JPH08162143A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPH08162143A JPH08162143A JP6331842A JP33184294A JPH08162143A JP H08162143 A JPH08162143 A JP H08162143A JP 6331842 A JP6331842 A JP 6331842A JP 33184294 A JP33184294 A JP 33184294A JP H08162143 A JPH08162143 A JP H08162143A
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- fuel
- fuel cell
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- 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】 燃料電池に形成された燃料の給排用流路から
燃料が外部へ漏れるのを防止する。 【構成】 積層体１０は、電解質膜と、電解質膜を挟持
するガス拡散電極と、このガス拡散電極をシール部材４
０と共に挟持する集電極２０とを複数積層して構成され
る。集電極２０には、積層方向に貫通する複数の貫通孔
が形成されており、この貫通孔により積層体１０内に積
層方向の燃料の給排用流路が形成されている。積層体１
０の両積層端には、エンドプレート５０が設置され、積
層体１０の積層方向に沿った４つの側面は、ゴムにより
形成された被覆層６０により覆われている。積層体１０
に衝撃荷重が作用し、燃料の給排用流路の形成部に割れ
等が生じても、被覆層６０が積層体１０内と外部とを遮
断するので、燃料の給排用流路から燃料が漏れるのを防
止することができる。
燃料が外部へ漏れるのを防止する。 【構成】 積層体１０は、電解質膜と、電解質膜を挟持
するガス拡散電極と、このガス拡散電極をシール部材４
０と共に挟持する集電極２０とを複数積層して構成され
る。集電極２０には、積層方向に貫通する複数の貫通孔
が形成されており、この貫通孔により積層体１０内に積
層方向の燃料の給排用流路が形成されている。積層体１
０の両積層端には、エンドプレート５０が設置され、積
層体１０の積層方向に沿った４つの側面は、ゴムにより
形成された被覆層６０により覆われている。積層体１０
に衝撃荷重が作用し、燃料の給排用流路の形成部に割れ
等が生じても、被覆層６０が積層体１０内と外部とを遮
断するので、燃料の給排用流路から燃料が漏れるのを防
止することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池に関し、詳し
くは電解質層と電極とを複数積層してなり内部に燃料の
流路が形成された積層体を備える燃料電池に関する。
くは電解質層と電極とを複数積層してなり内部に燃料の
流路が形成された積層体を備える燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の燃料電池としては、所定
の位置に貫通孔が形成された単電池を複数積層すること
により、燃料電池を構成する積層体の内部に燃料の給排
用流路を形成するものが提案されている（例えば、特開
昭６２−１３６７７７号公報，特開平４−１４４０６９
号公報，特開平５−１７４８６２号公報等）。
の位置に貫通孔が形成された単電池を複数積層すること
により、燃料電池を構成する積層体の内部に燃料の給排
用流路を形成するものが提案されている（例えば、特開
昭６２−１３６７７７号公報，特開平４−１４４０６９
号公報，特開平５−１７４８６２号公報等）。
【０００３】これらの燃料電池は、電解質層と、この電
解質層を挟持してサンドイッチ構造とするガス拡散電極
と、このサンドイッチ構造を挟持しガス拡散電極とで燃
料の流路を形成すると共に隣接する単電池の隔壁をなす
集電極とからなる単電池を、複数積層することにより構
成される。燃料電池内部に形成される燃料の給排用流路
は、集電極の外縁部に形成された積層面を貫通する貫通
孔により形成される。集電極の形成材料としては、集電
極が燃料の流路を形成すると共に単電池の隔壁をなすこ
とから、燃料に対して化学的に安定で、燃料を透過せ
ず、導電性優れていることが要求される。上記の燃料電
池では、これらの要求を満たす緻密質カーボン（カーボ
ンを圧縮してガス不透過としたもの）が用いられてい
る。
解質層を挟持してサンドイッチ構造とするガス拡散電極
と、このサンドイッチ構造を挟持しガス拡散電極とで燃
料の流路を形成すると共に隣接する単電池の隔壁をなす
集電極とからなる単電池を、複数積層することにより構
成される。燃料電池内部に形成される燃料の給排用流路
は、集電極の外縁部に形成された積層面を貫通する貫通
孔により形成される。集電極の形成材料としては、集電
極が燃料の流路を形成すると共に単電池の隔壁をなすこ
とから、燃料に対して化学的に安定で、燃料を透過せ
ず、導電性優れていることが要求される。上記の燃料電
池では、これらの要求を満たす緻密質カーボン（カーボ
ンを圧縮してガス不透過としたもの）が用いられてい
る。
【０００４】また、これらの燃料電池では、燃料の給排
用流路から燃料が漏れるのを防止するため、集電極の外
縁部に形成された貫通孔の外周にＯリング等のシール部
材を配置して積層している。
用流路から燃料が漏れるのを防止するため、集電極の外
縁部に形成された貫通孔の外周にＯリング等のシール部
材を配置して積層している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た緻密質カーボンで形成され外縁部に燃料の給排用流路
を形成するための貫通孔が形成された集電極を複数積層
してなる燃料電池では、緻密質カーボンが脆性材料であ
るため、衝撃等により割れ等が生じやすく、燃料が外部
に漏れやすいという問題があった。特に燃料電池を移動
車両等に搭載する場合、移動車両の不慮の事故等によっ
て生じる衝撃をも考慮する必要があり、この問題はクロ
ーズアップされる。
た緻密質カーボンで形成され外縁部に燃料の給排用流路
を形成するための貫通孔が形成された集電極を複数積層
してなる燃料電池では、緻密質カーボンが脆性材料であ
るため、衝撃等により割れ等が生じやすく、燃料が外部
に漏れやすいという問題があった。特に燃料電池を移動
車両等に搭載する場合、移動車両の不慮の事故等によっ
て生じる衝撃をも考慮する必要があり、この問題はクロ
ーズアップされる。
【０００６】こうした問題は、集電極を緻密質カーボン
を材料として形成した場合に限られるものでなく、他の
材料により形成した場合でも同様である。
を材料として形成した場合に限られるものでなく、他の
材料により形成した場合でも同様である。
【０００７】本発明の燃料電池は、こうした問題を解決
し、燃料電池に形成された燃料の給排用流路から燃料が
外部へ漏れるのを防止することを目的とし、次の構成を
採った。
し、燃料電池に形成された燃料の給排用流路から燃料が
外部へ漏れるのを防止することを目的とし、次の構成を
採った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の燃料電池
は、電解質層と電極とからなる単電池を複数積層してな
り内部に燃料の流路が形成された積層体を備える燃料電
池であって、前記積層体は、該積層体の側面の少なくと
も一部を複数の単電池に亘って被覆する弾性体からなる
被覆層を備えてなることを要旨とする。
は、電解質層と電極とからなる単電池を複数積層してな
り内部に燃料の流路が形成された積層体を備える燃料電
池であって、前記積層体は、該積層体の側面の少なくと
も一部を複数の単電池に亘って被覆する弾性体からなる
被覆層を備えてなることを要旨とする。
【０００９】本発明の第２の燃料電池は、電解質層と電
極とを複数積層してなり内部に燃料の流路が形成された
積層体を備える燃料電池であって、前記積層体は、前記
燃料の流路の形成面の少なくとも一部を被覆する弾性体
からなる被覆層を備えてなることを要旨とする。
極とを複数積層してなり内部に燃料の流路が形成された
積層体を備える燃料電池であって、前記積層体は、前記
燃料の流路の形成面の少なくとも一部を被覆する弾性体
からなる被覆層を備えてなることを要旨とする。
【００１０】ここで、前記第１または第２の燃料電池に
おいて、前記被覆層は、絶縁性材料により形成されてな
る構成とすることもできる。
おいて、前記被覆層は、絶縁性材料により形成されてな
る構成とすることもできる。
【００１１】
【作用】以上のように構成された本発明の第１の燃料電
池は、積層体の側面の少なくとも一部を複数の単電池に
亘って被覆する弾性体からなる被覆層が、積層体と外部
とを遮断する。この結果、積層体の被覆層を備えた箇所
に衝撃等により割れ等が生じても、この割れ等から燃料
が外部に漏れるのを防止することができる。
池は、積層体の側面の少なくとも一部を複数の単電池に
亘って被覆する弾性体からなる被覆層が、積層体と外部
とを遮断する。この結果、積層体の被覆層を備えた箇所
に衝撃等により割れ等が生じても、この割れ等から燃料
が外部に漏れるのを防止することができる。
【００１２】本発明の第１の燃料電池において、被覆層
を絶縁性材料とすれば、被覆層による単電池間の短絡を
防止することが可能となると共に、燃料電池を移動車両
に搭載する場合等に他の機器との絶縁が容易となる。
を絶縁性材料とすれば、被覆層による単電池間の短絡を
防止することが可能となると共に、燃料電池を移動車両
に搭載する場合等に他の機器との絶縁が容易となる。
【００１３】本発明の第２の燃料電池は、燃料の流路の
形成面の少なくとも一部を被覆する弾性体からなる被覆
層が、燃料の流路内と外部とを遮断する。この結果、被
覆層を備えた燃料の流路の形成面に衝撃等により割れ等
が生じても、この割れ等から燃料が外部に漏れるのを防
止することができる。
形成面の少なくとも一部を被覆する弾性体からなる被覆
層が、燃料の流路内と外部とを遮断する。この結果、被
覆層を備えた燃料の流路の形成面に衝撃等により割れ等
が生じても、この割れ等から燃料が外部に漏れるのを防
止することができる。
【００１４】本発明の第２の燃料電池において、被覆層
を絶縁性材料とすれば、被覆層による部材間の短絡を防
止することができる。
を絶縁性材料とすれば、被覆層による部材間の短絡を防
止することができる。
【００１５】
【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１は本発明の好適な一実施例である燃料電池
を構成する積層体１０の構成の概略を示す説明図、図２
は積層体１０を構成する単電池１１の構成を例示する分
解斜視図、図３は図１に示す積層体１０の３−３平面
（集電極２０の積層面）における断面図である。
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１は本発明の好適な一実施例である燃料電池
を構成する積層体１０の構成の概略を示す説明図、図２
は積層体１０を構成する単電池１１の構成を例示する分
解斜視図、図３は図１に示す積層体１０の３−３平面
（集電極２０の積層面）における断面図である。
【００１６】図１および図２に示すように、積層体１０
は、電解質膜１２と、電解質膜１２を挟持しサンドイッ
チ構造とする２つのガス拡散電極１４と、このサンドイ
ッチ構造を挟持すると共に隣接する単電池の隔壁をなす
２つの集電極２０と、サンドイッチ構造と共に集電極２
０に挟持されるシール部材４０とを複数積層して構成さ
れる。積層体１０の両積層端には、エンドプレート５０
が取り付けられており、積層体１０の積層方向に沿った
４つの側面には、全面に被覆層６０が形成されている。
は、電解質膜１２と、電解質膜１２を挟持しサンドイッ
チ構造とする２つのガス拡散電極１４と、このサンドイ
ッチ構造を挟持すると共に隣接する単電池の隔壁をなす
２つの集電極２０と、サンドイッチ構造と共に集電極２
０に挟持されるシール部材４０とを複数積層して構成さ
れる。積層体１０の両積層端には、エンドプレート５０
が取り付けられており、積層体１０の積層方向に沿った
４つの側面には、全面に被覆層６０が形成されている。
【００１７】電解質膜１２は、高分子材料、例えば、フ
ッ素系樹脂により形成された厚さ１００μｍないし２０
０μｍのイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝
導性を示す。２つのガス拡散電極１４は、表面をポリ四
フッ化エチレンでコーティングした炭素繊維と何等処理
されていない炭素繊維とを１対１の割合とした糸で織成
したカーボンクロスにより形成されている。ガス拡散電
極１４は、ポリ四フッ化エチレンが撥水性を呈するか
ら、その表面が水で覆われてガスの透過を阻害すること
はない。このカーボンクロスの電解質膜１２側の表面お
よび隙間には、触媒としての白金または白金と他の金属
からなる合金等を担持したカーボン粉が練り込まれてい
る。この電解質膜１２と２つのガス拡散電極１４は、２
つのガス拡散電極１４が電解質膜１２を挟んでサンドイ
ッチ構造とした状態で、１００℃ないし１６０℃好まし
くは１１０℃ないし１３０℃の温度で、１ＭＰａ｛１
０．２kgf／cm2｝ないし２０ＭＰａ｛１０２kgf／cm2｝
好ましくは５ＭＰａ｛５１kgf／cm2｝ないし１０ＭＰａ
｛１０２kgf／cm2｝の圧力を作用させて接合するホット
プレス法により接合されている。
ッ素系樹脂により形成された厚さ１００μｍないし２０
０μｍのイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝
導性を示す。２つのガス拡散電極１４は、表面をポリ四
フッ化エチレンでコーティングした炭素繊維と何等処理
されていない炭素繊維とを１対１の割合とした糸で織成
したカーボンクロスにより形成されている。ガス拡散電
極１４は、ポリ四フッ化エチレンが撥水性を呈するか
ら、その表面が水で覆われてガスの透過を阻害すること
はない。このカーボンクロスの電解質膜１２側の表面お
よび隙間には、触媒としての白金または白金と他の金属
からなる合金等を担持したカーボン粉が練り込まれてい
る。この電解質膜１２と２つのガス拡散電極１４は、２
つのガス拡散電極１４が電解質膜１２を挟んでサンドイ
ッチ構造とした状態で、１００℃ないし１６０℃好まし
くは１１０℃ないし１３０℃の温度で、１ＭＰａ｛１
０．２kgf／cm2｝ないし２０ＭＰａ｛１０２kgf／cm2｝
好ましくは５ＭＰａ｛５１kgf／cm2｝ないし１０ＭＰａ
｛１０２kgf／cm2｝の圧力を作用させて接合するホット
プレス法により接合されている。
【００１８】集電極２０は、カーボンを圧縮して緻密化
しガス不透過とした緻密質カーボンにより形成されてい
る。集電極２０は、正方形の薄板状に形成されており、
各辺の縁付近には、辺に平行で細長い二対の貫通孔２
２，２４および３２，３４が形成されている。この二対
の貫通孔２２，２４および３２，３４は、積層体が形成
された際、積層体を積層方向に貫通する酸化ガス（空気
等の酸素を含有するガス）の給排用流路２２ａ，２４ａ
および燃料ガス（メタノール改質ガス等の水素を含有す
るガス）の給排用流路３２ａ，３４ａを形成する。集電
極２０のガス拡散電極１４と接触する面（図２の表示
面）の一対の貫通孔２２と２４との間には、一対の貫通
孔３２，３４の長手方向と平行に配置された複数のリブ
２６が形成されている。このリブ２６は、ガス拡散電極
１４とで酸化ガスの通路２８を形成する。また、集電極
２０のガス拡散電極１４と接触する面（図２の裏面）の
一対の貫通孔３２と３４との間には、一対の貫通孔２
２，２４の長手方向と平行（リブ２６と直交する方向）
に配置された複数のリブ３６が形成されている。このリ
ブ３６もリブ２６と同様に、ガス拡散電極１４とで燃料
ガスの通路３８を形成する。
しガス不透過とした緻密質カーボンにより形成されてい
る。集電極２０は、正方形の薄板状に形成されており、
各辺の縁付近には、辺に平行で細長い二対の貫通孔２
２，２４および３２，３４が形成されている。この二対
の貫通孔２２，２４および３２，３４は、積層体が形成
された際、積層体を積層方向に貫通する酸化ガス（空気
等の酸素を含有するガス）の給排用流路２２ａ，２４ａ
および燃料ガス（メタノール改質ガス等の水素を含有す
るガス）の給排用流路３２ａ，３４ａを形成する。集電
極２０のガス拡散電極１４と接触する面（図２の表示
面）の一対の貫通孔２２と２４との間には、一対の貫通
孔３２，３４の長手方向と平行に配置された複数のリブ
２６が形成されている。このリブ２６は、ガス拡散電極
１４とで酸化ガスの通路２８を形成する。また、集電極
２０のガス拡散電極１４と接触する面（図２の裏面）の
一対の貫通孔３２と３４との間には、一対の貫通孔２
２，２４の長手方向と平行（リブ２６と直交する方向）
に配置された複数のリブ３６が形成されている。このリ
ブ３６もリブ２６と同様に、ガス拡散電極１４とで燃料
ガスの通路３８を形成する。
【００１９】エンドプレート５０は、樹脂により正方形
の板状に形成されており、４つの辺のうち隣接する２つ
の辺の縁付近の中央に円形の貫通孔５２，５４が形成さ
れている。図１中左側のエンドプレート５０の貫通孔５
２は積層体に形成される酸化ガスの給排用流路２２ａと
連絡しており、貫通孔５４は燃料ガスの給排用流路３２
ａと連絡している。図示しないが、図１中右側のエンド
プレート５０の貫通孔５２は、酸化ガスの給排用流路２
４ａと連絡しており、貫通孔５４は燃料ガスの給排用流
路３４ａと連絡している。
の板状に形成されており、４つの辺のうち隣接する２つ
の辺の縁付近の中央に円形の貫通孔５２，５４が形成さ
れている。図１中左側のエンドプレート５０の貫通孔５
２は積層体に形成される酸化ガスの給排用流路２２ａと
連絡しており、貫通孔５４は燃料ガスの給排用流路３２
ａと連絡している。図示しないが、図１中右側のエンド
プレート５０の貫通孔５２は、酸化ガスの給排用流路２
４ａと連絡しており、貫通孔５４は燃料ガスの給排用流
路３４ａと連絡している。
【００２０】被覆層６０は、絶縁性材料であるゴム（例
えば、ニトリルゴム，スチロールゴム，シリコーンゴ
ム，フッ素ゴム，ポリアクリレートゴム，エチレンプロ
ピレンゴム，ブチルゴム，ウレタンゴム等）により形成
されいる。被覆層６０は、電解質膜１２，ガス拡散電極
１４，集電極２０をシール部材４０と共に複数積層し、
両積層端にエンドプレート５０を取り付けた後に、積層
体１０の積層方向に沿った４つの側面にシート状のゴム
を接着固定することにより形成される。被覆層６０は、
図３に示すように、積層体１０の側面を完全に覆うよう
に形成される。
えば、ニトリルゴム，スチロールゴム，シリコーンゴ
ム，フッ素ゴム，ポリアクリレートゴム，エチレンプロ
ピレンゴム，ブチルゴム，ウレタンゴム等）により形成
されいる。被覆層６０は、電解質膜１２，ガス拡散電極
１４，集電極２０をシール部材４０と共に複数積層し、
両積層端にエンドプレート５０を取り付けた後に、積層
体１０の積層方向に沿った４つの側面にシート状のゴム
を接着固定することにより形成される。被覆層６０は、
図３に示すように、積層体１０の側面を完全に覆うよう
に形成される。
【００２１】こうして構成された積層体１０の両積層端
に取り付けられたエンドプレート５０の貫通孔５２，５
４に、酸化ガスおよび燃料ガスを給排する図示しない酸
化ガス給排装置および燃料ガス給排装置を接続し、積層
体１０の酸化ガスの給排用流路２２ａ，２４ａの一方か
ら酸化ガスを供給すると共に燃料ガスの給排用流路３２
ａ，３４ａの一方から燃料ガスを供給すれば、酸化ガス
の通路２８および燃料ガスの通路３８を介して電解質膜
１２を挟んで対峙する２つのガス拡散電極１４にそれぞ
れ酸化ガスおよび燃料ガスが供給され、積層体１０は、
次式（１）および（２）に示す反応により、化学エネル
ギを直接電気エネルギに変換する。
に取り付けられたエンドプレート５０の貫通孔５２，５
４に、酸化ガスおよび燃料ガスを給排する図示しない酸
化ガス給排装置および燃料ガス給排装置を接続し、積層
体１０の酸化ガスの給排用流路２２ａ，２４ａの一方か
ら酸化ガスを供給すると共に燃料ガスの給排用流路３２
ａ，３４ａの一方から燃料ガスを供給すれば、酸化ガス
の通路２８および燃料ガスの通路３８を介して電解質膜
１２を挟んで対峙する２つのガス拡散電極１４にそれぞ
れ酸化ガスおよび燃料ガスが供給され、積層体１０は、
次式（１）および（２）に示す反応により、化学エネル
ギを直接電気エネルギに変換する。
【００２２】 カソード反応（酸素極）：２Ｈ+＋２ｅ-＋（１／２）Ｏ2→Ｈ2Ｏ …（１） アノード反応（燃料極）：Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ- …（２）
【００２３】以上説明した実施例の燃料電池によれば、
ゴムにより形成された被覆層６０により積層体１０内部
と外部とを遮断することができる。このため、積層体１
０に衝撃荷重が作用し、積層体１０の被覆層６０が形成
された側面に割れ等が生じても、酸化ガスまたは燃料ガ
スが、酸化ガスの給排用流路２２ａ，２４ａまたは燃料
ガスの給排用流路３２ａ，３４ａから漏れるの防止する
ことができる。また、被覆層６０を絶縁性材料により形
成したので、他の機器等との接触による短絡等の不都合
を防止することができ、燃料電池の取扱を容易にするこ
とができる。
ゴムにより形成された被覆層６０により積層体１０内部
と外部とを遮断することができる。このため、積層体１
０に衝撃荷重が作用し、積層体１０の被覆層６０が形成
された側面に割れ等が生じても、酸化ガスまたは燃料ガ
スが、酸化ガスの給排用流路２２ａ，２４ａまたは燃料
ガスの給排用流路３２ａ，３４ａから漏れるの防止する
ことができる。また、被覆層６０を絶縁性材料により形
成したので、他の機器等との接触による短絡等の不都合
を防止することができ、燃料電池の取扱を容易にするこ
とができる。
【００２４】実施例の燃料電池では、被覆層６０をゴム
により形成したが、樹脂（例えば、エポキシ系，アクリ
ルウレタン系，シリコン系等の樹脂）や、ゴムまたは樹
脂を主成分とした接着剤により形成する構成も好適であ
る。また、実施例の燃料電池では、被覆層６０を絶縁性
材料により形成したが、集電極２０の外周部を絶縁性材
料で形成した場合には、被覆層６０を導電性材料で形成
することも可能である。実施例の燃料電池では、被覆層
６０を積層体１０の側面にシート状のゴムを接着固定す
ることにより形成したが、ゴムまたは樹脂を主成分とす
る液状の高分子材料を塗布または吹き付け等により被膜
を形成し乾燥して被覆層６０とする構成も好適である。
により形成したが、樹脂（例えば、エポキシ系，アクリ
ルウレタン系，シリコン系等の樹脂）や、ゴムまたは樹
脂を主成分とした接着剤により形成する構成も好適であ
る。また、実施例の燃料電池では、被覆層６０を絶縁性
材料により形成したが、集電極２０の外周部を絶縁性材
料で形成した場合には、被覆層６０を導電性材料で形成
することも可能である。実施例の燃料電池では、被覆層
６０を積層体１０の側面にシート状のゴムを接着固定す
ることにより形成したが、ゴムまたは樹脂を主成分とす
る液状の高分子材料を塗布または吹き付け等により被膜
を形成し乾燥して被覆層６０とする構成も好適である。
【００２５】実施例の燃料電池では、積層体１０の４つ
の側面のすべてを覆うように被覆層６０を形成したが、
被覆層６０を、積層体１０の４つの側面の他エンドプレ
ート５０をも覆うように形成する構成も好適である。ま
た、積層体１０の２つの側面のみに被覆層６０を形成す
る構成でも差し支えない。この構成を図４および図５に
示す。図４は実施例の積層体１０の変形例である積層体
１１０の斜視図、図５は図４に示す積層体１１０の５−
５平面（集電極２０の積層面）における断面図である。
図４および図５に示すように、積層体１１０は、その側
面のうち集電極２０の貫通孔３２，３４の長手方向と平
行な２つの面にのみ被覆層１６０が形成されている。こ
の構成の燃料電池とすれば、積層体１１０に衝撃荷重が
作用し、積層体１１０の被覆層１６０を形成した側面に
割れ等が生じても、被覆層１６０が燃料ガスの給排用流
路３２ａ，３４ａと外部とを遮断するから、燃料ガスが
燃料ガスの給排用流路３２ａ，３４ａから漏れるの防止
することができる。
の側面のすべてを覆うように被覆層６０を形成したが、
被覆層６０を、積層体１０の４つの側面の他エンドプレ
ート５０をも覆うように形成する構成も好適である。ま
た、積層体１０の２つの側面のみに被覆層６０を形成す
る構成でも差し支えない。この構成を図４および図５に
示す。図４は実施例の積層体１０の変形例である積層体
１１０の斜視図、図５は図４に示す積層体１１０の５−
５平面（集電極２０の積層面）における断面図である。
図４および図５に示すように、積層体１１０は、その側
面のうち集電極２０の貫通孔３２，３４の長手方向と平
行な２つの面にのみ被覆層１６０が形成されている。こ
の構成の燃料電池とすれば、積層体１１０に衝撃荷重が
作用し、積層体１１０の被覆層１６０を形成した側面に
割れ等が生じても、被覆層１６０が燃料ガスの給排用流
路３２ａ，３４ａと外部とを遮断するから、燃料ガスが
燃料ガスの給排用流路３２ａ，３４ａから漏れるの防止
することができる。
【００２６】実施例の燃料電池では、積層体１０の４つ
の側面を１枚のシート状のゴムで覆うようにして被覆層
６０を形成したが、複数のシート状のゴムにより２以上
に分離した被覆層６０としてもよい。例えば、図６に示
す積層体２１０のように、複数の単電池１１からなるモ
ジュール毎に被覆層２６０を形成し、このモジュールを
積層し、その積層端にエンドプレート５０を取り付けて
積層体２１０としてもよい。この場合モジュールを構成
する単電池１１の数は幾つであってもかまわない。
の側面を１枚のシート状のゴムで覆うようにして被覆層
６０を形成したが、複数のシート状のゴムにより２以上
に分離した被覆層６０としてもよい。例えば、図６に示
す積層体２１０のように、複数の単電池１１からなるモ
ジュール毎に被覆層２６０を形成し、このモジュールを
積層し、その積層端にエンドプレート５０を取り付けて
積層体２１０としてもよい。この場合モジュールを構成
する単電池１１の数は幾つであってもかまわない。
【００２７】次に本発明の第２の実施例である燃料電池
について説明する。図７は、第２実施例の燃料電池を構
成する積層体の断面（集電極２０の積層面における断
面）を示す断面図である。第２実施例の燃料電池は、被
覆層６０の形成箇所を除いて第１実施例の燃料電池と同
一の構成をしている。したがって、第２実施例の燃料電
池の構成のうち、第１実施例の燃料電池と同一の構成に
ついては同一の符号を付し、その説明は省略する。
について説明する。図７は、第２実施例の燃料電池を構
成する積層体の断面（集電極２０の積層面における断
面）を示す断面図である。第２実施例の燃料電池は、被
覆層６０の形成箇所を除いて第１実施例の燃料電池と同
一の構成をしている。したがって、第２実施例の燃料電
池の構成のうち、第１実施例の燃料電池と同一の構成に
ついては同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２８】図示するように、第２実施例の燃料電池で
は、集電極２０の貫通孔２２，２４，３２，３４の内周
面のうち集電極２０の縁側の面に第１実施例の被覆層６
０と同一の材料により形成された被覆層３６０を備え
る。被覆層３６０は、電解質膜１２，ガス拡散電極１
４，集電極２０およびシール部材４０を積層し、その両
積層端にエンドプレート５０を取り付ける前に、集電極
２０の貫通孔２２，２４，３２，３４が形成する酸化ガ
スの給排用流路２２ａ，２４ａおよび燃料ガスの給排用
流路３２ａ，３４ａの内側に管付きのノズルを挿入し、
ノズルから液状のゴムを吹き付けて給排用流路２２ａ，
２４ａ，３２ａ，３４ａの内側に液状のゴムによる被膜
を形成し、これを乾燥して形成される。
は、集電極２０の貫通孔２２，２４，３２，３４の内周
面のうち集電極２０の縁側の面に第１実施例の被覆層６
０と同一の材料により形成された被覆層３６０を備え
る。被覆層３６０は、電解質膜１２，ガス拡散電極１
４，集電極２０およびシール部材４０を積層し、その両
積層端にエンドプレート５０を取り付ける前に、集電極
２０の貫通孔２２，２４，３２，３４が形成する酸化ガ
スの給排用流路２２ａ，２４ａおよび燃料ガスの給排用
流路３２ａ，３４ａの内側に管付きのノズルを挿入し、
ノズルから液状のゴムを吹き付けて給排用流路２２ａ，
２４ａ，３２ａ，３４ａの内側に液状のゴムによる被膜
を形成し、これを乾燥して形成される。
【００２９】以上説明した第２実施例の燃料電池によれ
ば、酸化ガスの給排用流路２２ａ，２４ａおよび燃料ガ
スの給排用流路３２ａ，３４ａの内側のうち集電極２０
の縁側に被覆層３６０を形成することにより、積層体に
衝撃荷重が作用し、積層体を構成する集電極２０の縁部
等に割れ等が生じても、酸化ガスまたは燃料ガスが酸化
ガスの給排用流路２２ａ，２４ａおよび燃料ガスの給排
用流路３２ａ，３４ａから漏れるの防止することができ
る。また、被覆層３６０を絶縁性材料で形成したので、
被覆層３６０による単電池間の短絡を生じることがな
い。したがって、集電極２０の貫通孔２２，２４，３
２，３４の形成部を如何なる材料で形成してもよく、設
計の自由度を高めることができる。
ば、酸化ガスの給排用流路２２ａ，２４ａおよび燃料ガ
スの給排用流路３２ａ，３４ａの内側のうち集電極２０
の縁側に被覆層３６０を形成することにより、積層体に
衝撃荷重が作用し、積層体を構成する集電極２０の縁部
等に割れ等が生じても、酸化ガスまたは燃料ガスが酸化
ガスの給排用流路２２ａ，２４ａおよび燃料ガスの給排
用流路３２ａ，３４ａから漏れるの防止することができ
る。また、被覆層３６０を絶縁性材料で形成したので、
被覆層３６０による単電池間の短絡を生じることがな
い。したがって、集電極２０の貫通孔２２，２４，３
２，３４の形成部を如何なる材料で形成してもよく、設
計の自由度を高めることができる。
【００３０】第２実施例の燃料電池では、酸化ガスの給
排用流路２２ａ，２４ａおよび燃料ガスの給排用流路３
２ａ，３４ａに被覆層３６０を形成したが、酸化ガスと
して空気を用いる場合等では燃料ガスの給排用流路３２
ａ，３４ａにのみ被覆層３６０を形成する構成としても
よい。この構成とすれば、第２実施例の燃料電池に比し
て被覆層３６０を形成する手間が少なくなり製造工程を
簡略化することができる。また、第２実施例の燃料電池
では、集電極２０等を積層した後に管付きノズルを挿入
して液状のゴムを吹き付けて被覆層３６０を形成した
が、複数の単電池により構成されるモジュール毎に被覆
層３６０を形成し、このモジュールを積層して積層体を
形成する構成してもよい。
排用流路２２ａ，２４ａおよび燃料ガスの給排用流路３
２ａ，３４ａに被覆層３６０を形成したが、酸化ガスと
して空気を用いる場合等では燃料ガスの給排用流路３２
ａ，３４ａにのみ被覆層３６０を形成する構成としても
よい。この構成とすれば、第２実施例の燃料電池に比し
て被覆層３６０を形成する手間が少なくなり製造工程を
簡略化することができる。また、第２実施例の燃料電池
では、集電極２０等を積層した後に管付きノズルを挿入
して液状のゴムを吹き付けて被覆層３６０を形成した
が、複数の単電池により構成されるモジュール毎に被覆
層３６０を形成し、このモジュールを積層して積層体を
形成する構成してもよい。
【００３１】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の第１の燃料
電池によれば、積層体の側面の少なくとも一部を複数の
単電池に亘って被覆する弾性体からなる被覆層が積層体
と外部とを遮断するので、積層体に衝撃等により割れ等
が生じても、この割れ等から燃料が外部に漏れるのを防
止することができる。
電池によれば、積層体の側面の少なくとも一部を複数の
単電池に亘って被覆する弾性体からなる被覆層が積層体
と外部とを遮断するので、積層体に衝撃等により割れ等
が生じても、この割れ等から燃料が外部に漏れるのを防
止することができる。
【００３３】本発明の第１の燃料電池において、被覆層
を絶縁性材料とすれば、被覆層による単電池間の短絡を
防止することができる。したがって、積層体の外周面を
形成する部材は、如何なる材質によって形成してもよ
く、設計の自由度を高めることができる。また、移動車
両へ搭載する場合等に、他の機器と容易に絶縁すること
ができる。
を絶縁性材料とすれば、被覆層による単電池間の短絡を
防止することができる。したがって、積層体の外周面を
形成する部材は、如何なる材質によって形成してもよ
く、設計の自由度を高めることができる。また、移動車
両へ搭載する場合等に、他の機器と容易に絶縁すること
ができる。
【００３４】本発明の第２の燃料電池によれば、燃料の
流路の形成面の少なくとも一部を被覆する弾性体からな
る被覆層が燃料の流路内と外部とを遮断するので、燃料
の流路の形成面に衝撃等により割れ等が生じても、燃料
の流路の形成面に生じた割れ等から燃料が外部に漏れる
のを防止することができる。
流路の形成面の少なくとも一部を被覆する弾性体からな
る被覆層が燃料の流路内と外部とを遮断するので、燃料
の流路の形成面に衝撃等により割れ等が生じても、燃料
の流路の形成面に生じた割れ等から燃料が外部に漏れる
のを防止することができる。
【００３５】本発明の第２の燃料電池において、被覆層
を絶縁性材料とすれば、被覆層による部材間の短絡を防
止することができる。したがって、燃料の流路を形成す
る部材は、如何なる材質によって形成してもよく、設計
の自由度を高めることができる。
を絶縁性材料とすれば、被覆層による部材間の短絡を防
止することができる。したがって、燃料の流路を形成す
る部材は、如何なる材質によって形成してもよく、設計
の自由度を高めることができる。
【図１】本発明の好適な一実施例である燃料電池を構成
する積層体１０の構成の概略を示す説明図。
する積層体１０の構成の概略を示す説明図。
【図２】積層体１０を構成する単電池１１の構成を例示
する分解斜視図。
する分解斜視図。
【図３】図１に示す積層体１０の３−３平面の断面図。
【図４】実施例の積層体１０の変形例である積層体１１
０の斜視図。
０の斜視図。
【図５】図４に示す積層体１１０の５−５平面の断面
図。
図。
【図６】実施例の積層体１０の変形例である積層体２１
０の斜視図。
０の斜視図。
【図７】第２実施例の燃料電池の積層体の断面図。
１０…積層体 １１…単電池 １２…電解質膜 １４…ガス拡散電極 ２０…集電極 ２２，２４，３２，３４…貫通孔 ２２ａ，２４ａ…酸化ガスの給排用流路 ２６…リブ ２８…通路 ３２ａ，３４ａ…燃料ガスの給排用流路 ３６…リブ ３８…通路 ４０…シール部材 ５０…エンドプレート ５２，５４…貫通孔 ６０…被覆層 １１０…積層体 １６０…被覆層 ２１０…積層体 ２６０…被覆層 ３６０…被覆層
Claims (3)
- 【請求項１】 電解質層と電極とからなる単電池を複数
積層してなり内部に燃料の流路が形成された積層体を備
える燃料電池であって、 前記積層体は、該積層体の側面の少なくとも一部を複数
の単電池に亘って被覆する弾性体からなる被覆層を備え
てなる燃料電池。 - 【請求項２】 電解質層と電極とを複数積層してなり内
部に燃料の流路が形成された積層体を備える燃料電池で
あって、 前記積層体は、前記燃料の流路の形成面の少なくとも一
部を被覆する弾性体からなる被覆層を備えてなる燃料電
池。 - 【請求項３】 前記被覆層は、絶縁性材料により形成さ
れてなる請求項１または請求項２記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33184294A JP3878679B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33184294A JP3878679B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 燃料電池 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006258876A Division JP4548397B2 (ja) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162143A true JPH08162143A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3878679B2 JP3878679B2 (ja) | 2007-02-07 |
Family
ID=18248267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33184294A Expired - Lifetime JP3878679B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3878679B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999063610A1 (en) * | 1998-06-02 | 1999-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel cell and method of manufacture thereof |
| EP0951086A3 (en) * | 1998-04-17 | 2001-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid polymer electrolyte fuel cell and method for producing the same |
| US6653008B1 (en) | 1999-10-08 | 2003-11-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell apparatus |
| US6803142B2 (en) | 2001-06-06 | 2004-10-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell |
| JP2005507149A (ja) * | 2001-10-22 | 2005-03-10 | プロトネクス テクノロジー コーポレーション | 膜に基づく電気化学的セルスタックのワンショット製造 |
| JP2006040752A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Nissan Motor Co Ltd | 車両搭載型燃料電池 |
| CN1316666C (zh) * | 2002-10-04 | 2007-05-16 | 燃料电池能有限公司 | 可形变的燃料电池气体集流管系统 |
| KR100814527B1 (ko) * | 2006-09-13 | 2008-03-17 | 현대자동차주식회사 | 체결구조가 향상된 연료전지 스택 |
| JP2008159546A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池スタック |
| KR100862590B1 (ko) * | 2007-04-26 | 2008-10-09 | 한국기계연구원 | 직접 메탄올 연료전지 |
| WO2008139988A1 (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池用スタックおよび燃料電池搭載車両 |
-
1994
- 1994-12-08 JP JP33184294A patent/JP3878679B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0951086A3 (en) * | 1998-04-17 | 2001-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid polymer electrolyte fuel cell and method for producing the same |
| US6372373B1 (en) | 1998-04-17 | 2002-04-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid polymer electrolyte fuel cell and method for producing the same |
| EP2270912A3 (en) * | 1998-04-17 | 2011-03-02 | Panasonic Corporation | Solid polymer electrolyte fuel cell and method for producing the same |
| EP1484813A3 (en) * | 1998-04-17 | 2008-10-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid polymer electrolyte fuel cell and method for producing the same |
| US6869719B2 (en) | 1998-06-02 | 2005-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel cell stack |
| US6531236B1 (en) | 1998-06-02 | 2003-03-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel cell stack |
| WO1999063610A1 (en) * | 1998-06-02 | 1999-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel cell and method of manufacture thereof |
| DE10049801B4 (de) * | 1999-10-08 | 2006-04-06 | Toyota Jidosha K.K., Toyota | Brennstoffzellenvorrichtung |
| US6653008B1 (en) | 1999-10-08 | 2003-11-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell apparatus |
| US6803142B2 (en) | 2001-06-06 | 2004-10-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell |
| USRE42720E1 (en) | 2001-06-06 | 2011-09-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell mounting structure |
| JP2005507149A (ja) * | 2001-10-22 | 2005-03-10 | プロトネクス テクノロジー コーポレーション | 膜に基づく電気化学的セルスタックのワンショット製造 |
| CN1316666C (zh) * | 2002-10-04 | 2007-05-16 | 燃料电池能有限公司 | 可形变的燃料电池气体集流管系统 |
| JP2006040752A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Nissan Motor Co Ltd | 車両搭載型燃料電池 |
| KR100814527B1 (ko) * | 2006-09-13 | 2008-03-17 | 현대자동차주식회사 | 체결구조가 향상된 연료전지 스택 |
| JP2008159546A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池スタック |
| KR100862590B1 (ko) * | 2007-04-26 | 2008-10-09 | 한국기계연구원 | 직접 메탄올 연료전지 |
| WO2008139988A1 (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池用スタックおよび燃料電池搭載車両 |
| US8318372B2 (en) | 2007-04-27 | 2012-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack and vehicle equipped with fuel cell system |
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