JP2016018627A - Separator, cell stack and fuel battery system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体高分子形燃料電池のセパレータ等に関する。 The present invention relates to a separator for a polymer electrolyte fuel cell.
従来、固体高分子形燃料電池(PEFC:Polymer Electrolyte Fuel Cell,)が知られるところである(例えば、特許文献1参照)。
そして、固体高分子形燃料電池に関しては“フラッディング”と呼ばれる電池性能を低下させる現象が知られている。すなわち、図9に示すように、固体高分子形燃料電池のセルスタックを構成するシングルセル内のセパレータ90(水素セパレータ、燃料極側の気体拡散部を構成する集電板、バイポーラプレート)では、水素流入口92のある一の辺縁部から未反応水素の排出口94のある反対側の辺縁部へ向けて水素流路93が蛇行して設けられている。そして、水素流路93の上流に当たる供給口付近AHでは、水素濃度が高いため発電電流が多く高温になるが、下流に当たる排出口付近ALでは水素濃度が低下しているため発電電流が少なく相対的に低温となる。その為、供給口付近AHで反応(アノード表面でのイオン化反応)に伴い生じた水が水蒸気となって下流側へ流れるが、排出口付近ALでは結露し得る。これが進展した状態がフラッディングであり、結露した水で流路が狭くなり、場合によっては流路が閉鎖される場合もある。フラッディングが発生すると、セルスタックを構成するセル内の電極接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly)は、滞留した水による導電物質の酸化腐食反応によって劣化が進み、やがて発電不能な状態となる。
Conventionally, a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is known (see, for example, Patent Document 1).
As for the polymer electrolyte fuel cell, a phenomenon called “flooding” that degrades the cell performance is known. That is, as shown in FIG. 9, in the separator 90 (hydrogen separator, current collector plate constituting the gas diffusion part on the fuel electrode side, bipolar plate) in the single cell constituting the cell stack of the polymer electrolyte fuel cell, A
フラッディング対策としては、例えば、各セルの電圧を計測して一定電圧以下となった場合にスタックへの水素の供給口と排出口とを切り替え、発電分布の偏りを低減する技術が知られるところである(例えば、特許文献2を参照)。 As a countermeasure against flooding, for example, a technique is known in which the voltage of each cell is measured and the supply port and the discharge port of hydrogen are switched to reduce the bias in power generation distribution when the voltage drops below a certain voltage. (For example, see Patent Document 2).
特許文献1,2で開示された技術では、発電分布が偏った状態をできるだけ減らし、固体高分子膜(電解質)と電極の接合体であるMEA(Membrane Electrode Assembly)の劣化を抑制して寿命を延ばすことは可能であるが、根本的に発電分布の偏りを防止することはできなかった。
In the techniques disclosed in
そこで、本発明は、固体高分子形燃料電池におけるフラッディングの発生を防止する新たな技術を実現することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to realize a new technique for preventing the occurrence of flooding in a polymer electrolyte fuel cell.
上記課題を解決するための第1の発明は、発電用の気体を通流させる気体流路が形成された固体高分子形燃料電池のセパレータであって、
第1及び第2気体流入部(例えば、図2の第1水素流入口12、第2水素流入口22)と、
第1及び第2気体排出部(例えば、図2の第1水素排出口14、第2水素排出口24)と、
前記第1気体流入部から前記第1気体排出部までの第1気体流路(例えば、図2の第1水素流路13)と、
前記第2気体流入部から前記第2気体排出部までの第2気体流路(例えば、図2の第2水素流路23)と、
を備え、前記第1気体流路と前記第2気体流路とが、通流方向が対向関係をなして併走するように構成されたセパレータである。
A first invention for solving the above problems is a separator of a polymer electrolyte fuel cell in which a gas flow path for allowing a gas for power generation to flow is formed,
First and second gas inlets (for example, the
First and second gas discharge portions (for example, the first
A first gas flow path (for example, the first
A second gas flow path (for example, the second
The first gas flow path and the second gas flow path are separators configured such that the flow directions run side by side in an opposing relationship.
第2の発明は、前記第1気体流入部と前記第2気体排出部とが、前記セパレータの一の辺縁部に設けられ、前記第1気体排出部と前記第2気体流入部とが、前記セパレータの他の辺縁部に設けられ、前記第1気体流路と前記第2気体流路とが、併走蛇行するように構成された、第1の発明のセパレータである。 According to a second aspect of the present invention, the first gas inflow portion and the second gas discharge portion are provided at one edge portion of the separator, and the first gas discharge portion and the second gas inflow portion are The separator according to the first aspect of the invention, which is provided at the other edge portion of the separator, and is configured such that the first gas channel and the second gas channel meander in parallel.
第3の発明は、第2の発明のセパレータである酸素用セパレータと、第2の発明のセパレータである水素用セパレータとを対として1つのセルが構成されたセルスタックである。 The third invention is a cell stack in which one cell is formed by pairing the oxygen separator as the separator of the second invention and the hydrogen separator as the separator of the second invention.
第1〜第3の何れかの発明によれば、第1気体流路と第2気体流路とでは発電用の気体の流れる方向が逆で且つ併走しているので、一方の気体流路に係る低温部の近傍に、他方の気体流路に係る高温部が存在することになる。よって、水蒸気が結露するような低温部が生じ難く、フラッディングの発生を防止できる構造となる。 According to any one of the first to third inventions, the first gas flow path and the second gas flow path run in opposite directions in the direction of flow of the power generation gas. The high temperature part which concerns on the other gas flow path exists in the vicinity of the low temperature part which concerns. Therefore, it is difficult to generate a low-temperature portion in which water vapor is condensed, and a structure that can prevent flooding is obtained.
第4の発明として、
前記酸素用セパレータの前記併走蛇行の方向と前記水素用セパレータの前記併走蛇行の方向とが異なる方向に構成された、第3の発明のセルスタックを構成することもできる。
As a fourth invention,
The cell stack according to the third aspect of the present invention may be configured in which the direction of the parallel meandering of the oxygen separator and the direction of the parallel meandering of the hydrogen separator are different.
第5の発明は、第3又は第4の発明のセルスタックと、
前記一の辺縁部側となる前記セルスタックの第1領域における燃料反応度合いを計測する第1反応計測部(例えば、図6の第1反応センサ51)と、
前記他の辺縁部側となる前記セルスタックの第2領域における燃料反応度合いを計測する第2反応計測部(例えば、図6の第2反応センサ52)と、
前記第1気体流入部への流量を調整する第1流量調整部(例えば、図6の第1の電動ポンプ132)と、
前記第2気体流入部への流量を調整する第2流量調整部(例えば、図6の第2の電動ポンプ134)と、
前記第1及び第2反応計測部それぞれの計測結果に基づいて、前記第1及び第2流量調整部を制御する制御部(例えば、図6のコンピュータ64)と、
を備えた燃料電池システムである。
The fifth invention is the cell stack of the third or fourth invention,
A first reaction measurement unit (for example, the
A second reaction measurement unit (for example, the
A first flow rate adjusting unit (for example, the first
A second flow rate adjusting unit (for example, the second
Based on the measurement results of the first and second reaction measurement units, a control unit (for example, the
Is a fuel cell system.
第5の発明によれば、更に気体流路別に流量を調整して第1領域と第2領域とを領域別に発電量すなわち発熱量を調整することができる。仮に何らかの理由で第1領域と第2領域とで反応度合いの差が生まれてもこれを補正し、結露を生むような低温箇所の発生を防ぐことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to further adjust the flow rate for each gas flow path to adjust the power generation amount, that is, the heat generation amount, for each region of the first region and the second region. Even if there is a difference in the degree of reaction between the first region and the second region for some reason, it can be corrected to prevent the occurrence of a low-temperature location that causes condensation.
第6の発明は、所定の気体供給源から前記第1気体流入部及び前記第2気体流入部に並列に前記気体が流入され、前記第1気体流路と前記第2気体流路とが前記気体の並列流路として構成された第5の発明の燃料電池システムである。 According to a sixth aspect of the present invention, the gas is introduced in parallel from the predetermined gas supply source to the first gas inflow portion and the second gas inflow portion, and the first gas flow path and the second gas flow path are It is the fuel cell system of 5th invention comprised as a parallel flow path of gas.
第6の発明によれば、第1気体流路と第2気体流路とに同じように気体供給源からのガスを供給できるので、気体流路間の反応差すなわち発熱差を生じ難くできる。 According to the sixth aspect, since the gas from the gas supply source can be supplied to the first gas channel and the second gas channel in the same manner, a reaction difference between the gas channels, that is, a heat generation difference can be hardly generated.
勿論、第7の発明として、前記第1気体排出部と前記第2気体流入部とが所定の気体流路を介して接続され、所定の気体供給源から前記第1気体流入部に前記気体が流入され、前記第1気体流路と前記第2気体流路とが前記気体の直列流路として構成された第5の発明の燃料電池システム(例えば、図7の燃料電池システム100C)を構成することも可能である。
Of course, as a seventh invention, the first gas discharge part and the second gas inflow part are connected via a predetermined gas flow path, and the gas is supplied from a predetermined gas supply source to the first gas inflow part. A fuel cell system according to a fifth aspect of the present invention (for example, the
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態における固体高分子形燃料電池の構成例を示す(1)側面図、(2)上面図である。
固体高分子形燃料電池のセルスタック2は、高分子イオン交換膜を電解質として用い、発電用燃料として水素ガスを用いるタイプの燃料電池であって、複数のシングルセル5を積層し、その両端をマイナス電極6とプラス電極7とで挟み、更にそれらの両端を絶縁版8とエンドプレート9m,9pとで挟んで一体に連結している。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a (1) side view and (2) top view showing a configuration example of a solid polymer fuel cell in the first embodiment.
A
マイナス電極側のエンドプレート9mには、第1水素供給ポート11と、第2水素排出ポート25と、第1酸素供給ポート31と、第2酸素排出ポート45が設けられている。プラス電極側のエンドプレート9pには、第1水素排出ポート15と、第2水素供給ポート21と、第1酸素排出ポート35、第2酸素供給ポート41とが設けられている。
The
セルスタック2の内部には、第1水素供給ポート11から各シングルセル5を巡って第1水素排出ポート15に至る系と、第2水素供給ポート21から各シングルセル5を巡って第2水素排出ポート25に至る系との2系統の水素ガスの流路が設けられている。同様に、第1酸素供給ポート31から各シングルセル5を巡って第1酸素排出ポート35に至る系と、第2酸素供給ポート41から各シングルセル5を巡って第2酸素排出ポート45に至る系との2系統の酸素ガス(或いは大気)の流路が設けられている。
In the
シングルセル5は、公知のPEFCのそれと同様に、アノードセパレータ51(水素セパレータ)と、MEA52と、カソードセパレータ53(酸素セパレータ)とが積層一体化されたユニットであり、アノードセパレータ51およびカソードセパレータ53の外側にはそれぞれ放熱フィンも設けられている。
The
図2は、本実施形態のアノードセパレータ51の発電面(MEAとの対向接触面)側の構成例を示す図である。
本実施形態のアノードセパレータ51の左辺縁部(図2の上側)には、第1水素供給ポート11から繋がる第1水素流入口12と、第2水素排出ポート25へ繋がる第2水素排出口24と、第1酸素供給ポート31から繋がる第1酸素流入口32と、第2酸素排出ポート45へ繋がる第2酸素排出口44と、が設けられている。
反対側の右辺縁部(図2の下側)には、第1水素排出ポート15へ繋がる第1水素排出口14と、第2水素供給ポート21から繋がる第2水素流入口22と、第1酸素排出ポート35へ繋がる第1酸素排出口34と、第2酸素供給ポート41から繋がる第2酸素流入口42と、が設けられている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the
In the left edge portion (upper side in FIG. 2) of the
On the opposite right edge (lower side in FIG. 2), a first
そして、アノードセパレータ51の発電面には、第1水素流入口12と第1水素排出口14を結ぶ溝が、発電面を覆うように上下方向(図2の左右方向)に蛇行しながら設けられている。これを第1水素流路13と呼ぶ。同様に、第2水素流入口22と第2水素排出口24を結ぶ溝が、発電面を覆うように上下方向に蛇行しながら設けられている。これを第2水素流路23と呼ぶ。第1水素流路13と第2水素流路23とは、互いに隣接・併走するように設けられているが、水素の流れに着目すれば、互いに流れ方向が逆の関係となる。
A groove connecting the
なお、第1水素流路13と第2水素流路23の溝断面形状は、水素の供給圧が同じであれば同じ圧力損失を生むように、つまり同じ流量が流れるように設定されている。本実施形態では通路全体で略同一とするが通路の配置デザインによっては場所によって溝断面形状や断面積に違いが有っても良い。
The groove cross-sectional shapes of the
MEA52は、公知技術と同様にして実現できるので説明は省略する。
Since the
図3は、本実施形態のカソードセパレータ53の発電面(MEAとの対向接触面)側の構成例を示す図である。
カソードセパレータ53の左辺縁部(図3の上側)には、第1水素流入口12と、第2水素排出口24と、第1酸素流入口32と、第2酸素排出口44とが設けられている。また、右辺縁部(図3の下側)には、第1水素排出口14と、第2水素流入口22と、第1酸素排出口34と、第2酸素流入口42とが設けられている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
A
そして、カソードセパレータ53の発電面には、第1酸素流入口32から、第1酸素排出口34に向けて、第1酸素流路33が蛇行して設けられている。また、第2酸素流入口42から第2酸素排出口44に向けて第2酸素流路43が設けられている。
A first
第1酸素流路33と第2酸素流路43とは、互いに隣接・併走するように設けられているが、酸素の流れに着目すれば互いに流れ方向が逆の関係となる。また、図2に示した第1水素流路13及び第2水素流路23は上下方向(図2の左右方向)に蛇行しながら全体的に左右方向の流路となっているのに対して、図3に示した第1酸素流路33及び第2酸素流路43は左右方向(図3の上下方向)に蛇行しながら全体的に上下方向の流路となっており、蛇行の方向が交差するように流路が形成されている。
The
なお、第1酸素流路33及び第2酸素流路43の溝断面形状は、酸素の供給圧が同じであれば同じ圧力損失を生むように、つまり同じ流量が流れるように設定されている。本実施形態では通路全体で略同一とするが通路の配置デザインによっては場所によって溝断面形状や断面積に違いが有っても良い。
The groove cross-sectional shapes of the
図4は、本実施形態の燃料電池システム100の燃料系並びに制御系に係るシステム構成を示す図である。なお、酸素系や冷却系、加湿系などその他のシステム構成要素については公知の構成を適用することができるため、ここでの図示及び説明は省略する。
FIG. 4 is a diagram showing a system configuration related to the fuel system and the control system of the
燃料電池システム100は、水素供給源140から提供される水素ガスをレギュレータ142にて所定気圧に調整して第1水素供給配管110と第2水素供給配管120へ並列的に供給する。第1水素供給配管110はセルスタック2の第1水素供給ポート11へ接続され、第2水素供給配管120は第2水素供給ポート21に接続される。これにより、第1水素流路13と第2水素流路23とは並列流路として構成される。
The
セルスタック2の第1水素排出ポート15には第1水素回収配管116が接続され、第2水素排出ポート25には第2水素回収配管126が接続される。そして、両回収配管は気液分離器130に導かれる。
A first
気液分離器130は、公知の気液分離器や凝集装置などにより実現される。
気液分離器130には電動ポンプ132が接続されており、電動ポンプ132は、液体が分離された未反応水素ガスを気液分離器130から吸い出し、第1帰還配管117及び第2帰還配管127を通じてそれぞれ第1水素供給配管110、第2水素供給配管120にレギュレータ142の調整圧以下の適当な圧で圧送する。
The gas-
An
図5は、本実施形態の作用効果を説明するための図である。
第1水素流路13と第2水素流路23を流れる水素の濃度に着目すると、何れの通路においても、供給口(第1水素流入口12,第2水素流入口22)に近いほど水素濃度が高く、排出口(第1水素排出口14,第2水素排出口24)に近づくにつれて濃度が低くなる。故に、第1水素流路13と第2水素流路23の何れにおいても供給口に近い位置ほどその周辺での反応が高くなり、多くの電流が流れて発熱量が高くなる。逆に、排出口に近づくにつれて反応が少なくなり流れる電流も少なくなり発熱量が低くなる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the function and effect of the present embodiment.
Paying attention to the concentration of hydrogen flowing through the
従って、仮に、第1水素流入口12と第2水素流入口22が二つとも同じ側の辺縁部にあり、第1水素排出口14と第2水素排出口24が二つともその反対側の辺縁部に設けられている場合(すなわち第1水素流路13と第2水素流路23の水素の流れ方向が同じならば)、従来のアノードセパレータと同様に供給口側が高温になり排出口側が低温になってフラッディングが生じ得る。
Accordingly, suppose that both the
しかし、本実施形態では、第1水素流入口12と第2水素流入口22とが互いに反対側の辺縁部にあるので、第1水素流路13と第2水素流路23とでは水素ガスの通流方向が逆向きの関係になる。そして、発電面にくまなく水素ガスが行き渡るように、流路が隣接併走され、更に屈曲・蛇行させて構成される。
However, in the present embodiment, since the
その結果、第1水素流路13にとって発熱量の高い範囲には、第2水素流路23の発熱量の低い範囲が隣接し、第1水素流路13にとって発熱量の低い範囲には第2水素流路23の発熱量の高い部分が隣接することになる。同様のことは、カソードセパレータ53についても言える。よって、アノードセパレータ51及びカソードセパレータ53の発電面全体でみると、電気化学反応による発電分布を均質化させることができる。よって、水蒸気が結露するような低温部ができず、フラッディングを防止できる。
As a result, a range where the heat generation amount of the first
〔第2実施形態〕
次に、本発明を適用した第2実施形態について説明する。なお、以降では第1実施形態との差異についてのみ述べることとし、同様の構成要素については同じ符号を付与し重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment to which the present invention is applied will be described. In the following, only differences from the first embodiment will be described, and the same components are assigned the same reference numerals and redundant description will be omitted.
図6は、本実施形態における燃料電池システム100Bの構成例を示す図であって、燃料系並びに制御系に係るシステム構成を示す図である。
燃料電池システム100Bでは、第1実施形態の構成に加えて、第2水素回収配管126と第2帰還配管127との間に独立して第2の気液分離器133及び第2の電動ポンプ134を設けている。第1水素流路13と第2水素流路23とが水素の並列流路として構成されている構成は第1実施形態と同様である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the
In the
また、セルスタック2には、アノードセパレータ51の左半分の第1領域と右半分の第2領域(図5参照)とに、それぞれの領域における反応度合い(発電度合い)を計るための第1反応センサ61及び第2反応センサ62が設けられている。
第1反応センサ61及び第2反応センサ62は、例えば、発電された電流により生じる磁気変化を検出する磁気センサや発熱量を知るための温度センサなどをアノードセパレータ51の発電面の裏面に取り付けることにより実現される。
そして、これらのセンサからの出力信号はセンサの種類に応じた入力インタフェース装置63を経てデジタル信号に変換されてコンピュータ64に入力される。
Further, in the
For the
The output signals from these sensors are converted into digital signals via the
コンピュータ64は、所定のプログラムを実行することにより、入力された第1反応センサ61及び第2反応センサ62による計測結果に基づいて、第1領域と第2領域の発電分布の差が生じないように第1の電動ポンプ132及び第2の電動ポンプ134を駆動制御する。これによりフラッディングの発生を防止する。
The
具体的には、第1反応センサ61及び第2反応センサ62の計測値の差から第1領域と第2領域との発電分布の差を判定する。もし、第1反応センサ61の計測値が第2反応センサ62の計測値を所与の基準値以上に上回る場合には、第2領域の発電量が低下していると判断して、第2の電動ポンプ134の駆動力を上げる制御信号を出力インタフェース装置65を介して出力する。つまり、第2水素流路23への流量を上げて発電量を増加させる制御を行う。
Specifically, the difference in power generation distribution between the first region and the second region is determined from the difference between the measured values of the
反対に、第2反応センサ62の計測値が第1反応センサ61の計測値を所与の基準値以上に上回る場合には、第1領域の発電量が低下していると判断して、第1の電動ポンプ132の駆動力を上げる制御信号を出力インタフェース装置65を介して出力する。つまり、第1水素流路13への流量を上げて発電量を増加させる。
On the other hand, when the measured value of the
本実施形態によれば、基本的には第1実施形態と同様にフラッディングを抑制できる。更には、仮に第1水素流路13と第2水素流路23とで圧力損失に差が生じて発電量に差が生じたとしても、フラッディングが生じる前にこれを補正して防止することができる。
According to the present embodiment, flooding can be basically suppressed as in the first embodiment. Furthermore, even if there is a difference in pressure loss between the
〔変形例〕
以上、本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明の実施形態がこれらに限定されるものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment which applied this invention was described, embodiment of this invention is not limited to these, The addition, omission, and change of a component can be performed suitably.
例えば、上記実施形態では、1つのアノードセパレータ51に、第1水素流路13と第2水素流路23とのセットを1セットのみ設けているが、複数セット設ける構成も可能である。同様のことは、カソードセパレータ53の第1酸素流路33と第2酸素流路43とのセットについても言える。
For example, in the above embodiment, only one set of the
また、アノードセパレータ51には、水素の供給口(第1水素流入口12,第2水素流入口22)と排出口(第1水素排出口14,第2水素排出口24)とを、セパレータの中心を挟んで対向180°の位置関係で設けているが、第1水素流路13と第2水素流路23の水素の流れ方向が逆であれば、90°や270°の位置関係に設定することも可能である。同様のことは、カソードセパレータ53の第1酸素流路33と第2酸素流路43とについても言える。
The
また、図7の燃料電池システム100Cにて示すように、第1水素流路13(第1水素流入口12から第1水素排出口14までの流路)から排出された未反応水素を、気液分離器130及び電動ポンプ132を介して第2水素流路23(第2水素流入口22から第2水素排出口24までの流路)へ供給し、第2水素流路23から排出された未反応水素を第1水素供給配管110へ帰還させる構成としてもよい。いわば、第1水素流路13と第2水素流路23とを直列流路とする構成としてもよい。
Further, as shown in the
また、図8に示すように、カソードセパレータ53の酸素流路を第1酸素流路33と第2酸素流路43の何れか一方(図8の例では第1酸素流路33)を残して他方を省略することもできる。
Further, as shown in FIG. 8, the oxygen channel of the
また、酸素系には純酸素ガスを流してもよいし、大気を流すとしてもよい。そして、酸素系についても図4や、図6、図7と同様の構成を適用することができる。もし、酸素系に大気を流す場合では、ガス供給源(図4の例では水素供給源140)に換えて大気を吸入するポンプを用いれば良い。
Further, pure oxygen gas may be flowed through the oxygen system, or air may be flowed. The same configuration as that of FIG. 4, FIG. 6, or FIG. 7 can be applied to the oxygen system. In the case of flowing the atmosphere through the oxygen system, a pump that sucks the atmosphere may be used instead of the gas supply source (
2…セルスタック
5…シングルセル
6…マイナス電極
7…プラス電極
8…絶縁版
9m…エンドプレート
9p…エンドプレート
11…第1水素供給ポート
12…第1水素流入口
13…第1水素流路
14…第1水素排出口
15…第1水素排出ポート
21…第2水素供給ポート
22…第2水素流入口
23…第2水素流路
24…第2水素排出口
25…第2水素排出ポート
31…第1酸素供給ポート
32…第1酸素流入口
33…第1酸素流路
34…第1酸素排出路
35…第1酸素排出ポート
41…第2酸素供給ポート
42…第2酸素流入口
43…第2酸素流路
44…第2酸素排出路
45…第2酸素排出ポート
51…アノードセパレータ
52…MEA
53…カソードセパレータ
61…第1反応センサ
62…第2反応センサ
63…入力インタフェース装置
64…コンピュータ
65…出力インタフェース装置
100,100B,100C…燃料電池システム
110…第1水素供給配管
116…第1水素回収配管
117…第1帰還配管
120…第2水素供給配管
126…第2水素回収配管
127…第2帰還配管
130…気液分離器
132…電動ポンプ,第1の電動ポンプ
133…第2の気液分離器
134…第2の電動ポンプ
140…水素供給源
142…レギュレータ
2 ...
53 ...
Claims (7)
第1及び第2気体流入部と、
第1及び第2気体排出部と、
前記第1気体流入部から前記第1気体排出部までの第1気体流路と、
前記第2気体流入部から前記第2気体排出部までの第2気体流路と、
を備え、前記第1気体流路と前記第2気体流路とが、通流方向が対向関係をなして併走するように構成されたセパレータ。 A separator of a polymer electrolyte fuel cell in which a gas flow path for allowing a gas for power generation to flow is formed,
First and second gas inflow portions;
First and second gas discharge parts;
A first gas flow path from the first gas inlet to the first gas outlet;
A second gas flow path from the second gas inlet to the second gas outlet;
The separator is configured such that the first gas channel and the second gas channel run side by side in a facing relationship.
前記第1気体排出部と前記第2気体流入部とが、前記セパレータの他の辺縁部に設けられ、
前記第1気体流路と前記第2気体流路とが、併走蛇行するように構成された、
請求項1に記載のセパレータ。 The first gas inflow portion and the second gas discharge portion are provided at one edge portion of the separator,
The first gas discharge part and the second gas inflow part are provided on the other edge part of the separator,
The first gas flow path and the second gas flow path are configured to meander in parallel,
The separator according to claim 1.
請求項3に記載のセルスタック。 The direction of the parallel meandering of the oxygen separator and the direction of the parallel meandering of the hydrogen separator are configured in different directions.
The cell stack according to claim 3.
前記一の辺縁部側となる前記セルスタックの第1領域における燃料反応度合いを計測する第1反応計測部と、
前記他の辺縁部側となる前記セルスタックの第2領域における燃料反応度合いを計測する第2反応計測部と、
前記第1気体流入部への流量を調整する第1流量調整部と、
前記第2気体流入部への流量を調整する第2流量調整部と、
前記第1及び第2反応計測部それぞれの計測結果に基づいて、前記第1及び第2流量調整部を制御する制御部と、
を備えた燃料電池システム。 The cell stack according to claim 3 or 4,
A first reaction measurement unit for measuring a fuel reaction degree in a first region of the cell stack on the one edge side;
A second reaction measuring unit that measures the degree of fuel reaction in the second region of the cell stack on the other edge side;
A first flow rate adjusting unit for adjusting a flow rate to the first gas inflow portion;
A second flow rate adjustment unit for adjusting a flow rate to the second gas inflow portion;
A control unit for controlling the first and second flow rate adjustment units based on the measurement results of the first and second reaction measurement units;
A fuel cell system comprising:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2014139379A JP2016018627A (en) | 2014-07-07 | 2014-07-07 | Separator, cell stack and fuel battery system |
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- 2014-07-07 JP JP2014139379A patent/JP2016018627A/en active Pending
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