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JPH02278667A - How to repair a fuel cell stack - Google Patents

How to repair a fuel cell stack

Info

Publication number
JPH02278667A
JPH02278667A JP1098429A JP9842989A JPH02278667A JP H02278667 A JPH02278667 A JP H02278667A JP 1098429 A JP1098429 A JP 1098429A JP 9842989 A JP9842989 A JP 9842989A JP H02278667 A JPH02278667 A JP H02278667A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit cell
damaged
gas
stack
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1098429A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Kondo
近藤 一夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP1098429A priority Critical patent/JPH02278667A/en
Publication of JPH02278667A publication Critical patent/JPH02278667A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、主としてシん酸液に電解質とする単位セル
の積層体からなる燃料電池スタックに損傷単位セルが発
生した場合、燃料電池スタック全分解せずに発電司能な
状態に修復する方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention provides a method for repairing the entire fuel cell stack when a damaged unit cell occurs in a fuel cell stack consisting of a stack of unit cells mainly using cynic acid as an electrolyte. It relates to a method of restoring the product to a state capable of generating power without disassembling it.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図は燃料電池スタックの一般的な構成を一つの単位
セルをその積層方向に拡大して示す概略側面図であシ、
溝付電極方式と呼ばれる単位セルを用いた場合を例に示
したものである。図にお一ハて、燃料電池スタック(以
下スタックと称する)10ば、膜数の単位セル1を積層
面にガス不透過性のカーボン板からなるセノくレート板
7,7を介在させて積層したものからなり、単位セル1
は電解質としてのりん酸液を保持したマトリックス2と
、その両側に配された酸化剤電極3および燃料電極へと
の積層体からなり、画電極6および4がガス透過性を有
するカーボン板からなる溝付電極基材5の反溝側の面に
電極触媒層6Aまたは4Aを担持したものからなり、電
極触媒層がマトリックス2の表面にVJ!着するよう配
されるとともに、一対の溝付電極基材5の溝が互いに直
交する方向に形成されてセパレート板と密着することに
ょシ、酸化剤通路6Aおよび燃料通路6Fが互いに直交
する方向く形成きれる。このように構成された単位セル
1の積層体は図示しない連結ボルトで連結された一対の
抑圧板8,8間に挟持して所定の締付荷重を加えること
によシスタック10が形成され、かつスタック10の側
面に気密に取り付けられた図示しない燃料ガスマニホー
ルドおよび酸化剤マニホールドを介して水素リッチな燃
料ガスが燃料通路6Fに、を気等の酸化剤ガスが酸化剤
通路6Aにそれぞれ供給され、燃料ガスおよび酸化剤ガ
スが電極基材5を透過して電極触媒層4Aまたは3Aに
供給されることにより発電反応が行われる。
FIG. 6 is a schematic side view showing the general configuration of a fuel cell stack with one unit cell enlarged in the stacking direction;
This example shows a case where a unit cell called a grooved electrode method is used. The figure shows a fuel cell stack (hereinafter referred to as a stack) 10 in which unit cells 1 of the same number of membranes are laminated with senolate plates 7, 7 made of gas-impermeable carbon plates interposed on the laminated surface. unit cell 1
consists of a laminate including a matrix 2 holding a phosphoric acid solution as an electrolyte, an oxidizer electrode 3 arranged on both sides of the matrix 2, and a fuel electrode, and the picture electrodes 6 and 4 are made of carbon plates having gas permeability. The electrode catalyst layer 6A or 4A is supported on the surface opposite to the grooves of the grooved electrode base material 5, and the electrode catalyst layer is VJ! on the surface of the matrix 2. The grooves of the pair of grooved electrode base materials 5 are formed in directions perpendicular to each other and are in close contact with the separate plates, and the oxidizer passage 6A and the fuel passage 6F are arranged in directions perpendicular to each other. Can be formed. The stack of unit cells 1 thus configured is sandwiched between a pair of suppressing plates 8, 8 connected by connecting bolts (not shown) and a predetermined tightening load is applied to form a system stack 10. Hydrogen-rich fuel gas is supplied to the fuel passage 6F, and oxidant gas such as gas is supplied to the oxidizer passage 6A through a fuel gas manifold and an oxidizer manifold (not shown) that are airtightly attached to the side surface of the stack 10. A power generation reaction is performed by the fuel gas and the oxidant gas passing through the electrode base material 5 and being supplied to the electrode catalyst layer 4A or 3A.

この種の燃料電池の発電反応は、反応ガス通路6Aおよ
び6Fに供給される酸化剤ガスおよび燃料ガスのガス圧
全互いに近い圧力範囲に保持して電解質で滴らされた電
極触媒層に供給することによって行われるものであり、
かつ分極現象を押さえて単位セルの発電電圧および発電
電流を効率よく取り出すために、各単位セルを所定の作
動温度例えば190℃に保持するとともに、電極基材5
のガス透過性を均一かつ良好に保つ工夫等がなされる。
In the power generation reaction of this type of fuel cell, the gas pressures of the oxidant gas and fuel gas supplied to the reaction gas passages 6A and 6F are maintained in pressure ranges close to each other and supplied to the electrode catalyst layer dripped with electrolyte. It is done by
In addition, in order to suppress the polarization phenomenon and efficiently extract the generated voltage and current of the unit cell, each unit cell is maintained at a predetermined operating temperature, for example, 190°C, and the electrode base material 5
Efforts are being made to maintain uniform and good gas permeability.

ところが、反応ガス圧に異常が生じて過大な差圧が単位
セルに加わったり、あるいは多数の単位セル間に過大な
流度差やガス供給量のアンバランスなどの運転条件の不
平衡が生ずると、単位セルの一部に発電反応の低下が生
じ、かつ特性が低下した単位セルに健全な単位セルの発
電電圧が加わり、著しい場合には特性が低下した単位セ
ルが逆電位となって単位セルの損傷が促進されるという
事態が発生する。
However, if an abnormality occurs in the reaction gas pressure and an excessive differential pressure is applied to the unit cell, or if an imbalance in operating conditions occurs such as an excessive flow rate difference or imbalance in gas supply amount between multiple unit cells. In some cases, the power generation reaction of a part of the unit cell has deteriorated, and the power generation voltage of a healthy unit cell is applied to the unit cell whose characteristics have deteriorated, and in severe cases, the unit cell whose characteristics have deteriorated has a reverse potential and the unit cell has deteriorated. A situation occurs in which damage to the material is accelerated.

損傷単位セルが発生した場合、従来技術ではスタック1
0を分解して損傷単位セルを新たな単位セルに交換する
か、あるいはスタックを分解せずに損傷単位セルに短絡
導体を接続し、健全な単位セルの発電電流のバイパス回
路を形成するなどの対策がとられるのが普通である。
When a damaged unit cell occurs, in the conventional technology, stack 1
0 and replace the damaged unit cell with a new unit cell, or connect a short circuit conductor to the damaged unit cell without disassembling the stack to form a bypass circuit for the generated current of the healthy unit cell. Usually, countermeasures are taken.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来方法のうち損傷単位セルを交換する方法ではスタッ
クの分解および再組立作業に多くの時間の人手を必要と
するために、発電運転に及ぼす影響が極めて太きいばか
シか、修復コストがかざむという欠点がある。一方、バ
イパス回路を形成する方法においては、腐食性の強いり
ん酸に耐えて大電流をバイパスする短絡導体を白金等の
貴金属を用いて形成する必要があシ、経済的不利益を招
くとともに、損傷した単位セルの反応ガス通路を閉塞し
て発電反応そのものを停止させる必要があシ、この閉塞
作業に多くの時間を必要とし、かつ反応ガスを完全には
遮断できないという問題が生ずる。
Among the conventional methods, the method of replacing damaged unit cells requires a lot of time and labor to disassemble and reassemble the stack, which has an extremely large impact on power generation operation and increases repair costs. There is a drawback. On the other hand, in the method of forming a bypass circuit, it is necessary to use a noble metal such as platinum to form a short-circuit conductor that can withstand highly corrosive phosphoric acid and bypass large currents, which causes economic disadvantage and It is necessary to stop the power generation reaction itself by blocking the reactant gas passage of the damaged unit cell, which requires a lot of time, and the problem arises that the reactant gas cannot be completely shut off.

この発明の目的は、損傷単位セルの発電停止や電流通路
の形成等の修復をスタックを分解せずに簡単かつ安価に
行う方法を得ることにある。
An object of the present invention is to provide a simple and inexpensive method for repairing damaged unit cells, such as stopping power generation and forming current paths, without disassembling the stack.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記課題を解決するために、この発明によれば、単位セ
ル複数個の積層体からなり損傷単位セルを含む燃料電池
スタックの修復方法であって、前記損傷単位セルの燃料
ガス通路および酸化剤通路に低融点金属全注入固化して
機械的補強を行い、しかる後補強された単位セルに相応
する厚みを有するガス不透過性の炭素板からなる導電性
間隔板を挿入して前記補強された単位セルを側方に押し
出して前記導電性間隔板に置き換えることとするか、あ
るいは単位セル榎数個の積層体からなり損傷単位セルを
含む燃料電池スタックの修復方法であって、前記損傷単
位セルの周縁部分を切除して空隙部を形成し、しかる後
切除された単位セルに相応する厚みを有するガス不透過
性の炭素板からなる導電性間隔板を前記空隙中に押し込
み前記損傷単位セルを包囲するシール部を兼ねた導電路
を形成することとする。
In order to solve the above problems, according to the present invention, there is provided a method for repairing a fuel cell stack including a stacked body of a plurality of unit cells and including a damaged unit cell, the fuel gas passage and the oxidizer passage of the damaged unit cell. A low melting point metal is completely injected into the cell and solidified to provide mechanical reinforcement, and then a conductive spacing plate made of a gas-impermeable carbon plate having a thickness corresponding to the reinforced unit cell is inserted to form the reinforced unit. A method for repairing a fuel cell stack consisting of a stack of several unit cells and including a damaged unit cell, in which the cell is pushed out to the side and replaced with the conductive spacer plate, A gap is formed by cutting off the peripheral edge portion, and then a conductive spacing plate made of a gas-impermeable carbon plate having a thickness corresponding to the cut unit cell is pushed into the gap to surround the damaged unit cell. A conductive path that also serves as a seal is formed.

〔作用〕[Effect]

上記手段において、損傷単位セルの反応ガス通路に低融
点合金材を注入固化して機械的補強を行った後、ガス不
透過性の導電性間隔板で補強された損傷単位セルを側方
に押し出して導電性間隔板に置き換えるよう構成したこ
とによシ、押圧板によシ積層面に刃口わる締付荷重全敗
シ除くだけでスタックを分解することなく損傷単位セル
全安価かつ剛性を有するカーボン板からなる導電性間隔
板に置き換えることが可能になシ、かつ導電性間隔板に
よって耐食性の高い導電路を形成することができる。
In the above method, after mechanically reinforcing the low melting point alloy material by injecting and solidifying it into the reaction gas passage of the damaged unit cell, the damaged unit cell reinforced with a gas-impermeable conductive spacer is pushed out laterally. By replacing the stack with a conductive spacer plate, the pressure plate can be used to completely eliminate the clamping load on the laminated surface, without having to disassemble the stack. It is possible to replace the conductive spacer plate with a conductive spacer plate, and the conductive spacer plate can form a conductive path with high corrosion resistance.

また、損傷単位セルの周縁部分を所定の幅で切シ取って
故障単位セルを包囲する空隙を形成し、この空隙にガス
不透過性のカーボン板からなる導電性間隔板を挿入して
シール部を兼ねた導電路を形成した場合には、損傷単位
セルへのガス遮断と電流のバイパス通路とをガスシール
性および耐食性の高いカーボン板によって同時に形成す
ることが可能とをシ、スタックの分解や高価な接続導体
の使用を回避して修復を簡単、確実、かつ安価に行うこ
とができる。
Additionally, a gap surrounding the failed unit cell is formed by cutting off the peripheral edge of the damaged unit cell to a predetermined width, and a conductive spacing plate made of a gas-impermeable carbon plate is inserted into this gap to form a seal. In the case of forming a conductive path that also serves as a conductive path, it is possible to simultaneously form a gas cutoff to the damaged unit cell and a current bypass path using a carbon plate with high gas sealing properties and corrosion resistance. Repairs can be performed easily, reliably, and inexpensively by avoiding the use of expensive connecting conductors.

〔実施例〕〔Example〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。 The present invention will be explained below based on examples.

第1A図および第1B図はこの発明の実施例方法の互い
に異なる状態を示す燃料電池スタックの側面図であシ、
溝付電極方式の単位セルのうち損傷単位セル全積層方向
に拡大して示したものである。図において、一対の押圧
板8,8間に所定の締付荷重によシ押圧挟持されたスタ
ック10の損傷した単位セル1Aには、図示しないマニ
ホールドを取シ外した状態で第1A図に示すようにその
酸化剤通路6A、燃料ガス通路6Fそれぞれに加熱溶融
した低融点合金11を注入し、冷却固化することによシ
、損傷単位セル1Aのセパレート板7.7に接した面側
に互いに直交する方向に形成された溝内には固化した低
融点合金が充填され、ガス透過性を保持するために比較
的柔軟なカーボン材で構成される電極基材5が機械的に
補強てれる。使用する低融点合金としては、融点が10
0℃以下の温度ヒーーズ拐、または融点100℃以下の
低流はんだ材が適しており、スタック10の図示し雇い
冷却板に上記融点を超える温度の冷却媒体を流して損傷
単位セルを予熱した状態で加熱溶融した低融点合金を反
応ガス通路に注入し、冷却固化することにより、単位セ
ルの機械的強度が向上する。したがって、抑圧板8,8
の連結ボルトをゆるめ、損傷単位セル1人に加わる荷重
をその上側に位置する単位セルおよび抑圧板の自重のみ
に軽減してやれば、補強された損傷単位セルを側方に押
し出すことが可能になる。
1A and 1B are side views of a fuel cell stack showing different states of the embodiment method of the present invention,
This is an enlarged view of a damaged unit cell of a grooved electrode type unit cell in the entire stacking direction. In the figure, the damaged unit cell 1A of the stack 10, which is pressed between a pair of press plates 8 and 8 by a predetermined tightening load, is shown in FIG. 1A with a manifold (not shown) removed. By injecting the heated and melted low melting point alloy 11 into each of the oxidizer passage 6A and the fuel gas passage 6F, and cooling and solidifying it, the surfaces of the damaged unit cell 1A in contact with the separate plates 7.7 are mutually bonded. The grooves formed in the orthogonal directions are filled with a solidified low melting point alloy, and the electrode base material 5 made of a relatively flexible carbon material is mechanically reinforced to maintain gas permeability. The low melting point alloy used has a melting point of 10
A heat sink at a temperature of 0°C or lower or a low-flow solder material with a melting point of 100°C or lower is suitable, and the damaged unit cell is preheated by flowing a cooling medium at a temperature exceeding the above melting point through the illustrated cooling plate of the stack 10. The mechanical strength of the unit cell is improved by injecting the heated and melted low melting point alloy into the reaction gas passage and cooling and solidifying it. Therefore, the suppression plates 8, 8
By loosening the connecting bolts and reducing the load applied to one damaged unit cell to only the weight of the unit cell and suppression plate located above it, it becomes possible to push the reinforced damaged unit cell to the side.

実施例方法では第1B図に示すように、単位セルとほぼ
等しい厚みを有するガス不透過性の炭素板からなる導電
性間隔板12が損傷単位セル1Aの押し出し方向に複数
分割された短冊状の間隔板12A、12Bとして複数分
割されてその剛性が高められ、その端面にカーボン系充
填材を含む接着剤を塗布した状態で押し出し方向に均等
に荷重を訓えつつまず間隔板12Aを押し込み、つぎに
間隔板12Bを押し込むという手順で損傷単位セルを順
次側方に押し出し、導電性間隔板に置き換える。このよ
うにして損傷単位セルが導電性間隔板12に置き換えら
れたスタック10は、短絡導体によるバイパス回路を設
けることなく例えばセパレート板7と同質の導電性間隔
板12によって電流通路が形成されるとともに、接着剤
層16によって気密に結合されたガスシール部が形成さ
れるので、スタックを分解することなく信頼性の高い修
復全容易に行うことができる。
In the embodiment method, as shown in FIG. 1B, a conductive spacing plate 12 made of a gas-impermeable carbon plate and having a thickness almost equal to that of the unit cell is divided into a plurality of strips in the extrusion direction of the damaged unit cell 1A. The spacer plates 12A and 12B are divided into a plurality of pieces to increase their rigidity, and with an adhesive containing a carbon-based filler applied to the end face, the spacer plate 12A is first pushed in while applying a load evenly in the extrusion direction, and then the spacer plate 12A is pushed in. The damaged unit cells are successively pushed out to the side by pushing the spacing plate 12B in, and replaced with a conductive spacing plate. In the stack 10 in which the damaged unit cells are replaced with the conductive spacer plates 12 in this way, a current path is formed by the conductive spacer plate 12 of the same quality as the separate plate 7, for example, without providing a bypass circuit using a short-circuit conductor. Since the adhesive layer 16 forms a hermetically bonded gas seal, reliable repairs can be easily made without disassembling the stack.

なお、損傷単位セル1Aが積層□体の下部に位置して加
わる荷重が大きく、短冊状の間隔板12A。
In addition, the damaged unit cell 1A is located at the lower part of the laminated body, and the load applied thereto is large, and the spacer plate 12A is in the form of a strip.

12B等の機械的強度だけでは押し出しが困難な場合、
損傷単位セルに接する間隔板12Ak長い金属板からな
る押し出し治具に置きかえ、その両端に荷重を加えて押
し出しを行うよう構成してよく、こうすることによって
間隔板12B等は金属板によって確保された空隙に自ら
を押し込むだけの荷重ですむことになり、置き換え作業
を容易、化することができる。
When it is difficult to extrude only with mechanical strength such as 12B,
The spacing plate 12A in contact with the damaged unit cell may be replaced with an extrusion jig made of a long metal plate, and the extrusion may be performed by applying a load to both ends of the extrusion jig. Since the load is only required to push itself into the gap, the replacement work can be simplified and simplified.

第2A図はこの発明の異なる実施例を示す側面図、M2
B図は第2A図における損傷単位セル部分の平面図であ
る。図において、1Bは周縁部分が所定の幅で切除され
た損鳩セルであり、周縁部分の切除は単位セルの周縁部
分全単位セルの厚みの数倍程度9例えば1ONn程度の
幅で切除できるカッター等を用いて行われる。また、周
縁部分が切除されたあとの空隙中には前述の実施例で使
用したものと同じ材質の炭素板からなる台形状(または
短冊状)の導電性間隔板15A、15B、15C,15
Dが第2B図に示すように額縁状に組み合わせた状態で
挿入され、互いの接合面が接着剤層16で気密に接着さ
れ、一対の抑圧板8,8間に抑圧挟持されたスタックが
形成される。
FIG. 2A is a side view showing a different embodiment of the invention, M2
Figure B is a plan view of the damaged unit cell portion in Figure 2A. In the figure, 1B is a defective cell whose peripheral edge part has been cut to a predetermined width, and the peripheral edge part can be cut out by a cutter that can cut the peripheral edge part of the unit cell to a width several times the thickness of the entire unit cell, for example, about 1ONn. etc. is used. In addition, in the gap after the peripheral portion has been cut off, there are trapezoidal (or strip-shaped) conductive spacer plates 15A, 15B, 15C, and 15 made of carbon plates made of the same material as that used in the previous embodiment.
D are inserted in a frame-like combination as shown in FIG. 2B, and their joint surfaces are airtightly adhered with an adhesive layer 16, forming a stack that is pressed and sandwiched between a pair of suppressing plates 8, 8. be done.

このような方法で修復作業を行うことにより、額縁状の
導電性間隔板15によって切除後の損傷単位セル1Bは
その周縁部がガスシールされて発電反応を完全に停止す
ると同時に、一対のセパレート板7,7が導電性間隔板
15によって導電接続された電流のバイパス通路が形成
されるので、発電電流はマトリックスによって電極間が
絶縁された状態の単位セルIB’に迂回して導電性間隔
板15によるバイパス通路金離れ、残存した損傷単位セ
ル1Bに影響されることなく発電を行うことができる。
By carrying out the repair work in this manner, the damaged unit cell 1B after removal is gas-sealed at its peripheral edge by the frame-shaped conductive spacer plate 15, completely stopping the power generation reaction, and at the same time, the pair of separate plates 7 and 7 are conductively connected by the conductive spacer plate 15 to form a current bypass path, so that the generated current detours to the unit cell IB' where the electrodes are insulated by the matrix and passes through the conductive spacer plate 15. Due to the separation of the bypass passage, power generation can be performed without being affected by the remaining damaged unit cell 1B.

また、損傷単位セル1Bは電解質を包蔵したままの状態
であるが、導電性間隔板15がセパレート板7などと同
じ炭素板で構成されているために、腐食されることなく
その導電性能およびシール性能を維持することができ、
したがってスタックを分解することなく信頼性の高い修
復を容易に実施することができる。
In addition, although the damaged unit cell 1B still contains electrolyte, since the conductive spacer plate 15 is made of the same carbon plate as the separate plate 7, etc., its conductive performance and seal are not corroded. performance can be maintained,
Therefore, reliable repair can be easily performed without disassembling the stack.

なお、単位セルが溝付セパレート板を有する場合、互い
に対向する導電性間隔板15Aと15Bまたは15Cと
15Dが隣接する単位セルに接する面に酸化剤通路′−
!たは燃料ガス通路をあらかじめ形成しておくことによ
り、隣接する単位セルの発電性能を阻害することなく修
復を行うことができる。この場合、損傷単位セルの端面
と導電性間隔板の端面とはカーボン系接着剤層16によ
って気密に接着する必要があることはいうまでもないこ
とである。
In addition, when the unit cell has a grooved separate plate, an oxidizing agent passage '-
! Alternatively, by forming the fuel gas passage in advance, repair can be performed without impairing the power generation performance of adjacent unit cells. In this case, it goes without saying that the end face of the damaged unit cell and the end face of the conductive spacer plate must be airtightly adhered to each other by the carbon adhesive layer 16.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は前述のように、損傷単位セルに低融点合金材
を注入固化して機械的に強化した後、その厚みに相応し
たガス不透過性の炭素板からなる導電性間隔板を押し込
んで損傷単位セルと置き換えるよう構成した。その結果
、スタックを分解することなく損傷単位セルを排除して
耐食性の優れた導電性間隔板による導電路兼ガスシール
部を形成でき、したがって白金板を用いた電流のバイパ
ス通路が不要に1なるとともに、反応ガス通路の遮断が
不完全なことによって生ずる損傷の促進などの問題点が
ほぼ完全に回避され、したがって信頼性の高い16復を
簡単かつ経済的にも有利に行うことができる。
As mentioned above, this invention is made by injecting and solidifying a low melting point alloy material into a damaged unit cell to mechanically strengthen it, and then inserting a conductive spacer made of a gas-impermeable carbon plate corresponding to the thickness of the damaged unit cell. It was configured to replace the unit cell. As a result, damaged unit cells can be eliminated without disassembling the stack, and a conductive path and gas seal can be formed using conductive spacing plates with excellent corrosion resistance, thus eliminating the need for a current bypass path using a platinum plate. At the same time, problems such as accelerated damage caused by incomplete blocking of the reaction gas passages are almost completely avoided, and therefore highly reliable 16-cycle operation can be carried out simply and economically.

また、損傷単位セルの周縁部全所定の幅で切除した跡の
空間部に導電性間隔板を挿入して額縁状のシール部およ
び導電路を形成するよう構成したその結果、スタックを
分解することなく損傷単位セルへのガス遮断と電流のバ
イパス通路と全同時かつ確実に行うことが可能となり、
信頼性の高い・1じ復をよシ簡単かつ確実に行うことが
できる。
In addition, a conductive spacing plate is inserted into the space left by cutting the entire peripheral edge of the damaged unit cell to a predetermined width to form a frame-shaped seal and a conductive path.As a result, the stack can be disassembled. This makes it possible to simultaneously and reliably shut off the gas to the damaged unit cell and bypass the current.
Highly reliable one-time recovery can be performed easily and reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1A図および第1B図はこの発明の実施例力法の互い
に異なる状態を示す側面図、第2A図および第2B図は
この発明の異なる実施例方法全71<す側面図および要
部の平面図、第3図は燃料電池スタックの一般的構成を
示す概略側面図である。 1・・・単位セル、1A・・・損傷単位セル、1B・・
・周縁部が切除式れた損傷単位セル、2・・・マトリッ
クス、6,4・・・電極、6A、6F・・・反応ガス通
路、7・・・セパレート板、10・・・燃料電池スタッ
ク、11・・・低融点合金、12.15・・・導電性間
隔板、181a面 uZA図 竿+jB図 挑2E図 /n坤a咋孕、?1ス9 、v 7 第3図
1A and 1B are side views showing mutually different states of the embodiment of the method of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are side views and plan views of essential parts of the different embodiments of the method of the present invention. 3 are schematic side views showing the general configuration of a fuel cell stack. 1...Unit cell, 1A...Damaged unit cell, 1B...
・Damaged unit cell with peripheral edge removed, 2... Matrix, 6, 4... Electrode, 6A, 6F... Reactant gas passage, 7... Separate plate, 10... Fuel cell stack , 11...Low melting point alloy, 12.15...Conductive spacing plate, 181a side UZA figure rod + jB figure challenge 2E figure/n 咋孕, ? 1st 9, v 7 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)単位セル複数個の積層体からなり損傷単位セルを含
む燃料電池スタックの修復方法であって、前記損傷単位
セルの燃料ガス通路および酸化剤通路に低融点金属を注
入固化して機械的補強を行い、しかる後補強された単位
セルに相応する厚みを有するガス不透過性の炭素板から
なる導電性間隔板を挿入して前記補強された単位セルを
側方に押し出して前記導電性間隔板に置き換えることを
特徴とする燃料電池スタックの修復方法。 2)単位セル複数個の積層体からなり損傷単位セルを含
む燃料電池スタックの修復方法であって、前記損傷単位
セルの周縁部分を切除して空隙部を形成し、しかる後切
除された単位セルに相応する厚みを有するガス不透過性
の炭素板からなる導電性間隔板を前記空隙中に押し込み
前記損傷単位セルを包囲するシール部を兼ねた導電路を
形成することを特徴とする燃料電池スタックの修復方法
[Scope of Claims] 1) A method for repairing a fuel cell stack consisting of a stack of a plurality of unit cells and including a damaged unit cell, the method comprising injecting a low melting point metal into a fuel gas passage and an oxidant passage of the damaged unit cell. After solidifying and mechanically reinforcing, a conductive spacing plate made of a gas-impermeable carbon plate having a thickness corresponding to the reinforced unit cell is inserted to push the reinforced unit cell laterally. A method for repairing a fuel cell stack, the method comprising: replacing the electrically conductive spacer plate with the conductive spacer plate. 2) A method for repairing a fuel cell stack consisting of a laminate of a plurality of unit cells and including a damaged unit cell, the method comprising: cutting off a peripheral portion of the damaged unit cell to form a void, and then removing the removed unit cell. A fuel cell stack characterized in that a conductive spacer plate made of a gas-impermeable carbon plate having a thickness corresponding to the above is pushed into the gap to form a conductive path that also serves as a seal portion surrounding the damaged unit cell. How to repair.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005509260A (en) * 2001-11-07 2005-04-07 インテリジェント エナジー リミテッド Fuel cell flow field plate
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