JPH07135005A - 燃料電池 - Google Patents
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- JPH07135005A JPH07135005A JP5278087A JP27808793A JPH07135005A JP H07135005 A JPH07135005 A JP H07135005A JP 5278087 A JP5278087 A JP 5278087A JP 27808793 A JP27808793 A JP 27808793A JP H07135005 A JPH07135005 A JP H07135005A
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- H01M8/04067—Heat exchange or temperature measuring elements, thermal insulation, e.g. heat pipes, heat pumps, fins
- H01M8/04074—Heat exchange unit structures specially adapted for fuel cell
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Composite Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 同一プレートサイズにおいて、電極反応面積
の増大を図ることができる燃料電池を提供することを目
的としている。 【構成】 各プレート１間に一対のガス分離板２・３を
介在してスタック４を構成すると共に、各セルに一方の
反応ガスを給排する第１の給排孔５・６及び他方の反応
ガスを給排する第２の給排孔７・８を電池スタック４内
を積層方向に貫通して設け、プレート１の一方の面には
第１の給排孔５・６と連通する第１の溝１３・１４を、
他方の面には第２の給排孔７・８と連通する第２の溝１
５・１６を形成し、第１の溝１３・１４を形成したプレ
ート１の隣のガス分離板２のリブ１７長手方向両端に
は、第１の溝１３・１４と連通する連通孔１９・２０を
貫通して設け、第２の溝１５・１６を形成したプレート
１の隣のガス分離板３のリブ２１長手方向両端には、第
２の溝１５・１６と連通する連通孔２３・２４を貫通し
て設けたことを特徴としている。
の増大を図ることができる燃料電池を提供することを目
的としている。 【構成】 各プレート１間に一対のガス分離板２・３を
介在してスタック４を構成すると共に、各セルに一方の
反応ガスを給排する第１の給排孔５・６及び他方の反応
ガスを給排する第２の給排孔７・８を電池スタック４内
を積層方向に貫通して設け、プレート１の一方の面には
第１の給排孔５・６と連通する第１の溝１３・１４を、
他方の面には第２の給排孔７・８と連通する第２の溝１
５・１６を形成し、第１の溝１３・１４を形成したプレ
ート１の隣のガス分離板２のリブ１７長手方向両端に
は、第１の溝１３・１４と連通する連通孔１９・２０を
貫通して設け、第２の溝１５・１６を形成したプレート
１の隣のガス分離板３のリブ２１長手方向両端には、第
２の溝１５・１６と連通する連通孔２３・２４を貫通し
て設けたことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内部マニホールド方式の
燃料電池に関し、詳しくは内部マニホールド構造の改良
に関するものである。
燃料電池に関し、詳しくは内部マニホールド構造の改良
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は供給されるガスの化学エネル
ギーを、直接電気エネルギーに変換する装置であって、
現在では、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、
固体電解質型燃料電池等の研究が盛んに行われており、
高い発電効率が期待されている。
ギーを、直接電気エネルギーに変換する装置であって、
現在では、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、
固体電解質型燃料電池等の研究が盛んに行われており、
高い発電効率が期待されている。
【０００３】ところで、燃料電池におけるガス供給方式
には、外部マニホールド方式と内部マニホールド方式の
２通りの方式がある。外部マニホールド方式は、電池ス
タックの外部壁面に各セルへのガス供給部を設けるもの
で、構造は単純であるが、電池壁面でのガスのシール方
法に工夫が必要である。一方、内部マニホールド方式
は、電池スタックの内部に各セルへのガス供給部を設け
るもので、電池構成材とガス分離板との間にシール材を
設けるだけでよいので、外部マニホールド方式に比べて
シールが容易である。
には、外部マニホールド方式と内部マニホールド方式の
２通りの方式がある。外部マニホールド方式は、電池ス
タックの外部壁面に各セルへのガス供給部を設けるもの
で、構造は単純であるが、電池壁面でのガスのシール方
法に工夫が必要である。一方、内部マニホールド方式
は、電池スタックの内部に各セルへのガス供給部を設け
るもので、電池構成材とガス分離板との間にシール材を
設けるだけでよいので、外部マニホールド方式に比べて
シールが容易である。
【０００４】図８は従来の内部マニホールド方式の燃料
電池に使用されるガス分離板の斜視図である。このガス
分離板８０の一方の面には複数のリブ８１でアノードガ
ス通路８２が形成され、これらガス通路８２の長手方向
両端には各通路８２にガスを給排するためアノードガス
供給用及び排出用の内部マニホールド８３・８４がスタ
ック積層方向に貫通して設けられている。一方、ガス分
離板８０の反対側の面にも前記アノードガス通路８２と
直交してカソードガス通路（図示せず）が形成され、こ
の通路の両端にはカソードガス供給用及び排出用の内部
マニホールド８５・８６が貫通して設けられている。
電池に使用されるガス分離板の斜視図である。このガス
分離板８０の一方の面には複数のリブ８１でアノードガ
ス通路８２が形成され、これらガス通路８２の長手方向
両端には各通路８２にガスを給排するためアノードガス
供給用及び排出用の内部マニホールド８３・８４がスタ
ック積層方向に貫通して設けられている。一方、ガス分
離板８０の反対側の面にも前記アノードガス通路８２と
直交してカソードガス通路（図示せず）が形成され、こ
の通路の両端にはカソードガス供給用及び排出用の内部
マニホールド８５・８６が貫通して設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
内部マニホールド方式の燃料電池においては、幅広で細
長い内部マニホールドが、ガス通路８２の長手方向両端
８３・８４のみならず、ガス通路８２の横手方向両端８
５・８６にも設けられているため、これ以上、ガス通路
８２を長手方向にも横手方向にも延設することができな
い。そのため、ガス通路８２と対応して設けられる電極
（図示せず）も、これ以上大きくすることができないの
で、電極反応面積が小さいという課題がある。
内部マニホールド方式の燃料電池においては、幅広で細
長い内部マニホールドが、ガス通路８２の長手方向両端
８３・８４のみならず、ガス通路８２の横手方向両端８
５・８６にも設けられているため、これ以上、ガス通路
８２を長手方向にも横手方向にも延設することができな
い。そのため、ガス通路８２と対応して設けられる電極
（図示せず）も、これ以上大きくすることができないの
で、電極反応面積が小さいという課題がある。
【０００６】本発明はかかる現状に鑑みてなされたもの
であり、同一プレートサイズにおいて、電極反応面積の
増大を図ることができる燃料電池を提供することを目的
としている。
であり、同一プレートサイズにおいて、電極反応面積の
増大を図ることができる燃料電池を提供することを目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本請求項１の発明は、積層された複数のプレートの
各プレート間に、セルを挟持した一対のガス分離板を介
在して電池スタックを構成すると共に、各セルに一方の
反応ガスを給排する第１の給排孔及び他方の反応ガスを
給排する第２の給排孔を電池スタック内を積層方向に貫
通して設け、前記プレートの一方の面には前記第１の給
排孔と連通する第１の溝を、他方の面には前記第２の給
排孔と連通する第２の溝を形成し、前記第１の溝を形成
したプレートの隣のガス分離板のリブ長手方向両端に
は、前記第１の溝と連通する連通孔を電池スタック積層
方向に貫通して設け、一方、前記第２の溝を形成したプ
レートの隣のガス分離板のリブ長手方向両端には、前記
第２の溝と連通する連通孔を電池スタック積層方向に貫
通して設けたことを特徴としている。
に、本請求項１の発明は、積層された複数のプレートの
各プレート間に、セルを挟持した一対のガス分離板を介
在して電池スタックを構成すると共に、各セルに一方の
反応ガスを給排する第１の給排孔及び他方の反応ガスを
給排する第２の給排孔を電池スタック内を積層方向に貫
通して設け、前記プレートの一方の面には前記第１の給
排孔と連通する第１の溝を、他方の面には前記第２の給
排孔と連通する第２の溝を形成し、前記第１の溝を形成
したプレートの隣のガス分離板のリブ長手方向両端に
は、前記第１の溝と連通する連通孔を電池スタック積層
方向に貫通して設け、一方、前記第２の溝を形成したプ
レートの隣のガス分離板のリブ長手方向両端には、前記
第２の溝と連通する連通孔を電池スタック積層方向に貫
通して設けたことを特徴としている。
【０００８】また、本請求項２の発明は、請求項１記載
のプレートは、セルを冷却する冷却媒体を流通する冷却
プレートであることを特徴としている。更に、本請求項
３の発明は、請求項２記載の第１の給排孔及び第２の給
排孔は、電池スタックの各コーナ部に設けられているこ
とを特徴としている。加えて、本請求項４の発明は、請
求項３記載の第１の給排孔は供給孔及び排出孔であり、
供給孔は電池スタックの一のコーナ部にあり、排出孔は
前記供給孔と対向する対角線上の一のコーナ部にあり、
且つ、前記第２の給排孔は供給孔及び排出孔であり、供
給孔は電池スタックの一のコーナ部にあり、排出孔は前
記供給孔と対向する対角線上の一のコーナ部にあること
を特徴としている。
のプレートは、セルを冷却する冷却媒体を流通する冷却
プレートであることを特徴としている。更に、本請求項
３の発明は、請求項２記載の第１の給排孔及び第２の給
排孔は、電池スタックの各コーナ部に設けられているこ
とを特徴としている。加えて、本請求項４の発明は、請
求項３記載の第１の給排孔は供給孔及び排出孔であり、
供給孔は電池スタックの一のコーナ部にあり、排出孔は
前記供給孔と対向する対角線上の一のコーナ部にあり、
且つ、前記第２の給排孔は供給孔及び排出孔であり、供
給孔は電池スタックの一のコーナ部にあり、排出孔は前
記供給孔と対向する対角線上の一のコーナ部にあること
を特徴としている。
【０００９】更に加えて、本請求項５の発明は、請求項
３或いは請求項４記載のプレートに設けた各溝は、この
溝と連通する給排孔と略同等の幅であり、且つ、プレー
トの一辺に沿って隣のコーナ部にある給排孔近くまで延
設されてガス蓄積部を構成していることを特徴としてい
る。また、本請求項６の発明は、請求項３乃至請求項５
記載のガス分離板の長手方向両端には、隣のプレートの
溝の長手方向に沿って複数の貫通孔が略均等に分散して
設けられていることを特徴としている。
３或いは請求項４記載のプレートに設けた各溝は、この
溝と連通する給排孔と略同等の幅であり、且つ、プレー
トの一辺に沿って隣のコーナ部にある給排孔近くまで延
設されてガス蓄積部を構成していることを特徴としてい
る。また、本請求項６の発明は、請求項３乃至請求項５
記載のガス分離板の長手方向両端には、隣のプレートの
溝の長手方向に沿って複数の貫通孔が略均等に分散して
設けられていることを特徴としている。
【００１０】更に、本請求項７の発明は、請求項３乃至
請求項６記載の第１の給排孔及び第２の給排孔は、断面
丸形であることを特徴としている。
請求項６記載の第１の給排孔及び第２の給排孔は、断面
丸形であることを特徴としている。
【００１１】
【作用】上記請求項１の発明の構成によれば、ガス分離
板のリブ長手方向両端には貫通孔が設けられ、この貫通
孔は隣のプレートの溝と連通しており、更にこの溝は電
池スタック内を積層方向に貫通する給排溝と連通してい
る。したがって、電極へのガスの給排は、ガス分離板に
設けた貫通孔を介して積層上方向又は下方向から行うこ
とができる。そのため、従来のように同一平面からガス
の給排を行う内部マニホールドを設ける必要がないの
で、その分、リブを長手方向に延設することができる。
また、対極へのガスの給排は、一対になっている残りの
ガス分離板の貫通孔を介して同様に行われ、リブ横手方
向両端にも従来のように内部マニホールドを設ける必要
がないので、その分、リブを横手方向にも延設すること
ができる。その結果、リブが設けられる位置と対応して
設けられる電極も大きくすることができるので、従来と
同一プレートサイズにおいて電極反応面積を大きくする
ことができる。
板のリブ長手方向両端には貫通孔が設けられ、この貫通
孔は隣のプレートの溝と連通しており、更にこの溝は電
池スタック内を積層方向に貫通する給排溝と連通してい
る。したがって、電極へのガスの給排は、ガス分離板に
設けた貫通孔を介して積層上方向又は下方向から行うこ
とができる。そのため、従来のように同一平面からガス
の給排を行う内部マニホールドを設ける必要がないの
で、その分、リブを長手方向に延設することができる。
また、対極へのガスの給排は、一対になっている残りの
ガス分離板の貫通孔を介して同様に行われ、リブ横手方
向両端にも従来のように内部マニホールドを設ける必要
がないので、その分、リブを横手方向にも延設すること
ができる。その結果、リブが設けられる位置と対応して
設けられる電極も大きくすることができるので、従来と
同一プレートサイズにおいて電極反応面積を大きくする
ことができる。
【００１２】また、本請求項２の発明の構成によれば、
各セル間には冷却プレートが介在するので、電池スタッ
ク温度を適温に保つことができると共に、該プレートに
設けた溝を介して各セルに反応ガスを供給することがで
きる。更に、本請求項３の発明の構成によれば、各給排
孔は電池スタックの各コーナ部に設けられているので、
リブを長手方向にも横手方向にも最大限に延設すること
ができる。したがって、電極反応面積を一層大きくする
ことが可能になる。
各セル間には冷却プレートが介在するので、電池スタッ
ク温度を適温に保つことができると共に、該プレートに
設けた溝を介して各セルに反応ガスを供給することがで
きる。更に、本請求項３の発明の構成によれば、各給排
孔は電池スタックの各コーナ部に設けられているので、
リブを長手方向にも横手方向にも最大限に延設すること
ができる。したがって、電極反応面積を一層大きくする
ことが可能になる。
【００１３】加えて、本請求項５の発明の構成によれ
ば、プレートに設けた各溝はガス蓄積部を構成している
ので、給排孔から供給されるガスをできる限り多量に蓄
積することができる。更に加えて、本請求項６の発明の
構成によれば、プレートの溝に蓄積したガスをガス分離
板の貫通孔に均一に分散して供給することができる。
ば、プレートに設けた各溝はガス蓄積部を構成している
ので、給排孔から供給されるガスをできる限り多量に蓄
積することができる。更に加えて、本請求項６の発明の
構成によれば、プレートの溝に蓄積したガスをガス分離
板の貫通孔に均一に分散して供給することができる。
【００１４】最後に、本請求項７の発明の構成によれ
ば、各給排孔が断面丸形である。ここで、給排孔の上に
はイオン交換膜が積層されるが、給排孔が幅広であれば
給排孔のエッジ部によってイオン交換膜が切断されるお
それがある。そのため、ガスのクロスリークが生じ、給
排孔にイオン交換膜が落ち込み、ガス分配性能が低下す
る等の問題もある。しかしながら、前記の如く、給排孔
が断面丸形であれば、収縮や引っ張りに対してもイオン
交換膜の強度が強いので、イオン交換膜が切れに難くな
り、前記問題点を解消できる。
ば、各給排孔が断面丸形である。ここで、給排孔の上に
はイオン交換膜が積層されるが、給排孔が幅広であれば
給排孔のエッジ部によってイオン交換膜が切断されるお
それがある。そのため、ガスのクロスリークが生じ、給
排孔にイオン交換膜が落ち込み、ガス分配性能が低下す
る等の問題もある。しかしながら、前記の如く、給排孔
が断面丸形であれば、収縮や引っ張りに対してもイオン
交換膜の強度が強いので、イオン交換膜が切れに難くな
り、前記問題点を解消できる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る燃料電池の要
部を示す分解斜視図であり、２枚の冷却プレート１の間
に、セル（図示せず）を挟持した一対のハーフプレート
（アノードガス供給用ハーフプレート２及びカソードガ
ス供給用ハーフプレート３）を介在させて電池スタック
４を構成している。また、この電池スタック４の各コー
ナ部には、断面丸形の給排孔５・６・７・８がスタック
積層方向に貫通して設けられ、一の給排孔５はセルのア
ノード（図示せず）にアノードガスを供給するアノード
ガス供給孔であり、このアノードガス供給孔５と対角に
ある給排孔６はアノードガスを排出するアノードガス排
出孔である。一方、他の給排孔７はセルのカソード（図
示せず）にカソードガスを供給するカソードガス供給孔
であり、このカソードガス供給孔７と対角にある給排孔
８はカソードガスを排出するカソードガス排出孔であ
る。更に、前記カソードガス供給孔７の近くには、冷却
プレート１に冷却水を供給するための冷却水供給孔９
が、また、前記カソードガス排出孔８の近くには、冷却
プレート１を流れた冷却水をスタック４外に排出するた
めの冷却水排出孔１０が、夫々スタック積層方向に貫通
して設けられている。
部を示す分解斜視図であり、２枚の冷却プレート１の間
に、セル（図示せず）を挟持した一対のハーフプレート
（アノードガス供給用ハーフプレート２及びカソードガ
ス供給用ハーフプレート３）を介在させて電池スタック
４を構成している。また、この電池スタック４の各コー
ナ部には、断面丸形の給排孔５・６・７・８がスタック
積層方向に貫通して設けられ、一の給排孔５はセルのア
ノード（図示せず）にアノードガスを供給するアノード
ガス供給孔であり、このアノードガス供給孔５と対角に
ある給排孔６はアノードガスを排出するアノードガス排
出孔である。一方、他の給排孔７はセルのカソード（図
示せず）にカソードガスを供給するカソードガス供給孔
であり、このカソードガス供給孔７と対角にある給排孔
８はカソードガスを排出するカソードガス排出孔であ
る。更に、前記カソードガス供給孔７の近くには、冷却
プレート１に冷却水を供給するための冷却水供給孔９
が、また、前記カソードガス排出孔８の近くには、冷却
プレート１を流れた冷却水をスタック４外に排出するた
めの冷却水排出孔１０が、夫々スタック積層方向に貫通
して設けられている。
【００１６】図２は冷却プレート１の平面図であり、複
数のリブ１１によって冷却水通路１２が形成されてい
る。そして、冷却水流通領域を除く外周であってリブ１
１長手方向端部の一端には、前記アノードガス供給孔５
と連通するアノードガス供給溝１３が、他端には前記ア
ノードガス排出孔６と連通するアノードガス排出溝１４
が夫々形成されている。前記アノードガス供給溝１３
は、この溝１３と連通するアノードガス供給孔５と略同
等の幅であり、且つ、冷却プレート１の一辺に沿って隣
のコーナ部にあるカソードガス排出孔８近くまで延設さ
れてアノードガス蓄積部を構成している。また、前記ア
ノードガス排出溝１４は、この溝１４と連通するアノー
ドガス排出孔６と略同等の幅であり、且つ、冷却プレー
ト１の一辺に沿って隣のコーナ部にあるカソードガス供
給孔７近くまで延設されてアノードガス蓄積部を構成し
ている。
数のリブ１１によって冷却水通路１２が形成されてい
る。そして、冷却水流通領域を除く外周であってリブ１
１長手方向端部の一端には、前記アノードガス供給孔５
と連通するアノードガス供給溝１３が、他端には前記ア
ノードガス排出孔６と連通するアノードガス排出溝１４
が夫々形成されている。前記アノードガス供給溝１３
は、この溝１３と連通するアノードガス供給孔５と略同
等の幅であり、且つ、冷却プレート１の一辺に沿って隣
のコーナ部にあるカソードガス排出孔８近くまで延設さ
れてアノードガス蓄積部を構成している。また、前記ア
ノードガス排出溝１４は、この溝１４と連通するアノー
ドガス排出孔６と略同等の幅であり、且つ、冷却プレー
ト１の一辺に沿って隣のコーナ部にあるカソードガス供
給孔７近くまで延設されてアノードガス蓄積部を構成し
ている。
【００１７】図３は図２に示した冷却プレート１の反対
側の面を示す平面図であり、前記カソードガス供給孔７
と連通するカソードガス供給溝１５と、前記カソードガ
ス排出孔８と連通するカソードガス排出溝１６とが夫々
形成されている。前記カソードガス供給溝１５は、この
溝１５と連通するカソードガス供給孔７と略同等の幅で
あり、且つ、冷却プレート１の一辺に沿って隣のコーナ
部にあるアノードガス供給孔５近くまで延設されてカソ
ードガス蓄積部を構成している。また、前記カソードガ
ス排出溝１６は、この溝１６と連通するカソードガス排
出孔８と略同等の幅であり、且つ、冷却プレート１の一
辺に沿って隣のコーナ部にあるアノードガス排出孔６近
くまで延設されてカソードガス蓄積部を構成している。
側の面を示す平面図であり、前記カソードガス供給孔７
と連通するカソードガス供給溝１５と、前記カソードガ
ス排出孔８と連通するカソードガス排出溝１６とが夫々
形成されている。前記カソードガス供給溝１５は、この
溝１５と連通するカソードガス供給孔７と略同等の幅で
あり、且つ、冷却プレート１の一辺に沿って隣のコーナ
部にあるアノードガス供給孔５近くまで延設されてカソ
ードガス蓄積部を構成している。また、前記カソードガ
ス排出溝１６は、この溝１６と連通するカソードガス排
出孔８と略同等の幅であり、且つ、冷却プレート１の一
辺に沿って隣のコーナ部にあるアノードガス排出孔６近
くまで延設されてカソードガス蓄積部を構成している。
【００１８】図４はアノードガス供給用ハーフプレート
２の平面図であり、複数のリブ１７によって略等間隔の
アノードガス通路１８が形成されている。そして、リブ
１７長手方向端部の一端には前記アノードガス供給溝１
３と連通する複数の貫通孔１９が、前記アノードガス供
給溝１３の長手方向に沿って略均等に分散して設けられ
ている。また、リブ１７長手方向端部の他端には前記ア
ノードガス排出溝１４と連通する複数の貫通孔２０が、
前記アノードガス排出溝１４の長手方向に沿って略均等
に分散して設けられている。図５は図４に示したアノー
ドガス供給用ハーフプレート２の反対側の面を示す平面
図であり、こちらの面には通路は形成されていない。
２の平面図であり、複数のリブ１７によって略等間隔の
アノードガス通路１８が形成されている。そして、リブ
１７長手方向端部の一端には前記アノードガス供給溝１
３と連通する複数の貫通孔１９が、前記アノードガス供
給溝１３の長手方向に沿って略均等に分散して設けられ
ている。また、リブ１７長手方向端部の他端には前記ア
ノードガス排出溝１４と連通する複数の貫通孔２０が、
前記アノードガス排出溝１４の長手方向に沿って略均等
に分散して設けられている。図５は図４に示したアノー
ドガス供給用ハーフプレート２の反対側の面を示す平面
図であり、こちらの面には通路は形成されていない。
【００１９】図６はカソードガス供給用ハーフプレート
３の平面図であり、複数のリブ２１によって略等間隔の
カソードガス通路２２が形成されており、このカソード
ガス通路２２は前記アノードガス供給用ハーフプレート
２のアノードガス通路１８と略直交している。そして、
リブ２１長手方向端部の一端には前記カソードガス供給
溝１５と連通する複数の貫通孔２３が、前記カソードガ
ス供給溝１５の長手方向に沿って略均等に分散して設け
られている。また、リブ２１長手方向端部の他端には前
記カソードガス排出溝１６と連通する複数の貫通孔２４
が、前記カソードガス排出溝１６の長手方向に沿って略
均等に分散して設けられている。図７は図６に示したカ
ソードガス供給用ハーフプレート３の反対側の面を示す
平面図であり、こちらの面には通路は形成されていな
い。 〔その他の事項〕 上記実施例においては、ハーフプレートのリブ長手
方向端部に複数の貫通孔を形成したが、各貫通孔を１つ
にして細長い貫通孔とすることも勿論可能である。ま
た、リブを端部近くまで延設し、各通路ごとに貫通孔を
設けることも勿論可能である。 また、電池スタック４内を積層方向に貫通する給排
孔５・６・７・８を設ける位置は、電池スタック４の各
コーナ部に限定されるものではない。同様に、冷却水供
給孔９及び冷却水排出孔１０を設ける位置も上記実施例
に限定されるものではない。
３の平面図であり、複数のリブ２１によって略等間隔の
カソードガス通路２２が形成されており、このカソード
ガス通路２２は前記アノードガス供給用ハーフプレート
２のアノードガス通路１８と略直交している。そして、
リブ２１長手方向端部の一端には前記カソードガス供給
溝１５と連通する複数の貫通孔２３が、前記カソードガ
ス供給溝１５の長手方向に沿って略均等に分散して設け
られている。また、リブ２１長手方向端部の他端には前
記カソードガス排出溝１６と連通する複数の貫通孔２４
が、前記カソードガス排出溝１６の長手方向に沿って略
均等に分散して設けられている。図７は図６に示したカ
ソードガス供給用ハーフプレート３の反対側の面を示す
平面図であり、こちらの面には通路は形成されていな
い。 〔その他の事項〕 上記実施例においては、ハーフプレートのリブ長手
方向端部に複数の貫通孔を形成したが、各貫通孔を１つ
にして細長い貫通孔とすることも勿論可能である。ま
た、リブを端部近くまで延設し、各通路ごとに貫通孔を
設けることも勿論可能である。 また、電池スタック４内を積層方向に貫通する給排
孔５・６・７・８を設ける位置は、電池スタック４の各
コーナ部に限定されるものではない。同様に、冷却水供
給孔９及び冷却水排出孔１０を設ける位置も上記実施例
に限定されるものではない。
【００２０】
【発明の効果】本請求項１の発明によれば、電極へのガ
スの給排は、ガス分離板に設けた貫通孔を介して積層上
方向又は下方向から行うことができ、従来のように同一
平面からガスの給排を行う内部マニホールドを設ける必
要がないので、その分、リブを長手方向に延設すること
ができる。また、対極へのガスの給排は、一対になって
いる残りのガス分離板の貫通孔を介して同様に行われ、
リブ横手方向両端にも従来のように内部マニホールドを
設ける必要がないので、その分、リブを横手方向にも延
設することができる。その結果、リブが設けられる位置
と対応して設けられる電極も大きくすることができるの
で、従来と同一プレートサイズにおいて電極反応面積を
大きくすることができる。
スの給排は、ガス分離板に設けた貫通孔を介して積層上
方向又は下方向から行うことができ、従来のように同一
平面からガスの給排を行う内部マニホールドを設ける必
要がないので、その分、リブを長手方向に延設すること
ができる。また、対極へのガスの給排は、一対になって
いる残りのガス分離板の貫通孔を介して同様に行われ、
リブ横手方向両端にも従来のように内部マニホールドを
設ける必要がないので、その分、リブを横手方向にも延
設することができる。その結果、リブが設けられる位置
と対応して設けられる電極も大きくすることができるの
で、従来と同一プレートサイズにおいて電極反応面積を
大きくすることができる。
【００２１】また、本請求項２の発明によれば、各セル
間には冷却プレートが介在するので、電池スタック温度
を適温に保つことができると共に、該プレートに設けた
溝を介して各セルに反応ガスを供給することができる。
更に、本請求項３の発明によれば、各給排孔は電池スタ
ックの各コーナ部に設けられているので、リブを長手方
向にも横手方向にも最大限に延設することができる。し
たがって、電極反応面積を一層大きくすることが可能に
なる。
間には冷却プレートが介在するので、電池スタック温度
を適温に保つことができると共に、該プレートに設けた
溝を介して各セルに反応ガスを供給することができる。
更に、本請求項３の発明によれば、各給排孔は電池スタ
ックの各コーナ部に設けられているので、リブを長手方
向にも横手方向にも最大限に延設することができる。し
たがって、電極反応面積を一層大きくすることが可能に
なる。
【００２２】加えて、本請求項５の発明によれば、プレ
ートに設けた各溝はガス蓄積部を構成しているので、給
排孔から供給されるガスをできる限り多量に蓄積するこ
とができる。更に加えて、本請求項６の発明によれば、
プレートの溝に蓄積したガスをガス分離板の貫通孔に均
一に分散して供給することができる。
ートに設けた各溝はガス蓄積部を構成しているので、給
排孔から供給されるガスをできる限り多量に蓄積するこ
とができる。更に加えて、本請求項６の発明によれば、
プレートの溝に蓄積したガスをガス分離板の貫通孔に均
一に分散して供給することができる。
【００２３】最後に、本請求項７の発明の構成によれ
ば、収縮や引っ張りに対してもイオン交換膜の強度が強
いので、イオン交換膜が切れに難くなり、ガスのクロス
リークや、ガス分配性能等の低下を防止できる。
ば、収縮や引っ張りに対してもイオン交換膜の強度が強
いので、イオン交換膜が切れに難くなり、ガスのクロス
リークや、ガス分配性能等の低下を防止できる。
【図１】本発明の一実施例に係る燃料電池の要部を示す
分解斜視図である。
分解斜視図である。
【図２】冷却プレート１の平面図である。
【図３】図２に示した冷却プレート１の反対側の面を示
す平面図である。
す平面図である。
【図４】アノードガス供給用ハーフプレート２の平面図
である。
である。
【図５】図４に示したアノードガス供給用ハーフプレー
ト２の反対側の面を示す平面図である。
ト２の反対側の面を示す平面図である。
【図６】カソードガス供給用ハーフプレート３の平面図
である。
である。
【図７】図６に示したカソードガス供給用ハーフプレー
ト３の反対側の面を示す平面図である。
ト３の反対側の面を示す平面図である。
【図８】従来の内部マニホールド方式の燃料電池に使用
されるガス分離板の斜視図である。
されるガス分離板の斜視図である。
１ 冷却プレート ２ ガス分離板 ３ ガス分離板 ４ 電池スタック ５ 第１の給排孔 ６ 第１の給排孔 ７ 第２の給排孔 ８ 第２の給排孔 １３ 第１の溝 １４ 第１の溝 １５ 第２の溝 １６ 第２の溝 １７ リブ １９ 貫通孔 ２０ 貫通孔 ２１ リブ ２３ 貫通孔 ２４ 貫通孔
Claims (7)
- 【請求項１】 積層された複数のプレートの各プレート
間に、セルを挟持した一対のガス分離板を介在して電池
スタックを構成すると共に、各セルに一方の反応ガスを
給排する第１の給排孔及び他方の反応ガスを給排する第
２の給排孔を電池スタック内を積層方向に貫通して設
け、 前記プレートの一方の面には前記第１の給排孔と連通す
る第１の溝を、他方の面には前記第２の給排孔と連通す
る第２の溝を形成し、 前記第１の溝を形成したプレートの隣のガス分離板のリ
ブ長手方向両端には、前記第１の溝と連通する連通孔を
電池スタック積層方向に貫通して設け、一方、前記第２
の溝を形成したプレートの隣のガス分離板のリブ長手方
向両端には、前記第２の溝と連通する連通孔を電池スタ
ック積層方向に貫通して設けたことを特徴とする燃料電
池。 - 【請求項２】 前記プレートは、セルを冷却する冷却媒
体を流通する冷却プレートであることを特徴とする請求
項１記載の燃料電池。 - 【請求項３】 前記第１の給排孔及び第２の給排孔は、
電池スタックの各コーナ部に設けられていることを特徴
とする請求項２記載の燃料電池。 - 【請求項４】 前記第１の給排孔は供給孔及び排出孔で
あり、供給孔は電池スタックの一のコーナ部にあり、排
出孔は前記供給孔と対向する対角線上の一のコーナ部に
あり、且つ、前記第２の給排孔は供給孔及び排出孔であ
り、供給孔は電池スタックの一のコーナ部にあり、排出
孔は前記供給孔と対向する対角線上の一のコーナ部にあ
ることを特徴とする請求項３記載の燃料電池。 - 【請求項５】 前記プレートに設けた各溝は、この溝と
連通する給排孔と略同等の幅であり、且つ、プレートの
一辺に沿って隣のコーナ部にある給排孔近くまで延設さ
れてガス蓄積部を構成していることを特徴とする請求項
３或いは請求項４記載の燃料電池。 - 【請求項６】 前記ガス分離板の長手方向両端には、隣
のプレートの溝の長手方向に沿って複数の貫通孔が略均
等に分散して設けられていることを特徴とする請求項３
乃至請求項５記載の燃料電池。 - 【請求項７】 前記第１の給排孔及び第２の給排孔は、
断面丸形であることを特徴とする請求項３乃至請求項６
記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5278087A JPH07135005A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5278087A JPH07135005A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135005A true JPH07135005A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17592461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5278087A Pending JPH07135005A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07135005A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005183141A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2006500743A (ja) * | 2002-09-20 | 2006-01-05 | パワーセル スヴェンスカ アーベー | 燃料電池 |
| JP2006169110A (ja) * | 1999-01-29 | 2006-06-29 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | オゾン発生装置用放電セル |
| JP2009179556A (ja) * | 1999-01-29 | 2009-08-13 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | オゾン発生装置用放電セル及びその放電セルを使用したオゾン発生装置 |
| JP2015195153A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | トヨタ車体株式会社 | 燃料電池 |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP5278087A patent/JPH07135005A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006169110A (ja) * | 1999-01-29 | 2006-06-29 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | オゾン発生装置用放電セル |
| JP2009179556A (ja) * | 1999-01-29 | 2009-08-13 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | オゾン発生装置用放電セル及びその放電セルを使用したオゾン発生装置 |
| JP2006500743A (ja) * | 2002-09-20 | 2006-01-05 | パワーセル スヴェンスカ アーベー | 燃料電池 |
| JP2010251329A (ja) * | 2002-09-20 | 2010-11-04 | Powercell Sweden Ab | 燃料電池 |
| US10020530B2 (en) | 2002-09-20 | 2018-07-10 | Powercell Sweden Ab | Fuel cell |
| JP2005183141A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP4486357B2 (ja) * | 2003-12-18 | 2010-06-23 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
| JP2015195153A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | トヨタ車体株式会社 | 燃料電池 |
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