JPH0221102B2 - - Google Patents

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JPH0221102B2
JPH0221102B2 JP56024018A JP2401881A JPH0221102B2 JP H0221102 B2 JPH0221102 B2 JP H0221102B2 JP 56024018 A JP56024018 A JP 56024018A JP 2401881 A JP2401881 A JP 2401881A JP H0221102 B2 JPH0221102 B2 JP H0221102B2
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JP
Japan
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air
battery stack
battery
temperature
stack
Prior art date
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Application number
JP56024018A
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English (en)
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JPS57138780A (en
Inventor
Takashi Sakai
Masahiro Ide
Hideo Hagino
Osamu Tajima
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH0221102B2 publication Critical patent/JPH0221102B2/ja
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    • 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
    • H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • 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

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気式燃料電池の冷却方法に関するも
ので、特に電池スタツクの温度分布の均一化を図
ることを目的とする。
第１図は従来の空気式燃料電池を示し、電池ス
タツクＳは単位セルとガス分離板（いづれも図示
せず）を多数個積重して構成される。前記ガス分
離板の両面には、互に交錯するよう空気供給溝と
水素供給溝とを有し、これら溝を介して夫々反応
ガスとしての空気及び水素ガスを陽陰各極の背面
に供給し、対向極間に介在する電解質を介して電
池反応が行われる。
この種電池の作動温度は180℃前後で、この温
度に維持するため、空気が冷却材として用いられ
る。この冷却用空気は反応ガスとして供給される
空気を用いるが、電池スタツクが大型化するとス
タツク内に冷却専用の空気通路を形成し、供給空
気をこの通路に分岐導入してもよい。
空気供給路は、循環路１及び給気路２と排気路
３とからなり、前記給気路２、排気路３及び、電
池スタツクＳの出口側に夫々弁４，５及び６を有
する。
尚、水素ガスは、ガス源Ｈより導入路７を介し
て、電池スタツクＳに供給され、導出路８より排
出される。
電池に負荷を接続すると、反応熱が発生し、電
池の冷却は各弁４．６を調節して、新鮮空気の導
入量とスタツクＳで加熱された空気の排出量を制
御し、ブロワ９による循環空気の温度を一定の作
動温度に維持することによつて行われる。
尚、予熱ヒーター１０は電池始動時のみ使用
し、電池スタツクＳを加熱空気によつてその作動
温度まで上昇させる。
さて、電池作動中、負荷電流密度が大きくなる
に従つて電池スタツクＳの空気入口部INと出口
部OUTとの間の温度差が大きくなり、たとえば
出口温度が180℃であれば入口部は100〜110℃で、
その差は70〜80℃にもなる。電池の特性は温度に
より影響が大きいので、電池スタツクの温度分布
が上記の如く不均一になると電池特性が低下する
という問題がある。
本発明は、電池スタツクＳの入口側と出口側の
温度差が所定値以上になつたことを検出してその
都度電池スタツクＳへの空気供給方向を逆転さ
せ、電池スタツクの温度分布を均一化せしめるも
のである。
以下本発明装置の構成と動作を第２図、第３図
について説明する。
新鮮空気の給気路１２は三方に分岐して循環路
１０に連結され、中央の分岐路１２′にブロワ１
９と予熱ヒーター２０を有し、その出口端に流路
切換弁３０が設けられている。又両側の分岐路１
２″，１２″の入口端には夫々締切弁３１，３１′
を有し、一方３１が開のとき他方３１′は閉にな
るように連動する。
排気路１３，１３′は正逆転用として一対有り、
夫々の先端には、前記と同様一方が開のとき他方
が閉になるよう連動する一対の締切弁１５，１５
がある。
電池スタツクＳの出入口には循環空気量と排気
量とを調整する調整弁１６，１６が夫々設けられ
ている。
又電池スタツクの上下側には夫々温度検出器３
２，３２′を有し、この検出温度を比較器３３で
比較し、その温度差が所定値以上になると、空気
供給方向を反転制御する。
即ち第４図の状態にあるときを正方向供給とす
れば、矢印の径路で循環しつゝ、新鮮空気の導入
弁１４及び電池スタツクＳからの加熱排気流を外
部排気流側と循環側へ分流させる調節弁１６の作
動により、電池スタツクＳの冷却度合を制御し、
電池作動温度を一定に維持する。
今電池スタツクＳの上下側の温度差が所定値例
えば60℃以上になると、（負荷の増加により電池
スタツクが上昇して新鮮空気の導入量が増加した
場合など）これを温度検出器３２，３２′と比較
器３３で検知し、第３図に示すように、締切弁１
５，１５′及び３１，３１′並びに切換弁３０を連
動操作し、矢印の径路で逆方向に供給されること
になる。
かくて、電池スタツクＳの高温側（上側）が導
入空気で冷却される一方、低温側（下側）は反応
熱上昇した導出空気で加熱されて前記温度差が減
少し続ける。やがて上側と下側の温度差が逆転し
て前記の所定値に達すると再び第２図の状態とな
る。
このようにして空気の供給方向を正逆切換える
ことにより電池スタツク上下側の温度差が所定範
囲内に維持されるので、電池スタツク全体の温度
分布は均一化され、電池の作動特性を向上するこ
とができる。
上述の如く本発明空冷式燃料電池は、電池スタ
ツクの空気入口側と出口側の温度差を検出し、こ
の温度差が所定値に達したことを検知する毎に各
種弁を切換操作し、電池スタツクへの空気供給方
向を反転させるようにしたので、電池スタツク全
体の温度分布を均一化して電池特性の向上が達成
される。
【図面の簡単な説明】
図面はいづれも燃料電池の冷却装置を示し、第
１図は従来電池の冷却径路図、第２図及び第３図
は本発明電池の正方向及び逆方向に夫々切換えた
場合の冷却径路図である。 Ｓ……電池スタツク、１０……循環路、１２…
…給気路、１３，１３′……排気路、１５，１
５′……締切弁、１６，１６′……調節弁、１９…
…ブロア、２０……予熱ヒーター、３０……切換
弁、３１，３１′……締切弁、３２，３２′……温
度検出器、３３……比較器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 冷却専用の空気は供給されず、反応用空気あ
    るいは反応用と冷却用共用の空気が電池スタツク
    に循環供給され、前記循環空気の温度が外部から
    の新鮮空気導入量と前記スタツクからの加熱空気
    の排出量との調整により制御される冷却装置にお
    いて、前記電池スタツクへの供給空気の入口側と
    出口側との温度差を検出する手段と、前記温度差
    が所定値に達したことを検知する毎に前記供給空
    気の供給方向を反転させる手段とを設けたことを
    特徴とする燃料電池の冷却装置。
JP56024018A 1981-02-19 1981-02-19 Cooling device of fuel cell Granted JPS57138780A (en)

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JP56024018A JPS57138780A (en) 1981-02-19 1981-02-19 Cooling device of fuel cell

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JP56024018A JPS57138780A (en) 1981-02-19 1981-02-19 Cooling device of fuel cell

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Publication Number Publication Date
JPS57138780A JPS57138780A (en) 1982-08-27
JPH0221102B2 true JPH0221102B2 (ja) 1990-05-11

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ID=12126791

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JPS57138780A (en) 1982-08-27

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