JPH0224972A - 燃料電池 - Google Patents
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- JPH0224972A JPH0224972A JP63172744A JP17274488A JPH0224972A JP H0224972 A JPH0224972 A JP H0224972A JP 63172744 A JP63172744 A JP 63172744A JP 17274488 A JP17274488 A JP 17274488A JP H0224972 A JPH0224972 A JP H0224972A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、燃料電池に係り、燃料電池用ガス排気構造に
関し、特に大容量化にともない安全で且つ性能の安定し
た運転に好適な燃料電池用ガス排気構造に関する。
関し、特に大容量化にともない安全で且つ性能の安定し
た運転に好適な燃料電池用ガス排気構造に関する。
内部マニホールド方式燃料電池の積層構造を第４図に示
す。電解質とその電解質を保持する為の細孔を有するマ
トリックスとからなる電解質板１と、その電解質板１を
挾んで上、下に対向する２つの電極アノード２及びカソ
ード３から構成される単位電池を構成するセル４がセパ
レータ５を介して複数個積層されている。なお、セパレ
ータ５の上、下面には、アノード２に燃料ガスを、カソ
ード３に酸化剤ガスを供給する為の複数のガス流路６が
それぞれ上、下面で直行する様に設けられている。また
前記反応ガスを供給する為のマニホールド７が設けられ
ている。この前記セル４とセパレータ５を複数積層した
セルスタック８の上。
す。電解質とその電解質を保持する為の細孔を有するマ
トリックスとからなる電解質板１と、その電解質板１を
挾んで上、下に対向する２つの電極アノード２及びカソ
ード３から構成される単位電池を構成するセル４がセパ
レータ５を介して複数個積層されている。なお、セパレ
ータ５の上、下面には、アノード２に燃料ガスを、カソ
ード３に酸化剤ガスを供給する為の複数のガス流路６が
それぞれ上、下面で直行する様に設けられている。また
前記反応ガスを供給する為のマニホールド７が設けられ
ている。この前記セル４とセパレータ５を複数積層した
セルスタック８の上。
下には、片側のみに複数のガス流路を持った端板（図示
せず）と燃料ガスの供給及び排出用のガス室を持ったア
ノードガスヘッダー９と酸化剤ガスの供給及び排気用の
ガス室を持ったカソードガスヘッダー１０がそれぞれ配
置されている。
せず）と燃料ガスの供給及び排出用のガス室を持ったア
ノードガスヘッダー９と酸化剤ガスの供給及び排気用の
ガス室を持ったカソードガスヘッダー１０がそれぞれ配
置されている。
この様な、内部マニホールド方式燃料電池の外部へのガ
スシールは、電池本体に荷重をかけ、電解質のウェット
シールにより行なっていた。
スシールは、電池本体に荷重をかけ、電解質のウェット
シールにより行なっていた。
しかし、この様なウェットシールにおいて、外部へのガ
ス漏洩防止を確立する為、検討及び改善がなされている
。
ス漏洩防止を確立する為、検討及び改善がなされている
。
その代表的なものとして特開昭６０−２４１６５９号に
記載のように、電池本体の上下端板に、端板内部にある
燃料室及び酸化剤室に通じる複数本の導管とバッファタ
ンクを設ける、ウェットシール部の幅を広くして、熱膨
張、収縮等の電池構成部材の変形に伴って生じる漏洩を
防止するものである。
記載のように、電池本体の上下端板に、端板内部にある
燃料室及び酸化剤室に通じる複数本の導管とバッファタ
ンクを設ける、ウェットシール部の幅を広くして、熱膨
張、収縮等の電池構成部材の変形に伴って生じる漏洩を
防止するものである。
また、特開昭６１−１４８７６６号は、酸化剤ガスを外
部マニホールド方式により供給、排出し、燃料ガスは内
部マニホールド方式で供給、排出すると共に、燃料ガス
側は、ウェットシールおよびセパレータに特殊な加工を
設けることによって漏洩防止を図っている。
部マニホールド方式により供給、排出し、燃料ガスは内
部マニホールド方式で供給、排出すると共に、燃料ガス
側は、ウェットシールおよびセパレータに特殊な加工を
設けることによって漏洩防止を図っている。
上記従来技術は、将来の大容量化にともない、電池の大
型化となることについて十分配慮されておらず、前者に
おいては、バッファタンクの増大化及び導管内径の大型
化が困難となる。また、後−考についてもセパレータが
大型化になるにつれ、構造が複雑化されコスト的に問題
となる。しかも。
型化となることについて十分配慮されておらず、前者に
おいては、バッファタンクの増大化及び導管内径の大型
化が困難となる。また、後−考についてもセパレータが
大型化になるにつれ、構造が複雑化されコスト的に問題
となる。しかも。
外部へのガス漏洩防止に付いては、両者とも電解質のウ
ェットシールとなっており、電解質板は。
ェットシールとなっており、電解質板は。
多孔質であり、電池外部へのガス通過及びウェットシー
ル部の破壊等によりガス漏洩が生じる可能性があるとい
う問題があった。
ル部の破壊等によりガス漏洩が生じる可能性があるとい
う問題があった。
本発明の目的は、上記の問題を把握し、簡単な電池構造
により安全で且つ性能の安定した燃料電池の）１転が行
うことができる燃料電池用ガス排気構造を提供すること
にある。
により安全で且つ性能の安定した燃料電池の）１転が行
うことができる燃料電池用ガス排気構造を提供すること
にある。
上記目的は、電池本体の側面にガス排気構造物としての
ガス排気マニホールドを設け、セル内からの漏洩ガスを
電池ベルジャー内に溜めることなく、電池ベルジャー外
部へ排出することによって達成される。また、ガス排気
構造物であるガス排気マニホールド内に冷却ガスあるい
は加熱ガスを供給することにより、電池温度を均一にコ
ントロールすることができる。
ガス排気マニホールドを設け、セル内からの漏洩ガスを
電池ベルジャー内に溜めることなく、電池ベルジャー外
部へ排出することによって達成される。また、ガス排気
構造物であるガス排気マニホールド内に冷却ガスあるい
は加熱ガスを供給することにより、電池温度を均一にコ
ントロールすることができる。
したがって、本発明の燃料電池ガス排気構造は、電解質
板を挾持して対向するアノードおよびカソードを備えた
単位電池を構成するセルと、前記セルに燃料ガスおよび
酸化剤ガスを供給および排出するためのマニホールドと
、前記燃料ガスおよび。
板を挾持して対向するアノードおよびカソードを備えた
単位電池を構成するセルと、前記セルに燃料ガスおよび
酸化剤ガスを供給および排出するためのマニホールドと
、前記燃料ガスおよび。
酸化剤ガスを流すための複数のガス流路を持ったセパレ
ータを配し、前記セルとセパレータを複数積層した電池
の上・下に片すみにのみにガス流路を持つ端板と前記燃
料ガスおよび酸化剤ガスの供給および排出用のガス室を
持ったガスヘッダーからなる燃料電池において、前記電
池本体の側面にガス排気用マニホールドを取り付けたこ
とを特徴とし、さらに具体的には、セル内からの漏洩ガ
スを電池ベルジャー内に溜めることなく、ガス排気用マ
ニホールドから外部へ排出可能な構造とし、前記ガス排
気用マニホールド内に冷却ガスあるいは加熱ガスを流入
させるガス供給口および前記冷却ガスあるいは加熱ガス
を排出させるガス排気口を前記マニホールドに設けて電
池温度をコン１へ口−ル可能な構造としたことを特徴と
するものである。
ータを配し、前記セルとセパレータを複数積層した電池
の上・下に片すみにのみにガス流路を持つ端板と前記燃
料ガスおよび酸化剤ガスの供給および排出用のガス室を
持ったガスヘッダーからなる燃料電池において、前記電
池本体の側面にガス排気用マニホールドを取り付けたこ
とを特徴とし、さらに具体的には、セル内からの漏洩ガ
スを電池ベルジャー内に溜めることなく、ガス排気用マ
ニホールドから外部へ排出可能な構造とし、前記ガス排
気用マニホールド内に冷却ガスあるいは加熱ガスを流入
させるガス供給口および前記冷却ガスあるいは加熱ガス
を排出させるガス排気口を前記マニホールドに設けて電
池温度をコン１へ口−ル可能な構造としたことを特徴と
するものである。
ガス排気構造物であるガス排気用マニホールドは、電池
本体の側面に、シール材と共に取り付ける。ガス排気構
造物であるガス排気用マニホールドには、排気口が設け
られており、セル内からの漏洩ガスは、排気口より電池
ベルジャー外部Δ排出される。また、ガス排気構造物で
あるガス排気用マニホールドに、冷却ガスあるいは加熱
ガスの供給、排出口を設は冷却ガス及び加熱ガスを流入
することで、電池温度を均一化する様にコントロールす
ることができる。
本体の側面に、シール材と共に取り付ける。ガス排気構
造物であるガス排気用マニホールドには、排気口が設け
られており、セル内からの漏洩ガスは、排気口より電池
ベルジャー外部Δ排出される。また、ガス排気構造物で
あるガス排気用マニホールドに、冷却ガスあるいは加熱
ガスの供給、排出口を設は冷却ガス及び加熱ガスを流入
することで、電池温度を均一化する様にコントロールす
ることができる。
以下、本発明の実施例を第１図より説明する。
第１図は、本発明の電池績Ｎ図である。
本電池は、電解質板を挾んで上、下に対向する２つの電
ｔｉ（アノード、カソード）から構成される単位電池（
セル）がセパレータを介して複数個積層されたセルスタ
ック８の上、下には、端板と、アノードガスヘッダー９
とカソードガスヘッダー１０とが配置されている。
ｔｉ（アノード、カソード）から構成される単位電池（
セル）がセパレータを介して複数個積層されたセルスタ
ック８の上、下には、端板と、アノードガスヘッダー９
とカソードガスヘッダー１０とが配置されている。
この内部マニホールド式燃料電池の電池本体側面に、ガ
スシール材１１とガス排気構造物（以下ガス排気用マニ
ホールドという）１２を取り付けている。ガス排気用マ
ニホールド１２には、セル内部からの漏洩ガスを排出す
る為の排気口１３を設けている。漏洩ガスは、ガス排気
用マニホールド１２から前記の排気口１３を介して、電
池ベルジャー外部に強制的に排出される。この外部への
排出動作は、常時または内部からの漏洩ガスが確認され
た時に随時行う。
スシール材１１とガス排気構造物（以下ガス排気用マニ
ホールドという）１２を取り付けている。ガス排気用マ
ニホールド１２には、セル内部からの漏洩ガスを排出す
る為の排気口１３を設けている。漏洩ガスは、ガス排気
用マニホールド１２から前記の排気口１３を介して、電
池ベルジャー外部に強制的に排出される。この外部への
排出動作は、常時または内部からの漏洩ガスが確認され
た時に随時行う。
なお、ガスシール材１１は、漏洩ガスが電池ベルジャー
外部に強制的に排出されているので、ガス排気用マニホ
ールド１２内には、溜まらない為、ガスシール用として
の特殊な材料及び材質の選定を行う必要がなく、電気絶
縁性をもつセラミックス基板に炭酸塩を含浸させ、基板
中に空孔が存在しない様に処理したものを使用する。
外部に強制的に排出されているので、ガス排気用マニホ
ールド１２内には、溜まらない為、ガスシール用として
の特殊な材料及び材質の選定を行う必要がなく、電気絶
縁性をもつセラミックス基板に炭酸塩を含浸させ、基板
中に空孔が存在しない様に処理したものを使用する。
また、この様なガス排気用マニホールド１２内に冷却ガ
スあるいは加熱ガスを供給することによ。
スあるいは加熱ガスを供給することによ。
り電池の温度をコントロールすることも可能となる。
第２図に、ガス排気用マニホールドの構造図の１例を示
す。ガス排気用マニホールド１２の側面部に冷却ガスＬ
４ａおよび加熱ガス１４ｂを供給する為の供給口１５を
設置し、漏洩ガス排気口１３を介して矢印の方向に冷却
ガスあるいは加熱ガスを供給、排出させ、電池の温度を
コントロール可能とする。
す。ガス排気用マニホールド１２の側面部に冷却ガスＬ
４ａおよび加熱ガス１４ｂを供給する為の供給口１５を
設置し、漏洩ガス排気口１３を介して矢印の方向に冷却
ガスあるいは加熱ガスを供給、排出させ、電池の温度を
コントロール可能とする。
また、第３図に、ガス排気用マニホールド構造図の他の
例を示す。ガス排気用マニホールド１２内に複数の穴を
もった整流プレート１６を設け、冷却ガスあるいは加熱
ガス供給口１５をガス排気用マニホールド１２の側面中
央部（セルスタックの中央になる位置）に設置する。
例を示す。ガス排気用マニホールド１２内に複数の穴を
もった整流プレート１６を設け、冷却ガスあるいは加熱
ガス供給口１５をガス排気用マニホールド１２の側面中
央部（セルスタックの中央になる位置）に設置する。
なお、この時、整流プレート１６は、冷却ガスあるいは
加熱ガスが均一に電池本体の側面に接触する様設置する
。また、漏洩ガス排気口１３は、ガス排気用マニホール
ド１２の上・下側面に設ける。
加熱ガスが均一に電池本体の側面に接触する様設置する
。また、漏洩ガス排気口１３は、ガス排気用マニホール
ド１２の上・下側面に設ける。
よって、ガス排気用マニホールド１２内に整流プレート
１６の複数の穴を介して冷却ガスあるいは加熱ガスが均
一に且つ確実に温度の高い電池中央部より供給されるの
で、電池の温度を均一化するようにコントロールできる
構造も可能である。
１６の複数の穴を介して冷却ガスあるいは加熱ガスが均
一に且つ確実に温度の高い電池中央部より供給されるの
で、電池の温度を均一化するようにコントロールできる
構造も可能である。
本発明によれば、以下に記す有益な効果を得ることがで
きる。
きる。
１、セル内部からの漏洩ガスを電池ベルジャー内に溜め
ることなく容易に排出でき、安全を保つことができる。
ることなく容易に排出でき、安全を保つことができる。
２、将来の大容量化にともなう電池の大型化においても
、本発明２本構造は容易に適用することができ、安全性
を考慮した電池の実用化に対処できる。
、本発明２本構造は容易に適用することができ、安全性
を考慮した電池の実用化に対処できる。
３、電池の温度コントロールが容易であり、電池内の温
度分布を均一化できる。
度分布を均一化できる。
したがって、簡単な電池構造により、安全で且つ性能の
安定した燃料電池の運転ができ、電池の信頼性を向上す
る効果がある。
安定した燃料電池の運転ができ、電池の信頼性を向上す
る効果がある。
第１図は、本発明の電池積層図、第２図は２本発明のガ
ス排気用マニホールドの１例を示した図、第３図は、本
発明のガス排気用マニホールドの他側を示した図、第４
図は、内部マニホールド方式燃料電池の積層構造図であ
る。 １・・・電解質板、２・・・アノード、３・・・カソー
ド、４・・・単位電池（セル）、５・・・セパレータ、
６・・・ガス流路、７・・・マニホールド、８・・・セ
ルスタック、９・アノードヘラター、１０・・・カソー
ドヘラター１１・・・ガスシール材、１２・・ガス排気
口、１２・・・ガス排気構造物（ガス排気用マニホール
ド）、１３・・・ガス排気口、１４ａ・・・冷却ガス、
１４ｂ・・・加熱ガス、１５・・・ガス供給口、１６・
・・整流プレート。
ス排気用マニホールドの１例を示した図、第３図は、本
発明のガス排気用マニホールドの他側を示した図、第４
図は、内部マニホールド方式燃料電池の積層構造図であ
る。 １・・・電解質板、２・・・アノード、３・・・カソー
ド、４・・・単位電池（セル）、５・・・セパレータ、
６・・・ガス流路、７・・・マニホールド、８・・・セ
ルスタック、９・アノードヘラター、１０・・・カソー
ドヘラター１１・・・ガスシール材、１２・・ガス排気
口、１２・・・ガス排気構造物（ガス排気用マニホール
ド）、１３・・・ガス排気口、１４ａ・・・冷却ガス、
１４ｂ・・・加熱ガス、１５・・・ガス供給口、１６・
・・整流プレート。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電解質板を挾持して対向するアノードおよびカソー
ドを備えた単位電池を構成するセルと、前記セルに燃料
ガスおよび酸化剤ガスを供給および排出するためのマニ
ホールドと、前記燃料ガスおよび酸化剤ガスを流すため
の複数のガス流路を持ったセパレータを配し、前記セル
とセパレータを複数積層した電池の上・下に片すみにの
みにガス流路を持つ端板と前記燃料ガスおよび酸化剤ガ
スの供給および排出用のガス室を持ったガスヘッダーか
らなる燃料電池において、前記電池本体の側面にガス排
気用マニホールドを取り付けたことを特徴とする燃料電
池用ガス排気構造。 ２、セル内からの漏洩ガスを電池ベルジャー内に溜める
ことなく、ガス排気用マニホールドから外部へ排出可能
な構造としたことを特徴とする請求項１記載の燃料電池
用ガス排気構造。 ３、ガス排気用マニホールド内に冷却ガスあるいは加熱
ガスを流入させるガス供給口および前記冷却ガスあるい
は加熱ガスを排出させるガス排気口を前記マニホールド
に設けて電池温度をコントロール可能な構造としたこと
を特徴とする請求項１記載の燃料電池用ガス排気構造。 ４、ガス排気用マニホールド内に整流プレートを設けて
、冷却ガスあるいは加熱ガスを均一に電池本体の側面に
接触せしめることにより均一な電池温度のコントロール
を可能としたことを特徴とする請求項１記載の燃料電池
用ガス排気構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172744A JPH084012B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172744A JPH084012B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0224972A true JPH0224972A (ja) | 1990-01-26 |
| JPH084012B2 JPH084012B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=15947515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63172744A Expired - Fee Related JPH084012B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084012B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04167367A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-15 | Hitachi Ltd | 燃料電池雰囲気ガス処理装置 |
| US10283803B2 (en) | 2014-03-28 | 2019-05-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8911914B2 (en) * | 2011-01-28 | 2014-12-16 | Fuelcell Energy, Inc. | Manifold assembly for controlling gas flow and flow distribution in a fuel cell stack |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP63172744A patent/JPH084012B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04167367A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-15 | Hitachi Ltd | 燃料電池雰囲気ガス処理装置 |
| US10283803B2 (en) | 2014-03-28 | 2019-05-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack |
| US11276872B2 (en) | 2014-03-28 | 2022-03-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH084012B2 (ja) | 1996-01-17 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |