JPH11121023A - Electric power storage device - Google Patents

Electric power storage device

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JPH11121023A
JPH11121023A JP9281749A JP28174997A JPH11121023A JP H11121023 A JPH11121023 A JP H11121023A JP 9281749 A JP9281749 A JP 9281749A JP 28174997 A JP28174997 A JP 28174997A JP H11121023 A JPH11121023 A JP H11121023A
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JP
Japan
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storage device
cell
oxygen
electrode space
hydrogen
Prior art date
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Pending
Application number
JP9281749A
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Japanese (ja)
Inventor
Teruyuki Morioka
輝行 森岡
Hiroko Kobayashi
宏子 小林
Akiko Miyake
明子 三宅
Seiji Hirai
清司 平井
Tsutomu Oi
勉 多井
Michiyuki Harada
宙幸 原田
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.)
Mitsubishi Corp
Shinko Pantec Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Corp
Shinko Pantec Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11121023A publication Critical patent/JPH11121023A/en
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    • 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
    • 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
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce facilities and running costs and to save the facility space by providing a device with a function as a fuel cell and a function for manufacturing fuel for the fuel cell. SOLUTION: Terminals 14 for electric connection are formed in a first electrode chamber 7 and a second electrode chamber 8 of a cell 2 respectively. In producing gas, an external DC power supply 15 is connected to the terminal 14 in series to the cell 2 and electric load 17 is connected to the cell 2 in series by a switch 16 in generating the power. In producing the gas, gaseous oxygen generated in the first electrode chamber 7 is sent to an oxygen storage tank 4 through a first and a second oxygen gas vent holes 18, 19. Gaseous hydrogen generated in the second electrode chamber 8 is sent to a hydrogen storage tank 5 through a first and a second hydrogen gas vent pipes 20, 22. In generating power, gaseous oxygen is sent from the oxygen storage tank 4 to the second electrode chamber 8 and gaseous hydrogen is sent from the hydrogen storage tank 5 to the first electrode chamber 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電力貯蔵装置に関す
る。さらに詳しくは、酸素ガスと燃料である水素ガスと
を製造して貯蔵する機能とこれらガス同士の反応による
化学エネルギーを電気エネルギーに変換する燃料電池と
しての機能（以下、便宜的に発電機能ともいう）とを奏
しうる電力貯蔵装置に関する。The present invention relates to a power storage device. More specifically, a function of producing and storing oxygen gas and hydrogen gas as a fuel, and a function as a fuel cell that converts chemical energy by a reaction between these gases into electric energy (hereinafter also referred to as a power generation function for convenience) ).

【０００２】[0002]

【従来の技術】図９に示されるように、従来の固体電解
質膜型の燃料電池５１は固体電解質膜５２を挟んだ両側
にグラファイト等の導電性ブロック５３が配設されたア
ノード室Ａとカソード室Ｃとが形成されたものである。
アノード室Ａには燃料である水素ガスＨ2 を供給、循環
するための水素循環通路５５が形成され、カソード室Ｃ
には水素ガスを酸化させるための酸素ガスＯ2 を供給、
循環させ且つ結合水を排出させるための酸素循環通路５
４が形成されている。そして、各導電性ブロックからは
集電端子５６が接続されている。また、前記固体電解質
膜５２の両面には水素ガスの酸化反応および酸素ガスの
還元反応の触媒として白金族金属がメッキされている。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 9, a conventional solid electrolyte membrane fuel cell 51 has an anode chamber A in which conductive blocks 53 such as graphite are disposed on both sides of a solid electrolyte membrane 52, and a cathode. A chamber C is formed.
A hydrogen circulation passage 55 for supplying and circulating hydrogen gas H 2 as a fuel is formed in the anode chamber A, and the cathode chamber C
Supplies oxygen gas O 2 for oxidizing hydrogen gas,
Oxygen circulation passage 5 for circulating and discharging bound water
4 are formed. A current collecting terminal 56 is connected from each conductive block. In addition, both surfaces of the solid electrolyte membrane 52 are plated with a platinum group metal as a catalyst for an oxidation reaction of hydrogen gas and a reduction reaction of oxygen gas.

【０００３】この燃料電池に供給すべき酸素ガスと水素
ガスとは、別途に装備された水素酸素発生装置によって
製造してこれを貯蔵しておくか、ボンベに封入された状
態で購入する等の手段がとられている。[0003] Oxygen gas and hydrogen gas to be supplied to the fuel cell are manufactured by a separately provided hydrogen oxygen generator and stored, or purchased in a sealed state in a cylinder. Measures have been taken.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ごとく燃料電池とは別に燃料ガス等を製造するための装
置が必要となって設置スペースの拡大および設備コスト
の上昇を招来し、また、メンテナンスも二機について必
要となる。一方、ガスボンベを購入する場合は運転コス
トが上昇するうえ、保存スペースが必要となり、また厳
格な安全管理も必要となる。However, as described above, a device for producing fuel gas or the like is required separately from the fuel cell, which leads to an increase in installation space and an increase in equipment cost, and also requires maintenance. Required for two aircraft. On the other hand, purchasing gas cylinders increases operating costs, requires storage space, and requires strict safety management.

【０００５】本発明はかかる問題を解消するためになさ
れたものであり、燃料の製造および発電を一つの装置で
行うことによって設備コストおよび運転コストの低減が
実現され、また、設置スペースの節約も可能にした電力
貯蔵装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and the production and generation of fuel can be performed by a single device, so that equipment and operating costs can be reduced, and installation space can be saved. It is an object to provide an enabled power storage device.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の第一態様に係る
電力貯蔵装置は、固体電解質膜の一方側に第一電極空間
および他方側に第二電極空間がそれぞれ画されたセル
と、該セルを収容するためのセル収容タンクと、酸素貯
蔵装置と、水素貯蔵装置と、前記酸素貯蔵装置と第一電
極空間とを連通する酸素ガス取り出し手段と、酸素貯蔵
装置と第二電極空間とを連通する酸素ガス供給手段と、
前記水素貯蔵装置と第二電極空間とを連通する水素ガス
取り出し手段と、水素貯蔵装置と第一電極空間とを連通
する水素ガス供給手段と、第一電極空間へ純水を供給す
るための純水供給手段と、前記第一電極空間および第二
電極空間それぞれに形成された、外部直流電源および外
部電気負荷に接続しうる端子とを備えている（請求項
１）。According to a first aspect of the present invention, there is provided a power storage device comprising: a cell in which a first electrode space is defined on one side of a solid electrolyte membrane and a second electrode space is defined on the other side; A cell storage tank for storing cells, an oxygen storage device, a hydrogen storage device, an oxygen gas extraction unit that communicates the oxygen storage device with the first electrode space, and an oxygen storage device and a second electrode space. Communicating oxygen gas supply means;
Hydrogen gas extracting means for communicating the hydrogen storage device with the second electrode space, hydrogen gas supply means for communicating the hydrogen storage device with the first electrode space, and a pure gas for supplying pure water to the first electrode space. A water supply means and terminals formed in the first electrode space and the second electrode space, respectively, which can be connected to an external DC power supply and an external electric load are provided (claim 1).

【０００７】したがって、この第一態様の電力貯蔵装置
を水素酸素製造装置として使用するときには、セル収容
タンクへ純水を供給してセルを水没させるとともに第一
電極空間へ純水を供給し、前記各端子に第一電極空間が
アノード空間となり第二電極空間がカソード空間となる
ように外部直流電源を接続する。そうすると、固体電解
質膜の第一電極空間側表面（アノード）における分解反
応によって発生した酸素ガスＯ2 は第一電極空間から酸
素ガス取り出し手段を通って酸素貯蔵装置に貯蔵され
る。一方、固体電解質膜の前記表面で解離した水素イオ
ンは固体電解質膜を通過して固体電解質膜の第二電極空
間側表面（カソード）において水素ガスとなり、第二電
極空間から水素ガス取り出し手段を通って水素貯蔵装置
に貯蔵される。Therefore, when the power storage device of the first embodiment is used as a hydrogen / oxygen production device, pure water is supplied to the cell storage tank to submerge the cell, and pure water is supplied to the first electrode space. An external DC power supply is connected to each terminal so that the first electrode space becomes an anode space and the second electrode space becomes a cathode space. Then, the oxygen gas O 2 generated by the decomposition reaction on the first electrode space side surface (anode) of the solid electrolyte membrane is stored in the oxygen storage device from the first electrode space through the oxygen gas extracting means. On the other hand, hydrogen ions dissociated on the surface of the solid electrolyte membrane pass through the solid electrolyte membrane, become hydrogen gas on the second electrode space side surface (cathode) of the solid electrolyte membrane, and pass through the hydrogen gas extracting means from the second electrode space. And stored in the hydrogen storage device.

【０００８】つぎに、この電池を燃料電池として使用す
るときには、前記両端子を各種の電気負荷に接続すると
共に、酸素貯蔵装置から酸素ガス供給手段を通して第二
電極空間に酸素ガスを供給し、水素貯蔵装置から水素ガ
ス供給手段を通して第一電極空間に水素ガスを供給す
る。そうすると、前記水素酸素製造装置として使用する
ときと変わらず第一電極空間がアノード空間となって第
二電極空間がカソード空間となる。固体電解質膜の第一
電極空間側表面で電子を放出した水素イオンは固体電解
質膜を透過し、第二電極空間の固体電解質膜表面で電子
を得た酸素イオンと結合して水となる。このようにして
発電がなされ、アノード空間（第一電極空間）から電子
が電気負荷を通ってカソード空間（第二電極空間）へ流
れる。Next, when this battery is used as a fuel cell, both terminals are connected to various electric loads, and oxygen gas is supplied from the oxygen storage device to the second electrode space through oxygen gas supply means, and hydrogen is supplied to the second electrode space. Hydrogen gas is supplied from the storage device to the first electrode space through hydrogen gas supply means. Then, the first electrode space becomes the anode space and the second electrode space becomes the cathode space, as in the case where the hydrogen oxygen production apparatus is used. Hydrogen ions that have emitted electrons on the surface of the solid electrolyte membrane on the first electrode space side pass through the solid electrolyte membrane and combine with oxygen ions that have obtained electrons on the surface of the solid electrolyte membrane in the second electrode space to become water. Power is thus generated, and electrons flow from the anode space (first electrode space) through the electric load to the cathode space (second electrode space).

【０００９】このように、燃料電池としての機能と該燃
料電池の燃料を製造する機能とが一つの装置によって奏
されるため、設備コストおよび運転コストの低減が実現
され、また、設置スペースの節約をも可能になる。As described above, since the function as a fuel cell and the function of producing fuel of the fuel cell are performed by one device, the equipment cost and the operating cost can be reduced, and the installation space can be saved. Also becomes possible.

【００１０】本発明の第二態様に係る電力貯蔵装置は、
固体電解質膜の一方側に第一電極空間および他方側に第
二電極空間がそれぞれ画されたセルと、該セルを収容す
るためのセル収容タンクと、酸素貯蔵装置と、水素貯蔵
装置と、前記酸素貯蔵装置と第一電極空間とを連通する
酸素ガス取り出し手段と、酸素貯蔵装置と第一電極空間
とを連通する酸素ガス供給手段と、前記水素貯蔵装置と
第二電極空間とを連通する水素ガス取り出し手段と、水
素貯蔵装置と第二電極空間とを連通する水素ガス供給手
段と、第一電極空間へ純水を供給するための純水供給手
段と、前記第一電極空間および第二電極空間それぞれに
形成された、外部直流電源および外部電気負荷に接続し
うる端子とを備えている（請求項２）。[0010] The power storage device according to the second aspect of the present invention comprises:
A cell in which a first electrode space is defined on one side of the solid electrolyte membrane and a second electrode space is defined on the other side, a cell storage tank for storing the cell, an oxygen storage device, a hydrogen storage device, Oxygen gas extracting means for communicating the oxygen storage device with the first electrode space, oxygen gas supply means for communicating the oxygen storage device with the first electrode space, and hydrogen for communicating the hydrogen storage device with the second electrode space Gas extraction means, hydrogen gas supply means for communicating the hydrogen storage device with the second electrode space, pure water supply means for supplying pure water to the first electrode space, and the first electrode space and the second electrode And a terminal formed in each of the spaces and connectable to an external DC power supply and an external electric load.

【００１１】したがって、この第二態様の電力貯蔵装置
を水素酸素製造装置として使用するときには、前記第一
態様の電力貯蔵装置におけると同様に、セル収容タンク
へ純水を供給するとともに第一電極空間へ純水を供給
し、前記各端子に第一電極空間がアノード空間となり第
二電極空間がカソード空間となるように外部直流電源を
接続する。そうすると、発生した酸素ガスは酸素ガス取
り出し手段を通って酸素貯蔵装置に貯蔵され、水素ガス
は水素ガス取り出し手段を通って水素貯蔵装置に貯蔵さ
れる。Therefore, when the power storage device of the second embodiment is used as a hydrogen / oxygen production device, pure water is supplied to the cell storage tank and the first electrode space is used as in the power storage device of the first embodiment. Pure water is supplied to each terminal, and an external DC power supply is connected to each terminal so that the first electrode space becomes an anode space and the second electrode space becomes a cathode space. Then, the generated oxygen gas is stored in the oxygen storage device through the oxygen gas extracting means, and the hydrogen gas is stored in the hydrogen storage device through the hydrogen gas extracting means.

【００１２】つぎに、この電池を燃料電池として使用す
るときには、前記両端子を各種の電気負荷に接続すると
ともに、前記第一態様の電力貯蔵装置におけるとは逆
に、酸素貯蔵装置から酸素ガス供給手段を通して第一電
極空間に酸素ガスを供給し、水素貯蔵装置から水素ガス
供給手段を通して第二電極空間に水素ガスを供給する。
そうすると、前記水素酸素製造装置として使用するとき
とは逆に第一電極空間がカソード空間となって第二電極
空間がアノード空間となる。固体電解質膜の第二電極空
間側表面（アノード）で電子を放出した水素イオンは固
体電解質膜を透過し、固体電解質膜の第一電極空間側表
面（カソード）で電子を得た酸素イオンと結合して水と
なる。このようにして発電がなされ、アノード空間（第
二電極空間）から電子が電気負荷を通ってカソード空間
（第一電極空間）へ流れる。Next, when this battery is used as a fuel cell, the two terminals are connected to various electric loads, and the oxygen gas is supplied from the oxygen storage device in the opposite manner to the power storage device of the first embodiment. Oxygen gas is supplied to the first electrode space through the means, and hydrogen gas is supplied from the hydrogen storage device to the second electrode space through the hydrogen gas supply means.
Then, the first electrode space becomes the cathode space and the second electrode space becomes the anode space, contrary to the case where the hydrogen oxygen production apparatus is used. Hydrogen ions that have emitted electrons at the second electrode space side surface (anode) of the solid electrolyte membrane penetrate the solid electrolyte membrane and combine with oxygen ions that have gained electrons at the first electrode space side surface (cathode) of the solid electrolyte membrane. And it becomes water. Power is thus generated, and electrons flow from the anode space (second electrode space) to the cathode space (first electrode space) through an electric load.

【００１３】このように、第二態様の電力貯蔵装置にお
いても前記第一態様の電力貯蔵装置と同様の作用効果を
奏しうる。As described above, the power storage device according to the second aspect can provide the same operation and effect as the power storage device according to the first aspect.

【００１４】本発明の第三態様に係る電力貯蔵装置は、
固体電解質膜の一方側に第一電極空間および他方側に第
二電極空間がそれぞれ画されたセルと、該セルを収容す
るためのセル収容タンクと、酸素貯蔵装置と、水素貯蔵
装置と、前記酸素貯蔵装置と第一電極空間とを連通する
酸素ガス取り出し供給手段と、前記水素貯蔵装置と第二
電極空間とを連通する水素ガス取り出し供給手段と、第
一電極空間へ純水を供給するための純水供給手段と、前
記第一電極空間および第二電極空間それぞれに形成され
た、外部直流電源および外部電気負荷に接続しうる端子
とを備えている（請求項３）。[0014] The power storage device according to the third aspect of the present invention comprises:
A cell in which a first electrode space is defined on one side of the solid electrolyte membrane and a second electrode space is defined on the other side, a cell storage tank for storing the cell, an oxygen storage device, a hydrogen storage device, Oxygen gas extraction and supply means communicating the oxygen storage device and the first electrode space, hydrogen gas extraction and supply means communicating the hydrogen storage device and the second electrode space, and for supplying pure water to the first electrode space And a terminal formed in each of the first electrode space and the second electrode space and connectable to an external DC power supply and an external electric load.

【００１５】この第三態様の電力貯蔵装置は水素酸素製
造装置として使用するときと燃料電池として使用すると
きとで、アノードとカソードとの配置が逆転する点で前
記第二態様の電力貯蔵装置と同一である。第二態様と異
なる点は、酸素ガスの取り出しと供給とが一つの酸素ガ
ス取り出し供給手段の兼用によってなされており、水素
ガスの取り出しと供給とが一つの水素ガス取り出し供給
手段の兼用によってなされている点である。かかる構成
によって電力貯蔵装置の構造が一層簡素化される。The power storage device according to the third embodiment is different from the power storage device according to the second embodiment in that the arrangement of the anode and the cathode is reversed when the power storage device is used as a hydrogen oxygen production device and when it is used as a fuel cell. Are identical. The difference from the second aspect is that the extraction and supply of oxygen gas are performed by using one oxygen gas extraction and supply unit, and the extraction and supply of hydrogen gas are performed by also using one hydrogen gas extraction and supply unit. It is a point. With this configuration, the structure of the power storage device is further simplified.

【００１６】また、前記第一〜第三の電力貯蔵装置であ
って、酸素ガス取り出し手段（第一および第二の態様）
または酸素ガス取り出し供給手段（第三態様）が、前記
セル収容タンク内に純水を貯留したときに該セル収容タ
ンク内の気相と第一電極空間とを連通する第一配管と、
前記気相と酸素貯蔵装置とを連通する第二配管とを備え
たもの（請求項４，５）にあっては、発生した酸素ガス
の圧力がセル収容タンク内にもほぼ同圧として負荷され
るため、セルの内外差圧がほとんどなくなってセルの保
護がなされる点で好ましい。さらに、水素酸素製造作用
から発電作用に切り替える際にも、各電極空間から水を
排出するときにセル内外の差圧がほとんどなくなってセ
ルの保護がなされる点で好ましい。加えて、第三態様の
電力貯蔵装置において発電時、第一電極空間に酸素ガス
を供給するときにもセル内外の差圧がほとんどなくなる
点で好ましい。Further, in the first to third power storage devices, oxygen gas extracting means (first and second aspects)
Or a first pipe for communicating the gas phase in the cell storage tank with the first electrode space when pure water is stored in the cell storage tank;
In the apparatus having the second pipe for communicating the gas phase with the oxygen storage device (claims 4 and 5), the pressure of the generated oxygen gas is also applied to the cell storage tank at substantially the same pressure. Therefore, it is preferable in that the pressure difference between the inside and outside of the cell hardly occurs and the cell is protected. Further, when the operation is switched from the hydrogen oxygen production operation to the power generation operation, the pressure difference between the inside and outside of the cell is almost eliminated when water is discharged from each electrode space, which is preferable in that the cell is protected. In addition, in the power storage device of the third embodiment, it is preferable that the pressure difference between the inside and the outside of the cell is almost eliminated when oxygen gas is supplied to the first electrode space during power generation.

【００１７】如上の電力貯蔵装置において、第一電極空
間に対応する第一ドレン貯蔵装置および第二電極空間に
対応する第二ドレン貯蔵装置が配設されており、各電極
空間と対応するドレン貯蔵装置とのあいだにドレン水を
電極空間から対応ドレン貯蔵装置に送るドレン排出手段
およびドレン水をドレン貯蔵装置から対応電極空間へ戻
すドレン還流手段が配設されたもの（請求項６）にあっ
ては、セル内の水を単純な操作によって出し入れできる
ため、水素酸素製造作用と発電作用との相互の切り替え
が迅速になされる点で好ましい。In the above power storage device, a first drain storage device corresponding to the first electrode space and a second drain storage device corresponding to the second electrode space are provided, and the drain storage device corresponding to each electrode space is provided. A drain discharge means for sending drain water from the electrode space to the corresponding drain storage device between the device and a drain reflux means for returning drain water from the drain storage device to the corresponding electrode space is provided (claim 6). Is preferable in that the water in the cell can be taken in and out by a simple operation, so that the switching between the hydrogen oxygen production operation and the power generation operation can be quickly performed.

【００１８】また、第一および第二の態様に係る電力貯
蔵装置において、前記酸素ガス供給手段が、酸素貯蔵装
置から対応電極空間へ直接連通する第三配管とセル収容
タンクへ連通する第四配管とに分岐されたもの（請求項
７）にあっては、発電時にカソード側電極空間に酸素ガ
スを供給するときに、セル内外の差圧がほとんどなくな
ってセルの保護がなされる点で好ましい。Further, in the power storage devices according to the first and second aspects, the oxygen gas supply means includes a third pipe directly communicating from the oxygen storage apparatus to the corresponding electrode space and a fourth pipe communicating to the cell storage tank. (Claim 7) is preferable in that when the oxygen gas is supplied to the cathode-side electrode space during power generation, the pressure difference between the inside and outside of the cell is almost eliminated and the cell is protected.

【００１９】前記第一〜第三の態様に係る電力貯蔵装置
において、前記酸素ガス供給手段（第一態様および第二
態様）または酸素ガス取り出し供給手段（第三態様）が
連通する電極空間から該酸素ガス供給手段（第一態様お
よび第二態様）または酸素ガス取り出し供給手段（第三
態様）の中間部に接続された、酸素ガスを循環するため
の酸素ガス循環手段と、前記水素ガス供給手段（第一態
様および第二態様）または水素ガス取り出し供給手段
（第三態様）が連通する電極空間から該水素ガス供給手
段（第一態様および第二態様）または水素ガス取り出し
供給手段（第三態様）の中間部に接続された、水素ガス
を循環するための水素ガス循環手段とを備えたもの（請
求項８，９）にあっては、発電作用中のセル内のガス圧
を一定させて酸化還元作用を安定させうる点で好まし
い。In the power storage device according to the first to third aspects, the oxygen gas supply means (first and second aspects) or the oxygen gas take-out and supply means (third aspect) communicates with the electrode space from the electrode space. Oxygen gas circulating means for circulating oxygen gas, which is connected to an intermediate portion of oxygen gas supply means (first mode and second mode) or oxygen gas extraction / supply means (third mode), and the hydrogen gas supply means (First aspect and second aspect) or hydrogen gas supply means (first aspect and second aspect) or hydrogen gas extraction and supply means (third aspect) from the electrode space to which the hydrogen gas extraction and supply means (third aspect) communicates. ), A hydrogen gas circulating means for circulating hydrogen gas connected to the intermediate portion (claims 8 and 9), in which the gas pressure in the cell during power generation is kept constant. Redox Preferable in terms that can stabilize the effect.

【００２０】また、如上の電力貯蔵装置において、酸素
貯蔵装置の容積と水素貯蔵装置の容積との比がほぼ１：
２となるように構成すれば、タンク内圧の制御および発
電時の酸素ガスと水素ガスとの供給圧力がほぼ同一とな
るので圧力制御が容易となるので好ましい。In the above power storage device, the ratio of the volume of the oxygen storage device to the volume of the hydrogen storage device is approximately 1:
If the pressure is set to 2, the control of the tank internal pressure and the supply pressures of the oxygen gas and the hydrogen gas at the time of power generation become substantially the same.

【００２１】[0021]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の電力貯蔵装置の実施形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a power storage device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【００２２】図１は本発明の第一態様に係る電力貯蔵装
置の一実施形態を示す系統図である。図２は本発明の電
力貯蔵装置の水素酸素製造時のセルの作用を説明する図
である。図３は本発明の電力貯蔵装置の発電時のセルの
作用を説明する図である。図４は本発明の電力貯蔵装置
におけるセルの一例を示す組立前斜視図である。図５は
図４のセルの組立後断面図である。図６は本発明の第二
態様に係る電力貯蔵装置の一実施形態を示す系統図であ
る。図７は本発明の第三態様に係る電力貯蔵装置の一実
施形態を示す系統図である。図８は本発明の電力貯蔵装
置におけるセルのドレン水貯蔵機構の一例を示す系統図
である。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of the power storage device according to the first aspect of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the cell when producing hydrogen and oxygen in the power storage device of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the cell during power generation of the power storage device of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing an example of a cell in the power storage device of the present invention before assembly. FIG. 5 is a sectional view of the cell of FIG. 4 after assembly. FIG. 6 is a system diagram showing an embodiment of the power storage device according to the second aspect of the present invention. FIG. 7 is a system diagram showing an embodiment of the power storage device according to the third aspect of the present invention. FIG. 8 is a system diagram showing an example of a drain water storage mechanism of a cell in the power storage device of the present invention.

【００２３】図１に示す電力貯蔵装置１は、純水の電気
分解並びに水素ガスの酸化および酸素ガスの還元をなし
得るセル２と、このセル２を収容するセル収容タンク３
と、酸素を貯蔵する酸素貯蔵タンク４と、水素を貯蔵す
る水素貯蔵タンク５とを備えている。セル２の詳細は後
述するが、図１に示すように固体高分子電解質膜６の両
側に第一電極室７と第二電極室８とが画されたものであ
る。水素および酸素を貯蔵する装置としては前記タンク
に限定されることはなく、液化して貯蔵したり、水素ガ
スの場合は水素吸蔵合金により貯蔵する手段を採用して
もよい。A power storage device 1 shown in FIG. 1 includes a cell 2 capable of performing electrolysis of pure water, oxidation of hydrogen gas and reduction of oxygen gas, and a cell storage tank 3 for storing the cell 2.
And an oxygen storage tank 4 for storing oxygen and a hydrogen storage tank 5 for storing hydrogen. Although details of the cell 2 will be described later, the first electrode chamber 7 and the second electrode chamber 8 are defined on both sides of the solid polymer electrolyte membrane 6 as shown in FIG. The device for storing hydrogen and oxygen is not limited to the above-mentioned tank, and may be a device that stores liquefied gas or hydrogen gas in the case of hydrogen gas.

【００２４】前記酸素貯蔵タンク４と水素貯蔵タンク５
との容積比はとくに限定はされないが、本実施形態では
１：２にされている。こうするのは、電気分解によって
発生する酸素ガスと水素ガスとの体積比が１：２である
ことからして、両貯蔵タンク４，５の内圧を特別の制御
を必要とすることなく同一にするのに便利だからであ
る。したがって、後述の水素ガス用の気液分離タンク２
１の容積を水素貯蔵タンク５のそれに比較してきわめて
小さくしたり、気液分離タンク２１の液相の体積割合を
大きくしてりして調節する。The oxygen storage tank 4 and the hydrogen storage tank 5
Although the volume ratio of is not particularly limited, it is set to 1: 2 in the present embodiment. This is because the volume ratio of oxygen gas to hydrogen gas generated by electrolysis is 1: 2, so that the internal pressures of both storage tanks 4 and 5 can be made the same without requiring special control. Because it is convenient to do. Therefore, the gas-liquid separation tank 2 for hydrogen gas described later
The volume of 1 is adjusted by making it extremely smaller than that of the hydrogen storage tank 5 or by increasing the volume ratio of the liquid phase in the gas-liquid separation tank 21.

【００２５】また、図示しない純水製造装置から、純水
を前記第一電極室７に供給する第一純水供給配管９ａと
セル収容タンク３に供給する第二純水供給配管９ｂとに
分岐する純水供給配管９が接続されている。この純水供
給配管９には純水供給ポンプ１０が配設されている。前
記第一純水供給配管９ａには止め弁Ｖ１が、第二純水供
給配管９ｂには止め弁Ｖ２が、純水供給配管９には止め
弁Ｖ３がそれぞれ配設されている。これら配管９、９
ａ、９ｂ並びに該配管に配設された弁およびポンプ等が
特許請求の範囲でいう純水供給手段に該当する。前記第
一純水供給配管９ａにおける止め弁Ｖ１よりセル収容タ
ンク３側には第一電極室７のドレンを排出するためのド
レン排出管１１が分岐接続されており、このドレン排出
管１１には止め弁Ｖ１６が配設されている。これらドレ
ン排出管１１および弁が特許請求の範囲でいうドレン排
出手段に該当する。A pure water producing apparatus (not shown) branches into a first pure water supply pipe 9a for supplying pure water to the first electrode chamber 7 and a second pure water supply pipe 9b for supplying pure water to the cell storage tank 3. Pure water supply pipe 9 is connected. The pure water supply pipe 9 is provided with a pure water supply pump 10. The first pure water supply pipe 9a is provided with a stop valve V1, the second pure water supply pipe 9b is provided with a stop valve V2, and the pure water supply pipe 9 is provided with a stop valve V3. These pipes 9, 9
The valves a and 9b and the valves and pumps disposed in the piping correspond to the pure water supply means in the claims. A drain discharge pipe 11 for discharging the drain of the first electrode chamber 7 is branched and connected to the cell storage tank 3 side from the stop valve V1 in the first pure water supply pipe 9a. A stop valve V16 is provided. The drain discharge pipe 11 and the valve correspond to a drain discharge means described in claims.

【００２６】一旦供給された純水を循環させるための純
水循環配管１３が純水供給配管９の中間部とセル収容タ
ンク３とのあいだに配設されている。この純水循環配管
１３には止め弁Ｖ６が配設されており、純水供給配管９
における前記純水循環配管１３との接続点より下流側に
純水循環ポンプ１２が配設されている。また、純水循環
配管１３には純水を冷却するための熱交換器が配設され
ることもある。A pure water circulation pipe 13 for circulating the pure water once supplied is provided between an intermediate portion of the pure water supply pipe 9 and the cell storage tank 3. The pure water circulation pipe 13 is provided with a stop valve V6.
The pure water circulation pump 12 is disposed downstream of the connection point with the pure water circulation pipe 13 in FIG. The pure water circulation pipe 13 may be provided with a heat exchanger for cooling the pure water.

【００２７】セル２には、その第一電極室７および第二
電極室８それぞれに電気接続用の端子１４が形成されて
いる。ガス製造時にはこの端子１４にセル２と直列に外
部直流電源１５が接続され、発電時にはスイッチ１６の
切り替えによって電気負荷１７がセル２と直列に接続さ
れる。なお、前記外部直流電源１５については、本実施
形態では図示しない交流電源に整流器を接続したものを
用いているが、これも外部直流電源と呼ぶ。In the cell 2, terminals 14 for electrical connection are formed in the first electrode chamber 7 and the second electrode chamber 8, respectively. An external DC power supply 15 is connected to the terminal 14 in series with the cell 2 during gas production, and an electric load 17 is connected in series with the cell 2 by switching a switch 16 during power generation. In this embodiment, the external DC power supply 15 is a power supply in which a rectifier is connected to an AC power supply (not shown), but this is also referred to as an external DC power supply.

【００２８】第一電極室７に純水を供給するとともに端
子１４に外部直流電源１５を接続すれば、図２に示すよ
うに第一電極７側（アノード）では、 ２Ｈ2Ｏ → Ｏ2 ＋ ４Ｈ+ ＋ ４ｅ- なる反応が起こって酸素ガスが発生する。この反応によ
って第一電極７側で発生した水素イオンは少量の水とと
もに固体高分子電解質膜６を透過して第二電極室８（カ
ソード室）に至り、第二電極室８では、 ４Ｈ+ ＋ ４ｅ- → ２Ｈ2 なる反応が起こって水素ガスが発生する。図１に戻っ
て、第一電極室７において発生した酸素ガスは、第一電
極室７から一旦セル収容タンク３の外に出て再度セル収
容タンク３内の気相部Ｇに接続された第一酸素ガス取り
出し管１８、前記気相部Ｇ、および該気相部Ｇから酸素
貯蔵タンク４に接続された第二酸素ガス取り出し管１９
を通って酸素貯蔵タンク４に送られて貯蔵される。前記
第一酸素ガス取り出し管１８には止め弁Ｖ４が配設さ
れ、第二酸素ガス取り出し管１９にも止め弁Ｖ５が配設
されている。以上の配管１８、１９および該配管に配設
された弁等が特許請求の範囲でいう酸素ガス取り出し手
段に該当する。When pure water is supplied to the first electrode chamber 7 and an external DC power supply 15 is connected to the terminal 14, 2H 2 O → O 2 + on the first electrode 7 side (anode) as shown in FIG. 4H + + 4e - becomes reactive oxygen gas is generated happening. Hydrogen ions generated on the first electrode 7 side by this reaction permeate the solid polymer electrolyte membrane 6 together with a small amount of water to reach the second electrode chamber 8 (cathode chamber), where 4H + + A reaction of 4e − → 2H 2 occurs to generate hydrogen gas. Returning to FIG. 1, the oxygen gas generated in the first electrode chamber 7 once exits the cell storage tank 3 from the first electrode chamber 7 and is again connected to the gas phase G in the cell storage tank 3. A mono-oxygen gas take-out pipe 18, the gas phase G, and a second oxygen gas take-up pipe 19 connected to the oxygen storage tank 4 from the gas phase G
Through the oxygen storage tank 4 for storage. The first oxygen gas outlet pipe 18 is provided with a stop valve V4, and the second oxygen gas outlet pipe 19 is also provided with a stop valve V5. The pipes 18 and 19 and the valves and the like provided in the pipes correspond to the oxygen gas extracting means in the claims.

【００２９】一方、第二電極８において発生した水素ガ
スは、第二電極室８から第一水素ガス取り出し管２０に
よって接続された気液分離タンク２１に送られる。そこ
で液分（純水）が分離された水素ガスは、気液分離タン
ク２１から第二水素ガス取り出し管２２によって接続さ
れた前記水素貯蔵タンク５に送られて貯蔵される。以上
の配管２０、２２、該配管に配設された弁および気液分
離タンク２１等が特許請求の範囲でいう水素ガス取り出
し手段に該当する。On the other hand, the hydrogen gas generated at the second electrode 8 is sent from the second electrode chamber 8 to a gas-liquid separation tank 21 connected by a first hydrogen gas extraction pipe 20. Then, the hydrogen gas from which the liquid component (pure water) has been separated is sent from the gas-liquid separation tank 21 to the hydrogen storage tank 5 connected by the second hydrogen gas extraction pipe 22 and stored therein. The pipes 20 and 22 described above, the valves provided in the pipes, the gas-liquid separation tank 21 and the like correspond to the hydrogen gas extracting means in the claims.

【００３０】なお、酸素ガスを取り出す経路に気液分離
タンクが設けられていないのは、前記セル収容タンク３
が気液分離作用を奏しているからである。なお、前記気
液分離タンク２１を省略して水素貯蔵タンク５において
気液分離を行うようにしてもよい。The reason why the gas-liquid separation tank is not provided in the path for taking out the oxygen gas is as follows.
Has a gas-liquid separation effect. The gas-liquid separation may be performed in the hydrogen storage tank 5 by omitting the gas-liquid separation tank 21.

【００３１】前記第一水素ガス取り出し管２０には止め
弁Ｖ７が配設されており、第二水素ガス取り出し管２２
にも止め弁Ｖ８が配設されている。第一水素ガス取り出
し管２０における止め弁Ｖ７よりセル収容タンク３側に
は第二電極室８のドレンを排出するためのドレン排出管
２３が分岐接続されており、このドレン排出管２３には
止め弁Ｖ１７が配設されている。The first hydrogen gas outlet pipe 20 is provided with a stop valve V7, and the second hydrogen gas outlet pipe 22 is provided with a stop valve V7.
A stop valve V8 is also provided. A drain discharge pipe 23 for discharging the drain of the second electrode chamber 8 is branched and connected to the cell storage tank 3 side from the stop valve V7 in the first hydrogen gas extraction pipe 20. A valve V17 is provided.

【００３２】前記セル収容タンク３には圧力検出器Ｐ２
および安全弁などの圧力逃がし機構Ｒ２が配設され、気
液分離タンク２１にも圧力検出器Ｐ１および安全弁など
の圧力逃がし機構Ｒ１が配設されている。この両圧力検
出器Ｐ１、Ｐ２からの検出圧力信号は図示しない制御器
へ送られる。この制御器は、両タンク３、２１の内圧の
差が所定値以下となるように、前記圧力逃がし機構Ｒ
１、Ｒ２のいずれかを作動させるように信号を送る。そ
うすることにより、両タンクの内圧差を小さくし、セル
２の第一電極室７と第二電極室８とのあいだの差圧を小
さくして固体高分子電解質膜６の保護を図っている。通
常は、前記差圧を約４ｋｇ／ｃｍ2 以下にしている。The cell storage tank 3 has a pressure detector P2
Further, a pressure relief mechanism R2 such as a safety valve is provided, and a pressure detector P1 and a pressure relief mechanism R1 such as a safety valve are also provided in the gas-liquid separation tank 21. The detected pressure signals from the two pressure detectors P1 and P2 are sent to a controller (not shown). This controller operates the pressure relief mechanism R such that the difference between the internal pressures of the two tanks 3 and 21 is equal to or less than a predetermined value.
1. Send a signal to activate either R2. By doing so, the internal pressure difference between the two tanks is reduced, and the pressure difference between the first electrode chamber 7 and the second electrode chamber 8 of the cell 2 is reduced, thereby protecting the solid polymer electrolyte membrane 6. . Usually, the differential pressure is set to about 4 kg / cm 2 or less.

【００３３】つぎに、図１の電力貯蔵装置１を発電用に
使用するために、酸素貯蔵タンク４から酸素ガスを第二
電極室８へ供給する第一酸素ガス供給管２４（これら配
管２４および該配管に配設された弁等が特許請求の範囲
でいう酸素ガス供給手段に該当する。）と、水素貯蔵タ
ンク５から水素ガスを第一電極室７へ供給する水素ガス
供給管２５（これら配管２５および該配管に配設された
弁等が特許請求の範囲でいう水素ガス供給手段に該当す
る。）とが配設されている。したがって、電池として発
電用に使用するときにはガス製造時と同様に、第一電極
室７がアノード室となり、第二電極室８がカソード室と
なる。Next, in order to use the power storage device 1 of FIG. 1 for power generation, a first oxygen gas supply pipe 24 (which supplies oxygen gas from the oxygen storage tank 4 to the second electrode chamber 8). A valve or the like disposed on the pipe corresponds to an oxygen gas supply means in the claims.) And a hydrogen gas supply pipe 25 (these supply pipes) supply hydrogen gas from the hydrogen storage tank 5 to the first electrode chamber 7. The pipe 25 and the valves and the like provided in the pipe correspond to the hydrogen gas supply means in the claims.). Therefore, when the battery is used for power generation, the first electrode chamber 7 becomes the anode chamber and the second electrode chamber 8 becomes the cathode chamber, as in the case of gas production.

【００３４】前記第一酸素ガス供給管２４にはその酸素
貯蔵タンク４側から順に止め弁Ｖ１２、流量調整弁ＦＶ
１（圧力調節弁であってもよい）、止め弁Ｖ１３および
圧力検出器Ｐ４が配設されている。また、この第一酸素
ガス供給管２４における流量調整弁ＦＶ１と止め弁Ｖ１
３とのあいだから分岐してセル収容タンク３内に酸素ガ
スを供給する第二酸素ガス供給管２４ａが接続されてい
る。さらに、第二電極室８から、第一酸素ガス供給管２
４の中間つまり流量調整弁ＦＶ１と第二酸素ガス供給管
２４ａへの分岐点とのあいだには、酸素ガスを循環させ
るための酸素ガス循環配管２６が接続されている。この
酸素ガス循環配管２６には、セル収容タンク３側から順
に止め弁Ｖ１４、結合水排出用弁ＳｗＶおよびブロワー
２７が配設されている。The first oxygen gas supply pipe 24 has a stop valve V12 and a flow control valve FV in order from the oxygen storage tank 4 side.
1 (may be a pressure regulating valve), a stop valve V13 and a pressure detector P4. In addition, the flow control valve FV1 and the stop valve V1 in the first oxygen gas supply pipe 24.
3, a second oxygen gas supply pipe 24a that branches and supplies oxygen gas into the cell storage tank 3 is connected. Further, from the second electrode chamber 8, the first oxygen gas supply pipe 2
An oxygen gas circulating pipe 26 for circulating oxygen gas is connected between the middle of 4, ie, between the flow control valve FV1 and the branch point to the second oxygen gas supply pipe 24a. In the oxygen gas circulation pipe 26, a stop valve V14, a combined water discharge valve SwV, and a blower 27 are arranged in this order from the cell storage tank 3 side.

【００３５】また、前記水素ガス供給管２５にはその水
素貯蔵タンク５側から順に止め弁Ｖ９、流量調整弁ＦＶ
２（圧力調節弁であってもよい）、止め弁Ｖ１０および
圧力検出器Ｐ３が配設されている。さらに、第一電極室
７から、水素ガス供給管２５の中間つまり流量調整弁Ｆ
Ｖ２と止め弁Ｖ１０とのあいだには、水素ガスを循環さ
せるための水素ガス循環配管２８が接続されている。こ
の水素ガス循環配管２８には、セル収容タンク３側から
順に止め弁Ｖ１１およびブロワー２９が配設されてい
る。In the hydrogen gas supply pipe 25, a stop valve V9, a flow control valve FV
2 (may be a pressure regulating valve), a stop valve V10 and a pressure detector P3. Further, from the first electrode chamber 7, an intermediate portion of the hydrogen gas supply pipe 25, that is, the flow control valve
A hydrogen gas circulation pipe 28 for circulating hydrogen gas is connected between V2 and the stop valve V10. A stop valve V11 and a blower 29 are disposed in the hydrogen gas circulation pipe 28 in this order from the cell storage tank 3 side.

【００３６】発電時には、前記端子１４を外部の電気負
荷１７に接続したうえで第一電極室７へは水素ガス供給
管２５を通して水素ガスを供給し、第二電極室８へは第
一酸素ガス供給管２４を通して酸素ガスを供給する。そ
うすると、図３に示すように第一電極７側（アノード）
では、 ２Ｈ2 → ４Ｈ+ ＋ ４ｅ- なる反応が起こり、この反応によって生じた水素イオン
は固体高分子電解質膜６を透過して第二電極室８（カソ
ード室）に至り、電子４ｅ- は端子１４から電気負荷１
７を通って第二電極室８（カソード室）に至る。At the time of power generation, the terminal 14 is connected to an external electric load 17, hydrogen gas is supplied to the first electrode chamber 7 through a hydrogen gas supply pipe 25, and first oxygen gas is supplied to the second electrode chamber 8. Oxygen gas is supplied through the supply pipe 24. Then, as shown in FIG. 3, the first electrode 7 side (anode)
Then, a reaction of 2H 2 → 4H + + 4e − occurs, and hydrogen ions generated by this reaction pass through the solid polymer electrolyte membrane 6 to reach the second electrode chamber 8 (cathode chamber), and the electrons 4e − Electric load 1 from 14
7 to a second electrode chamber 8 (cathode chamber).

【００３７】第二電極室８では、 ２Ｏ2 ＋ ４Ｈ+ ＋ ４ｅ- → ２Ｈ2Ｏ なる反応が起こって水が発生する。In the second electrode chamber 8, a reaction of 2O 2 + 4H + + 4e − → 2H 2 O takes place to generate water.

【００３８】このとき、各循環配管２６、２８によって
酸素ガスおよび水素ガスを各電極室７、８に循環させる
ことにより、各電極室７、８内圧力を一定にして安定し
た電気化学反応を継続させる。また、両圧力検出器Ｐ
３、Ｐ４からの検出圧力信号を図示しない制御器に送
り、この制御器によって両検出圧力の差圧が所定範囲内
となるように必要に応じて両流量調整弁ＦＶ１、ＦＶ２
に作動信号を送る。そうすることにより、セル２の第一
電極室内圧と第二電極室内圧との差圧が所定範囲内（本
実施形態では４ｋｇ／ｃｍ2 以下としている）となり、
固体高分子電解質膜６の保護が図られる。なお、前記圧
力検出器Ｐ３とセル収容タンク３の圧力検出器Ｐ２とで
上述と同様の制御を行ってもよい。At this time, the oxygen gas and the hydrogen gas are circulated to the electrode chambers 7 and 8 by the circulation pipes 26 and 28, so that the internal pressures of the electrode chambers 7 and 8 are kept constant and a stable electrochemical reaction is continued. Let it. In addition, both pressure detectors P
3. The detected pressure signals from P4 are sent to a controller (not shown), and the flow rate adjusting valves FV1 and FV2 are controlled by the controller as necessary so that the differential pressure between the detected pressures falls within a predetermined range.
Send an activation signal to By doing so, the differential pressure between the first electrode chamber pressure and the second electrode chamber pressure of the cell 2 falls within a predetermined range (4 kg / cm 2 or less in this embodiment),
The protection of the solid polymer electrolyte membrane 6 is achieved. The same control as described above may be performed by the pressure detector P3 and the pressure detector P2 of the cell storage tank 3.

【００３９】如上の電力貯蔵装置１の操作方法の一例を
説明する。An example of a method of operating the above power storage device 1 will be described.

【００４０】まず、各タンクおよびセル内を含む全系を
窒素などの不活性ガスによってパージを行う。パージ
は、本装置１のタンク、セルまたは配管のうちの適切な
箇所に切り替え弁を備えた不活性ガス供給配管を接続し
ておけばよい。たとえば、第一酸素ガス供給管２４およ
び水素ガス供給管２５の、各圧力検出器Ｐ４、Ｐ３の下
流側、並びに第一酸素ガス取り出し管１８に接続すれば
よい（図示しない）。First, the entire system including the inside of each tank and cell is purged with an inert gas such as nitrogen. For purging, an inert gas supply pipe having a switching valve may be connected to an appropriate portion of a tank, a cell, or a pipe of the apparatus 1. For example, the first oxygen gas supply pipe 24 and the hydrogen gas supply pipe 25 may be connected to the downstream side of each of the pressure detectors P4 and P3 and to the first oxygen gas extraction pipe 18 (not shown).

【００４１】ついで、全止め弁が閉弁されている状態か
ら止め弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を開弁し、純水供給ポンプ１
０および純水循環ポンプ１２を作動させてセル収容タン
ク３およびセル２の第一電極室７に供給する。Next, the stop valves V1, V2 and V3 are opened from the state where all the stop valves are closed, and the pure water supply pump 1 is opened.
0 and the pure water circulation pump 12 are operated to supply the cells to the cell storage tank 3 and the first electrode chamber 7 of the cell 2.

【００４２】つぎに、セル２が水没してから止め弁Ｖ２
を閉弁し、切り替えスイッチ１６を操作して端子１４を
外部直流電源１５に接続すると共に、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ
６、Ｖ７、Ｖ８を開弁する。そうすると、セル２内で純
水が電気分解されて酸素ガスおよび水素ガスが発生し、
それぞれ酸素貯蔵タンク４および水素貯蔵タンク５に蓄
えられる。ガス発生にともなって酸素貯蔵タンク４およ
び水素貯蔵タンク５の内圧が上昇するが、本実施形態で
はガスが各貯蔵タンク４、５に約２００ｋｇ／ｃｍ2 の
圧力まで圧縮して蓄えられる。なお、純水循環ポンプ１
２によって純水を第一電極室７に循環させつつ、電気分
解によって消費された純水は、純水供給ポンプ１０によ
って連続的に補充していく。Next, after the cell 2 is submerged, the stop valve V2
Is closed, the changeover switch 16 is operated to connect the terminal 14 to the external DC power supply 15, and V4, V5, V
6, V7 and V8 are opened. Then, pure water is electrolyzed in the cell 2 to generate oxygen gas and hydrogen gas,
They are stored in an oxygen storage tank 4 and a hydrogen storage tank 5, respectively. Although the internal pressures of the oxygen storage tank 4 and the hydrogen storage tank 5 increase with the generation of gas, in the present embodiment, the gas is compressed and stored in each of the storage tanks 4 and 5 to a pressure of about 200 kg / cm 2 . The pure water circulation pump 1
The pure water consumed by the electrolysis is continuously replenished by the pure water supply pump 10 while the pure water is circulated to the first electrode chamber 7 by 2.

【００４３】そして、前記気液分離タンクの圧力検出器
Ｐ１の検出値に応じて、図示しない調節計によって外部
直流電源１５の出力を制御し、ガス発生量を制御して圧
力制御を行う。さらに、前述のとおり、気液分離タンク
の圧力逃がし機構Ｒ１、並びにセル収容タンク３の圧力
検出器Ｐ２および圧力逃がし機構Ｒ２、並びに図示しな
い制御器により、第一電極７と第二電極８との過大な差
圧が生じないようにしている。この場合、前述のとおり
酸素貯蔵タンク４と水素貯蔵タンク５との容積比を１：
２にしているので、前記タンク内圧上昇時に両貯蔵タン
ク４，５の内圧は略同一状態を維持している。したがっ
て、前記差圧の制御は容易なものとなる。The output of the external DC power supply 15 is controlled by a controller (not shown) in accordance with the value detected by the pressure detector P1 of the gas-liquid separation tank, and the pressure is controlled by controlling the amount of gas generated. Further, as described above, the pressure relief mechanism R1 of the gas-liquid separation tank, the pressure detector P2 and the pressure relief mechanism R2 of the cell storage tank 3, and the controller (not shown) connect the first electrode 7 and the second electrode 8 to each other. Excessive differential pressure is prevented. In this case, as described above, the volume ratio between the oxygen storage tank 4 and the hydrogen storage tank 5 is set to 1:
2, the internal pressures of the two storage tanks 4 and 5 maintain substantially the same state when the tank internal pressure rises. Therefore, the control of the differential pressure becomes easy.

【００４４】つぎに、引き続き燃料電池として発電用に
使用するときには、切り替えスイッチ１６を操作して端
子１４から外部直流電源１５を切り離すとともに純水供
給ポンプ１０および純水循環ポンプ１２の作動を停止す
る。ついで、止め弁Ｖ１〜Ｖ８を閉弁したのち止め弁Ｖ
４、Ｖ１６、Ｖ１７を開弁することにより、両電極室
７、８内の水を排出しつつセル収容タンク３内を減圧す
る。このとき、止め弁Ｖ４を開弁しているので両電極室
７、８間には問題となるほどの差圧は生じない。上記排
水と同時、または排水後に、前述と同様に第一酸素ガス
供給管２４、水素ガス供給管２５および第一酸素ガス取
り出し管１８から不活性ガスをセル２およびセル収容タ
ンク３に供給してパージする。Next, when the fuel cell is to be continuously used for power generation, the changeover switch 16 is operated to disconnect the external DC power supply 15 from the terminal 14 and stop the operation of the pure water supply pump 10 and the pure water circulation pump 12. . Then, after closing the stop valves V1 to V8, the stop valve V
4, by opening the valves V16 and V17, the pressure in the cell storage tank 3 is reduced while discharging the water in the electrode chambers 7 and 8. At this time, since the stop valve V4 is opened, there is no problematic pressure difference between the electrode chambers 7 and 8. Simultaneously with or after the drainage, an inert gas is supplied from the first oxygen gas supply pipe 24, the hydrogen gas supply pipe 25, and the first oxygen gas extraction pipe 18 to the cell 2 and the cell storage tank 3 as described above. Purge.

【００４５】このように、ガス製造と燃料電池との相互
の切り替え時には不活性ガスによるパージを行う。As described above, at the time of switching between gas production and the fuel cell, purging with an inert gas is performed.

【００４６】両電極室７、８内の水が排出されたなら止
め弁Ｖ４、Ｖ１６およびＶ１７を閉弁する。この時点で
は、全止め弁Ｖ１〜１７が閉弁している。ついで止め弁
Ｖ９〜Ｖ１５を開弁するとともにガス循環配管２６、２
８の各ブロワー２７、２９を作動させる。同時に切り替
えスイッチ１６を操作して端子１４に電気負荷１７を接
続する。When the water in both electrode chambers 7 and 8 has been discharged, stop valves V4, V16 and V17 are closed. At this point, all the stop valves V1 to V17 are closed. Next, the stop valves V9 to V15 are opened, and the gas circulation pipes 26 and 2 are opened.
The respective blowers 27 and 29 of FIG. At the same time, the changeover switch 16 is operated to connect the electric load 17 to the terminal 14.

【００４７】以上の操作によって第一電極室７には水素
貯蔵タンク５から水素ガスが安定して供給され、第二電
極室８には酸素ガス貯蔵タンク４から酸素ガスが安定し
て供給され、前述のごとくセル２内で水素ガスが酸化
し、酸素ガスが還元して発電がなされる。前記酸素ガス
循環配管２６に配設された結合水排出用弁ＳｗＶによっ
て、第一電極室７内に生じた結合水を適時排出する。By the above operation, the first electrode chamber 7 is stably supplied with hydrogen gas from the hydrogen storage tank 5, and the second electrode chamber 8 is stably supplied with oxygen gas from the oxygen gas storage tank 4. As described above, the hydrogen gas is oxidized in the cell 2 and the oxygen gas is reduced to generate power. The combined water generated in the first electrode chamber 7 is discharged at appropriate times by a combined water discharge valve SwV disposed in the oxygen gas circulation pipe 26.

【００４８】水素ガスの供給圧力は、水素ガス供給管２
５の前記圧力検出器Ｐ３によって検出した圧力信号を図
示しない制御器に送り、この制御器において検出圧力が
所定値となるように流量調整弁ＦＶ２に制御信号を送る
ことによりなされる。The supply pressure of the hydrogen gas is controlled by the hydrogen gas supply pipe 2.
The pressure signal detected by the pressure detector P3 of No. 5 is sent to a controller (not shown), and the control signal is sent to the flow control valve FV2 so that the detected pressure becomes a predetermined value.

【００４９】酸素ガスの供給圧力も、第一酸素ガス供給
管２４の前記圧力検出器Ｐ４によって検出した圧力信号
を図示しない制御器に送り、この制御器において検出圧
力が所定値となるように流量調整弁ＦＶ１に制御信号を
送ることによりなされる。As for the supply pressure of the oxygen gas, a pressure signal detected by the pressure detector P4 of the first oxygen gas supply pipe 24 is sent to a controller (not shown), and the flow rate is adjusted so that the detected pressure becomes a predetermined value. This is done by sending a control signal to the regulating valve FV1.

【００５０】さらに、前述のとおり、気液分離タンクの
圧力逃がし機構Ｒ１、並びにセル収容タンク３の圧力検
出器Ｐ２および圧力逃がし機構Ｒ２、並びに図示しない
制御器により、第一電極７と第二電極８との過大な差圧
が生じないようにしている。Further, as described above, the first electrode 7 and the second electrode are controlled by the pressure relief mechanism R1 of the gas-liquid separation tank, the pressure detector P2 and the pressure relief mechanism R2 of the cell storage tank 3, and a controller (not shown). 8 so as not to generate an excessive pressure difference.

【００５１】つぎに、図４および図５を参照しつつ前記
セル２の構造の一例を説明する。図５は図４のＸ１−Ｘ
２−Ｘ３線断面図である。Next, an example of the structure of the cell 2 will be described with reference to FIGS. FIG.
It is a 2-X3 line sectional view.

【００５２】図示のセル２は複数のセルユニット２ａが
積層されたものであり、セル２両端のエンドプレート３
１を図示しないボルトナットによって複数のセルユニッ
ト２ａを挟持することによって組み立てられている。一
つのセルユニット２ａをみれば、固体高分子電解質膜６
と、その両側に配設された保護シート３２と、各保護シ
ート３２の外側にそれぞれ隣接する多孔質導電体３３
と、各多孔質導電体３３の外周側にそれぞれ嵌着される
円環状ガスケット３４と、各円環状ガスケット３４の外
側にそれぞれ隣接する電極板３５とを備えたものであ
る。The illustrated cell 2 is formed by stacking a plurality of cell units 2a.
1 is assembled by sandwiching a plurality of cell units 2a between bolt nuts (not shown). Looking at one cell unit 2a, the solid polymer electrolyte membrane 6
And protective sheets 32 disposed on both sides thereof, and porous conductors 33 adjacent to the outside of each protective sheet 32, respectively.
And an annular gasket 34 fitted on the outer peripheral side of each porous conductor 33, and an electrode plate 35 adjacent to the outside of each annular gasket 34, respectively.

【００５３】前記多孔質導電体３３はガス製造時には給
電体として機能し、発電時には集電体として機能するも
のであり、たとえば、チタンメッシュ、多孔質チタン焼
結体または多孔質カーボン体等から形成される。したが
って、固体高分子電解質膜６を挟む一方側の多孔質導電
体３３が収容されたスペースが第一電極室７となり、他
方側の多孔質導電体３３が収容されたスペースが第二電
極室８となる。The porous conductor 33 functions as a power supply during gas production and as a current collector during power generation. For example, the porous conductor 33 may be formed of a titanium mesh, a porous titanium sintered body, a porous carbon body, or the like. Is done. Therefore, the space in which the porous conductive material 33 on one side sandwiching the solid polymer electrolyte membrane 6 is the first electrode chamber 7, and the space in which the porous conductive material 33 on the other side is stored is the second electrode chamber 8. Becomes

【００５４】セルユニット２ａ同士のあいだの電極板３
５については、隣接するセルユニット２ａが一枚の電極
板３５を共用するように配設されている。そして、前述
の端子１４はセル２の両端に位置する電極板３５に電気
的に接続されている（図示しない）。したがって、セル
ユニット２ａ間の電極板３５は複極式の電極板となる。Electrode plate 3 between cell units 2a
As for 5, the adjacent cell units 2a are arranged so as to share one electrode plate 35. The terminals 14 are electrically connected to electrode plates 35 located at both ends of the cell 2 (not shown). Therefore, the electrode plate 35 between the cell units 2a is a bipolar electrode plate.

【００５５】また、固体高分子電解質膜６、保護シート
３２、円環状ガスケット３４および電極板３５には、セ
ル２の軸方向に貫通する四本の流体経路３６が穿孔され
ている。そのうちの一本の経路３６ａはガス製造時には
酸素ガス取り出し経路となり、発電時には水素ガス供給
経路となる。他の一本の経路３６ｂはガス製造時には純
水供給系路となり、発電時には水素ガス排出（循環）経
路となる。さらに、他の一本の経路３６ｃはガス製造時
には水素ガス取り出し系路となり、発電時には酸素ガス
排出（循環）経路となる。さらに、他の一本の経路３６
ｄはガス製造時には使用せずに閉止されるかまたは第二
電極室８のドレン排出経路となり、発電時には酸素ガス
供給経路となる。本実施形態では、前記一本の経路３６
ｄはガス製造時には使用しない。The solid polymer electrolyte membrane 6, the protective sheet 32, the annular gasket 34, and the electrode plate 35 are provided with four fluid passages 36 penetrating in the axial direction of the cell 2. One of the paths 36a serves as an oxygen gas extraction path during gas production, and serves as a hydrogen gas supply path during power generation. The other path 36b is a pure water supply path during gas production, and is a hydrogen gas discharge (circulation) path during power generation. Further, the other path 36c is a hydrogen gas extraction system path during gas production, and is an oxygen gas discharge (circulation) path during power generation. In addition, another single path 36
d is closed without using it during gas production or serves as a drain discharge path for the second electrode chamber 8, and serves as an oxygen gas supply path during power generation. In the present embodiment, the one path 36
d is not used during gas production.

【００５６】本実施形態においては、酸素ガス取り出し
経路（水素ガス供給経路）３６ａと純水供給系路（水素
ガス排出経路）３６ｂとはセル中心を挟んで点対称の位
置に形成され（１８０°方向）、水素ガス取り出し系路
（酸素ガス排出経路）３６ｃとドレン排出経路（酸素ガ
ス供給経路）３６ｄとはセル中心を挟んで点対称の位置
に形成されている。In this embodiment, the oxygen gas extraction path (hydrogen gas supply path) 36a and the pure water supply path (hydrogen gas discharge path) 36b are formed at point-symmetric positions with respect to the cell center (180 °). Direction), the hydrogen gas extraction system path (oxygen gas discharge path) 36c and the drain discharge path (oxygen gas supply path) 36d are formed at point-symmetric positions with respect to the cell center.

【００５７】また、電極板３５の前記流体経路３６形成
部には隣接する多孔質導電体３３収容スペースと前記流
体経路３６とを連通する溝状の流体通路３７が形成され
ている。Further, a groove-like fluid passage 37 is formed in the fluid passage 36 forming portion of the electrode plate 35 to communicate the adjacent porous conductor 33 accommodating space with the fluid passage 36.

【００５８】酸素ガス取り出し経路（水素ガス供給経
路）３６ａに連通する流体通路３７ａと純水供給系路
（水素ガス排出経路）３６ｂに連通する流体通路３７ｂ
とは電極板３５の一方の面、つまり、第一電極室７側の
面に形成され、水素ガス取り出し系路（酸素ガス排出経
路）３６ｃに連通する流体通路３７ｃとドレン排出経路
（酸素ガス供給経路）３６ｄに連通する流体通路３７ｄ
とは電極板３５の他方の面、つまり、第二電極室８側の
面に形成されている。A fluid passage 37a communicating with an oxygen gas extraction passage (hydrogen gas supply passage) 36a and a fluid passage 37b communicating with a pure water supply passage (hydrogen gas discharge passage) 36b.
Is a fluid passage 37c formed on one surface of the electrode plate 35, that is, a surface on the first electrode chamber 7 side, which communicates with a hydrogen gas extraction system path (oxygen gas discharge path) 36c and a drain discharge path (oxygen gas supply path). (Path) Fluid passage 37d communicating with 36d
Is formed on the other surface of the electrode plate 35, that is, the surface on the second electrode chamber 8 side.

【００５９】一方のエンドプレート（図中左端）３１に
は、前記一本の流体経路３６ａと連通する接続金具３８
ａ、他の一本の流体経路３６ｂと連通する接続金具３８
ｂ、さらに他の一本の流体経路３６ｃと連通する接続金
具３８ｃ、および、さらに他の一本の流体経路３６ｄと
連通する接続金具３８ｄが固設されている。One end plate (left end in the figure) 31 has a connection fitting 38 communicating with the one fluid path 36a.
a, a connection fitting 38 communicating with another fluid path 36b
b, a connection fitting 38c communicating with still another fluid path 36c, and a connection fitting 38d communicating with still another one fluid path 36d are fixedly provided.

【００６０】したがって、ガス製造時には接続金具３８
ｂから純水を供給して接続金具３８ａから酸素ガスを取
り出し、接続金具３８ｃから水素ガスを取り出す。Therefore, at the time of gas production, the connection fitting 38
b. Pure water is supplied from b, oxygen gas is extracted from the connection fitting 38a, and hydrogen gas is extracted from the connection fitting 38c.

【００６１】発電時には接続金具３８ａから水素ガスを
供給し、接続金具３８ｄから酸素ガスを供給し、接続金
具３８ｂから水素ガスを循環させ、接続金具３８ｃから
酸素ガスを循環させ且つ結合水を排出する。すなわち、
図１の第一電極室７と第一酸素ガス取り出し管１８およ
び水素ガス供給管２５との接続を前記接続金具３８ａに
よって行い、第一電極室７と純水供給管９および水素ガ
ス循環配管２８との接続を前記接続金具３８ｂによって
行い、第二電極室８と第一水素ガス取り出し管２０およ
び酸素ガス循環配管２６との接続を前記接続金具３８ｃ
によって行い、第二電極室８と第一酸素ガス供給管２４
との接続を前記接続金具３８ｄによって行う。At the time of power generation, hydrogen gas is supplied from the connection fitting 38a, oxygen gas is supplied from the connection fitting 38d, hydrogen gas is circulated from the connection fitting 38b, oxygen gas is circulated from the connection fitting 38c, and bound water is discharged. . That is,
The connection between the first electrode chamber 7 and the first oxygen gas extraction pipe 18 and the hydrogen gas supply pipe 25 in FIG. 1 is performed by the connection fitting 38a, and the first electrode chamber 7, the pure water supply pipe 9, and the hydrogen gas circulation pipe 28 are connected. The connection between the second electrode chamber 8 and the first hydrogen gas extraction pipe 20 and the oxygen gas circulation pipe 26 is performed by the connection fitting 38c.
The second electrode chamber 8 and the first oxygen gas supply pipe 24
Is connected by the connection fitting 38d.

【００６２】また、前記固体高分子電解質膜６として
は、固体高分子電解質を膜状に形成したものの両面に、
ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）と白金担持カ
ーボンからなるガス拡散電極をホットプレスによって接
合したものが好ましい。また、前記固体高分子電解質と
しては、カチオン交換膜（フッ素樹脂系スルフォン酸カ
チオン交換膜であり、たとえば、デュポン社製「ナフィ
オン１１５」）が好ましい。The solid polymer electrolyte membrane 6 is formed on both sides of a solid polymer electrolyte formed in a film shape.
A gas diffusion electrode made of PTFE (polytetrafluoroethylene) and platinum-carrying carbon is preferably joined by hot pressing. Further, as the solid polymer electrolyte, a cation exchange membrane (a fluororesin sulfonic acid cation exchange membrane, for example, “Nafion 115” manufactured by DuPont) is preferable.

【００６３】図４および図５に示すセル２に対して、図
１に示すように機能させるためには、前記各接続金具に
切り替え弁を配設する等すればよい。In order for the cell 2 shown in FIGS. 4 and 5 to function as shown in FIG. 1, a switching valve may be provided in each of the connection fittings.

【００６４】図６には他の態様の電力貯蔵装置４１が示
されている。FIG. 6 shows another embodiment of the power storage device 41.

【００６５】この電力貯蔵装置４１はほとんどの構成が
前記電力貯蔵装置１（図１）と同じであるため、各部材
の符号を図１の相当部材の符号と同一としている。Since the configuration of the power storage device 41 is almost the same as that of the power storage device 1 (FIG. 1), the reference numerals of the members are the same as those of the corresponding members in FIG.

【００６６】電力貯蔵装置１（図１）との相違点は、第
一酸素ガス供給管２４、水素ガス供給管２５、酸素ガス
循環配管２６および水素ガス循環配管２８の各配管と、
セル２との接続部位である。すなわち、本電力貯蔵装置
４１では第一酸素ガス供給管２４がセル２の第一電極室
７に接続され、水素ガス供給管２５がセル２の第二電極
室８に接続されている点が前記電力貯蔵装置１（図１）
と逆である。さらに、本電力貯蔵装置４１では酸素ガス
循環配管２６がセル２の第一電極室７に接続され、水素
ガス循環配管２８がセル２の第二電極室８に接続されて
いる点も前記電力貯蔵装置１（図１）と逆である。した
がって、この電力貯蔵装置４１では、そのセル２（図４
参照）の接続金具３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄへの
配管接続は以下のようになる。The difference from the power storage device 1 (FIG. 1) is that each of the first oxygen gas supply pipe 24, the hydrogen gas supply pipe 25, the oxygen gas circulation pipe 26, and the hydrogen gas circulation pipe 28
This is a connection site with the cell 2. That is, in the present power storage device 41, the first oxygen gas supply pipe 24 is connected to the first electrode chamber 7 of the cell 2, and the hydrogen gas supply pipe 25 is connected to the second electrode chamber 8 of the cell 2. Power storage device 1 (FIG. 1)
And the reverse. Furthermore, in the present power storage device 41, the point that the oxygen gas circulation pipe 26 is connected to the first electrode chamber 7 of the cell 2 and the hydrogen gas circulation pipe 28 is connected to the second electrode chamber 8 of the cell 2 The reverse of the device 1 (FIG. 1). Therefore, in the power storage device 41, the cell 2 (FIG. 4)
The pipe connection to the connection fittings 38a, 38b, 38c, 38d in the following manner is as follows.

【００６７】すなわち、第一電極室７と第一酸素ガス取
り出し管１８および第一酸素ガス供給管２４との接続を
前記接続金具３８ａによって行い、第一電極室７と純水
供給管９および酸素ガス循環配管２６との接続を前記接
続金具３８ｂによって行い、第二電極室８と第一水素ガ
ス取り出し管２０および水素ガス循環配管２８との接続
を前記接続金具３８ｃによって行い、第二電極室８と水
素ガス供給管２５との接続を前記接続金具３８ｄによっ
て行う。That is, the connection between the first electrode chamber 7 and the first oxygen gas take-out pipe 18 and the first oxygen gas supply pipe 24 is performed by the connection fitting 38a. The connection with the gas circulation pipe 26 is performed by the connection fitting 38b, and the connection between the second electrode chamber 8 and the first hydrogen gas extraction pipe 20 and the hydrogen gas circulation pipe 28 is performed by the connection fitting 38c. And the hydrogen gas supply pipe 25 are connected by the connection fitting 38d.

【００６８】したがって、ガス製造時に第一電極室７が
アノード室となり、第二電極室８がカソード室となる点
は前記電力貯蔵装置１（図１）と同一であるが、燃料電
池時には第一電極室７がカソード室となり、第二電極室
８がアノード室となる点で前記電力貯蔵装置１（図１）
と逆となる。また、図３に示す反応およびガスの循環も
第一電極室７と第二電極室８とで逆となり、固体高分子
電解質膜６中の水素イオン透過方向も逆となる。Therefore, the point that the first electrode chamber 7 becomes an anode chamber and the second electrode chamber 8 becomes a cathode chamber during gas production is the same as that of the power storage device 1 (FIG. 1). The power storage device 1 (FIG. 1) at a point where the electrode chamber 7 becomes a cathode chamber and the second electrode chamber 8 becomes an anode chamber.
And the reverse. Also, the reaction and gas circulation shown in FIG. 3 are reversed between the first electrode chamber 7 and the second electrode chamber 8, and the hydrogen ion permeation direction in the solid polymer electrolyte membrane 6 is also reversed.

【００６９】操作方法は前記電力貯蔵装置１（図１）と
同一であるため説明を省略する。The operation method is the same as that of the power storage device 1 (FIG. 1), and the description is omitted.

【００７０】この電力貯蔵装置４１のようにガス製造時
におけるアノード、カソードの配置と燃料電池時におけ
るアノード、カソードの配置とが逆になる他の態様の電
力貯蔵装置４２が図７に示されている。FIG. 7 shows another embodiment of the power storage device 42 in which the arrangement of the anode and the cathode during gas production and the arrangement of the anode and the cathode during the fuel cell are reversed. I have.

【００７１】この電力貯蔵装置４２は、ガス製造時に第
一電極室７で発生した酸素ガスを取り出す配管が燃料電
池時に第一電極室７へ酸素ガスを供給する配管として共
用されており、ガス製造時に第二電極室８で発生した水
素ガスを取り出す配管が燃料電池時に第二電極室８へ水
素ガスを供給する配管として共用されているものであ
る。その他の構成は前記電力貯蔵装置４１（図６）と同
一であるため、同一である各部材の符号は図１の相当部
材の符号と同一としている。In the power storage device 42, a pipe for taking out oxygen gas generated in the first electrode chamber 7 during gas production is commonly used as a pipe for supplying oxygen gas to the first electrode chamber 7 during fuel cell. A pipe for taking out the hydrogen gas generated in the second electrode chamber 8 at the time is commonly used as a pipe for supplying the hydrogen gas to the second electrode chamber 8 at the time of the fuel cell. Since other configurations are the same as those of the power storage device 41 (FIG. 6), the same reference numerals are used for the same members as those of the corresponding members in FIG.

【００７２】酸素貯蔵タンク４からセル２の第一電極室
７まで酸素ガス供給管４３が接続されており、酸素ガス
供給管４３の酸素貯蔵タンク４側から流量調整弁ＦＶ１
および止め弁Ｖ１８がその順に配設されている。また、
この酸素ガス供給管４３にはその流量調整弁ＦＶ１をバ
イパスするバイパス配管４３ａが接続され、このバイパ
ス配管４３ａには止め弁Ｖ１９が配設されている。さら
に、酸素ガス供給管４３における前記止め弁Ｖ１８のセ
ル収容タンク３側（セル収容タンク３の外部）からセル
収容タンク３内の気相部Ｇへ連通する枝管４３ｂが分岐
している。この枝管４３ｂにおけるセル収容タンク３の
外部には止め弁Ｖ２０が配設されている。セル収容タン
ク３内の気相部Ｇから前記酸素ガス供給管４３における
流量調整弁ＦＶ１と止め弁Ｖ１８とのあいだに連通する
酸素ガス取り出し管４４が接続されている。この酸素ガ
ス取り出し管４４には止め弁Ｖ５が配設されている。以
上が、特許請求の範囲でいう酸素ガス取り出し供給手段
に該当する。An oxygen gas supply pipe 43 is connected from the oxygen storage tank 4 to the first electrode chamber 7 of the cell 2, and a flow control valve FV 1 is connected from the oxygen storage tank 4 side of the oxygen gas supply pipe 43.
And a stop valve V18 are arranged in that order. Also,
The oxygen gas supply pipe 43 is connected to a bypass pipe 43a that bypasses the flow control valve FV1, and a stop valve V19 is provided in the bypass pipe 43a. Further, a branch pipe 43b communicating from the cell storage tank 3 side (outside of the cell storage tank 3) of the stop valve V18 in the oxygen gas supply pipe 43 to the gas phase portion G in the cell storage tank 3 is branched. A stop valve V20 is provided outside the cell storage tank 3 in the branch pipe 43b. An oxygen gas take-out pipe 44 communicating from the gas phase portion G in the cell storage tank 3 to the oxygen gas supply pipe 43 between the flow control valve FV1 and the stop valve V18 is connected. A stop valve V5 is provided in the oxygen gas outlet pipe 44. The above corresponds to the oxygen gas take-out and supply means in the claims.

【００７３】一方、セル２の第二電極室８から水素ガス
用の気液分離タンク２１まで第一水素ガス取り出し供給
管４５が接続されており、前記気液分離タンク２１から
水素貯蔵タンク５まで第二水素ガス取り出し供給管４５
ａが接続されている。前記第一水素ガス取り出し供給管
４５には止め弁Ｖ７が接続されている。前記第二水素ガ
ス取り出し供給管４５ａには流量調整弁ＦＶ２が配設さ
れている。さらに、第二水素ガス取り出し供給管４５ａ
にはその流量調整弁ＦＶ２をバイパスするバイパス配管
４５ｂが接続され、このバイパス配管４５ｂには止め弁
Ｖ２１が配設されている。以上が、特許請求の範囲でい
う水素ガス取り出し供給手段に該当する。On the other hand, a first hydrogen gas take-off supply pipe 45 is connected from the second electrode chamber 8 of the cell 2 to the gas-liquid separation tank 21 for hydrogen gas, and from the gas-liquid separation tank 21 to the hydrogen storage tank 5. Second hydrogen gas extraction supply pipe 45
a is connected. A stop valve V7 is connected to the first hydrogen gas takeoff supply pipe 45. A flow control valve FV2 is provided on the second hydrogen gas supply pipe 45a. Furthermore, the second hydrogen gas take-out supply pipe 45a
Is connected to a bypass pipe 45b that bypasses the flow control valve FV2, and a stop valve V21 is provided in the bypass pipe 45b. The above corresponds to the hydrogen gas take-out and supply means described in the claims.

【００７４】以上の構成により、ガス製造時、第一電極
室７で発生した酸素ガスを前記酸素貯蔵タンク４へ送る
ときには、前記流量調整弁ＦＶ１および止め弁Ｖ１８を
閉弁し、止め弁Ｖ５、Ｖ１９およびＶ２０を開弁するこ
とにより、酸素ガスは第一電極室７から枝管４３ｂを通
って一旦セル収容タンク３の気相部Ｇへ至り、つぎに酸
素ガス取り出し管４４から酸素ガス供給管４３およびバ
イパス配管４３ａを通って酸素貯蔵タンク４に至り、貯
蔵される。また、第二電極室７で発生した水素ガスを前
記水素貯蔵タンク５へ送るときには、前記流量調整弁Ｆ
Ｖ２を閉弁し、止め弁Ｖ７およびＶ２１を開弁すること
により、水素ガスは第二電極室８から第一水素ガス取り
出し供給管４５、気液分離タンク２１、第二水素ガス取
り出し供給管４５ａ、およびバイパス配管４５ｂを通っ
て水素貯蔵タンク５に至る。With the above arrangement, when the oxygen gas generated in the first electrode chamber 7 is sent to the oxygen storage tank 4 during gas production, the flow regulating valve FV1 and the stop valve V18 are closed, and the stop valve V5, By opening the valves V19 and V20, the oxygen gas flows from the first electrode chamber 7 to the gas phase G of the cell storage tank 3 through the branch pipe 43b, and then from the oxygen gas extraction pipe 44 to the oxygen gas supply pipe. The fuel gas reaches the oxygen storage tank 4 through the bypass pipe 43 and the bypass pipe 43a and is stored therein. When the hydrogen gas generated in the second electrode chamber 7 is sent to the hydrogen storage tank 5, the flow control valve F
By closing the valve V2 and opening the stop valves V7 and V21, hydrogen gas is supplied from the second electrode chamber 8 to the first hydrogen gas take-out supply pipe 45, the gas-liquid separation tank 21, and the second hydrogen gas take-out supply pipe 45a. , And the bypass pipe 45b to reach the hydrogen storage tank 5.

【００７５】ガス製造時におけるセル２内およびセル収
容タンク３内の圧力調節は前述の電力貯蔵装置１（図
１）におけると同一手法によって行う。すなわち、気液
分離タンク２１の圧力検出器Ｐ１およびセル収容タンク
３の圧力検出器Ｐ２からの検出圧力信号を図示しない制
御器によって、両タンク３、２１の内圧の差が所定値以
下となるように、必要に応じて前記圧力逃がし機構Ｒ
１、Ｒ２のいずれかを作動せしめる。The pressure adjustment in the cell 2 and the cell storage tank 3 during gas production is performed in the same manner as in the above-described power storage device 1 (FIG. 1). In other words, the controller (not shown) detects the pressure signals from the pressure detector P1 of the gas-liquid separation tank 21 and the pressure detector P2 of the cell storage tank 3 so that the difference between the internal pressures of the tanks 3 and 21 becomes equal to or less than a predetermined value. In addition, if necessary, the pressure relief mechanism R
1. Activate either R2.

【００７６】つぎに、発電時、酸素ガスを前記第一電極
室７へ供給するときには、前記止め弁Ｖ５およびＶ１９
を閉弁し、流量調整弁ＦＶ１、止め弁Ｖ１８および止め
弁Ｖ２０を開弁することにより、酸素ガスは酸素貯蔵タ
ンク４から酸素ガス供給管４３を通って第一電極室７へ
供給されるとともに、前記枝管４３ｂを通ってセル収容
タンク３の気相部Ｇへも供給される。したがって、第一
電極室７の内圧とセル収容タンク３の内圧とがほぼ同一
となる。また、水素ガスを前記第二電極室８へ供給する
ときには、前記止め弁Ｖ２１を閉弁し、流量調整弁ＦＶ
２および止め弁Ｖ７を開弁することにより、水素ガスは
水素貯蔵タンク５から第二水素ガス取り出し供給管４５
ａ、気液分離タンク２１および第一水素ガス取り出し供
給管４５を通って第二電極室８へ供給される。Next, when oxygen gas is supplied to the first electrode chamber 7 during power generation, the stop valves V5 and V19
Is closed, and the flow control valve FV1, the stop valve V18, and the stop valve V20 are opened, whereby oxygen gas is supplied from the oxygen storage tank 4 to the first electrode chamber 7 through the oxygen gas supply pipe 43 and , Is also supplied to the gas phase portion G of the cell storage tank 3 through the branch pipe 43b. Therefore, the internal pressure of the first electrode chamber 7 and the internal pressure of the cell storage tank 3 become substantially the same. When supplying hydrogen gas to the second electrode chamber 8, the stop valve V21 is closed, and the flow control valve FV
By opening the stop valve V7 and the stop valve V7, the hydrogen gas is supplied from the hydrogen storage tank 5 to the second hydrogen gas supply pipe 45.
a, It is supplied to the second electrode chamber 8 through the gas-liquid separation tank 21 and the first hydrogen gas take-out supply pipe 45.

【００７７】発電時におけるセル２内およびセル収容タ
ンク３内の圧力調節は、前記圧力検出器Ｐ１、Ｐ２から
の検出圧力信号を図示しない制御器に送り、この制御器
によって両検出圧力の差圧が所定範囲内となるように両
流量調整弁ＦＶ１、ＦＶ２に作動信号を送る。そうする
ことにより、セル２の第一電極室内圧と第二電極室内圧
との差圧が所定範囲内となり、固体高分子電解質膜６の
保護が図られる。To adjust the pressure in the cell 2 and the cell storage tank 3 during power generation, the detected pressure signals from the pressure detectors P1 and P2 are sent to a controller (not shown), and the controller detects the differential pressure between the two detected pressures. Is sent to the two flow control valves FV1 and FV2 such that is within a predetermined range. By doing so, the pressure difference between the first electrode chamber pressure and the second electrode chamber pressure of the cell 2 falls within a predetermined range, and protection of the solid polymer electrolyte membrane 6 is achieved.

【００７８】この電力貯蔵装置４２によれば、前記電力
貯蔵装置１、４１に比較して簡素な構成によって同等の
作用を奏することができる。According to the power storage device 42, the same operation can be achieved with a simple configuration as compared with the power storage devices 1 and 41.

【００７９】如上の電力貯蔵装置１、４１、４２におけ
るセル２には止め弁Ｖ１６、Ｖ１７を有するドレン排出
管１１、２３が配設されている（図１、図６および図
７）が、これらドレン排出管１１、２３の先にドレン水
を貯蔵するドレン貯蔵タンク４６ａ、４６ｂを配設した
例を図８に示す。Drain discharge pipes 11 and 23 having stop valves V16 and V17 are disposed in the cells 2 of the power storage devices 1, 41 and 42 (FIGS. 1, 6 and 7). FIG. 8 shows an example in which drain storage tanks 46a and 46b for storing drain water are provided at the ends of the drain discharge pipes 11 and 23.

【００８０】前記一方のドレン排出管１１は第一電極室
７の下端からドレン貯蔵タンク４６ａの上部に接続され
ており、他方のドレン排出管２３は第二一電極室８の下
端からドレン貯蔵タンク４６ｂの上部に接続されてい
る。そして、一方のドレン貯蔵タンク４６ａの底部から
第一電極室７へはドレン還流配管４７ａが接続され、他
方のドレン貯蔵タンク４６ｂの底部から第二電極室８へ
は他のドレン還流配管４７ｂが接続されている。一方の
ドレン循環配管４７ａには止め弁Ｖ２２が配設され、他
方のドレン循環配管４７Ｂには止め弁Ｖ２３が配設され
ている。The one drain discharge pipe 11 is connected from the lower end of the first electrode chamber 7 to the upper part of the drain storage tank 46a, and the other drain discharge pipe 23 is connected to the lower end of the second one electrode chamber 8 from the drain storage tank 46a. It is connected to the upper part of 46b. A drain reflux pipe 47a is connected from the bottom of one drain storage tank 46a to the first electrode chamber 7, and another drain reflux pipe 47b is connected from the bottom of the other drain storage tank 46b to the second electrode chamber 8. Have been. One drain circulation pipe 47a is provided with a stop valve V22, and the other drain circulation pipe 47B is provided with a stop valve V23.

【００８１】前記ドレン貯蔵タンク４６ａ、４６ｂは装
置をガス製造と発電とに相互に切り替える際に以下のご
とく使用する。The drain storage tanks 46a and 46b are used as follows when switching the apparatus between gas production and power generation.

【００８２】まず、止め弁Ｖ１６、Ｖ１７、Ｖ２２、Ｖ
２３が閉止された状態でガス製造工程が終了すると、止
め弁Ｖ１６、Ｖ１７を開弁してセル２内の水をドレン貯
蔵タンク４６ａ、４６ｂ内に差圧によって送り込み、止
め弁Ｖ１６、Ｖ１７を閉弁してドレン水を高圧で貯蔵す
る。つぎに発電工程においてガスの消費に伴ってセル２
内圧が低下していく。その後、発電工程からガス製造工
程に切り替えるが、その際、止め弁Ｖ２２、Ｖ２３を開
弁して、ドレン貯蔵タンク４６ａ、４６ｂ内の水を差圧
によってセル２内に戻し、止め弁Ｖ２２、Ｖ２３を閉弁
する。First, the stop valves V16, V17, V22, V
When the gas production process is completed with the valve 23 closed, the stop valves V16 and V17 are opened to send the water in the cell 2 into the drain storage tanks 46a and 46b by a differential pressure, and the stop valves V16 and V17 are closed. Valve to store drain water at high pressure. Next, in the power generation process, the cell 2
The internal pressure decreases. Thereafter, the process is switched from the power generation process to the gas production process. At this time, the stop valves V22 and V23 are opened, and the water in the drain storage tanks 46a and 46b is returned into the cell 2 by the differential pressure. Is closed.

【００８３】このように、工程切り替え時に差圧によっ
てドレン水を循環させる構成とすれば、止め弁の開閉と
いう単純な操作でセル２内の水を出し入れできるので便
利である。As described above, if the drain water is circulated by the differential pressure when the process is switched, it is convenient because the water in the cell 2 can be taken in and out by a simple operation of opening and closing the stop valve.

【００８４】図１の電力貯蔵装置１の場合は、ガス製造
時と発電時とでは同一電極室内のガスが異なる（酸素ガ
スと水素ガス）ため、異種ガスの混合が心配されるが、
前述のごとく工程切り替え時に不活性ガスによってセル
２内等をパージするので何ら不都合はない。In the case of the power storage device 1 shown in FIG. 1, the gas in the same electrode chamber is different (oxygen gas and hydrogen gas) during gas production and during power generation, so there is a concern that different gases may be mixed.
As described above, the inside of the cell 2 and the like is purged by the inert gas when the process is switched, so there is no inconvenience.

【００８５】なお、本実施形態では固体高分子電解質膜
を使用したが、本発明ではこれに限定されることはな
く、たとえば、セラミック膜等の他の固体電解質膜を採
用してもよい。Although the solid polymer electrolyte membrane is used in the present embodiment, the present invention is not limited to this. For example, another solid electrolyte membrane such as a ceramic membrane may be used.

【００８６】[0086]

【発明の効果】本発明によれば、燃料電池としての機能
と該燃料電池の燃料を製造する機能とが一つの装置によ
って奏されるため、いわば電力が貯蔵されるのであり、
設備コストおよび運転コストの低減が実現され、また、
設置スペースの節約も可能になる。According to the present invention, the function as a fuel cell and the function of producing fuel of the fuel cell are performed by one device, so that electric power is stored, so to speak.
Equipment and operating costs are reduced,
Installation space can also be saved.

【００８７】かかる本発明によれば、夜間の低料金の購
入電力を使用して酸素ガスおよび水素ガスを製造・貯蔵
しておき、電力需要の増加する日中に前記酸素ガスおよ
び水素ガスを用いて電気を発生せしめることができるの
で、電力コストの低減が可能となる。According to the present invention, oxygen gas and hydrogen gas are produced and stored using nightly low-priced purchased power, and the oxygen gas and hydrogen gas are used during the day when power demand increases. As a result, electricity can be generated, so that power costs can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第一態様に係る電力貯蔵装置の一実施
形態を示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a power storage device according to a first aspect of the present invention.

【図２】本発明の電力貯蔵装置の水素酸素製造時のセル
の作用を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of a cell when producing hydrogen and oxygen in the power storage device of the present invention.

【図３】本発明の電力貯蔵装置の発電時のセルの作用を
説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of a cell at the time of power generation of the power storage device of the present invention.

【図４】本発明の電力貯蔵装置におけるセルの一例を示
す組立前斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a cell in the power storage device of the present invention before assembly.

【図５】図４のセルの組立後断面図であり、図４のＸ１
−Ｘ２−Ｘ３線断面図である。5 is a cross-sectional view of the cell of FIG. 4 after assembly, and FIG.
It is a sectional view taken along line -X2-X3.

【図６】本発明の第二態様に係る電力貯蔵装置の一実施
形態を示す系統図である。FIG. 6 is a system diagram showing one embodiment of a power storage device according to a second aspect of the present invention.

【図７】本発明の第三態様に係る電力貯蔵装置の一実施
形態を示す系統図である。FIG. 7 is a system diagram showing one embodiment of a power storage device according to a third aspect of the present invention.

【図８】本発明の電力貯蔵装置におけるセルのドレン水
貯蔵機構の一例を示す系統図である。FIG. 8 is a system diagram showing an example of a drain water storage mechanism of a cell in the power storage device of the present invention.

【図９】従来の固体電解質膜型燃料電池の一例を示す概
略断面図である。FIG. 9 is a schematic sectional view showing an example of a conventional solid electrolyte membrane fuel cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１、４１、４２・・・・電力貯蔵装置 ２・・・・セル ２ａ・・・セルユニット ３・・・・セル収容タンク ４・・・・酸素貯蔵タンク ５・・・・水素貯蔵タンク ６・・・・固体高分子電解質膜 ７・・・・第一電極室 ８・・・・第二電極室 ９・・・・純水供給配管 ９ａ・・・第一純水供給配管 ９ｂ・・・第二純水供給配管 １０・・・・純水供給ポンプ １１、２３・・・・ドレン排出管 １２・・・・純水循環ポンプ １３・・・・純水循環配管 １４・・・・端子 １５・・・・外部直流電源 １６・・・・切り替えスイッチ １７・・・・電気負荷 １８・・・・第一酸素ガス取り出し管 １９・・・・第二酸素ガス取り出し管 ２０・・・・第一水素ガス取り出し管 ２１・・・・気液分離タンク ２２・・・・第二水素ガス取り出し管 ２４・・・・第一酸素ガス供給管 ２４ａ・・・第二酸素ガス供給管 ２５・・・・水素ガス供給管 ２６・・・・酸素ガス循環配管 ２７、２９・・・・ブロワー ２８・・・・水素ガス循環配管 ３１・・・・エンドプレート ３２・・・・保護プレート ３３・・・・多孔質導電体 ３４・・・・円環状ガスケット ３５・・・・電極板 ３６・・・・流体経路 ３７・・・・流体通路 ３８・・・・接続金具 ４３・・・・酸素ガス供給管 ４３ａ、４５ｂ・・・バイパス管 ４３ｂ・・・枝管 ４４・・・・酸素ガス取り出し管 ４５・・・・第一水素ガス取り出し管 ４５ａ・・・第二水素ガス取り出し管 ４６ａ、４６ｂ・・・ドレン貯蔵タンク ４７ａ、４７ｂ・・・ドレン還流配管 1, 41, 42 ... power storage device 2 ... cell 2a ... cell unit 3 ... cell storage tank 4 ... oxygen storage tank 5 ... hydrogen storage tank 6 ... ··· Solid polymer electrolyte membrane 7 ··· First electrode chamber 8 ··· Second electrode chamber 9 ··· Pure water supply pipe 9a ··· First pure water supply pipe 9b ··· Two pure water supply pipes 10 ··· Pure water supply pumps 11 and 23 ··· Drain discharge pipes 12 ··· Pure water circulation pumps 13 ··· Pure water circulation pipes 14 ··· Terminals 15 · ··· External DC power supply 16 ··· Changeover switch 17 ··· Electric load 18 ··· First oxygen gas outlet tube 19 ··· Second oxygen gas outlet tube 20 ··· First hydrogen Gas take-out pipe 21 ··· gas-liquid separation tank 22 ··· second hydrogen gas take-out pipe 24 ··· · First oxygen gas supply pipe 24a ··· Second oxygen gas supply pipe 25 ··· Hydrogen gas supply pipe 26 ··· Oxygen gas circulation pipe 27 and 29 ··· Blower 28 ··· Hydrogen gas Circulation piping 31 End plate 32 Protection plate 33 Conductor 34 Annular gasket 35 Electrode plate 36 Fluid path 37 ··· Fluid passage 38 ···· Connection fitting 43 ··· Oxygen gas supply pipe 43a, 45b ··· Bypass pipe 43b ··· Branch pipe 44 ··· Oxygen gas take-out pipe 45 ··· First Hydrogen gas take-out pipe 45a ... Second hydrogen gas take-out pipe 46a, 46b ... Drain storage tank 47a, 47b ... Drain reflux pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 明子 兵庫県神戸市須磨区清水台１−18−716 (72)発明者 平井 清司 兵庫県加古川市別府町新野辺475−20 (72)発明者 多井 勉 兵庫県明石市魚住町西岡658−６ (72)発明者 原田 宙幸 東京都練馬区西大泉２−25−43 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akiko Miyake 1-18-716 Shimizudai, Suma-ku, Kobe-shi, Hyogo Tsutomu Tai 658-6 Nishioka, Uozumi-cho, Akashi-shi, Hyogo (72) Inventor Hiroyuki Harada 2-25-43, Nishi-Oizumi, Nerima-ku, Tokyo

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 固体電解質膜の一方側に第一電極空間お
よび他方側に第二電極空間がそれぞれ画されたセルと、 該セルを収容するためのセル収容タンクと、 酸素貯蔵装置と、 水素貯蔵装置と、 前記酸素貯蔵装置と第一電極空間とを連通する酸素ガス
取り出し手段と、 酸素貯蔵装置と第二電極空間とを連通する酸素ガス供給
手段と、 前記水素貯蔵装置と第二電極空間とを連通する水素ガス
取り出し手段と、 水素貯蔵装置と第一電極空間とを連通する水素ガス供給
手段と、 第一電極空間へ純水を供給するための純水供給手段と、 前記第一電極空間および第二電極空間それぞれに形成さ
れた、外部直流電源および外部電気負荷に接続しうる端
子とを備えてなる電力貯蔵装置。A cell having a first electrode space defined on one side of the solid electrolyte membrane and a second electrode space defined on the other side; a cell storage tank for storing the cell; an oxygen storage device; A storage device, an oxygen gas extracting unit that communicates the oxygen storage device with the first electrode space, an oxygen gas supply unit that communicates the oxygen storage device with the second electrode space, and the hydrogen storage device and the second electrode space Hydrogen gas supply means for communicating the hydrogen storage device and the first electrode space, pure water supply means for supplying pure water to the first electrode space, and the first electrode A power storage device comprising: a terminal formed in each of the space and the second electrode space, the terminal being connectable to an external DC power supply and an external electric load. 【請求項２】 固体電解質膜の一方側に第一電極空間お
よび他方側に第二電極空間がそれぞれ画されたセルと、 該セルを収容するためのセル収容タンクと、 酸素貯蔵装置と、 水素貯蔵装置と、 前記酸素貯蔵装置と第一電極空間とを連通する酸素ガス
取り出し手段と、 酸素貯蔵装置と第一電極空間とを連通する酸素ガス供給
手段と、 前記水素貯蔵装置と第二電極空間とを連通する水素ガス
取り出し手段と、 水素貯蔵装置と第二電極空間とを連通する水素ガス供給
手段と、 第一電極空間へ純水を供給するための純水供給手段と、 前記第一電極空間および第二電極空間それぞれに形成さ
れた、外部直流電源および外部電気負荷に接続しうる端
子とを備えてなる電力貯蔵装置。2. A cell having a first electrode space defined on one side of a solid electrolyte membrane and a second electrode space defined on the other side, a cell storage tank for storing the cell, an oxygen storage device, and hydrogen. A storage device; an oxygen gas extracting means for communicating the oxygen storage device with the first electrode space; an oxygen gas supply means for communicating the oxygen storage device with the first electrode space; and the hydrogen storage device and the second electrode space Hydrogen gas supply means for communicating the hydrogen storage device with the second electrode space, pure water supply means for supplying pure water to the first electrode space, and the first electrode A power storage device comprising: a terminal formed in each of the space and the second electrode space, the terminal being connectable to an external DC power supply and an external electric load. 【請求項３】 固体電解質膜の一方側に第一電極空間お
よび他方側に第二電極空間がそれぞ れ画されたセル
と、 該セルを収容するためのセル収容タンクと、 酸素貯蔵装置と、 水素貯蔵装置と、 前記酸素貯蔵装置と第一電極空間とを連通する酸素ガス
取り出し供給手段と、 前記水素貯蔵装置と第二電極空間とを連通する水素ガス
取り出し供給手段と、 第一電極空間へ純水を供給するための純水供給手段と、 前記第一電極空間および第二電極空間それぞれに形成さ
れた、外部直流電源および外部電気負荷に接続しうる端
子とを備えてなる電力貯蔵装置。3. A cell in which a first electrode space is defined on one side of the solid electrolyte membrane and a second electrode space is defined on the other side, a cell storage tank for storing the cell, an oxygen storage device, A hydrogen storage device; an oxygen gas extraction and supply unit that communicates the oxygen storage device with the first electrode space; a hydrogen gas extraction and supply unit that communicates the hydrogen storage device with the second electrode space; A power storage device comprising: pure water supply means for supplying pure water to the first electrode space; and a terminal formed in each of the first electrode space and the second electrode space, which can be connected to an external DC power supply and an external electric load. . 【請求項４】 前記酸素ガス取り出し手段が、前記セル
収容タンク内に純水を貯留したときに該セル収容タンク
内の気相と第一電極空間とを連通する第一配管と、前記
気相と酸素貯蔵装置とを連通する第二配管とを備えてな
る請求項１または２記載の電力貯蔵装置。4. A first pipe for communicating a gas phase in the cell storage tank with a first electrode space when pure water is stored in the cell storage tank, wherein the oxygen gas take-out means comprises: The power storage device according to claim 1, further comprising a second pipe that communicates with the oxygen storage device. 【請求項５】 前記酸素ガス取り出し供給手段が、前記
セル収容タンク内に純水を貯留したときに該セル収容タ
ンク内の気相と第一電極空間とを連通する第一配管と、
前記気相と酸素貯蔵装置とを連通する第二配管とを備え
てなる請求項３記載の電力貯蔵装置。5. A first pipe that communicates a gas phase in the cell storage tank with a first electrode space when pure water is stored in the cell storage tank;
The power storage device according to claim 3, further comprising a second pipe that communicates the gas phase with the oxygen storage device. 【請求項６】 前記第一電極空間に対応する第一ドレン
貯蔵装置および第二電極空間に対応する第二ドレン貯蔵
装置が配設されており、各電極空間と対応するドレン貯
蔵装置とのあいだにドレン水を電極空間から対応ドレン
貯蔵装置に送るドレン排出手段およびドレン水をドレン
貯蔵装置から対応電極空間へ戻すドレン還流手段が配設
されてなる請求項１から５のうちのいずれか一の項に記
載の電力貯蔵装置。6. A first drain storage device corresponding to the first electrode space and a second drain storage device corresponding to the second electrode space, wherein each of the electrode spaces is connected to the corresponding drain storage device. 6. A drain discharge means for sending drain water from the electrode space to the corresponding drain storage device and a drain reflux means for returning drain water from the drain storage device to the corresponding electrode space are provided. Item 7. The power storage device according to Item 1. 【請求項７】 前記酸素ガス供給手段が、酸素貯蔵装置
から対応電極空間へ直接連通する第三配管とセル収容タ
ンクへ連通する第四配管とに分岐されてなる請求項１、
２、４および６のうちのいずれか一の項に記載の電力貯
蔵装置。7. The oxygen gas supply means is branched into a third pipe directly communicating from the oxygen storage device to the corresponding electrode space and a fourth pipe communicating with the cell storage tank.
The power storage device according to any one of 2, 4, and 6. 【請求項８】 前記酸素ガス供給手段が連通する電極空
間から該酸素ガス供給手段の中間部に接続された、酸素
ガスを循環するための酸素ガス循環手段と、 前記水素ガス供給手段が連通する電極空間から該水素ガ
ス供給手段の中間部に接続された、水素ガスを循環する
ための水素ガス循環手段とを備えてなる請求項１、２、
４、６および７のうちのいずれか一の項に記載の電力貯
蔵装置。8. An oxygen gas circulation means for circulating oxygen gas, which is connected to an intermediate portion of the oxygen gas supply means from an electrode space to which the oxygen gas supply means communicates, and communicates with the hydrogen gas supply means. 3. A hydrogen gas circulating means for circulating hydrogen gas, which is connected to an intermediate portion of the hydrogen gas supplying means from the electrode space.
The power storage device according to any one of items 4, 6, and 7. 【請求項９】 前記第一電極空間から酸素ガス取り出し
供給手段の中間部に接続された、酸素ガスをセルに供給
するときに酸素ガスを循環するための酸素ガス循環手段
と、 前記第二電極空間から水素ガス取り出し供給手段の中間
部に接続された、水素ガスをセルに供給するときに水素
ガスを循環するための水素ガス循環手段とを備えてなる
請求項３または５記載の電力貯蔵装置。9. An oxygen gas circulating means connected to an intermediate portion of the oxygen gas take-out / supply means from the first electrode space for circulating the oxygen gas when supplying the oxygen gas to the cell; 6. The power storage device according to claim 3, further comprising: a hydrogen gas circulating unit connected to an intermediate portion of the hydrogen gas extracting and supplying unit for circulating the hydrogen gas when supplying the hydrogen gas to the cell. . 【請求項１０】 前記酸素貯蔵装置の容積と水素貯蔵装
置の容積との比がほぼ１：２である請求項１〜９のうち
のいずれか一の項に記載の電力貯蔵装置。10. The power storage device according to claim 1, wherein a ratio between a volume of the oxygen storage device and a volume of the hydrogen storage device is approximately 1: 2.
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