JPS61193376A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS61193376A JPS61193376A JP60033249A JP3324985A JPS61193376A JP S61193376 A JPS61193376 A JP S61193376A JP 60033249 A JP60033249 A JP 60033249A JP 3324985 A JP3324985 A JP 3324985A JP S61193376 A JPS61193376 A JP S61193376A
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- JP
- Japan
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- cell
- current
- bus bar
- current collector
- fuel cell
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
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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
- H01M8/2404—Processes or apparatus for grouping fuel cells
-
- 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
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (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】
［発明の技術分野］
本発明は燃料電池に係り、特に電池運転起動停止時のヒ
ートサイクルで発生する電流線と集電板の電流取り出し
端子との接続部に生じる曲げ応力を緩和し得るようにし
た燃料電池に関する。
ートサイクルで発生する電流線と集電板の電流取り出し
端子との接続部に生じる曲げ応力を緩和し得るようにし
た燃料電池に関する。
［発明の技術的背景］
従来、燃料の有している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
の燃料電池は通常、電解質を挾んで一対のガス拡散電極
を配置するとともに、一方の電極の背面に水素等の燃料
ガスを接触させ、また他方の背面に酸素等の酸化剤ガス
を接触させ、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ことができ
るものである。
ギーに変換する装置として燃料電池が知られている。こ
の燃料電池は通常、電解質を挾んで一対のガス拡散電極
を配置するとともに、一方の電極の背面に水素等の燃料
ガスを接触させ、また他方の背面に酸素等の酸化剤ガス
を接触させ、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ことができ
るものである。
第３図は、この種の従来の燃料電池の構成を示す部分縦
断面図である。図において、１は積層セルであり、酸化
剤ガスである空気の流通路および燃料ガスである水素の
流通路を有する一対のガス拡散電極間に電解質を保持す
るマトリックスを配設して成る単位セルを複数個積層し
て形成される。
断面図である。図において、１は積層セルであり、酸化
剤ガスである空気の流通路および燃料ガスである水素の
流通路を有する一対のガス拡散電極間に電解質を保持す
るマトリックスを配設して成る単位セルを複数個積層し
て形成される。
また、この積層セル１はその上下が電流取り出し端子５
を有する集電板２で挾みこまれ、さらにその上下に配置
された締付金具３により積層方向に締付固定して燃料電
池本体が形成されている。さらに、このように積層した
燃料電池本体に空気及び水素を供給及び排気するものと
して燃料電池本体の側面にマニホールド４を固着し、各
単位セルに一括して空気及び水素を供給、排出するよう
に構成している。
を有する集電板２で挾みこまれ、さらにその上下に配置
された締付金具３により積層方向に締付固定して燃料電
池本体が形成されている。さらに、このように積層した
燃料電池本体に空気及び水素を供給及び排気するものと
して燃料電池本体の側面にマニホールド４を固着し、各
単位セルに一括して空気及び水素を供給、排出するよう
に構成している。
［背景技術の問題点］
ところで、上述したような従来の燃料電池において、出
力電流は銅板等の金属板からなる電流線（以下、ブスバ
ーと称する）６を電流取出し端子５に第３図に示す如く
ボルト７等で接続して取り出される。この燃料電池の運
転温度は通常２００℃程度であるが、多数の単位セルを
積層した場合、電池の運転起動停止時に生じるヒートサ
イクルにより積層セル１とブスバー６の伸縮が多大にな
るため電流線６と集電板２の電流取り出し端子５との接
続部に応力が生じ、その結果上記接続部のボルト７等に
ゆるみが発生して接触不良が生じる。
力電流は銅板等の金属板からなる電流線（以下、ブスバ
ーと称する）６を電流取出し端子５に第３図に示す如く
ボルト７等で接続して取り出される。この燃料電池の運
転温度は通常２００℃程度であるが、多数の単位セルを
積層した場合、電池の運転起動停止時に生じるヒートサ
イクルにより積層セル１とブスバー６の伸縮が多大にな
るため電流線６と集電板２の電流取り出し端子５との接
続部に応力が生じ、その結果上記接続部のボルト７等に
ゆるみが発生して接触不良が生じる。
これにより、安定した電池出力を取り出すことができな
いばかりでなく、接触不良が大きければ長時間低負荷運
転となり電池に許容最大電圧〈約０．８Ｖ）以上が生じ
て電池の性能劣化をもたらす等の問題がある。また、銅
板等を用いたブスバー６の代りに耐熱性の絶縁ケーブル
を使用すれば、上記のヒートサイクル時のスタック収縮
で生じる電流取り出し部の接触不良等のトラブルは取り
除けるが、その反面コストが非常に高くなる等の問題が
ある。
いばかりでなく、接触不良が大きければ長時間低負荷運
転となり電池に許容最大電圧〈約０．８Ｖ）以上が生じ
て電池の性能劣化をもたらす等の問題がある。また、銅
板等を用いたブスバー６の代りに耐熱性の絶縁ケーブル
を使用すれば、上記のヒートサイクル時のスタック収縮
で生じる電流取り出し部の接触不良等のトラブルは取り
除けるが、その反面コストが非常に高くなる等の問題が
ある。
［発明の目的］
本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は、電池運転起動停止時のヒートサイク
ルで発生するブスバーと集電板の電流取り出し端子との
接続部に生じる応力を緩和することが可能な信頼性の高
いかつ安価な燃料電池を提供することにある。
ので、その目的は、電池運転起動停止時のヒートサイク
ルで発生するブスバーと集電板の電流取り出し端子との
接続部に生じる応力を緩和することが可能な信頼性の高
いかつ安価な燃料電池を提供することにある。
［発明の概要コ
上記目的を達成するために本発明では、燃料ガスおよび
酸化剤ガスが流通する燃料ガス流通路および酸化剤ガス
流通路を有する一対のガス拡散電極間に電解質を保持す
るマトリックスを配設してなる単位セルを複数個積層し
て積層セルを形成し、かつこの積層セルの上下を電流取
り出し端子を有する集電板で挾みこみ、さらにその上下
に配置された締付金具により積層方向に締付固定して燃
料電池本体を形成し、かつ上記電流取り出し端子にブス
バーを接続し、上記ブスバー自体にばね構造を持たせて
成ることを特徴とする。
酸化剤ガスが流通する燃料ガス流通路および酸化剤ガス
流通路を有する一対のガス拡散電極間に電解質を保持す
るマトリックスを配設してなる単位セルを複数個積層し
て積層セルを形成し、かつこの積層セルの上下を電流取
り出し端子を有する集電板で挾みこみ、さらにその上下
に配置された締付金具により積層方向に締付固定して燃
料電池本体を形成し、かつ上記電流取り出し端子にブス
バーを接続し、上記ブスバー自体にばね構造を持たせて
成ることを特徴とする。
［発明の実施例］
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は、本発明による燃料電池の構成例を示す部
分縦断面図である。但し図において第３図と同一部分に
は同一符号を付して示している。□ 本実施例では、積層セル１をその上下から電流取り出し
端子５を有する集電板２ではさみ込んで成る燃料電池本
体において、上記電流取り出し端子５に接続するブスバ
ー６の一部をフレキシブルとしてばね構造部８を設ける
ものである。この場合、ブスバー６は定格出力電流に十
分耐え得る断面積を有する銅等の金属板で、ばね構造部
８を持つ様に加工しである。また上記ブスバー６はマニ
ホールド４と接触しない様にマニホールド４に固定され
た耐□熱性及び絶縁性支え９で、熱伸縮してもスライド
可能な程度に固定している。さらに、上記ブスバー６と
電流取り出し端子５は締付ボルト７等で接続してい”る
。
る。第１図は、本発明による燃料電池の構成例を示す部
分縦断面図である。但し図において第３図と同一部分に
は同一符号を付して示している。□ 本実施例では、積層セル１をその上下から電流取り出し
端子５を有する集電板２ではさみ込んで成る燃料電池本
体において、上記電流取り出し端子５に接続するブスバ
ー６の一部をフレキシブルとしてばね構造部８を設ける
ものである。この場合、ブスバー６は定格出力電流に十
分耐え得る断面積を有する銅等の金属板で、ばね構造部
８を持つ様に加工しである。また上記ブスバー６はマニ
ホールド４と接触しない様にマニホールド４に固定され
た耐□熱性及び絶縁性支え９で、熱伸縮してもスライド
可能な程度に固定している。さらに、上記ブスバー６と
電流取り出し端子５は締付ボルト７等で接続してい”る
。
次に、上記のように構成した燃料電池において、燃料電
池の運転温度は、通常２００℃程度であるため多数の単
位セルを積層した場合、電池の運転起動停止時に伴うヒ
ートサイクルにより、積層゛セル１及びブスバー６に熱
伸縮が生じるが、その伸縮差はバネ構造部８により吸収
され、電流取り出し端子５とブスバー６の接続部に生じ
る応力を取り除くことができる。
池の運転温度は、通常２００℃程度であるため多数の単
位セルを積層した場合、電池の運転起動停止時に伴うヒ
ートサイクルにより、積層゛セル１及びブスバー６に熱
伸縮が生じるが、その伸縮差はバネ構造部８により吸収
され、電流取り出し端子５とブスバー６の接続部に生じ
る応力を取り除くことができる。
次に、本発明の他の実施例について第２図（ａ）６一
及び（ｂ）を用いて説明する。なお、図において第３図
及び第１図と同一部分には同一符号を付してその説明を
省略する。
及び第１図と同一部分には同一符号を付してその説明を
省略する。
本実施例では、ブスバーをマニホールド４との固定部に
おいて、第２図（ａ ＞に示す如く、上部ブスバー１０
と下部ブスバー１１に分割し、両者をヒートサイクルで
生じる伸縮量以上の長さではり合わせて、耐熱性、絶縁
性の支え９によりばね１２を介してスライド可能な程度
に締付固定している。また、上記スライド構造が作動し
易いように、電流端子取り出し口を第２図（ｂ）に示す
如く集電板側面に設けている。
おいて、第２図（ａ ＞に示す如く、上部ブスバー１０
と下部ブスバー１１に分割し、両者をヒートサイクルで
生じる伸縮量以上の長さではり合わせて、耐熱性、絶縁
性の支え９によりばね１２を介してスライド可能な程度
に締付固定している。また、上記スライド構造が作動し
易いように、電流端子取り出し口を第２図（ｂ）に示す
如く集電板側面に設けている。
次に、上記の様に構成した燃料電池において、燃料電池
の運転起動停止時に伴なうヒートサイクルが生じた場合
、積層セル１、上部ブスバー１０及び下部ブスバー１１
に熱伸縮が生じるが、その伸縮差は上記上部ブスバー１
０と下部ブスバー１１がスライドすることによって吸収
され、電流取り出し端子５とブスバー６の接続部に生じ
る応力を前述同様に取り除くことができる。
の運転起動停止時に伴なうヒートサイクルが生じた場合
、積層セル１、上部ブスバー１０及び下部ブスバー１１
に熱伸縮が生じるが、その伸縮差は上記上部ブスバー１
０と下部ブスバー１１がスライドすることによって吸収
され、電流取り出し端子５とブスバー６の接続部に生じ
る応力を前述同様に取り除くことができる。
［発明の効果コ
以上説明したように本発明によれば、燃料ガスおよび酸
化剤ガスが流通する燃料ガス流通路および酸化剤ガス流
通路を有する一対のガス拡散電極間に電解質を保持する
マトリックスを配設してなる単位セルを複数個積層して
積層セルを形成し、かつこの積層セルの上下を電流取り
出し端子を有する集電板で挾み込み、さらにその上下に
配置された締付金具により積層方向に締付固定して燃料
電池本体を形成し、かつ上記電流取り出し端子にブスバ
ーを接続して構成し、上記ブスバー自体にばね構造を持
たせるようにしたので、電池の運転起動停止時に伴なう
ヒートサイクルで発生するブスバーと集電板の電流取出
し端子との接続部に生じる応力を吸収して緩和すること
が可能な極めて信頼性の高い安価な燃料電池が提供でき
る。
化剤ガスが流通する燃料ガス流通路および酸化剤ガス流
通路を有する一対のガス拡散電極間に電解質を保持する
マトリックスを配設してなる単位セルを複数個積層して
積層セルを形成し、かつこの積層セルの上下を電流取り
出し端子を有する集電板で挾み込み、さらにその上下に
配置された締付金具により積層方向に締付固定して燃料
電池本体を形成し、かつ上記電流取り出し端子にブスバ
ーを接続して構成し、上記ブスバー自体にばね構造を持
たせるようにしたので、電池の運転起動停止時に伴なう
ヒートサイクルで発生するブスバーと集電板の電流取出
し端子との接続部に生じる応力を吸収して緩和すること
が可能な極めて信頼性の高い安価な燃料電池が提供でき
る。
第１図は本発明の一実施例を示す部分縦断面図、第２図
（ａ ）および（ｂ）は本発明の他の実施例を示す部分
縦断面図および部分平面図、第３図は従来の燃料電池を
示す部分縦断面図である。 １・・・積層セル、２・・・集電板、３・・・締付金具
、５・・・電流取り出し端子、６・・・ブスバー、８・
・・バネ構造部、１２・・・ばね。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 第２図 （ａ）
（ａ ）および（ｂ）は本発明の他の実施例を示す部分
縦断面図および部分平面図、第３図は従来の燃料電池を
示す部分縦断面図である。 １・・・積層セル、２・・・集電板、３・・・締付金具
、５・・・電流取り出し端子、６・・・ブスバー、８・
・・バネ構造部、１２・・・ばね。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 第２図 （ａ）
Claims (2)
- （１）燃料ガスおよび酸化剤ガスが流通する燃料ガス流
通路および酸化剤ガス流通路を有する一対のガス拡散電
極間に電解質を保持するマトリックスを配設して成る単
位セルを複数個積層して積層セルを形成し、かつこの積
層セルの上下を電流取り出し端子を有する集電板で挾み
込み、さらにその上下に配置された締付金具により積層
方向に締付固定して燃料電池本体を形成し、かつ前記電
流取り出し端子に電流線を接続し、前記電流線自体にば
ね構造を持たせて成ることを特徴とする燃料電池。 - （２）特許請求の範囲第（１）項に記載のものにおいて
、定格出力電流に十分耐え得る断面積を有する銅等の金
属板にばね加工を施した電流線を配置したことを特徴と
する燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033249A JPS61193376A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033249A JPS61193376A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193376A true JPS61193376A (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=12381212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60033249A Pending JPS61193376A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193376A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005339969A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2007165286A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Hyundai Motor Co Ltd | 燃料電池スタック構造 |
| KR100883246B1 (ko) | 2007-10-22 | 2009-02-10 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 스택용 전기 인출장치 |
| US9882225B2 (en) | 2014-10-15 | 2018-01-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Current collector for fuel cell, fuel cell stack, fuel cell system, and method of manufacturing fuel cell system |
| EP3301739A1 (en) * | 2016-09-28 | 2018-04-04 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corporation | Fuel cell module |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58166677A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池用端子装置 |
-
1985
- 1985-02-21 JP JP60033249A patent/JPS61193376A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58166677A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池用端子装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4626184B2 (ja) * | 2004-05-26 | 2011-02-02 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池 |
| JP2007165286A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Hyundai Motor Co Ltd | 燃料電池スタック構造 |
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| US10454127B2 (en) | 2016-09-28 | 2019-10-22 | Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation | Fuel cell module |
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