JPH01241765A - 空冷式燃料電池 - Google Patents
空冷式燃料電池Info
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- JPH01241765A JPH01241765A JP63067720A JP6772088A JPH01241765A JP H01241765 A JPH01241765 A JP H01241765A JP 63067720 A JP63067720 A JP 63067720A JP 6772088 A JP6772088 A JP 6772088A JP H01241765 A JPH01241765 A JP H01241765A
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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
【発明の詳細な説明】
〔鍾業上の利用分野〕
本発明は燃料電池の電池積層体を空気により冷却する空
冷式燃料電池の冷却構造に関する。
冷式燃料電池の冷却構造に関する。
燃料を池は、通常所要の電力を取出すためにその要素で
ある単電池を積み重ねてなる電池積層体を備え、この電
池積層体に反応ガスを供給することにより電池積層体内
の単電池にて電気化学反応を起こして電気を発生してい
る。この際、電気化学反応に伴って熱が発生するので、
冷却媒体により発生する熱を除去して電池積層体を冷却
し、電気化学反応に適切な作動温度、すなわち運転温度
に保持している。前記の冷却媒体として空気を使用する
のが空冷式燃料電池であり、電池積層体の単電池間に冷
却板を介装し、この冷却板内に冷却空気を通流して電池
積層体を冷却するものが知られている。
ある単電池を積み重ねてなる電池積層体を備え、この電
池積層体に反応ガスを供給することにより電池積層体内
の単電池にて電気化学反応を起こして電気を発生してい
る。この際、電気化学反応に伴って熱が発生するので、
冷却媒体により発生する熱を除去して電池積層体を冷却
し、電気化学反応に適切な作動温度、すなわち運転温度
に保持している。前記の冷却媒体として空気を使用する
のが空冷式燃料電池であり、電池積層体の単電池間に冷
却板を介装し、この冷却板内に冷却空気を通流して電池
積層体を冷却するものが知られている。
第３図は、この種の従来の空冷式燃料電池１例えば溶融
炭酸塩形燃料電池の冷却構造を示す斜視図である０図に
おいて１は電池積層体であり、複数の単電池２を積み重
ねるごとに冷却板３を介装し、その上下端には冷却板３
を配して構成され、図示しない締付手段により積層方向
に締付けられている。単電池２は電解質の炭酸塩を含有
する電解質板４と、これを挾持して配される図示しない
燃料電極および酸化剤電極と、電解質板４を端面に挾持
する形でそれぞれの電極を覆い、一方の面に燃料ガスを
燃料電橿に供給する凹状の流路を、また他方の面に酸化
剤カスを酸化剤電極に供給する凹状の流路を有するセパ
レータ５とから構成されている。冷却板３には第４図に
示すように側面に開口する供給口６ａと排出口６ｂとを
備えて冷却空気が通流する冷却通路６が内部に設けられ
ている。そして各冷却板３には冷却空気を外部から冷却
通路６に供給し、冷却通路６を通流した冷却空気を冷却
通路６から排出するために、酊３図に示すように各冷却
板３の供給口６ａに途中にセラミ、り製の電気絶縁管１
１を接続した供給枝管７を取付け、これらの供給枝管７
を接続する供給分配管９が、また排出口６ｂに途中に電
気絶縁管１１を接続した排出枝管８を取付け、これらの
排出枝管８を接続する排出集合管１０が電池積層体１の
側面に沿って積層方向に設けられている。なお、供給分
配管９は下端が開口し、上端の開口が閉鎖され、一方排
出分配管１０は上端が開口し、下端の開口が閉鎖され、
さらに供給分配管９．排出集合管１０にはいづれも各供
給、排出枝管７．８の接続部間に伸縮自在な金属製のベ
ローズ管１２が挿入されている。
炭酸塩形燃料電池の冷却構造を示す斜視図である０図に
おいて１は電池積層体であり、複数の単電池２を積み重
ねるごとに冷却板３を介装し、その上下端には冷却板３
を配して構成され、図示しない締付手段により積層方向
に締付けられている。単電池２は電解質の炭酸塩を含有
する電解質板４と、これを挾持して配される図示しない
燃料電極および酸化剤電極と、電解質板４を端面に挾持
する形でそれぞれの電極を覆い、一方の面に燃料ガスを
燃料電橿に供給する凹状の流路を、また他方の面に酸化
剤カスを酸化剤電極に供給する凹状の流路を有するセパ
レータ５とから構成されている。冷却板３には第４図に
示すように側面に開口する供給口６ａと排出口６ｂとを
備えて冷却空気が通流する冷却通路６が内部に設けられ
ている。そして各冷却板３には冷却空気を外部から冷却
通路６に供給し、冷却通路６を通流した冷却空気を冷却
通路６から排出するために、酊３図に示すように各冷却
板３の供給口６ａに途中にセラミ、り製の電気絶縁管１
１を接続した供給枝管７を取付け、これらの供給枝管７
を接続する供給分配管９が、また排出口６ｂに途中に電
気絶縁管１１を接続した排出枝管８を取付け、これらの
排出枝管８を接続する排出集合管１０が電池積層体１の
側面に沿って積層方向に設けられている。なお、供給分
配管９は下端が開口し、上端の開口が閉鎖され、一方排
出分配管１０は上端が開口し、下端の開口が閉鎖され、
さらに供給分配管９．排出集合管１０にはいづれも各供
給、排出枝管７．８の接続部間に伸縮自在な金属製のベ
ローズ管１２が挿入されている。
このような構造により電池積層体１に反応ガスを供給す
ることにより反応ガスの燃料ガスはセパレータ５の燃料
ガスの流路を流れて燃料電極に。
ることにより反応ガスの燃料ガスはセパレータ５の燃料
ガスの流路を流れて燃料電極に。
一方酸化剤ガスはセパレータ５の酸化剤ガスの流路を流
れて酸化剤電極に供給されて各単電池２にて電気化学反
応を起こして電気を発生し、電池積層体１から電力を取
出している。この場合電気化学反応に伴って発生する熱
は冷却空気を供給分配管９にその下部から供給し、供給
分配管９から各供給枝管７を経て各冷却板３に分配供給
する。分配された冷却空気は冷却板３内の冷却通路６を
通流することにより、電気化学反応に伴って発生する熱
を除去して電池積層体１を冷却し、高温の運転温度的６
５０℃に保持する。熱を除去した冷却空気は高温になっ
て各排出枝管８を仔Ｃ排出集合管１０に集められてその
上部から外部に排出される。
れて酸化剤電極に供給されて各単電池２にて電気化学反
応を起こして電気を発生し、電池積層体１から電力を取
出している。この場合電気化学反応に伴って発生する熱
は冷却空気を供給分配管９にその下部から供給し、供給
分配管９から各供給枝管７を経て各冷却板３に分配供給
する。分配された冷却空気は冷却板３内の冷却通路６を
通流することにより、電気化学反応に伴って発生する熱
を除去して電池積層体１を冷却し、高温の運転温度的６
５０℃に保持する。熱を除去した冷却空気は高温になっ
て各排出枝管８を仔Ｃ排出集合管１０に集められてその
上部から外部に排出される。
電池積層体は上記のように電解質板、電極、セパレータ
、バ、キン等の部材が多数積層されて締付けられた構成
であるため、運転の時間の経過とともに電解質板等がク
リープして積層高さ方向に収縮が生じる。このため供給
分配管と排出集合管とにはこの収縮を吸収するため伸縮
自在なベローズ管を取付ける必要がある。したがって管
の接続個所が多くなり、このため漏れの危険が増える。
、バ、キン等の部材が多数積層されて締付けられた構成
であるため、運転の時間の経過とともに電解質板等がク
リープして積層高さ方向に収縮が生じる。このため供給
分配管と排出集合管とにはこの収縮を吸収するため伸縮
自在なベローズ管を取付ける必要がある。したがって管
の接続個所が多くなり、このため漏れの危険が増える。
特に前記従来例のように高温作動の溶融炭酸塩形燃料電
池ではベローズ管は金属製となるので供給分配管や排出
集合管には溶接で接続され、この際溶接ミスによる漏れ
の恐れも生じ、またベローズ管も高価であるという欠点
がある。
池ではベローズ管は金属製となるので供給分配管や排出
集合管には溶接で接続され、この際溶接ミスによる漏れ
の恐れも生じ、またベローズ管も高価であるという欠点
がある。
つぎに供給分配管、排出集合管による冷却板間の短絡を
防ぐために供給、排出枝管に電気絶縁管を途中に入れて
いるので、この接続部から上記と同様に漏れの恐れがあ
る。特に前記従来例のように高温作動の溶融炭酸塩形燃
料電池ではセラミ。
防ぐために供給、排出枝管に電気絶縁管を途中に入れて
いるので、この接続部から上記と同様に漏れの恐れがあ
る。特に前記従来例のように高温作動の溶融炭酸塩形燃
料電池ではセラミ。
り管を使用するので割れやすく、かつ金属製の枝管との
接続には特殊技術が必要であるとともにセラミ、り管も
高価であるという欠点がある。またこれらの供給、排出
枝管や供給分配管、排出集合管は電池積層体の外側面に
設けられるので、空間的に場所をとり、このため燃料電
池全体が大型になるという欠点がある。
接続には特殊技術が必要であるとともにセラミ、り管も
高価であるという欠点がある。またこれらの供給、排出
枝管や供給分配管、排出集合管は電池積層体の外側面に
設けられるので、空間的に場所をとり、このため燃料電
池全体が大型になるという欠点がある。
本発明の目的は、冷却空気の供給、排出手段に収縮を吸
収する部品や電気絶縁する部品を付加する必要がなく、
コンパクトな空冷式燃料電池を提供することである。
収する部品や電気絶縁する部品を付加する必要がなく、
コンパクトな空冷式燃料電池を提供することである。
上記問題点を解決するために、本発明（こよれば複数の
単電池を積み重ねるごとに冷却通路を備える冷却板を介
装してなる電池積層体を有し、前記冷却通路に外部から
空気を通流して１池槽層体を冷却する空冷式燃料電池に
おいて、１１Ｌ池積層体内に各冷却板の冷却通路に接続
し、この積層体の一万の端面に開口し各冷却通路に空気
を供給する供給分配通路と、他・方の１面に開口し各冷
却通路を通流した空気を排出する排出集合通路とを設け
るものとする。
単電池を積み重ねるごとに冷却通路を備える冷却板を介
装してなる電池積層体を有し、前記冷却通路に外部から
空気を通流して１池槽層体を冷却する空冷式燃料電池に
おいて、１１Ｌ池積層体内に各冷却板の冷却通路に接続
し、この積層体の一万の端面に開口し各冷却通路に空気
を供給する供給分配通路と、他・方の１面に開口し各冷
却通路を通流した空気を排出する排出集合通路とを設け
るものとする。
電池積層体の単電池間に介装された各冷却板の冷却通路
に冷却空気を分配して供給する供給分配通路と各冷却通
路を通流した冷却空気を排出する排出集合通路とは涜層
された重電、＋１！す冷却板とからなる電池積層体内に
設けられているので、これらの通路の運転の経過に半う
積層方向の収縮は電池積層体と同時に行なわれ、また冷
却板間の短絡も必然的になくなり、特別な収縮吸収手段
や短絡防止手段を必要としない、また供給分配通路、排
出集合通路は１！池内に設けられているので燃料電池全
体がコンパクトになる。
に冷却空気を分配して供給する供給分配通路と各冷却通
路を通流した冷却空気を排出する排出集合通路とは涜層
された重電、＋１！す冷却板とからなる電池積層体内に
設けられているので、これらの通路の運転の経過に半う
積層方向の収縮は電池積層体と同時に行なわれ、また冷
却板間の短絡も必然的になくなり、特別な収縮吸収手段
や短絡防止手段を必要としない、また供給分配通路、排
出集合通路は１！池内に設けられているので燃料電池全
体がコンパクトになる。
以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明の実施例による空冷式燃料電池としての
溶融炭酸塩形燃料電池の電池積層体の正面図、第２図は
第１図のＡ−Ａ断面図である。なお、第１図、第２図に
おいて第３図、第４図の従来例と同一部品には同じ符号
を付し、その説明を省略する。第１図、第２図において
供給分配通路１５は電池積層体１の下端面に開口し、上
端面に開口せずに積層された単電池２および冷却板３の
周辺部を積層方向に貫通して丸穴状に設けられ、谷冷却
板３の冷却通路６の入口６Ｃに接続している。一方、排
出集合通路１６は電池積層体１の上端面に開口し、下端
面に開口せずに前記と同様に単電池２および冷却板３を
積層方向に貫通して丸穴状に設けられ、各冷却板３の冷
却通路６の出口６ｄに接続している。なお、供給分配通
路１５と排出集合通路１６とが貫通する周辺部には燃料
電極。
溶融炭酸塩形燃料電池の電池積層体の正面図、第２図は
第１図のＡ−Ａ断面図である。なお、第１図、第２図に
おいて第３図、第４図の従来例と同一部品には同じ符号
を付し、その説明を省略する。第１図、第２図において
供給分配通路１５は電池積層体１の下端面に開口し、上
端面に開口せずに積層された単電池２および冷却板３の
周辺部を積層方向に貫通して丸穴状に設けられ、谷冷却
板３の冷却通路６の入口６Ｃに接続している。一方、排
出集合通路１６は電池積層体１の上端面に開口し、下端
面に開口せずに前記と同様に単電池２および冷却板３を
積層方向に貫通して丸穴状に設けられ、各冷却板３の冷
却通路６の出口６ｄに接続している。なお、供給分配通
路１５と排出集合通路１６とが貫通する周辺部には燃料
電極。
酸化剤電極が配設されてない。
１７は供給分配通路１５１こ空気を供給する入口管であ
り、１８は冷却通路６を通流した空気を排出集合通路１
６から排出する出口管である。
り、１８は冷却通路６を通流した空気を排出集合通路１
６から排出する出口管である。
このような構造により、電池積層体１への反応ガスの供
給による燃料電池の運転の際、冷却空気を入口管１７か
ら供給分配通路１５に供給することにより、冷却空気は
電池積層体内の各冷却板３の冷却通路６に分配して供給
され、各冷却通路６を通流して電気化学反応に伴って発
生する熱を除去して電池積層体１を冷却して溶融炭酸塩
形燃料電池の運転温度に保持する。そして冷却通路６を
通流して高温になった冷却空気は排出集合通路１６を経
て出口管１８から外部に排出される。なお、この間電池
積層体１からは所要の電力が取出され、外部に供給され
る。
給による燃料電池の運転の際、冷却空気を入口管１７か
ら供給分配通路１５に供給することにより、冷却空気は
電池積層体内の各冷却板３の冷却通路６に分配して供給
され、各冷却通路６を通流して電気化学反応に伴って発
生する熱を除去して電池積層体１を冷却して溶融炭酸塩
形燃料電池の運転温度に保持する。そして冷却通路６を
通流して高温になった冷却空気は排出集合通路１６を経
て出口管１８から外部に排出される。なお、この間電池
積層体１からは所要の電力が取出され、外部に供給され
る。
上記のように供給分配通路、排出集合通路を設けること
により従来のように運転の経過に伴う電池積層体の積層
方向の収縮を吸収するベローズ管や冷却板間の電気的短
絡を防止する電気絶縁管が −不要となる。
により従来のように運転の経過に伴う電池積層体の積層
方向の収縮を吸収するベローズ管や冷却板間の電気的短
絡を防止する電気絶縁管が −不要となる。
本実施例では溶融炭酸塩形燃料電池について説明したが
、冷却空気が通流する冷却板を備える溶融炭酸塩形と異
なる他のタイプの空冷式燃料電池にも本発明を適用する
ことができる。
、冷却空気が通流する冷却板を備える溶融炭酸塩形と異
なる他のタイプの空冷式燃料電池にも本発明を適用する
ことができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば燃料電
池の電池積層体を冷却する冷却空気を電池積層体内に設
けられた供給分配通路および排出集合通路により各浴却
板の冷却通路に分配して供給して電池積層体を冷却し、
冷却後高温になった冷却空気を集合して排出するように
したことにより、従来のように冷却手段を電池積層体の
外側面に設けなくてよいので、運転の時間経過による電
池積層体の積層方向に収縮が生じても同時に供給分配通
路、排出集合通路も収縮することができ、また電気的短
絡も防止できる。また電池内に供給分配通路、排出集合
通路を設けているので、燃料電池全体をコンパクト化す
ることもできる。
池の電池積層体を冷却する冷却空気を電池積層体内に設
けられた供給分配通路および排出集合通路により各浴却
板の冷却通路に分配して供給して電池積層体を冷却し、
冷却後高温になった冷却空気を集合して排出するように
したことにより、従来のように冷却手段を電池積層体の
外側面に設けなくてよいので、運転の時間経過による電
池積層体の積層方向に収縮が生じても同時に供給分配通
路、排出集合通路も収縮することができ、また電気的短
絡も防止できる。また電池内に供給分配通路、排出集合
通路を設けているので、燃料電池全体をコンパクト化す
ることもできる。
第１図は本発明の実施例による空冷式燃料電池の冷却構
造を示す正面図、第２図は第１図のＡ −Ａ断面図、第
３図は従来の空冷式燃料電池の冷却構造を示す斜視図、
第４図は第３図の冷却板の平面図である。 １：電池積層体、２：単電池、３：冷却板。 ６：冷却通路、１５：供給分配通路、１６：排出集合第
２図 ↑空 第３図 気 第４図
造を示す正面図、第２図は第１図のＡ −Ａ断面図、第
３図は従来の空冷式燃料電池の冷却構造を示す斜視図、
第４図は第３図の冷却板の平面図である。 １：電池積層体、２：単電池、３：冷却板。 ６：冷却通路、１５：供給分配通路、１６：排出集合第
２図 ↑空 第３図 気 第４図
Claims (1)
- １）複数の単電池を積み重ねるごとに冷却通路を備える
冷却板を介装してなる電池積層体を有し、前記冷却通路
に外部から空気を通流して電池積層体を冷却する空冷式
燃料電池において、電池積層体内に各冷却板の冷却通路
に接続し、この積層体の一方の端面に開口し各冷却通路
に空気を供給する供給分配通路と、他方の端面に開口し
各冷却通路を通流した空気を排出する排出集合通路とを
設けたことを特徴とする空冷式燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067720A JPH01241765A (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 空冷式燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067720A JPH01241765A (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 空冷式燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241765A true JPH01241765A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13353075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63067720A Pending JPH01241765A (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 空冷式燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01241765A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05144449A (ja) * | 1991-11-18 | 1993-06-11 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| WO1998011616A1 (de) * | 1996-09-11 | 1998-03-19 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Platten- oder stabförmiges brennstoffzellen-kühlelement sowie brennstoffzellenstapel mit einem oder mehreren brennstoffzellen-kühlelementen |
| JP2017518610A (ja) * | 2014-06-04 | 2017-07-06 | ブルーム エネルギー コーポレイション | 気密高温誘電体導管アセンブリ |
| WO2019020766A1 (de) * | 2017-07-27 | 2019-01-31 | Lion Smart Gmbh | Temperiervorrichtung für eine temperierung eines batteriesystems sowie batteriesystem |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63067720A patent/JPH01241765A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05144449A (ja) * | 1991-11-18 | 1993-06-11 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| WO1998011616A1 (de) * | 1996-09-11 | 1998-03-19 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Platten- oder stabförmiges brennstoffzellen-kühlelement sowie brennstoffzellenstapel mit einem oder mehreren brennstoffzellen-kühlelementen |
| JP2017518610A (ja) * | 2014-06-04 | 2017-07-06 | ブルーム エネルギー コーポレイション | 気密高温誘電体導管アセンブリ |
| WO2019020766A1 (de) * | 2017-07-27 | 2019-01-31 | Lion Smart Gmbh | Temperiervorrichtung für eine temperierung eines batteriesystems sowie batteriesystem |
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