JPH03119665A

JPH03119665A - 燃料電池締付装置

Info

Publication number: JPH03119665A
Application number: JP1257102A
Authority: JP
Inventors: Hideki Tanaka; 英樹田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1991-05-22

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、燃料電池に係り、特に、単位セルを複数個積
層して成るセルスタックの締付け構造に改良を施した燃
料電池締付装置に関するものである。

（従来の技術）従来、燃料の有している化学的エネルギーを直接電気的
エネルギーに変換する装置として燃料電池が知られてい
る。この燃料電池は、燃料極と酸化剤極とによって単位
セルを構成し、この単位セルを複数個積層してセルスタ
ックを構成し、その側面に設けられたマニホールドに燃
料ガス及び酸化剤ガスを供給して、この時に起こる電気
化学的反応を利用して上記電極間から電気エネルギーを
取り出すようにしたものであり、燃料ガスと酸化剤ガス
が供給されている限り、高い変換効率で電気エネルギー
を取り出すことができるものである。

また、この様な燃料電池の単器容量は、電極面積あるい
はその積層個数に比例するといわれており、大容量化を
実施する場合には、これらを増やすことが不可欠である
。

第４図（Ａ）（Ｂ）に、従来から用いられている燃料電
池の一例を示した。即ち、単位セルを複数個積層してセ
ルスタック１が構成され、セルスタック１の上面には上
部締付板２が、また、下面には下部締付板３が配設され
、これらの上下締付板２．３の四隅に締付けスタッド４
が取付けられ、ナツト５によって」二下締付板を締付け
ることによって、両者に挟持されたセルスタック１を締
付けるように構成されている。なお、上下締付板２゜３
としては、締付けスタッド４による締付け力によって変
形しないように、通常、厚い板が用いられている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記の様に構成された従来の燃料電池締
付装置においては、以下に述べる様な解決すべき課題が
あった。

即ち、前述した様に、燃料電池の大容量化に際しては、
電極面積あるいは単位セルの積層個数を増やす必要があ
るが、単位セルの積層個数を増やす方法は輸送制限等か
ら好ましいものではないため、電極面積を増やすことが
必要となっている。

しかし、電極面積を増大すれば、それに伴って上下締付
板２，３の面積も増大するため、その四隅を締付ける従
来の締付け方法では、上下締付板２゜３が弓状に変形し
やすくなる。この様に上下締付板２．３が変形すると、
その締付け力は上下方向に均一に働かず、セルスタック
１を締付ける力が不均一となるため、電池性能が低下し
、セルスタックの端部のみに過大な締付け力がかかり、
端部が破損する可能性があった。なお、上下締付板２゜
３の変形を防止するために、これらの板厚を厚くする方
法も考えられるが、燃料電池の重量が増大するため、好
ましいものではなかった。

本発明は、以上の欠点を解消するために提案されたもの
で、その目的は、セルスタックを均一に締付けることの
できる燃料電池締付装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の燃料電池締付装置は、燃料極と酸化剤極とから
成る単位セルを複数個積層して成るセルスタックの上下
端部に締付板を配設し、この上下締付板を締付けスタッ
ドによって締付けることにより、前記セルスタックを締
め付け固定する燃料電池締付装置において、前記締付け
スタッドを、セルスタックの内部にその積層方向に貫通
して配設したことを特徴とするものである。

（作用）本発明の燃料電池締付装置によれば、締付けスタッドが
セルスタックを貫通して配設されているため、その締付
け力が上下締付板及びセルスタックに均一にかかるため
、上下締付板が変形することを防止できる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
具体的に説明する。なお、第４図に示した従来型と同一
の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施例においては、第１図（Ａ）（Ｂ）に示した様に
、セルスタック１を締付けるために用いられる締付けス
タッド１０が、セルスタック１の内部をその積層方向に
貫通して配設され、上下締付板２，３の外側からナツト
５によって締付けられている。また、締付けスタッド１
ｏが貫通するセルスタック１の内部構造を第２図（Ａ）
（Ｂ）に示した。即ち、セルスタック１を構成するセル
１１には、締付けスタッド１０が貫通する穴１２が設け
られ、その穴１２の周囲に位置するセル１１の溝１３内
には、溝内を流れる反応ガスが前記穴１２を通って漏れ
ないようにコーキング材１４が充填されている。また、
締付けスタッド１０とセル１１との間の絶縁を確保する
ために、締付けスタッドの周囲に絶縁材１５が取付けら
れている。

なお、セルスタック１の上下に配設される上下締付板２
，３は、セルスタック１とほぼ同じ大きさに形成されて
いる。

この様な構成を有する本実施例の燃料電池締付装置にお
いては、セルスタック１を貫通して締付けスタッド１０
が取付けられているため、締付けスタッド１０を締付け
た場合に、上下締付板２゜３の一部分に締付け力が作用
することがないので、上下締付板２，３が変形す葛こと
はなく、セルスタック１を均一に締付けることができる
。また、従来の様に上下締付板２．３の四隅のみに締付
け力が作用しないので、四隅に曲げ力が働くこともなく
、セルスタック１の端部が破損することもない。また、
上下締付板２．３の板厚を薄くすることも可能となり、
燃料電池の軽量化にも貢献することができる。

この様に、本実施例によれば、セルスタック１を均一に
締付けることができると共に、上下締付板の板厚を薄く
して、燃料電池重量の低減を図ることができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
なく、締付けスタッドを締付けた際の締付け力がセルス
タックに均一にかかるようにその配設位置を考慮すれば
、締付けスタッドの取付け位置は特に限定されない。ま
た、第３図（Ａ）（Ｂ）に示した様に、締付けスタッド
１０が貫通する穴１２の周囲のみ、セル２１に溝加工を
施さず、反応ガスが漏れないように構成しても良い。

［発明の効果］以−り述べた様に、本発明によれば、セルスタック及び
上下締付板を締付ける締付けスタッドを、セルスタック
の内部にその積層方向に貫通して配設するという簡単な
手段によって、セルスタックを均一に締付けることので
きる燃料電池締付装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料電池締付装置の一実施例を示すも
ので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、第２図は第１
図の要部拡大図であり、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は縦
断面図、第３図は本発明の他の実施例を示すもので、（
Ａ）は横断面図、（Ｂ）は縦断面図、第４図は従来の燃
料電池締付装置の一例を示すもので、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は正面図である。１・・・セルスタック、２・・・上部締付板、３・・・
下部締付板、４・・・締付けスタッド、５・・・ナツト
、１０・・・締付けスタッド、１１・・・セル、１２・
・・穴、１３・・・溝、１４・・・コーキング材、１５
・・・絶縁材、２１・・・セル。

Claims

【特許請求の範囲】　燃料極と酸化剤極とから成る単位セルを複数個積層し
て成るセルスタックの上下端部に締付板を配設し、この
上下締付板を締付けスタッドによって締付けることによ
り、前記セルスタックを締め付け固定する燃料電池締付
装置において、前記締付けスタッドを、セルスタックの内部にその積層
方向に貫通して配設したことを特徴とする燃料電池締付
装置。