JPH05225997A - 積層燃料電池 - Google Patents
積層燃料電池Info
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- JPH05225997A JPH05225997A JP4056500A JP5650092A JPH05225997A JP H05225997 A JPH05225997 A JP H05225997A JP 4056500 A JP4056500 A JP 4056500A JP 5650092 A JP5650092 A JP 5650092A JP H05225997 A JPH05225997 A JP H05225997A
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Classifications
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 積層燃料電池の電池構成部の一様の締付力が
得られるようにすると共に軽量化を図る。 【構成】 スタックＳの上下に配置するホルダー２２，
２３を、板厚方向の温度差で曲がるが締付力でも曲がり
得る厚さとしてフレキシビリティをもたせる。上下のホ
ルダー２２，２３の外側に高温でも若干の弾性を有する
断熱材２４，２５を重ねて配置する。上下の締付架構１
５と１６の間でスタックＳにホルダー２２，２３、断熱
材２４，２５を介して締付力を与える。高温になってホ
ルダー２２，２３が曲がっても、断熱材２４，２５の弾
性を利用した締付力によりホルダー２２，２３は平らに
なり、一様の締付力が得られる。
得られるようにすると共に軽量化を図る。 【構成】 スタックＳの上下に配置するホルダー２２，
２３を、板厚方向の温度差で曲がるが締付力でも曲がり
得る厚さとしてフレキシビリティをもたせる。上下のホ
ルダー２２，２３の外側に高温でも若干の弾性を有する
断熱材２４，２５を重ねて配置する。上下の締付架構１
５と１６の間でスタックＳにホルダー２２，２３、断熱
材２４，２５を介して締付力を与える。高温になってホ
ルダー２２，２３が曲がっても、断熱材２４，２５の弾
性を利用した締付力によりホルダー２２，２３は平らに
なり、一様の締付力が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料の有する化学エネル
ギーを直接電気エネルギーに変換させるエネルギー部門
で用いる燃料電池に関するもので、特に、セルを多層に
積層して所定の締付力を付与させるようにした積層燃料
電池に関するものである。
ギーを直接電気エネルギーに変換させるエネルギー部門
で用いる燃料電池に関するもので、特に、セルを多層に
積層して所定の締付力を付与させるようにした積層燃料
電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池のうち、特に、溶融炭酸塩型燃
料電池は、図５に一例を示す如く、電解質として溶融炭
酸塩を多孔質物質にしみ込ませてなるタイル（電解質
板）１をカソード（酸素極）２とアノード（燃料極）３
の両電極で両面から挟み、カソード２側に酸化ガスＯＧ
を供給すると共にアノード３側に燃料ガスＦＧを供給す
ることによりカソード２側とアノード３側で各々反応を
行わせて発電を行わせるようにしたものを１セルＣと
し、各セルＣをセパレータ４を介し多層に積層してスタ
ックＳとするようにしている。
料電池は、図５に一例を示す如く、電解質として溶融炭
酸塩を多孔質物質にしみ込ませてなるタイル（電解質
板）１をカソード（酸素極）２とアノード（燃料極）３
の両電極で両面から挟み、カソード２側に酸化ガスＯＧ
を供給すると共にアノード３側に燃料ガスＦＧを供給す
ることによりカソード２側とアノード３側で各々反応を
行わせて発電を行わせるようにしたものを１セルＣと
し、各セルＣをセパレータ４を介し多層に積層してスタ
ックＳとするようにしている。
【０００３】上記溶融炭酸塩型燃料電池のうち、内部マ
ニホールド型の燃料電池にあっては、カソード２側へ供
給する酸化ガスＯＧの給排用マニホールド５と７を、タ
イル１及びセパレータ４の相対する側の周辺部に貫通し
て形成し、供給用マニホールド５から導かれた酸化ガス
ＯＧを各セルＣのカソード２とセパレータ４間のガス通
路９に供給して反対側の排出用マニホールド７から排出
させるようにし、又、アノード３側へ供給する燃料ガス
ＦＧの給排用マニホールド６と８を、上記と同様にタイ
ル１とセパレータ４の周辺部に貫通させて形成し、供給
用マニホールド６を通してアノード３とセパレータ４と
の間のガス通路１０に供給された燃料ガスＦＧが排出用
マニホールド８から排出されるようにしてあり、且つ上
記タイル１とセパレータ４の周辺部はウェットシール部
としてあり、更に、周辺部には、電極の厚さによる段差
をなくしてシール性を高めるために、中央部分が切り抜
かれているマスク板１１，１２をセパレータ４とタイル
１との間に介在させ、上記各ガスの給排用マニホールド
５，７と６，８が中央部分のガス通路９と１０にマスク
板１１，１２に設けた開口部にて連通させた構成として
ある。
ニホールド型の燃料電池にあっては、カソード２側へ供
給する酸化ガスＯＧの給排用マニホールド５と７を、タ
イル１及びセパレータ４の相対する側の周辺部に貫通し
て形成し、供給用マニホールド５から導かれた酸化ガス
ＯＧを各セルＣのカソード２とセパレータ４間のガス通
路９に供給して反対側の排出用マニホールド７から排出
させるようにし、又、アノード３側へ供給する燃料ガス
ＦＧの給排用マニホールド６と８を、上記と同様にタイ
ル１とセパレータ４の周辺部に貫通させて形成し、供給
用マニホールド６を通してアノード３とセパレータ４と
の間のガス通路１０に供給された燃料ガスＦＧが排出用
マニホールド８から排出されるようにしてあり、且つ上
記タイル１とセパレータ４の周辺部はウェットシール部
としてあり、更に、周辺部には、電極の厚さによる段差
をなくしてシール性を高めるために、中央部分が切り抜
かれているマスク板１１，１２をセパレータ４とタイル
１との間に介在させ、上記各ガスの給排用マニホールド
５，７と６，８が中央部分のガス通路９と１０にマスク
板１１，１２に設けた開口部にて連通させた構成として
ある。
【０００４】上記構成としてある燃料電池は、電池性能
とシール性能が良好に維持されることが必要であり、電
極反応部においてカソード２及びアノード３の各電極と
タイル１とセパレータ４とが一様な圧力分布で接触して
いることと、運転中におけるスタックＳの高さ減少に対
して追従性があることが要求される。そのため、燃料電
池全体を一定の締付力で締め付けることが必要である。
とシール性能が良好に維持されることが必要であり、電
極反応部においてカソード２及びアノード３の各電極と
タイル１とセパレータ４とが一様な圧力分布で接触して
いることと、運転中におけるスタックＳの高さ減少に対
して追従性があることが要求される。そのため、燃料電
池全体を一定の締付力で締め付けることが必要である。
【０００５】従来の燃料電池の締付方式としては、図５
に示す如くセルＣをセパレータ４を介して積層してなる
スタックＳを、図６に概要を示す如く、上下のホルダー
１３と１４にて挾持させ、更に、上下のホルダー１３と
１４の外側に締付架構１５，１６を重ねて配置させて、
該上下の締付架構１５，１６同士を締付ロッド１７でつ
なぎ、各締付ロッド１７の両端に螺合させた各ナット１
８を均等に締め付けることによりホルダー１３，１４を
介してスタックＳに均一な締付力を付与させるように
し、スタックＳの高さの減少は加圧ばね１９で追従させ
るようにしている。この場合に、スタックＳに与える締
付圧力分布を一様にする上から、上下のホルダー１３，
１４は板厚方向の温度差による曲がりを小さくするため
に厚板とし、剛性を大きくするようにしており、しか
も、内部マニホールド型の燃料電池にあっては、厚板構
造とした下部ホルダー１４にスタックＳの各マニホール
ド５，６，７，８と連通する孔２１を順次加工形成して
外部のガスヘッダー２０に連絡管を介し連通させるよう
にするか、あるいは、下部ホルダー１４の内部にガスヘ
ッダー２０を設けるようにしている。すなわち、上下の
ホルダー１３，１４は、外への放熱のため、板厚方向に
温度差を持って図７のように曲がる。この曲がり量ｆは
次式で示される。
に示す如くセルＣをセパレータ４を介して積層してなる
スタックＳを、図６に概要を示す如く、上下のホルダー
１３と１４にて挾持させ、更に、上下のホルダー１３と
１４の外側に締付架構１５，１６を重ねて配置させて、
該上下の締付架構１５，１６同士を締付ロッド１７でつ
なぎ、各締付ロッド１７の両端に螺合させた各ナット１
８を均等に締め付けることによりホルダー１３，１４を
介してスタックＳに均一な締付力を付与させるように
し、スタックＳの高さの減少は加圧ばね１９で追従させ
るようにしている。この場合に、スタックＳに与える締
付圧力分布を一様にする上から、上下のホルダー１３，
１４は板厚方向の温度差による曲がりを小さくするため
に厚板とし、剛性を大きくするようにしており、しか
も、内部マニホールド型の燃料電池にあっては、厚板構
造とした下部ホルダー１４にスタックＳの各マニホール
ド５，６，７，８と連通する孔２１を順次加工形成して
外部のガスヘッダー２０に連絡管を介し連通させるよう
にするか、あるいは、下部ホルダー１４の内部にガスヘ
ッダー２０を設けるようにしている。すなわち、上下の
ホルダー１３，１４は、外への放熱のため、板厚方向に
温度差を持って図７のように曲がる。この曲がり量ｆは
次式で示される。
【０００６】
【数１】 但し、ｆ：曲がり量 ｈ：ホルダー板厚 ｌ：ホルダーの大きさ ｔ：表面温度 Δｔ：温度差 α：熱膨張率 温度差による曲がりは、式（１）に示すように板厚に反
比例しているので、曲がり量を小さくするためホルダー
１３，１４の板厚を厚くして有効電極面積２０００cm2
以上のスタックＳでは４０mm以上の厚さのものが使用さ
れていた。
比例しているので、曲がり量を小さくするためホルダー
１３，１４の板厚を厚くして有効電極面積２０００cm2
以上のスタックＳでは４０mm以上の厚さのものが使用さ
れていた。
【０００７】ここで、ホルダー１３，１４の曲がりを小
さくしなければならないのは、 ホルダー１３，１４に曲がりがあると、中央部に荷重
が集中して周辺部では締付力が弱くなるので、ウェット
シール部でのシール性が損われ、ガスリークが生じる、 ホルダー１３，１４に曲がりがあると、中央部分のカ
レントコレクタ部では電池とセパレータとの接触（当
り）が不均一となり、接触の悪い部分が生じて来て内部
電気抵抗が上昇し、電池性能が低下する、 運転条件の変化で曲がりが繰り返し起こると、腐食層
の剥れ等を生じ、腐食の進行、電解質消失につながる、
からである。
さくしなければならないのは、 ホルダー１３，１４に曲がりがあると、中央部に荷重
が集中して周辺部では締付力が弱くなるので、ウェット
シール部でのシール性が損われ、ガスリークが生じる、 ホルダー１３，１４に曲がりがあると、中央部分のカ
レントコレクタ部では電池とセパレータとの接触（当
り）が不均一となり、接触の悪い部分が生じて来て内部
電気抵抗が上昇し、電池性能が低下する、 運転条件の変化で曲がりが繰り返し起こると、腐食層
の剥れ等を生じ、腐食の進行、電解質消失につながる、
からである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、上記
〜の理由でホルダー１３，１４の曲がりが小さくな
るよう厚板とし、更に、内部マニホールド型燃料電池で
は、厚板のホルダーに孔２１あるいはガスヘッダー２０
を設けているので、次のような問題がある。 （イ）過渡的な温度差も考えると、ホルダー１３，１４
を厚板としても曲りは避けられない。 （ロ）大型スタックとなると、ホルダー１３，１４が大
きくなり、電池構成部分の当りをよくするためには精度
の高い平面度の要求される加工が必要となるが、精度を
必要とする厚板の製作が難しい。 （ハ）厚板内に孔を設けたり、ガスヘッダーを設けるこ
とは加工が大変であると共に、ガスヘッダーを設けるこ
とは一段と厚板で重量物となり取り扱いも難しくなる。 （ニ）ホルダー１３，１４は、厚板で平面方向に熱が移
動し易くホルダー内の平面温度分布が一様化され、スタ
ックＳの温度分布と異なり、性能にばらつきが生じる。
〜の理由でホルダー１３，１４の曲がりが小さくな
るよう厚板とし、更に、内部マニホールド型燃料電池で
は、厚板のホルダーに孔２１あるいはガスヘッダー２０
を設けているので、次のような問題がある。 （イ）過渡的な温度差も考えると、ホルダー１３，１４
を厚板としても曲りは避けられない。 （ロ）大型スタックとなると、ホルダー１３，１４が大
きくなり、電池構成部分の当りをよくするためには精度
の高い平面度の要求される加工が必要となるが、精度を
必要とする厚板の製作が難しい。 （ハ）厚板内に孔を設けたり、ガスヘッダーを設けるこ
とは加工が大変であると共に、ガスヘッダーを設けるこ
とは一段と厚板で重量物となり取り扱いも難しくなる。 （ニ）ホルダー１３，１４は、厚板で平面方向に熱が移
動し易くホルダー内の平面温度分布が一様化され、スタ
ックＳの温度分布と異なり、性能にばらつきが生じる。
【０００９】そこで、本発明は、ホルダーを厚板として
いる従来方式の問題を解決するため、ホルダーを温度差
によって曲がっても締付力でも撓むようにして平面度の
精度が悪くても電池構成部分の当りがよくなるようにす
ると共に、軽量で且つ一様な締付力が得られるようにし
た積層燃料電池を提供しようとするものである。
いる従来方式の問題を解決するため、ホルダーを温度差
によって曲がっても締付力でも撓むようにして平面度の
精度が悪くても電池構成部分の当りがよくなるようにす
ると共に、軽量で且つ一様な締付力が得られるようにし
た積層燃料電池を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、タイルをカソードとアノードの両電極で
両面から挟んでなるセルをセパレータを介し積層してス
タックとしたものを、上下のホルダー間に挾持させて所
定の締付力をスタックに付与させるようにしてある積層
燃料電池において、締付力で撓み得る所要厚さの板を上
下のホルダーとしてスタックの上下に配置すると共に、
該上下ホルダーの外側に弾性を有する断熱材を重ねて配
置して上下の締付架構間に設置し、上下の締付架構同士
を締付ロッドを介し締め付けてスタックに締付力を付与
させるようにした構成とする。
決するために、タイルをカソードとアノードの両電極で
両面から挟んでなるセルをセパレータを介し積層してス
タックとしたものを、上下のホルダー間に挾持させて所
定の締付力をスタックに付与させるようにしてある積層
燃料電池において、締付力で撓み得る所要厚さの板を上
下のホルダーとしてスタックの上下に配置すると共に、
該上下ホルダーの外側に弾性を有する断熱材を重ねて配
置して上下の締付架構間に設置し、上下の締付架構同士
を締付ロッドを介し締め付けてスタックに締付力を付与
させるようにした構成とする。
【００１１】
【作用】ホルダーは薄くてフレキシビリティがあるの
で、温度差でホルダーが曲がっても締付力でホルダーは
曲がることができるので、温度差による曲りに対しても
一様な締付力をスタックに与えることができ、ウェット
シール部のシールが損われることがなく、又、軽量化が
図れる。更に、弾性を有する断熱材をホルダーの外側に
配しているので、この断熱材の弾性を利用して締め付け
ることができると共に、ホルダーとスタックの温度分布
を近づけることができて性能のばらつきを抑えることが
可能となる。
で、温度差でホルダーが曲がっても締付力でホルダーは
曲がることができるので、温度差による曲りに対しても
一様な締付力をスタックに与えることができ、ウェット
シール部のシールが損われることがなく、又、軽量化が
図れる。更に、弾性を有する断熱材をホルダーの外側に
配しているので、この断熱材の弾性を利用して締め付け
ることができると共に、ホルダーとスタックの温度分布
を近づけることができて性能のばらつきを抑えることが
可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１３】図１は本発明の実施例を示すもので、燃料
電池のセルＣを積層してなるスタックＳを薄板とした上
下のホルダー２２と２３で挾持させ、且つ該上下のホル
ダー２２と２３の外側に高温でも若干の弾性を有するセ
ラミックス断熱材２４，２５を配置し、該上下の断熱材
２４，２５と上下のホルダー２２，２３とスタックＳと
を積層した状態で上下の締付架構１５，１６間に設置
し、上下の締付架構１５，１６同士を、加圧ばね１９付
きの締付ロッド１７を介して締め付け、スタックＳに一
定の締付力を付与させるようにした構成とする。
電池のセルＣを積層してなるスタックＳを薄板とした上
下のホルダー２２と２３で挾持させ、且つ該上下のホル
ダー２２と２３の外側に高温でも若干の弾性を有するセ
ラミックス断熱材２４，２５を配置し、該上下の断熱材
２４，２５と上下のホルダー２２，２３とスタックＳと
を積層した状態で上下の締付架構１５，１６間に設置
し、上下の締付架構１５，１６同士を、加圧ばね１９付
きの締付ロッド１７を介して締め付け、スタックＳに一
定の締付力を付与させるようにした構成とする。
【００１４】上記上下ホルダー２２，２３の厚さは、温
度差によって曲がっても上記締付架構１５，１６を介し
ての締付力でも平らになるようなフレキシビリティを持
たせた薄いものとする。
度差によって曲がっても上記締付架構１５，１６を介し
ての締付力でも平らになるようなフレキシビリティを持
たせた薄いものとする。
【００１５】又、内部マニホールド型の場合は、下部ホ
ルダー２３に、従来の如き孔を設ける代りに、柔軟性を
有するチューブ２６，２７，２８，２９を接続し、スタ
ックＳに設けてある酸化ガスの給排用マニホールド５，
７と燃料ガスの給排用マニホールド６，８とを上記チュ
ーブ２６，２７と２８，２９にて別々のガスヘッダー３
０，３１と３２，３３に接続させるようにする。
ルダー２３に、従来の如き孔を設ける代りに、柔軟性を
有するチューブ２６，２７，２８，２９を接続し、スタ
ックＳに設けてある酸化ガスの給排用マニホールド５，
７と燃料ガスの給排用マニホールド６，８とを上記チュ
ーブ２６，２７と２８，２９にて別々のガスヘッダー３
０，３１と３２，３３に接続させるようにする。
【００１６】スタックＳの各段のセルごとに酸化ガスと
燃料ガスが供給されて、燃料電池の運転が行われると、
ホルダー２２，２３は板厚方向の温度差により曲ろうと
するが、該ホルダー２２，２３は１５mm以下の薄板でフ
レキシビリティが持たせてあり、しかも、高温で若干の
弾性を有している断熱材２４，２５の弾性を利用して締
め付けられるので、ホルダー２２，２３は締付力で平ら
になることができる。これによりスタックＳは全面にわ
たって均一な締付力が得られ、電池性能を向上させるこ
とができる。又、ホルダー２２，２３と中心セルの温度
分布は、ホルダー２２，２３が薄板であることから平面
方向の熱の流れが小さくなり、温度分布の改善が図れ
る。
燃料ガスが供給されて、燃料電池の運転が行われると、
ホルダー２２，２３は板厚方向の温度差により曲ろうと
するが、該ホルダー２２，２３は１５mm以下の薄板でフ
レキシビリティが持たせてあり、しかも、高温で若干の
弾性を有している断熱材２４，２５の弾性を利用して締
め付けられるので、ホルダー２２，２３は締付力で平ら
になることができる。これによりスタックＳは全面にわ
たって均一な締付力が得られ、電池性能を向上させるこ
とができる。又、ホルダー２２，２３と中心セルの温度
分布は、ホルダー２２，２３が薄板であることから平面
方向の熱の流れが小さくなり、温度分布の改善が図れ
る。
【００１７】次に、ホルダー２２，２３の板厚を１５mm
以下とする根拠について説明する。
以下とする根拠について説明する。
【００１８】今、図２に示す如く、ホルダー２２，２３
の或る部分（ａ×ａの範囲）の表面温度差がΔｔだった
場合の該或る部の曲がり量ｆについてみると、前記した
式（１）の如く
の或る部分（ａ×ａの範囲）の表面温度差がΔｔだった
場合の該或る部の曲がり量ｆについてみると、前記した
式（１）の如く
【００１９】
【数２】 である。Δｔ一定とすると、曲がりは板厚に反比例す
る。
る。
【００２０】次に、締付力による板の曲がりを考えてみ
ると、周辺が固定された縦×横の長さがａ×ａの板が図
３の如く一様分布の締付力Ｐを受けたときの板の最大曲
がり量（撓み量）Ｗmax は、次式で与えられる。
ると、周辺が固定された縦×横の長さがａ×ａの板が図
３の如く一様分布の締付力Ｐを受けたときの板の最大曲
がり量（撓み量）Ｗmax は、次式で与えられる。
【００２１】
【数３】 但し、α2 ：０．０１５ Ｅ：ヤング率 上記式（１）に示した温度差による板の曲がり量ｆより
も上記式（２）に示した締付力による板の曲がり量Ｗma
x を大きくする、すなわち、 ｆ≦Ｗmax とすれば、上下のホルダー２２，２３はスタックＳを平
らに締め付けて各セルコンポーネントの当りが全面にわ
たり得られ、スタックの内部抵抗の低減による性能の向
上とウェットシール部のシール性の向上が図れる。
も上記式（２）に示した締付力による板の曲がり量Ｗma
x を大きくする、すなわち、 ｆ≦Ｗmax とすれば、上下のホルダー２２，２３はスタックＳを平
らに締め付けて各セルコンポーネントの当りが全面にわ
たり得られ、スタックの内部抵抗の低減による性能の向
上とウェットシール部のシール性の向上が図れる。
【００２２】Δｔが一定の場合、式（１）、（２）から
【００２３】
【数４】 となる。
【００２４】Ｅ＝１４３×１０9 Ｐａ Ｐ＝２×１０5 Ｐａ α＝１．４４×１０-5／℃ α2 ＝０．０１５ のとき、式（３）は、
【００２５】
【数５】 となる。ａは、いかにきめ細かくセル積層部を均一に締
め付けるかを示すフレキシビリティを表わす大きさであ
る。
め付けるかを示すフレキシビリティを表わす大きさであ
る。
【００２６】ａを２００mmとすると、図４に示す如く、
Δｔ＝２℃ならば、式（４）から ｈ≦１０．８mm となり、Δｔ＝１℃とすると、 ｈ≦１５．２mm となる。過渡変化も考えると、Δｔ＝１℃は大いに起こ
り得る値であり、本発明によるフレキシビリティを持っ
たホルダー２２，２３の板厚は、１５mm以下が望ましい
ということが云える。
Δｔ＝２℃ならば、式（４）から ｈ≦１０．８mm となり、Δｔ＝１℃とすると、 ｈ≦１５．２mm となる。過渡変化も考えると、Δｔ＝１℃は大いに起こ
り得る値であり、本発明によるフレキシビリティを持っ
たホルダー２２，２３の板厚は、１５mm以下が望ましい
ということが云える。
【００２７】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の積層燃料電池
によれば、スタックを上下から挾持させる上下のホルダ
ーを、板厚方向の温度差により曲がるが締付力によって
も曲がるような厚みの板としてフレキシビリティを持た
せ、且つ上下のホルダーに、高温でも若干弾性を有する
断熱材を配し、断熱材の弾性を利用してスタックを全面
にわたり均一に締め付けるようにしたので、運転中にホ
ルダーが温度差で曲がっても締付力でホルダーが平らに
なるので、スタックを全面にわたり一様に締付力を与え
ることができて電池性能の向上を図ることができると共
に、ホルダーは薄板で軽量化が図れ、ホルダーの製作に
高い精度を必要とせず、ホルダーの製作性がよくなり、
又、断熱材をホルダーの外側に重ねて配しているので、
ホルダーとセル中心部の温度分布を少なくすることがで
きて温度分布の改善が図れ、更に、ホルダーは薄板にし
て内部マニホールドと連通するチューブをホルダーに接
続する構成が採用できて、加工が楽である、等の優れた
効果を奏し得る。
によれば、スタックを上下から挾持させる上下のホルダ
ーを、板厚方向の温度差により曲がるが締付力によって
も曲がるような厚みの板としてフレキシビリティを持た
せ、且つ上下のホルダーに、高温でも若干弾性を有する
断熱材を配し、断熱材の弾性を利用してスタックを全面
にわたり均一に締め付けるようにしたので、運転中にホ
ルダーが温度差で曲がっても締付力でホルダーが平らに
なるので、スタックを全面にわたり一様に締付力を与え
ることができて電池性能の向上を図ることができると共
に、ホルダーは薄板で軽量化が図れ、ホルダーの製作に
高い精度を必要とせず、ホルダーの製作性がよくなり、
又、断熱材をホルダーの外側に重ねて配しているので、
ホルダーとセル中心部の温度分布を少なくすることがで
きて温度分布の改善が図れ、更に、ホルダーは薄板にし
て内部マニホールドと連通するチューブをホルダーに接
続する構成が採用できて、加工が楽である、等の優れた
効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層燃料電池の概略側面図である。
【図２】ホルダーの或る部分の温度差による曲がり量を
説明するための斜視図である。
説明するための斜視図である。
【図３】締付力による曲がり量を説明するための図であ
る。
る。
【図４】ホルダーの板厚とフレッキシビリティーを得よ
うとするきめ細かさを表わす大きさの関係を示す図であ
る。
うとするきめ細かさを表わす大きさの関係を示す図であ
る。
【図５】燃料電池の一例を示す断面図である。
【図６】従来の積層燃料電池の概略側面図である。
【図７】従来のホルダーの温度差による曲がりを示す図
である。
である。
１ タイル ２ カソード ３ アノード ４ セパレータ １３ 上部ホルダー １４ 下部ホルダー １５，１６ 締付架構 １７ 締付ロッド ２２ 上部ホルダー ２３ 下部ホルダー ２４，２５ 断熱材
Claims (1)
- 【請求項１】 タイルをカソードとアノードの両電極で
両面から挟んでなるセルをセパレータを介し積層してス
タックとしたものを、上下のホルダー間に挾持させて所
定の締付力をスタックに付与させるようにしてある積層
燃料電池において、上記ホルダーを、締付力でも曲がり
得る厚さとし、且つ上記上下のホルダーの外側に高温で
も弾性を有する断熱材を重ねて配置し、上記断熱材の外
側から締め付けた構成を有することを特徴とする積層燃
料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4056500A JPH05225997A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 積層燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4056500A JPH05225997A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 積層燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05225997A true JPH05225997A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=13028831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4056500A Pending JPH05225997A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 積層燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05225997A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06231794A (ja) * | 1993-02-03 | 1994-08-19 | Hitachi Ltd | 積層型燃料電池 |
| JP2005235550A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Mitsubishi Materials Corp | 燃料電池 |
| KR100709212B1 (ko) * | 2005-04-20 | 2007-04-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 및 스택 |
| JP2008533668A (ja) * | 2005-03-11 | 2008-08-21 | バラード パワー システムズ インコーポレイティド | 燃料電池スタックのシャットダウン方法および設計 |
| JP2011014293A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システム |
-
1992
- 1992-02-10 JP JP4056500A patent/JPH05225997A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06231794A (ja) * | 1993-02-03 | 1994-08-19 | Hitachi Ltd | 積層型燃料電池 |
| JP2005235550A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Mitsubishi Materials Corp | 燃料電池 |
| JP2008533668A (ja) * | 2005-03-11 | 2008-08-21 | バラード パワー システムズ インコーポレイティド | 燃料電池スタックのシャットダウン方法および設計 |
| KR100709212B1 (ko) * | 2005-04-20 | 2007-04-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 및 스택 |
| US7700216B2 (en) | 2005-04-20 | 2010-04-20 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Stack for fuel cell system having an element for reducing stress concentration |
| JP2011014293A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システム |
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