板の作成がむつかしいと共
に流通抵抗が大きくなつて大容量のブロワを必要
とするなどの問題点があつた。
本出願人はかかる問題点に鑑み、冷却空気と反
応空気を共通に供給する方式のスタツクにわづか
の改良を加えることにより、冷却空気と反応空気
とを分離供給できるようにした空冷式燃料電池を
すでに特願昭57−157133号で提案した。
応空気を共通に供給する方式のスタツクにわづか
の改良を加えることにより、冷却空気と反応空気
とを分離供給できるようにした空冷式燃料電池を
すでに特願昭57−157133号で提案した。
上記電池は第３図乃至第５図に示すように、電
池スタツク１に介在する各冷却板２を前記スタツ
クの空気流通面より突設してスタツクに取付けた
反応空気用マニホルド３の窓口４に気密的に装着
し、各窓口に前記冷却板３の空気通路５を露出さ
せると共に、前記反応空気用マニホルド３上に冷
却空気用マニホルド６を取付けたものである。又
反応空気用マニホルド３の一側面には、各冷却板
２間のサブスタツクに対応する連通口７を穿設す
ると共にこれら連通口７を覆う補助マニホルド８
を有する。尚スタツク２の水素流通面には通常の
如く水素ガス供給用マニホルド９が取付けられ
る。
池スタツク１に介在する各冷却板２を前記スタツ
クの空気流通面より突設してスタツクに取付けた
反応空気用マニホルド３の窓口４に気密的に装着
し、各窓口に前記冷却板３の空気通路５を露出さ
せると共に、前記反応空気用マニホルド３上に冷
却空気用マニホルド６を取付けたものである。又
反応空気用マニホルド３の一側面には、各冷却板
２間のサブスタツクに対応する連通口７を穿設す
ると共にこれら連通口７を覆う補助マニホルド８
を有する。尚スタツク２の水素流通面には通常の
如く水素ガス供給用マニホルド９が取付けられ
る。
この場合冷却板２の突設部２′と反応空気マニ
ホルド３の窓口４との間を密閉するため、一般的
に第６図、第７図に示すように窓口４と冷却板突
設部２′との間隙にフツ素ゴム１０を充填塗着す
る方法が考えられる。しかし電池の大型化に伴い
スタツク１の積重セル数が増加した場合、サブス
タツク１′の厚みのバラツキにより、冷却板２の
間隔が不均一となり、そのため冷却板突設部と窓
口とが寸法的に合わなくなる可能性が生じる。こ
れには窓口４の寸法を一まわり大きくして余裕を
もたせればよいが、冷却板突設部２′との間隙は
当然大きくなつて前記の如き方法で密閉すること
は不可能になるという問題があつた。
ホルド３の窓口４との間を密閉するため、一般的
に第６図、第７図に示すように窓口４と冷却板突
設部２′との間隙にフツ素ゴム１０を充填塗着す
る方法が考えられる。しかし電池の大型化に伴い
スタツク１の積重セル数が増加した場合、サブス
タツク１′の厚みのバラツキにより、冷却板２の
間隔が不均一となり、そのため冷却板突設部と窓
口とが寸法的に合わなくなる可能性が生じる。こ
れには窓口４の寸法を一まわり大きくして余裕を
もたせればよいが、冷却板突設部２′との間隙は
当然大きくなつて前記の如き方法で密閉すること
は不可能になるという問題があつた。
(ハ) 発明の目的
本発明の目的は簡単な構成をもつ冷却空気分離
方式の空冷式燃料電池を提供することであり、特
に前記問題点を解消した反応空気用マニホルドと
冷却板突設部とのシール構成を提供することであ
る。
方式の空冷式燃料電池を提供することであり、特
に前記問題点を解消した反応空気用マニホルドと
冷却板突設部とのシール構成を提供することであ
る。
(ニ) 発明の構成
本発明は電池スタツクの空気流通面に、反応空
気用マニホルドと冷却空気用マニホルドとを順次
積重装着し、前記スタツクに介在する各冷却板を
前記空気流通面より突設してその空気通路を冷却
空気用マニホルドに連通させた方式の空冷式燃料
電池であつて、前記反応空気用マニホルドに、前
記冷却板突設部が遊合する窓口を形成すると共
に、前記窓口より一まわり寸法の小さいシール枠
を一体に形設した耐熱絶縁性弾性板を添着し、前
記冷却板突設部を前記シール枠に気密的に嵌着せ
しめたことを特徴とする。
気用マニホルドと冷却空気用マニホルドとを順次
積重装着し、前記スタツクに介在する各冷却板を
前記空気流通面より突設してその空気通路を冷却
空気用マニホルドに連通させた方式の空冷式燃料
電池であつて、前記反応空気用マニホルドに、前
記冷却板突設部が遊合する窓口を形成すると共
に、前記窓口より一まわり寸法の小さいシール枠
を一体に形設した耐熱絶縁性弾性板を添着し、前
記冷却板突設部を前記シール枠に気密的に嵌着せ
しめたことを特徴とする。
又、本発明は前記方式の空冷式燃料電池におい
て、前記反応空気用マニホルドの冷却空気用マニ
ホルドと対向する面が前記各冷却板突設部を気密
的に嵌着するシール枠を一体に形設した耐熱絶縁
性弾性板で構成されると共に、前記弾性板上に前
記各シール枠の遊合窓口を穿設した補強板を添着
せしめたことを特徴とする。
て、前記反応空気用マニホルドの冷却空気用マニ
ホルドと対向する面が前記各冷却板突設部を気密
的に嵌着するシール枠を一体に形設した耐熱絶縁
性弾性板で構成されると共に、前記弾性板上に前
記各シール枠の遊合窓口を穿設した補強板を添着
せしめたことを特徴とする。
(ホ) 実施例
本発明による電池スタツク１は陰陽ガス極間に
電解質マトリツクスを介挿した単位セルと、両面
に互に交錯する方向の各反応ガス通路（水素ガス
及び空気）を配列した炭素質ガス分離板とを交互
に多数積重し、４〜５単位スル毎に空気通路５を
有する炭素質冷却板２を介在させ、上下端板間で
締付けて構成される。
電解質マトリツクスを介挿した単位セルと、両面
に互に交錯する方向の各反応ガス通路（水素ガス
及び空気）を配列した炭素質ガス分離板とを交互
に多数積重し、４〜５単位スル毎に空気通路５を
有する炭素質冷却板２を介在させ、上下端板間で
締付けて構成される。
この構成は、反応空気と冷却空気とを共通的に
供給する所謂ダイガスシステムの電池スタツクと
同様であるが本発明では各冷却板２をスタツク１
の空気流通面より突設して冷却空気用マニホルド
６と連通させて冷却分離方式としたものである。
供給する所謂ダイガスシステムの電池スタツクと
同様であるが本発明では各冷却板２をスタツク１
の空気流通面より突設して冷却空気用マニホルド
６と連通させて冷却分離方式としたものである。
本発明は、このような各冷却板突出部２′が反
応空気用マニホルド３を貫通する部分のシール構
成に関するもので、その実施例を第８図乃至第１
１図について説明する。
応空気用マニホルド３を貫通する部分のシール構
成に関するもので、その実施例を第８図乃至第１
１図について説明する。
実施例 １
第８図に示す反応空気用マニホルド３は、枠部
３1と板体部３2で構成されているが、両者は金属
のプレス加工で一体に形成してもよい。板体部３
２には、冷却板突設部２′が遊合する窓口４を間隔
を存して穿設し、この板体部３2に添着されたフ
ツ素系ゴムなどの耐熱絶縁性弾性板１１には、冷
却板突設部２′が気密的に嵌着されるシール枠１
２を一体に形設している。
３1と板体部３2で構成されているが、両者は金属
のプレス加工で一体に形成してもよい。板体部３
２には、冷却板突設部２′が遊合する窓口４を間隔
を存して穿設し、この板体部３2に添着されたフ
ツ素系ゴムなどの耐熱絶縁性弾性板１１には、冷
却板突設部２′が気密的に嵌着されるシール枠１
２を一体に形設している。
第１０図は第８図のシール部断面図であり、シ
ール部がゴムなどの弾性板で伸縮自在であるか
ら、各冷却板突設部２′に多少の間隔不均一があ
つても、これを吸収できると共に、反応空気用マ
ニホルド３の窓口４は各冷却板突出部２′の間隔
不均一に対応できる大きさとして冷却板との接触
を防止できる。
ール部がゴムなどの弾性板で伸縮自在であるか
ら、各冷却板突設部２′に多少の間隔不均一があ
つても、これを吸収できると共に、反応空気用マ
ニホルド３の窓口４は各冷却板突出部２′の間隔
不均一に対応できる大きさとして冷却板との接触
を防止できる。
冷却空気用マニホルド６は、前記弾性板１１の
周辺部をシール部材に兼用して反応空気用マニホ
ルド３に締付固定される。
周辺部をシール部材に兼用して反応空気用マニホ
ルド３に締付固定される。
実施例 ２
第９図に示す反応空気用マニホルド３は、枠部
３1と前記実施例１と同様の弾性板１１′で構成さ
れ、この弾性板１１′に形成したシール枠１２′に
前記と同様冷却板突設部２′を気密的に嵌着する。
この弾性板１１′上には、前記シール枠１２′の逃
し用窓口４′を有する金属補強板１３を添着し、
この補強板１３上にシール部材を介して冷却空気
用マニホルド６を取付ける。この補強板１３を設
けた理由は、反応空気用マニホルド３の供給空気
内圧が冷却空気用マニホルド６の内圧に比し高い
ため、弾性板１１′が圧力差によつて変形するの
を防止するためである。
３1と前記実施例１と同様の弾性板１１′で構成さ
れ、この弾性板１１′に形成したシール枠１２′に
前記と同様冷却板突設部２′を気密的に嵌着する。
この弾性板１１′上には、前記シール枠１２′の逃
し用窓口４′を有する金属補強板１３を添着し、
この補強板１３上にシール部材を介して冷却空気
用マニホルド６を取付ける。この補強板１３を設
けた理由は、反応空気用マニホルド３の供給空気
内圧が冷却空気用マニホルド６の内圧に比し高い
ため、弾性板１１′が圧力差によつて変形するの
を防止するためである。
第１１図は第９図のシール部断面図であり、シ
ール用弾性板と金属板〔補強板１３又は反応空気
用マニホルド板体部３2〕との関係が逆になつて
いるが、実施例１に示すと同様の効果が得られる
ことは容易に理解できる。
ール用弾性板と金属板〔補強板１３又は反応空気
用マニホルド板体部３2〕との関係が逆になつて
いるが、実施例１に示すと同様の効果が得られる
ことは容易に理解できる。
(ホ) 発明の効果
本発明によれば、電池スタツクの同一面に冷却
空気用及び反応空気用の各通路が開口する通常の
スタツクにわづかの修正を加えることにより、冷
却空気分離方式とすることができるので、従来の
分離方式に比し、各反応ガス通路のパターンが極
めて単純でガス分離板の作成が簡単化される。
空気用及び反応空気用の各通路が開口する通常の
スタツクにわづかの修正を加えることにより、冷
却空気分離方式とすることができるので、従来の
分離方式に比し、各反応ガス通路のパターンが極
めて単純でガス分離板の作成が簡単化される。
又スタツクに介在する冷却板より突設した部分
は、耐熱性ゴムなどの弾性板に形設したシール枠
に気密的に嵌着されて反応空気用マニホルドを貫
通しているので、各突設冷却板の間隔が多少不均
一でも融通性があつて組立上有利となり、この弾
性板を添着した反応空気用マニホルド面の窓口は
大きくして突設冷却板との接触を防止することが
可能となると共に、反応空気用マニホルド面を弾
性板で構成した場合には、シール枠の逃し用窓口
を有する補強板が、互に重合装着された反応空気
用及び冷却空気用各マニホルド内の圧力差による
弾性板の変形を防止する。
は、耐熱性ゴムなどの弾性板に形設したシール枠
に気密的に嵌着されて反応空気用マニホルドを貫
通しているので、各突設冷却板の間隔が多少不均
一でも融通性があつて組立上有利となり、この弾
性板を添着した反応空気用マニホルド面の窓口は
大きくして突設冷却板との接触を防止することが
可能となると共に、反応空気用マニホルド面を弾
性板で構成した場合には、シール枠の逃し用窓口
を有する補強板が、互に重合装着された反応空気
用及び冷却空気用各マニホルド内の圧力差による
弾性板の変形を防止する。
更にマニホルドに添着した弾性板の周辺部は、
冷却空気用マニホルドの取付シール部材を兼用す
ることが可能となるなど種々の利点を有する。
冷却空気用マニホルドの取付シール部材を兼用す
ることが可能となるなど種々の利点を有する。
第１図、第２図はいづれも従来の分離式冷却空
気経路を有する空冷式電池の平面図である。第３
図乃至第５図は本発明燃料電池を示し、第３図は
同上の斜面図、第４図は一部分解斜面図、第５図
は同上電池スタツクの斜面図である。第６図、第
７図は一般的な反応空気マニホルドと突設冷却板
のシール部を示し、第６図は要部断面図、第７図
は正面図である。第８図、第９図はいずれも本発
明燃料電池の要部分解斜面図、第１０図、第１１
図は夫々前記第８図、第９図に夫々対応するシー
ル部断面図を示す。 １…電池スタツク、２…冷却板、２′…冷却板
突設部、３…反応空気用マニホルド、４，４′…
窓口、５…空気通路、６…冷却空気用マニホル
ド、７…連通口、８…補助マニホルド、９…反応
水素用マニホルド、１１，１１′…絶縁弾性板、
１２，１２′…シール枠、１３…補強板。
気経路を有する空冷式電池の平面図である。第３
図乃至第５図は本発明燃料電池を示し、第３図は
同上の斜面図、第４図は一部分解斜面図、第５図
は同上電池スタツクの斜面図である。第６図、第
７図は一般的な反応空気マニホルドと突設冷却板
のシール部を示し、第６図は要部断面図、第７図
は正面図である。第８図、第９図はいずれも本発
明燃料電池の要部分解斜面図、第１０図、第１１
図は夫々前記第８図、第９図に夫々対応するシー
ル部断面図を示す。 １…電池スタツク、２…冷却板、２′…冷却板
突設部、３…反応空気用マニホルド、４，４′…
窓口、５…空気通路、６…冷却空気用マニホル
ド、７…連通口、８…補助マニホルド、９…反応
水素用マニホルド、１１，１１′…絶縁弾性板、
１２，１２′…シール枠、１３…補強板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電池スタツクの空気流通面に、反応空気用マ
ニホルドと冷却空気用マニホルドとを順次積重装
着し、前記スタツクに介在する各冷却板を前記空
気流通面より突設してその空気通路を前記冷却空
気用マニホルド内に連通してなり、前記反応空気
用マニホルドに、冷却板突設部が遊合する窓口を
形成すると共に、前記窓口より小さいシール枠を
一体に形設した耐熱絶縁性弾性板を添着し、前記
各冷却板突設部を前記各シール枠を気密的に嵌着
せしめたことを特徴とする空冷式燃料電池。 ２ 前記弾性板の周辺部が冷却空気用マニホルド
の取付シール部材を兼用していることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の空冷式燃料電池。 ３ 電池スタツクの空気流通面に、反応空気用マ
ニホルドと冷却空気用マニホルドとを順次積重装
着し、前記電池スタツクに介在する各冷却板を前
記空気流通面より突設してその空気通路を前記冷
却空気用マニホルド内に連通してなり、前記反応
空気用マニホルドは、冷却空気用マニホルドに対
向する面が前記各冷却板突設部を気密的に嵌着す
るシール枠を一体に突設した耐熱絶縁性弾性板で
構成されると共に、前記弾性板上に前記各シール
枠の逃し窓口を穿設した補強板を添着せしめたこ
とを特徴とする空冷式燃料電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111322A JPS603869A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 空冷式燃料電池 |
| US06/528,443 US4508793A (en) | 1982-09-08 | 1983-09-01 | Air-cooled fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111322A JPS603869A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 空冷式燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603869A JPS603869A (ja) | 1985-01-10 |
| JPH0136672B2 true JPH0136672B2 (ja) | 1989-08-01 |
Family
ID=14558275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58111322A Granted JPS603869A (ja) | 1982-09-08 | 1983-06-20 | 空冷式燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603869A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1278367A (zh) * | 1997-10-28 | 2000-12-27 | 东芝株式会社 | 设有气体集流腔的燃料电池 |
| US7135247B2 (en) * | 2003-10-23 | 2006-11-14 | Utc Fuel Cells, Llc | Easily isolated, oversized fuel cell stack cooler plates |
| JP4851160B2 (ja) * | 2005-10-27 | 2012-01-11 | 日本電信電話株式会社 | 燃料電池 |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP58111322A patent/JPS603869A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS603869A (ja) | 1985-01-10 |
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