JP4131265B2 - 燃料電池システム - Google Patents
燃料電池システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4131265B2 JP4131265B2 JP2004532726A JP2004532726A JP4131265B2 JP 4131265 B2 JP4131265 B2 JP 4131265B2 JP 2004532726 A JP2004532726 A JP 2004532726A JP 2004532726 A JP2004532726 A JP 2004532726A JP 4131265 B2 JP4131265 B2 JP 4131265B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- electrode
- fuel cell
- oxidant gas
- fuel
- 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04104—Regulation of differential pressures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
- H01M8/04156—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal
-
- 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
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
電力調整素子13、14は、正極17に電気的に接続され、第一部分3aと第二部分3bは、直接負極18に電気的に接続される。これにより、コントローラ15は、電力調整素子13、14のゲートへ送るPWM信号を調整することにより、上流側電力と下流側電力をそれぞれ独立して制御する。例えば、コントローラ15は、下流側電力を上流側電力に比べて小さく制御することにより、下流側の生成水量を減少させることで、下流側において生じ易いフラッディングを抑制することができる。
Claims (17)
- 第一と第二の酸素極と、水素極と、前記第一と第二の酸素極と前記水素極との間に配置される電解質膜を有する燃料電池と、
前記水素極に対面して、水素含有燃料ガスを前記水素極に供給する水素ガス通路と、
前記第一の酸素極に対面して、酸化剤ガスを前記第一の酸素極に供給する第一の酸化剤ガス通路と、
前記第二の酸素極に対面して、前記第一の酸化剤ガス通路を通過した酸化剤ガスを前記第二の酸素極に供給する第二の酸化剤ガス通路と、
前記第一の酸化剤ガス通路の下流でかつ前記第二の酸化剤ガス通路の上流に配置され、前記第一の酸化剤ガス通路を通過した酸化剤ガスを除湿する除湿器と、を備えることを特徴とする燃料電池組立体。 - 前記第一の酸化剤ガス通路に供給される酸化剤ガスを加湿するための加湿器を備え、
前記加湿器は、前記除湿器が取り除いた水分を、前記第一の酸化剤ガス通路に供給される酸化剤ガスに加えることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池組立体。 - 前記除湿器と前記加湿器が一体化されて湿度調整モジュールを構成し、
前記湿度調整モジュールは、湿潤空気流路と、乾燥空気流路と、前記湿潤空気流路と前記乾燥空気流路との間の水選択透過膜を備え、前記湿潤空気流路から前記乾燥空気流路へ水分を移動させることができ、
前記第一の酸化剤ガス通路を通過した酸化剤ガスは前記湿潤空気流路を通過し、前記第一の酸化剤ガス通路に供給される酸化剤ガスは前記乾燥空気流路を通過することを特徴とする請求項2に記載の燃料電池組立体。 - 前記一体化された湿度調整モジュールは、直接的に燃料電池の積層方向に平行な側面に結合され、前記第一と第二の酸化剤ガス通路に直接結合するマニホールドとして機能することを特徴とする請求項3に記載の燃料電池組立体。
- 前記湿度調整モジュールは、中空糸である複数の水選択透過膜を備えており、前記水選択透過膜の密度は燃料電池から遠ざかるにつれて減少することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池組立体。
- 前記第一の酸化剤ガス通路と前記湿度調整モジュールの前記乾燥空気流路をつなぐ空気供給通路、及び、前記水素ガス通路からの燃料ガスを集める燃料ガスマニホールドをさらに備え、前記空気供給通路と前記燃料ガスマニホールドが一体化されていることを特徴とする請求項4に記載の燃料電池組立体。
- 前記乾燥空気流路の出口と前記湿潤空気流路の入口との間に圧力調整弁を備えることを特徴とする請求項3に記載の燃料電池組立体。
- 前記燃料電池の要求電力に応じて、前記圧力調整弁の開度を制御するコントローラを有することを特徴とする請求項7に記載の燃料電池組立体。
- 前記水素ガス通路に供給される予定の水素含有燃料ガスを加湿するための加湿器を備え、
前記加湿器は、前記除湿器が酸化剤ガスから取り除いた水分の一部を、前記水素ガス通路に供給される水素含有燃料ガスに加えることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池組立体。 - 前記除湿器と前記加湿器が一体化されて湿度調整モジュールを構成し、
前記湿度調整モジュールは、湿潤空気流路と、乾燥燃料ガス流路と、前記湿潤空気流路と前記乾燥燃料ガス流路との間の水選択透過膜を備え、前記湿潤空気流路から前記乾燥燃料ガス流路へ水分を移動させることができ、
前記第一の酸化剤ガス通路を通過した酸化剤ガスは前記湿潤空気流路を通過し、前記水素ガス通路に供給される水素含有燃料ガスは前記乾燥燃料ガス流路を通過することを特徴とする請求項9に記載の燃料電池組立体。 - 前記第一の酸化剤ガス通路は、燃料ガスの流れに関して下流側に位置し、前記第二の酸化剤ガス通路は、燃料ガスの流れに関して上流側に位置することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池組立体。
- 燃料ガスは、略鉛直下向きに前記水素ガス通路を流れることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池組立体。
- 酸化剤ガスは、前記第一の酸化剤ガス通路と前記第二の酸化剤ガス通路を略水平方向に流れることを特徴とする請求項12に記載の燃料電池組立体。
- 前記第一の酸素極から取り出す電力と前記第二の酸素極から取り出す電力が、それぞれ独立して制御されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池組立体。
- 前記第一の酸素極と前記第二の酸素極との間に、酸化剤ガスが供給されず化学反応が起こらない電極部分を備えることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池組立体。
- 前記第一の酸素極と前記第二の酸素極が、分離されており、
前記第一の酸素極と前記第二の酸素極とを、それぞれ個別の電力調整素子を介して、前記燃料電池組立体の両端に設けられる正極および負極のうちの前記正極に電気的に結合させることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池組立体。 - 空気極と、燃料極と、前記空気極と前記燃料極との間に配置される電解質膜とを有する燃料電池と、
前記空気極に流通させる空気を供給する空気供給装置と、
前記燃料極に流通させる燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、
湿潤空気流路と乾燥空気流路を持ち、前記湿潤空気流路から前記乾燥空気流路へ水分を移動させることのできる湿度調整モジュールとを備え、
前記空気極は、供給された空気の流れに関して、上流側部分と下流側部分に分割され、
前記空気供給装置から供給される空気は、前記乾燥空気流路を通過してから前記空気極の前記上流側部分を通過し、
前記空気極の前記上流側部分から排出された空気は、前記湿潤空気流路を通過してから前記空気極の前記下流側部分に供給されることを特徴とする燃料電池システム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002252738 | 2002-08-30 | ||
PCT/JP2003/010833 WO2004021494A2 (en) | 2002-08-30 | 2003-08-27 | Fuel cell system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005537623A JP2005537623A (ja) | 2005-12-08 |
JP4131265B2 true JP4131265B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=31972757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004532726A Expired - Fee Related JP4131265B2 (ja) | 2002-08-30 | 2003-08-27 | 燃料電池システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7553567B2 (ja) |
EP (1) | EP1540759A2 (ja) |
JP (1) | JP4131265B2 (ja) |
WO (1) | WO2004021494A2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4945887B2 (ja) * | 2004-06-11 | 2012-06-06 | トヨタ自動車株式会社 | セルモジュール及び固体高分子電解質型燃料電池 |
JP2006056373A (ja) | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池車両における排水構造 |
DE602005010161D1 (de) * | 2004-08-19 | 2008-11-20 | Honda Motor Co Ltd | Elektrofahrzeug mit einer Brennstoffzelle |
US7909746B2 (en) * | 2008-12-18 | 2011-03-22 | Clifford Ernest Gant | Push-up exercise apparatus |
FR2941331B1 (fr) * | 2009-01-19 | 2011-02-18 | St Microelectronics Tours Sas | Pile a combustible a regulation d'humidite. |
US20130052491A1 (en) * | 2011-08-26 | 2013-02-28 | Roger Neil Bull | Thermal management system for a multi-cell array |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3432357A (en) * | 1964-09-28 | 1969-03-11 | Gen Electric | Fluent material distribution system and fuel cell therewith |
US4973530A (en) * | 1989-12-21 | 1990-11-27 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Fuel cell water transport |
NL9500253A (nl) * | 1995-02-10 | 1996-09-02 | Stichting Energie | Werkwijze voor het bevochtigen van brandstofgassen alsmede vaste polymeer brandstofcel. |
US6416895B1 (en) * | 2000-03-09 | 2002-07-09 | Ballard Power Systems Inc. | Solid polymer fuel cell system and method for humidifying and adjusting the temperature of a reactant stream |
EP1030396B8 (en) * | 1998-09-04 | 2012-03-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid polymer type fuel cell system |
JP3950562B2 (ja) | 1998-11-26 | 2007-08-01 | 株式会社東芝 | 固体高分子型燃料電池システム |
-
2003
- 2003-08-27 WO PCT/JP2003/010833 patent/WO2004021494A2/en active Application Filing
- 2003-08-27 JP JP2004532726A patent/JP4131265B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-27 EP EP03791327A patent/EP1540759A2/en not_active Withdrawn
- 2003-08-27 US US10/525,509 patent/US7553567B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004021494A2 (en) | 2004-03-11 |
WO2004021494A3 (en) | 2005-02-17 |
EP1540759A2 (en) | 2005-06-15 |
JP2005537623A (ja) | 2005-12-08 |
US20060166071A1 (en) | 2006-07-27 |
US7553567B2 (en) | 2009-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4037698B2 (ja) | 固体高分子型セルアセンブリ | |
JP2001185172A (ja) | 燃料電池およびその運転方法 | |
JP2000251913A (ja) | 積層型燃料電池の運転方法、積層型燃料電池及び積層型燃料電池システム | |
JP3699063B2 (ja) | 燃料電池およびその制御方法 | |
KR100469039B1 (ko) | 보습화되는 고체 고분자막 연료 전지, 연료 전지 시스템,및 연료 전지를 위한 보습화 방법 | |
JPH09283162A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
JP4028320B2 (ja) | 燃料循環式燃料電池システム | |
JP4131265B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP3738956B2 (ja) | 燃料電池 | |
JP2002334708A (ja) | 燃料電池 | |
JP4826144B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
JP2002280029A (ja) | 燃料電池システムの制御装置 | |
JP2009245818A (ja) | 燃料電池装置 | |
JP4790964B2 (ja) | 除加湿装置付き燃料電池 | |
JPH08306375A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
JP2004146309A (ja) | 燃料電池用セパレータ及びこれを用いた燃料電池 | |
JP2001185169A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
JP2006032094A (ja) | 燃料電池システム | |
JP4742513B2 (ja) | 燃料電池 | |
JP2004186008A (ja) | 固体高分子型燃料電池および固体高分子燃料型電池システムおよび移動体 | |
JP2008243755A (ja) | 加湿モジュール、加湿制御装置、及び燃料電池システム | |
JP2013069536A (ja) | 燃料電池システム | |
JP4884589B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池の運転方法 | |
JP2005174749A (ja) | 燃料電池 | |
JP2004227938A (ja) | 燃料電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071009 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080115 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080310 |
|
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: 20080430 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080513 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 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 |