JPH0845533A - Fuel cell - Google Patents
Fuel cellInfo
- Publication number
- JPH0845533A JPH0845533A JP6197195A JP19719594A JPH0845533A JP H0845533 A JPH0845533 A JP H0845533A JP 6197195 A JP6197195 A JP 6197195A JP 19719594 A JP19719594 A JP 19719594A JP H0845533 A JPH0845533 A JP H0845533A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holder
- separator
- fuel cell
- manifold
- stack
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 30
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 22
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 4
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000036647 reaction Effects 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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】 マニホールド部のエンドセパレータとホルダ
ーとの接合に伴うエンドセパレータの変形を防止する。
【構成】 エンドセパレータ23のエンドプレート23
aに設けたマニホールド5,7の周縁に、金属製ベロー
ズ24の一端を全周にわたり溶接する(溶接部25)。
上記マニホールド5,7と一致する位置にある下部ホル
ダー11のマニホールド5,7の内面に、上記金属製ベ
ローズ24の他端を全周にわたり溶接する(溶接部2
6)。熱膨張量が異なるエンドセパレータ23と下部ホ
ルダー11が高温になって熱膨張差が生じても、エンド
セパレータ23のエンドプレート23aと下部ホルダー
11が金属製ベローズ24により間接的に接合されてい
るので、エンドセパレータ23の変形を防止できる。
(57) [Summary] [Purpose] To prevent the deformation of the end separator due to the joining of the end separator of the manifold and the holder. [Structure] End plate 23 of end separator 23
One end of the metal bellows 24 is welded over the entire circumference to the peripheral edges of the manifolds 5 and 7 provided in a (welding portion 25).
The other end of the metal bellows 24 is welded over the entire circumference to the inner surfaces of the manifolds 5, 7 of the lower holder 11 located at the positions corresponding to the manifolds 5, 7 (welding part 2
6). Even if the end separator 23 and the lower holder 11 having different thermal expansion amounts become hot and a difference in thermal expansion occurs, the end plate 23a of the end separator 23 and the lower holder 11 are indirectly joined by the metal bellows 24. The deformation of the end separator 23 can be prevented.
Description
【0001】[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ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell used in the energy sector for directly converting chemical energy of fuel into electric energy.
【0002】[0002]
【従来の技術】燃料電池のうち、たとえば、溶融炭酸塩
型燃料電池は、図2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O
G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とアノード3での化学反応に
よって発電が行われ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を介して多層に積層させて燃料
電池スタックとするようにしてある。2. Description of the Related Art Among fuel cells, for example, a molten carbonate fuel cell has a tile (electrolyte plate) 1 obtained by impregnating a molten carbonate as an electrolyte with a porous material as a cathode as shown in FIG. (Oxygen electrode) 2 and anode (fuel electrode)
It is sandwiched by both electrodes of No. 3 from both sides, and the oxidizing gas O
One cell C is configured so that power is generated by a chemical reaction between the cathode 2 and the anode 3 by supplying G and fuel gas FG to the anode 3 side,
Each cell C is laminated in multiple layers via the separator 4 to form a fuel cell stack.
【0003】更に、上記燃料電池が内部マニホールド型
の場合は、セルCを構成するタイル1の周辺部及び各セ
ルを仕切るセパレータ4の周辺部の各一側に、酸化ガス
OGを積層方向に流して各セルのカソード2側へ分配さ
せるようにした複数個の酸化ガス供給用マニホールド5
と、燃料ガスFGを積層方向に流して各セルのアノード
3側へ分配させるようにした複数個の燃料ガス供給用マ
ニホールド7を並べて設けると共に、周辺部の他側に、
各セルのカソード2から排出される酸化ガスOGを流通
させるようにした複数個の酸化ガス排出用マニホールド
6と各セルのアノード3から排出される燃料ガスFGを
流通させるようにした複数個の燃料ガス排出用マニホー
ルド8とを並べて設けた構成としてある。Further, when the fuel cell is of the internal manifold type, the oxidizing gas OG is flowed in the stacking direction to each side of the peripheral portion of the tile 1 constituting the cell C and the peripheral portion of the separator 4 partitioning each cell. A plurality of oxidizing gas supply manifolds 5 for distributing to the cathode 2 side of each cell
And a plurality of fuel gas supply manifolds 7 arranged so as to distribute the fuel gas FG in the stacking direction to the anode 3 side of each cell, and to the other side of the peripheral portion,
A plurality of oxidizing gas discharge manifolds 6 for allowing the oxidant gas OG discharged from the cathode 2 of each cell to flow and a plurality of fuels for allowing the fuel gas FG discharged from the anode 3 of each cell to flow. The gas discharge manifold 8 is arranged side by side.
【0004】上記燃料電池は、セパレータ4を介して積
層された各セルCごとに電池性能が良好に維持されるこ
とが必要であり、電池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
締付圧分布で接触していること、内部マニホールド型の
燃料電池にあっては、周辺部のウェットシール性が維持
されていること、運転中におけるスタックの高さ変化に
対して追従性があること、等が要求されるため、燃料電
池全体を一定の締付力で均一に締め付けることが必要で
ある。In the above fuel cell, it is necessary that the cell performance is maintained good for each cell C stacked via the separator 4, and each electrode of the cathode 2 and the anode 3 and the tile 1 are provided in the cell reaction section. And the separator 4 are in contact with each other with a uniform tightening pressure distribution, in an internal manifold type fuel cell, the wet sealability of the peripheral portion is maintained, and the stack height during operation is high. Since it is required to follow changes and the like, it is necessary to uniformly tighten the entire fuel cell with a constant tightening force.
【0005】そのため、従来は、図3に一例を示す如
く、セルを多層に積層してなる燃料電池スタック9を上
下のホルダー10,11で挾持させて下部ボルスタ14
上に載置させ、上部ホルダー10上には、金属製ベロー
ズ又はクッション12を介在させて上部ボルスタ13を
載置し、上下のボルスタ13と14を締付ロッド15及
びナット16により締め付けて、燃料電池スタック9に
所定の締付力を付与させるようにしたものがある。Therefore, conventionally, as shown in FIG. 3, as an example, a fuel cell stack 9 formed by stacking cells in multiple layers is held by upper and lower holders 10 and 11, and a lower bolster 14 is held.
The upper bolster 13 is placed on the upper holder 10 with the metal bellows or cushion 12 interposed therebetween, and the upper and lower bolsters 13 and 14 are tightened by the tightening rod 15 and the nut 16 to remove the fuel. There is one in which a predetermined tightening force is applied to the battery stack 9.
【0006】又、セルの積層段数を更に高くするため
に、図4に一例を示す如く、高積層とした燃料電池スタ
ック9を上下に分割して上部スタック9aと下部スタッ
ク9bとし、脚17にて支持させた中間ホルダー18を
挟んで上下に配置して、該上部スタック9aの上方に
は、上部ホルダー10、金属製ベローズ又はクッション
12、上部ボルスタ13を配置し、下部スタック9bの
下方には、下部ホルダー11、金属製ベローズ又はクッ
ション12、下部ボルスタ14を配置して、上下のボル
スタ13と14をそれぞれ締付ロッド15及びナット1
6にて中間ホルダー18に支持させ、上下のスタック9
a,9bに所定の締付力を付与させるようにしたものも
提案されている。Further, in order to further increase the number of stacked layers of cells, as shown in FIG. 4, the fuel cell stack 9 having a high stack is divided into upper and lower parts into an upper stack 9a and a lower stack 9b, and legs 17 are provided. The upper holder 10 and the metal bellows or cushion 12 and the upper bolster 13 are arranged above the upper stack 9a and the lower stack 9b is arranged below the lower stack 9b. , The lower holder 11, the metal bellows or cushion 12, and the lower bolster 14 are arranged so that the upper and lower bolsters 13 and 14 are respectively tightened by the tightening rod 15 and the nut 1.
The upper and lower stacks 9 are supported by the intermediate holder 18 at 6.
It is also proposed that a and 9b are provided with a predetermined tightening force.
【0007】上述の如き締付装置で所定の締付力が付与
されるようにしてある燃料電池において、内部マニホー
ルド型の場合は、図3に示す型式では下部ホルダー11
の一側と他側に、酸化ガスの供給側ヘッダー19と排出
側ヘッダー20、及び燃料ガスの供給側ヘッダー21と
排出側ヘッダー22がそれぞれ接続され、下部ホルダー
11の周辺部に設けたマニホールド5,6,7,8を通
して燃料電池スタック9へ酸化ガスOGと燃料ガスFG
を供給したり、スタック9から排出させたりできるよう
にしてあり、又、図4に示す型式では中間ホルダー18
から上下のホルダー9a,9bへ酸化ガスOG及び燃料
ガスFGの給排が行われるように上記と同様な各ヘッダ
ー19,20,21,22が接続されている。In the fuel cell in which a predetermined tightening force is applied by the tightening device as described above, in the case of the internal manifold type, the lower holder 11 in the type shown in FIG.
The oxidizing gas supply side header 19 and the discharge side header 20 and the fuel gas supply side header 21 and the discharge side header 22 are connected to one side and the other side, respectively, and the manifold 5 provided in the peripheral portion of the lower holder 11 is connected. , 6, 7, 8 to fuel cell stack 9 through oxidation gas OG and fuel gas FG
Of the intermediate holder 18 in the model shown in FIG.
Headers 19, 20, 21, 22 similar to the above are connected so that the oxidizing gas OG and the fuel gas FG are supplied to and discharged from the upper and lower holders 9a, 9b.
【0008】上記図3に示す下部ホルダー11に接する
スタック9の部分や図4に示す中間ホルダー18に接す
るスタック9a,9bの部分は、一例として上記下部ホ
ルダー11に接する部分を示す図5(イ)(ロ)の如
く、タイル1をカソード2とアノード3の両電極で両面
から挟んでなるセルCをセパレータ4を介して積層して
なるスタックと下部ホルダー11との間にエンドセパレ
ータ23を配置した構成としてある。The portion of the stack 9 that contacts the lower holder 11 shown in FIG. 3 and the portions of the stacks 9a and 9b that contact the intermediate holder 18 shown in FIG. 4 are, for example, those shown in FIG. ) (B), the end separator 23 is arranged between the lower holder 11 and a stack formed by stacking the cells C in which the tile 1 is sandwiched by both electrodes of the cathode 2 and the anode 3 from both sides with the separator 4 interposed therebetween. There is a configuration.
【0009】上記セパレータ4は、一例を示すもので、
センタープレート4aと、該センタープレート4aの両
面側に配置するカソード側マスクプレート4b及びアノ
ード側マスクプレート4cと、センタープレート4aと
両マスクプレート4b,4cとの間に配置するガス通路
形成用のコルゲート4dとからなり、エンドセパレータ
23は、上記セパレータ4の半分のもので、エンドプレ
ート23aと、該エンドプレート23aの片面側のみに
配置したマスクプレート23bと、エンドプレート23
aとマスクプレート23bとの間に配置したコルゲート
23cとからなる構成としてあり、図6に平面図を示す
如く、エンドセパレータ23もセパレータ4と同様に、
周辺部の一側に酸化ガス供給用マニホールド5と燃料ガ
ス供給用マニホールド7が交互に設けてあり、又、周辺
部の他側には、酸化ガス排出用マニホールド6と燃料ガ
ス排出用マニホールド8が交互に設けてあり、マスクプ
レート23bの中央部の切抜き部に電極が配置されるよ
うにしてある。The separator 4 is an example,
A center plate 4a, a cathode side mask plate 4b and an anode side mask plate 4c arranged on both surface sides of the center plate 4a, and a corrugate for forming a gas passage arranged between the center plate 4a and both mask plates 4b, 4c. The end separator 23 is a half of the separator 4 and includes an end plate 23a, a mask plate 23b arranged only on one side of the end plate 23a, and an end plate 23.
a and a corrugate 23c arranged between the mask plate 23b, and the end separator 23 is similar to the separator 4 as shown in the plan view of FIG.
An oxidizing gas supply manifold 5 and a fuel gas supply manifold 7 are alternately provided on one side of the peripheral portion, and an oxidizing gas discharge manifold 6 and a fuel gas discharge manifold 8 are provided on the other side of the peripheral portion. The electrodes are provided alternately, and the electrodes are arranged in the cutout portion in the central portion of the mask plate 23b.
【0010】溶融炭酸塩型燃料電池の場合は、電解質と
して腐食性の溶融炭酸塩を用いているため、上記セパレ
ータ4やエンドセパレータ23の使用材料には耐食性の
高いものが使用されるが、重量物のホルダーはセパレー
タと同一材料を用いるとコスト高になってしまうことか
ら、通常、セパレータには、SUS310Sを母材としてニ
ッケルクラッドで被覆したものが用いられるのに対し、
ホルダーには、SUS316Lが用いられている。In the case of the molten carbonate fuel cell, since corrosive molten carbonate is used as the electrolyte, the material used for the separator 4 and the end separator 23 is highly corrosive, but Since the cost of using the same material as the separator for the object holder is high, the separator is usually made of SUS310S coated with nickel clad, whereas
SUS316L is used for the holder.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記セパレ
ータとホルダーに用いられる材料は異なり、SUS310S
とSUS316Lとは熱膨張差がある(熱膨張量はSUS31
0S<SUS316L)にもかかわらず、従来は、図5(イ)
(ロ)に示す如く、マニホールドの部分でガスリークを
防止することと、電気的接触をとる目的のためにエンド
セパレータ23とホルダー11とを直接溶接にて接合し
た構成としてあるため、燃料電池の運転が開始されて6
00℃〜700℃まで昇温されて来て、スタックとホル
ダーの部分が高温になって来たときに、エンドセパレー
タ23とホルダー11間で熱膨張差が生じ、エンドセパ
レータ23はホルダー11の伸びにより引張られて座屈
し、次いで温度が下がるときにホルダー11は収縮して
もセパレータ23が収縮しきれずに変形してしまい、締
付面圧の不均一化を生じて電池性能の低下、タイル割れ
の原因となる、という問題がある。However, the materials used for the separator and the holder are different, and the SUS310S
And SUS316L have a thermal expansion difference (the amount of thermal expansion is SUS31
Despite 0S <SUS316L), the conventional model is shown in FIG.
As shown in (b), since the end separator 23 and the holder 11 are directly welded to each other for the purpose of preventing gas leakage at the manifold portion and making electrical contact, the fuel cell is operated. Has started 6
When the temperature of the stack and the holder is increased to 00 ° C. to 700 ° C. and the temperature of the stack and the holder is increased, a difference in thermal expansion occurs between the end separator 23 and the holder 11, and the end separator 23 expands. When the holder 11 contracts when the temperature is lowered, the separator 23 is deformed without being contracted even if the holder 11 contracts, resulting in non-uniform tightening surface pressure and deterioration of battery performance and tile cracking. There is a problem that causes.
【0012】そこで、本発明は、セパレータとホルダー
の熱膨張差によるセパレータの変形を防止し且つガスリ
ーク防止及び電気的接触を確保できるようにしようとす
るものである。Therefore, the present invention is intended to prevent deformation of the separator due to a difference in thermal expansion between the separator and the holder, prevent gas leakage, and ensure electrical contact.
【0013】[0013]
【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、燃料電池スタックのホルダーと接する部
分のエンドセパレータの各マニホールドと、ホルダーの
各マニホールドとの間に、各々金属製ベローズを配置し
て、該各ベローズの一端を上記エンドセパレータのマニ
ホールド周縁部に溶接接合すると共にベローズの他端を
ホルダーのマニホールド内面に溶接接合してなる構成と
する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a metal bellows between each manifold of an end separator in a portion in contact with a holder of a fuel cell stack and each manifold of the holder. And one end of each bellows is welded to the peripheral edge of the manifold of the end separator, and the other end of the bellows is welded to the inner surface of the manifold of the holder.
【0014】[0014]
【作用】燃料電池の運転中にスタックとホルダー部が高
温になると、エンドセパレータとホルダーとの間で熱膨
張差が生じるが、マニホールド部で両者が金属製ベロー
ズで連結されているので、熱膨張差はベローズで吸収で
き、エンドセパレータの変形が防止される。エンドプレ
ートとホルダー間のガスリークはベローズにより防止さ
れ、電気の流れは金属製ベローズとエンドセパレータと
の溶接部、ベローズ、ベローズとホルダーとの溶接部を
通して行われる。[Function] When the temperature of the stack and the holder becomes high during the operation of the fuel cell, a difference in thermal expansion occurs between the end separator and the holder. However, since both are connected by the metal bellows in the manifold, the thermal expansion The difference can be absorbed by the bellows to prevent the end separator from being deformed. Gas leakage between the end plate and the holder is prevented by the bellows, and the flow of electricity is performed through the welded portion between the metal bellows and the end separator, the bellows, and the welded portion between the bellows and the holder.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】図1(イ)(ロ)は本発明の一実施例を示
すもので、図5(イ)(ロ)に示した内部マニホールド
型の燃料電池のスタック9と下部ホルダー11の部分と
同様に、スタック9のホルダー11側端部にあるエンド
セパレータ23に酸化ガスの給排用マニホールド5,6
部では、エンドセパレータ23のマスクプレート23b
をエンドプレート23aに接合すると共にエンドプレー
ト23aを下部ホルダー11に接合し、又、燃料ガスの
給排用マニホールド7,8部では、エンドプレート23
aを下部ホルダー11に接合した構成において、上記エ
ンドセパレータ23のエンドプレート23aの酸化ガス
給排用マニホールド(図1(イ)では供給側マニホール
ド5を示す)部と、燃料ガスの給排用マニホールド(図
1(ロ)では供給側マニホールド7を示す)部に、各々
金属製ベローズ24を配置し、該ベローズ24の一端を
エンドプレート23aのマニホールド周縁に全周にわた
り溶接にて接合する(溶接部25)と共に、ベローズ2
4の他端を下部ホルダー11のマニホールド(図1
(イ)(ロ)では酸化ガス及び燃料ガスの供給側マニホ
ールド5,7を示す)内に挿入して、該下部ホルダー1
1のマニホールド5,7の内面に全周にわたり溶接して
接合(溶接部26)し、エンドセパレータ23と下部ホ
ルダー11とを金属製ベローズ24を介して間接的に連
結するようにする。FIGS. 1A and 1B show an embodiment of the present invention, in which the stack 9 and the lower holder 11 of the internal manifold type fuel cell shown in FIGS. Similarly, the end separator 23 at the end of the stack 9 on the side of the holder 11 is connected to the manifolds 5 and 6 for supplying and discharging the oxidizing gas.
Part, the mask plate 23b of the end separator 23
Is joined to the end plate 23a, the end plate 23a is joined to the lower holder 11, and in the fuel gas supply / discharge manifolds 7 and 8, the end plate 23a
In the structure in which a is joined to the lower holder 11, the oxidizing gas supply / discharge manifold (the supply side manifold 5 is shown in FIG. 1 (a)) portion of the end plate 23a of the end separator 23 and the fuel gas supply / discharge manifold Metal bellows 24 are respectively arranged in the portion (showing the supply side manifold 7 in FIG. 1B), and one end of the bellows 24 is welded to the peripheral edge of the manifold of the end plate 23a over the entire circumference (welding portion). 25) with bellows 2
The other end of 4 is the manifold of the lower holder 11 (see FIG.
(A) (b) shows the supply side manifolds 5 and 7 for the oxidizing gas and the fuel gas, and the lower holder 1
The inner surfaces of the manifolds 5 and 7 of No. 1 are welded and joined (welded portion 26) over the entire circumference, and the end separator 23 and the lower holder 11 are indirectly connected to each other via the metal bellows 24.
【0017】燃料電池の運転によりエンドセパレータ2
3から下部ホルダー11へ熱の伝導が行われる際、両者
の材質の違いによりエンドセパレータ23のエンドプレ
ート23aと下部ホルダー11との間で熱膨張差が生じ
るが、この場合は、金属製ベローズ24の伸縮により吸
収することができるので、エンドプレート23aを下部
ホルダー11に直接溶接した場合の如きエンドプレート
23aの変形を生じさせることがなくなる。又、金属製
ベローズ24は、溶接によりエンドプレート23aと下
部ホルダー11に全周にわたり接合されているので、ガ
スの漏れはなく、且つ電気を流す接点ともなって電気的
接触も得られる。By operating the fuel cell, the end separator 2
When heat is conducted from 3 to the lower holder 11, a difference in thermal expansion occurs between the end plate 23a of the end separator 23 and the lower holder 11 due to the difference in material between them, but in this case, the metal bellows 24 Since it can be absorbed by expansion and contraction of the end plate 23a, the end plate 23a will not be deformed as in the case where the end plate 23a is directly welded to the lower holder 11. Further, since the metal bellows 24 is joined to the end plate 23a and the lower holder 11 by welding over the entire circumference, there is no gas leakage, and electrical contact can be obtained as a contact for flowing electricity.
【0018】なお、上記実施例では、図3に示す如く燃
料電池スタック9を上下のホルダー10,11で挾持さ
せて所定の締付力をスタック9に付与させるようにした
型式において、下部ホルダー11を利用して酸化ガス及
び燃料ガスの給排を行うようにしたものについて例示し
たが、図4に示す如く、中間ホルダー18を用いて高積
層化した型式において、中間ホルダー18を利用して酸
化ガス及び燃料ガスの給排を行うようにしたものでは、
中間ホルダー18と、該中間ホルダー18と接する上下
スタックのエンドセパレータとを、金属製ベローズで間
接的に接合するようにしてもよいこと、又、エンドセパ
レータ23は一例を示すもので、マニホールド部ではマ
スクプレート23bを変形させてエンドプレート23a
に接合させる場合を示したが、エンドプレート23aの
マニホールド部を変形させてマスクプレート23bに接
合するようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸
脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論であ
る。In the above embodiment, the fuel cell stack 9 is clamped by the upper and lower holders 10 and 11 to apply a predetermined tightening force to the stack 9, as shown in FIG. Although the example in which the oxidizing gas and the fuel gas are supplied and discharged by using the above is illustrated, as shown in FIG. 4, in the model in which the intermediate holder 18 is highly stacked, the intermediate holder 18 is used for the oxidation. For those that supply and exhaust gas and fuel gas,
The intermediate holder 18 and the end separators of the upper and lower stacks that are in contact with the intermediate holder 18 may be indirectly joined with a metal bellows. Further, the end separator 23 is an example, and in the manifold portion, The mask plate 23b is deformed to change the end plate 23a.
Although the case where the end plate 23a is joined to the mask plate 23b may be modified by deforming the manifold portion of the end plate 23a, other various changes may be made without departing from the scope of the present invention. Of course.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の燃料電池によ
れば、燃料電池スタックの下部ホルダー又は中間ホルダ
ーと接する部分のエンドセパレータのエンドプレートと
上記下部ホルダー又は中間ホルダーとを、酸化ガス及び
燃料ガスの各給排用マニホールド部で金属製ベローズを
介して全周にわたり溶接にて接合した構成を有している
ので、エンドセパレータとホルダーの部分が高温になっ
たときでも両者の熱膨張差に起因するエンドセパレータ
の変形を未然に防止できる上に、ガスリークの防止、電
気的接触を確保できる、という優れた効果を奏し得る。As described above, according to the fuel cell of the present invention, the end plate of the end separator in the portion in contact with the lower holder or the intermediate holder of the fuel cell stack and the lower holder or the intermediate holder are provided with an oxidizing gas and Each fuel gas supply / discharge manifold has a structure in which it is welded over the entire circumference through metal bellows, so even if the end separator and the holder become hot, the difference in thermal expansion between them will occur. It is possible to prevent the deformation of the end separator due to the above phenomenon, prevent gas leak, and ensure electrical contact.
【図1】本発明の一実施例を示すもので、(イ)はエン
ドセパレータと下部ホルダーの酸化ガス供給用マニホー
ルド部を示す断面図、(ロ)はエンドセパレータと下部
ホルダーの燃料ガス供給用マニホールド部を示す断面図
である。1 shows an embodiment of the present invention, (a) is a cross-sectional view showing an oxidizing gas supply manifold part of an end separator and a lower holder, and (b) is a fuel gas supply of the end separator and a lower holder. It is sectional drawing which shows a manifold part.
【図2】燃料電池スタックの一例を示す一部の断面図で
ある。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of a fuel cell stack.
【図3】燃料電池の一例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a fuel cell.
【図4】燃料電池の他の例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of a fuel cell.
【図5】従来の燃料電池を示すもので、(イ)はセパレ
ータと下部ホルダーの酸化ガス供給用マニホールド部を
示す断面図、(ロ)はセパレータと下部ホルダーの燃料
ガス供給用マニホールド部を示す断面図である。FIG. 5 shows a conventional fuel cell, in which (a) is a cross-sectional view showing an oxidizing gas supply manifold part of a separator and a lower holder, and (b) shows a fuel gas supply manifold part of a separator and a lower holder. FIG.
【図6】セパレータの一例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing an example of a separator.
5 酸化ガス供給用マニホールド 6 酸化ガス排出用マニホールド 7 燃料ガス供給用マニホールド 8 燃料ガス排出用マニホールド 9 燃料電池スタック 9a 上部スタック 9b 下部スタック 10 上部ホルダー 11 下部ホルダー 13 上部ボルスタ 14 下部ボルスタ 18 中間ホルダー 23 エンドセパレータ 23a エンドプレート 23b マスクプレート 24 金属製ベローズ OG 酸化ガス FG 燃料ガス 5 Manifold for supplying oxidizing gas 6 Manifold for discharging oxidizing gas 7 Manifold for supplying fuel gas 8 Manifold for discharging fuel gas 9 Fuel cell stack 9a Upper stack 9b Lower stack 10 Upper holder 11 Lower holder 13 Upper bolster 14 Lower bolster 18 Intermediate holder 23 End separator 23a End plate 23b Mask plate 24 Metal bellows OG Oxidizing gas FG Fuel gas
Claims (1)
ガスの給排を下部ホルダー又は中間ホルダーを利用して
行うようにしてある燃料電池における上記燃料電池スタ
ックの下部ホルダー又は中間ホルダーと接する部分のエ
ンドセパレータのエンドプレートと上記下部ホルダー又
は中間ホルダーとを、酸化ガス及び燃料ガスの各給排用
マニホールド部で金属製ベローズを介し全周にわたり溶
接接合して、両者を金属製ベローズで間接的に接合した
構成を有することを特徴とする燃料電池。1. A part of a fuel cell in contact with a lower holder or an intermediate holder of a fuel cell stack, wherein an oxidizing gas and a fuel gas are supplied to and discharged from a fuel cell stack by using a lower holder or an intermediate holder. The end plate of the end separator and the lower holder or the intermediate holder are welded and joined to each other through the metal bellows at the manifold portions for supplying and discharging the oxidizing gas and the fuel gas, and both are indirectly bonded by the metal bellows. A fuel cell having a joined structure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6197195A JPH0845533A (en) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | Fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6197195A JPH0845533A (en) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | Fuel cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845533A true JPH0845533A (en) | 1996-02-16 |
Family
ID=16370397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6197195A Pending JPH0845533A (en) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | Fuel cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0845533A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007018855A (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell stack structure |
-
1994
- 1994-08-01 JP JP6197195A patent/JPH0845533A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007018855A (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell stack structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6496382B1 (en) | Power generation cell | |
| US5268241A (en) | Multiple manifold fuel cell | |
| US5232792A (en) | Cell separator plate used in fuel cell stacks | |
| US4345009A (en) | Fuel cell stack compressive loading system | |
| JP2004527872A (en) | Electrochemical cell stack | |
| US5342706A (en) | Fully internal manifolded fuel cell stack | |
| JPH09259910A (en) | Molten carbonate fuel cell and power generator using the same | |
| JPH0654670B2 (en) | Fuel cell separator | |
| KR20070050054A (en) | SOC stack concept | |
| US20060024534A1 (en) | Fuel cell | |
| JP2020013742A (en) | Power generation cell | |
| US5811202A (en) | Hybrid molten carbonate fuel cell with unique sealing | |
| US6017649A (en) | Multiple step fuel cell seal | |
| JP3546495B2 (en) | Cylindrical fuel cell | |
| KR101058771B1 (en) | Fuel cell and fuel cell stack | |
| JP2000323149A (en) | Separator for fuel cell and manufacturing device thereof | |
| JPH1032016A (en) | Additional heating device for fuel cell | |
| JPH1092447A (en) | Stacked fuel cell | |
| JPH0845533A (en) | Fuel cell | |
| JP2000067903A (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
| JPH0218551B2 (en) | ||
| JPH0855631A (en) | Fuel cell | |
| JP2708500B2 (en) | Stacked fuel cell | |
| JP2751434B2 (en) | Fuel cell separator | |
| JP3672273B2 (en) | Flat solid electrolyte fuel cell |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040323 |