JP5194580B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
前記アノードガス流路の出口には1mm以下の内径を有する細径流路が接続され、前記細径流路を介してオフガスが排気されることを特徴としている。
前記細径流路は前記単位電池を構成するアノード側のセパレータ内に形成されていることを特徴としている。
前記細径流路は前記単位電池を構成するMEAとアノード側のセパレータとの接合面に形成され、前記MEAの前記細径流路を形成する領域は発電に必要な一部の構成を欠いている発電不能領域であることを特徴としている。
前記燃料電池内には各単位電池を積層方向に貫通するマニホールドが形成され、
前記細径流路は前記アノードガス流路の出口を前記マニホールドに接続し、
前記細径流路と前記マニホールドとを介してオフガスが排気されることを特徴としている。
前記燃料電池の外部に延びる排気管が前記単位電池毎に設けられ、
前記細径流路は前記排気管に形成されていることを特徴としている。
前記細径流路は流路長が長いものほど径も大きくなるように、前記排気管の管長に応じて径の大きさを設定されていることを特徴としている。
図1は、本発明の実施の形態1としての燃料電池システムの構成を模式的に示す図である。燃料電池システムは、燃料電池2によって発電してその電力をモータ等の負荷に供給するシステムである。燃料電池2は複数の単位電池4を積層し、その積層方向の両端を一対のエンドプレート6,8で挟んで構成されている。単位電池4は、図示は省略するが、MEA(膜電極接合体)を一対の集電板で挟んだ構成になっている。MEAは、固体高分子電解質膜の両面に触媒が一体化されたものであり、さらにその各面にはカーボンシート等で作られたガス拡散層が一体化されている。集電板は、隣接する2枚のMEAの間を仕切るセパレータとしても機能している。各単位電池4は、アノードに燃料ガス(例えば水素ガス)の供給を受け、カソードに空気の供給を受けて発電する。
本発明の実施の形態2としての燃料電池システムは、実施の形態1とは各単位電池のアノードガス流路から系外に至る流路の構成に相違がある。図3は、本実施の形態にかかるアノード側セパレータ30の平面形状を示している。アノード側のセパレータ30とMEA(図示略)との間にはアノードガス流路36が形成されている。アノードガス流路36の形状や構成には限定はない。
本発明の実施の形態3としての燃料電池システムは、実施の形態1とは各単位電池のアノードガス流路から系外に至る流路の構成に相違がある。図4は、本実施の形態の燃料電池システムの構成を模式的に示す図である。図4において、図1に示す実施の形態1の構成と共通する要素については同一の符号を付している。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
前記燃料電池内に形成されて各単位電池を積層方向に貫通するマニホールドと、
前記マニホールドと系外との連通を制御する弁装置と、
前記単位電池毎に設けられて前記単位電池のアノードガス流路の出口と前記マニホールドとを接続する細径流路と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
4 単位電池
10 高圧水素タンク
12 燃料ガス供給管
14 調圧弁
16 排気管
18,44 排気弁
20,30 セパレータ
22,32 アノード入口マニホールド
24 アノード出口マニホールド
26,36 アノードガス流路
28,38 細径流路
40 排気管(細径流路)
Claims (6)
- 複数の単位電池が積層されてなる燃料電池を有し、各単位電池への燃料ガスの供給量に比較して微少量のオフガスを各単位電池のアノードガス流路から系外へ排気しながら運転する燃料電池システムにおいて、
前記アノードガス流路の出口には1mm以下の内径を有する細径流路が接続され、前記細径流路を介してオフガスが排気されることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記細径流路は前記単位電池を構成するアノード側のセパレータ内に形成されていることを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記細径流路は前記単位電池を構成するMEAとアノード側のセパレータとの接合面に形成され、前記MEAの前記細径流路を形成する領域は発電に必要な一部の構成を欠いている発電不能領域であることを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池内には各単位電池を積層方向に貫通するマニホールドが形成され、
前記細径流路は前記アノードガス流路の出口を前記マニホールドに接続し、
前記細径流路と前記マニホールドとを介してオフガスが排気されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の外部に延びる排気管が前記単位電池毎に設けられ、
前記細径流路は前記排気管に形成されていることを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 - 前記細径流路は流路長が長いものほど径も大きくなるように、前記排気管の管長に応じて径の大きさを設定されていることを特徴とする請求項5記載の燃料電池システム。
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