JPH0411985B2 - - Google Patents
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- JPH0411985B2 JPH0411985B2 JP59039533A JP3953384A JPH0411985B2 JP H0411985 B2 JPH0411985 B2 JP H0411985B2 JP 59039533 A JP59039533 A JP 59039533A JP 3953384 A JP3953384 A JP 3953384A JP H0411985 B2 JPH0411985 B2 JP H0411985B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheets
- gasket
- compressive elastic
- elastic modulus
- electrode
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
- F16J15/104—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、燃料電池の反応ガスをマトリツク
ス周縁部および電極基材端面部においてシールす
る燃料電池の端部シール装置に関する。
ス周縁部および電極基材端面部においてシールす
る燃料電池の端部シール装置に関する。
従来の燃料電池の端部シール装置について、以
下に説明するが、その前に燃料電池のセルスタツ
クを構成する単位電池の一例を説明する。第８図
はリブ付電極方式の単位電池の部分分解斜視図で
あり、電解液を含浸させたマトリツクス層１１の
両側にいずれも多孔性の燃料電極１２と酸化剤電
極１３とが配され、これらの電極に多孔性のリブ
付電極基材１４，１５がそれぞれ密着されて配設
され、燃料電極１２側のリブ付電極基材１４には
燃料ガスを供給する溝１４ａが、酸化剤電極１３
側のリブ付電極基材１５には溝１４ａの方向と直
交する方向の酸化剤ガスを供給する溝１５ａが設
けられて単位電池を構成し、そして単位電池間に
ガス拡散性のセパレート板１６が介装され、これ
らが積層されてセルスタツクを構成する。
下に説明するが、その前に燃料電池のセルスタツ
クを構成する単位電池の一例を説明する。第８図
はリブ付電極方式の単位電池の部分分解斜視図で
あり、電解液を含浸させたマトリツクス層１１の
両側にいずれも多孔性の燃料電極１２と酸化剤電
極１３とが配され、これらの電極に多孔性のリブ
付電極基材１４，１５がそれぞれ密着されて配設
され、燃料電極１２側のリブ付電極基材１４には
燃料ガスを供給する溝１４ａが、酸化剤電極１３
側のリブ付電極基材１５には溝１４ａの方向と直
交する方向の酸化剤ガスを供給する溝１５ａが設
けられて単位電池を構成し、そして単位電池間に
ガス拡散性のセパレート板１６が介装され、これ
らが積層されてセルスタツクを構成する。
燃料電池の運転時には、燃料ガスは供給溝１４
ａに流入して燃料電極１２に、酸化剤ガスは供給
溝１５ａに流入して酸化剤電極１３に供給され
て、単位電池にて電気化学反応を起こして電気が
発生する。この際、電極およびリブ付電極基材内
部からの反応ガスの漏洩、および電極間からの電
解液の漏洩防止のため燃料電極１２、酸化剤電極
１３およびリブ付電極基材１４，１５の端面およ
び周縁部には、フツ素ゴムラテツクスを塗布し
て、気密のシール面１２２および１２３をそれぞ
れ形成している。なお、セパレート板１６にはシ
ールシート２４が反応ガス用マニホールド取付
時、このシール面より外部への漏洩を防ぐために
被覆されている。
ａに流入して燃料電極１２に、酸化剤ガスは供給
溝１５ａに流入して酸化剤電極１３に供給され
て、単位電池にて電気化学反応を起こして電気が
発生する。この際、電極およびリブ付電極基材内
部からの反応ガスの漏洩、および電極間からの電
解液の漏洩防止のため燃料電極１２、酸化剤電極
１３およびリブ付電極基材１４，１５の端面およ
び周縁部には、フツ素ゴムラテツクスを塗布し
て、気密のシール面１２２および１２３をそれぞ
れ形成している。なお、セパレート板１６にはシ
ールシート２４が反応ガス用マニホールド取付
時、このシール面より外部への漏洩を防ぐために
被覆されている。
従来の燃料電池の端部シール装置は、前述のよ
うに前もつて端面および周縁部が気密処理された
シール面１２２と１２３との間に、マトリツクス
１１の厚さに相当するフツ素ゴム塗布シール層を
フツ素ゴムラテツクスを塗布、乾燥して形成し、
接着剤（フエノール樹脂）を用いて各電極基板を
接着して端部シールを構成するものであつた。
うに前もつて端面および周縁部が気密処理された
シール面１２２と１２３との間に、マトリツクス
１１の厚さに相当するフツ素ゴム塗布シール層を
フツ素ゴムラテツクスを塗布、乾燥して形成し、
接着剤（フエノール樹脂）を用いて各電極基板を
接着して端部シールを構成するものであつた。
前述のような従来の端部シール装置において
は、以下のような問題があつた。
は、以下のような問題があつた。
前述の端部シールを構成するためには、概ね
下記のような工程を必要とするので、処理・組
立工程に長時間を要する。
下記のような工程を必要とするので、処理・組
立工程に長時間を要する。
シール面へのフツ素ゴムラテツクス塗布→加
熱乾燥→厚さの検査→面出し→接着剤塗布→キ
ユアー→検査→積層。
熱乾燥→厚さの検査→面出し→接着剤塗布→キ
ユアー→検査→積層。
接着剤として用いられるフエノール樹脂の、
電池の運転温度に対する耐熱性が十分でなく、
また電解液として用いられるりん酸に対する特
に高温での耐薬品性も十分でないので寿命が短
い。
電池の運転温度に対する耐熱性が十分でなく、
また電解液として用いられるりん酸に対する特
に高温での耐薬品性も十分でないので寿命が短
い。
電池温度の変動時に生じる熱応力に弱く、ヒ
ートサイクルによりフツ素ゴムが外部に突出変
形して、ガスの漏洩をまねくことがあつた。
ートサイクルによりフツ素ゴムが外部に突出変
形して、ガスの漏洩をまねくことがあつた。
接着しながら電池を積層するので、積層体中
のある単位電池が故障しても、その単位電池だ
けを簡単に取替えることができない。
のある単位電池が故障しても、その単位電池だ
けを簡単に取替えることができない。
この発明は、前記の問題点に鑑みてなされたも
ので信頼性が高く、かつ処理・組立工程が簡素化
できる燃料電池の端部シール装置を提供すること
を目的とする。
ので信頼性が高く、かつ処理・組立工程が簡素化
できる燃料電池の端部シール装置を提供すること
を目的とする。
前述の課題を解決するために、この発明は、燃
料電極および酸化剤電極を有する各電極基材の間
にマトリツクスを挟持し、これらを積層して締付
固定して成る燃料電池における前記マトリツクス
周縁部および各電極基材端面部をシールする燃料
電池の端部シール装置において、前もつて端面お
よび周縁部が気密処理された各電極基材端面部間
の前記マトリツクス周縁部に、平板状ガスケツト
を介装して成り、該平板状ガスケツトは圧縮弾性
率の異なる未焼成ふつ素樹脂シートを積層してな
り、その際、積層方向で見て両端にある層は低い
圧縮弾性率を、内部にある層は前記両端の層より
高い圧縮弾性率を有する未焼成ふつ素樹脂シート
とするものとする。
料電極および酸化剤電極を有する各電極基材の間
にマトリツクスを挟持し、これらを積層して締付
固定して成る燃料電池における前記マトリツクス
周縁部および各電極基材端面部をシールする燃料
電池の端部シール装置において、前もつて端面お
よび周縁部が気密処理された各電極基材端面部間
の前記マトリツクス周縁部に、平板状ガスケツト
を介装して成り、該平板状ガスケツトは圧縮弾性
率の異なる未焼成ふつ素樹脂シートを積層してな
り、その際、積層方向で見て両端にある層は低い
圧縮弾性率を、内部にある層は前記両端の層より
高い圧縮弾性率を有する未焼成ふつ素樹脂シート
とするものとする。
第９図は本発明の実施例を示す断面図であり、
第８図のＸ−Ｘ断面部に相応し、第８図と共通す
る部材には同一の符号を付して説明を省略する。
第８図のＸ−Ｘ断面部に相応し、第８図と共通す
る部材には同一の符号を付して説明を省略する。
第８図の従来装置において、電極基材の端面お
よび周縁部は、フツ素ゴムラテツクスを塗布して
気密のシール面１２２，１２３が形成されていた
が、第９図の実施例においては、フツ素ゴムシー
トからなるシールシート２２，２３がそれぞれ燃
料電極１２、酸化剤電極１３およびリブ付電極基
材１４，１５の端面および周縁部に被覆されてい
る。前記シールシートの代りに、フツ素ゴムラテ
ツクスを塗布・乾燥して、シール面を形成しても
さしつかえない。このように前もつて端面および
周縁部が気密処理された各電極基材端面部間のマ
トリツクス周縁部に、平板状ガスケツト５１が介
装されている。
よび周縁部は、フツ素ゴムラテツクスを塗布して
気密のシール面１２２，１２３が形成されていた
が、第９図の実施例においては、フツ素ゴムシー
トからなるシールシート２２，２３がそれぞれ燃
料電極１２、酸化剤電極１３およびリブ付電極基
材１４，１５の端面および周縁部に被覆されてい
る。前記シールシートの代りに、フツ素ゴムラテ
ツクスを塗布・乾燥して、シール面を形成しても
さしつかえない。このように前もつて端面および
周縁部が気密処理された各電極基材端面部間のマ
トリツクス周縁部に、平板状ガスケツト５１が介
装されている。
この平板状ガスケツトは、圧縮弾性率の異なる
未焼成ふつ素樹脂シートを積層してなり、その際
積層方向で見て両端にある層はいずれも低い圧縮
弾性率を、内部の層は両端の層より高い圧縮弾性
率を有する前記未焼成ふつ素樹脂シートから成
る。以下に、平板状ガスケツトの構成について詳
述する。
未焼成ふつ素樹脂シートを積層してなり、その際
積層方向で見て両端にある層はいずれも低い圧縮
弾性率を、内部の層は両端の層より高い圧縮弾性
率を有する前記未焼成ふつ素樹脂シートから成
る。以下に、平板状ガスケツトの構成について詳
述する。
圧縮弾性率の異なる未焼成ふつ素樹脂シート
は、ねじのシールに用いられる多孔質のテフロン
シート（例えば日本バルカー社より商品名「テー
プシール」で市販されているもの）等と同じ製法
で作られたものである。この製法はPTFE（ポリ
テトラフルオロエチレン）樹脂の粉体であるフア
インパウダに成形助剤、例えばナフサを混練して
ロール成形にてシート状にし、その後180℃前後
で助剤を完全に飛散させて得られる。この際シー
ト内部には助剤が飛散した空孔が残り、この空孔
含有量によりシートの圧縮弾性率が異なつてく
る。すなわち助剤の添加量によりシート内の気孔
率が調整でき、所望の圧縮弾性率を得ることがで
きる。
は、ねじのシールに用いられる多孔質のテフロン
シート（例えば日本バルカー社より商品名「テー
プシール」で市販されているもの）等と同じ製法
で作られたものである。この製法はPTFE（ポリ
テトラフルオロエチレン）樹脂の粉体であるフア
インパウダに成形助剤、例えばナフサを混練して
ロール成形にてシート状にし、その後180℃前後
で助剤を完全に飛散させて得られる。この際シー
ト内部には助剤が飛散した空孔が残り、この空孔
含有量によりシートの圧縮弾性率が異なつてく
る。すなわち助剤の添加量によりシート内の気孔
率が調整でき、所望の圧縮弾性率を得ることがで
きる。
このようなPTFE樹脂多孔体のシール材とし
て、一度テフロンを融点以上で焼成させた後に機
械的な処理でシート内の空孔を作つているものが
あるが、低い締付面圧（１〜５Kg／cm2）で充分な
シール性が得られないという欠点がある。これに
対し、未焼成ふつ素樹脂シートには、シート成形
後ふつ素樹脂の融点以上では焼成してないため、
シート内の繊維質の絡まりによる力が弱くなり、
このため低い締付力でも十分なシール性が得られ
る。
て、一度テフロンを融点以上で焼成させた後に機
械的な処理でシート内の空孔を作つているものが
あるが、低い締付面圧（１〜５Kg／cm2）で充分な
シール性が得られないという欠点がある。これに
対し、未焼成ふつ素樹脂シートには、シート成形
後ふつ素樹脂の融点以上では焼成してないため、
シート内の繊維質の絡まりによる力が弱くなり、
このため低い締付力でも十分なシール性が得られ
る。
この発明に用いられる平板状ガスケツトは、上
述した未焼成ふつ素樹脂シートの柔軟性の異なる
ものを組合わせることにより得られるものであ
る。例えばガスケツトのシール面の両側の層に気
孔率の高い、すなわち圧縮弾性率の低いシートを
用いてシール面の表面粗さ、傷に対して十分にな
じませシールを確保する。また低締付力で密封機
能をもち、十分な撓み量を得るために、圧縮弾性
率の異なるシートを積層する。この場合単に圧縮
弾性率の低いシートを積層するのみでは十分な撓
み量が得られず、ガスケツト内部を通してのガス
の漏洩が生じる。これを防ぐために気孔率の低い
圧縮弾性率が多少高目で、わずかな撓み量でもガ
スシール可能な未焼成ふつ素樹脂シートを内部に
複数積層してガスケツトとする。このように積層
されたガスケツトは両端の層の圧縮弾性率が低い
ためシール面になじみがよく、また異なる圧縮弾
性率の組合わせにより圧縮撓み特性の自由度を大
きくすることができ、またガスケツトの材料はふ
つ素樹脂材料であるため耐熱（約260℃）、耐酸性
のあるガスケツトを得ることができる。
述した未焼成ふつ素樹脂シートの柔軟性の異なる
ものを組合わせることにより得られるものであ
る。例えばガスケツトのシール面の両側の層に気
孔率の高い、すなわち圧縮弾性率の低いシートを
用いてシール面の表面粗さ、傷に対して十分にな
じませシールを確保する。また低締付力で密封機
能をもち、十分な撓み量を得るために、圧縮弾性
率の異なるシートを積層する。この場合単に圧縮
弾性率の低いシートを積層するのみでは十分な撓
み量が得られず、ガスケツト内部を通してのガス
の漏洩が生じる。これを防ぐために気孔率の低い
圧縮弾性率が多少高目で、わずかな撓み量でもガ
スシール可能な未焼成ふつ素樹脂シートを内部に
複数積層してガスケツトとする。このように積層
されたガスケツトは両端の層の圧縮弾性率が低い
ためシール面になじみがよく、また異なる圧縮弾
性率の組合わせにより圧縮撓み特性の自由度を大
きくすることができ、またガスケツトの材料はふ
つ素樹脂材料であるため耐熱（約260℃）、耐酸性
のあるガスケツトを得ることができる。
次に図面に基づいて本発明に用いる平板状ガス
ケツトの特性および実施例について説明する。第
１図は気孔率の異なる未焼成ふつ素樹脂の荷重と
撓みとの関係を示す特性図であり、オイル含浸法
により求められた気孔率が低い順にシートをＡ，
Ｂ，Ｃとし、例えばＡ，Ｂ，Ｃの気孔率はそれぞ
れＡ＜40％、40≦Ｂ＜70％、Ｃ≧70％としてい
る。この特性図より、気孔率の高いもの程荷重に
対して撓みが大きく圧縮弾性率が低い。このこと
はシール面に接する場合気孔率の高いもの程シー
ル面になじみやすいことを示している。
ケツトの特性および実施例について説明する。第
１図は気孔率の異なる未焼成ふつ素樹脂の荷重と
撓みとの関係を示す特性図であり、オイル含浸法
により求められた気孔率が低い順にシートをＡ，
Ｂ，Ｃとし、例えばＡ，Ｂ，Ｃの気孔率はそれぞ
れＡ＜40％、40≦Ｂ＜70％、Ｃ≧70％としてい
る。この特性図より、気孔率の高いもの程荷重に
対して撓みが大きく圧縮弾性率が低い。このこと
はシール面に接する場合気孔率の高いもの程シー
ル面になじみやすいことを示している。
第２図はシートＡ，Ｂ，Ｃをそれぞれシール材
として容器のフランジ面に介装して締め付け、一
定の圧力の窒素ガスを封入し、シート部より漏洩
する量を流量計により測定し、漏洩量と締付力と
の関係を求めた結果を示す特性図であり、この図
より圧縮弾性率の高い程漏洩量が少ないことが判
明した。
として容器のフランジ面に介装して締め付け、一
定の圧力の窒素ガスを封入し、シート部より漏洩
する量を流量計により測定し、漏洩量と締付力と
の関係を求めた結果を示す特性図であり、この図
より圧縮弾性率の高い程漏洩量が少ないことが判
明した。
第３図は圧縮弾性率の異なる未焼成ふつ素樹脂
シートを積層したガスケツト１の断面図であり、
ガスケツトの積層方向から見て両端の層に圧縮弾
性率の低いシート２，４を配し、その内側にはシ
ート２，４より圧縮弾性率の高いシート３を配し
たものである。この場合ガスケツトの両端の層に
は気孔率の高い、すなわち圧縮弾性率の低いシー
トを用いているので、シール面の表面粗さ、傷に
対して十分になじみシール性能を確保する。そし
て内部に気孔率が低く圧縮弾性率の高いシート３
が挿入される。このガスケツトを構成するシート
２，３，４の組合わせを、それぞれ第１図で説明
したシートＣ，Ａ，ＣおよびシートＣ，Ｂ，Ｃと
するとき、これら両ガスケツトについての荷重と
撓みとの関係の特性曲線を第４図に示す。第４図
より圧縮弾性率の低いシートＢを介装したガスケ
ツトCBCの方が、圧縮弾性率がシートＢより高
いシートＡを介装したガスケツトCACより全体
として柔軟であることが示され、これはガスケツ
トの内部の層に種々の圧縮弾性率のシートを使用
することにより圧縮特性の異なるガスケツトが得
られることを示している。
シートを積層したガスケツト１の断面図であり、
ガスケツトの積層方向から見て両端の層に圧縮弾
性率の低いシート２，４を配し、その内側にはシ
ート２，４より圧縮弾性率の高いシート３を配し
たものである。この場合ガスケツトの両端の層に
は気孔率の高い、すなわち圧縮弾性率の低いシー
トを用いているので、シール面の表面粗さ、傷に
対して十分になじみシール性能を確保する。そし
て内部に気孔率が低く圧縮弾性率の高いシート３
が挿入される。このガスケツトを構成するシート
２，３，４の組合わせを、それぞれ第１図で説明
したシートＣ，Ａ，ＣおよびシートＣ，Ｂ，Ｃと
するとき、これら両ガスケツトについての荷重と
撓みとの関係の特性曲線を第４図に示す。第４図
より圧縮弾性率の低いシートＢを介装したガスケ
ツトCBCの方が、圧縮弾性率がシートＢより高
いシートＡを介装したガスケツトCACより全体
として柔軟であることが示され、これはガスケツ
トの内部の層に種々の圧縮弾性率のシートを使用
することにより圧縮特性の異なるガスケツトが得
られることを示している。
第５図は上述のガスケツトCACとCBCとの締
付面圧とガス漏洩量との関係を、第２図における
と同様な方法で求めた特性曲線であり、ガスケツ
トCAC、CBCともその両端の層を圧縮弾性率の
低いシートＣで構成しているのでシール面の表面
の粗さ等になじみがよくこの面でのシール性はよ
くなり、介装されたシートＡ，Ｂの圧縮弾性率の
高低により全体としてのシール性は異なり、気孔
率が小さく圧縮弾性率の高いシートＡを介装した
ガスケツトCACの方が、同一の締付面圧におい
てガスケツトCBCよりガス漏洩量は小さい、し
たがつてガスケツトの積層構造は、構造物のシー
ル構造に基づいて定められるガスケツトの圧縮撓
み量およびシール部隙間に応じて低締付力にてシ
ールが確保できるように適切に異なる圧縮弾性率
のシートを選べばよいことが判る。
付面圧とガス漏洩量との関係を、第２図における
と同様な方法で求めた特性曲線であり、ガスケツ
トCAC、CBCともその両端の層を圧縮弾性率の
低いシートＣで構成しているのでシール面の表面
の粗さ等になじみがよくこの面でのシール性はよ
くなり、介装されたシートＡ，Ｂの圧縮弾性率の
高低により全体としてのシール性は異なり、気孔
率が小さく圧縮弾性率の高いシートＡを介装した
ガスケツトCACの方が、同一の締付面圧におい
てガスケツトCBCよりガス漏洩量は小さい、し
たがつてガスケツトの積層構造は、構造物のシー
ル構造に基づいて定められるガスケツトの圧縮撓
み量およびシール部隙間に応じて低締付力にてシ
ールが確保できるように適切に異なる圧縮弾性率
のシートを選べばよいことが判る。
第６図および第７図はそれぞれ本発明に用いる
平板状ガスケツトの異なる実施例を示すものであ
り、第６図においてガスケツト３１は圧縮弾性率
の異なるシート３２，３３，３４，３５を積層し
た４層構造からなるものであり、中央に位置する
シート３３，３４には例えば第１図で説明した圧
縮弾性率の高いシートＡが用いられ、また外側に
位置するシート３２，３３には例えば圧縮弾性率
の低いシートＣが用いられる。また第７図は、ガ
スケツト４１に圧縮弾性率の異なるシート４２，
４３，４４，４５，４６を積層した５層構造から
なるものであり、中間に位置するシート４４には
例えば第１図で説明した圧縮弾性率の高いシート
Ａが外側に位置するシート４２，４６には圧縮弾
性率の低いシートＣが用いられ、シート４３，４
５には圧縮弾性率がシートＡより低くシートＣよ
り高いシートＢが用いられる。
平板状ガスケツトの異なる実施例を示すものであ
り、第６図においてガスケツト３１は圧縮弾性率
の異なるシート３２，３３，３４，３５を積層し
た４層構造からなるものであり、中央に位置する
シート３３，３４には例えば第１図で説明した圧
縮弾性率の高いシートＡが用いられ、また外側に
位置するシート３２，３３には例えば圧縮弾性率
の低いシートＣが用いられる。また第７図は、ガ
スケツト４１に圧縮弾性率の異なるシート４２，
４３，４４，４５，４６を積層した５層構造から
なるものであり、中間に位置するシート４４には
例えば第１図で説明した圧縮弾性率の高いシート
Ａが外側に位置するシート４２，４６には圧縮弾
性率の低いシートＣが用いられ、シート４３，４
５には圧縮弾性率がシートＡより低くシートＣよ
り高いシートＢが用いられる。
第９図の実施例において示される平板状ガスケ
ツト５１を構成するシート５２，５３，５４はそ
れぞれ前述のシートＣ，Ａ，Ｃから構成され、シ
ール性能が確保される。このガスケツト５１は、
繊維質の絡まりによる力が弱い未焼成ふつ素樹脂
シートを積層してなるため、電解液を保持するマ
トリツクスの破損を考慮して電池の締付力が制限
されるりん酸型燃料電池において、良好なシール
性能を維持する。なお、この平板状ガスケツト５
１はガスケツトの介装されるシール隙間および締
付力に応じて圧縮撓み量の異なるガスケツト、例
えばシートＣ，Ｂ，Ｃの組合わせや他の組合わせ
のガスケツトを使用し、シール性能を確保でき
る。
ツト５１を構成するシート５２，５３，５４はそ
れぞれ前述のシートＣ，Ａ，Ｃから構成され、シ
ール性能が確保される。このガスケツト５１は、
繊維質の絡まりによる力が弱い未焼成ふつ素樹脂
シートを積層してなるため、電解液を保持するマ
トリツクスの破損を考慮して電池の締付力が制限
されるりん酸型燃料電池において、良好なシール
性能を維持する。なお、この平板状ガスケツト５
１はガスケツトの介装されるシール隙間および締
付力に応じて圧縮撓み量の異なるガスケツト、例
えばシートＣ，Ｂ，Ｃの組合わせや他の組合わせ
のガスケツトを使用し、シール性能を確保でき
る。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、燃料電極および酸化剤電極を有する各電極基
材の間にマトリツクスを挟持し、これらを積層し
て締付固定して成る燃料電池における前記マトリ
ツクス周縁部および各電極基材端面部をシールす
る燃料電池の端部シール装置において、前もつて
端面および周縁部が気密処理された各電極基材端
面部間の前記マトリツクス周縁部に、平板状ガス
ケツトを介装して成り、該平板状ガスケツトは圧
縮弾性率の異なる未焼成ふつ素樹脂シートを積層
してなり、その際、積層方向で見て両端にある層
は低い圧縮弾性率を、内部にある層は前記両端の
層より高い圧縮弾性率を有する未焼成ふつ素樹脂
シートとしたことを特徴としたことにより、下記
の効果が得られる。
ば、燃料電極および酸化剤電極を有する各電極基
材の間にマトリツクスを挟持し、これらを積層し
て締付固定して成る燃料電池における前記マトリ
ツクス周縁部および各電極基材端面部をシールす
る燃料電池の端部シール装置において、前もつて
端面および周縁部が気密処理された各電極基材端
面部間の前記マトリツクス周縁部に、平板状ガス
ケツトを介装して成り、該平板状ガスケツトは圧
縮弾性率の異なる未焼成ふつ素樹脂シートを積層
してなり、その際、積層方向で見て両端にある層
は低い圧縮弾性率を、内部にある層は前記両端の
層より高い圧縮弾性率を有する未焼成ふつ素樹脂
シートとしたことを特徴としたことにより、下記
の効果が得られる。
本発明に用いられる平板状ガスケツトを構成
する各層は未焼成ふつ素樹脂シートからなつて
いるので、シート内の繊維質の絡まりによる力
が弱いため低締付力で十分なシールが得られ、
またガスケツトの両端の層は圧縮弾性率の低い
シートを用いているのでシール面の表面粗さ、
傷に対して十分になじみシール性がよくなる。
そしてガスケツト内部の層は両端の層より圧縮
弾性率の高いシートを種々組合わせて圧縮撓み
量を選択できるので、締付力に応じて、密封機
能をもつた適正なガスケツトを使用することが
でき、燃料電池の端部シール構造の組立が容易
となり、かつ従来装置のような複雑な処理工程
が不要となる。
する各層は未焼成ふつ素樹脂シートからなつて
いるので、シート内の繊維質の絡まりによる力
が弱いため低締付力で十分なシールが得られ、
またガスケツトの両端の層は圧縮弾性率の低い
シートを用いているのでシール面の表面粗さ、
傷に対して十分になじみシール性がよくなる。
そしてガスケツト内部の層は両端の層より圧縮
弾性率の高いシートを種々組合わせて圧縮撓み
量を選択できるので、締付力に応じて、密封機
能をもつた適正なガスケツトを使用することが
でき、燃料電池の端部シール構造の組立が容易
となり、かつ従来装置のような複雑な処理工程
が不要となる。
ふつ素樹脂は耐熱性（約260℃）があり、ま
た耐酸性もあるので、高温、酸性の雰囲気に使
用される燃料電池の端部シールの信頼性が向上
し、かつシール寿命が長くなる。
た耐酸性もあるので、高温、酸性の雰囲気に使
用される燃料電池の端部シールの信頼性が向上
し、かつシール寿命が長くなる。
従来装置のように、接着しながら電池を積層
せずに、端部シールが構成されるので、積層体
中のある単電池が故障しても、当該単電池の取
替えが容易にできる。
せずに、端部シールが構成されるので、積層体
中のある単電池が故障しても、当該単電池の取
替えが容易にできる。
第１図は本発明の燃料電池の端部シール装置に
おける平板状ガスケツトを構成する未焼成ふつ素
樹脂の荷重と撓み特性図、第２図は前記平板状ガ
スケツトを構成する未焼成ふつ素樹脂の締付面圧
とガス漏洩量特性図、第３図は前記平板状ガスケ
ツトの断面図、第４図は第３図の平板状ガスケツ
トの荷重と撓み特性図、第５図は第３図の平板状
ガスケツトの締付面圧とガス漏洩特性図、第６図
は異なる実施例による平板状ガスケツトの断面
図、第７図は他の異なる実施例による平板状ガス
ケツトの断面図、第８図は燃料電池の単位電池の
構成を示す分解斜視図、第９図は本発明の燃料電
池の端部シール装置の実施例を示す断面図であ
る。 １，３１，４１，５１：平板状ガスケツト、
２，３，４，３２，３３，３４，３５，４２，４
３，４４，４５，４６，５２，５３，５４：未焼
成ふつ素樹脂シート、１１：マトリツクス層、１
４，１５：電極基材。
おける平板状ガスケツトを構成する未焼成ふつ素
樹脂の荷重と撓み特性図、第２図は前記平板状ガ
スケツトを構成する未焼成ふつ素樹脂の締付面圧
とガス漏洩量特性図、第３図は前記平板状ガスケ
ツトの断面図、第４図は第３図の平板状ガスケツ
トの荷重と撓み特性図、第５図は第３図の平板状
ガスケツトの締付面圧とガス漏洩特性図、第６図
は異なる実施例による平板状ガスケツトの断面
図、第７図は他の異なる実施例による平板状ガス
ケツトの断面図、第８図は燃料電池の単位電池の
構成を示す分解斜視図、第９図は本発明の燃料電
池の端部シール装置の実施例を示す断面図であ
る。 １，３１，４１，５１：平板状ガスケツト、
２，３，４，３２，３３，３４，３５，４２，４
３，４４，４５，４６，５２，５３，５４：未焼
成ふつ素樹脂シート、１１：マトリツクス層、１
４，１５：電極基材。
Claims (1)
- １ 燃料電極および酸化剤電極を有する各電極基
材の間にマトリツクスを挟持し、これらを積層し
て締付固定して成る燃料電池における前記マトリ
ツクス周縁部および各電極基材端面部をシールす
る燃料電池の端部シール装置において、前もつて
端面および周縁部が気密処理された各電極基材端
面部間の前記マトリツクス周縁部に、平板状ガス
ケツトを介装して成り、該平板状ガスケツトは圧
縮弾性率の異なる未焼成ふつ素樹脂シートを積層
してなり、その際、積層方向で見て両端にある層
は低い圧縮弾性率を、内部にある層は前記両端の
層より高い圧縮弾性率を有する未焼成ふつ素樹脂
シートとしたことを特徴とする燃料電池の端部シ
ール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59039533A JPS60184769A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | ガスケツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59039533A JPS60184769A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | ガスケツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60184769A JPS60184769A (ja) | 1985-09-20 |
| JPH0411985B2 true JPH0411985B2 (ja) | 1992-03-03 |
Family
ID=12555680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59039533A Granted JPS60184769A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | ガスケツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60184769A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11143827B1 (en) | 2020-08-03 | 2021-10-12 | Kyoto Semiconductor Co., Ltd. | Light receiving element unit |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6273572A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
| US5494301A (en) * | 1993-04-20 | 1996-02-27 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Wrapped composite gasket material |
| JP3951484B2 (ja) * | 1998-12-16 | 2007-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
| DE102015220127A1 (de) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Wacker Chemie Ag | Vorrichtung zur Isolierung und Abdichtung von Elektrodenhalterungen in CVD Reaktoren |
| JP6821868B2 (ja) * | 2017-02-02 | 2021-01-27 | 中国電力株式会社 | 海水電解装置の取り扱い方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS579560U (ja) * | 1980-06-18 | 1982-01-19 |
-
1984
- 1984-03-01 JP JP59039533A patent/JPS60184769A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11143827B1 (en) | 2020-08-03 | 2021-10-12 | Kyoto Semiconductor Co., Ltd. | Light receiving element unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60184769A (ja) | 1985-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |