JPS58155669A - 燃料電池の反応ガス給排装置 - Google Patents
燃料電池の反応ガス給排装置Info
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- JPS58155669A JPS58155669A JP57038362A JP3836282A JPS58155669A JP S58155669 A JPS58155669 A JP S58155669A JP 57038362 A JP57038362 A JP 57038362A JP 3836282 A JP3836282 A JP 3836282A JP S58155669 A JPS58155669 A JP S58155669A
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- fuel cell
- fuel
- cell stack
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- 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
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
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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
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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】
本発明は燃料ガスと酸化剤ガス（一般には空気ガスが用
いられるので以下空気ガスと称す）とを反応ガスとして
発電を行う燃料電池、とくに空気ガスと燃料ガスとを供
給する溝を異なる面に互いに非連通状態で直交するよう
配設してなるバイポーラプレートならびに該バイボ〜ラ
ブレート間に挾持された燃料電極と電解液含浸マトリッ
クスと空気電極とからなる燃料電池セルを複数個積重ね
て燃料電池スタックとなし、これをケース内に載置して
なる燃料電池における反応ガスの給排装置に関する。
いられるので以下空気ガスと称す）とを反応ガスとして
発電を行う燃料電池、とくに空気ガスと燃料ガスとを供
給する溝を異なる面に互いに非連通状態で直交するよう
配設してなるバイポーラプレートならびに該バイボ〜ラ
ブレート間に挾持された燃料電極と電解液含浸マトリッ
クスと空気電極とからなる燃料電池セルを複数個積重ね
て燃料電池スタックとなし、これをケース内に載置して
なる燃料電池における反応ガスの給排装置に関する。
従来のこの種の燃料電池においては、燃料ガス給排用と
空気ガス給排用のマニホルドを燃料電池スタックの側面
にパツキンを介して吻合させ１反応ガスの漏洩を極力防
止するためにスタック側面の平坦度を上げかつ弾力性に
富むゴムパツキンを使用するなどの措置を講じていたが
、マニホルドを用いると、反応ガスの各セルへの均等分
配、吻合位置合わせないしはシール機構に特別の工夫を
する必要があり、極力マニホルドの使用を避ける構造の
採用が望まれていた。
空気ガス給排用のマニホルドを燃料電池スタックの側面
にパツキンを介して吻合させ１反応ガスの漏洩を極力防
止するためにスタック側面の平坦度を上げかつ弾力性に
富むゴムパツキンを使用するなどの措置を講じていたが
、マニホルドを用いると、反応ガスの各セルへの均等分
配、吻合位置合わせないしはシール機構に特別の工夫を
する必要があり、極力マニホルドの使用を避ける構造の
採用が望まれていた。
そこで本発明は反応ガスの給排装置としてマニホルドを
使用せず、しかも簡単で組立容易な構造のものを提供す
ることを目的とするものである。
使用せず、しかも簡単で組立容易な構造のものを提供す
ることを目的とするものである。
この目的は、本発明によれば、冒頭に述べた様式の燃料
電池において、燃料電池スタックの９気ガス流路お平行
な側壁とケース内壁との間に空気の流通を実質的に阻止
する仕切部材を設けてケース内空間を部分し、空気ガス
を一方の空間から燃料電池スタックの各バイポーラプレ
ートの空気供給溝を通して他方の空間に送り込み、一方
、燃料しない位置において貫通する給排路を介して給排
するように構成することによって達成される。
電池において、燃料電池スタックの９気ガス流路お平行
な側壁とケース内壁との間に空気の流通を実質的に阻止
する仕切部材を設けてケース内空間を部分し、空気ガス
を一方の空間から燃料電池スタックの各バイポーラプレ
ートの空気供給溝を通して他方の空間に送り込み、一方
、燃料しない位置において貫通する給排路を介して給排
するように構成することによって達成される。
本発明の好適な実施態様によれば、上記仕切部材は燃料
電池スタックの側壁に設けた溝に喰い込むように配置す
るのがよく、かくすれば仕切部材が燃料電池スタックの
保持部材を兼用する効果が得られ名。
電池スタックの側壁に設けた溝に喰い込むように配置す
るのがよく、かくすれば仕切部材が燃料電池スタックの
保持部材を兼用する効果が得られ名。
また本発明の他の好適な実施態様によれば、燃料電池ス
タックはその頂部とケース内壁との間に空気の流通を阻
止する断熱材を有するのがよく。
タックはその頂部とケース内壁との間に空気の流通を阻
止する断熱材を有するのがよく。
かくすれば反応用の空気ガスの無駄な側路をなくすこと
ができる効果が得られる。
ができる効果が得られる。
本発明の他の特徴ないしは実施態様は以下に述べる本発
明の詳細な説明において明らカ１にする。
明の詳細な説明において明らカ１にする。
Ｗ、ｘ図は本発明の実施例の一部切欠斜視図であり、本
発明の原理構造を説明するためのものである。
発明の原理構造を説明するためのものである。
第１図において、ｌはケースであり実施例ではほぼ直方
体の形状をなしている。ケースｌはその内部の説明のた
めにノ＼ツチングを付した部分で切り欠かれて示されて
いる。名は燃料電池スタック（以下単にスタックという
）で、ケースｌの架台３の上に載置され、バイポーラプ
レート４とノ（イボ−２プレート間に挾持された燃料電
極、電解液含浸ｉトリックスおよび空気電極のサンドイ
ツチ体５とから成る燃料電池セル６を複数個種重ねたも
のから構成されている。より厳密に云えば燃料電池セル
はｉつのバイポーラプレートの下面と上記サンドインチ
体と他のバイポーラプレートの上面とでセルとしての機
能を発揮することになる。
体の形状をなしている。ケースｌはその内部の説明のた
めにノ＼ツチングを付した部分で切り欠かれて示されて
いる。名は燃料電池スタック（以下単にスタックという
）で、ケースｌの架台３の上に載置され、バイポーラプ
レート４とノ（イボ−２プレート間に挾持された燃料電
極、電解液含浸ｉトリックスおよび空気電極のサンドイ
ツチ体５とから成る燃料電池セル６を複数個種重ねたも
のから構成されている。より厳密に云えば燃料電池セル
はｉつのバイポーラプレートの下面と上記サンドインチ
体と他のバイポーラプレートの上面とでセルとしての機
能を発揮することになる。
燃料電池スタック７は最下部に絶縁板７を、頂部に端板
８を備えており１種重ねられた状態で端板８と架台７と
の間をボルト（図示せず）で固定するようになっている
。９はノ（イボ−ラブレートの上面に設けられた空気供
給溝で１図では簡単のために１枚につき４個の溝が示さ
れているが、実際には数多くの溝が設けられている。
８を備えており１種重ねられた状態で端板８と架台７と
の間をボルト（図示せず）で固定するようになっている
。９はノ（イボ−ラブレートの上面に設けられた空気供
給溝で１図では簡単のために１枚につき４個の溝が示さ
れているが、実際には数多くの溝が設けられている。
１０ａ、１０ｂは本発明の特徴である仕切部材で、絶縁
材にて作られスタック名の空気ガス流路である空気供給
＃＄９と平行な側壁とケース内壁１１との間に設けられ
ている。１２はケースｌに固着され仕切部材１０ａを保
持する断面コ字状の保持部材である。仕切部材１Ｏｂｆ
（Ｎ応する保持部材は図示されていない。１３は断熱材
で、スタックｌの頂部とケースｌの上部内壁との間に充
填され、空気の流通を阻止する役割を果す。１４は空気
ガス供給口、１５は空気ガス排出口、１６は燃料ガス供
給０．１７は燃料ガス排出口である。
材にて作られスタック名の空気ガス流路である空気供給
＃＄９と平行な側壁とケース内壁１１との間に設けられ
ている。１２はケースｌに固着され仕切部材１０ａを保
持する断面コ字状の保持部材である。仕切部材１Ｏｂｆ
（Ｎ応する保持部材は図示されていない。１３は断熱材
で、スタックｌの頂部とケースｌの上部内壁との間に充
填され、空気の流通を阻止する役割を果す。１４は空気
ガス供給口、１５は空気ガス排出口、１６は燃料ガス供
給０．１７は燃料ガス排出口である。
第１図の構成から明らかなように、ケースｌの内部空間
は仕切部材１０ａ、ｌＯｂにより（厳密にはさらにスタ
ックｌと断熱材１３により）二つの空間に部分されてい
るので、空気ガスは一方の空間に開口された空気供給口
１４からスタックｌのバイポーラプレート４の空気供給
溝９を通して他方の空間に開口された空気排出口１５へ
送り込まれることになる。
は仕切部材１０ａ、ｌＯｂにより（厳密にはさらにスタ
ックｌと断熱材１３により）二つの空間に部分されてい
るので、空気ガスは一方の空間に開口された空気供給口
１４からスタックｌのバイポーラプレート４の空気供給
溝９を通して他方の空間に開口された空気排出口１５へ
送り込まれることになる。
一方、燃料ガスは燃料ガス供給口１６からスタック内部
に設けられた買通孔を経て各バイポーラプレートの燃料
ガス供給溝に送られ、最終的には端板８の排出口１８か
ら一部破断して示された管１９を介して燃料ガス排出口
１７へ戻される。
に設けられた買通孔を経て各バイポーラプレートの燃料
ガス供給溝に送られ、最終的には端板８の排出口１８か
ら一部破断して示された管１９を介して燃料ガス排出口
１７へ戻される。
この燃料ガス給排機構は第２図に示すスタックの要部展
開図に現われている。
開図に現われている。
第２図において、第１図と同一の部分は同一の符号を付
しである。端板８には仕切部材１０ａ、１０ｂが喰い込
む＄８ａ・８ｂと、保持部材１２が入り込む＄８ｃ、８
ｄとが切られている。またノ（イボ−ラブレート４．４
ならびに絶縁板７には仕切部材ｌＯｂが喰い込む＃１４
ｂ、１０ｂが切られている。ここでは仕切部材１０ａに
対する溝４ａ等は図示されていない。
しである。端板８には仕切部材１０ａ、１０ｂが喰い込
む＄８ａ・８ｂと、保持部材１２が入り込む＄８ｃ、８
ｄとが切られている。またノ（イボ−ラブレート４．４
ならびに絶縁板７には仕切部材ｌＯｂが喰い込む＃１４
ｂ、１０ｂが切られている。ここでは仕切部材１０ａに
対する溝４ａ等は図示されていない。
２１は燃料電極、２２は電解液含浸マトリックス、２３
は空気電極で、これらが二つのバイポーラプレート４．
４に挾持されて燃料電池セル６を形成する。
は空気電極で、これらが二つのバイポーラプレート４．
４に挾持されて燃料電池セル６を形成する。
２４は集電板で、これに対応するものが端板８の下に絶
縁板を挾んで設けられるが１図では主として燃料ガスの
給排機構を説明するために図示を省略している。
縁板を挾んで設けられるが１図では主として燃料ガスの
給排機構を説明するために図示を省略している。
燃料ガスは第１図の燃料ガス供給口１６から絶縁板７の
貫通孔７ ｃ ｒ集電板２４の孔２４Ｃ，バイポーラプ
レート４の貫通孔４Ｃのごとく、スタックとして組立て
られた場合に一つの貫通孔を形成する各孔部を通して送
り込まれ、各バイポーラプレート４の燃料ガス供給＃Ｉ
２５に導かれる。
貫通孔７ ｃ ｒ集電板２４の孔２４Ｃ，バイポーラプ
レート４の貫通孔４Ｃのごとく、スタックとして組立て
られた場合に一つの貫通孔を形成する各孔部を通して送
り込まれ、各バイポーラプレート４の燃料ガス供給＃Ｉ
２５に導かれる。
第３図はバイポーラプレート４を第２図に示す位置（イ
）とこれの鏡儂位置（ロ）とに分けて示すもので、貫通
孔４ｃから燃料ガス供給＃１２５に導かれた燃料ガスは
他端において非貫通孔２６に到達し、Ｕターンして再び
他の燃料ガス供給＃１２７を介して逆戻りし貫通孔４ｄ
に到る。かかる燃料ガスの通流が各バイポーラプレート
毎に行なわれ、最終的には第２図の端板８の排出部８ｅ
に集められて排出口１８から第１図に一部を示す管１９
を介して燃料ガス排出口１７より排出される。
）とこれの鏡儂位置（ロ）とに分けて示すもので、貫通
孔４ｃから燃料ガス供給＃１２５に導かれた燃料ガスは
他端において非貫通孔２６に到達し、Ｕターンして再び
他の燃料ガス供給＃１２７を介して逆戻りし貫通孔４ｄ
に到る。かかる燃料ガスの通流が各バイポーラプレート
毎に行なわれ、最終的には第２図の端板８の排出部８ｅ
に集められて排出口１８から第１図に一部を示す管１９
を介して燃料ガス排出口１７より排出される。
このように１本発明においては燃料ガスはスタックｌの
内部を空気供給溝と連通しない位置で貫通する給排路を
介して給排するようにしているため、従来のようなｗニ
ホルドによる給排が不要となり、また空気ガスは圧力損
失の少ないケース内部空間そのものを給排空間として活
用しているので、同様にマニホルドによる給排が不要と
なる利点を有する。
内部を空気供給溝と連通しない位置で貫通する給排路を
介して給排するようにしているため、従来のようなｗニ
ホルドによる給排が不要となり、また空気ガスは圧力損
失の少ないケース内部空間そのものを給排空間として活
用しているので、同様にマニホルドによる給排が不要と
なる利点を有する。
また組立にあたっても、ケースｌの頂部を開口可能にし
ておいて、仕切板１０ａ、 ｆｏｂを案内板として絶縁
板７ｊ集電板２４・・の順に下から積上げていくだけで
容易にスタックを形成することができ、簡単で組立容易
な構造とすることができる。
ておいて、仕切板１０ａ、 ｆｏｂを案内板として絶縁
板７ｊ集電板２４・・の順に下から積上げていくだけで
容易にスタックを形成することができ、簡単で組立容易
な構造とすることができる。
また燃料電池は比較的高温状態で運転される必要がある
が、空気ガスの流通阻止用の断熱材１３を設ける場合に
は発生熱の損失を少なくできる効果がある。
が、空気ガスの流通阻止用の断熱材１３を設ける場合に
は発生熱の損失を少なくできる効果がある。
なお１本発明の技術的思想の範囲内において５上述した
実施例は種々の変形が可能である。
実施例は種々の変形が可能である。
たとえば燃料ガスの供給路を＃！３図では非貫通孔２６
によりバイポーラプレート毎に閉ループで戻るように構
成しているが、これは貫通孔４Ｃのようにスタック内部
全体を貫通させるようにして全体としてＵターン構成と
することも可能である。
によりバイポーラプレート毎に閉ループで戻るように構
成しているが、これは貫通孔４Ｃのようにスタック内部
全体を貫通させるようにして全体としてＵターン構成と
することも可能である。
また燃料ガスの供給路（」奉賀的にはスタック内部を貫
通する貫通孔によればよいから、図示構成と異なる流ｗ
？構成とすることも本発明の範囲内である。
通する貫通孔によればよいから、図示構成と異なる流ｗ
？構成とすることも本発明の範囲内である。
談た、仕切部材の構成も板状でなく奥行方向に幅を持っ
た部材を用いたりないしはケース内壁を内側に突出させ
て仕切作用を行なわせるなど種々の変形が可能である。
た部材を用いたりないしはケース内壁を内側に突出させ
て仕切作用を行なわせるなど種々の変形が可能である。
本発明は水素ガスと空気ガスとを用いたりん酸型の燃料
電池に用いて好適なるものであるが、Ｗ頭に述べた様式
の燃料電池であれば他の型のものにも適用可能である。
電池に用いて好適なるものであるが、Ｗ頭に述べた様式
の燃料電池であれば他の型のものにも適用可能である。
第１図は本発明の実施例の一部切欠斜視図５第２図はそ
の要部展開図、第３図（イ）、（ロ）はバイポーラプレ
ートの斜視図２よびその鏡面図である。 １・・ケース、２・・・燃料電池スタック、４・・・バ
イポーラプレート、６・・・燃料電池セル、 １０ａ、
１０ｂ・・・Ｔ １ 目 ７ｚｉ
の要部展開図、第３図（イ）、（ロ）はバイポーラプレ
ートの斜視図２よびその鏡面図である。 １・・ケース、２・・・燃料電池スタック、４・・・バ
イポーラプレート、６・・・燃料電池セル、 １０ａ、
１０ｂ・・・Ｔ １ 目 ７ｚｉ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）空気ガスと燃料ガスとを供給する溝を異なる面に互
いに非連通状態で直交するよう配設してなるバイポーラ
プレートならびに該バイポーラプレート間に挾持された
燃料電極と電解液含浸！トリックスと空気電極とからな
る燃料電池セルを豪数個種重ねて燃料電池スタックとな
し、これをケース内に載置してなる燃料電池において、
燃料電池スタックの９気ガス流路と平行な側壁とケース
内壁との間に、空気の流通を実質的に阻止する仕切部材
を設けてケース内空間を二分し、空気ガスを一方の空間
から燃料電池スタックの各バイポーラプレートの空気供
給溝を通して他方の空間に送り込み、一方、燃料ガスは
燃料電池スタック内部を空気供給溝と連通しない位置に
おいて貫通する給排路を介して給排するようにしたこと
を特徴とする燃料電池の反応ガス給排装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、仕切部
材を燃料電池スタックの当Ｉ＊側壁に設けた溝に喰い込
菫せて燃料電池スタックの保持部材と兼用させたことを
特徴とする燃料電池の反応ガス給排装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、燃料電
池スタックはその頂部とケース内壁との間に空気の流通
を阻止する断熱材を有することを特徴とする燃料電池の
反応ガス給排装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038362A JPS58155669A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 燃料電池の反応ガス給排装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038362A JPS58155669A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 燃料電池の反応ガス給排装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58155669A true JPS58155669A (ja) | 1983-09-16 |
| JPS6240831B2 JPS6240831B2 (ja) | 1987-08-31 |
Family
ID=12523165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57038362A Granted JPS58155669A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 燃料電池の反応ガス給排装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58155669A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60246569A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 燃料電池 |
| JPS60254568A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-16 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 燃料電池 |
| JPS61148766A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-07 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
| JPS6332470U (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-02 | ||
| WO1992010009A2 (en) * | 1990-11-23 | 1992-06-11 | Vickers Shipbuilding And Engineering Limited | Application of fuel cells to power generation systems |
| JPH04127965U (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-20 | 三洋電機株式会社 | シールド型燃料電池 |
| US5238754A (en) * | 1991-09-03 | 1993-08-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid oxide fuel cell system |
| JPH0644987A (ja) * | 1989-06-16 | 1994-02-18 | Osaka Gas Co Ltd | 燃料電池のセル構造 |
| JP2008234906A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Toyota Motor Corp | 燃料電池スタックならびにその製造方法と検査方法 |
| KR100875579B1 (ko) | 2007-10-10 | 2008-12-23 | 주식회사 효성 | 연료전지 스택 체결장치 |
| WO2015174386A1 (ja) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | 住友精密工業株式会社 | 燃料電池 |
-
1982
- 1982-03-11 JP JP57038362A patent/JPS58155669A/ja active Granted
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60246569A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 燃料電池 |
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| JPH0644987A (ja) * | 1989-06-16 | 1994-02-18 | Osaka Gas Co Ltd | 燃料電池のセル構造 |
| WO1992010009A2 (en) * | 1990-11-23 | 1992-06-11 | Vickers Shipbuilding And Engineering Limited | Application of fuel cells to power generation systems |
| US5401589A (en) * | 1990-11-23 | 1995-03-28 | Vickers Shipbuilding And Engineering Limited | Application of fuel cells to power generation systems |
| JPH04127965U (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-20 | 三洋電機株式会社 | シールド型燃料電池 |
| US5238754A (en) * | 1991-09-03 | 1993-08-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid oxide fuel cell system |
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| WO2015174386A1 (ja) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | 住友精密工業株式会社 | 燃料電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6240831B2 (ja) | 1987-08-31 |
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