JPH0773056B2 - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPH0773056B2 JPH0773056B2 JP60189601A JP18960185A JPH0773056B2 JP H0773056 B2 JPH0773056 B2 JP H0773056B2 JP 60189601 A JP60189601 A JP 60189601A JP 18960185 A JP18960185 A JP 18960185A JP H0773056 B2 JPH0773056 B2 JP H0773056B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- pressure
- inert gas
- fuel cell
- electrode
- 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
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
- H01M8/04104—Regulation of differential pressures
-
- 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
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料電池に係り、特に燃料電池本体を収納する
不活性ガス容器内の圧力を効果的に制御する手段を有す
る燃料電池に関する。
不活性ガス容器内の圧力を効果的に制御する手段を有す
る燃料電池に関する。
燃料電池は、周知のように、電解質を挟んで対向配置さ
れた燃料極及び酸化剤極からなる単位電池の複数個を積
層し、この積層体の側面に、燃料極及び酸化剤極に水素
などの燃料及び酸素などの酸化剤を給排するためのマニ
ホールドを設けて燃料電池本体を構成し、これを不活性
ガス容器中に収納している。
れた燃料極及び酸化剤極からなる単位電池の複数個を積
層し、この積層体の側面に、燃料極及び酸化剤極に水素
などの燃料及び酸素などの酸化剤を給排するためのマニ
ホールドを設けて燃料電池本体を構成し、これを不活性
ガス容器中に収納している。
このような燃料電池においては、運転時、酸化剤極内の
圧力をベース圧力とし、燃料極内の圧力をこのベース圧
力よりもやや低めに、不活性ガス容器内の圧力をベース
圧力よりもやや高めにそれぞれ設定しており、これら間
の圧力差はいずれも、ガスの洩れ込みを防止する100mmH
2O程度である。
圧力をベース圧力とし、燃料極内の圧力をこのベース圧
力よりもやや低めに、不活性ガス容器内の圧力をベース
圧力よりもやや高めにそれぞれ設定しており、これら間
の圧力差はいずれも、ガスの洩れ込みを防止する100mmH
2O程度である。
通常、その発電出力を一定に保持している場合には、前
記した各圧力の値は変化せず、前記圧力差の設定値も変
化させる必要はない。しかし、負荷変動の繰り返しや、
経年変化によるマニホールドのシール部の差圧耐力によ
り、燃料極及び酸化剤極から不活性ガス容器内に燃料及
び酸化剤が洩れ込むと、その量によっては爆発の危険性
がある。
記した各圧力の値は変化せず、前記圧力差の設定値も変
化させる必要はない。しかし、負荷変動の繰り返しや、
経年変化によるマニホールドのシール部の差圧耐力によ
り、燃料極及び酸化剤極から不活性ガス容器内に燃料及
び酸化剤が洩れ込むと、その量によっては爆発の危険性
がある。
ところで、従来のこの種の圧力を制御する装置として
は、特開昭58−94767号公報に見られるように、燃料極
から酸化剤極への燃料の洩れ出しを検出し、この検出さ
れた漏洩量に応じて両極と不活性ガス容器との間の差圧
設定値を調節することにより、燃料極から酸化剤極への
燃料の洩れ出しを防止するものが提案されている。しか
し、両極から不活性ガス容器内への燃料及び酸化剤の洩
れ出しについては何ら配慮されておらず、前記したよう
に爆発の危険性があるという問題があった。
は、特開昭58−94767号公報に見られるように、燃料極
から酸化剤極への燃料の洩れ出しを検出し、この検出さ
れた漏洩量に応じて両極と不活性ガス容器との間の差圧
設定値を調節することにより、燃料極から酸化剤極への
燃料の洩れ出しを防止するものが提案されている。しか
し、両極から不活性ガス容器内への燃料及び酸化剤の洩
れ出しについては何ら配慮されておらず、前記したよう
に爆発の危険性があるという問題があった。
また、特開昭58−166669号公報には空気及び水素がタン
ク内に漏れないようにタンク内の不活性ガス圧力を空気
系の圧力よりも高くするようにした燃料電池が記載され
ている。しかしこの燃料電池における制御は、基準圧力
を窒素系すなわち不活性ガス系とし、その一定の基準圧
に対して空気系圧力及び水素系圧力を低い圧力となるよ
うに制御するものであり、制御機構が複雑であるととも
に、負荷変動時のように極間差圧が一時的に乱れる場合
（すなわち流量変化時に空気側、燃料側の圧力がタンク
側の圧力より高くなるような場合）に適切に対応できな
い不都合があった。
ク内に漏れないようにタンク内の不活性ガス圧力を空気
系の圧力よりも高くするようにした燃料電池が記載され
ている。しかしこの燃料電池における制御は、基準圧力
を窒素系すなわち不活性ガス系とし、その一定の基準圧
に対して空気系圧力及び水素系圧力を低い圧力となるよ
うに制御するものであり、制御機構が複雑であるととも
に、負荷変動時のように極間差圧が一時的に乱れる場合
（すなわち流量変化時に空気側、燃料側の圧力がタンク
側の圧力より高くなるような場合）に適切に対応できな
い不都合があった。
本発明の目的は、比較的簡単な手段でもって不活性ガス
容器内への燃料、あるいは燃料と酸化剤の洩れ出しを制
御し得る安全性の高い圧力制御装置を有した燃料電池を
提供することにある。
容器内への燃料、あるいは燃料と酸化剤の洩れ出しを制
御し得る安全性の高い圧力制御装置を有した燃料電池を
提供することにある。
この目的を達成するために、本発明は、電解質を挟んで
対向配置された燃料極及び酸化剤極からなる単位電池の
複数個を積層し、この積層体の側面に前記燃料極及び酸
化剤極に燃料及び酸化剤を給排するためのマニホールド
を設けて構成した燃料電池本体と、この燃料電池本体を
収納する不活性ガス容器と、この容器に不活性ガスを給
排する給排管と、この排出管に設けられた不活性ガス容
器圧力調節用の制御弁とを備えており、さらに、前記不
活性ガス排出管を流通する不活性ガス中の燃料の濃度を
検出する手段と、この検出手段で検出された燃料濃度に
応じて前記ベース圧力よりもやや高め設定される不活性
ガス容器内の圧力をさらに増大するように前記制御弁を
制御する手段とを設けたことを特徴とする。
対向配置された燃料極及び酸化剤極からなる単位電池の
複数個を積層し、この積層体の側面に前記燃料極及び酸
化剤極に燃料及び酸化剤を給排するためのマニホールド
を設けて構成した燃料電池本体と、この燃料電池本体を
収納する不活性ガス容器と、この容器に不活性ガスを給
排する給排管と、この排出管に設けられた不活性ガス容
器圧力調節用の制御弁とを備えており、さらに、前記不
活性ガス排出管を流通する不活性ガス中の燃料の濃度を
検出する手段と、この検出手段で検出された燃料濃度に
応じて前記ベース圧力よりもやや高め設定される不活性
ガス容器内の圧力をさらに増大するように前記制御弁を
制御する手段とを設けたことを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を図について説明する。
図は、本発明の一実施例に係る圧力制御手段を持つ燃料
電池の概略構成図である。この図において、１は不活性
ガス容器で、これは不活性ガス供給管２及び排出管３が
接続され、不活性ガス排出管３には制御弁４が設けられ
ている。５、６は容器１内に収納された燃料電池本体の
燃料極及び酸化剤極で、燃料極５には水素などの燃料を
給排するための供給管７及び排出管８がマニホールド
（図示せず）を介して接続され、また酸化剤極６には酸
素など酸化剤を給排するための供給管９及び排出管10が
マニホールド（図示せず）を介して接続されており、燃
料排出管８には制御弁11が設けられている。不活性ガス
排出管３と酸化剤排出管10との間、及び燃料排出管８と
酸化剤排出管10との間にはそれぞれ差圧検出器12、13が
接続され、これら検出器12、13によって検出された差圧
信号S1、S2により制御弁４、11を制御して、容器１内の
圧力と酸化剤極６内の圧力との差圧、及び燃料極５内の
圧力と酸化剤極６内の圧力との差圧がそれぞれ設定値と
なるようになっている。以上の構成は従来と同様であ
る。
電池の概略構成図である。この図において、１は不活性
ガス容器で、これは不活性ガス供給管２及び排出管３が
接続され、不活性ガス排出管３には制御弁４が設けられ
ている。５、６は容器１内に収納された燃料電池本体の
燃料極及び酸化剤極で、燃料極５には水素などの燃料を
給排するための供給管７及び排出管８がマニホールド
（図示せず）を介して接続され、また酸化剤極６には酸
素など酸化剤を給排するための供給管９及び排出管10が
マニホールド（図示せず）を介して接続されており、燃
料排出管８には制御弁11が設けられている。不活性ガス
排出管３と酸化剤排出管10との間、及び燃料排出管８と
酸化剤排出管10との間にはそれぞれ差圧検出器12、13が
接続され、これら検出器12、13によって検出された差圧
信号S1、S2により制御弁４、11を制御して、容器１内の
圧力と酸化剤極６内の圧力との差圧、及び燃料極５内の
圧力と酸化剤極６内の圧力との差圧がそれぞれ設定値と
なるようになっている。以上の構成は従来と同様であ
る。
本実施例では、さらに不活性ガス排出管３に燃料及び酸
化剤濃度検出器14が接続され、この検出器14で検出され
た濃度信号S3を制御装置15に入力して、その検出濃度に
応じて制御装置15に、前記酸化剤極内の圧力をベース圧
力として、前記不活性ガス容器内の圧力をベース圧力よ
りもやや高めに予め設定された初期設定値を変化させる
ようになっている。
化剤濃度検出器14が接続され、この検出器14で検出され
た濃度信号S3を制御装置15に入力して、その検出濃度に
応じて制御装置15に、前記酸化剤極内の圧力をベース圧
力として、前記不活性ガス容器内の圧力をベース圧力よ
りもやや高めに予め設定された初期設定値を変化させる
ようになっている。
したがって、燃料極５及び酸化剤極６から不活性ガス容
器１内へ洩れ出す燃料及び酸化剤の量が多くなると、こ
れが濃度検出器14で検出されてその濃度信号S3により制
御装置15の設定値が増大し、この設定値に基づく設定信
号S4により不活性ガス容器１内の圧力が増大するよう
に、制御弁４が制御される。このため、不活性ガス容器
１内への燃料及び酸化剤の洩れ出し量は最小限に制御さ
れ、爆発の危険性を未然に防ぐことができる。
器１内へ洩れ出す燃料及び酸化剤の量が多くなると、こ
れが濃度検出器14で検出されてその濃度信号S3により制
御装置15の設定値が増大し、この設定値に基づく設定信
号S4により不活性ガス容器１内の圧力が増大するよう
に、制御弁４が制御される。このため、不活性ガス容器
１内への燃料及び酸化剤の洩れ出し量は最小限に制御さ
れ、爆発の危険性を未然に防ぐことができる。
なお、制御装置15の設定値には当然のことながら製造さ
れる燃料電池の構造上の性能から決まる上限値がある。
れる燃料電池の構造上の性能から決まる上限値がある。
上記実施例では、不活性ガス中の燃料及び酸化剤濃度を
検出しているが、爆発に特に関連が深いのは水素などの
燃料であるから、不活性ガス中の燃料濃度のみを検出
し、前記実施例と同様に制御弁４を制御して燃料の洩れ
出し量を抑制することもできる。
検出しているが、爆発に特に関連が深いのは水素などの
燃料であるから、不活性ガス中の燃料濃度のみを検出
し、前記実施例と同様に制御弁４を制御して燃料の洩れ
出し量を抑制することもできる。
特に、本発明においては、不活性ガス排出管で検出され
た燃料濃度あるいは酸化剤濃度に応じて、不活性ガス排
出管に設けられた容器圧力調節用の制御弁を不活性ガス
容器内の圧力をベース圧力よりもやや高めに予め設定さ
れた初期設定値を増大するように制御するものであり、
その制御も単に不活性ガス排出管に設けられた不活性ガ
ス容器内の圧力調節用の制御弁のみを制御することによ
り行われるので、制御系の構成が簡単であるとともに、
負荷変動のように極間差圧が一時的に乱れるときでも安
全に運転することが可能となる。
た燃料濃度あるいは酸化剤濃度に応じて、不活性ガス排
出管に設けられた容器圧力調節用の制御弁を不活性ガス
容器内の圧力をベース圧力よりもやや高めに予め設定さ
れた初期設定値を増大するように制御するものであり、
その制御も単に不活性ガス排出管に設けられた不活性ガ
ス容器内の圧力調節用の制御弁のみを制御することによ
り行われるので、制御系の構成が簡単であるとともに、
負荷変動のように極間差圧が一時的に乱れるときでも安
全に運転することが可能となる。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単な手
段でもって不活性ガス容器内への燃料、あるいは燃料と
酸化剤の洩れ出し量を最小限に抑制することができるの
で、爆発の危険性を未然に防いで安全性を向上と得ると
共に、燃料電池の運転時間を大幅に延長させることがで
きる。
段でもって不活性ガス容器内への燃料、あるいは燃料と
酸化剤の洩れ出し量を最小限に抑制することができるの
で、爆発の危険性を未然に防いで安全性を向上と得ると
共に、燃料電池の運転時間を大幅に延長させることがで
きる。
図は本発明の一実施例に係る燃料電池の圧力制御装置を
示す概略構成図である。 １……不活性ガス容器、２、３……不活性ガス給排管、
４……制御弁、５……燃料極、６……酸化剤極、７、８
……燃料給排管、９、10……酸化剤給排管、14……燃料
及び酸化剤濃度検出器、15……制御装置
示す概略構成図である。 １……不活性ガス容器、２、３……不活性ガス給排管、
４……制御弁、５……燃料極、６……酸化剤極、７、８
……燃料給排管、９、10……酸化剤給排管、14……燃料
及び酸化剤濃度検出器、15……制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】電解質を挟んで対向配置された燃料極及び
酸化剤極からなる単位電池の複数個を積層し、この積層
体の側面に前記燃料極及び酸化剤極に燃料及び酸化剤を
給排するためのマニホールドを設けて構成した燃料電池
本体と、この燃料電池本体を収納する不活性ガス容器
と、この容器に不活性ガスを給排する給排管と、この排
出管に設けられた不活性ガス容器圧力調節用の制御弁と
を備えており、前記酸化剤極内の圧力をベース圧力とし
て、前記燃料極内の圧力をこのベース圧力よりもやや低
めに、前記不活性ガス容器内の圧力をベース圧力よりも
やや高めにそれぞれ制御する手段を有する燃料電池にお
いて、さらに、前記不活性ガス排出管を流通する不活性
ガス中の燃料の濃度を検出する手段と、この検出手段で
検出された燃料濃度に応じて前記ベース圧力よりもやや
高め設定される不活性ガス容器内の圧力をさらに増大す
るように前記制御弁を制御する手段とを設けたことを特
徴とする燃料電池。 - 【請求項２】特許請求の範囲の第１項において、前記不
活性ガス排出管を流通する不活性ガス中の燃料及び酸化
剤の濃度を検出する手段と、この検出手段で検出された
燃料及び酸化剤の濃度に応じて前記ベース圧力よりもや
や高めに設定される不活性ガス容器内の圧力をさらに増
大するように前記制御弁を制御する手段とを設けたこと
を特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60189601A JPH0773056B2 (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60189601A JPH0773056B2 (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252864A JPS6252864A (ja) | 1987-03-07 |
| JPH0773056B2 true JPH0773056B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=16244040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60189601A Expired - Fee Related JPH0773056B2 (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773056B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4538899B2 (ja) * | 2000-05-31 | 2010-09-08 | 株式会社島津製作所 | 燃料供給部の防爆装置 |
| JP5128032B2 (ja) * | 2001-07-04 | 2013-01-23 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池の運転方法 |
| JP2006147151A (ja) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56160774A (en) * | 1980-05-16 | 1981-12-10 | Hitachi Ltd | Fuel cell |
| JPS58166669A (ja) * | 1982-03-27 | 1983-10-01 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP60189601A patent/JPH0773056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6252864A (ja) | 1987-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6151772A (ja) | 燃料電池発電装置の流量制御装置 | |
| CA2450595C (en) | Method for controlling flow rate of oxidizer in fuel cell system | |
| JPH0773056B2 (ja) | 燃料電池 | |
| JPH07183039A (ja) | 燃料電池プラントの発電停止方法 | |
| JPH0652662B2 (ja) | 燃料電池 | |
| JP2752987B2 (ja) | リン酸型燃料電池発電プラント | |
| JPS58163182A (ja) | 燃料電池 | |
| JPH01200567A (ja) | 燃料電池発電システム | |
| JPH0261098B2 (ja) | ||
| JPH0636785A (ja) | 燃料電池の差圧防止装置 | |
| JPH0370347B2 (ja) | ||
| JPS5853164A (ja) | 燃料電池装置 | |
| JPS6246951B2 (ja) | ||
| JPH06203860A (ja) | 積層燃料電池のガス流量制御装置 | |
| JP3244133B2 (ja) | 燃料電池の過大差圧防止方法 | |
| JPS62246266A (ja) | 燃料電池装置 | |
| JPH088521Y2 (ja) | 燃料電池の差圧コントロール装置 | |
| JPH08190929A (ja) | 燃料電池発電プラント | |
| JPS62160667A (ja) | 燃料電池発電システム | |
| JPH0326507B2 (ja) | ||
| JPS60212968A (ja) | 燃料電池運転装置 | |
| JPS60198064A (ja) | 燃料電池装置 | |
| JPH0322026B2 (ja) | ||
| JPS6091568A (ja) | 燃料電池プラントの空気供給制御装置 | |
| JPS607065A (ja) | 燃料電池装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |