JP2001307756A - 燃料電池フレームのガスケット - Google Patents
燃料電池フレームのガスケットInfo
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-
- 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
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 固体高分子型燃料電池の集電極フレームのシ
ール性能向上と低コスト化に関し、集電極フレームを完
全にシールすることにより燃料電池の運転効率と信頼性
を高くすることを目的としている。 【解決手段】 固体高分子型燃料電池の集電極フレーム
１の間にガスケット２を装着せしめる構造にあって、対
向する前記集電極フレーム１のそれぞれの合わせ面に突
起条１１と溝条１２を形成せしめ、片方に接着剤３を塗
布してガスケット２を挟着する。 【効果】 集電極フレーム１にズレのない確実な固定が
図られ、ガスケット２の装着安全性も高く確実なものと
なり大幅な製造コストの低減をせしめる。
ール性能向上と低コスト化に関し、集電極フレームを完
全にシールすることにより燃料電池の運転効率と信頼性
を高くすることを目的としている。 【解決手段】 固体高分子型燃料電池の集電極フレーム
１の間にガスケット２を装着せしめる構造にあって、対
向する前記集電極フレーム１のそれぞれの合わせ面に突
起条１１と溝条１２を形成せしめ、片方に接着剤３を塗
布してガスケット２を挟着する。 【効果】 集電極フレーム１にズレのない確実な固定が
図られ、ガスケット２の装着安全性も高く確実なものと
なり大幅な製造コストの低減をせしめる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体高分子型燃料電池
を構成するカーボンで形成された集電極フレームに関
し、具体的には集電極フレームのシール性能向上と低コ
スト化に関する。
を構成するカーボンで形成された集電極フレームに関
し、具体的には集電極フレームのシール性能向上と低コ
スト化に関する。
【０００２】
【従来技術の内容】この種の燃料電池としては、カーボ
ンにより形成された集電極フレームをケース内に多数個
適正な間隔を持って平列に配置し、その間隙を燃料ガス
や水等の液体が通る構造を有しており、そのシール構造
としては、前記集電極フレームの片方の合わせ面に溝を
成形し、この溝内にＯリングガスケットを装着せしめて
もう一方の合わせ面の締め付けによって密封作用を働か
せているものや、該合わせ面の上に直接弾性体でなるガ
スケットをプリント配置し、他方の合わせ面を密着せし
めて密封をなすもの、あるいは最も単純な構造として該
集電極フレームの合わせ面間にシート状のガスケットを
挟着せしめて密封をなさしめているものなどが一般的な
密封方法である。
ンにより形成された集電極フレームをケース内に多数個
適正な間隔を持って平列に配置し、その間隙を燃料ガス
や水等の液体が通る構造を有しており、そのシール構造
としては、前記集電極フレームの片方の合わせ面に溝を
成形し、この溝内にＯリングガスケットを装着せしめて
もう一方の合わせ面の締め付けによって密封作用を働か
せているものや、該合わせ面の上に直接弾性体でなるガ
スケットをプリント配置し、他方の合わせ面を密着せし
めて密封をなすもの、あるいは最も単純な構造として該
集電極フレームの合わせ面間にシート状のガスケットを
挟着せしめて密封をなさしめているものなどが一般的な
密封方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た集電極フレームの合わせ面に溝を成形してＯリングガ
スケットをこれに装着せしめる密封構造では、該Ｏリン
グガスケットの組み付け手間が多く掛かり、また装着不
備も起き易いマイナス面の多い不確実な密封構造である
と云え、ある一定の水準から製造コストを低減せしめる
ことができない。また、合わせ面の面上に直接ガスケッ
トをプリント配置した密封構造は、シルクスクリーン印
刷技術を用いるなどしてプリント形成するものであるか
らそのガスケット材料が限定されてしまい、これに適応
するガスケット材料は総じてシール性とか耐久性能に問
題を有するもので、安定的な密封力を提供するものでな
い。そして、シート状のガスケットを該合わせ面間に挟
着せしめる簡便な構造では、該シート状のガスケットを
係合する部位に乏しいため装着位置がズレ易いが、この
集電極フレームの合わせ面は曲がり等の吸収能力の低い
もので安定的な密封力を提供できず、さらに折れあるい
は噛み込み等あれば該合わせ面を傷めたり場合によって
は破壊さえする恐れがある。
た集電極フレームの合わせ面に溝を成形してＯリングガ
スケットをこれに装着せしめる密封構造では、該Ｏリン
グガスケットの組み付け手間が多く掛かり、また装着不
備も起き易いマイナス面の多い不確実な密封構造である
と云え、ある一定の水準から製造コストを低減せしめる
ことができない。また、合わせ面の面上に直接ガスケッ
トをプリント配置した密封構造は、シルクスクリーン印
刷技術を用いるなどしてプリント形成するものであるか
らそのガスケット材料が限定されてしまい、これに適応
するガスケット材料は総じてシール性とか耐久性能に問
題を有するもので、安定的な密封力を提供するものでな
い。そして、シート状のガスケットを該合わせ面間に挟
着せしめる簡便な構造では、該シート状のガスケットを
係合する部位に乏しいため装着位置がズレ易いが、この
集電極フレームの合わせ面は曲がり等の吸収能力の低い
もので安定的な密封力を提供できず、さらに折れあるい
は噛み込み等あれば該合わせ面を傷めたり場合によって
は破壊さえする恐れがある。
【０００４】本発明はこのような欠点を解決し、集電極
フレームを完全にシールすることにより燃料電池の運転
効率と信頼性を高くすることを目的としている。
フレームを完全にシールすることにより燃料電池の運転
効率と信頼性を高くすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明を図面を基にして
詳しく説明すると図１に示すように、固体高分子型燃料
電池の構成材である集電極フレーム１をケース内に多数
個適正な間隔を持って平列に配置するとき、前記集電極
フレーム１の間に密封を目的としたガスケット２を装着
せしめており、この集電極フレーム１とガスケット２に
あって、前記集電極フレーム１の片方の合わせ面へ該合
わせ面に沿って凸状の突起条１１を形成し、他方の集電
極フレーム１の合わせ面へ前記突起条１１に対応する凹
状の溝条１２を形成せしめ、その一方の合わせ面に接着
剤３を塗布せしめて平形状のガスケット２を該合わせ面
で挟着せしめたことを特徴としている。
詳しく説明すると図１に示すように、固体高分子型燃料
電池の構成材である集電極フレーム１をケース内に多数
個適正な間隔を持って平列に配置するとき、前記集電極
フレーム１の間に密封を目的としたガスケット２を装着
せしめており、この集電極フレーム１とガスケット２に
あって、前記集電極フレーム１の片方の合わせ面へ該合
わせ面に沿って凸状の突起条１１を形成し、他方の集電
極フレーム１の合わせ面へ前記突起条１１に対応する凹
状の溝条１２を形成せしめ、その一方の合わせ面に接着
剤３を塗布せしめて平形状のガスケット２を該合わせ面
で挟着せしめたことを特徴としている。
【０００６】また、燃料電池を構成するカーボンで形成
された集電極フレーム１にあって、間隙を保つ複数枚の
集電極フレーム１の間に装着 される密封を目的とし
た燃料電池フレーム１のガスケット２であって、図１に
示すように前記集電極フレーム１の片方の合わせ面へ該
合わせ面に沿って凸状の突起条１１を形成すると共に、
他方の合わせ面へ前記突起条１１に対応する凹状の溝条
１２を形成せしめておき、図５に示すように厚み０．１
〜１．０ｍｍのシート状材料からガスケット２１と該ガ
スケット２１から延長し破断線あるいは接続部にて仕切
られた延長部２２を用意して、前記一方の合わせ面に接
着剤３を塗布せしめて前記ガスケット２１を該合わせ面
で挟着せしめた後、破断線を破断せしめて延長部２２を
取り去ることを特徴としている。
された集電極フレーム１にあって、間隙を保つ複数枚の
集電極フレーム１の間に装着 される密封を目的とし
た燃料電池フレーム１のガスケット２であって、図１に
示すように前記集電極フレーム１の片方の合わせ面へ該
合わせ面に沿って凸状の突起条１１を形成すると共に、
他方の合わせ面へ前記突起条１１に対応する凹状の溝条
１２を形成せしめておき、図５に示すように厚み０．１
〜１．０ｍｍのシート状材料からガスケット２１と該ガ
スケット２１から延長し破断線あるいは接続部にて仕切
られた延長部２２を用意して、前記一方の合わせ面に接
着剤３を塗布せしめて前記ガスケット２１を該合わせ面
で挟着せしめた後、破断線を破断せしめて延長部２２を
取り去ることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明でなる集電極フレーム１と
ガスケット２は、互いに係合可能な凹凸形状の条をその
合わせ面に形成し、これに平形状のガスケット２あるい
は延長部２２付きのガスケット２１をその合わせ面で挟
着せしめて該ガスケット２の固定をなさしめると共に密
封作用をなさしめたものであり、ここで形成する条の形
状は、図１に示すような前記合わせ面に沿う凸状の突起
条１１及びこれに対応する合わせ面へ凹状の溝条１２を
設けるとか、あるいは図２に示すような前記合わせ面へ
凸状の突起条１１とこれの両側へ溝条１２を設けて他方
の合わせ面へ溝条１２と突起条１１を形成せしめる構造
とか、さらには図３に示すような合わせ面に凸状の突起
条１１を形成し他方の合わせ面へは前記突起条１１を挟
む形状の二条の突起条１１を形成せしめるなどの組み合
わせ造形が可能となる。
ガスケット２は、互いに係合可能な凹凸形状の条をその
合わせ面に形成し、これに平形状のガスケット２あるい
は延長部２２付きのガスケット２１をその合わせ面で挟
着せしめて該ガスケット２の固定をなさしめると共に密
封作用をなさしめたものであり、ここで形成する条の形
状は、図１に示すような前記合わせ面に沿う凸状の突起
条１１及びこれに対応する合わせ面へ凹状の溝条１２を
設けるとか、あるいは図２に示すような前記合わせ面へ
凸状の突起条１１とこれの両側へ溝条１２を設けて他方
の合わせ面へ溝条１２と突起条１１を形成せしめる構造
とか、さらには図３に示すような合わせ面に凸状の突起
条１１を形成し他方の合わせ面へは前記突起条１１を挟
む形状の二条の突起条１１を形成せしめるなどの組み合
わせ造形が可能となる。
【０００８】このようにして形成された前記集電極フレ
ーム１に対し、ガスケット２は単純な断面平形状とか延
長部２２を有する連結形状に形成されており、単純な断
面平形状のガスケット２では前記凹凸（１１、あるいは
１２）の形成された合わせ面間に挿入して圧縮せしめる
とその凹凸形状に沿って変形固着され集電極フレーム１
にズレのない確実な固定が図られる。一方、延長部２２
を有する連結形状のガスケット２１では前記凹凸（１
１、あるいは１２）の形成された合わせ面間に延長部２
２を添え正確なガスケット形状を維持したまま装着せし
めることができ、これを圧縮せしめ固着せしめた後、該
ガスケット２１を繋ぐ破断線あるいは接続部を切り離し
て延長部２２を取り去ることで装着工程を終了する。こ
こで集電極フレーム１にズレのない確実なガスケット２
あるいは２１の固定が図られるもので、該凹凸形状によ
る横流れの減少からガスケット２あるいは２１の圧縮応
力が保たれ強力な密封力を働かせるものとなる。
ーム１に対し、ガスケット２は単純な断面平形状とか延
長部２２を有する連結形状に形成されており、単純な断
面平形状のガスケット２では前記凹凸（１１、あるいは
１２）の形成された合わせ面間に挿入して圧縮せしめる
とその凹凸形状に沿って変形固着され集電極フレーム１
にズレのない確実な固定が図られる。一方、延長部２２
を有する連結形状のガスケット２１では前記凹凸（１
１、あるいは１２）の形成された合わせ面間に延長部２
２を添え正確なガスケット形状を維持したまま装着せし
めることができ、これを圧縮せしめ固着せしめた後、該
ガスケット２１を繋ぐ破断線あるいは接続部を切り離し
て延長部２２を取り去ることで装着工程を終了する。こ
こで集電極フレーム１にズレのない確実なガスケット２
あるいは２１の固定が図られるもので、該凹凸形状によ
る横流れの減少からガスケット２あるいは２１の圧縮応
力が保たれ強力な密封力を働かせるものとなる。
【０００９】なお、前記合わせ面に形成された凹凸形状
と前記平形状のガスケット２とのより正確な装着の要求
については、図４に示すように一方の合わせ面に係止片
１３を点在形成せしめ、この係止片１３によって前記平
形状のガスケット２を支持(ここではガスケット２の側
面に爪状に立接して支持している)せしめる固定構造と
することができ、ガスケット２の圧縮応力を失わない高
さ範囲で設ければ有効なズレ防止構造となる。また、圧
縮時にガスケット２が合わせ面上を滑りズレないように
前記集電極フレーム１の合わせ面の表面を例えば梨地状
等の租面に形成せしめることも可能であり(図示してい
ない)、このような租面の表面はガスケット２の密着性
を高めるので密封性能的にも好ましいものとなる。
と前記平形状のガスケット２とのより正確な装着の要求
については、図４に示すように一方の合わせ面に係止片
１３を点在形成せしめ、この係止片１３によって前記平
形状のガスケット２を支持(ここではガスケット２の側
面に爪状に立接して支持している)せしめる固定構造と
することができ、ガスケット２の圧縮応力を失わない高
さ範囲で設ければ有効なズレ防止構造となる。また、圧
縮時にガスケット２が合わせ面上を滑りズレないように
前記集電極フレーム１の合わせ面の表面を例えば梨地状
等の租面に形成せしめることも可能であり(図示してい
ない)、このような租面の表面はガスケット２の密着性
を高めるので密封性能的にも好ましいものとなる。
【００１０】ここで用いるガスケット材としては、ゴム
系の樹脂や熱可塑性エラストマー等が好適であり、好ま
しくはブチルゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メ
チル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等
であり、天然ゴム、ブタジエンゴム、シリコンゴム、エ
チレンプロピレンゴム等であっても良い。
系の樹脂や熱可塑性エラストマー等が好適であり、好ま
しくはブチルゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メ
チル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等
であり、天然ゴム、ブタジエンゴム、シリコンゴム、エ
チレンプロピレンゴム等であっても良い。
【００１１】
【発明の効果】本発明によって、燃料電池に多数使用さ
れている集電極フレーム１の各々のシール性能向上と低
コスト化を図れる。すなわち、ガスケット２あるいは２
１は単純な断面平形状に形成されているので集電極フレ
ーム１への組み付けに手間がかからず、また装着安全性
も高い確実なものとなり、大幅な製造コストの低減をせ
しめる。通常、単純な断面平形状のガスケットは一定厚
みのシート状材料から打ち抜き形成されるもので、極め
て成形性に優れており廉価なガスケットを容易に得るこ
とができる。また、ガスケット２あるいは２１を装着せ
しめると、その凹凸形状に沿って変形固着され、前記各
々の集電極フレーム１にズレのない確実な固定が図られ
ると共に、該凹凸形状による横流れの減少からガスケッ
ト２あるいは２１の圧縮応力が保たれ強力な密封力を働
かせるものとなる。さらに、シート状のガスケット２の
成形では単純形状ゆえそのガスケット材料を限定しない
から、シール性とか耐久性能を一気に向上させ安定的な
密封力を提供する。このような構成によって集電極フレ
ーム１間の正確な間隔と明確な通路が保たれ、燃料ガス
や水等の通過を滑らかにして発電効率を最大に高める。
れている集電極フレーム１の各々のシール性能向上と低
コスト化を図れる。すなわち、ガスケット２あるいは２
１は単純な断面平形状に形成されているので集電極フレ
ーム１への組み付けに手間がかからず、また装着安全性
も高い確実なものとなり、大幅な製造コストの低減をせ
しめる。通常、単純な断面平形状のガスケットは一定厚
みのシート状材料から打ち抜き形成されるもので、極め
て成形性に優れており廉価なガスケットを容易に得るこ
とができる。また、ガスケット２あるいは２１を装着せ
しめると、その凹凸形状に沿って変形固着され、前記各
々の集電極フレーム１にズレのない確実な固定が図られ
ると共に、該凹凸形状による横流れの減少からガスケッ
ト２あるいは２１の圧縮応力が保たれ強力な密封力を働
かせるものとなる。さらに、シート状のガスケット２の
成形では単純形状ゆえそのガスケット材料を限定しない
から、シール性とか耐久性能を一気に向上させ安定的な
密封力を提供する。このような構成によって集電極フレ
ーム１間の正確な間隔と明確な通路が保たれ、燃料ガス
や水等の通過を滑らかにして発電効率を最大に高める。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
１ 集電極フレーム １１ 凸状の突起条 １２ 凹状の溝条 １３ 係止片 ２ ガスケット ２１ 延長部を有するガスケット ２２ 延長部 ３ 接着剤
Claims (6)
- 【請求項１】 燃料電池を構成するカーボンで形成され
た集電極フレームにあって、間隙を保つ複数枚の集電極
フレームの間に装着される密封を目的とした燃料電池フ
レームのガスケットであって、前記集電極フレームの片
方の合わせ面へ該合わせ面に沿って凸状の突起条を形成
し、他方の合わせ面へ前記突起条に対応する凹状の溝条
を形成せしめ、その一方の合わせ面に接着剤を塗布せし
めて平形状の厚み０．１〜１．０mmのガスケットを該合
わせ面で挟着せしめたことを特徴とする燃料電池フレー
ムのガスケット。 - 【請求項２】 燃料電池を構成するカーボンで形成され
た集電極フレームにあって、間隙を保つ複数枚の集電極
フレームの間に装着される密封を目的とした燃料電池フ
レームのガスケットであって、前記集電極フレームの片
方の合わせ面へ該合わせ面に沿って凸状の突起条を形成
すると共に、他方の合わせ面へ前記突起条に対応する凹
状の溝条を形成せしめておき、厚み０．１〜１．０ｍｍ
のシート状材料からガスケットと該ガスケットから延長
し破断線あるいは接続部にて仕切られた延長部を用意し
て、前記一方の合わせ面に接着剤を塗布せしめて前記ガ
スケットを該合わせ面で挟着せしめた後、破断線を破断
せしめて延長部を取り去ることを特徴とする燃料電池フ
レームのガスケット。 - 【請求項３】 前記集電極フレームの片方の合わせ面へ
該合わせ面に沿って凸状の突起条を形成すると共に該突
起条の両側に凹溝を設け、他方の合わせ面へ前記突起条
と凹溝に対応して凹状の溝条と凸条を形成せしめたこと
を特徴とする請求項１ないし２の燃料電池フレームのガ
スケット。 - 【請求項４】 前記集電極フレームの片方の合わせ面へ
該合わせ面に沿って凸状の突起条を形成し、他方の合わ
せ面へ前記突起条を挟む形状の二条の凸条を形成せしめ
たことを特徴とする請求項１ないし２の燃料電池フレー
ムのガスケット。 - 【請求項５】 前記一方の合わせ面に前記平形状のガス
ケットを支持する係止片を点在配置せしめることを特徴
とする請求項１ないし２ないし３ないし４の燃料電池フ
レームのガスケット。 - 【請求項６】 前記集電極フレームの合わせ面の表面を
租面に形成せしめたことを特徴とする請求項１ないし２
の燃料電池フレームのガスケット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123145A JP2001307756A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 燃料電池フレームのガスケット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123145A JP2001307756A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 燃料電池フレームのガスケット |
Publications (1)
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ID=18633506
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2001307756A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033109A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Nok Corp | 燃料電池セパレータ接着シール構造 |
| JP2005005012A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用セパレータへの接着剤塗布方法 |
| JP2006236611A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池スタック |
| JP2009193922A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
| JP2009272287A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Optodisc Technology Corp | 燃料電池のパッケージ構造 |
| JP2009277511A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Nok Corp | 燃料電池用シール構造 |
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| JP2016533008A (ja) * | 2013-07-29 | 2016-10-20 | ヌヴェラ・フュエル・セルズ・インコーポレーテッド | 電気化学セルのためのシール配置 |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000123145A patent/JP2001307756A/ja active Pending
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| JP2019033083A (ja) * | 2013-07-29 | 2019-02-28 | ヌヴェラ・フュエル・セルズ，エルエルシー | 電気化学セルのためのシール配置 |
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