JPS61273873A - 燃料電池 - Google Patents

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】 □ ＋−，［発明の利用分野〕 、、　　　　　　　本発明は、単電池を積層してなる燃
料電池におい゛、 □゛・　　　　　　て、積層した各単電池間を密封連結
し、かつ、電池々１ １　　　　　　間の接触部電気抵抗をなくすように押圧
した状態で、１嘱− □、゛　　　　　　電池積層をバンド締縛した構造に関
するものである。

゛〔発明の背景〕 ・、　　　　　　　電解質を含んだイオン交換膜を挟ん
で対向するア□ ″　　　　　　ノード電極側（メタノール極）から燃料
液を供給し、カソード電極（空気極）側から空気（ｏ２
）を供給して発電するメタノール燃料電池は液体燃料の
もつ化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する装
置であるため、発電効果が高く、騒音や廃ガスなどの問
題が少なく、可搬でき、燃料の供給で連続した発電が可
能、等の理由から、家庭用あるいは、産業用電源として
広い用途が期待されている。二のメタノール燃料電池は
開発中で、その構造を以下に説明す）・ 現在のメタノール電池の集電板の燃料極側の一例を第６
図に示す、ゴム枠体２の溝部にカーボンセパレータ１が
嵌合してあり、ゴム枠体には燃料を供給する口３．その
流路４、溝５、カーボンセパレータからの液め排出溝６
．排出ロア、第７図に集電板の空気極側の一例を示す、
空気供給口８、供給溝９゜カーボンセパレータからの空
気排出口１０．第８図に第６図の矢印の断面形状を示し
た。カーボンセパレータは記号■側が燃料供給極側■側
が空気供　　　　　”給極側である。第９図は左からカ
ーボンセパレータ（集電体）１、ガスケット（１）　（
２）　、　１　ａ、　１４．カ−′　　　　　ソード電
極（空気極）１５．電解質を含んだイオン交暑 大（換膜１６．アノード電極（メタノール液極）１７．
ガζ、′ スケット（１）　、　（２）　、　１３．１４．カボン
セバレー、・′・ 、ミ１１．　　　　夕（集電体）１と積層して、単電池
を構成する一例を、１、“（、示５たものであ６・燃料
（ゝ＃／−ＪＬＩ液）１１−１供゛１：゛ゝ・　　　　
結目３より、流路４．溝５と矢印の様に流れ、カー・；
哀 ′・５　　　　ボンセパレータの溝に沿って上昇し、上
部の溝６゜□、・ ９．。、　　　　排出ロアに流出する。空気１２は供給
口８より流下−シて、カーボンセパレータ溝を通り下部
排出溝１０゛、゛ ５、□　　　　より放出する。

９゛、パ 、′、　　　　　　　これら単電池を積層した状態を第
１０図に示す。

゛　　　　　積層するには、積層の両端に締付用端板１
８．その；、。

、゛　　　　　内側に絶縁板１９を設け、さらに内側に
単電池２０）゛ ゛　　　　　（第９図に示した）を所定数積層し、これ
らを締付ボ、１− １；゛ ９．３１．　　　　　ルト・２１．ナツト２２により各
電池から気液の漏れ゛が起らないように、かつ、各電池
の接触部の電気抵゛（抗値が大きくならないように、締
付は電池を構成す・・； ・、・、　　　　　る・図１は燃料１１は供給管２３か
６入り管２５か゛ら排出される。空気１２は管２４から
流入する。積１　　　　　層重電池を締付ける両端板１
８はこのため電池２０の外郭寸法より大きくできている
。かつ、積層した電池の各部の厚さを均一に締付けるこ
と、各電池から漏れが起らないように締付けることが必
要で、締付ボルトは太く、数も多く必要である。このた
め、締付に要する部分の端板と締付ボルトの重量が電池
本発明の目的は、燃料電池において、両端板を単電池外
郭寸法と同一にすることにより、電池を軽量。

小型化する。さらに、電池積層の厚さを均一化すること
にある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は燃料物質を電気化学的に酸化する燃料極
（メタノール極）、酸化剤を電気化学的に還元する酸化
剤極（空気極）これら両電極間に挟まれた電解質を含ん
だイオン交換膜、さらに燃料極、また酸化剤極へ燃料の
メタノール液及び酸化剤の空気を供給する流路を有し、
かつ面接により°発生する電気を集電する集電板のカボ
ンセパレータからなる単電池を積層した燃料電池におい
て、これら、単電池の積層を防蝕を施したバンドを用い
て、押圧締縛し、；　　　　　　たメタノール燃料電池
であ６・〔発明の実施例〕 以下１本発明の実施例を第１図〜第５図番こより詳細に
説明する。第５図は、バンドによる締縛するまでの単電
池や積層状態を示したものである０図でａ二　　　　ゝ
−着してない緩い状態で積層されている。

は、バンド締縛する前の状態である。各単電池間は、・
］・ これを電池とするには、バンドで締縛する。積層した各
単電池間から気液の漏れがなく、各電池の連、、　　　
　　′ｓｏｔｘｍｇが魁ｆｔ６ｔＸ、に’ｚＬ：、ｆＬ
ｉ７＠＠″□゛の押圧機によって面圧２〜ｌｏｋｇ／ｃ
ｄで押圧するが。

゛　　　　この場合、押圧によって、積層がずれ動くの
で防止、パ 省　　　　用の案内３１を設けである。案内は上下の抑
圧板で・ミド ５１、　　　　摺動保持されている。不揮圧板３０．上
押圧板３１°１、 Ｓ　　　　の間に単電池を積層して押圧する。その押圧
した状ニーｊ 夕　　　　層を示したのが図のｂである。

・ミ、。

パこのように抑圧を保持しながら、積層電池はパン： ”ドで締縛する。第１図は積層電池を本発明にょるバ゛
　　　　ンドで締縛した一例を示したものである。電池
の両端板１８にはバンド２６を固定するネジ２７のネジ
穴を設けである。これでバンドをネジ止めすることによ
り、抑圧状態にある単電池の積層を締縛保持来る。バン
ドは耐腐蝕性材あるいは、それに準じた表面に処理を施
したものである。バンドは両端板間の、−寸法に合せた
ものを、三本用いて締縛しである。この場合のバンド締
縛は側面から容易に実施出来る方゛二・ 式である。

第２図は、積層バンド２６をした状態であるがこの場合
は、積層した単電池２０を押圧しない前にバンドを締縛
する位置におき、端板１８のネジ穴にバンドの穴が一致
するまで抑圧（て、バンドの一方側を端板にネジ止めす
る。この場合、バンド固定用ネジは第１図の方法の半分
ですむ方法である。

第３図は、ネジ止め無しバンド締縛状態を示した一例で
ある。この方法は、端板１８にバンドをネジ止めしない
方法である。この方法のバンド締縛は積層を押圧する前
にコ字状バンドを予め両端板外の締縛位置に設置させて
おき所定寸法まで積層を押圧する。所定寸法において、
両端板からのバンドを手段１、二　　　　　　を用いて
結合させる。結合手段は、荷造に用ｔするバ、パ １．　　　　　ンドとバンドを重ね合せ、カシメる方法
、あるいは、溶接等である。この方法は止めネジを使用
しない方法である。

、゛、１　　　　　　第４図は、電池全体をコ字状バン
ド１枚で締縛し□霞　　　　　た状態を示した１例であ
る。この方法は、第２図例、　　　　　　に台いて、３
条バンド１条で補う方法である。このプ　　　　　方法
は電池の保温も兼ねそなえることが出来るもの１、” 、、１９、　　　　　で、第１図及び第３．第４図例に
おいても応用が容゛易な方法である。

８．１ 、：〔発明の効果〕 ｊ、′ ′：、　　　　　　本発明によれば電池重量を軽量、小
型化すること！ 出来る。かつ、積層全体が一度に均一に押圧され、゛、
、゛　　　　　　電解質膜と極板の接合が均一化する効
果を有し、電ニア、 一争　　　　　　池性能向上につながる。

【図面の簡単な説明】

ｌｊ゛。 ゛　　　　　　　第１〜第４図は本発明の実施例のバン
ド締縛を示Ｚ・］′ ・　　　　　　した構成図、第５図はバンド締縛におけ
る積層状態゛を示した構成図　第６図は集電板の燃料極
側形状を丸 喧 、　　　　　　示した断面図、第７図は集電板の空気極
側形状を示した断面図、第８図は集電板の断面図、第９
図は単１　　　　　　　　　　　　　・ 電池積層順序を示した斜視図、第１０図は単電池積層し
たボルト締め電池の構成図である・１°°°カーボンセ
パレータ、１５・・・カーソド電極（空気極）、１８・
・・端板、１９・・・絶縁端板、２６・・・パン□ ・、　　　　　　　　　　　　矛　１口（ａ） （ｂ） ’、、’　　　　　　　　　　　　２０　　２６（α） （’ｂ） −５６３図 ミ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（α）ミ ・へ：　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）＋９１
０　　　　＋’ｉ３ 第し＋口　　　　　　１］ （α） （ｂ） 、ｉ５図 ゛　　　　　　　　　　（α） （ｂ） 弔６閉 ゛・□′　　　　　　　　　　　帆四口）ｊ：） ・５：（ゞ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、燃料物質を電気化学的に酸化する燃料極、酸化剤を
   電気化学的に還元する酸化剤極、これら両電極間に電解
   質を含んだイオン交換膜、さらに燃料極また酸化剤極へ
   燃料及び酸化剤をそれぞれに供給する流路を有し、かつ
   両極より発生する電気を集電する集電板からなる単電池
   を積層した、燃料電池において、これら、単電池の積層
   をバンドを用いて押圧締縛してあることを特徴とする燃
   料電池。