JPH09293528A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPH09293528A JPH09293528A JP8107362A JP10736296A JPH09293528A JP H09293528 A JPH09293528 A JP H09293528A JP 8107362 A JP8107362 A JP 8107362A JP 10736296 A JP10736296 A JP 10736296A JP H09293528 A JPH09293528 A JP H09293528A
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- laminated
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- 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
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 クロスオーバー現象による電池性能の劣化や
爆発の恐れのない、信頼性の高い燃料電池を提供する。 【解決手段】 部分積層体１１と交互に（図において
は、部分積層体１１の上下端部に）配置される冷却板１
２を、その内部に埋め込まれている伝熱管１３の直管部
の軸方向が互いに直交するように積層する。
爆発の恐れのない、信頼性の高い燃料電池を提供する。 【解決手段】 部分積層体１１と交互に（図において
は、部分積層体１１の上下端部に）配置される冷却板１
２を、その内部に埋め込まれている伝熱管１３の直管部
の軸方向が互いに直交するように積層する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池に係り、特
に、燃料電池積層体の構成要素である冷却板の積層方法
に改良を施した燃料電池に関するものである。
に、燃料電池積層体の構成要素である冷却板の積層方法
に改良を施した燃料電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料の保有しているエネルギーを、直接
電気エネルギーに変換する装置として燃料電池が知られ
ている。この燃料電池は、通常電解質層を挟んで一対の
電極板を配置するとともに、一方の電極板の背面に燃料
ガスを、また他方の電極板の背面に酸化剤ガスをそれぞ
れ接触させ、この時に起こる電気化学反応を利用して、
上記一対の電極板間から電気エネルギーを連続して取り
出すようにしたものである。
電気エネルギーに変換する装置として燃料電池が知られ
ている。この燃料電池は、通常電解質層を挟んで一対の
電極板を配置するとともに、一方の電極板の背面に燃料
ガスを、また他方の電極板の背面に酸化剤ガスをそれぞ
れ接触させ、この時に起こる電気化学反応を利用して、
上記一対の電極板間から電気エネルギーを連続して取り
出すようにしたものである。
【０００３】このような燃料電池の発電システムは、比
較的小さな規模でも発電の熱効率が４０〜５０％にも達
し、新鋭火力発電をはるかにしのぐと期待されている。
また、近年大きな社会問題になっている公害要因である
ＳＯx 、ＮＯx の排出が極めて少ない、発電装置内に燃
焼サイクルを含まないので大量の冷却水を必要としな
い、振動が小さいなど、騒音・排ガス等の環境問題も少
ない。さらに、負荷変動に対して応答性が良い、原理的
に高い変換効率が期待できると共に、発電と同時に熱も
利用するコジェネシステムに向いている等の特徴もあ
る。これらの理由から、燃料電池の研究開発には期待と
関心が寄せられている。
較的小さな規模でも発電の熱効率が４０〜５０％にも達
し、新鋭火力発電をはるかにしのぐと期待されている。
また、近年大きな社会問題になっている公害要因である
ＳＯx 、ＮＯx の排出が極めて少ない、発電装置内に燃
焼サイクルを含まないので大量の冷却水を必要としな
い、振動が小さいなど、騒音・排ガス等の環境問題も少
ない。さらに、負荷変動に対して応答性が良い、原理的
に高い変換効率が期待できると共に、発電と同時に熱も
利用するコジェネシステムに向いている等の特徴もあ
る。これらの理由から、燃料電池の研究開発には期待と
関心が寄せられている。
【０００４】図３は、上記の原理に基づいて構成された
単位電池の一例を示したものである。すなわち、単位電
池１は、触媒層３ａ，３ｂをそれぞれ成層担持した多孔
質炭素材料よりなる電極板４ａ，４ｂの間に、電解質層
２を挟持させることにより形成されている。また、前記
一対の電極板４ａ，４ｂには、電解質層２とは反対側の
面に、燃料ガス５あるいは酸化剤ガス６が流通する溝７
ａ，７ｂが互いに直交するように複数本形成されてい
る。そして、このように構成された単位電池１が、ガス
分離板９を介して複数個積層され、積層体が構成されて
いる（図４参照）。
単位電池の一例を示したものである。すなわち、単位電
池１は、触媒層３ａ，３ｂをそれぞれ成層担持した多孔
質炭素材料よりなる電極板４ａ，４ｂの間に、電解質層
２を挟持させることにより形成されている。また、前記
一対の電極板４ａ，４ｂには、電解質層２とは反対側の
面に、燃料ガス５あるいは酸化剤ガス６が流通する溝７
ａ，７ｂが互いに直交するように複数本形成されてい
る。そして、このように構成された単位電池１が、ガス
分離板９を介して複数個積層され、積層体が構成されて
いる（図４参照）。
【０００５】図４は、上記単位電池１を複数個用いて構
成された燃料電池を示したものである。すなわち、積層
体１０は、図３に示した単位電池１と緻密な炭素質より
なるガス分離板９とを交互に積層して構成されるが、単
位電池１は運転状態においては発熱するため、温度制御
手段を設ける必要がある。そこで、内部に冷却媒体を通
す伝熱管１３を備えた冷却板１２を温度制御手段として
用い、数個の単位電池１とガス分離板９を積層して部分
積層体１１を形成し、この部分積層体１１と前記冷却板
１２とを交互に複数個積層して積層体１０が構成されて
いる。
成された燃料電池を示したものである。すなわち、積層
体１０は、図３に示した単位電池１と緻密な炭素質より
なるガス分離板９とを交互に積層して構成されるが、単
位電池１は運転状態においては発熱するため、温度制御
手段を設ける必要がある。そこで、内部に冷却媒体を通
す伝熱管１３を備えた冷却板１２を温度制御手段として
用い、数個の単位電池１とガス分離板９を積層して部分
積層体１１を形成し、この部分積層体１１と前記冷却板
１２とを交互に複数個積層して積層体１０が構成されて
いる。
【０００６】このように構成された積層体１０の上下端
部には端板１４が配設され、前記単位電池から発生する
電気エネルギーがこれらの端板１４から取り出されるよ
うに構成されている。また、積層体１０の側面には、燃
料ガス５を供給・排出するための燃料ガス供給マニホー
ルド１５ａおよび燃料ガス排出マニホールド１５ｂと、
酸化剤ガス６を供給・排出するための酸化剤ガス供給マ
ニホールド１６ａおよび酸化剤ガス排出マニホールド１
６ｂが、それぞれガスケット１７を介して対向配置され
ている。
部には端板１４が配設され、前記単位電池から発生する
電気エネルギーがこれらの端板１４から取り出されるよ
うに構成されている。また、積層体１０の側面には、燃
料ガス５を供給・排出するための燃料ガス供給マニホー
ルド１５ａおよび燃料ガス排出マニホールド１５ｂと、
酸化剤ガス６を供給・排出するための酸化剤ガス供給マ
ニホールド１６ａおよび酸化剤ガス排出マニホールド１
６ｂが、それぞれガスケット１７を介して対向配置され
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、温度制御手
段として積層体１０内に挿入配置される冷却板１２は、
図５あるいは図６に示すように構成されている。すなわ
ち、図５に示した冷却板１２は、伝熱管１３として一本
の蛇行型パイプを埋め込み、その伝熱管１３の一端を冷
却媒体供給管に、他端を冷却媒体排出管に接続して構成
されている。また、図６に示した冷却板１２は、伝熱管
１３として複数のＵ字型パイプを埋め込み、そのＵ字型
伝熱管１３の一端を冷却媒体供給側集合管に、他端を冷
却媒体排出側集合管に連通して接続し、これらの集合管
をそれぞれ冷却媒体供給管、排出管に接続して構成され
ている。
段として積層体１０内に挿入配置される冷却板１２は、
図５あるいは図６に示すように構成されている。すなわ
ち、図５に示した冷却板１２は、伝熱管１３として一本
の蛇行型パイプを埋め込み、その伝熱管１３の一端を冷
却媒体供給管に、他端を冷却媒体排出管に接続して構成
されている。また、図６に示した冷却板１２は、伝熱管
１３として複数のＵ字型パイプを埋め込み、そのＵ字型
伝熱管１３の一端を冷却媒体供給側集合管に、他端を冷
却媒体排出側集合管に連通して接続し、これらの集合管
をそれぞれ冷却媒体供給管、排出管に接続して構成され
ている。
【０００８】しかしながら、このように構成された冷却
板１２は、伝熱管１３の直管部の埋め込み方向によって
曲げに対する強度が異なり、冷却板の曲げ剛性は方向性
を有している。すなわち、伝熱管１３の直管部の軸方向
の曲げ剛性は、伝熱管自体が補強的役割を果たすために
大きく、一方、伝熱管１３の直管部の軸方向と直交する
方向の曲げ剛性は、補強的役割を果たす部材がないため
小さい。また、冷却板には、伝熱管を埋め込むための溝
が平行して設けられ、実質的に減肉構造となっているた
め、ますます直角２方向の曲げ剛性の差は大きくなる。
板１２は、伝熱管１３の直管部の埋め込み方向によって
曲げに対する強度が異なり、冷却板の曲げ剛性は方向性
を有している。すなわち、伝熱管１３の直管部の軸方向
の曲げ剛性は、伝熱管自体が補強的役割を果たすために
大きく、一方、伝熱管１３の直管部の軸方向と直交する
方向の曲げ剛性は、補強的役割を果たす部材がないため
小さい。また、冷却板には、伝熱管を埋め込むための溝
が平行して設けられ、実質的に減肉構造となっているた
め、ますます直角２方向の曲げ剛性の差は大きくなる。
【０００９】図７は、上記のように構成された冷却板１
２を部分積層体１１と交互に積層した状態を示したもの
である。すなわち、従来の燃料電池においては、大きな
方向性を有する冷却板１２を、その伝熱管１３の直管部
の方向を揃えて積層しているので、曲げ剛性の小さい方
向（伝熱管の直管部の軸方向と直交する方向）に大きい
たわみが生じやすかった。また、その結果、積層体１０
を構成する他の部品である単位電池１やガス分離板９に
も大きな変形を与えることになり、単位電池１の電解質
層やガス分離板９に亀裂が生じ、電解質層は燃料ガス５
と酸化剤ガス６の分離機能を失うことになっていた。さ
らに、このような単位電池１によって構成された燃料電
池では、運転中に両反応ガスが互いに混合する、いわゆ
る“クロスオーバー現象“が起こり、電池性能を著しく
劣化する恐れもあった。
２を部分積層体１１と交互に積層した状態を示したもの
である。すなわち、従来の燃料電池においては、大きな
方向性を有する冷却板１２を、その伝熱管１３の直管部
の方向を揃えて積層しているので、曲げ剛性の小さい方
向（伝熱管の直管部の軸方向と直交する方向）に大きい
たわみが生じやすかった。また、その結果、積層体１０
を構成する他の部品である単位電池１やガス分離板９に
も大きな変形を与えることになり、単位電池１の電解質
層やガス分離板９に亀裂が生じ、電解質層は燃料ガス５
と酸化剤ガス６の分離機能を失うことになっていた。さ
らに、このような単位電池１によって構成された燃料電
池では、運転中に両反応ガスが互いに混合する、いわゆ
る“クロスオーバー現象“が起こり、電池性能を著しく
劣化する恐れもあった。
【００１０】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解決するために提案されたもので、その目的は、ク
ロスオーバー現象による電池性能の劣化や爆発の恐れの
ない、信頼性の高い燃料電池を提供することにある。
点を解決するために提案されたもので、その目的は、ク
ロスオーバー現象による電池性能の劣化や爆発の恐れの
ない、信頼性の高い燃料電池を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、電極板の一方の
面に触媒を担持した一対の電極をその触媒面を対向させ
て配置し、この一対の電極の触媒面間に電解質層を挟持
させることにより単位電池を形成し、この単位電池の両
面に反応ガス流通手段を設け、また、前記単位電池をガ
ス分離板を介して複数個積層して部分積層体を形成し、
この部分積層体と内部に伝熱管を配した冷却板とを交互
に複数個積層して積層体を形成してなる燃料電池におい
て、前記積層体内において、隣接する冷却板が、その内
部に配設された伝熱管の直管部の軸方向が互いに直交す
るように積層されていることを特徴とするものである。
めになされた請求項１に記載の発明は、電極板の一方の
面に触媒を担持した一対の電極をその触媒面を対向させ
て配置し、この一対の電極の触媒面間に電解質層を挟持
させることにより単位電池を形成し、この単位電池の両
面に反応ガス流通手段を設け、また、前記単位電池をガ
ス分離板を介して複数個積層して部分積層体を形成し、
この部分積層体と内部に伝熱管を配した冷却板とを交互
に複数個積層して積層体を形成してなる燃料電池におい
て、前記積層体内において、隣接する冷却板が、その内
部に配設された伝熱管の直管部の軸方向が互いに直交す
るように積層されていることを特徴とするものである。
【００１２】上記のような構成を有する請求項１に記載
の発明によれば、部分積層体と交互に配置される冷却板
が互いに補強的役割を果たすので、冷却板の一方向の曲
げ剛性のみが著しく小さくなることはなく、直角２方向
の曲げ剛性は平均化される。その結果、冷却板のたわみ
変形は抑制され、積層体を構成する他の部品である単位
電池やガス分離板に大きなたわみ変形を与えることも防
止できる。これにより、単位電池の電解質層やガス分離
板に亀裂を生じることを防止でき、運転中に両反応ガス
が互いに混合するいわゆる“クロスオーバー現象”はな
くなり、電池性能が劣化する恐れもなくなる。
の発明によれば、部分積層体と交互に配置される冷却板
が互いに補強的役割を果たすので、冷却板の一方向の曲
げ剛性のみが著しく小さくなることはなく、直角２方向
の曲げ剛性は平均化される。その結果、冷却板のたわみ
変形は抑制され、積層体を構成する他の部品である単位
電池やガス分離板に大きなたわみ変形を与えることも防
止できる。これにより、単位電池の電解質層やガス分離
板に亀裂を生じることを防止でき、運転中に両反応ガス
が互いに混合するいわゆる“クロスオーバー現象”はな
くなり、電池性能が劣化する恐れもなくなる。
【００１３】請求項２に記載の発明は、電極板の一方の
面に触媒を担持した一対の電極をその触媒面を対向させ
て配置し、この一対の電極の触媒面間に電解質層を挟持
させることにより単位電池を形成し、この単位電池の両
面に反応ガス流通手段を設け、また、前記単位電池をガ
ス分離板を介して複数個積層して部分積層体を形成し、
この部分積層体と内部に伝熱管を配した冷却板とを交互
に複数個積層して一つの冷却板群を構成し、この冷却板
群を複数組積層して積層体を形成してなる燃料電池にお
いて、前記冷却板群に含まれる複数個の冷却板の伝熱管
の直管部の軸方向は、同一の冷却板群においてはすべて
同一となるように配設され、さらに、隣接する冷却板群
の伝熱管の直管部の軸方向が互いに直交するように積層
されていることを特徴とするものである。
面に触媒を担持した一対の電極をその触媒面を対向させ
て配置し、この一対の電極の触媒面間に電解質層を挟持
させることにより単位電池を形成し、この単位電池の両
面に反応ガス流通手段を設け、また、前記単位電池をガ
ス分離板を介して複数個積層して部分積層体を形成し、
この部分積層体と内部に伝熱管を配した冷却板とを交互
に複数個積層して一つの冷却板群を構成し、この冷却板
群を複数組積層して積層体を形成してなる燃料電池にお
いて、前記冷却板群に含まれる複数個の冷却板の伝熱管
の直管部の軸方向は、同一の冷却板群においてはすべて
同一となるように配設され、さらに、隣接する冷却板群
の伝熱管の直管部の軸方向が互いに直交するように積層
されていることを特徴とするものである。
【００１４】上記のような構成を有する請求項２に記載
の発明によれば、隣接する冷却板群に含まれる伝熱管の
直管部の軸方向が互いに直交する方向とされていること
により、積層体全体として直角２方向の曲げ剛性が平均
化される。その結果、請求項１に記載の発明と同様に、
冷却板のたわみ変形は抑制され、積層体を構成する他の
部品である単位電池やガス分離板に大きなたわみ変形を
与えることも防止できる。
の発明によれば、隣接する冷却板群に含まれる伝熱管の
直管部の軸方向が互いに直交する方向とされていること
により、積層体全体として直角２方向の曲げ剛性が平均
化される。その結果、請求項１に記載の発明と同様に、
冷却板のたわみ変形は抑制され、積層体を構成する他の
部品である単位電池やガス分離板に大きなたわみ変形を
与えることも防止できる。
【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２記載の燃料電池において、冷却板に埋め込まれ
た伝熱管が、蛇行型パイプにより構成されていることを
特徴とするものである。
請求項２記載の燃料電池において、冷却板に埋め込まれ
た伝熱管が、蛇行型パイプにより構成されていることを
特徴とするものである。
【００１６】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
または請求項２記載の燃料電池において、冷却板に埋め
込まれた伝熱管が、Ｕ字型パイプにより構成されている
ことを特徴とするものである。
または請求項２記載の燃料電池において、冷却板に埋め
込まれた伝熱管が、Ｕ字型パイプにより構成されている
ことを特徴とするものである。
【００１７】上記のような構成を有する請求項３または
請求項４に記載の発明においても、請求項１あるいは請
求項２に記載の発明と同様の作用・効果が得られる。
請求項４に記載の発明においても、請求項１あるいは請
求項２に記載の発明と同様の作用・効果が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明による燃料電池の実
施形態について、図１および図２に基づいて具体的に説
明する。なお、図３乃至図７に示した従来型と同一の部
材には同一の符号を付して、説明は省略する。
施形態について、図１および図２に基づいて具体的に説
明する。なお、図３乃至図７に示した従来型と同一の部
材には同一の符号を付して、説明は省略する。
【００１９】（１）第１実施形態 本実施形態においては、図１に示したように、部分積層
体１１と交互に（図においては、部分積層体１１の上下
端部に）配置される冷却板１２は、その内部に埋め込ま
れている伝熱管１３の直管部の軸方向が互いに直交する
ように積層されている。なお、冷却板１２としては、図
５または図６に示すいずれの冷却板を用いてもよい。
体１１と交互に（図においては、部分積層体１１の上下
端部に）配置される冷却板１２は、その内部に埋め込ま
れている伝熱管１３の直管部の軸方向が互いに直交する
ように積層されている。なお、冷却板１２としては、図
５または図６に示すいずれの冷却板を用いてもよい。
【００２０】このような構成を有する本実施形態の燃料
電池においては、部分積層体１１と交互に配置される冷
却板１２が互いに補強的役割を果たすので、冷却板１２
の一方向の曲げ剛性のみが著しく小さくなることはな
く、直角２方向の曲げ剛性は平均化される。その結果、
冷却板１２のたわみ変形は抑制され、積層体１０を構成
する他の部品である単位電池１やガス分離板９に大きな
たわみ変形を与えることも防止できる。
電池においては、部分積層体１１と交互に配置される冷
却板１２が互いに補強的役割を果たすので、冷却板１２
の一方向の曲げ剛性のみが著しく小さくなることはな
く、直角２方向の曲げ剛性は平均化される。その結果、
冷却板１２のたわみ変形は抑制され、積層体１０を構成
する他の部品である単位電池１やガス分離板９に大きな
たわみ変形を与えることも防止できる。
【００２１】すなわち、曲げ剛性の小さい方向に大きい
たわみを生じることがなくなり、積層体１０を構成する
他の部品である単位電池１やガス分離板９にも大きな変
形を与えることもないので、単位電池１の電解質層やガ
ス分離板９に亀裂を生じることはなく、電解質層は燃料
ガス５と酸化剤ガス６の分離機能を失うこともない。ま
た、このように構成された燃料電池においては、運転中
に両反応ガスが互いに混合するいわゆる“クロスオーバ
ー現象“はなくなり、電池性能が劣化する恐れもなくな
る。
たわみを生じることがなくなり、積層体１０を構成する
他の部品である単位電池１やガス分離板９にも大きな変
形を与えることもないので、単位電池１の電解質層やガ
ス分離板９に亀裂を生じることはなく、電解質層は燃料
ガス５と酸化剤ガス６の分離機能を失うこともない。ま
た、このように構成された燃料電池においては、運転中
に両反応ガスが互いに混合するいわゆる“クロスオーバ
ー現象“はなくなり、電池性能が劣化する恐れもなくな
る。
【００２２】（２）第２実施形態 本実施形態においては、図２に示したように、複数個の
部分積層体１１と冷却板１２とを交互に積層して第１の
冷却板群２０が構成され、この第１の冷却板群２０に含
まれる複数個の冷却板の伝熱管の直管部の軸方向がすべ
て同一となるように配設されている。また、これと同様
にして第２の冷却板群２１が構成され、この第２の冷却
板群２１に含まれる複数個の冷却板の伝熱管の直管部の
軸方向がすべて同一となるように、また、前記第１の冷
却板群２０の伝熱管の直管部の軸方向と直交するように
構成されている。
部分積層体１１と冷却板１２とを交互に積層して第１の
冷却板群２０が構成され、この第１の冷却板群２０に含
まれる複数個の冷却板の伝熱管の直管部の軸方向がすべ
て同一となるように配設されている。また、これと同様
にして第２の冷却板群２１が構成され、この第２の冷却
板群２１に含まれる複数個の冷却板の伝熱管の直管部の
軸方向がすべて同一となるように、また、前記第１の冷
却板群２０の伝熱管の直管部の軸方向と直交するように
構成されている。
【００２３】このような構成を有する本実施形態の燃料
電池においては、第１の冷却板群２０と第２の冷却板群
２１に含まれる冷却板内の伝熱管の直管部の軸方向が互
いに直交する方向とされていることにより、積層体全体
として直角２方向の曲げ剛性が平均化される。その結
果、第１実施形態と同様に、冷却板１２のたわみ変形は
抑制され、積層体１０を構成する他の部品である単位電
池１やガス分離板９に大きなたわみ変形を与えることも
防止できる。
電池においては、第１の冷却板群２０と第２の冷却板群
２１に含まれる冷却板内の伝熱管の直管部の軸方向が互
いに直交する方向とされていることにより、積層体全体
として直角２方向の曲げ剛性が平均化される。その結
果、第１実施形態と同様に、冷却板１２のたわみ変形は
抑制され、積層体１０を構成する他の部品である単位電
池１やガス分離板９に大きなたわみ変形を与えることも
防止できる。
【００２４】すなわち、曲げ剛性の小さい方向に大きい
たわみを生じることがなくなり、積層体１０を構成する
他の部品である単位電池１やガス分離板９にも大きな変
形を与えることもないので、単位電池１の電解質層やガ
ス分離板９に亀裂を生じることはなく、電解質層は燃料
ガス５と酸化剤ガス６の分離機能を失うこともない。ま
た、このように構成された燃料電池においては、運転中
に両反応ガスが互いに混合するいわゆる“クロスオーバ
ー現象“はなくなり、電池性能が劣化する恐れもなくな
る。
たわみを生じることがなくなり、積層体１０を構成する
他の部品である単位電池１やガス分離板９にも大きな変
形を与えることもないので、単位電池１の電解質層やガ
ス分離板９に亀裂を生じることはなく、電解質層は燃料
ガス５と酸化剤ガス６の分離機能を失うこともない。ま
た、このように構成された燃料電池においては、運転中
に両反応ガスが互いに混合するいわゆる“クロスオーバ
ー現象“はなくなり、電池性能が劣化する恐れもなくな
る。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、積
層体内に配設される冷却板を、それに内蔵される伝熱管
の直管部の軸方向が互いに直交するように積層すること
により、クロスオーバー現象による電池性能の劣化や爆
発の恐れのない、信頼性の高い燃料電池を提供すること
ができる。
層体内に配設される冷却板を、それに内蔵される伝熱管
の直管部の軸方向が互いに直交するように積層すること
により、クロスオーバー現象による電池性能の劣化や爆
発の恐れのない、信頼性の高い燃料電池を提供すること
ができる。
【図１】本発明による燃料電池の部分積層体の第１実施
形態の構成を示す斜視図
形態の構成を示す斜視図
【図２】本発明による燃料電池の部分積層体の第２実施
形態の構成を示す斜視図
形態の構成を示す斜視図
【図３】一般的な単位電池の構成を示す斜視図
【図４】一般的な燃料電池の構成を示す概念図
【図５】蛇行型伝熱管を有する冷却板の構成を示す平面
図
図
【図６】Ｕ字型伝熱管を有する冷却板の構成を示す平面
図
図
【図７】従来の燃料電池の部分積層体の構成を示す斜視
図
図
１…単位電池 ２…電解質層 ３ａ，３ｂ…触媒層 ４ａ，４ｂ…電極板 ５…燃料ガス ６…酸化剤ガス ７ａ，７ｂ…溝 ９…ガス分離板 １０…積層体 １１…部分積層体 １２…冷却板 １３…伝熱管 １４…端板 １５ａ…燃料ガス供給マニホールド １５ｂ…燃料ガス排出マニホールド １６ａ…酸化剤ガス供給マニホールド １６ｂ…酸化剤ガス排出マニホールド １７…ガスケット ２０…第１の冷却板群 ２１…第２の冷却板群
Claims (4)
- 【請求項１】 電極板の一方の面に触媒を担持した一対
の電極をその触媒面を対向させて配置し、この一対の電
極の触媒面間に電解質層を挟持させることにより単位電
池を形成し、この単位電池の両面に反応ガス流通手段を
設け、また、前記単位電池をガス分離板を介して複数個
積層して部分積層体を形成し、この部分積層体と内部に
伝熱管を配した冷却板とを交互に複数個積層して積層体
を形成してなる燃料電池において、 前記積層体内において、隣接する冷却板が、その内部に
配設された伝熱管の直管部の軸方向が互いに直交するよ
うに積層されていることを特徴とする燃料電池。 - 【請求項２】 電極板の一方の面に触媒を担持した一対
の電極をその触媒面を対向させて配置し、この一対の電
極の触媒面間に電解質層を挟持させることにより単位電
池を形成し、この単位電池の両面に反応ガス流通手段を
設け、また、前記単位電池をガス分離板を介して複数個
積層して部分積層体を形成し、この部分積層体と内部に
伝熱管を配した冷却板とを交互に複数個積層して一つの
冷却板群を構成し、この冷却板群を複数組積層して積層
体を形成してなる燃料電池において、 前記冷却板群に含まれる複数個の冷却板の伝熱管の直管
部の軸方向は、同一の冷却板群においてはすべて同一と
なるように配設され、さらに、隣接する冷却板群の伝熱
管の直管部の軸方向が互いに直交するように積層されて
いることを特徴とする燃料電池。 - 【請求項３】 冷却板に埋め込まれた伝熱管が、蛇行型
パイプにより構成されていることを特徴とする請求項１
または請求項２記載の燃料電池。 - 【請求項４】 冷却板に埋め込まれた伝熱管が、Ｕ字型
パイプにより構成されていることを特徴とする請求項１
または請求項２記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8107362A JPH09293528A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8107362A JPH09293528A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09293528A true JPH09293528A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14457163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8107362A Pending JPH09293528A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09293528A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040037411A (ko) * | 2002-10-28 | 2004-05-07 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 스택용 외부 냉각 모듈 |
| WO2004061998A3 (en) * | 2002-12-24 | 2004-09-23 | Fuelcell Energy Inc | Fuel cell end unit with integrated heat exchanger |
| US7323270B2 (en) | 2004-08-11 | 2008-01-29 | Fuelcell Energy, Inc. | Modular fuel-cell stack assembly |
| CN117594821A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-02-23 | 广东佛燃科技有限公司 | 一种基于脉动热管的固体氧化物燃料电池热管理模块 |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP8107362A patent/JPH09293528A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040037411A (ko) * | 2002-10-28 | 2004-05-07 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 스택용 외부 냉각 모듈 |
| WO2004061998A3 (en) * | 2002-12-24 | 2004-09-23 | Fuelcell Energy Inc | Fuel cell end unit with integrated heat exchanger |
| US7070874B2 (en) * | 2002-12-24 | 2006-07-04 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell end unit with integrated heat exchanger |
| US7393605B2 (en) | 2002-12-24 | 2008-07-01 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell end unit with integrated heat exchanger |
| US7323270B2 (en) | 2004-08-11 | 2008-01-29 | Fuelcell Energy, Inc. | Modular fuel-cell stack assembly |
| US7754393B2 (en) | 2004-08-11 | 2010-07-13 | Fuelcell Energy, Inc. | Modular fuel-cell stack assembly |
| CN117594821A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-02-23 | 广东佛燃科技有限公司 | 一种基于脉动热管的固体氧化物燃料电池热管理模块 |
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