JP4035313B2 - Fuel cell with water electrolysis function - Google Patents

Fuel cell with water electrolysis function Download PDF

Info

Publication number
JP4035313B2
JP4035313B2 JP2001354573A JP2001354573A JP4035313B2 JP 4035313 B2 JP4035313 B2 JP 4035313B2 JP 2001354573 A JP2001354573 A JP 2001354573A JP 2001354573 A JP2001354573 A JP 2001354573A JP 4035313 B2 JP4035313 B2 JP 4035313B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
water electrolysis
water
hydrogen
flow path
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001354573A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003157861A (en
Inventor
勝敏 野崎
昌規 岡部
政夫 市川
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor 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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2001354573A priority Critical patent/JP4035313B2/en
Publication of JP2003157861A publication Critical patent/JP2003157861A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4035313B2 publication Critical patent/JP4035313B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

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

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水電解機能を持つ燃料電池、特に水電解機能を有する混成セルスタックを備えた燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用燃料電池の燃料として、車上効率を上げるためには、純水素を高圧水素または液体水素として車両に搭載するのが好ましいが、現在のところ、純水素のインフラは存在しない。そこで、オンサイトで水素を製造する方法として水電解法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、ユーザーが水電解装置を購入して家庭に設置すれば利便性は増すが、経済的負担や設置場所の確保といった新たな問題が生じる。一方、車上に水電解装置を搭載してユーザの負担を軽くすることも考えられるが、その装置を車載することによるユーティリティースペースの狭小化、車重増による運動性能の低下等は避けられない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電力と水があれば水素を製造することが可能であって、コンパクト、軽量、低コストといった利点を有する、水電解機能を持つ燃料電池を提供することを目的とする。
【０００５】
前記目的を達成するため請求項１の発明によれば、水電解機能を有する混成スタックを備えた燃料電池であって、前記混成スタックは、積層された複数の発電用セルを有する発電部と、積層された複数の水電解用セルを有すると共にその水電解用セルが前記発電用セルと平行するように一端面を前記発電部の一端面に突合せた水電解部と、前記発電部および前記水電解部の各他端面に当てられた第１、第２端板と、両第１、第２端板を介して前記発電部および前記水電解部を締付ける複数のねじ部材とを有しており、前記発電部における未利用水素および未利用空気の排出路として、前記水電解部の（−）側水流通路および（＋）側水流通路がそれぞれ用いられ、一方、前記水電解部における生成酸素および生成水素の排出路として、前記発電部の空気流通路および水素流通路がそれぞれ用いられることを特徴とする、水電解機能を持つ燃料電池が提供され、また請求項２の発明によれば、前記発電部における未利用水素および未利用空気の専用排出路を前記水電解部に設け、一方、前記水電解部における生成酸素および生成水素の専用排出路を前記発電部に設けた。前記水電解部には、前記発電部における未利用水素および未利用空気の専用排出路が設けられ、一方、前記発電部には、前記水電解部における生成酸素および生成水素の専用排出路が設けられることを特徴とする、水電解機能を持つ燃料電池が提供され、さらに請求項３の発明によれば、請求項１又は２の前記特徴に加えて、前記発電用セルの電解質が固体高分子電解質膜であり、また前記水電解用セルが固体高分子電解質膜と、その両側にそれぞれ配置された陽極および陰極とを有することを特徴とする、水電解機能を持つ燃料電池が提供される。
【０００６】
前記構成において、水電解部に水と電力を供給することによって水素の製造を行うことが可能である。この水素を貯蔵して発電部に供給すれば、それを燃料として燃料電池の運転を行うことができる。
【０００７】
また家庭用電力を用いて水電解を行う場合、その水電解用セル数を発電用セル数の数１０分の１にし得るので、混成スタックのサイズ、重量、コスト等は、従来の燃料電池の専用スタックのそれらに比べて僅かに増加する程度であって問題とはならない。また端板としては通常、厚さ数cmのステンレス鋼板が用いられているので、発電部および水電解部を独立させると、４つの端板が必要になるが、前記のように混成スタックを構成すると、端板の数を２つにして、軽量化および低コスト化を図ることができる。
【０００８】
また特に請求項１の発明の前記特徴によれば、しかも発電部および水電解部における排出系のコンパクト化を図ることができ、また特に請求項２の特徴によれば、排出される水およびガスと、発電部および水電解部の触媒との接触を回避してそれら触媒の変質を防止することができ、また特に請求項３の発明によれば、混成スタックの小型化を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
〔実施例Ｉ〕
図１〜４に示すように、燃料電池１は、水電解機能を有する直方体形混成スタック２を備えている。その混成スタック２は、積層された複数の発電用セル３を有する発電部４と、積層された複数の水電解用セル５を有すると共にその水電解用セル５が発電用セル３と平行するように一端面を発電部４の一端面に突合せた水電解部６と、発電部４および水電解部６の各他端面に電気絶縁板７，８を介して当てられたステンレス鋼製第１、第２端板９，１０と、両端板９，１０を介して発電部４および水電解部６を締付ける複数のねじ部材１１とを有する。それらねじ部材１１は、実施例では、第１端板９、電気絶縁板７、発電部４、水電解部６、電気絶縁板８および第２端板１０の四隅を貫通する４つの通しボルト１２と、それらのボルト１２にねじ込まれた４つのナット１３とよりなるように数を簡略化して示されている。
【００１０】
図４に明示するように、発電用セル３は、電解質膜としての固体高分子電解質膜１４ならびにその両側に配置された燃料極１５および空気極１６よりなる電解質膜−電極接合体（ＭＥＡ）１７を有し、その接合体１７の両側にそれぞれ集電板１８，１９が配置され、さらに両集電板１８，１９の両側にそれぞれセパレータ２０が配置される。相隣る両発電用セル３は１つのセパレータ２０を共用しており、また両最外側の発電用セル３においては、外側のセパレータとしてそれぞれ（−）側接続板２２および（＋）側接続板２３が併用されている。
【００１１】
固体高分子電解質膜１４としては例えば、デュポン社製、Nafionが用いられ、また燃料極１５および空気極１６はそれぞれ白金担持カーボンよりなり、さらに両集電板１８，１９はカーボンペーパ、カーボンクロス等よりなる。セパレータ２０については後述する。
【００１２】
水電解用セル５は、固体高分子電解質膜２４ならびにその両側に配置された陽極２５および陰極２６よりなる電解質膜−電極接合体（ＭＥＡ）２７を有し、その接合体２７の両側にそれぞれ給電板２８，２９が配置され、さらに両給電板２８，２９の両側にそれぞれセパレータ３０が配置される。相隣る両水電解用セル５は１つのセパレータ３０を共用しており、また両最外側の水電解用セル５においては、外側のセパレータとしてそれぞれ（−）側接続板３２および発電部４と共用の（＋）側接続板２３が併用されている。
【００１３】
固体高分子電解質膜２４としては例えば、デュポン社製、Nafionが用いられ、また陽極２５はイリジウムを有し、一方、陰極２６は白金を有する。両給電板２６，３０としては、チタン、ステンレス鋼等よりなる孔あき板（網状のものを含む）が用いられている。
【００１４】
この実施例では、発電部４における未利用水素ならびに未利用空気および生成水を、それぞれ水電解部６の生成水素および生成酸素の流通系統を利用して排出し、また水電解部６における生成水素および供給水ならびに生成酸素および未利用の供給水を、それぞれ発電部４の水素および空気の流通系統を利用して排出するようになっており、そのため、発電部４および水電解部６の各セパレータ２０，３０等は次のように構成されている。
【００１５】
発電部４において、その方形のセパレータ２０はカーボン、ステンレス鋼等よりなり、図２〜６に示すように四隅にボルト挿通孔３３を有し、また空気極１６と対向する側の面に空気（または酸素）流路３４と、それを囲むパッキン３５とを備え、一方、図３〜７に示すように燃料極１５と対向する側の面に水素流路３６と、それを囲むパッキン３７とを備えている。
【００１６】
図５，６において、空気流路３４は、方形凹部３８内を上下方向に延びる複数の凸条３９によって仕切られた、複数の上下方向に延びる縦溝４０と、それら縦溝４０の上、下部にそれぞれ連通するように左右方向に延びる上、下横溝４１，４２とを有し、さらに方形凹部３８の一方の対角位置の一端側、実施例では上部右角側に上横溝４１から延長するように入口溝４３が形成され、その一端に第１流通孔４４が存する。一方、下部左角側には下横溝４２から延長するように出口溝４５が形成され、その一端に第２流通孔４６が存する。
【００１７】
図５，７を並べて見ると明らかなように、水素流路３６は、空気流路３４側から見て、その空気流路３４と線対称の関係にある。即ち、水素流路３６は、方形凹部４７内を上下方向に延びる複数の凸条４８によって仕切られた、複数の上下方向に延びる縦溝４９と、それら縦溝４９の上、下部にそれぞれ連通するように左右方向に延びる上、下横溝５０，５１とを有し、さらに方形凹部４７の一方の対角位置の一端側、実施例では空気流路３４側から見て上部左角側に上横溝５０から延長するように入口溝５２が形成され、その一端に第３流通孔５３が存する。一方、下部右角側には下横溝５１から延長するように出口溝５４が形成され、その一端に第４流通孔５５が存する。
【００１８】
空気流路３４の第１、第２流通孔４４，４６は水素流路３６側においてパッキン３７が存する部位にそれぞれ開口し、一方、水素流路３６の第３、第４流通孔５３，５５は空気流路３４側においてパッキン４１が存する部位にそれぞれ開口している。
【００１９】
各集電板１８，１９は各方形凹部３８，４７の開口よりも大に形成され、また燃料極１５および空気極１６は各方形凹部３８，４７の開口よりも小に形成され、さらに固体高分子電解質膜１４はセパレータ２０とほぼ同じ大きさに形成されている。
【００２０】
図８は、発電部４において、（−）側接続板２２から（＋）側接続板２３方向への水素流路３６および空気流路３４の配置およびそれらを流れる水素および空気の流通順序等を示したものである。
【００２１】
（−）側接続板２２の燃料極１５と対向する側の面は、セパレータ２０の水素流路３６を有する面とほぼ同様の形態を備えており、したがって、（−）側接続板２２は四つのボルト挿通孔３３を有し、また燃料極１５と対向する側の面に、第３流通孔５３を有する水素流路３６と、それを囲むパッキン（図示せず）とを備え、さらにセパレータ２０の空気流路３４の第１流通孔４４に連通する第５流通孔５６を有する。ただし、第４流通孔５５は有しない。
【００２２】
（＋）側接続板２３の空気極１６と対向する側の面は、セパレータ２０の空気流路３４を有する面とほぼ同様の形態を備えており、したがって、（＋）側接続板２３は四つのボルト挿通孔３３を有し、また空気極１６と対向する側の面に第１、第２流通孔４４，４６を有する空気流路３４と、それを囲むパッキン（図示せず）とを備え、さらにセパレータ２０の水素流路３６の第３流通孔５３に連通する第６流通孔５８と、その第４流通孔５５に連通する第７流通孔５９とを有する。
【００２３】
各水素流路３６の第３流通孔５３および入口溝５２、その第３流通孔５３に対応して各接合体１７に形成された流通孔（図示せず）ならびに（＋）側接続板２３の第６流通孔５８は相互に連通して第１水素流通路Ａを形成する。（−）側接続板２２における水素流路３６の出口溝５４、各セパレータ２０における水素流路３６の第４流通孔５５および出口溝５４、その第４流通孔５５に対応して各接合体１７に形成された流通孔（図示せず）ならびに（＋）側接続板２３の第７流通孔５９は相互に連通して第２水素流通路Ｂを形成する。
【００２４】
第１水素流通路Ａを流通する水素の一部は、各水素流路３６の入口溝５２、上横溝５０、各縦溝４９、下横溝５１および出口溝５４を流通した後第２水素流通路Ｂを流通する。
【００２５】
一方、（−）側接続板２２の第５流通孔５６、各空気流路３４の入口溝４３および第１流通孔４４、それら第５、第１流通孔５６，４４に対応して各接合体１７に形成された流通孔（図示せず）は相互に連通して第１空気流通路Ｃを形成する。各空気流路３４の出口溝４５および第２流通孔４６、その第２流通孔４６に対応して，２つのセパレータ２０間ならびにセパレータ２０および（＋）側接続板２３間に存する各接合体１７に形成された流通孔（図示せず）は相互に連通して第２空気流通路Ｄを形成する。
【００２６】
第１空気流通路Ｃを流通する空気の一部は、各空気流路３４の入口溝４３、上横溝４１、各縦溝４０、下横溝４２および出口溝４５を流通した後第２空気流通路Ｄを生成水と共に流通する。
【００２７】
図１，２において、第１端板９および電気絶縁板７には４つのボルト挿通孔３３の外に、（−）側接続板２２の第３、第５流通孔５３，５６に連通する２つの貫通孔が形成されており、それら貫通孔に水素供給管６１、空気供給管６２がそれぞれ連結される。
【００２８】
水電解部６において、その方形のセパレータ３０はチタン、ステンレス鋼等よりなり、図２〜４，９，１０に示すように四隅にボルト挿通孔３３を有し、また陰極２６と対向する側の面に（−）側水流路６５と、それを囲むパッキン６６とを備え、一方、図２〜４，１０，１１に示すように陽極２５と対向する側の面に（＋）側水流路６７と、それを囲むパッキン６８とを備えている。
【００２９】
図９，１０において、（−）側水流路６５は、方形凹部６９内を上下方向に延びる複数の凸条７０によって仕切られた、複数の上下方向に延びる縦溝７１と、それら縦溝７１の上、下部にそれぞれ連通するように左右方向に延びる上、下横溝７２，７３とを有し、さらに方形凹部６９の一方の対角位置の一端側、実施例では下部右角側に下横溝７３から延長するように入口溝７４が形成され、その一端に第８流通孔７５が存する。一方、上部左角側には上横溝７２から延長するように出口溝７６が形成され、その一端に第９流通孔７７が存する。
【００３０】
図９，１１を並べて見ると明らかなように、（＋）側水流路６７は、（−）側水流路６５側から見て、その（−）側水流路６５と線対称の関係にある。即ち、（＋）側水流路６５は、方形凹部７８内を上下方向に延びる複数の凸条７９によって仕切られた、複数の上下方向に延びる縦溝８０と、それら縦溝８０の上、下部にそれぞれ連通するように左右方向に延びる上、下横溝８１，８２とを有し、さらに方形凹部７８の一方の対角位置の一端側、実施例では（−）側水流路６５側から見て下部左角側に下横溝８２から延長するように入口溝８３が形成され、その一端に第１０流通孔８４が存する。一方、上部右角側には上横溝８１から延長するように出口溝８５が形成され、その一端に第１１流通孔８６が存する。
【００３１】
（−）側水流路６５の第８、第９流通孔７５，７７は（＋）側水流路６７側においてパッキン６８が存する部位にそれぞれ開口し、一方、（＋）側水流路６７の第１０、第１１流通孔８４，８６は（−）側水流路６５側においてパッキン６６が存する部位にそれぞれ開口している。
【００３２】
各給電板２８，２９は各方形凹部６９，７８の開口よりも大に形成され、また陽極２５、陰極２６は各方形凹部６９，７８の開口よりも小に形成され、さらに固体高分子電解質膜２４はセパレータ３０とほぼ同じ大きさに形成されている。
【００３３】
図１２は、水電解部６において、（−）側接続板３２から（＋）側接続板２３方向への（−）側水流路６５および（＋）側水流路６７の配置およびそれらを流れる水、水素および酸素の流通順序を示したものである。
【００３４】
（−）側接続板３２の陰極２６と対向する側の面は、セパレータ３０の（−）側水流路６５を有する面とほぼ同様の形態を備えており、したがって、（−）側接続板３２は四隅にボルト挿通孔３３を有し、また陰極２６と対向する側の面に（−）側水流路６５と、それを囲むパッキン（図示せず）とを備え、さらにセパレータ３０の（＋）側水流路６７の第１０流通孔８４に連通する第１２流通孔８８を有する。ただし、第９流通孔７７は有しない。
【００３５】
（＋）側接続板２３の陽極２５と対向する側の面は、セパレータ３０の（＋）側水流路６７を有する面とほぼ同様の形態を備えており、したがって、（＋）側接続板２３は、それの陽極２５と対向する側の面に（＋）側水流路６７と、それを囲むパッキン（図示せず）とを備えている。この場合、第１０、第１１流通孔８４，８６は発電部４側の空気流路３４の第２、第１流通孔４６，４４と同じであり、また発電部４側の第６、第７流通孔５８，５９はセパレータ３０の第９、第８流通孔７７，７５にそれぞれ連通する。
【００３６】
各（−）側水流路６５の第８流通孔７５および入口溝７４、その第８流通孔７５に対応して各接合体２７に形成された流通孔（図示せず）ならびに（＋）側接続板２３の第７流通孔５９は相互に連通して（−）側水流通路Ｅを形成する。（−）側接続板３２における（−）側水流路６５の出口溝７６、各セパレータ３０における（−）側水流路６５の第９流通孔７７および出口溝７６、その第９流通孔７７に対応して各接合体２７に形成された流通孔（図示せず）ならびに（＋）側接続板２３の第６流通孔５８は相互に連通して水素流通路Ｆを形成する。
【００３７】
（−）側水流通路Ｅを流通する水の一部は、各（−）側水流路６５の入口溝７４、下横溝７３、各縦溝７１、上横溝７２および出口溝７６を流通した後生成水素と共に水素流通路Ｆを流通する。
【００３８】
一方、（−）側接続板３２の第１２流通孔８８、各（＋）側水流路６７の入口溝８３および第１０流通孔８４、それら第１２、第１０流通孔８８，８４に対応して各接合体２７に形成された流通孔（図示せず）は相互に連通して（＋）側水流通路Ｇを形成する。この場合、前記のように（＋）側接続板２３における第１０流通孔８４は発電部４側の第２流通孔４６と同じである。各（＋）側水流路６７の出口溝８５および第１１流通孔８６、その第１１流通孔８６に対応して，２つのセパレータ３０間ならびにセパレータ３０および（＋）側接続板２３間に存する各接合体２７に形成された流通孔（図示せず）は相互に連通して酸素流通路Ｈを形成する。この場合、（＋）側接続板２３における第１１流通孔８６は発電部４側の第１流通孔４４と同じである。
【００３９】
（＋）側水供給路Ｇを流通する水の一部は、各（＋）側水流路６７の入口溝８３、下横溝８２、各縦溝８０、上横溝８１および出口溝８５を流通した後生成酸素と共に酸素流通路Ｈを流通する。
【００４０】
図３に示すように、第２端板１０および電気絶縁板８には４つのボルト挿通孔３３の外に、図１２に示した（−）側接続板３２の第８、第１２流通孔７５，８８に連通する２つの貫通孔が形成されており、それら貫通孔に（−）側水供給管９０および（＋）側水供給管９１がそれぞれ連結される。
【００４１】
発電部４と水電解部６とは、一方が運転中であるとき、他方は停止中である、といったように一方のみが作動するようになっている。図８と図１２とを並べて見ると明らかなように、発電部４の運転中においては、発電部４の第１水素流通路Ａが水電解部６の水素流通路Ｆに連通し、また発電部４の第２水素流通路Ｂが水電解部６の（−）側水流通路Ｅに連通しているので、水素供給管６１から発電部４に供給された水素（加湿による水分を含む）のうち未利用水素は、水電解部６の両通路Ｆ、Ｅおよび各（−）側水流路６５を流通した後（−）側水供給管９０を通じて外部に排出される。一方、第１空気流通路Ｃが水電解部６の酸素流通路Ｈに連通し、また第２空気流通路Ｄが水電解部６の（＋）側水流通路Ｇに連通しているので、空気供給管６２から発電部４に供給された空気（加湿による水分を含む）のうち未利用空気および生成水は、水電解部６の両通路Ｈ、Ｇおよび各（＋）側水流路６７を流通した後（＋）側水供給管９１を通じて外部に排出される。
【００４２】
水電解部６の運転中においては、水電解部６の（−）側水流通路Ｅが発電部４の第２水素流通路Ｂに連通し、また水電解部６の水素流通路Ｆが発電部４の第１水素流通路Ａに連通しているので、（−）側水供給管９０から水電解部６に供給された（−）側供給水および生成水素は、発電部４の両通路Ｂ、Ａおよび各水素流路３６を流通した後水素供給管６１を通じて外部に排出される。一方、（＋）側水流通路Ｇが発電部４の第２空気流通路Ｄに連通し、また酸素流通路Ｈが発電部４の第１空気流通路Ｃに連通しているので、（＋）側水供給管９１から水電解部６に供給された（＋）側供給水および生成酸素は、発電部４の両通路Ｄ、Ｃおよび各空気通路３４を流通した後空気供給管６２を通じて外部に排出される。
【００４３】
具体例として、発電部４については、出力：６０ｋＷ；発電用セル数：４００；であり、水電解部６については、使用電力：３ｋＷ（家庭用電力である１００Ｖ−３０Ａをコンバータにより１５Ｖ−２００Ａに変換して使用）；水電解用セル数：８；である、といった燃料電池１を挙げることができる。
【００４４】
図１３に示す発電−水電解システムにおいて、発電部４の運転時は白抜きの各開閉弁ｖ１〜ｖ５は「開」、黒塗りの各開閉弁ｖ６〜ｖ１２は「閉」となる。水素供給部９４から水素を、またコンプレッサ９５から空気をそれぞれ発電部４に供給する。水素および空気の圧力は共に０．２ＭＰａであり、セル温度は８０℃になるように発電部４の冷却を行う。水素および空気は両加湿部９６，９７にてそれぞれ飽和水蒸気圧まで加湿される。発電部４の発電による電力は（＋）側および（−）側接続板２３，２２を介して負荷９８に供給される。発電部４の運転時には水電解部６の（＋）側および（−）側接続板２３，３２に接続されている電気回路は発電部４側とは電気的に遮断されており、したがって発電部４の運転中に水電解部６が電気化学的反応を生じることはない。発電部４から排出された水分を含む未利用水素および未利用空気は水電解部６の前記流路を素通りして外部へ排出される。未利用空気は凝縮器９９を経た後、大気に放出される。一方、未利用水素は凝縮器１００を経た後再度水素供給部９４側のラインに戻されて循環使用される。両加湿器９６，９７には水が水タンク１０１より適宜供給され、また凝縮器９９，１００の水は適宜水タンク１０１に排出される。図中，１０２，１０３は水ポンプ，１０４は電源装置であり、これらは水電解時に使用される。
【００４５】
図１４に示す発電−水電解システムにおいて、水電解部６の運転時は白抜きの各開閉弁ｖ１、ｖ１０〜ｖ１２は「開」、黒塗りの各開閉弁ｖ２〜ｖ９は「閉」となる。水タンク１０１に貯めてある純水を２つの水ポンプ１０２，１０３により水電解部６に供給する。供給量は（＋）側、（−）側共に１つの水電解用セル当り５００ｃｃ／min 程度であるが、（−）側については水の供給を省くことができる。一方、家庭用等の交流電力をコンバータにより直流に変換する機能を持つ電源装置１０４より水電解部６に電力が供給される。水電解部６の運転時には発電部４の（＋）側および（−）側接続板２３，２２に接続されている電気回路は電気的に遮断されており、したがって水電解部６の運転中に発電部４が電気化学的反応を生じることはない。水電解部６の（＋）側供給水、（−）側供給水、生成酸素および生成水素は発電部４の前記通路を素通りして外部に排出される。生成水素および供給水は加湿器９６により気液分離され、その水素は水素供給部９４に貯蔵される。一方、生成酸素および供給水は加湿器９７により気液分離され、その酸素は大気中に放出される。
【００４６】
〔実施例II〕
図１５，１６に示すようにこの実施例において、発電部４および水電解部６が本来の機能を果たすための構成は実施例Ｉとほぼ同じである。ただし、発電部４における未利用水素、未利用空気および生成水を水電解部６に設けられた専用の排出系統を利用して排出し、また水電解部６における生成水素、生成酸素および未利用の供給水を発電部６に設けられた専用の排出系統を利用して排出するようになっており、そのため、発電部４および水電解部６の各セパレータ２０，３０等は次のように構成されている。
【００４７】
発電部４において、その方形のセパレータ２０はカーボン、ステンレス鋼等よりなり、図１７，１８に示すように四隅にボルト挿通孔３３を有し、また空気極１６と対向する側の面に空気（または酸素）流路３４と、それを囲むパッキン３５とを備え、一方、図１８，１９に示すように燃料極１５と対向する側の面に水素流路３６と、それを囲むパッキン３７とを備えている。
【００４８】
図１７，１８において、空気流路３４は、方形凹部３８内を上下方向に延びる複数の凸条３９によって仕切られた、複数の上下方向に延びる縦溝４０と、それら縦溝４０の上、下部にそれぞれ連通するように左右方向に延びる上、下横溝４１，４２とを有し、さらに方形凹部３８の一方の対角位置の一端側、実施例では上部右角側に上横溝４１から延長するように入口溝４３が形成され、その一端に第１流通孔４４が存する。一方、下部左角側には下横溝４２から延長するように出口溝４５が形成され、その一端に第２流通孔４６が存する。
【００４９】
図１７，１９を並べて見ると明らかなように、水素流路３６は、空気流路３４側から見て、その空気流路３４と線対称の関係にある。即ち、水素流路３６は、方形凹部４７内を上下方向に延びる複数の凸条４８によって仕切られた、複数の上下方向に延びる縦溝４９と、それら縦溝４９の上、下部にそれぞれ連通するように左右方向に延びる上、下横溝５０，５１とを有し、さらに方形凹部４７の一方の対角位置の一端側、実施例では空気流路３４側から見て上部左側に上横溝５０から延長するように入口溝５２が形成され、その一端に第３流通孔５３が存する。一方、下部右角側には下横溝５１から延長するように出口溝５４が形成され、その一端に第４流通孔５５が存する。
【００５０】
空気流路３４の第１、第２流通孔４４，４６は水素流路３６側においてパッキン３７が存する部位にそれぞれ開口し、一方、水素流路３６の第３、第４流通孔５３，５５は空気流路３４側においてパッキン３５が存する部位にそれぞれ開口している。
【００５１】
空気流路３４の第１流通孔４４の上部近傍に水電解部６からの生成酸素用第１排出孔１０５が、また水素流路３６の第３流通孔５３の上部近傍に水電解部６からの生成水素用第２排出孔１０７がそれぞれ形成されている。第１、第２排出孔１０５，１０７は空気流路３４側および水素流路３６側においてそれぞれパッキン３５，３７が存する部位を貫通している。
【００５２】
各集電板１８，１９は各方形凹部３８，４７の開口よりも大に形成され、また燃料極１５および空気極１６は各方形凹部３８，４７の開口よりも小に形成され、さらに固体高分子電解質膜１４はセパレータ２０とほぼ同じ大きさに形成されている。
【００５３】
図２０は、発電部４において、（−）側接続板２２から（＋）側接続板２３方向への水素流路３６および空気流路３４の配置、それらを流れる水素および空気の流通順序等を示したものである。
【００５４】
（−）側接続板２２の燃料極１５と対向する側の面は、セパレータ２０の水素流路３５を有する面とほぼ同様の形態を備えており、したがって、（−）側接続板２２は四つのボルト挿通孔３３を有し、また燃料極１５と対向する側の面に第３流通孔５３を有する水素流路３６と、それを囲むパッキン（図示せず）とを備えると共に第１、第２排出孔１０５，１０７を有し、またセパレータ２０の空気流路３４の第１流通孔４４に連通する第５流通孔５６を有する。ただし、第４流通孔５５は有しない。
【００５５】
（＋）側接続板２３の空気極１６と対向する側の面は、セパレータ２０の空気流路３４を有する面とほぼ同様の形態を備えており、したがって、（＋）側接続板２３は、四つのボルト挿通孔３３を有し、また空気極１６と対向する側の面に第２流通孔４６を有する空気流路３４と、それを囲むパッキン（図示せず）とを備えると共に第１、第２排出孔１０５，１０７を備え、さらにセパレータ２０の第４流通孔５５に連通する第７流通孔５９とを有する。ただし、第１流通孔４４およびセパレータ２０の第３流通孔５３に連通する流通孔は有しない。
【００５６】
各水素流路３６の第３流通孔５３および入口溝５２、その第３流通孔５３に対応して各接合体１７に形成された流通孔（図示せず）は相互に連通して第１水素流通路Ａを形成する。（−）側接続板２２における水素流路３６の出口溝５４、各セパレータ２０における水素流路３６の第４流通孔５５および出口溝５４、その第４流通孔５５に対応して各接合体１７に形成された流通孔（図示せず）ならびに（＋）側接続板２３の第７流通孔５９は相互に連通して第２水素流通路Ｂを形成する。
【００５７】
第１水素流通路Ａを流通する水素の一部は、各水素流路３６の入口溝５２、上横溝５０、各縦溝４９、下横溝５１および出口溝５４を流通した後第２水素流通路Ｂを流通する。
【００５８】
一方、（−）側接続板２２の第５流通孔５６、各空気流路３４の入口溝４３および第１流通孔４４、それら第４、第１流通孔５６，４４に対応して各接合体１７に形成された流通孔（図示せず）は相互に連通して第１空気流通路Ｃを形成する。各空気流路３４の出口溝４５および第２流通孔４６、その第２流通孔４６に対応して，２つのセパレータ２０間ならびにセパレータ２０および（＋）側接続板２３間に存する各接合体１７に形成された流通孔（図示せず）は相互に連通して第２空気流通路Ｄを形成する。
【００５９】
第１空気流通路Ｃを流通する空気の一部は、各空気流路３４の入口溝４３、上横溝４１、各縦溝４０、下横溝４２および出口溝４５を流通した後第２空気流通路Ｄを生成水と共に流通する。
【００６０】
（−）側接続板２２の第１、第２排出孔１０５，１０７は、各セパレータ２０および（＋）側接続板２３の第１、第２排出孔１０５，１０７にそれぞれ連通し、また各接合体１７の第１、第２排出孔（図示せず）にもそれぞれ連通するようになっている。相互に連通する、複数の第１排出孔１０５は第１排出路Ｊを、また複数の第２排出孔１０７は第２排出路Ｌをそれぞれ構成する。
【００６１】
図１５において、第１端板９および電気絶縁板７には４つのボルト挿通孔３３の外に、（−）側接続板２２の第３、第５流通孔５３，５６および第１、第２排出孔１０５，１０７に連通する４つの貫通孔が形成されており、それら貫通孔において、第３、第５流通孔５３，５６に対応するものに水素供給管６１、空気供給管６２がそれぞれ連結され、また第１、第２排出孔１０５，１０７に対応するものに酸素排出管１０９および水素排出管１１１がそれぞれ連結される。
【００６２】
水電解部６において、その方形のセパレータ３０はチタン、ステンレス鋼等よりなり、図２１，２２に示すように四隅にボルト挿通孔３３を有し、また陰極２６と対向する側の面に（−）側水流路６５と、それを囲むパッキン６６とを備え、一方、図２２，２３に示すように陽極２５と対向する側の面に（＋）側水流路６７と、それを囲むパッキン６８とを備えている。
【００６３】
図２１，２２において、（−）側水流路６５は、方形凹部６９内を上下方向に延びる複数の凸条７０によって仕切られた、複数の上下方向に延びる縦溝７１と、それら縦溝７１の上、下部にそれぞれ連通するように、左右方向に延びる上、下横溝７２，７３とを有し、さらに方形凹部６９の一方の対角位置の一端側、実施例では下部右角側に右端の縦溝７１から下方に延長するように入口溝７４が形成され、その一端に第８流通孔７５が存する。一方、上部左角側には左端の縦溝７１から上方へ延長するように出口溝７６が形成され、その一端に第９流通孔７７が存する。
【００６４】
図２１，２３を並べて見ると明らかなように、（＋）側水流路６７は、（−）側水流路６５側から見て、その（−）側水流路６５と線対称の関係にある。即ち、（＋）側水流路６７は、方形凹部７８内を上下方向に延びる複数の凸条７９によって仕切られた、複数の上下方向に延びる縦溝８０と、それら縦溝８０の上、下部にそれぞれ連通するように左右方向に延びる上、下横溝８１，８２とを有し、さらに方形凹部７８の一方の対角位置の一端側、実施例では（−）側水流路６５側から見て下部左角側に左端の縦溝８０から下方へ延長するように入口溝８３が形成され、その一端に第１０流通孔８４が存する。一方、上部右角側には右端の縦溝８０から上方へ延長するように出口溝８５が形成され、その一端に第１１流通孔８６が存する。
【００６５】
（−）側水流路６５の第８、第９流通孔７５，７７は（＋）側水流路６７側においてパッキン６８が存する部位にそれぞれ開口し、一方、（＋）側水流路６７の第１０、第１１流通孔８４，８６は（−）側水流路６５側においてパッキン６６が存する部位にそれぞれ開口している。
【００６６】
（−）側水流路６５の第８流通孔７５の上部近傍に発電部４からの未利用水素用第３排出孔１１３が、また（＋）側水流路６７の第１０流通孔８４の上部近傍に発電部４からの未利用空気用第４排出孔１１５がそれぞれ形成されている。第３、第４排出孔１１３，１１５は（−）水流路６５側および（＋）水流路６７側においてそれぞれパッキン６６，６８が存する部位を貫通している。
【００６７】
各給電板２８，２９は各方形凹部６９，７８の開口よりも大に形成され、また陽極２５、陰極２６は各方形凹部６９，７８の開口よりも小に形成され、さらに固体高分子電解質膜２４はセパレータ３０とほぼ同じ大きさに形成されている。
【００６８】
図２４は、水電解部６において、（−）側接続板３２から（＋）側接続板２３方向への（−）側水流路６５および（＋）側水流路６７の配置およびそれらを流れる水、水素および酸素の流通順序等を示したものである。
【００６９】
（−）側接続板３２の陰極２６と対向する側の面は、セパレータ３０の（−）側水流路６５を有する面とほぼ同様の形態を備えており、したがって、その（−）側接続板３２は四つのボルト挿通孔３３を有し、また陰極２６と対向する側の面に（−）側水流路６５と、それを囲むパッキン（図示せず）とを備えると共に第３、第４排出孔１１３，１１５を有し、またセパレータ３０の（＋）側水流路６７の第１０流通孔８４に連通する第１３流通孔１１８を有するが、その第１１流通孔８６に連通する流通孔は持っていない。また（−）側水流路６５に第９流通孔７７は設けられていない。
【００７０】
（＋）側接続板２３の陽極２５と対向する側の面は、セパレータ３０の（＋）側水流路６７を有する面とほぼ同様の形態を備えており、したがって、（＋）側接続板２３は、それの陽極２５と対向する側の面に（＋）側水流路６７と、それを囲むパッキン（図示せず）とを備えている。ただし、第１０流通孔８４およびセパレータ３０の第８流通孔７５に連通する流通孔は有しない。この場合、第１１流通孔８６は発電部４側の第１排出孔１０５と同じである。
【００７１】
各（−）側水流路６５の第８流通孔７５および入口溝７４、その第８流通孔７５に対応して各接合体２７に形成された流通孔（図示せず）は相互に連通して（−）側水流通路Ｅを形成する。（−）側接続板３２における（−）側水流路６５の出口溝７６、各セパレータ３０における（−）側水流路６５の第９流通孔７７および出口溝７６、その第９流通孔７７に対応して各接合体２７に形成された流通孔（図示せず）ならびに（＋）側接続板２３の第２排出孔１０７は相互に連通して水素流通路Ｆを形成する。
【００７２】
（−）側水流通路Ｅを流通する水の一部は、各（−）側水流路６５の入口溝７４、下横溝７３、各縦溝７１、上横溝７２および出口溝７６を流通した後生成水素と共に水素流通路Ｆを流通する。
【００７３】
一方、（−）側接続板３２の第１３流通孔１１８、各（＋）側水流路６７の入口溝８３および第１０流通孔８４、それら第１３、第１０流通孔１１８，８４に対応して各接合体２７に形成された流通孔（図示せず）は相互に連通して（＋）側水流通路Ｇを形成する。各（＋）側水流路６７の出口溝８５および第１１流通孔８６、その第１１流通孔８６に対応して，２つのセパレータ３０間ならびにセパレータ３０および（＋）側接続板２３間に存する各接合体２７に形成された流通孔（図示せず）は相互に連通して酸素流通路Ｈを形成する。この場合、前記のように（＋）側接続板２３における第１１流通孔８６は発電部４側の第１排出孔１０５と同じである。
【００７４】
（＋）側水流通路Ｇを流通する水の一部は、各（＋）側水流路６７の入口溝８３、下横溝８２、各縦溝８０、上横溝８１および出口溝８５を流通した後生成酸素と共に酸素流通路Ｈを流通する。水素流通路Ｆは発電部４の第２排出路Ｌに連通し、また酸素流通路Ｈは発電部４の第１排出路Ｊに連通する。
【００７５】
（−）側接続板３２および各セパレータ３０の第３、第４排出孔１１３，１１５ならびにそれら排出孔１１３，１１５に対応して各接合体２７に形成されたそれら排出孔（図示せず）は、（＋）側接続板２３の第７、第２流通孔５９，４６にそれぞれ連通している。相互に連通する、複数の第３排出孔１１３は第３排出路Ｎを、また複数の第４排出孔１１５は第４排出路Ｐをそれぞれ構成する。発電部４の第２水素流通路Ｂは第３排出路Ｎに連通し、また発電部４の第２空気流通路Ｄは第４排出路Ｐに連通する。
【００７６】
図１６に示すように、第２端板１０および電気絶縁板８には４つのボルト挿通孔３３の外に、図２４に示した（−）側接続板３２の第８、第１３流通孔７５，１１８および第３、第４排出孔１１３，１１５に連通する４つの貫通孔が形成されており、それら貫通孔において、第８、第１３流通孔７５，１１８に対応するものに（−）側水供給管９０および（＋）側水供給管９１がそれぞれ連結され、また第５排出孔１１３に対応するものに水素排出管１２０が連結され、さらに第４排出孔１１５に対応するものに空気排出管１２２が連結される。
【００７７】
図２０、図２４において、発電部４の運転中においては、発電部４の第２水素流通路Ｂが水電解部６の第３排出路Ｎに連通しているので、水素供給管６１から発電部４に供給された水素のうち未利用水素は水素排出管１２０を通じて外部に排出される。一方、第２空気流通路Ｄが水電解部６の第４排出路Ｐに連通しているので、空気供給管６２から発電部４に供給された空気のうち未利用空気は空気排出管１２２を通じて外部に排出される。この場合、一部の水素が水電解部６の（−）側水流路６５を流通したり、また一部の空気が水電解部６の（＋）側水流路６７を流通することはない。
【００７８】
水電解部６の運転中においては、水電解部６の水素流通路Ｆが発電部４の第２排出路Ｌに連通しているので、（−）側水供給管９０から水電解部６に供給された水および生成水素は発電部４の水素排出管１１１を通じて外部に排出される。一方、酸素流通路Ｈが発電部４の第１排出路Ｊに連通しているので、（＋）側水供給管９１から水電解部６に供給された水および生成酸素は酸素排出管１０９を通じて外部に排出される。この場合、一部の水が発電部４の水素流路３６および空気流路３４を流通することはない。
【００７９】
具体例として、発電部４については、出力：６０ｋＷ；発電用セル数：４００；であり、水電解部６については、使用電力：３ｋＷ（家庭用電力である１００Ｖ−３０Ａをコンバータにより１５Ｖ−２００Ａに変換して使用）；水電解用セル数：８；である、といった燃料電池１を挙げることができる。
【００８０】
図２５は、発電−水電解システムにおける発電部４の運転時を示すものであって、図１３に対応する。図１３と異なる点は、前記のように発電部４からの未利用水素および未利用酸素が、水電解部６に設けられた専用の排出系統を流通するようにしたことにあり、それ以外の点は図１３の場合と同じであるから詳細な説明は省略する。
【００８１】
図２６は、発電−水電解システムにおける水電解部６の運転時を示すものであって、図１４に対応する。図１４と異なる点は、前記のように水電解部６からの水を含む生成酸素および生成水素が、発電部４に設けられた専用の排出系統を流通するようにしたことにあり、それ以外の点は図１４の場合と同じであるから詳細な説明は省略する。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、前記のように構成することによって、電力と水があれば水素を製造することが可能であって、コンパクト、軽量、低コストといった利点を有する、水電解機能を持つ燃料電池を提供することができる。
【００８３】
また特に請求項１の発明によれば、発電部および水電解部における排出系のコンパクト化を図ることができる。
【００８４】
また特に請求項２の発明によれば、排出される水およびガスと、発電部および水電解部の触媒との接触を回避して、それら触媒の変質を防止することができる。
【００８５】
また特に請求項３の発明によれば、混成スタックの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 燃料電池の第１実施例を第１端板側から見た場合の斜視図
【図２】 燃料電池の第１実施例における構成要素を説明するための斜視図であって、第１端板側から見た場合に該当する。
【図３】 燃料電池の第１実施例における構成要素を説明するための斜視図であって、第２端板側から見た場合に該当する。
【図４】 図１の４−４線断面図
【図５】 発電部におけるセパレータの正面図
【図６】 図５の６−６線拡大断面図
【図７】 図６の７−７線縮小断面図
【図８】 発電部における水素流路および空気流路の配置等を示す斜視図
【図９】 水電解部におけるセパレータの正面図
【図１０】 図９の１０−１０線拡大断面図
【図１１】 図１０の１１−１１線縮小断面図
【図１２】 水電解部における（−）側水流路および（＋）側水流路の配置等を示す斜視図
【図１３】 発電時における発電−水電解システムの系統図
【図１４】 水電解時における発電−水電解システムの系統図
【図１５】 燃料電池の第２実施例を第１端板側から見た場合の斜視図
【図１６】 燃料電池の第２実施例を第２端板側から見た場合の斜視図
【図１７】 発電部におけるセパレータの正面図
【図１８】 図１７の１８−１８線拡大断面図
【図１９】 図１８の１９−１９線縮小断面図
【図２０】 発電部における水素流路および空気流路の配置等を示す斜視図
【図２１】 水電解部におけるセパレータの正面図
【図２２】 図２１の２２−２２線拡大断面図
【図２３】 図２２の２３−２３線縮小断面図
【図２４】 水電解部における（−）側水流路および（＋）側水流路の配置等を示す斜視図
【図２５】 発電時における発電−水電解システムの系統図
【図２６】 水電解時における発電−水電解システムの系統図
【符号の説明】
１…………燃料電池
２…………混成スタック
３…………発電用セル
４…………発電部
５…………水電解用セル
６…………水電解部
９…………第１端板
１０………第２端板
１１………ねじ部材
１４………固体高分子電解質膜
２４………固体高分子電解質膜
２５………陽極
２６………陰極
３４………空気流路
３６………水素流路
Ａ…………第１水素流通路
Ｂ…………第２水素流通路
Ｃ…………第１空気流通路
Ｄ…………第２空気流通路
Ｅ…………（−）側水流通路
Ｆ…………水素流通路
Ｇ…………（＋）側水流通路
Ｈ…………酸素流通路
Ｎ…………第３排出路
Ｐ…………第４排出路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a fuel cell having a water electrolysis function, and more particularly to a fuel cell including a hybrid cell stack having a water electrolysis function.
[0002]
[Prior art]
  In order to increase vehicle efficiency as a fuel for a vehicle fuel cell, it is preferable to install pure hydrogen in a vehicle as high-pressure hydrogen or liquid hydrogen, but at present there is no infrastructure for pure hydrogen. Therefore, a water electrolysis method has been proposed as a method for producing hydrogen on-site.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  In this case, if the user purchases the water electrolysis device and installs it in the home, the convenience increases, but new problems such as economic burden and securing of the installation location arise. On the other hand, it is conceivable to reduce the burden on the user by installing a water electrolysis device on the vehicle, but it is inevitable that the utility space will be narrowed by mounting the device on the vehicle, and the exercise performance will be reduced by increasing the vehicle weight. .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
  An object of the present invention is to provide a fuel cell having a water electrolysis function, which can produce hydrogen if there is electric power and water, and has advantages such as compactness, light weight and low cost.
[0005]
  To achieve the purposeClaim 1According to the invention, a fuel cell including a hybrid stack having a water electrolysis function, wherein the hybrid stack includes a power generation unit having a plurality of stacked power generation cells, and a plurality of stacked water electrolysis cells. A water electrolysis part having one end face butted against one end face of the power generation part so that the water electrolysis cell is parallel to the power generation cell, and the other end face of the power generation part and the water electrolysis part A first end plate, a second end plate, and a plurality of screw members for fastening the power generation unit and the water electrolysis unit through the first and second end plates.And the (−) side water passage and (+) side water passage of the water electrolysis unit are respectively used as discharge paths for unused hydrogen and unused air in the power generation unit, while in the water electrolysis unit An air flow passage and a hydrogen flow passage of the power generation unit are used as the discharge passage for the generated oxygen and the generated hydrogen, respectively.A fuel cell with water electrolysis function is providedAccording to the invention of claim 2, a dedicated discharge path for unused hydrogen and unused air in the power generation section is provided in the water electrolysis section, while a dedicated discharge path for generated oxygen and generated hydrogen in the water electrolysis section. Was provided in the power generation section. The water electrolysis unit is provided with a dedicated discharge path for unused hydrogen and unused air in the power generation unit, while the power generation unit is provided with a dedicated discharge path for generated oxygen and generated hydrogen in the water electrolysis unit. According to the invention of claim 3, in addition to the features of claim 1 or 2, the electrolyte of the power generation cell is a solid polymer. There is provided a fuel cell having a water electrolysis function, wherein the fuel cell is an electrolyte membrane, and the water electrolysis cell has a solid polymer electrolyte membrane, and an anode and a cathode respectively disposed on both sides thereof.
[0006]
  In the above configuration, it is possible to produce hydrogen by supplying water and electric power to the water electrolysis unit. If this hydrogen is stored and supplied to the power generation unit, the fuel cell can be operated using it as fuel.
[0007]
  In addition, when water electrolysis is performed using household power, the number of water electrolysis cells can be reduced to several tenths of the number of power generation cells. Therefore, the size, weight, cost, etc. of the hybrid stack are the same as those of conventional fuel cells. It is only a slight increase compared to those of the dedicated stack, and this is not a problem. In addition, a stainless steel plate with a thickness of several centimeters is usually used as the end plate, so if the power generation unit and the water electrolysis unit are made independent, four end plates are required. Then, the number of end plates can be set to two, and weight reduction and cost reduction can be achieved.
[0008]
  In particular, according to the feature of the invention of claim 1, the discharge system in the power generation unit and the water electrolysis unit can be made compact. In particular, according to the feature of claim 2, the discharged water and gas In addition, contact with the catalyst of the power generation unit and the water electrolysis unit can be avoided to prevent the alteration of the catalyst. In particular, according to the invention of claim 3, the hybrid stack can be miniaturized.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Example I
  As shown in FIGS. 1 to 4, the fuel cell 1 includes a rectangular parallelepiped hybrid stack 2 having a water electrolysis function. The hybrid stack 2 includes a power generation unit 4 having a plurality of stacked power generation cells 3 and a plurality of stacked water electrolysis cells 5, and the water electrolysis cell 5 is parallel to the power generation cells 3. A water electrolysis unit 6 having one end face abutted against one end surface of the power generation unit 4, and a stainless steel first member that is applied to the other end surfaces of the power generation unit 4 and the water electrolysis unit 6 via electrical insulating plates 7, 8. It has the 2nd end plates 9 and 10 and the some screw member 11 which fastens the electric power generation part 4 and the water electrolysis part 6 via the both end plates 9 and 10. FIG. In the embodiment, these screw members 11 are four through bolts 12 penetrating the four corners of the first end plate 9, the electric insulating plate 7, the power generation unit 4, the water electrolysis unit 6, the electric insulating plate 8 and the second end plate 10. The numbers are simplified to include four nuts 13 screwed into the bolts 12.
[0010]
  As clearly shown in FIG. 4, the power generation cell 3 includes an electrolyte membrane-electrode assembly (MEA) 17 including a solid polymer electrolyte membrane 14 as an electrolyte membrane, and a fuel electrode 15 and an air electrode 16 disposed on both sides thereof. Current collector plates 18 and 19 are disposed on both sides of the joined body 17, and separators 20 are disposed on both sides of the current collector plates 18 and 19, respectively. The two power generation cells 3 adjacent to each other share one separator 20, and in the outermost power generation cells 3, the (−) side connection plate 22 and the (+) side connection plate are used as outer separators, respectively. 23 is used together.
[0011]
  For example, Nafion manufactured by DuPont is used as the solid polymer electrolyte membrane 14, the fuel electrode 15 and the air electrode 16 are each made of platinum-supporting carbon, and the current collector plates 18 and 19 are carbon paper, carbon cloth, and the like. It becomes more. The separator 20 will be described later.
[0012]
  The cell 5 for water electrolysis has a solid polymer electrolyte membrane 24 and an electrolyte membrane-electrode assembly (MEA) 27 composed of an anode 25 and a cathode 26 disposed on both sides thereof, and power is supplied to both sides of the assembly 27, respectively. Plates 28 and 29 are arranged, and separators 30 are arranged on both sides of both power feeding plates 28 and 29, respectively. The adjacent water electrolysis cells 5 share one separator 30, and in the outermost water electrolysis cells 5, the (−)-side connection plate 32 and the power generation unit 4 are used as outer separators, respectively. A common (+) side connection plate 23 is used in combination.
[0013]
  For example, Nafion manufactured by DuPont is used as the solid polymer electrolyte membrane 24, and the anode 25 has iridium, while the cathode 26 has platinum. As the power feeding plates 26 and 30, a perforated plate (including a net-like one) made of titanium, stainless steel or the like is used.
[0014]
  In this embodiment, unused hydrogen and unused air and generated water in the power generation unit 4 are discharged using a generated hydrogen and generated oxygen distribution system of the water electrolysis unit 6, and also generated hydrogen in the water electrolysis unit 6. In addition, the supply water and the generated oxygen and the unused supply water are discharged using the hydrogen and air circulation systems of the power generation unit 4, respectively. Therefore, the separators of the power generation unit 4 and the water electrolysis unit 6 are discharged. 20, 30, etc. are configured as follows.
[0015]
  In the power generation unit 4, the rectangular separator 20 is made of carbon, stainless steel, or the like, and has bolt insertion holes 33 at the four corners as shown in FIGS. 2 to 6, and air ( (Or oxygen) flow path 34 and packing 35 surrounding the flow path 34, and on the other hand, as shown in FIGS. 3 to 7, a hydrogen flow path 36 and a packing 37 surrounding the hydrogen flow path 36 are provided on the side facing the fuel electrode 15. I have.
[0016]
  5 and 6, the air flow path 34 includes a plurality of vertically extending vertical grooves 40 that are partitioned by a plurality of protruding ridges 39 extending in the vertical direction inside a rectangular recess 38, and the upper and lower portions of the vertical grooves 40. The lower horizontal grooves 41 and 42 extend in the left-right direction so as to communicate with each other, and further extend from the upper horizontal groove 41 to one end of one diagonal position of the rectangular recess 38, in the embodiment, to the upper right corner. An inlet groove 43 is formed at one end, and a first flow hole 44 exists at one end thereof. On the other hand, an outlet groove 45 is formed on the lower left corner side so as to extend from the lower lateral groove 42, and a second flow hole 46 exists at one end thereof.
[0017]
  5 and 7, the hydrogen flow path 36 is in a line-symmetric relationship with the air flow path 34 when viewed from the air flow path 34 side. That is, the hydrogen flow path 36 communicates with a plurality of vertically extending vertical grooves 49 partitioned by a plurality of vertically extending ridges 48 within the rectangular recess 47 and above and below the vertical grooves 49. And the upper horizontal groove on the upper left corner when viewed from the air flow path 34 side in the embodiment. An inlet groove 52 is formed so as to extend from 50, and a third flow hole 53 exists at one end thereof. On the other hand, an outlet groove 54 is formed on the lower right corner side so as to extend from the lower lateral groove 51, and a fourth flow hole 55 exists at one end thereof.
[0018]
  The first and second flow holes 44 and 46 of the air flow path 34 are respectively opened at portions where the packing 37 exists on the hydrogen flow path 36 side, while the third and fourth flow holes 53 and 55 of the hydrogen flow path 36 are In the air flow path 34 side, it opens in the site | part in which the packing 41 exists.
[0019]
  The current collecting plates 18 and 19 are formed larger than the openings of the respective rectangular recesses 38 and 47, and the fuel electrode 15 and the air electrode 16 are formed smaller than the openings of the respective rectangular recesses 38 and 47. The molecular electrolyte membrane 14 is formed in substantially the same size as the separator 20.
[0020]
  FIG. 8 shows the arrangement of the hydrogen flow path 36 and the air flow path 34 from the (−) side connection plate 22 to the (+) side connection plate 23 and the flow order of hydrogen and air flowing through them in the power generation unit 4. It is shown.
[0021]
  The surface on the side facing the fuel electrode 15 of the (−) side connecting plate 22 has substantially the same form as the surface having the hydrogen flow path 36 of the separator 20, and therefore the (−) side connecting plate 22 has four sides. A hydrogen passage 36 having a third flow hole 53 and a packing (not shown) surrounding the third passage hole 53 are provided on the surface on the side facing the fuel electrode 15. The fifth flow hole 56 communicates with the first flow hole 44 of the air flow path 34. However, the fourth flow hole 55 is not provided.
[0022]
  The surface on the side facing the air electrode 16 of the (+) side connecting plate 23 has substantially the same form as the surface having the air flow path 34 of the separator 20, and therefore the (+) side connecting plate 23 has four sides. An air flow path 34 having first and second flow holes 44 and 46 on a surface facing the air electrode 16 and a packing (not shown) surrounding the air flow path 34. Furthermore, it has a sixth flow hole 58 that communicates with the third flow hole 53 of the hydrogen flow path 36 of the separator 20, and a seventh flow hole 59 that communicates with the fourth flow hole 55.
[0023]
  The third flow hole 53 and the inlet groove 52 of each hydrogen flow path 36, the flow holes (not shown) formed in each joined body 17 corresponding to the third flow hole 53, and the (+) side connection plate 23 The sixth flow holes 58 communicate with each other to form the first hydrogen flow passage A. Each joined body 17 corresponds to the outlet groove 54 of the hydrogen flow path 36 in the (−) side connection plate 22, the fourth flow hole 55 and the outlet groove 54 of the hydrogen flow path 36 in each separator 20, and the fourth flow hole 55. And the seventh flow hole 59 of the (+) side connecting plate 23 communicate with each other to form the second hydrogen flow passage B.
[0024]
  Part of the hydrogen flowing through the first hydrogen flow passage A flows through the inlet groove 52, the upper horizontal groove 50, the vertical groove 49, the lower horizontal groove 51, and the outlet groove 54 of each hydrogen flow path 36, and then the second hydrogen flow passage. Distribute B.
[0025]
  On the other hand, the fifth flow hole 56 of the (−) side connection plate 22, the inlet groove 43 and the first flow hole 44 of each air flow path 34, and each joined body corresponding to the fifth and first flow holes 56, 44. Flow holes (not shown) formed in 17 communicate with each other to form a first air flow passage C. Corresponding to the outlet groove 45 and the second circulation hole 46 of each air flow path 34 and the second circulation hole 46, each joined body 17 existing between the two separators 20 and between the separator 20 and the (+) side connection plate 23. The through holes (not shown) formed in the communication with each other form a second air flow passage D.
[0026]
  A part of the air flowing through the first air flow passage C passes through the inlet groove 43, the upper horizontal groove 41, each vertical groove 40, the lower horizontal groove 42 and the outlet groove 45 of each air flow path 34, and then the second air flow passage. D is distributed along with the produced water.
[0027]
  1 and 2, the first end plate 9 and the electrical insulating plate 7 communicate with the third and fifth flow holes 53 and 56 of the (−) side connection plate 22 in addition to the four bolt insertion holes 33. Two through holes are formed, and a hydrogen supply pipe 61 and an air supply pipe 62 are connected to the through holes, respectively.
[0028]
  In the water electrolysis unit 6, the rectangular separator 30 is made of titanium, stainless steel or the like, and has bolt insertion holes 33 at the four corners as shown in FIGS. The surface is provided with a (−) side water flow path 65 and a packing 66 surrounding it. On the other hand, as shown in FIGS. And a packing 68 surrounding it.
[0029]
  9 and 10, the (−) side water flow path 65 includes a plurality of vertical grooves 71 extending in the vertical direction and partitioned by a plurality of protrusions 70 extending in the vertical direction inside the rectangular recess 69, and the vertical grooves 71. The upper and lower portions extend in the left-right direction so as to communicate with the upper and lower portions, and have lower horizontal grooves 72 and 73. Further, from the lower horizontal groove 73 on one end side of one diagonal position of the rectangular recess 69, in the embodiment, on the lower right corner side. An inlet groove 74 is formed so as to extend, and an eighth flow hole 75 exists at one end thereof. On the other hand, an outlet groove 76 is formed on the upper left corner side so as to extend from the upper horizontal groove 72, and a ninth flow hole 77 exists at one end thereof.
[0030]
  9 and 11, the (+) side water flow channel 67 is in a line-symmetric relationship with the (−) side water flow channel 65 when viewed from the (−) side water flow channel 65 side. That is, the (+) side water flow path 65 is divided into a plurality of vertical grooves 80 that are partitioned by a plurality of ridges 79 extending in the vertical direction inside the rectangular recess 78, and above and below the vertical grooves 80. The upper and lower lateral grooves 81 and 82 extend in the left-right direction so as to communicate with each other, and further, on one end side of one diagonal position of the rectangular recess 78, in the embodiment, the lower portion when viewed from the (−) side water flow path 65 side. An inlet groove 83 is formed to extend from the lower lateral groove 82 on the left corner side, and a tenth flow hole 84 exists at one end thereof. On the other hand, an outlet groove 85 is formed on the upper right corner side so as to extend from the upper horizontal groove 81, and an eleventh flow hole 86 exists at one end thereof.
[0031]
  The eighth and ninth flow holes 75 and 77 of the (−) side water flow path 65 are respectively opened at portions where the packing 68 exists on the (+) side water flow path 67 side, while the tenth of the (+) side water flow path 67. The eleventh circulation holes 84 and 86 are respectively opened at portions where the packing 66 exists on the (−) side water flow path 65 side.
[0032]
  The power supply plates 28 and 29 are formed larger than the openings of the rectangular recesses 69 and 78, and the anode 25 and the cathode 26 are formed smaller than the openings of the square recesses 69 and 78. Further, the solid polymer electrolyte membrane is formed. 24 is formed to be approximately the same size as the separator 30.
[0033]
  FIG. 12 shows the arrangement of the (−) side water channel 65 and the (+) side water channel 67 from the (−) side connection plate 32 toward the (+) side connection plate 23 and the water flowing through them in the water electrolysis unit 6. This shows the flow sequence of hydrogen and oxygen.
[0034]
  The surface of the (−) side connection plate 32 facing the cathode 26 has substantially the same form as the surface of the separator 30 having the (−) side water flow path 65, and therefore, the (−) side connection plate 32. Includes a bolt insertion hole 33 at each of the four corners, a (−) side water flow path 65 on the surface facing the cathode 26, and a packing (not shown) surrounding it, and (+) of the separator 30. A twelfth circulation hole 88 communicating with the tenth circulation hole 84 of the side water channel 67 is provided. However, the ninth flow hole 77 is not provided.
[0035]
  The surface on the side facing the anode 25 of the (+) side connecting plate 23 has substantially the same form as the surface having the (+) side water flow path 67 of the separator 30, and therefore, the (+) side connecting plate 23. Is provided with a (+) side water channel 67 and a packing (not shown) surrounding it on the surface facing the anode 25 thereof. In this case, the tenth and eleventh flow holes 84 and 86 are the same as the second and first flow holes 46 and 44 of the air flow path 34 on the power generation unit 4 side, and the sixth and seventh on the power generation unit 4 side. The circulation holes 58 and 59 communicate with the ninth and eighth circulation holes 77 and 75 of the separator 30, respectively.
[0036]
  Eight flow holes 75 and inlet grooves 74 of each (−) side water flow path 65, flow holes (not shown) formed in each joined body 27 corresponding to the eighth flow holes 75, and (+) side connections The seventh flow holes 59 of the plate 23 communicate with each other to form a (−) side water flow passage E. Corresponds to the outlet groove 76 of the (−) side water flow path 65 in the (−) side connection plate 32, the ninth flow hole 77 and the outlet groove 76 of the (−) side water flow path 65 in each separator 30, and the ninth flow hole 77. Then, a flow hole (not shown) formed in each joined body 27 and the sixth flow hole 58 of the (+) side connecting plate 23 communicate with each other to form a hydrogen flow path F.
[0037]
  A part of the water flowing through the (−) side water flow passage E is generated after flowing through the inlet groove 74, the lower horizontal groove 73, each vertical groove 71, the upper horizontal groove 72 and the outlet groove 76 of each (−) side water flow path 65. It circulates through the hydrogen flow passage F together with hydrogen.
[0038]
  On the other hand, corresponding to the twelfth flow hole 88 of the (−) side connection plate 32, the inlet groove 83 and the tenth flow hole 84 of each (+) side water channel 67, and the twelfth and tenth flow holes 88, 84. Flow holes (not shown) formed in each joined body 27 communicate with each other to form a (+) side water flow passage G. In this case, as described above, the tenth flow hole 84 in the (+) side connection plate 23 is the same as the second flow hole 46 on the power generation unit 4 side. Corresponding to the outlet groove 85 and the eleventh circulation hole 86 of each (+) side water flow channel 67 and the eleventh circulation hole 86, each between the two separators 30 and between the separator 30 and the (+) side connection plate 23. Flow holes (not shown) formed in the joined body 27 communicate with each other to form an oxygen flow passage H. In this case, the eleventh flow hole 86 in the (+) side connecting plate 23 is the same as the first flow hole 44 on the power generation unit 4 side.
[0039]
  After a part of the water flowing through the (+) side water supply channel G flows through the inlet groove 83, the lower horizontal groove 82, each vertical groove 80, the upper horizontal groove 81 and the outlet groove 85 of each (+) side water flow path 67. The oxygen flow passage H is circulated together with the produced oxygen.
[0040]
  3, in addition to the four bolt insertion holes 33, the second end plate 10 and the electrical insulating plate 8 have the eighth and twelfth flow holes 75 of the (−) side connection plate 32 shown in FIG. , 88 are formed, and (−) side water supply pipe 90 and (+) side water supply pipe 91 are connected to the through holes, respectively.
[0041]
  Only one of the power generation unit 4 and the water electrolysis unit 6 operates such that when one is operating, the other is stopped. As is apparent when FIG. 8 and FIG. 12 are viewed side by side, during operation of the power generation unit 4, the first hydrogen flow path A of the power generation unit 4 communicates with the hydrogen flow path F of the water electrolysis unit 6, and power generation Since the second hydrogen flow path B of the section 4 communicates with the (−) side water flow path E of the water electrolysis section 6, the hydrogen (including moisture due to humidification) supplied from the hydrogen supply pipe 61 to the power generation section 4 Among these, unused hydrogen flows through both the passages F and E of the water electrolysis unit 6 and the respective (−) side water flow paths 65 and then is discharged to the outside through the (−) side water supply pipe 90. On the other hand, since the first air flow passage C communicates with the oxygen flow passage H of the water electrolysis unit 6 and the second air flow passage D communicates with the (+) side water flow passage G of the water electrolysis unit 6, air Of the air (including moisture due to humidification) supplied from the supply pipe 62 to the power generation unit 4, unused air and generated water circulate through both the passages H and G of the water electrolysis unit 6 and each (+) side water flow channel 67. After that, it is discharged to the outside through the (+) side water supply pipe 91.
[0042]
  During operation of the water electrolysis unit 6, the (−) side water flow passage E of the water electrolysis unit 6 communicates with the second hydrogen flow passage B of the power generation unit 4, and the hydrogen flow passage F of the water electrolysis unit 6 serves as the power generation unit. 4, the (−)-side supply water and the generated hydrogen supplied from the (−)-side water supply pipe 90 to the water electrolysis unit 6 are connected to the both passages B of the power generation unit 4. , A and after flowing through each hydrogen flow path 36, it is discharged to the outside through the hydrogen supply pipe 61. On the other hand, since the (+) side water flow passage G communicates with the second air flow passage D of the power generation unit 4 and the oxygen flow passage H communicates with the first air flow passage C of the power generation unit 4, (+) The (+) side supply water and generated oxygen supplied from the side water supply pipe 91 to the water electrolysis unit 6 flow through both the passages D and C of the power generation unit 4 and the air passages 34 and then to the outside through the air supply pipe 62. Discharged.
[0043]
  As a specific example, the power generation unit 4 has an output of 60 kW; the number of power generation cells: 400; and the water electrolysis unit 6 has a power consumption of 3 kW (100V-30A, which is household power, 15V-200A by a converter). And the number of water electrolysis cells: 8;
[0044]
  In the power generation / water electrolysis system shown in FIG. 13, when the power generation unit 4 is in operation, the white open / close valves v1 to v5 are “open”, and the black open / close valves v6 to v12 are “closed”. Hydrogen is supplied from the hydrogen supply unit 94 and air from the compressor 95 to the power generation unit 4. Both the pressures of hydrogen and air are 0.2 MPa, and the power generation unit 4 is cooled so that the cell temperature becomes 80 ° C. Hydrogen and air are humidified to the saturated water vapor pressure in both humidifying sections 96 and 97, respectively. The electric power generated by the power generation unit 4 is supplied to the load 98 via the (+) side and (−) side connection plates 23 and 22. During operation of the power generation unit 4, the electric circuit connected to the (+) side and (−) side connection plates 23, 32 of the water electrolysis unit 6 is electrically disconnected from the power generation unit 4 side. 4, the water electrolysis unit 6 does not cause an electrochemical reaction. Unused hydrogen and unused air containing moisture discharged from the power generation unit 4 pass through the flow path of the water electrolysis unit 6 and are discharged to the outside. Unused air passes through the condenser 99 and is then released to the atmosphere. On the other hand, the unused hydrogen passes through the condenser 100 and is then returned to the hydrogen supply unit 94 side for circulation. Water is appropriately supplied from the water tank 101 to both the humidifiers 96 and 97, and the water in the condensers 99 and 100 is appropriately discharged to the water tank 101. In the figure, 102 and 103 are water pumps, and 104 is a power supply device, which are used during water electrolysis.
[0045]
  In the power generation-water electrolysis system shown in FIG. 14, when the water electrolysis unit 6 is operated, the white open / close valves v1, v10-v12 are "open", and the black open / close valves v2-v9 are "closed". . Pure water stored in the water tank 101 is supplied to the water electrolysis unit 6 by the two water pumps 102 and 103. The supply amount is about 500 cc / min per one cell for water electrolysis on both the (+) side and the (−) side, but water supply can be omitted on the (−) side. On the other hand, power is supplied to the water electrolysis unit 6 from a power supply device 104 having a function of converting AC power for home use into DC by a converter. During the operation of the water electrolysis unit 6, the electric circuit connected to the (+) side and (−) side connection plates 23, 22 of the power generation unit 4 is electrically cut off. The power generation unit 4 does not cause an electrochemical reaction. The (+) side supply water, (−) side supply water, generated oxygen and generated hydrogen of the water electrolysis unit 6 pass through the passage of the power generation unit 4 and are discharged to the outside. The generated hydrogen and supply water are separated into gas and liquid by a humidifier 96, and the hydrogen is stored in the hydrogen supply unit 94. On the other hand, the generated oxygen and the supply water are separated into gas and liquid by the humidifier 97, and the oxygen is released into the atmosphere.
[0046]
  Example II
  As shown in FIGS. 15 and 16, in this embodiment, the configuration for allowing the power generation unit 4 and the water electrolysis unit 6 to perform their original functions is substantially the same as that of Example I. However, unused hydrogen, unused air, and generated water in the power generation unit 4 are discharged using a dedicated discharge system provided in the water electrolysis unit 6, and generated hydrogen, generated oxygen, and unused in the water electrolysis unit 6 Water is discharged using a dedicated discharge system provided in the power generation unit 6, and therefore the separators 20, 30 and the like of the power generation unit 4 and the water electrolysis unit 6 are configured as follows. Has been.
[0047]
  In the power generation unit 4, the rectangular separator 20 is made of carbon, stainless steel, or the like, and has bolt insertion holes 33 at the four corners as shown in FIGS. 17 and 18, and air ( (Or oxygen) flow path 34 and packing 35 surrounding the flow path 34, and on the other hand, as shown in FIGS. 18 and 19, a hydrogen flow path 36 and a packing 37 surrounding the hydrogen flow path 36 are provided on the side facing the fuel electrode 15. I have.
[0048]
  In FIGS. 17 and 18, the air flow path 34 includes a plurality of vertically extending vertical grooves 40 partitioned by a plurality of ridges 39 extending in the vertical direction inside a rectangular recess 38, and the upper and lower portions of the vertical grooves 40. The lower horizontal grooves 41 and 42 extend in the left-right direction so as to communicate with each other, and further extend from the upper horizontal groove 41 to one end side of one diagonal position of the rectangular recess 38, in the embodiment, to the upper right corner side. An inlet groove 43 is formed at one end, and a first flow hole 44 exists at one end thereof. On the other hand, an outlet groove 45 is formed on the lower left corner side so as to extend from the lower lateral groove 42, and a second flow hole 46 exists at one end thereof.
[0049]
  As is apparent when FIGS. 17 and 19 are viewed side by side, the hydrogen flow path 36 is in a line-symmetric relationship with the air flow path 34 when viewed from the air flow path 34 side. That is, the hydrogen flow path 36 communicates with a plurality of vertically extending vertical grooves 49 partitioned by a plurality of vertically extending ridges 48 within the rectangular recess 47 and above and below the vertical grooves 49. The upper horizontal groove 50 extends from the upper horizontal groove 50 to the upper left side when viewed from the one end side of one diagonal position of the rectangular recess 47, in the embodiment, from the air flow path 34 side. An inlet groove 52 is formed to extend, and a third flow hole 53 exists at one end thereof. On the other hand, an outlet groove 54 is formed on the lower right corner side so as to extend from the lower lateral groove 51, and a fourth flow hole 55 exists at one end thereof.
[0050]
  The first and second flow holes 44 and 46 of the air flow path 34 are respectively opened at portions where the packing 37 exists on the hydrogen flow path 36 side, while the third and fourth flow holes 53 and 55 of the hydrogen flow path 36 are Openings are provided at portions where the packing 35 exists on the air flow path 34 side.
[0051]
  The generated oxygen first discharge hole 105 from the water electrolysis unit 6 is located near the upper part of the first flow hole 44 of the air flow path 34, and the water electrolysis part 6 is located near the upper part of the third flow hole 53 of the hydrogen flow path 36. The second discharge holes 107 for generated hydrogen are respectively formed. The first and second discharge holes 105 and 107 pass through portions where the packings 35 and 37 exist on the air flow path 34 side and the hydrogen flow path 36 side, respectively.
[0052]
  The current collecting plates 18 and 19 are formed larger than the openings of the respective rectangular recesses 38 and 47, and the fuel electrode 15 and the air electrode 16 are formed smaller than the openings of the respective rectangular recesses 38 and 47. The molecular electrolyte membrane 14 is formed in substantially the same size as the separator 20.
[0053]
  FIG. 20 shows the arrangement of the hydrogen flow path 36 and the air flow path 34 from the (−) side connection plate 22 to the (+) side connection plate 23, the flow order of hydrogen and air flowing through them in the power generation unit 4. It is shown.
[0054]
  The surface on the side facing the fuel electrode 15 of the (−) side connection plate 22 has substantially the same form as the surface having the hydrogen flow path 35 of the separator 20, and therefore the (−) side connection plate 22 has four sides. The first and the second are provided with a hydrogen passage 36 having a third passage hole 53 on the surface facing the fuel electrode 15 and a packing (not shown) surrounding the third passage hole 53. 2, and a fifth flow hole 56 communicating with the first flow hole 44 of the air flow path 34 of the separator 20. However, the fourth flow hole 55 is not provided.
[0055]
  The surface on the side facing the air electrode 16 of the (+) side connection plate 23 has substantially the same form as the surface of the separator 20 having the air flow path 34. Therefore, the (+) side connection plate 23 is An air flow path 34 having four bolt insertion holes 33 and a second flow hole 46 on the surface facing the air electrode 16, and a packing (not shown) surrounding the air flow path 34, A second discharge hole 105, 107 is provided, and a seventh flow hole 59 communicating with the fourth flow hole 55 of the separator 20 is further provided. However, there is no flow hole communicating with the first flow hole 44 and the third flow hole 53 of the separator 20.
[0056]
  The third flow hole 53 and the inlet groove 52 of each hydrogen flow path 36 and the flow holes (not shown) formed in each joined body 17 corresponding to the third flow hole 53 communicate with each other to form the first hydrogen. A flow passage A is formed. Each joined body 17 corresponds to the outlet groove 54 of the hydrogen flow path 36 in the (−) side connection plate 22, the fourth flow hole 55 and the outlet groove 54 of the hydrogen flow path 36 in each separator 20, and the fourth flow hole 55. And the seventh flow hole 59 of the (+) side connecting plate 23 communicate with each other to form the second hydrogen flow passage B.
[0057]
  Part of the hydrogen flowing through the first hydrogen flow passage A flows through the inlet groove 52, the upper horizontal groove 50, the vertical groove 49, the lower horizontal groove 51, and the outlet groove 54 of each hydrogen flow path 36, and then the second hydrogen flow passage. Distribute B.
[0058]
  On the other hand, each joined body corresponding to the fifth flow hole 56 of the (−) side connection plate 22, the inlet groove 43 and the first flow hole 44 of each air flow path 34, and the fourth and first flow holes 56, 44. Flow holes (not shown) formed in 17 communicate with each other to form a first air flow passage C. Corresponding to the outlet groove 45 and the second circulation hole 46 of each air flow path 34 and the second circulation hole 46, each joined body 17 existing between the two separators 20 and between the separator 20 and the (+) side connection plate 23. The through holes (not shown) formed in the communication with each other form a second air flow passage D.
[0059]
  A part of the air flowing through the first air flow passage C passes through the inlet groove 43, the upper horizontal groove 41, each vertical groove 40, the lower horizontal groove 42 and the outlet groove 45 of each air flow path 34, and then the second air flow passage. D is circulated with the produced water.
[0060]
  The first and second discharge holes 105 and 107 of the (−) side connection plate 22 communicate with the respective separators 20 and the first and second discharge holes 105 and 107 of the (+) side connection plate 23, and are connected to each other. The first and second discharge holes (not shown) of the body 17 are also communicated with each other. The plurality of first discharge holes 105 that communicate with each other form a first discharge path J, and the plurality of second discharge holes 107 form a second discharge path L.
[0061]
  In FIG. 15, the first end plate 9 and the electrical insulating plate 7 include the third and fifth flow holes 53 and 56 and the first and second holes of the (−) side connection plate 22 in addition to the four bolt insertion holes 33. Four through holes communicating with the discharge holes 105 and 107 are formed. In these through holes, the hydrogen supply pipe 61 and the air supply pipe 62 are connected to the corresponding ones of the third and fifth flow holes 53 and 56, respectively. The oxygen discharge pipe 109 and the hydrogen discharge pipe 111 are connected to the one corresponding to the first and second discharge holes 105 and 107, respectively.
[0062]
  In the water electrolysis unit 6, the rectangular separator 30 is made of titanium, stainless steel or the like, and has bolt insertion holes 33 at the four corners as shown in FIGS. ) Side water flow path 65 and packing 66 surrounding it, while (+) side water flow path 67 and packing 68 surrounding it on the surface facing the anode 25 as shown in FIGS. It has.
[0063]
  21 and 22, the (−) side water flow path 65 includes a plurality of vertical grooves 71 extending in the vertical direction and partitioned by a plurality of protrusions 70 extending in the vertical direction in the rectangular recess 69, and the vertical grooves 71. It has upper and lower lateral grooves 72, 73 extending in the left-right direction so as to communicate with the upper and lower parts, respectively, and further, one end of one of the diagonal positions of the rectangular recess 69, in the embodiment, the vertical end of the right end on the lower right corner side. An inlet groove 74 is formed so as to extend downward from the groove 71, and an eighth flow hole 75 exists at one end thereof. On the other hand, an outlet groove 76 is formed on the upper left corner side so as to extend upward from the vertical groove 71 at the left end, and a ninth flow hole 77 exists at one end thereof.
[0064]
  As is clear from FIGS. 21 and 23, the (+) side water channel 67 is in a line-symmetric relationship with the (−) side water channel 65 when viewed from the (−) side water channel 65 side. That is, the (+) side water flow channel 67 is divided into a plurality of vertical grooves 80 that are partitioned by a plurality of ridges 79 extending in the vertical direction in the rectangular concave portion 78, and above and below the vertical grooves 80. The upper and lower lateral grooves 81 and 82 extend in the left-right direction so as to communicate with each other, and further, on one end side of one diagonal position of the rectangular recess 78, in the embodiment, the lower portion when viewed from the (−) side water flow path 65 side. An inlet groove 83 is formed on the left corner side so as to extend downward from the vertical groove 80 at the left end, and a tenth flow hole 84 exists at one end thereof. On the other hand, an outlet groove 85 is formed on the upper right corner side so as to extend upward from the vertical groove 80 at the right end, and an eleventh circulation hole 86 exists at one end thereof.
[0065]
  The eighth and ninth flow holes 75 and 77 of the (−) side water flow path 65 are respectively opened at portions where the packing 68 exists on the (+) side water flow path 67 side, while the tenth of the (+) side water flow path 67. The eleventh circulation holes 84 and 86 are respectively opened at portions where the packing 66 exists on the (−) side water flow path 65 side.
[0066]
  (−) Near the upper part of the eighth flow hole 75 of the side water flow path 65, the third unused hydrogen discharge hole 113 from the power generation unit 4, and also near the upper part of the tenth flow hole 84 of the (+) side water flow path 67. In addition, a fourth exhaust hole 115 for unused air from the power generation unit 4 is formed. The third and fourth discharge holes 113 and 115 pass through portions where the packings 66 and 68 exist on the (−) water channel 65 side and the (+) water channel 67 side, respectively.
[0067]
  The power supply plates 28 and 29 are formed larger than the openings of the rectangular recesses 69 and 78, and the anode 25 and the cathode 26 are formed smaller than the openings of the square recesses 69 and 78. Further, the solid polymer electrolyte membrane is formed. 24 is formed to be approximately the same size as the separator 30.
[0068]
  FIG. 24 shows the arrangement of the (−) side water channel 65 and the (+) side water channel 67 from the (−) side connection plate 32 toward the (+) side connection plate 23 and the water flowing through them in the water electrolysis unit 6. This shows the flow order of hydrogen and oxygen.
[0069]
  The surface on the side facing the cathode 26 of the (−) side connection plate 32 has substantially the same form as the surface having the (−) side water flow path 65 of the separator 30, and therefore the (−) side connection plate thereof. 32 has four bolt insertion holes 33, and a (−)-side water flow path 65 and a packing (not shown) surrounding it on the surface facing the cathode 26, and third and fourth discharges. It has holes 113 and 115 and has a thirteenth flow hole 118 communicating with the tenth flow hole 84 of the (+) side water flow channel 67 of the separator 30, but has a flow hole communicating with the eleventh flow hole 86. Not. Further, the ninth flow hole 77 is not provided in the (−) side water flow path 65.
[0070]
  The surface on the side facing the anode 25 of the (+) side connecting plate 23 has substantially the same form as the surface having the (+) side water flow path 67 of the separator 30, and therefore, the (+) side connecting plate 23. Is provided with a (+) side water channel 67 and a packing (not shown) surrounding it on the surface facing the anode 25 thereof. However, there is no flow hole communicating with the tenth flow hole 84 and the eighth flow hole 75 of the separator 30. In this case, the eleventh circulation hole 86 is the same as the first discharge hole 105 on the power generation unit 4 side.
[0071]
  The eighth circulation hole 75 and the inlet groove 74 of each (−) side water flow path 65 and the circulation holes (not shown) formed in each joined body 27 corresponding to the eighth circulation hole 75 communicate with each other. The (−) side water flow passage E is formed. Corresponds to the outlet groove 76 of the (−) side water flow path 65 in the (−) side connection plate 32, the ninth flow hole 77 and the outlet groove 76 of the (−) side water flow path 65 in each separator 30, and the ninth flow hole 77. Then, a flow hole (not shown) formed in each joined body 27 and the second discharge hole 107 of the (+) side connection plate 23 communicate with each other to form a hydrogen flow path F.
[0072]
  A part of the water flowing through the (−) side water flow passage E is generated after flowing through the inlet groove 74, the lower horizontal groove 73, each vertical groove 71, the upper horizontal groove 72 and the outlet groove 76 of each (−) side water flow path 65. It circulates through the hydrogen flow passage F together with hydrogen.
[0073]
  On the other hand, corresponding to the thirteenth flow hole 118 of the (−) side connection plate 32, the inlet groove 83 and the tenth flow hole 84 of each (+) side water channel 67, and the thirteenth and tenth flow holes 118, 84. Flow holes (not shown) formed in each joined body 27 communicate with each other to form a (+) side water flow passage G. Corresponding to the outlet groove 85 and the eleventh circulation hole 86 of each (+) side water flow channel 67 and the eleventh circulation hole 86, each between the two separators 30 and between the separator 30 and the (+) side connection plate 23. Flow holes (not shown) formed in the joined body 27 communicate with each other to form an oxygen flow passage H. In this case, as described above, the eleventh circulation hole 86 in the (+) side connecting plate 23 is the same as the first discharge hole 105 on the power generation unit 4 side.
[0074]
  A part of the water flowing through the (+) side water flow passage G is generated after flowing through the inlet groove 83, the lower horizontal groove 82, each vertical groove 80, the upper horizontal groove 81 and the outlet groove 85 of each (+) side water flow path 67. The oxygen flow passage H is circulated together with oxygen. The hydrogen flow path F communicates with the second discharge path L of the power generation unit 4, and the oxygen flow path H communicates with the first discharge path J of the power generation unit 4.
[0075]
  The (−) side connection plate 32 and the third and fourth discharge holes 113 and 115 of each separator 30 and the discharge holes (not shown) formed in each joined body 27 corresponding to the discharge holes 113 and 115 are The (+) side connection plate 23 communicates with the seventh and second flow holes 59 and 46, respectively. The plurality of third discharge holes 113 that communicate with each other form a third discharge path N, and the plurality of fourth discharge holes 115 form a fourth discharge path P. The second hydrogen flow path B of the power generation unit 4 communicates with the third discharge path N, and the second air flow path D of the power generation unit 4 communicates with the fourth discharge path P.
[0076]
  As shown in FIG. 16, in addition to the four bolt insertion holes 33, the eighth end plate 13 and the thirteenth through hole 75 of the (−) side connection plate 32 shown in FIG. , 118 and four through holes communicating with the third and fourth discharge holes 113, 115 are formed, and the through holes corresponding to the eighth and thirteenth flow holes 75, 118 are on the (−) side. The water supply pipe 90 and the (+) side water supply pipe 91 are connected to each other, and the hydrogen discharge pipe 120 is connected to the one corresponding to the fifth discharge hole 113, and further the air discharge to the one corresponding to the fourth discharge hole 115. Tube 122 is connected.
[0077]
  20 and 24, during operation of the power generation unit 4, since the second hydrogen flow passage B of the power generation unit 4 communicates with the third discharge path N of the water electrolysis unit 6, power is generated from the hydrogen supply pipe 61. Of the hydrogen supplied to the unit 4, unused hydrogen is discharged to the outside through the hydrogen discharge pipe 120. On the other hand, since the second air flow passage D communicates with the fourth discharge path P of the water electrolysis unit 6, unused air out of the air supplied from the air supply pipe 62 to the power generation unit 4 passes through the air discharge pipe 122. It is discharged outside. In this case, some hydrogen does not flow through the (−) side water flow path 65 of the water electrolysis unit 6, and some air does not flow through the (+) side water flow path 67 of the water electrolysis unit 6.
[0078]
  During operation of the water electrolysis unit 6, the hydrogen flow path F of the water electrolysis unit 6 communicates with the second discharge path L of the power generation unit 4, so that the (−) side water supply pipe 90 leads to the water electrolysis unit 6. The supplied water and produced hydrogen are discharged to the outside through the hydrogen discharge pipe 111 of the power generation unit 4. On the other hand, since the oxygen flow passage H communicates with the first discharge path J of the power generation unit 4, the water and generated oxygen supplied from the (+) side water supply pipe 91 to the water electrolysis unit 6 pass through the oxygen discharge pipe 109. It is discharged outside. In this case, some water does not flow through the hydrogen flow path 36 and the air flow path 34 of the power generation unit 4.
[0079]
  As a specific example, the power generation unit 4 has an output of 60 kW; the number of power generation cells: 400; and the water electrolysis unit 6 has a power consumption of 3 kW (100V-30A, which is household power, 15V-200A by a converter). And the number of water electrolysis cells: 8;
[0080]
  FIG. 25 shows the operation of the power generation unit 4 in the power generation-water electrolysis system, and corresponds to FIG. The difference from FIG. 13 is that unused hydrogen and unused oxygen from the power generation unit 4 circulate through a dedicated discharge system provided in the water electrolysis unit 6 as described above. Since the point is the same as in the case of FIG. 13, a detailed description is omitted.
[0081]
  FIG. 26 shows the operation of the water electrolysis unit 6 in the power generation / water electrolysis system, and corresponds to FIG. The difference from FIG. 14 is that the produced oxygen and produced hydrogen containing water from the water electrolysis unit 6 circulate through a dedicated discharge system provided in the power generation unit 4 as described above. Since this point is the same as in the case of FIG. 14, detailed description thereof is omitted.
[0082]
【The invention's effect】
  BookAccording to the invention, a fuel cell having a water electrolysis function, which has the advantages of compactness, light weight, and low cost, can be produced if there is electric power and water by configuring as described above. Can be provided.
[0083]
  In particular, claim 1According to the invention, it is possible to achieve a compact discharge system in the power generation unit and the water electrolysis unit.The
[0084]
  In particular, according to the invention of claim 2,Contact between the discharged water and gas and the catalyst of the power generation unit and the water electrolysis unit can be avoided, and alteration of these catalysts can be prevented.
[0085]
  In particular, according to the invention of claim 3, the size of the hybrid stack can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of a fuel cell as viewed from a first end plate side.
FIG. 2 is a perspective view for explaining the components in the first embodiment of the fuel cell, and corresponds to the case seen from the first end plate side.
FIG. 3 is a perspective view for explaining components in the first embodiment of the fuel cell, and corresponds to a case viewed from the second end plate side.
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
FIG. 5 is a front view of a separator in a power generation unit.
6 is an enlarged sectional view taken along line 6-6 in FIG.
7 is a sectional view taken along line 7-7 in FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing the arrangement of hydrogen flow paths and air flow paths in the power generation section.
FIG. 9 is a front view of a separator in a water electrolysis unit.
10 is an enlarged sectional view taken along line 10-10 in FIG. 9;
11 is a cross-sectional view taken along line 11-11 in FIG.
FIG. 12 is a perspective view showing the arrangement of the (−) side water flow path and the (+) side water flow path in the water electrolysis unit.
FIG. 13 System diagram of power generation-water electrolysis system during power generation
FIG. 14 System diagram of power generation-water electrolysis system during water electrolysis
FIG. 15 is a perspective view of the second embodiment of the fuel cell as viewed from the first end plate side.
FIG. 16 is a perspective view of the second embodiment of the fuel cell as viewed from the second end plate side.
FIG. 17 is a front view of a separator in a power generation unit.
18 is an enlarged sectional view taken along line 18-18 in FIG.
FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line 19-19 in FIG.
FIG. 20 is a perspective view showing the arrangement of hydrogen flow paths and air flow paths in the power generation section.
FIG. 21 is a front view of a separator in a water electrolysis unit.
22 is an enlarged sectional view taken along line 22-22 of FIG.
23 is a cross-sectional view taken along line 23-23 in FIG.
FIG. 24 is a perspective view showing the arrangement of the (−) side water flow path and the (+) side water flow path in the water electrolysis section.
FIG. 25 System diagram of power generation-water electrolysis system during power generation
FIG. 26 System diagram of power generation-water electrolysis system during water electrolysis
[Explanation of symbols]
1 ………… Fuel cell
2 ………… Hybrid stack
3 ………… Power generation cell
4 ………… Power Generation Department
5 …… Cell for water electrolysis
6 ………… Water electrolysis unit
9 ………… First end plate
10 ......... Second end plate
11: Screw member
14: Solid polymer electrolyte membrane
24 .... Solid polymer electrolyte membrane
25 ......... Anode
26 ... …… Cathode
34 ... Air flow path
36 ……… Hydrogen flow path
A ………… First hydrogen flow passage
B ………… Second hydrogen flow passage
C …… First air flow passage
D …… Second air flow passage
E ………… (−) side water passage
F ………… Hydrogen flow passage
G ………… (+) side water flow passage
H ………… Oxygen flow passage
N ………… The third discharge channel
P ………… The fourth discharge channel

Claims (3)

水電解機能を有する混成スタック（２）を備えた燃料電池（１）であって、
前記混成スタック（２）は、積層された複数の発電用セル（３）を有する発電部（４）と、積層された複数の水電解用セル（５）を有すると共にその水電解用セル（５）が前記発電用セル（３）と平行するように一端面を前記発電部（４）の一端面に突合せた水電解部（６）と、前記発電部（４）および前記水電解部（６）の各他端面に当てられた第１、第２端板（９，１０）と、両第１、第２端板（９，１０）を介して前記発電部（４）および前記水電解部（６）を締付ける複数のねじ部材（１１）とを有しており、
前記発電部（４）における未利用水素および未利用空気の排出路として、前記水電解部（６）の（−）側水流通路（Ｅ）および（＋）側水流通路（Ｇ）がそれぞれ用いられ、一方、前記水電解部（６）における生成酸素および生成水素の排出路として、前記発電部（４）の空気流通路（Ｃ）および水素流通路（Ａ）がそれぞれ用いられることを特徴とする、水電解機能を持つ燃料電池。A fuel cell (1) comprising a hybrid stack (2) having a water electrolysis function,
The hybrid stack (2) includes a power generation unit (4) having a plurality of stacked power generation cells (3) and a plurality of stacked water electrolysis cells (5) and the water electrolysis cell (5). ), A water electrolysis unit (6) having one end face abutted with one end surface of the power generation unit (4) so as to be parallel to the power generation cell (3), the power generation unit (4), and the water electrolysis unit (6) ), The first and second end plates (9, 10) applied to the other end surfaces, and the power generation unit (4) and the water electrolysis unit via the first and second end plates (9, 10). (6) and have a plurality of screw members (11) tightening the,
The (−) side water flow passage (E) and the (+) side water flow passage (G) of the water electrolysis section (6) are used as discharge paths for unused hydrogen and unused air in the power generation section (4), respectively. On the other hand, the air flow passage (C) and the hydrogen flow passage (A) of the power generation section (4) are used as discharge paths for the generated oxygen and the generated hydrogen in the water electrolysis section (6), respectively. , Fuel cell with water electrolysis function. 水電解機能を有する混成スタック（２）を備えた燃料電池（１）であって、A fuel cell (1) comprising a hybrid stack (2) having a water electrolysis function,
前記混成スタック（２）は、積層された複数の発電用セル（３）を有する発電部（４）と、積層された複数の水電解用セル（５）を有すると共にその水電解用セル（５）が前記発電用セル（３）と平行するように一端面を前記発電部（４）の一端面に突合せた水電解部（６）と、前記発電部（４）および前記水電解部（６）の各他端面に当てられた第１、第２端板（９，１０）と、両第１、第２端板（９，１０）を介して前記発電部（４）および前記水電解部（６）を締付ける複数のねじ部材（１１）とを有しており、The hybrid stack (2) includes a power generation unit (4) having a plurality of stacked power generation cells (3) and a plurality of stacked water electrolysis cells (5) and the water electrolysis cell (5). ), A water electrolysis part (6) having one end face abutted with one end face of the power generation part (4) so as to be parallel to the power generation cell (3), the power generation part (4) and the water electrolysis part (6 ), The first and second end plates (9, 10) applied to the other end surfaces, and the power generation unit (4) and the water electrolysis unit via the first and second end plates (9, 10). A plurality of screw members (11) for tightening (6),
前記水電解部（６）には、前記発電部（４）における未利用水素および未利用空気の専用排出路（Ｎ、Ｐ）が設けられ、一方、前記発電部（４）には、前記水電解部（６）における生成酸素および生成水素の専用排出路（Ｊ、Ｌ）が設けられることを特徴とする、水電解機能を持つ燃料電池。The water electrolysis unit (6) is provided with a dedicated discharge path (N, P) for unused hydrogen and unused air in the power generation unit (4), while the power generation unit (4) includes the water A fuel cell having a water electrolysis function, wherein a dedicated discharge path (J, L) for produced oxygen and produced hydrogen in the electrolysis section (6) is provided. 前記発電用セル（３）の電解質は固体高分子電解質膜（１４）であり、また前記水電解用セル（５）は固体高分子電解質膜（２４）と、その両側にそれぞれ配置された陽極（２５）および陰極（２６）とを有する、請求項１又は２記載の水電解機能を持つ燃料電池。 The electrolyte of the power generation cell (3) is a solid polymer electrolyte membrane (14), and the water electrolysis cell (5) includes a solid polymer electrolyte membrane (24) and anodes ( 25) and cathode (26) and a claim 1 or 2 fuel cells having water electrolysis functions described.
JP2001354573A 2001-11-20 2001-11-20 Fuel cell with water electrolysis function Expired - Fee Related JP4035313B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001354573A JP4035313B2 (en) 2001-11-20 2001-11-20 Fuel cell with water electrolysis function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001354573A JP4035313B2 (en) 2001-11-20 2001-11-20 Fuel cell with water electrolysis function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003157861A JP2003157861A (en) 2003-05-30
JP4035313B2 true JP4035313B2 (en) 2008-01-23

Family

ID=19166411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001354573A Expired - Fee Related JP4035313B2 (en) 2001-11-20 2001-11-20 Fuel cell with water electrolysis function

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4035313B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6130135B2 (en) * 2012-12-25 2017-05-17 高砂熱学工業株式会社 Charge / discharge system
KR102620798B1 (en) * 2023-02-17 2024-01-05 (주)넥슨스타 Power vertically oriented water electrolysis stack

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003157861A (en) 2003-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6875535B2 (en) Manifold for a fuel cell system
US7258329B2 (en) Reactant gas humidification apparatus and reactant gas humidification method
US6248466B1 (en) Gas separator for a fuel cell, and fuel cell using the same gas separator for a fuel cell
EP0788172A1 (en) Fuel cell for mounting on equipment
JP5220495B2 (en) Fuel cell stack
WO2003041204A1 (en) Combination of fuel cell and water electrolyzer with bidirectional heat exchange
WO2005034272A1 (en) Fuel cell system and fuel cell automobile
US7399548B2 (en) Fuel cell stack
JP4494925B2 (en) Fuel cell unit
JP3477926B2 (en) Solid polymer electrolyte fuel cell
US7090941B2 (en) Fuel cell stack and a method of supplying reactant gases to the fuel cell stack
US20080014475A1 (en) Anode humidification
US20060234105A1 (en) Stack and fuel cell system having the same
JP4035313B2 (en) Fuel cell with water electrolysis function
JP2008016272A (en) Fuel cell
JP3493097B2 (en) Solid polymer electrolyte membrane fuel cell
JP5474318B2 (en) Fuel cell stack
JP2000164237A (en) Fuel cell and fuel cell aggregate
JP4886128B2 (en) Fuel cell stack
US8877394B2 (en) Fuel cell system
KR100728792B1 (en) Fuel cell system and stack
KR100533008B1 (en) Fuel cell system having water trap apparatus
KR20040074730A (en) Boron fuel cell system
KR20030078974A (en) Fuel supplying device for fuel cell system
CN111740140A (en) Manifold assembly, air supply system and fuel cell vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050802

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070620

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070810

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: 20071017

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071029

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees