JPS62136776A - 燃料電池のガスシ−ル構造 - Google Patents
燃料電池のガスシ−ル構造Info
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- JPS62136776A JPS62136776A JP60276445A JP27644585A JPS62136776A JP S62136776 A JPS62136776 A JP S62136776A JP 60276445 A JP60276445 A JP 60276445A JP 27644585 A JP27644585 A JP 27644585A JP S62136776 A JPS62136776 A JP S62136776A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filler
- manifold
- flange
- gas
- groove
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
- H01M8/2485—Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
-
- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、単電池を柱状に積層してなる電池積層体の側
面に反応ガスを給排するマニホールドを装着した燃料電
池の前記電池積層体とマニホールドとの間のガスシール
構造に関する。
面に反応ガスを給排するマニホールドを装着した燃料電
池の前記電池積層体とマニホールドとの間のガスシール
構造に関する。
燃料電池は一般に第３図に示す分解斜視図、これを組立
てた第４図に示す組立平面図のものが知られており、第
３図、第４図により燃料電池の構成について説明する。
てた第４図に示す組立平面図のものが知られており、第
３図、第４図により燃料電池の構成について説明する。
図において単電池を柱状に積層した電池積層体１の側面
に反応ガスとしての酸化剤ガスの給気、排気用のマニホ
ールド２と３が対向する側面に、またこれと直角方向の
対向する側面には反応ガスとしての燃料ガスの給気、排
気用のマニホールド４と５とがそれぞれの周縁部に設け
られた開口フランジ６を介して装着されている。なお上
記の酸化剤ガスの給気、排気用のマニホールド２と３と
にはそれぞれ入口管２ａと出口管３ａとを備え、また燃
料ガスの給気、排気用のマニホールド４と５とにはそれ
ぞれ入口管４ａと出口管５ａとを備えている。
に反応ガスとしての酸化剤ガスの給気、排気用のマニホ
ールド２と３が対向する側面に、またこれと直角方向の
対向する側面には反応ガスとしての燃料ガスの給気、排
気用のマニホールド４と５とがそれぞれの周縁部に設け
られた開口フランジ６を介して装着されている。なお上
記の酸化剤ガスの給気、排気用のマニホールド２と３と
にはそれぞれ入口管２ａと出口管３ａとを備え、また燃
料ガスの給気、排気用のマニホールド４と５とにはそれ
ぞれ入口管４ａと出口管５ａとを備えている。
このような構成により酸化剤ガスは入方向に入口管２ａ
から流入して給気用のマニホールド２から、一方燃料カ
スはＢ方向に入口管４ａから流入して給気用のマニホー
ルド４かもそれぞれ電池積層体１の各単電池に供給され
、単電池にて電気化学反応をして電気を発生させている
。そして電気化学反応にあずからない酸化剤ガスは排気
用のマニホールド３に集められて出口管３ａからＢ方向
に排出され、燃料ガスは排気用のマニホールド５に集め
られて出口管５ａからＤ方向に排出される。
から流入して給気用のマニホールド２から、一方燃料カ
スはＢ方向に入口管４ａから流入して給気用のマニホー
ルド４かもそれぞれ電池積層体１の各単電池に供給され
、単電池にて電気化学反応をして電気を発生させている
。そして電気化学反応にあずからない酸化剤ガスは排気
用のマニホールド３に集められて出口管３ａからＢ方向
に排出され、燃料ガスは排気用のマニホールド５に集め
られて出口管５ａからＤ方向に排出される。
ところで上記のように反応ガスはマニホールドと電池積
層体を通流するので、マニホールドが電池積層体に装着
される開口フランジ６と電池積層体１の側面との間に、
反応ガスが外部に漏洩するのを防止する充填材を第５図
に示すように介装している。第５図においてマニホール
ドの開口フランジ６と電池積層体１の側面との間に充填
材７を介装して、図示しない締付部材でマニホールドを
締付装着している。
層体を通流するので、マニホールドが電池積層体に装着
される開口フランジ６と電池積層体１の側面との間に、
反応ガスが外部に漏洩するのを防止する充填材を第５図
に示すように介装している。第５図においてマニホール
ドの開口フランジ６と電池積層体１の側面との間に充填
材７を介装して、図示しない締付部材でマニホールドを
締付装着している。
しかし、電池積層体１は単電池が柱状に積層されて構成
されているため、電池積層体１の側面は個々の単電池の
製作公差および電池積層体の組立公差により積層方向に
沿って０，１〜０．３ｔｎ程度の段差がある不連続な凹
凸面となっている。このため充填材７は従来燃料電池に
使用される電解質、例えばりん酸等により腐食されない
耐電解質性、および燃料電池の運転温度に耐える耐熱性
の充填材、例えばテトラフルオロエチレン材を使用し、
このテトラブルオロテレン材を開口フランジ６と凹凸面
の電池積層体１の側面にはさみ、加圧、加熱して上記の
不連続凹凸面になじませて介装し、充填材が凹凸面に密
着するようにしている。
されているため、電池積層体１の側面は個々の単電池の
製作公差および電池積層体の組立公差により積層方向に
沿って０，１〜０．３ｔｎ程度の段差がある不連続な凹
凸面となっている。このため充填材７は従来燃料電池に
使用される電解質、例えばりん酸等により腐食されない
耐電解質性、および燃料電池の運転温度に耐える耐熱性
の充填材、例えばテトラフルオロエチレン材を使用し、
このテトラブルオロテレン材を開口フランジ６と凹凸面
の電池積層体１の側面にはさみ、加圧、加熱して上記の
不連続凹凸面になじませて介装し、充填材が凹凸面に密
着するようにしている。
しかしながら上記のような方法によっても加圧。
加熱が不充分であると充填材は電池積層体側面の凹凸面
に密着せず、このため隙間８（第５図参照）が生じる。
に密着せず、このため隙間８（第５図参照）が生じる。
このためこの隙間を通って反応ガスが外部に漏洩し、燃
料電池の効率低下を来すのみならず、燃料ガス中の水素
と酸化剤ガス中の酸素との爆発的反応を誘発する虞があ
る。
料電池の効率低下を来すのみならず、燃料ガス中の水素
と酸化剤ガス中の酸素との爆発的反応を誘発する虞があ
る。
本発明は、前述のような点に鑑み電池積層体の凹凸のあ
る側面とマニホールドの開口フランジとの間に介装され
て反応ガスが外部に漏洩するのを防止する充填材が、前
記電池積層体の側面とフランジ開口面忙密着してシール
性を保持する燃料電池のガスシール構造を提供すること
を目的とする。
る側面とマニホールドの開口フランジとの間に介装され
て反応ガスが外部に漏洩するのを防止する充填材が、前
記電池積層体の側面とフランジ開口面忙密着してシール
性を保持する燃料電池のガスシール構造を提供すること
を目的とする。
上記の目的は、本発明によれば単電池を柱状に積層した
電池積層体の側面に装着される反応ガスを給排するマニ
ホールドの開口フランジと前記電池積層体の側面との間
に充填材を介装して前記反応ガスが外部に漏洩するのを
防止する燃料電池のガスシール構造において、前記電池
積層体の側面に機械加工により前記開口フランジを嵌装
可能な枠状の溝を、該溝の底面を平坦にして形成し、該
底面と前記開口フランジとの間に前記充填材を介装する
ことにより達成される。
電池積層体の側面に装着される反応ガスを給排するマニ
ホールドの開口フランジと前記電池積層体の側面との間
に充填材を介装して前記反応ガスが外部に漏洩するのを
防止する燃料電池のガスシール構造において、前記電池
積層体の側面に機械加工により前記開口フランジを嵌装
可能な枠状の溝を、該溝の底面を平坦にして形成し、該
底面と前記開口フランジとの間に前記充填材を介装する
ことにより達成される。
以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例によるガスシール構造を備えた
燃料電池の分解斜視図であり、第２図は第１図のマニホ
ールドを電池積層体に組込んだ燃料電池の斜視図である
。なお第１図、第２図において第３図ないし第５図の従
来例と同一部品には同じ符号を付している。第１図、第
２図において、電池積層体１は方形状の単電池を柱状に
積層し、その上下端に電気絶縁板１０を介して締付板１
１を載置し、締付板１１を貫通するタイ口・ソド１２を
ナツト１３により締付けて構成されている。反応ガスと
しての酸化剤ガスの給気用のマニホールド２はその周縁
部に開口フランジ６と酸化剤ガスの入口管２ａとが設け
られている。そしてマニホールド２は破線の矢印で示す
ように電池積層体の側面に装着される。この場合従来技
術の項で説明したようにマニホールド２の開口フランジ
６と電池積層体１の側面に耐電解質性で耐熱性を有した
充填材を介装してシール性を保持するようにしている。
燃料電池の分解斜視図であり、第２図は第１図のマニホ
ールドを電池積層体に組込んだ燃料電池の斜視図である
。なお第１図、第２図において第３図ないし第５図の従
来例と同一部品には同じ符号を付している。第１図、第
２図において、電池積層体１は方形状の単電池を柱状に
積層し、その上下端に電気絶縁板１０を介して締付板１
１を載置し、締付板１１を貫通するタイ口・ソド１２を
ナツト１３により締付けて構成されている。反応ガスと
しての酸化剤ガスの給気用のマニホールド２はその周縁
部に開口フランジ６と酸化剤ガスの入口管２ａとが設け
られている。そしてマニホールド２は破線の矢印で示す
ように電池積層体の側面に装着される。この場合従来技
術の項で説明したようにマニホールド２の開口フランジ
６と電池積層体１の側面に耐電解質性で耐熱性を有した
充填材を介装してシール性を保持するようにしている。
しかし電池積層体の側面は前述のように凹凸面を有して
いるので、本実施例ではマニホールド２の開口フランジ
６が電池積層体１に装着される面の面積より広く、かつ
深さが０．５〜ＩＭＭ！程度の枠状の首１４を機械加工
、すなわちフライス加工により底面を平坦に形成してい
る。枠状の溝１４の積層方向の溝は積層された単電池を
横断し、一方単電池の面と平行な溝は絶縁板１０に設け
られている。なおこの単電池の平行な方向の溝は絶縁板
でなく、板状スペーサが介装されている場合にはこれに
設けてもよい。
いるので、本実施例ではマニホールド２の開口フランジ
６が電池積層体１に装着される面の面積より広く、かつ
深さが０．５〜ＩＭＭ！程度の枠状の首１４を機械加工
、すなわちフライス加工により底面を平坦に形成してい
る。枠状の溝１４の積層方向の溝は積層された単電池を
横断し、一方単電池の面と平行な溝は絶縁板１０に設け
られている。なおこの単電池の平行な方向の溝は絶縁板
でなく、板状スペーサが介装されている場合にはこれに
設けてもよい。
したがりてマニホールド２の開口フランジ６と電池積層
体１の側面の枠状の溝１４との間に前記の充填材として
のポリテトラフルオロエチレン材を介装することにより
、枠状の溝１４の底面と開口アランシロ０面とが平坦で
あるため、充填材は両者の面に加圧、加熱により容易に
密着し、シール性を確保できる。
体１の側面の枠状の溝１４との間に前記の充填材として
のポリテトラフルオロエチレン材を介装することにより
、枠状の溝１４の底面と開口アランシロ０面とが平坦で
あるため、充填材は両者の面に加圧、加熱により容易に
密着し、シール性を確保できる。
上記では酸化剤ガスの給気用のマニホールド２について
説明したが、マニホールド２が装着される電池積層体の
対向する側面に装着される図示しない排気用のマニホー
ルドと、第２図に示す酸化剤ガスのマニホールド装層面
と直交する電池積層体の側面に装着される燃料ガスの給
気用のマニホールド４と、この側面に対向する電池積層
体の側面に装着される図示しない燃料ガスの排気用のマ
ニホールドとがそれぞれ装着される電池積層体の凹凸の
ある側面に、前述と同じ様に７ライス加工により各開口
フランジが挿入できる底面が平坦な枠状の溝を、マニホ
ールド２が装着される溝１４と同じ様な方法により設け
ることにより、充填材をこの枠状の溝を介して電池積層
体の側面と開口フランジとの間に密着して設けることが
できる。
説明したが、マニホールド２が装着される電池積層体の
対向する側面に装着される図示しない排気用のマニホー
ルドと、第２図に示す酸化剤ガスのマニホールド装層面
と直交する電池積層体の側面に装着される燃料ガスの給
気用のマニホールド４と、この側面に対向する電池積層
体の側面に装着される図示しない燃料ガスの排気用のマ
ニホールドとがそれぞれ装着される電池積層体の凹凸の
ある側面に、前述と同じ様に７ライス加工により各開口
フランジが挿入できる底面が平坦な枠状の溝を、マニホ
ールド２が装着される溝１４と同じ様な方法により設け
ることにより、充填材をこの枠状の溝を介して電池積層
体の側面と開口フランジとの間に密着して設けることが
できる。
したがって図示しない外部からの締付部材により各マニ
ホールドを締付けることにより反応ガスのシール性は容
易に確保できる。
ホールドを締付けることにより反応ガスのシール性は容
易に確保できる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれは電池積
層体の凹凸のある側面に、反応ガスを給排するマニホー
ルドの開口フランジが嵌装でさる底面が平坦な枠状の溝
を機械加工により形成し、この枠状の溝と開口フランジ
との間に耐電解質性で耐熱性のある充填材、例えばポリ
テトラフルオロエチレン材を介装することにより、この
充填材は電池積層体側面の枠状の溝の平坦な底面と開口
フランジの平坦な面とに介装されてそれぞれの面に密着
するので、マニホールドの締付けにより反応ガスの漏洩
を防止し、信頼性の高いシール性が得られるという効果
がある。また充填材は平坦な面に介装されるので従来の
凹凸面に比べて使用量が少なくなり、高価な充填材の費
用を節約できるという効果もある。
層体の凹凸のある側面に、反応ガスを給排するマニホー
ルドの開口フランジが嵌装でさる底面が平坦な枠状の溝
を機械加工により形成し、この枠状の溝と開口フランジ
との間に耐電解質性で耐熱性のある充填材、例えばポリ
テトラフルオロエチレン材を介装することにより、この
充填材は電池積層体側面の枠状の溝の平坦な底面と開口
フランジの平坦な面とに介装されてそれぞれの面に密着
するので、マニホールドの締付けにより反応ガスの漏洩
を防止し、信頼性の高いシール性が得られるという効果
がある。また充填材は平坦な面に介装されるので従来の
凹凸面に比べて使用量が少なくなり、高価な充填材の費
用を節約できるという効果もある。
第１図は本発明の実施例によるｊスシール構造を備えた
燃料電池の分解斜視図、第２図は第１図のマニホールド
を組立てた燃料電池の斜視図、第３図は従来のカスシー
ル構造を備えた燃料電池の分解ｆ＋視図、第４図は第３
図の組立平面図、第５図は第３図のマニホールドな電池
積層体の側面に取付けた状態を示す部分断面図である。 １：電池＆１一体、２〜５：マニホールド、６：マニホ
ールドの開口フランジ、７：充填材、１４：第１図 第ど凶
燃料電池の分解斜視図、第２図は第１図のマニホールド
を組立てた燃料電池の斜視図、第３図は従来のカスシー
ル構造を備えた燃料電池の分解ｆ＋視図、第４図は第３
図の組立平面図、第５図は第３図のマニホールドな電池
積層体の側面に取付けた状態を示す部分断面図である。 １：電池＆１一体、２〜５：マニホールド、６：マニホ
ールドの開口フランジ、７：充填材、１４：第１図 第ど凶
Claims (1)
- 単電池を柱状に積層した電池積層体の側面に装着される
反応ガスを給排するマニホールドの開口フランジと前記
電池積層体の側面との間に充填材を介装して前記反応ガ
スの漏洩を防止する燃料電池のガスシール構造において
、前記電池積層体の側面に前記マニホールドの開口フラ
ンジを嵌装可能な枠状の溝を機械加工により該溝の底面
を平坦にして形成し、該底面と前記開口フランジ面との
間に前記充填材を介装したことを特徴とする燃料電池の
ガスシール構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60276445A JPS62136776A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 燃料電池のガスシ−ル構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60276445A JPS62136776A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 燃料電池のガスシ−ル構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62136776A true JPS62136776A (ja) | 1987-06-19 |
Family
ID=17569525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60276445A Pending JPS62136776A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 燃料電池のガスシ−ル構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62136776A (ja) |
-
1985
- 1985-12-09 JP JP60276445A patent/JPS62136776A/ja active Pending
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