JPH07123048B2 - 燃料電池 - Google Patents
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- JPH07123048B2 JPH07123048B2 JP61085888A JP8588886A JPH07123048B2 JP H07123048 B2 JPH07123048 B2 JP H07123048B2 JP 61085888 A JP61085888 A JP 61085888A JP 8588886 A JP8588886 A JP 8588886A JP H07123048 B2 JPH07123048 B2 JP H07123048B2
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- convex portion
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- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
- H01M8/026—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant characterised by grooves, e.g. their pitch or depth
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- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/242—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はセパレータを介して電池セルを多段に積層した
燃料電池において、電池セル側部からのガス漏れや液漏
れを確実に防止するようにした燃料電池に関するもので
ある。
燃料電池において、電池セル側部からのガス漏れや液漏
れを確実に防止するようにした燃料電池に関するもので
ある。
燃料電池は、正極板と負極板の間にリン酸等の電解液を
含浸した電解質マトリックス等の電解質層を挟んで構成
した電池セルを複数層に積層し、各電池セルの負極板側
に水素を供給すると共に、正極板側に空気（酸素）を供
給して両者を反応させ、水と電気エネルギを発生させる
ような発電機構になっている。上述のように電池セルを
多段に積層する場合、電池セルの周囲にはシール用のガ
スケットが配置され、側縁から電解液や空気，水素等の
ガスが漏れないように処置されている。
含浸した電解質マトリックス等の電解質層を挟んで構成
した電池セルを複数層に積層し、各電池セルの負極板側
に水素を供給すると共に、正極板側に空気（酸素）を供
給して両者を反応させ、水と電気エネルギを発生させる
ような発電機構になっている。上述のように電池セルを
多段に積層する場合、電池セルの周囲にはシール用のガ
スケットが配置され、側縁から電解液や空気，水素等の
ガスが漏れないように処置されている。
ところが、従来の燃料電池では、多段に積層した電池セ
ルの積層体を上下から締付けるとき、ガスケットが面方
向に横ずれして逃げる傾向があり、このガスケットの逃
げによって電解液やガス漏れに対するシール効果が不十
分になるという欠点があった。
ルの積層体を上下から締付けるとき、ガスケットが面方
向に横ずれして逃げる傾向があり、このガスケットの逃
げによって電解液やガス漏れに対するシール効果が不十
分になるという欠点があった。
本発明の目的は、電池セルの側縁から漏れる電解液やガ
スを確実にシールすることができる燃料電池を提供する
ことにある。
スを確実にシールすることができる燃料電池を提供する
ことにある。
上記目的を達成する本発明は、正極板と負極板の間に電
解質層を挟んで構成した電池セルの周囲にシール用のガ
スケットを配置し、この電池セルの複数個をセパレータ
を介在させて多段に積層した燃料電池において、前記ガ
スケットとセパレータとの間の合面に、一方の表面に凸
部を設けると共に他方の表面に凹部を設け、かつ該凸部
と凹部とを前記合面と同一面内に存在するガス通路と平
行する両側縁部に該ガス通路と平行な方向に連続的に延
設し、この凸部と凹部とを互いに嵌合させる一方、前記
電解質層の周縁部を前記正極板と負極板の周縁部よりも
内側に引っ込ませ、この引っ込んだ凹部に前記ガスケッ
トの内周面に設けた凸部を挿入嵌合させ、この状態で一
体に締付固定したことを特徴とするものである。
解質層を挟んで構成した電池セルの周囲にシール用のガ
スケットを配置し、この電池セルの複数個をセパレータ
を介在させて多段に積層した燃料電池において、前記ガ
スケットとセパレータとの間の合面に、一方の表面に凸
部を設けると共に他方の表面に凹部を設け、かつ該凸部
と凹部とを前記合面と同一面内に存在するガス通路と平
行する両側縁部に該ガス通路と平行な方向に連続的に延
設し、この凸部と凹部とを互いに嵌合させる一方、前記
電解質層の周縁部を前記正極板と負極板の周縁部よりも
内側に引っ込ませ、この引っ込んだ凹部に前記ガスケッ
トの内周面に設けた凸部を挿入嵌合させ、この状態で一
体に締付固定したことを特徴とするものである。
第１図において、１は電池セルであり、正極板２と負極
板３との間に、リン酸等の電解液を含浸した板状の電解
質マトリックスからなる電解質層４を挟むことにより構
成されている。このような電池セル１の周囲にはテトラ
フルオロエチレン、弗素系ゴムなどの耐熱性、耐蝕性に
優れた材料からなるシール用のガスケット９が配置さ
れ、この状態で複数個の電池セル１がセパレータ５を介
して多段に積層される。ガスケット９は積層体の締付固
定時に面方向に広がるようになっており、その内周側突
出部の上下面と正極板２の上面及び負極板３の下面との
当接によって形成される面方向のシール部によって正極
板２側と負極板３側とを気密的に遮断すように構成され
ている。
板３との間に、リン酸等の電解液を含浸した板状の電解
質マトリックスからなる電解質層４を挟むことにより構
成されている。このような電池セル１の周囲にはテトラ
フルオロエチレン、弗素系ゴムなどの耐熱性、耐蝕性に
優れた材料からなるシール用のガスケット９が配置さ
れ、この状態で複数個の電池セル１がセパレータ５を介
して多段に積層される。ガスケット９は積層体の締付固
定時に面方向に広がるようになっており、その内周側突
出部の上下面と正極板２の上面及び負極板３の下面との
当接によって形成される面方向のシール部によって正極
板２側と負極板３側とを気密的に遮断すように構成され
ている。
さらに、積層体10の両端にはそれぞれ集電板6,6が配置
され、その外側にポリテトラフルオロエチレン，弗素系
ゴム等からなる絶縁板7,7を介して端板8,8が当てられ、
その状態で図示しない締付具によって一体に締付固定さ
れ、燃料電池本体を構成するようになっている。上記集
電板６には電気を取り出すための集電端子6aが設けら
れ、この集電端子6aは締付固体時に絶縁板７および端板
８に設けた孔7a,8aを貫通して外側に突出するようにし
てある。
され、その外側にポリテトラフルオロエチレン，弗素系
ゴム等からなる絶縁板7,7を介して端板8,8が当てられ、
その状態で図示しない締付具によって一体に締付固定さ
れ、燃料電池本体を構成するようになっている。上記集
電板６には電気を取り出すための集電端子6aが設けら
れ、この集電端子6aは締付固体時に絶縁板７および端板
８に設けた孔7a,8aを貫通して外側に突出するようにし
てある。
セパレータ５は正極板２に対面する側に多数の案内溝
（ガス通路）5a,……5aを有し、また負極板３に対面す
る側には多数の案内溝5b,……5bを有し、両案内溝5aと5
bとは互いに直交する関係になっている。ただし、この
セパレータのうち、最外側に配置したセパレータは片面
だけに案内溝5aまたは5bを有し、また途中の数個所に配
置したセパレータは、中間部に水，空気等の冷却流体を
流す通路12を設けた構成になっている。
（ガス通路）5a,……5aを有し、また負極板３に対面す
る側には多数の案内溝5b,……5bを有し、両案内溝5aと5
bとは互いに直交する関係になっている。ただし、この
セパレータのうち、最外側に配置したセパレータは片面
だけに案内溝5aまたは5bを有し、また途中の数個所に配
置したセパレータは、中間部に水，空気等の冷却流体を
流す通路12を設けた構成になっている。
また、セパレータ５は案内溝5aが存在する側の面でこの
案内溝5aと平行する両側縁部に、案内溝5aと平行な方向
に連続的に延設された凹溝10a,10aを有し、また案内溝5
aと直交する関係の案内溝5bが存在する反対側の面でこ
の案内溝5bと平行する両側縁部にも、案内溝5bと平行な
方向に連続的に延設された凹溝10b,10bを有している。
一方、ガスケット９は、上記セパレータ５の凹溝10a,10
aと対面する部分に凸条11a,11aを形成し、また上記セパ
レータ５の凹溝10b,10bと対面する部分に凸条11b,11bを
形成している。これら凹溝10aと凸条11aおよび凹溝10b
と凸条11bは、それぞれ電池セル積層体を締付固定する
とき互いに嵌合し合い、それによってガスケットが面方
向の左右および前後方向のいずれにも横ずれして逃げる
ことがないようにしている。
案内溝5aと平行する両側縁部に、案内溝5aと平行な方向
に連続的に延設された凹溝10a,10aを有し、また案内溝5
aと直交する関係の案内溝5bが存在する反対側の面でこ
の案内溝5bと平行する両側縁部にも、案内溝5bと平行な
方向に連続的に延設された凹溝10b,10bを有している。
一方、ガスケット９は、上記セパレータ５の凹溝10a,10
aと対面する部分に凸条11a,11aを形成し、また上記セパ
レータ５の凹溝10b,10bと対面する部分に凸条11b,11bを
形成している。これら凹溝10aと凸条11aおよび凹溝10b
と凸条11bは、それぞれ電池セル積層体を締付固定する
とき互いに嵌合し合い、それによってガスケットが面方
向の左右および前後方向のいずれにも横ずれして逃げる
ことがないようにしている。
また、正極板２、負極板３、電解質層４の周縁部は、電
解質層４の側端が両側の正極板２と負極板３の周縁部よ
りも内側に引っ込んで凹部を形成している。この引っ込
んだ凹部に対し、ガスケット９の内周面に設けた凸部9a
が挿入嵌合するようになっている。このようにガスケッ
ト９の凸部9aが正極板２と負極板３との間の凹部に挿入
することにより、ガス漏れシールを一層確実にするばか
りでなく、電解質層４に必要以上の締め付け圧力がかか
ることによって破損するのを防止するようにしている。
解質層４の側端が両側の正極板２と負極板３の周縁部よ
りも内側に引っ込んで凹部を形成している。この引っ込
んだ凹部に対し、ガスケット９の内周面に設けた凸部9a
が挿入嵌合するようになっている。このようにガスケッ
ト９の凸部9aが正極板２と負極板３との間の凹部に挿入
することにより、ガス漏れシールを一層確実にするばか
りでなく、電解質層４に必要以上の締め付け圧力がかか
ることによって破損するのを防止するようにしている。
上述した凸条11a,11aと凹溝10a,10aとは、第３図に示す
実施態様のように、セパレータ５側に凸条11a,11bを、
ガスケット９側に凹溝10a,10bを設けるようにしてもよ
い。また、凸条や凹溝の凹凸形状は、上述した円や四角
に限らず、長円や三角など他の任意の形状にしてよい。
実施態様のように、セパレータ５側に凸条11a,11bを、
ガスケット９側に凹溝10a,10bを設けるようにしてもよ
い。また、凸条や凹溝の凹凸形状は、上述した円や四角
に限らず、長円や三角など他の任意の形状にしてよい。
上述したセパレータ５の案内溝5a,5bには、正極板２側
に対面する案内溝5aには酸素（空気）が供給され、また
負極板３に対面する案内溝5bには水素が供給される。そ
れぞれに供給されたガスは電解質層４の電解液によって
分解され、酸素は正極板２から電子をとりだして酸素イ
オンになり、また水素は負極板３に電子を放出して水素
イオンになり、この両イオンが結合して水になる反応を
行い、この反応により水と電気エネルギとを発生するよ
うになっている。
に対面する案内溝5aには酸素（空気）が供給され、また
負極板３に対面する案内溝5bには水素が供給される。そ
れぞれに供給されたガスは電解質層４の電解液によって
分解され、酸素は正極板２から電子をとりだして酸素イ
オンになり、また水素は負極板３に電子を放出して水素
イオンになり、この両イオンが結合して水になる反応を
行い、この反応により水と電気エネルギとを発生するよ
うになっている。
さて、上述した燃料電池では、ガスケット９とセパレー
タ５との間に合面に、その合面と同一面内に存在する案
内溝5a,5b両側縁部に連続して延在し、互いに嵌合し合
う凸条11a,11bと凹溝10a,10bとを有し、これらが確実に
係合することによってガスケット９の面方向の横ずれを
防止する。したがって、ガスケット９は所定位置を維持
して、電解液や空気、水素などのガス漏れを確実にシー
ルする。
タ５との間に合面に、その合面と同一面内に存在する案
内溝5a,5b両側縁部に連続して延在し、互いに嵌合し合
う凸条11a,11bと凹溝10a,10bとを有し、これらが確実に
係合することによってガスケット９の面方向の横ずれを
防止する。したがって、ガスケット９は所定位置を維持
して、電解液や空気、水素などのガス漏れを確実にシー
ルする。
また、電解質層４の側端が正極板２と負極板３の周縁部
よりも内側に引っ込んた凹部に、ガスケット９の内周面
から突出する凸部9aが挿入嵌合することによって、ガス
漏れシールを一層確実にすると共に、電解質層４に必要
以上の締め付け圧力がかかって破損するのを防止するよ
うにしている。
よりも内側に引っ込んた凹部に、ガスケット９の内周面
から突出する凸部9aが挿入嵌合することによって、ガス
漏れシールを一層確実にすると共に、電解質層４に必要
以上の締め付け圧力がかかって破損するのを防止するよ
うにしている。
上述したように、本発明の燃料電池は、正極板と負極板
の間に電解質層を挟んで構成した電池セルの周囲にシー
ル用のガスケットを配置し、この電池セルの複数個をセ
パレータを介在させて多段に積層した燃料電池におい
て、前記ガスケットとセパレータとの間の合面に、一方
の表面に凸部を設けると共に他方の表面に凹部を設け、
かつ該凸部と凹部とを前記合面と同一面内に存在するガ
ス通路と平行する両側縁部に該ガス通路と平行な方向に
連続的に延設し、この凸部と凹部とを互いに嵌合させる
ことによってガスケットは所定位置を維持し、電解液や
空気、水素などのガス漏れを確実にシールする一方、さ
らに前記電解質層の側端を前記正極板と負極板の周縁部
よりも内側に引っ込ませ、この引っ込んだ凹部に前記ガ
スケットの内周面に設けた凸部を挿入嵌合させたので、
ガス漏れシールを一層確実にすると共に、電解質層に必
要以上の締め付け圧力がかかって破損するのを防止する
ようにする。
の間に電解質層を挟んで構成した電池セルの周囲にシー
ル用のガスケットを配置し、この電池セルの複数個をセ
パレータを介在させて多段に積層した燃料電池におい
て、前記ガスケットとセパレータとの間の合面に、一方
の表面に凸部を設けると共に他方の表面に凹部を設け、
かつ該凸部と凹部とを前記合面と同一面内に存在するガ
ス通路と平行する両側縁部に該ガス通路と平行な方向に
連続的に延設し、この凸部と凹部とを互いに嵌合させる
ことによってガスケットは所定位置を維持し、電解液や
空気、水素などのガス漏れを確実にシールする一方、さ
らに前記電解質層の側端を前記正極板と負極板の周縁部
よりも内側に引っ込ませ、この引っ込んだ凹部に前記ガ
スケットの内周面に設けた凸部を挿入嵌合させたので、
ガス漏れシールを一層確実にすると共に、電解質層に必
要以上の締め付け圧力がかかって破損するのを防止する
ようにする。
第１図は本発明の実施例からなるシール構造を有する燃
料電池を、各部材を一体に締付固体する前の分解状態で
示す斜視図、第２図は同燃料電池における電池セルの側
縁部のシール構造を締付前の状態で示す断面図、第３図
は同シール構造の他の実施態様を示す断面図である。 １……電池セル、２……正極板、３……負極板、４……
電解質層、５……セパレータ、5a,5b……案内溝、９…
…ガスケット、9a……凸部、10a,10b……凹溝（凹
部）、11a,11b……凸条（凸部）。
料電池を、各部材を一体に締付固体する前の分解状態で
示す斜視図、第２図は同燃料電池における電池セルの側
縁部のシール構造を締付前の状態で示す断面図、第３図
は同シール構造の他の実施態様を示す断面図である。 １……電池セル、２……正極板、３……負極板、４……
電解質層、５……セパレータ、5a,5b……案内溝、９…
…ガスケット、9a……凸部、10a,10b……凹溝（凹
部）、11a,11b……凸条（凸部）。
Claims (1)
- 【請求項１】正極板と負極板の間に電解質層を挟んで構
成した電池セルの周囲にシール用のガスケットを配置
し、この電池セルの複数個をセパレータを介在させて多
段に積層した燃料電池において、前記ガスケットとセパ
レータとの間に合面に、一方の表面に凸部を設けると共
に他方の表面に凹部を設け、かつ該凸部と凹部とを前記
合面と同一面内に存在するガス通路と平行する両側縁部
に該ガス通路と平行な方向に連続的に延設し、この凸部
と凹部とを互いに嵌合させる一方、前記電解質層の周縁
部を前記正極板と負極板の周縁部よりも内側に引っ込ま
せ、この引っ込んだ凹部に前記ガスケットの内周面に設
けた凸部を挿入嵌合させ、この状態で一体に締付固定し
たことを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61085888A JPH07123048B2 (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61085888A JPH07123048B2 (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62243258A JPS62243258A (ja) | 1987-10-23 |
| JPH07123048B2 true JPH07123048B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=13871437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61085888A Expired - Fee Related JPH07123048B2 (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07123048B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01189868A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-31 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| KR100485726B1 (ko) * | 2001-01-31 | 2005-04-27 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 고분자 전해질형 연료전지 및 그 전해질막-가스켓 조립체 |
| JP4041961B2 (ja) | 2001-09-26 | 2008-02-06 | ソニー株式会社 | 燃料電池，電気機器及び燃料電池の実装方法 |
| JP2006127948A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池スタック |
| JP5181473B2 (ja) * | 2006-12-27 | 2013-04-10 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
| JP5242189B2 (ja) * | 2008-02-18 | 2013-07-24 | 株式会社東芝 | 燃料電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62193065A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-24 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池 |
-
1986
- 1986-04-16 JP JP61085888A patent/JPH07123048B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62243258A (ja) | 1987-10-23 |
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