JPS58169778A - 燃料電池の燃料ガス供給装置 - Google Patents
燃料電池の燃料ガス供給装置Info
- Publication number
- JPS58169778A JPS58169778A JP57052733A JP5273382A JPS58169778A JP S58169778 A JPS58169778 A JP S58169778A JP 57052733 A JP57052733 A JP 57052733A JP 5273382 A JP5273382 A JP 5273382A JP S58169778 A JPS58169778 A JP S58169778A
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- JP
- Japan
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- fuel gas
- manifold
- gas
- cell
- pipe
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明ａ燃料電池における水素又は改質ガスなどの燃料
ガスの供給装置に関するもので、ｓｔ池負負荷応じて燃
料ガス流量を調節した場合でも各単位セルへの燃料ガス
供給を均一化して電池寿命と燃料効率の改善を図ること
を目的と−ｒる。
ガスの供給装置に関するもので、ｓｔ池負負荷応じて燃
料ガス流量を調節した場合でも各単位セルへの燃料ガス
供給を均一化して電池寿命と燃料効率の改善を図ること
を目的と−ｒる。
′電池スタック（１１に、第１図に示す工うに単位セル
（２）と、水素及び空気の各供給溝１３１＋４１に有す
る炭素質ガス分離板（５１と全交互に積重して構成さｎ
る。
（２）と、水素及び空気の各供給溝１３１＋４１に有す
る炭素質ガス分離板（５１と全交互に積重して構成さｎ
る。
又電池スタック冷却のため４〜５セル毎に冷却空気通路
１６）ヲ有する冷却板（７１′ｆｔ介挿して込る。
１６）ヲ有する冷却板（７１′ｆｔ介挿して込る。
電池スタック（１）の対同１１１１面には、燃料ガスの
導入、導出用咎マニホルド！８１１９１と、空気の導入
、導出用各マニホルド！１ｌｆｌｌｌが気密的に取付け
ら几るっ水素ガス及び空気にとｎらマニホルドＬ９夫々
の反応ガス供給溝（３）（４）に送ら几て電池反応が行
σ庇る○ さて電池に供給さ庇る空気に１反応ガスとしての０２以
外に多量のＮ２全含Ｘ７でおり、その流量に約７５％が
冷却板の冷却通路（６）を通るため反応必要量の約１０
倍以上である。この場合ターボファンを用いて空気を圧
送するため各単位セルへのを気供給は比較的均一化さ几
る０ こルに対し燃料ガスは、純Ｈ２父はメタノール、天然ガ
スなどの改質ガスで、いずｎの場合も流量に反応必ＪＩ
！旨の１．２〜１．５倍程度に過ぎない。従って第３図
のような導入パイプ＋１２１だけでに多層化した電池ス
タック（１）への均一供給σ不可能で、この導入パイプ
Ｑ３の前面に邪摩板ｔ１３を設けると多少改善されるが
光分と框云えない。
導入、導出用咎マニホルド！８１１９１と、空気の導入
、導出用各マニホルド！１ｌｆｌｌｌが気密的に取付け
ら几るっ水素ガス及び空気にとｎらマニホルドＬ９夫々
の反応ガス供給溝（３）（４）に送ら几て電池反応が行
σ庇る○ さて電池に供給さ庇る空気に１反応ガスとしての０２以
外に多量のＮ２全含Ｘ７でおり、その流量に約７５％が
冷却板の冷却通路（６）を通るため反応必要量の約１０
倍以上である。この場合ターボファンを用いて空気を圧
送するため各単位セルへのを気供給は比較的均一化さ几
る０ こルに対し燃料ガスは、純Ｈ２父はメタノール、天然ガ
スなどの改質ガスで、いずｎの場合も流量に反応必ＪＩ
！旨の１．２〜１．５倍程度に過ぎない。従って第３図
のような導入パイプ＋１２１だけでに多層化した電池ス
タック（１）への均一供給σ不可能で、この導入パイプ
Ｑ３の前面に邪摩板ｔ１３を設けると多少改善されるが
光分と框云えない。
そこで第４図のように導入パイプ１３と連通して電池ス
タック１１１の積重方向に延長する分配管ｕ４を設け、
この管の前面もしくは背面に多数の流出口（１５を配列
すｎばかなり均一性が得られる。
タック１１１の積重方向に延長する分配管ｕ４を設け、
この管の前面もしくは背面に多数の流出口（１５を配列
すｎばかなり均一性が得られる。
しかしこの工うな分配管Ｉｔ採用した場合にも次の工う
な問題がある。
な問題がある。
即ち負荷の変動に応じて燃料ガス供給量１−変化する場
合、導入管ｕ３にブ１″在するパルプ（図示せず）の關
ｌｌ！ｔ−調節して行にｎるが、供給量大なる場合１分
配管（１４１の上部圧力が高くなってこの部分の流出日
日からのガス流出量が大きくなり、逆に供給量小なる場
合２分配管ａ４の上ｓｒｉ＋力が低く。
合、導入管ｕ３にブ１″在するパルプ（図示せず）の關
ｌｌ！ｔ−調節して行にｎるが、供給量大なる場合１分
配管（１４１の上部圧力が高くなってこの部分の流出日
日からのガス流出量が大きくなり、逆に供給量小なる場
合２分配管ａ４の上ｓｒｉ＋力が低く。
圧力の高い下部の流出日時からのガス流出量が大となる
。こｎｒｚ電池スタックの大型化、大出力化に応じて槓
重度が大きくな些ばなる程各セルに対全・ する供給ガスの均−注を損う０その結果セルによって反
応性が異り、局部的に反応大なるセルでに過放電による
発熱でセル劣化を起し、電池寿命と本発明框積重置の大
きい電池スタック全体に亘ってガスの均一供給を図ると
共に、燃料ガスの供給量の変動にもか＼わらず、ガス供
給の均−注を維持するよう、改善したものである。
。こｎｒｚ電池スタックの大型化、大出力化に応じて槓
重度が大きくな些ばなる程各セルに対全・ する供給ガスの均−注を損う０その結果セルによって反
応性が異り、局部的に反応大なるセルでに過放電による
発熱でセル劣化を起し、電池寿命と本発明框積重置の大
きい電池スタック全体に亘ってガスの均一供給を図ると
共に、燃料ガスの供給量の変動にもか＼わらず、ガス供
給の均−注を維持するよう、改善したものである。
以下その実施例を第５〜第６図について説明するが、該
当部分は前記図面と同一符号を記した。
当部分は前記図面と同一符号を記した。
本発明による燃料ガスの導入用マニホルド１８１［。
その内部を水平仕切根囲に１９複数の分配Ｎ＠に区隔さ
ｎる。例えば電池スタック（１）が１００セルからなる
場合、２０セル毎に区隔され１分配Ｎ（２）のスタック
積重方向の高さに約２０ａＩＩである。又仕切板（至）
の先端にガス分離板１５）もしくに冷却板（７）に接合
さｎる〇 バルブｍｔ−有する導入管ｔｔ３ｒｚ、マニホルド（８
）外で分岐する各文ｆ＠により前記各分配Ｎ＠に連通し
ているが、各支管＠框各分配Ｎ（財）内においてス、・
”。
ｎる。例えば電池スタック（１）が１００セルからなる
場合、２０セル毎に区隔され１分配Ｎ（２）のスタック
積重方向の高さに約２０ａＩＩである。又仕切板（至）
の先端にガス分離板１５）もしくに冷却板（７）に接合
さｎる〇 バルブｍｔ−有する導入管ｔｔ３ｒｚ、マニホルド（８
）外で分岐する各文ｆ＠により前記各分配Ｎ＠に連通し
ているが、各支管＠框各分配Ｎ（財）内においてス、・
”。
タック積重方向に延長する分配管−と連結されている。
この各分配管−に内径が約１５１１で先端が閉１しその
周面＃／Ｃ框径約４ｍｓのガス流出口−が約１０１１１
間隔で配列さｎる。この流出口（２）框スタック（１）
と対向する前面父にマニホルド１８）と対向する背面の
いずＴＬに設けてもよい。
周面＃／Ｃ框径約４ｍｓのガス流出口−が約１０１１１
間隔で配列さｎる。この流出口（２）框スタック（１）
と対向する前面父にマニホルド１８）と対向する背面の
いずＴＬに設けてもよい。
電池作動に際し、導入管ｑ３より送らｆした燃料ガス框
、各分岐支管（２）を介して、各分配Ｍ（２）の分配管
＠に到９、ガス流出口■より流出して水素供給溝１３）
に供給される。電ａｌｌ荷に応動してステッピングモー
ターなどでパルプ閏の開度が１ｌＩＩＢされるが、この
場合マニホルドの各分配呈＠毎に分配管（２）が設けら
ｎているので、燃料ガス供給量の変化にもか＼わらず、
従来の単一分配管に比し、各分配管に）の上下圧力差が
比較的小さく保たれ、各流出口（財）よりのガス流出量
が略均−化される。
、各分岐支管（２）を介して、各分配Ｍ（２）の分配管
＠に到９、ガス流出口■より流出して水素供給溝１３）
に供給される。電ａｌｌ荷に応動してステッピングモー
ターなどでパルプ閏の開度が１ｌＩＩＢされるが、この
場合マニホルドの各分配呈＠毎に分配管（２）が設けら
ｎているので、燃料ガス供給量の変化にもか＼わらず、
従来の単一分配管に比し、各分配管に）の上下圧力差が
比較的小さく保たれ、各流出口（財）よりのガス流出量
が略均−化される。
第７図の特注図に１００セルの電池スタックについて１
０００時間放電後の各セルに対する電池電圧を表したも
ので、最上段のセル番号ｔ−１とし最下段のセル番号ｔ
１００とした。実ｉｌに本発明装置、点ｓｒｚ従米装置
（第４図の単一分配管）を大々用いた場合で、この特注
図からｔ本発明装置によって電池スタック全体に亘９燃
料ガスの供給が均一化されることが伺える。
０００時間放電後の各セルに対する電池電圧を表したも
ので、最上段のセル番号ｔ−１とし最下段のセル番号ｔ
１００とした。実ｉｌに本発明装置、点ｓｒｚ従米装置
（第４図の単一分配管）を大々用いた場合で、この特注
図からｔ本発明装置によって電池スタック全体に亘９燃
料ガスの供給が均一化されることが伺える。
上述の如く本発明に工ｆＬは、燃料ガス導入用マニホル
ド内を仕切板で複数の分配室に区隔し、とｎら各分配室
毎に分配管が設けられているので、スタックの積重度が
増大しても又燃料ガスの供給量が変化しても、各分配管
のガス流出口から電池スタックの各セルに均一に燃料ガ
スが供給され。
ド内を仕切板で複数の分配室に区隔し、とｎら各分配室
毎に分配管が設けられているので、スタックの積重度が
増大しても又燃料ガスの供給量が変化しても、各分配管
のガス流出口から電池スタックの各セルに均一に燃料ガ
スが供給され。
電池寿命と燃料効率の改善が達成さルる。
第１図図框池スタックの斜面図、１２図にマニホルドｔ
−取付けた同上スタックの平面図、ＩＮ３図及び第４１
框従来の燃料ガス供給装置を示す概要図、第５図に本発
明により改良さｎた供給装置の斜面図、第６図に同上供
給装置の要部断面図である。又第７図にセル数１００の
電池スタックにおける各セル毎の電池電圧を示す特注図
である。 （１）・・・電池スタック、（２）・・・単位セル、１
３１・・・水素供給溝、（５１・・・ガス分離板、（７
）・・・冷却板、（８）・・・燃料ガス導入用マニホル
ド、！Ａ・・・仕切板、 ａＸ・・・分配室。
−取付けた同上スタックの平面図、ＩＮ３図及び第４１
框従来の燃料ガス供給装置を示す概要図、第５図に本発
明により改良さｎた供給装置の斜面図、第６図に同上供
給装置の要部断面図である。又第７図にセル数１００の
電池スタックにおける各セル毎の電池電圧を示す特注図
である。 （１）・・・電池スタック、（２）・・・単位セル、１
３１・・・水素供給溝、（５１・・・ガス分離板、（７
）・・・冷却板、（８）・・・燃料ガス導入用マニホル
ド、！Ａ・・・仕切板、 ａＸ・・・分配室。
Claims (1)
- ■ 単位セルとガス分離板とを交互に積置してなる電池
スタックに、各反応ガス導入用及び導出用の各マニホル
ドを取付けてなり、燃料ガスの前記導入用マニホルド内
を水平仕切板Ｃより複数の分配室に区隔すると共に、前
記各分配室に導入管から分岐する支管を導精、前記各支
管にスタック積重方向に延在して周面に多数のガス流出
口を有する分配管を連通せしめたこと１に特徴とする燃
料電池の燃料ガス供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57052733A JPS58169778A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 燃料電池の燃料ガス供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57052733A JPS58169778A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 燃料電池の燃料ガス供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58169778A true JPS58169778A (ja) | 1983-10-06 |
Family
ID=12923125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57052733A Pending JPS58169778A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 燃料電池の燃料ガス供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58169778A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241659A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 溶融塩型燃料電池 |
| JPS61151263U (ja) * | 1985-03-11 | 1986-09-18 | ||
| JPS6262765U (ja) * | 1985-06-10 | 1987-04-18 | ||
| JPH0516679U (ja) * | 1991-08-12 | 1993-03-02 | 調 内田 | 多用途テイツシユペーパーケースの保持具 |
| US5998054A (en) * | 1997-07-23 | 1999-12-07 | Plug Power, L.L.C. | Fuel cell membrane hydration and fluid metering |
| KR101195915B1 (ko) | 2006-12-22 | 2012-10-30 | 한국전력공사 | 연료전지용 스택 구조물 |
| JP2014056836A (ja) * | 2013-11-15 | 2014-03-27 | Toto Ltd | 燃料電池 |
-
1982
- 1982-03-30 JP JP57052733A patent/JPS58169778A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241659A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 溶融塩型燃料電池 |
| JPS61151263U (ja) * | 1985-03-11 | 1986-09-18 | ||
| JPS6262765U (ja) * | 1985-06-10 | 1987-04-18 | ||
| JPH0516679U (ja) * | 1991-08-12 | 1993-03-02 | 調 内田 | 多用途テイツシユペーパーケースの保持具 |
| US5998054A (en) * | 1997-07-23 | 1999-12-07 | Plug Power, L.L.C. | Fuel cell membrane hydration and fluid metering |
| US6528198B1 (en) | 1997-07-23 | 2003-03-04 | Plug Power, Inc. | Fuel cell membrane hydration and fluid metering |
| KR101195915B1 (ko) | 2006-12-22 | 2012-10-30 | 한국전력공사 | 연료전지용 스택 구조물 |
| JP2014056836A (ja) * | 2013-11-15 | 2014-03-27 | Toto Ltd | 燃料電池 |
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