JPH0367307B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0367307B2 JPH0367307B2 JP58094484A JP9448483A JPH0367307B2 JP H0367307 B2 JPH0367307 B2 JP H0367307B2 JP 58094484 A JP58094484 A JP 58094484A JP 9448483 A JP9448483 A JP 9448483A JP H0367307 B2 JPH0367307 B2 JP H0367307B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery stack
- casing
- seal body
- fuel cell
- corner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
-
- 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
- H01M8/2459—Comprising electrode layers with interposed electrolyte compartment with possible electrolyte supply or circulation
-
- 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
- H01M8/02—Details
- H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
- H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
-
- 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
-
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- 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
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、マトリクスを備えた燃料電池に関
する。
する。
周知のように、リン酸水溶液燃料電池は、電解
液を含浸したマトリクスを中心として、その両面
に、ガス拡散電極を重ね、各電極の外面にガス供
給溝を備えるガス分離板を重ね合わして一つの単
電池となし、この単電池を複数枚積層した電池積
層体に、交差する方向より燃料ガス（水素）と空
気（酸素）を供給し、各単電池より発生した電気
エネルギーを総合して所定電圧、電流のエネルギ
ーを得るものである。
液を含浸したマトリクスを中心として、その両面
に、ガス拡散電極を重ね、各電極の外面にガス供
給溝を備えるガス分離板を重ね合わして一つの単
電池となし、この単電池を複数枚積層した電池積
層体に、交差する方向より燃料ガス（水素）と空
気（酸素）を供給し、各単電池より発生した電気
エネルギーを総合して所定電圧、電流のエネルギ
ーを得るものである。
ところで、水素及び酸素の反応ガスを供給し排
出する従来の手段として、第１図図示の如く、電
池積層体１の周囲各直立面に箱状に形成したマニ
ホールド２を互いにボルト締めて取り付けるか、
スプリングの圧着力で取り付けられているが、電
池積層体１の構成する素材は機械的強度に弱いの
で、電池積層体１の直立面にマニホールド２を強
く圧着することができず、また電池積層体は上下
より押圧力を加えて締め付けられており、その締
圧の調整によつてマニホールドと電池積層体との
間に隙間が生じたり、あるいは電池積層体に発す
る熱でマニホールドが歪みガス漏れを起こす欠点
があつた。
出する従来の手段として、第１図図示の如く、電
池積層体１の周囲各直立面に箱状に形成したマニ
ホールド２を互いにボルト締めて取り付けるか、
スプリングの圧着力で取り付けられているが、電
池積層体１の構成する素材は機械的強度に弱いの
で、電池積層体１の直立面にマニホールド２を強
く圧着することができず、また電池積層体は上下
より押圧力を加えて締め付けられており、その締
圧の調整によつてマニホールドと電池積層体との
間に隙間が生じたり、あるいは電池積層体に発す
る熱でマニホールドが歪みガス漏れを起こす欠点
があつた。
この発明の目的は、以上の従来の欠点を解決す
ることにあり、しかもガスの供給圧力を高めるこ
とができ、且つ電池積層体の締圧及び発熱によつ
て悪影響を受けることがなく、確実に供給排出し
得る燃料電池を提供することにある。
ることにあり、しかもガスの供給圧力を高めるこ
とができ、且つ電池積層体の締圧及び発熱によつ
て悪影響を受けることがなく、確実に供給排出し
得る燃料電池を提供することにある。
この発明の構成は、円形筒体のケーシング内に
平面が正方形の電池積層体を押圧した状態で収納
してある燃料電池において、ケーシングの内周面
と電池積層体の各隅角部間に、断面Ｙ字形をなす
弾性材内における二叉に分岐する部分にＶ字形の
形状記憶合金の芯材を備えたシール体を、その分
岐部内に電池積層体の隅角部を密接し、基部をケ
ーシングの内周面に密接して介在してあることを
特徴とする 以下、この発明を実施例によつて説明する。
平面が正方形の電池積層体を押圧した状態で収納
してある燃料電池において、ケーシングの内周面
と電池積層体の各隅角部間に、断面Ｙ字形をなす
弾性材内における二叉に分岐する部分にＶ字形の
形状記憶合金の芯材を備えたシール体を、その分
岐部内に電池積層体の隅角部を密接し、基部をケ
ーシングの内周面に密接して介在してあることを
特徴とする 以下、この発明を実施例によつて説明する。
第２図と第３図に示す如く、断面円形（理想的
には真円）の筒体３の上下開放口にそれぞれの覆
板４，５を密着して中空をなすケーシング６に形
成し、ケーシング６内に平面が正方形を成す電池
積層体１を下の覆板５上に載置し、電池積層体１
の上面と上の覆板４間に空気あるいは水などの流
体による膨脹体７を介在し、電池積層体１を押圧
した状態で収納する。
には真円）の筒体３の上下開放口にそれぞれの覆
板４，５を密着して中空をなすケーシング６に形
成し、ケーシング６内に平面が正方形を成す電池
積層体１を下の覆板５上に載置し、電池積層体１
の上面と上の覆板４間に空気あるいは水などの流
体による膨脹体７を介在し、電池積層体１を押圧
した状態で収納する。
しかも収納された電池積層体１の各隅角部がシ
ール体８を介してケーシング６の内周面に圧接
し、且つ電池積層体１の周囲各直立面とケーシン
グ６の内周面間に空間部９，１０，１１，１２を
形成し、下の覆板５の前記各空間部と対応する部
分にそれぞれ給入口１３，１４と排出口１５，１
６を設けたものである。尚、給入口１３，１４と
排出口１５，１６は、燃料電池の原理から互いに
相対向して設けられる。
ール体８を介してケーシング６の内周面に圧接
し、且つ電池積層体１の周囲各直立面とケーシン
グ６の内周面間に空間部９，１０，１１，１２を
形成し、下の覆板５の前記各空間部と対応する部
分にそれぞれ給入口１３，１４と排出口１５，１
６を設けたものである。尚、給入口１３，１４と
排出口１５，１６は、燃料電池の原理から互いに
相対向して設けられる。
そこで、前記シール体８は第４図図示の如く、
シリコンゴムあるいはフオームなどの弾性材１７
でＹ字形に形成し、その先端の分岐部にＶ字形に
屈折した形状記憶合金製の芯材１８を埋設したも
ので、該シール体８を、その分岐部を電池積層体
１の隅角部に双方より挟むように接触せしめ、シ
ール体８の基部をケーシング６の内周面に設けた
凹部１９に係合して取り付けるものである。また
シール体８は電池積層体１の高さ方向の全長に亘
る長さに形成してある。
シリコンゴムあるいはフオームなどの弾性材１７
でＹ字形に形成し、その先端の分岐部にＶ字形に
屈折した形状記憶合金製の芯材１８を埋設したも
ので、該シール体８を、その分岐部を電池積層体
１の隅角部に双方より挟むように接触せしめ、シ
ール体８の基部をケーシング６の内周面に設けた
凹部１９に係合して取り付けるものである。また
シール体８は電池積層体１の高さ方向の全長に亘
る長さに形成してある。
上記の構造をもつ燃料電池によれば、膨脹体７
に流体を流入して膨脹し、電池積層体１を締め付
けておき、両給入口１３，１４よりガスを流入す
ることにより、空間部９，１０よりガス分離板の
各ガス供給溝にガスが流入されて発電する。この
時に電池積層体１に熱が発生し、その熱によつて
シール体８の芯材１８が形状記憶合金で形成して
あるから、芯材１８の屈折角度が狭く変形し、電
池積層体１の隅角部を双方より挟むように強く圧
接すると共に、この変形によりシール体８がケー
シング６の内周面へ向かつて滑り動くことから、
電池積層体１は勿論のことケーシング６の内周面
にも圧接し、各空間部９〜１２をそれぞれ互いに
隔絶してガス漏れを防止するものである。
に流体を流入して膨脹し、電池積層体１を締め付
けておき、両給入口１３，１４よりガスを流入す
ることにより、空間部９，１０よりガス分離板の
各ガス供給溝にガスが流入されて発電する。この
時に電池積層体１に熱が発生し、その熱によつて
シール体８の芯材１８が形状記憶合金で形成して
あるから、芯材１８の屈折角度が狭く変形し、電
池積層体１の隅角部を双方より挟むように強く圧
接すると共に、この変形によりシール体８がケー
シング６の内周面へ向かつて滑り動くことから、
電池積層体１は勿論のことケーシング６の内周面
にも圧接し、各空間部９〜１２をそれぞれ互いに
隔絶してガス漏れを防止するものである。
この発明による効果は、円形筒体のケーシング
内に平面が正方形をなす電池積層体を収納し、そ
の電池積層体の各隅角部とケーシングの内周面間
に、Ｙ字形の弾性材内にＶ形形状記憶合金の芯材
を入れたシール体を介在し、しかもその芯材は熱
を受けてＶ形の開き間隔が窄まるようになつてい
るので、その開き間隔が窄まるに従つて、シール
体の断面方向の長さが長くなるものであり、しか
し電池積層体の各隅角部とケーシングの内周面間
の距離は一定であるから、シール体が伸びた分ケ
ーシングの内周面に膨れた状態に圧接し、シール
効果が増大されるものであり、その結果、供給す
るガスの圧力を高めて、発電の能力を向上するこ
とができる。
内に平面が正方形をなす電池積層体を収納し、そ
の電池積層体の各隅角部とケーシングの内周面間
に、Ｙ字形の弾性材内にＶ形形状記憶合金の芯材
を入れたシール体を介在し、しかもその芯材は熱
を受けてＶ形の開き間隔が窄まるようになつてい
るので、その開き間隔が窄まるに従つて、シール
体の断面方向の長さが長くなるものであり、しか
し電池積層体の各隅角部とケーシングの内周面間
の距離は一定であるから、シール体が伸びた分ケ
ーシングの内周面に膨れた状態に圧接し、シール
効果が増大されるものであり、その結果、供給す
るガスの圧力を高めて、発電の能力を向上するこ
とができる。
しかも各シール体の受ける熱は、円形と正方形
の関係から全てに殆ど同一の条件で受けることか
ら、シール体の変形量が同じとなり、何れの部分
においても同様の圧接力で密接し、その結果、電
池積層体を保持する強度が４方において同一条件
となり、しかもシール体が弾性材で形成してある
ことから、電池積層体を傷付けることなく均一に
保持してその耐久性を向上するものである。
の関係から全てに殆ど同一の条件で受けることか
ら、シール体の変形量が同じとなり、何れの部分
においても同様の圧接力で密接し、その結果、電
池積層体を保持する強度が４方において同一条件
となり、しかもシール体が弾性材で形成してある
ことから、電池積層体を傷付けることなく均一に
保持してその耐久性を向上するものである。
第１図は従来の燃料電池の要部を示す斜視図、
第２図はこの発明による燃料電池の要部を示す横
断面図、第３図は同じく縦断面図、第４図は第２
図Ａ部の拡大断面図である。 １……電池積層体、６……ケーシング、７……
膨脹体、８……シール体、９，１０，１１，１２
……空間部、１３，１４……給入口、１５，１６
……排出口、１７……シール体の弾性材、１８…
…シール体の芯材。
第２図はこの発明による燃料電池の要部を示す横
断面図、第３図は同じく縦断面図、第４図は第２
図Ａ部の拡大断面図である。 １……電池積層体、６……ケーシング、７……
膨脹体、８……シール体、９，１０，１１，１２
……空間部、１３，１４……給入口、１５，１６
……排出口、１７……シール体の弾性材、１８…
…シール体の芯材。
Claims (1)
- １ 円形筒体のケーシング内に平面が正方形の電
池積層体を押圧した状態で収納してある燃料電池
において、ケーシングの内周面と電池積層体の各
隅角部間に、断面Ｙ字形をなす弾性材内における
二叉に分岐する部分にＶ字形の形状記憶合金の芯
材を備えたシール体を、その分岐部内に電池積層
体の隅角部を密接し、基部をケーシングの内周面
に密接して介在してあることを特徴とする燃料電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58094484A JPS59219866A (ja) | 1983-05-28 | 1983-05-28 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58094484A JPS59219866A (ja) | 1983-05-28 | 1983-05-28 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59219866A JPS59219866A (ja) | 1984-12-11 |
| JPH0367307B2 true JPH0367307B2 (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=14111551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58094484A Granted JPS59219866A (ja) | 1983-05-28 | 1983-05-28 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59219866A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4438555C1 (de) * | 1994-10-28 | 1996-03-07 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennstoffzellenanordnung mit Reformierungseinrichtung |
| DE19517042C1 (de) * | 1995-05-10 | 1996-12-05 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennstoffzellenanordnung |
| NL1019397C2 (nl) * | 2001-11-19 | 2003-06-13 | Willem Jan Oosterkamp | Brandstofcelstapel in een drukvat. |
| US8962210B2 (en) * | 2008-06-06 | 2015-02-24 | Fuelcell Energy, Inc. | Modular fuel cell stack assembly including anode gas oxidizer and integrated external manifolds for use in fuel cell stack modules |
| DE102018125788A1 (de) * | 2018-09-10 | 2020-03-12 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Elektrochemische Energieumwandlungsvorrichtung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56161585U (ja) * | 1980-05-06 | 1981-12-01 | ||
| JPS5828057A (ja) * | 1981-08-08 | 1983-02-18 | Matsushita Seiko Co Ltd | 複合パツキン |
-
1983
- 1983-05-28 JP JP58094484A patent/JPS59219866A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59219866A (ja) | 1984-12-11 |
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