JP2014125644A - 充放電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水電解運転時には、セルスタック2の可逆セル10の酸素側に気液分離タンク43から原料水が供給される。水電解運転時に発生した高温多湿の酸素は、タンク43で気液分離された後に、湿度交換器61で吸湿され、熱交換器63で吸熱される。燃料電池運転時には、ファン64によって可逆セル10に送られる空気は、熱交換器63によって加熱され、湿度交換器61で加湿された後に、可逆セル10に供給される。
【選択図】図1
Description
必要最小限に抑えることができる。
2 セルスタック
10、201、251 可逆セル
11 固体高分子電解質膜
12 酸素側集電体
13 水素側集電体
14、16 流路
15、17 セパレータ
21、22 Oリング
41 タンク
43、102 気液分離タンク
46 ポンプ
61 湿度交換器
63、65、94 熱交換器
84 ファン
91 電源装置
92 制御装置
106 水素貯蔵部
113 ガス循環ポンプ
A、B、C、D、E、F、G、K ポート
V1〜V5、V6、V9、V11〜V15 電磁弁
V7 背圧弁
V8 逆止弁
V10 圧力調整弁
Claims (9)
- 水電解機能と燃料電池機能を有する固体高分子形のセルを用いた充放電システムであって、
水電解運転時に前記セルの酸素極側で発生して前記セルから導出された酸素中の水分を吸湿し、かつ燃料電池運転時に前記セルに導入する酸化剤としての空気に対して前記吸湿した水分を放出する、湿度交換器を備えたことを特徴とする、充放電システム。 - 前記水分が吸湿された後の酸素中の熱を吸収し、かつ燃料電池運転時に前記水分放出対象の空気に対して前記吸収した熱を放出する、熱交換器を備えたことを特徴とする、請求項1に記載の充放電システム。
- 水電解運転時に前記セルの酸素極側で発生して前記セルから導出された酸素に随伴している水を除去する気液分離タンクを有し、
当該気液分離タンクで前記随伴水が除去された後の酸素が前記湿度交換器に導入されることを特徴とする、請求項1または2に記載の充放電システム。 - 前記気液分離タンクの水は、水電解運転時の原料水として貯留されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の充放電システム。
- 水電解運転時に前記セルで発生した水素を、当該水素に随伴している水を除去する他の気液分離タンクを有し、
当該他の気液分離タンクの水は、前記気液分離タンクに供給可能であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の充放電システム。 - 前記セルは、固体高分子形の水電解装置と燃料電池とを一体化した可逆セルであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の充放電システム。
- 前記可逆セルは、水素側圧力>酸素側圧力=大気圧の場合の極間差圧耐性を有することを特徴とする、請求項6に記載の充放電システム。充放電システム。
- 前記可逆セルは、
電極触媒層が両面に形成された固体高分子電解質の両面に酸素側集電体と水素側集電体が配され、前記酸素側集電体と水素側集電体の各外側に配置したセパレータで、前記酸素側集電体と水素側集電体を挟持した構成を有し、
前記酸素側集電体は、水素側集電体よりも大きく、前記酸素側集電体の縁部が、全周に渡って、水素側集電体の縁部の外方に位置し、
前記水素側集電体の外周には、前記固体高分子電解質膜に対して凸の形状を有して当該固体高分子電解質膜に接するシール部材が配置され、当該シール部材の前記固体高分子電解質膜を介した対向位置は、前記酸素側集電体の縁部より内周側であり、
前記シール部材は、水素側集電体の外周を囲むように設けられたシール材に形成された凸部、または、
セパレータの溝内に設けられたOリングであることを特徴とする、
請求項7に記載の充放電システム。 - 酸素側集電体の外周に、固体高分子電解質膜に対して凸の形状を有して当該固体高分子電解質膜に接するシール部材が配置され、当該シール部材は、水素側集電体の外周に配置されたシール部材と対向していないことを特徴とする、請求項8に記載の充放電システム。
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