JP2002298898A - 固体高分子形燃料電池 - Google Patents

固体高分子形燃料電池

Info

Publication number
JP2002298898A
JP2002298898A JP2001102037A JP2001102037A JP2002298898A JP 2002298898 A JP2002298898 A JP 2002298898A JP 2001102037 A JP2001102037 A JP 2001102037A JP 2001102037 A JP2001102037 A JP 2001102037A JP 2002298898 A JP2002298898 A JP 2002298898A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
medium chamber
cooling water
heat medium
polymer electrolyte
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.)
Granted
Application number
JP2001102037A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3609742B2 (ja
Inventor
Ryuji Hatayama
龍次 畑山
Akira Hamada
陽 濱田
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo 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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2001102037A priority Critical patent/JP3609742B2/ja
Publication of JP2002298898A publication Critical patent/JP2002298898A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3609742B2 publication Critical patent/JP3609742B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体高分子形燃料電池の端部に熱媒室が設け
られたものにおいて、端部の単位セルの昇温を効率良く
行う。 【解決手段】 単位セル１を多数重ねた積層体２の両端
に端板３，４を当てて締め付け一体化することで固体高
分子形燃料電池５Ａを形成し、一方の端板４とこの端板
４側の端部の単位セル１Ａとの間に熱媒室６が設けられ
る。この熱媒室６と端部の単位セル１Ａとの間に熱拡散
板７を設ける。熱媒室には改質ガスを全量流すと共に、
通過後の改質ガスを各単位セルに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に燃料電池の端
部に熱媒室が設けられた固体高分子形燃料電池の改良に
関する。
【０００２】
【従来の技術】固体高分子形燃料電池は、電解質として
フッ素樹脂系イオン交換膜等の固体高分子電解質膜を備
え、この電解質膜の一方の面に燃料極、他方の面に空気
極がそれぞれ接合されることでセルが形成され、更に燃
料極側に燃料ガスの流通する燃料室、空気極側に空気が
流通する空気室を配して単位セルとなし、この単位セル
を多数重ねて積層体を形成すると共に、両端に端板をそ
れぞれ当ててボルト等で気密に締め付け一体化したもの
である。
【０００３】このように構成された固体高分子形燃料電
池は、前記燃料室に燃料ガス（炭化水素系原燃料を水素
リッチガスに改質した改質ガス）が供給されると共に、
空気室には外気から取り込んだ空気が供給され、改質ガ
ス中の水素ガスと空気中の酸素ガスとが電解質膜を介し
て電気化学反応し電力と水とを生成する。この際、電気
化学反応は発熱反応であるため、固体高分子形燃料電池
には冷却水が供給されて冷やされる。
【０００４】固体高分子形燃料電池は適温（例えば８０
℃）で作動するが、端部の単位セルは金属製の端板に接
触しているため他の単位セルより温度が低下する傾向が
ある。単位セルの温度が低下すると、発電性能が低下す
るのみならず改質ガス中に微量に含まれるＣＯが電解質
膜に付着して被毒される。このため、端部の単位セルに
おける空気室と端板との間に熱媒室を設けて端部の単位
セルを昇温させるようにした固体高分子形燃料電池が知
られている（例えば特開平１１−９７０４８号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の固体高分子
形燃料電池では、熱媒室に供給する熱媒として例えば改
質ガスが用いられているが、この場合改質ガスの一部を
使用しているに過ぎず次のような問題点が指摘されてい
た。 熱媒室に改質ガスの一部を通すため、端部の単位セ
ルへの熱交換効率が低い。 熱媒室を通過した改質ガスは、発電に使われること
が困難で燃料電池から排出されるため反応効率が低い。 燃料電池に供給する改質ガスは、通常改質器で改質
されたものを直接供給するため温度が高く、燃料電池温
度の異常上昇を招き易く寿命が短くなる。
【０００６】そこで、本発明は、熱媒室と端部の単位セ
ルとの間に熱拡散板を設け、熱媒室には改質ガスを全量
通過させることで端部の単位セルへの熱交換効率を向上
させると共に、通過した改質ガスを各単位セルに供給す
ることで反応効率を高める構成とした固体高分子形燃料
電池を提供することを目的とする。又、熱拡散板の内部
或は熱媒室に隣接させて冷却水流通路を設けることで、
改質ガスの温度を下げて燃料電池温度の異常上昇を防ぐ
と共に端部の単位セルの昇温を調整することを目的とす
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
の具体的手段として、本発明は、固体高分子電解質膜の
一方の面に燃料極、他方の面に空気極を接合してなるセ
ルの燃料極側に燃料ガスの流通する燃料室、空気極側に
空気が流通する空気室を配して単位セルとなし、この単
位セルを多数重ねた積層体の両端に端板をそれぞれ当て
て締め付け一体化し、一方の端板とこの端板側の端部の
単位セルとの間に熱媒室を設けた固体高分子形燃料電池
において、前記熱媒室と端部の単位セルとの間に熱拡散
板を設け、熱媒室に燃料ガスを全量流すと共に通過後の
燃料ガスを各単位セルの燃料室に供給することを特徴と
する固体高分子形燃料電池を要旨とする。又、前記熱拡
散板に冷却水流通路を設けた構成前記熱媒室と端板との
間に冷却水流通路を設けた構成、前記冷却水流通路には
燃料電池から排出された冷却水が流通する構成、前記冷
却水流通路と端板との間に燃料電池から排出された未反
応水素ガス流通路を設けた構成、前記熱媒室と冷却水流
通路との間は透水部材で仕切られている構成、を特徴と
するものである。
【０００８】このような構成により、本願発明では、次
のような効果を期待することができる。 熱媒室に全量の改質ガスを通過させ、且つ熱媒室と
端部の単位セルとの間に熱伝導性の高い材料（熱拡散
板）を介在させることで、端部の単位セルに対する熱交
換効率が向上する。 熱媒室を通過した改質ガスを各単位セルに供給する
ことで、燃料電池の反応効率が向上する。 熱拡散板の内部或は熱媒室に隣接させて冷却水流通
路を設けることで、改質ガスを冷やし燃料電池温度の異
常上昇を防ぐことができる。 熱媒室と冷却水流通路との間に透水部材を介在させ
ることで、改質ガスの加湿も行える。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る固体高分子形
燃料電池の実施の形態を添付図面を参照しながら説明す
る。図１は、第１実施形態を示すもので、１は単位セル
であって従来と同様に固体高分子電解質膜の一方の面に
燃料極、他方の面に空気極を接合してなるセルと、その
セルの燃料極側に燃料ガスの流通する燃料室と、空気極
側に空気が流通する空気室とを配して構成されている。
２は積層体であり、前記単位セル１を多数重ね合わせて
形成され、この積層体２の両端部に金属製の端板３，４
を当て、図示を省略したボルトで締め付け一体化して燃
料電池５Ａが形成されている。
【００１０】この燃料電池５Ａは、一方の端板４とこの
端板４側の端部の単位セル１Ａとの間に熱媒室６が設け
られ、この熱媒室６と単位セル１Ａとの間には熱伝導性
の高い仕切板である熱拡散板７が介在されている。又、
熱媒室６には燃料ガス即ち水素リッチな改質ガスが全量
通過すると共に、通過後に全ての単位セルの燃料室にそ
れぞれ供給されるようにしてある。
【００１１】改質ガスは都市ガス等の原燃料ガスを改質
器（図略）で改質した後供給されるが、その温度は１２
０℃程度であり、この改質ガスが前記熱媒室６を通過す
る際に熱媒室６内を昇温する。この熱媒室６に接して前
記熱拡散板７があるため、この熱拡散板７を介して隣接
する端部の単位セル１Ａに伝熱される。従って、端部の
単位セル１Ａは短時間で所定温度まで昇温し、且つ発電
中の温度低下を防止して所定温度に保持することができ
る。
【００１２】燃料電池５Ａでの発電は、従来と同じく各
単位セル１の燃料室に改質ガスが供給されると共に、空
気室には空気が供給され、改質ガス中の水素ガスと空気
中の酸素ガスとがセル中の電解質膜を介して電気化学反
応を起こすことで行われる。
【００１３】発電中、電解質膜は適度に湿潤しているこ
とが要求されるため、通常は前記改質ガスを加湿して供
給することにより電解質膜の湿潤状態を保持する。又、
発電に伴って燃料電池５Ａが発熱するため、水タンク
（図略）から燃料電池５Ａの冷却部（図略）に冷却水を
供給し、燃料電池５Ａと水タンクとの間で冷却水を循環
させることで燃料電池５Ａを適正温度に保持するように
している。
【００１４】前記端板３側においては、この端板３に隣
接する端部の単位セル１Ｂは燃料室が端板３に面してお
り、その燃料室には前記のように熱媒室６を通過した高
温の改質ガスが供給されるため発電中の温度低下が阻止
される。これに対し、端板４側の端部の単位セル１Ａは
空気室が端板４側に対面しており、この空気室には外気
から取り込んだ常温の空気が供給されるため冷やされ、
発電中に温度低下を来たす。従って、単位セル１Ａに付
いては前記のような昇温対策が必要になるのである。
【００１５】図２は、燃料電池５Ａにおける起動時の温
度推移を測定したグラフである。起動前の停止時には燃
料電池５Ａは常温程度に冷えており、予熱により所定温
度になるまでは改質ガスは供給されない。燃料電池５Ａ
が８０℃近くまで昇温した時点で熱媒室６に改質ガスが
導入されて発電が開始する。この測定結果によると、端
板４側の端部の単位セル１Ａは、他の部位に位置する単
位セルの温度推移とほぼ同じ傾向を示した。各単位セル
に温度分布が殆ど生じることがなく、効率良く発電する
ことが判明した。この場合、熱媒室６に全量の改質ガス
を通過させ、且つ熱拡散板７が介在することで端部の単
位セル１Ａの昇温を効率良く行うことができる。
【００１６】図３は、本発明に係る固体高分子形燃料電
池の第２実施形態を示すもので、１は単位セルであって
固体高分子電解質膜の一方の面に燃料極、他方の面に空
気極を接合してなるセルと、そのセルの燃料極側に燃料
ガスの流通する燃料室と、空気極側に空気が流通する空
気室とを配して構成されている。２は積層体であり、前
記単位セル１を多数重ね合わせて形成され、この積層体
２の両端部に金属製の端板３，４を当て、図示を省略し
たボルトで締め付け一体化して燃料電池５Ｂが形成され
ている。
【００１７】この燃料電池５Ｂは、一方の端板４とこの
端板４側の端部の単位セル１Ａとの間に熱媒室６が設け
られ、この熱媒室６と単位セル１Ａとの間には熱伝導性
の高い仕切板である熱拡散板７が介在され、この熱拡散
板７の内部に冷却水流通路７ａが設けられている。前記
と同様に熱媒室６には水素リッチな改質ガスが全量通過
すると共に、通過後に全ての単位セルの燃料室にそれぞ
れ供給される。
【００１８】この場合も、熱媒室６に全量の改質ガスを
通過させ、且つ熱拡散板７が介在することによって端板
４側の端部の単位セル１Ａの昇温を効率良く行うことが
できる。熱拡散板７中に冷却水流通路７ａを設けた理由
は、高温の改質ガスによって熱拡散板７が異常に高温に
なるのを防止するためである。即ち、冷却水流通路７ａ
に冷却水を通すことで熱拡散板７を冷やし、これにより
端部の単位セル１Ａの昇温を調整して温度の上がりすぎ
を防ぐためである。冷却水としては、燃料電池５Ｂの冷
却部から排出される冷却水を用いることができ、熱拡散
板７との熱交換で温められた冷却水は水タンクに戻され
る。用いる冷却水はこれに限定されない。
【００１９】図４は、燃料電池５Ｂにおける起動時の温
度推移を測定したグラフである。この測定結果による
と、熱媒室６に全量の改質ガスを通過させ、且つ熱拡散
板７が介在することで端部の単位セル１Ａを効率良く昇
温させることが分かった。更に、冷却水を流通させるこ
とにより、発電時の燃料電池５Ｂの温度を所定温度（約
８０℃）に保持できることが分かった。
【００２０】図５は、本発明に係る固体高分子形燃料電
池の第３実施形態を示すもので、１は単位セルであって
固体高分子電解質膜の一方の面に燃料極、他方の面に空
気極を接合してなるセルと、そのセルの燃料極側に燃料
ガスの流通する燃料室と、空気極側に空気が流通する空
気室とを配して構成されている。２は積層体であり、前
記単位セル１を多数重ね合わせて形成され、この積層体
２の両端部に金属製の端板３，４を当て、図示を省略し
たボルトで締め付け一体化して燃料電池５Ｃが形成され
ている。
【００２１】この燃料電池５Ｃは、一方の端板４とこの
端板４側の端部の単位セル１Ａとの間に熱媒室６が設け
られ、この熱媒室６と単位セル１Ａとの間には熱伝導性
の高い仕切板である熱拡散板７が介在され、更に熱媒室
６と端板４との間に冷却水流通路８が設けられている。
この場合も、熱媒室６には水素リッチな改質ガスが全量
通過すると共に、通過後に全ての単位セルの燃料室にそ
れぞれ供給される。
【００２２】この場合は、熱媒室６に全量の改質ガスを
通過させ、且つ熱媒室６と端部の単位セル１Ａとの間に
熱拡散板７が介在することから、端部の単位セル１Ａの
昇温を効率良く行うことができる。熱媒室６と端板４と
の間に冷却水流通路８を設けたのは、冷却水によって熱
媒室６を通過する高温の改質ガスを冷やすことで端部の
単位セル１Ａの温度の上がりすぎを防ぐと共に、燃料電
池温度の異常上昇を防ぐためである。又、冷却水は改質
ガスから奪った熱で端板４を加温し、その冷えすぎを防
ぐことができる。
【００２３】図６は、燃料電池５Ｃにおける起動時の要
部の温度推移を測定したグラフである。この測定結果に
よると、熱媒室６に全量の改質ガスを通過させ、且つ熱
拡散板７が介在することで端部の単位セル１Ａを効率良
く昇温させ、冷却水によって端部の単位セル１Ａの温度
の上がりすぎが防止され、燃料電池５Ｃの温度の異常上
昇を防いで適温に保持できることが分かった。又、発電
開始後に、冷却水流通路８を通過する冷却水が改質ガス
との熱交換によって水温が上昇する状態が認められた。
【００２４】図７は、本発明に係る固体高分子形燃料電
池の第４実施例を示すもので、１は単位セルであって固
体高分子電解質膜の一方の面に燃料極、他方の面に空気
極を接合してなるセルと、そのセルの燃料極側に燃料ガ
スの流通する燃料室と、空気極側に空気が流通する空気
室とを配して構成されている。２は積層体であり、前記
単位セル１を多数重ね合わせて形成され、この積層体２
の両端部に金属製の端板３，４を当て、図示を省略した
ボルトで締め付け一体化して燃料電池５Ｄが形成されて
いる。
【００２５】この燃料電池５Ｄは、一方の端板４とこの
端板４側の端部の単位セル１Ａとの間に熱媒室６が設け
られ、この熱媒室６と単位セル１Ａとの間には熱伝導性
の高い仕切板である熱拡散板７が介在され、熱媒室６の
隣り（熱拡散板７とは反対側）に冷却水流通路８を設
け、更に冷却水流通路８と端板４との間に未反応水素ガ
ス流通路９を設けた構成にしてある。熱媒室６には水素
リッチな改質ガスが全量通過すると共に、通過後に全て
の単位セルの燃料室にそれぞれ供給され、前記未反応水
素ガス流通路９には燃料電池５Ｄから排出される未反応
水素ガスが通過する。
【００２６】この場合、熱媒室６に全量の改質ガスを通
過させ、且つ熱媒室６と端部の単位セル１Ａとの間に熱
拡散板７が介在することから、端部の単位セル１Ａの昇
温を効率良く行うことができる。又、冷却水流通路８を
設けたことで端部の単位セル１Ａの温度の上がりすぎを
防止すると共に燃料電池温度の異常上昇を防いで適温に
保持することができる。未反応水素ガス流通路９を設け
たのは、燃料電池５Ｄから排出される未反応水素ガスを
未反応水素ガス流通路９に通すことで冷却水流通路８を
通る冷却水温度を調整するためである。これにより、改
質ガスの冷やしすぎを防止すると共に、端板４を暖めて
その冷えすぎを防ぐことが可能となる。
【００２７】図８は、燃料電池５Ｄにおける起動時の温
度推移を測定したグラフである。この測定結果による
と、熱媒室６に全量の改質ガスを通過させ、且つ熱拡散
板７が介在することで端部の単位セル１Ａを効率良く昇
温させ、又冷却水によって端部の単位セル１Ａの温度の
上がりすぎを防止すると共に、燃料電池５Ｄの温度異常
上昇を防いで適温に保持できることが分かった。燃料電
池５Ｄに供給される空気は常温であるが、未反応に終わ
った水素ガスは７８℃程度で排出される状態が認められ
た。
【００２８】図９は、本発明に係る固体高分子形燃料電
池の第５実施形態を示すもので、１は単位セルであって
固体高分子電解質膜の一方の面に燃料極、他方の面に空
気極を接合してなるセルと、そのセルの燃料極側に燃料
ガスの流通する燃料室と、空気極側に空気が流通する空
気室とを配して構成されている。２は積層体であり、前
記単位セル１を多数重ね合わせて形成され、この積層体
２の両端部に金属製の端板３，４を当て、図示を省略し
たボルトで締め付け一体化して燃料電池５Ｅが形成され
ている。
【００２９】この燃料電池５Ｅは、一方の端板４とこの
端板４側の端部の単位セル１Ａとの間に熱媒室６が設け
られ、この熱媒室６と単位セル１Ａとの間には熱伝導性
の高い仕切板である熱拡散板７が介在され、熱媒室６の
隣り（熱拡散板７とは反対側）に冷却水流通路８を設け
ると共に、これらの間を透水部材１０例えば水透過膜或
は多孔質板等で仕切り、更に冷却水流通路８と端板４と
の間に未反応水素ガス流通路９を設けた構成にしてあ
る。熱媒室６には水素リッチな改質ガスが全量通過する
と共に、通過後に全ての単位セルの燃料室にそれぞれ供
給され、未反応水素ガス流通路９には燃料電池５Ｅから
排出される未反応水素ガスが通過する。
【００３０】この場合、熱媒室６に全量の改質ガスを通
過させ、且つ熱媒室６と端部の単位セル１Ａとの間に熱
拡散板７が介在することから、端部の単位セル１Ａの昇
温を効率良く行うことができ、又冷却水流通路８を設け
たことで端部の単位セル１Ａの温度の上がりすぎを防止
すると共に、燃料電池温度の異常上昇を防いで適温に保
持することができる。未反応水素ガス流通路９を設けた
ことで冷却水流通路８を通る冷却水の温度調整と、端板
４の冷えすぎを防ぐことができる。更に、熱媒室６と冷
却水流通路８との間に透水部材１０を介在させること
で、冷却水流通路８を通る冷却水の一部を熱媒室６に導
入して改質ガスを加湿することができる。これにより、
従来改質ガスの加湿に用いられていた気液混合器が不要
となる。この改質ガスの加湿によって各単位セル内の電
解質膜が湿潤状態に保持され、正常な発電がなされる。
尚、燃料電池に供給する空気を加湿し、この空気の加湿
によって電解質膜を湿潤状態にする場合もある。
【００３１】図１０は、燃料電池５Ｅにおける起動時の
温度推移及び改質ガスの湿度を測定したグラフである。
この測定結果によると、熱媒室６に全量の改質ガスを通
過させ、且つ熱拡散板７が介在することで端部の単位セ
ル１Ａを効率良く昇温させ、冷却水によって端部の単位
セル１Ａの温度の上がりすぎを防止すると共に、燃料電
池温度の異常上昇を防いで適温に保持することができ
る。又、燃料電池５Ｅに供給される空気は常温である
が、発電開始後は急激に上昇しやがて７８℃位でほぼ一
定温度となる。改質ガス湿度は、初期の段階では６０〜
６５％Ｒｈの範囲でばらつき不安定であるが、やがて上
昇して約８５％Ｒｈ前後で安定する状態が認められた。
【００３２】
【発明の効果】 本発明の請求項１の固体高分子形燃
料電池によれば、熱媒室に改質ガスの全量を通過させ、
且つ熱媒室と端部の単位セルとの間に熱伝導性の高い仕
切板（熱拡散板）を設けたことにより端部の単位セルの
昇温を効率良く行うことができる。又、熱媒室を通過し
た改質ガスを各単位セルに供給することで発電効率を高
めることができる。 本発明の請求項２の固体高分子形燃料電池によれ
ば、熱拡散板の内部に冷却水を通すことにより熱拡散板
が異常に高温になるのを抑え、端部の単位セルの温度の
上がりすぎを防止することができる。 本発明の請求項３の固体高分子形燃料電池によれ
ば、冷却水によって改質ガスを冷やし、端部の単位セル
の温度の上がりすぎを防止すると共に、燃料電池温度の
異常上昇を防いで適温に保持することができる。 本発明の請求項４の固体高分子形燃料電池によれ
ば、冷却水として燃料電池から排出される冷却水を利用
することができる。 本発明の請求項５の固体高分子形燃料電池によれ
ば、燃料電池から排出される未反応水素ガスを通すこと
で冷却水の温度を調整し、改質ガスの冷やしすぎを防ぐ
と共に端板を温めて冷えすぎを防止することができる。 本発明の請求項６の固体高分子形燃料電池によれ
ば、熱媒室と冷却水流通路との間に透水部材を介在させ
ることで熱媒室を通過する改質ガスを加湿することがで
きる。この改質ガスの加湿によって単位セル内の電解質
膜を湿潤状態に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固体高分子形燃料電池の第１実施
形態を示す説明図
【図２】第１実施形態での起動時の燃料電池温度推移を
示すグラフ図
【図３】本発明に係る固体高分子形燃料電池の第２実施
形態を示す説明図
【図４】第１実施形態での起動時の燃料電池温度推移を
示すグラフ図
【図５】本発明に係る固体高分子形燃料電池の第３実施
形態を示す説明図
【図６】第３実施形態での起動時の燃料電池温度推移を
示すグラフ図
【図７】本発明に係る固体高分子形燃料電池の第４実施
形態を示す説明図
【図８】第４実施形態での起動時の燃料電池温度推移を
示すグラフ図
【図９】本発明に係る固体高分子形燃料電池の第５実施
形態を示す説明図
【図１０】第５実施形態での起動時の燃料電池温度推移
及び改質ガス湿度を示すグラフ図
【符号の説明】
１…単位セル １Ａ…端部の単位セル ２…積層体 ３、４…端板 ５Ａ〜５Ｅ…燃料電池 ６…熱媒室 ７…熱拡散板 ７ａ…冷却水流通路 ８…冷却水流通路 ９…未反応水素ガス流通路 １０…透水部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/10 Ｈ０１Ｍ 8/10 Ｆターム(参考） 5H026 AA06 CC10 5H027 AA06 BA01 CC01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】固体高分子電解質膜の一方の面に燃料極、
    他方の面に空気極を接合してなるセルの燃料極側に燃料
    ガスの流通する燃料室、空気極側に空気が流通する空気
    室を配して単位セルとなし、この単位セルを多数重ねた
    積層体の両端に端板をそれぞれ当てて締め付け一体化
    し、一方の端板とこの端板側の端部の単位セルとの間に
    熱媒室を設けた固体高分子形燃料電池において、前記熱
    媒室と端部単位セルとの間に熱拡散板を設け、熱媒室に
    燃料ガスを全量流すと共に通過後の燃料ガスを各単位セ
    ルの燃料室に供給することを特徴とする固体高分子形燃
    料電池。
  2. 【請求項２】請求項１の固体高分子形燃料電池におい
    て、前記熱拡散板に冷却水流通路を設けたことを特徴と
    する固体高分子形燃料電池。
  3. 【請求項３】請求項１の固体高分子形燃料電池におい
    て、前記熱媒室と端板との間に冷却水流通路を設けたこ
    とを特徴とする固体高分子形燃料電池。
  4. 【請求項４】請求項２又は３の固体高分子形燃料電池に
    おいて、前記冷却水流通路には燃料電池から排出された
    冷却水が流通することを特徴とする固体高分子形燃料電
    池。
  5. 【請求項５】請求項２、３又は４の固体高分子形燃料電
    池において、前記冷却水流通路と端板との間に燃料電池
    から排出された未反応水素ガス流通路を設けたことを特
    徴とする固体高分子形燃料電池。
  6. 【請求項６】請求項２，３，４又は５の固体高分子形燃
    料電池において、前記熱媒室と冷却水流通路との間は透
    水部材で仕切られていることを特徴とする固体高分子形
    燃料電池。
JP2001102037A 2001-03-30 2001-03-30 固体高分子形燃料電池 Expired - Fee Related JP3609742B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001102037A JP3609742B2 (ja) 2001-03-30 2001-03-30 固体高分子形燃料電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001102037A JP3609742B2 (ja) 2001-03-30 2001-03-30 固体高分子形燃料電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002298898A true JP2002298898A (ja) 2002-10-11
JP3609742B2 JP3609742B2 (ja) 2005-01-12

Family

ID=18955281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001102037A Expired - Fee Related JP3609742B2 (ja) 2001-03-30 2001-03-30 固体高分子形燃料電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3609742B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005203228A (ja) * 2004-01-15 2005-07-28 Toyota Motor Corp 燃料電池スタック
WO2005078841A2 (de) * 2004-02-12 2005-08-25 Avl List Gmbh Vorrichtung und verfahren zur bestimmung von betriebsparametern von einzelzellen oder kurzstacks von brennstoffzellen
JP2006164995A (ja) * 2006-03-14 2006-06-22 Toshiba Corp 電子機器、表示制御方法および燃料電池ユニット
JP2008034374A (ja) * 2006-06-27 2008-02-14 Gm Global Technology Operations Inc スタック端部電池ヒーター制御方法
JP2009093923A (ja) * 2007-10-09 2009-04-30 Ngk Spark Plug Co Ltd 固体酸化物形燃料電池モジュール
JP2009099267A (ja) * 2007-10-12 2009-05-07 Ngk Spark Plug Co Ltd 固体酸化物形燃料電池モジュール
CN101561686A (zh) * 2008-04-15 2009-10-21 三星Sdi株式会社 燃料电池系统及控制燃料电池系统的方法
JP2012508947A (ja) * 2008-11-05 2012-04-12 ベレノス・クリーン・パワー・ホールディング・アーゲー 熱交換器を含む燃料電池システム
FR2973953A1 (fr) * 2011-04-05 2012-10-12 Commissariat Energie Atomique Pile a combustible a encombrement reduit
CN108155399A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 上海神力科技有限公司 一种带有保温结构的燃料电池电堆

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005203228A (ja) * 2004-01-15 2005-07-28 Toyota Motor Corp 燃料電池スタック
JP4706173B2 (ja) * 2004-01-15 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 燃料電池スタック
US7897290B2 (en) 2004-02-12 2011-03-01 Avl List Gmbh Device and method for determining the operating parameters of indiviudal cells or short stacks of fuel cells
GB2424991A (en) * 2004-02-12 2006-10-11 Avl List Gmbh Device & Method For Determining The Operating Parameters Of Individual Cells Or Short Stacks Of Fuel Cells
GB2424991B (en) * 2004-02-12 2007-10-17 Avl List Gmbh Device & Method For Determining The Operating Parameters Of Individual Cells Or Short Stacks Of Fuel Cells
WO2005078841A2 (de) * 2004-02-12 2005-08-25 Avl List Gmbh Vorrichtung und verfahren zur bestimmung von betriebsparametern von einzelzellen oder kurzstacks von brennstoffzellen
WO2005078841A3 (de) * 2004-02-12 2006-06-08 Avl List Gmbh Vorrichtung und verfahren zur bestimmung von betriebsparametern von einzelzellen oder kurzstacks von brennstoffzellen
JP4585475B2 (ja) * 2006-03-14 2010-11-24 株式会社東芝 燃料電池ユニット
JP2006164995A (ja) * 2006-03-14 2006-06-22 Toshiba Corp 電子機器、表示制御方法および燃料電池ユニット
JP2008034374A (ja) * 2006-06-27 2008-02-14 Gm Global Technology Operations Inc スタック端部電池ヒーター制御方法
JP2009093923A (ja) * 2007-10-09 2009-04-30 Ngk Spark Plug Co Ltd 固体酸化物形燃料電池モジュール
JP2009099267A (ja) * 2007-10-12 2009-05-07 Ngk Spark Plug Co Ltd 固体酸化物形燃料電池モジュール
JP2009259757A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Samsung Sdi Co Ltd 燃料電池システム及びその制御方法
CN101561686A (zh) * 2008-04-15 2009-10-21 三星Sdi株式会社 燃料电池系统及控制燃料电池系统的方法
US8492039B2 (en) 2008-04-15 2013-07-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Fuel cell system and method of controlling the same
JP2012508947A (ja) * 2008-11-05 2012-04-12 ベレノス・クリーン・パワー・ホールディング・アーゲー 熱交換器を含む燃料電池システム
FR2973953A1 (fr) * 2011-04-05 2012-10-12 Commissariat Energie Atomique Pile a combustible a encombrement reduit
WO2012136662A3 (fr) * 2011-04-05 2013-01-03 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Pile a combustible a encombrement reduit
CN108155399A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 上海神力科技有限公司 一种带有保温结构的燃料电池电堆

Also Published As

Publication number Publication date
JP3609742B2 (ja) 2005-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7976991B2 (en) Relative humidity control for a fuel cell
US8298713B2 (en) Thermally integrated fuel cell humidifier for rapid warm-up
JP2011151043A (ja) 電気化学的燃料電池のコールドスタート能力を向上させる方法
KR20070091687A (ko) 고분자 전해질형 연료 전지 발전 시스템
JP2001332281A (ja) 固体高分子電解質型燃料電池発電装置とその運転方法
JP2002367641A (ja) 燃料電池およびその運転方法
JP4467415B2 (ja) 燃料電池システム
JP3609742B2 (ja) 固体高分子形燃料電池
JP5009162B2 (ja) 燃料電池システム及びその運転方法
KR100554050B1 (ko) 연료 전지 및 연료 전지 시스템
JP3839978B2 (ja) 固体高分子型燃料電池システム
JP3950562B2 (ja) 固体高分子型燃料電池システム
JP2000277128A (ja) 固体高分子型燃料電池
JP3443276B2 (ja) 燃料電池システム
JPH08111230A (ja) 固体高分子型燃料電池の運転方法
JP2003017097A (ja) ガス加湿装置及び燃料電池システム
JP4665353B2 (ja) 固体高分子電解質型燃料電池発電装置とその運転方法
JP7076418B2 (ja) 燃料電池システム及びその制御方法
JP5197581B2 (ja) 燃料電池システム及びその運転方法
JP2004185938A (ja) 燃料電池及び燃料電池システム
JP5017739B2 (ja) 燃料電池装置および燃料電池の運転方法
JP3963368B2 (ja) 燃料電池用加湿器およびその加温方法
JP2002075416A (ja) 燃料電池装置及び燃料電池装置の運転方法。
JP2003331892A (ja) 燃料電池システム及び燃料電池システムの起動方法
JP2004529458A (ja) 燃料電池の水分平衡を改良する方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041005

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041014

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071022

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 4

S201 Request for registration of exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314201

S201 Request for registration of exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314201

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 9

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314531

S804 Written request for registration of cancellation of exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314805

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314531

S804 Written request for registration of cancellation of exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314805

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees