JPH01235162A - アルカリ型燃料電池 - Google Patents
アルカリ型燃料電池Info
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- JPH01235162A JPH01235162A JP63060028A JP6002888A JPH01235162A JP H01235162 A JPH01235162 A JP H01235162A JP 63060028 A JP63060028 A JP 63060028A JP 6002888 A JP6002888 A JP 6002888A JP H01235162 A JPH01235162 A JP H01235162A
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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
- H01M8/04276—Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/70—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
- H01M50/77—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte with external circulating path
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、アルカリ水溶液を電解液として用いるアル
カリ型燃料電池に関し、特に電解液レベルを一定に保つ
ための手段に関する。
カリ型燃料電池に関し、特に電解液レベルを一定に保つ
ための手段に関する。
第４図は従来のアルカリ型燃料電池の一例を示すシステ
ム構成図である。１は燃料電池本体で、水素ガス室１ａ
、酸素ガス室１ｂ及び電解液室１Ｃを有している。電解
液としては、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の水溶液が使用
されている。この燃料電池は電解液室１ｃの上部には単
セルごとに電解液タンク２を備えており、いわゆる電解
液静止型の燃料電池である。 このシステムにおいて、エゼクタポンプ３で燃料電池本
体１へ送られた水素ガスは、熱交換器４で冷却されたの
ち再び系内に入る循環を行っている。また、この水素ガ
スの一部は外部へパージされ水素ガスの濃度は一定に保
たれている。同様に、酸素ガスはエゼクタポンプ５で燃
料電池本体１へ送られて系内を循環し、その一部は濃度
を一定に保つためにパージされている。６は熱交換器４
を冷却するプロワ、７は燃料電池本体１を冷却するプロ
ワである。 第６図は上記電解液室ＩＣを構成する液室枠８の側面図
で、電解液は電解液供給管９により液室枠８の下部から
供給され、電解液タンク２内の液レベル１０が所定値に
達すると運転可能となる。 いまこのシステムを運転すると、発電反応によって熱と
生成水が発生する。熱はブロワ７で除去される。生成水
は燃料電池本体１内で蒸発して循環水素ガスにより熱交
換器４に導かれ、プロワ６で冷却されて凝縮水として系
外へ排出される。生成水の除去量の調整は、電解液濃度
（電解液レベル）を一定に保つために、負荷量に応じて
水素ガス循環量を制御することによって行われている。
ム構成図である。１は燃料電池本体で、水素ガス室１ａ
、酸素ガス室１ｂ及び電解液室１Ｃを有している。電解
液としては、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の水溶液が使用
されている。この燃料電池は電解液室１ｃの上部には単
セルごとに電解液タンク２を備えており、いわゆる電解
液静止型の燃料電池である。 このシステムにおいて、エゼクタポンプ３で燃料電池本
体１へ送られた水素ガスは、熱交換器４で冷却されたの
ち再び系内に入る循環を行っている。また、この水素ガ
スの一部は外部へパージされ水素ガスの濃度は一定に保
たれている。同様に、酸素ガスはエゼクタポンプ５で燃
料電池本体１へ送られて系内を循環し、その一部は濃度
を一定に保つためにパージされている。６は熱交換器４
を冷却するプロワ、７は燃料電池本体１を冷却するプロ
ワである。 第６図は上記電解液室ＩＣを構成する液室枠８の側面図
で、電解液は電解液供給管９により液室枠８の下部から
供給され、電解液タンク２内の液レベル１０が所定値に
達すると運転可能となる。 いまこのシステムを運転すると、発電反応によって熱と
生成水が発生する。熱はブロワ７で除去される。生成水
は燃料電池本体１内で蒸発して循環水素ガスにより熱交
換器４に導かれ、プロワ６で冷却されて凝縮水として系
外へ排出される。生成水の除去量の調整は、電解液濃度
（電解液レベル）を一定に保つために、負荷量に応じて
水素ガス循環量を制御することによって行われている。
ところで燃料電池本体１は、第５図のセル積層図に示す
ように、複数個の単セルを積層して構成されているが、
これを運転した場合に各単セルの内部抵抗の違いによる
発熱量の違いやその積層位置などによって、単セルごと
に電解液レベル１０に図示の通り差が現れ、やがては電
極の露出という事態になって燃料電池の連続運転が不能
となる。 この発明は、各電解液タンクの液レベルを漏洩電流を増
やすことなく一定に保ち、長時間の連続運転を可能とし
たアルカリ型燃料電池を提供することを目的とするもの
である。
ように、複数個の単セルを積層して構成されているが、
これを運転した場合に各単セルの内部抵抗の違いによる
発熱量の違いやその積層位置などによって、単セルごと
に電解液レベル１０に図示の通り差が現れ、やがては電
極の露出という事態になって燃料電池の連続運転が不能
となる。 この発明は、各電解液タンクの液レベルを漏洩電流を増
やすことなく一定に保ち、長時間の連続運転を可能とし
たアルカリ型燃料電池を提供することを目的とするもの
である。
この発明は上記目的を達成するために、電解液室の上部
に電解液タンクを備えたアルカリ型燃料電池において、
補助電解液タンクの電解液を循環ポンプにより電解液タ
ンクに滴下して供給し、前記電解液タンクから一定液レ
ベルでオーバフローした電解液を前記補助電解液タンク
に回収する電解液循環回路を設けるものである。
に電解液タンクを備えたアルカリ型燃料電池において、
補助電解液タンクの電解液を循環ポンプにより電解液タ
ンクに滴下して供給し、前記電解液タンクから一定液レ
ベルでオーバフローした電解液を前記補助電解液タンク
に回収する電解液循環回路を設けるものである。
燃料電池の運転中に電解液を電解液タンクに供給し、過
剰な電解液を電解液タンクから一定液レベルでオーバフ
ローさせるので、電解液タンクの液レベルは常に一定と
なる。しかも電解液の供給は滴下によるため、電解液を
通しての漏洩電流回路の形成が防止される。
剰な電解液を電解液タンクから一定液レベルでオーバフ
ローさせるので、電解液タンクの液レベルは常に一定と
なる。しかも電解液の供給は滴下によるため、電解液を
通しての漏洩電流回路の形成が防止される。
以下、第１図〜第３図に基づいてこの発明の詳細な説明
する。なお、従来例と同一部分には同一の符号を付は説
明を省略する。 第１図はこの発明の実施例のシステム構成図を示すもの
である。第１図のシステムにおいては、補助電解液タン
ク１１、循環ポンプ１２、電解液供給母管１３、電解液
供給管１４、電解液タンク２、電解液排出管１５、及び
電解液排出母管１６からなる電解液の循環回路が形成さ
れている。 第２図は燃料電池本体１の単セルの積層状態を示すもの
で、電解液供給母管１３及び電解液排出母管１６はセル
の積層方向にわたって配管され、各単セルの電解液供給
管１４及び電解液排出管１５は前記母管１３．１６に共
通に接続されている。 第３図は、燃料電池本体１における各単セルの液室枠８
の側面図である。この液室枠８ごとにその上部に付属し
ている各電解液タンク２の一側には、電解液供給母管１
３に接続された電解液供給管１４がそれぞれ設けられて
いる。なお、電解液供給管１４は、電解液タンク２内の
電解液に先端が接触しないようになっている。 また、電解液タンク２の他側には、電解液の所定のレベ
ルに合わせて電解液排出管１５がそれぞれ設けられ、こ
れら電解液排出管１５は電解液排出母管１６に接続され
ている。電解液排出管１５と電解液排出母管１６との接
続は、電解液排出管１５からの電解液の切れがよ（なる
ように、電解液排出管１５が電解液排出母管１６内に突
き出ずようにして行われている。なお、電解液排出母管
１６は内部に電解液が溜まらないように構造的に配慮さ
れている。 このような構成において、電解液はまず電解液供給管９
（第３図）により、電解液タンク２における電解液排出
管１５の接続口レベルまで注入される。その後、システ
ムの運転と同時に電解液の循環を開始し、循環ポンプ１
２により補助電解液タンク１１の電解液を電解液供給母
管１３を通して電解液供給管１４から電解液タンク２内
に滴下させる。電解液タンク２内の電解液量が増え所定
レベルを超えると、過剰電解液は電解液排出管１５から
オーバフローし、電解液排出母管１６を通して補助電解
液タンク１１に回収される。このように電解液を過剰供
給することにより電解液タンり２内の液レベルは一定と
なる。また電解液を滴下して漏洩電流回路の形成を防止
し、電解液を通して漏洩電流が流れないようにしている
。
する。なお、従来例と同一部分には同一の符号を付は説
明を省略する。 第１図はこの発明の実施例のシステム構成図を示すもの
である。第１図のシステムにおいては、補助電解液タン
ク１１、循環ポンプ１２、電解液供給母管１３、電解液
供給管１４、電解液タンク２、電解液排出管１５、及び
電解液排出母管１６からなる電解液の循環回路が形成さ
れている。 第２図は燃料電池本体１の単セルの積層状態を示すもの
で、電解液供給母管１３及び電解液排出母管１６はセル
の積層方向にわたって配管され、各単セルの電解液供給
管１４及び電解液排出管１５は前記母管１３．１６に共
通に接続されている。 第３図は、燃料電池本体１における各単セルの液室枠８
の側面図である。この液室枠８ごとにその上部に付属し
ている各電解液タンク２の一側には、電解液供給母管１
３に接続された電解液供給管１４がそれぞれ設けられて
いる。なお、電解液供給管１４は、電解液タンク２内の
電解液に先端が接触しないようになっている。 また、電解液タンク２の他側には、電解液の所定のレベ
ルに合わせて電解液排出管１５がそれぞれ設けられ、こ
れら電解液排出管１５は電解液排出母管１６に接続され
ている。電解液排出管１５と電解液排出母管１６との接
続は、電解液排出管１５からの電解液の切れがよ（なる
ように、電解液排出管１５が電解液排出母管１６内に突
き出ずようにして行われている。なお、電解液排出母管
１６は内部に電解液が溜まらないように構造的に配慮さ
れている。 このような構成において、電解液はまず電解液供給管９
（第３図）により、電解液タンク２における電解液排出
管１５の接続口レベルまで注入される。その後、システ
ムの運転と同時に電解液の循環を開始し、循環ポンプ１
２により補助電解液タンク１１の電解液を電解液供給母
管１３を通して電解液供給管１４から電解液タンク２内
に滴下させる。電解液タンク２内の電解液量が増え所定
レベルを超えると、過剰電解液は電解液排出管１５から
オーバフローし、電解液排出母管１６を通して補助電解
液タンク１１に回収される。このように電解液を過剰供
給することにより電解液タンり２内の液レベルは一定と
なる。また電解液を滴下して漏洩電流回路の形成を防止
し、電解液を通して漏洩電流が流れないようにしている
。
この発明は、燃料電池運転中に電解液を電解液タンクに
滴下して供給し、過剰な電解液は電解液タンクから一定
レベルでオーバフローさせる電解液循環回路を設けたの
で、漏洩電流が少ないという電解液静止型の特長を損な
うことなく、電解液タンク内の液レベルを一定に保ち、
燃料電池の長時間連続運転を可能とする。
滴下して供給し、過剰な電解液は電解液タンクから一定
レベルでオーバフローさせる電解液循環回路を設けたの
で、漏洩電流が少ないという電解液静止型の特長を損な
うことなく、電解液タンク内の液レベルを一定に保ち、
燃料電池の長時間連続運転を可能とする。
第１図はこの発明の実施例のシステム構成図、第２図は
第１図における燃料電池本体の単セルの積層状態を示す
セル積層図、第３図は第１図の燃料電池本体の液室枠の
側面図、第４図は従来例のシステム構成図、第５図は第
４図の燃料電池本体の単セルの積層状態を示すセル積層
図、第６図は第４図の燃料電池本体の液室枠の側面図で
ある。 １：燃料電池本体、１ｃ：電解液室、２：電解液タンク
、１１：補助電解液タンク、１２：循環第１図 第２図 第４図
第１図における燃料電池本体の単セルの積層状態を示す
セル積層図、第３図は第１図の燃料電池本体の液室枠の
側面図、第４図は従来例のシステム構成図、第５図は第
４図の燃料電池本体の単セルの積層状態を示すセル積層
図、第６図は第４図の燃料電池本体の液室枠の側面図で
ある。 １：燃料電池本体、１ｃ：電解液室、２：電解液タンク
、１１：補助電解液タンク、１２：循環第１図 第２図 第４図
Claims (1)
- １）電解液室の上部に電解液タンクを備えたアルカリ型
燃料電池において、補助電解液タンクの電解液を循環ポ
ンプにより電解液タンクに滴下して供給し、前記電解液
タンクから一定液レベルでオーバフローした電解液を前
記補助電解液タンクに回収する電解液循環回路を設けた
ことを特徴とするアルカリ型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060028A JPH01235162A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | アルカリ型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060028A JPH01235162A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | アルカリ型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01235162A true JPH01235162A (ja) | 1989-09-20 |
Family
ID=13130206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63060028A Pending JPH01235162A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | アルカリ型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01235162A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015140524A1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | Afc Energy Plc | Fuel cell system |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP63060028A patent/JPH01235162A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015140524A1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | Afc Energy Plc | Fuel cell system |
| GB2539606A (en) * | 2014-03-18 | 2016-12-21 | Afc Energy Plc | Fuel cell system |
| GB2539606B (en) * | 2014-03-18 | 2021-11-24 | Afc Energy Plc | Fuel cell system |
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