JPS58216365A - 燃料電池の冷却装置 - Google Patents
燃料電池の冷却装置Info
- Publication number
- JPS58216365A JPS58216365A JP57100451A JP10045182A JPS58216365A JP S58216365 A JPS58216365 A JP S58216365A JP 57100451 A JP57100451 A JP 57100451A JP 10045182 A JP10045182 A JP 10045182A JP S58216365 A JPS58216365 A JP S58216365A
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- JP
- Japan
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- gas
- cooling
- reaction
- hydrogen
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
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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】
本発明は・整科戒池の冷却装置（−関するもので、電池
スタック（−供給する冷却専用ガスとして空気（二比し
志伝導率の大きい気体を用いて電池の都料効率乞回上せ
しめることχ目的とする。
スタック（−供給する冷却専用ガスとして空気（二比し
志伝導率の大きい気体を用いて電池の都料効率乞回上せ
しめることχ目的とする。
りん酸然科電池の作動温ヴは１８０℃前号が適当である
が、電池反応熱（二より２００℃以上（：昇温するため
冷却が必要である。冷却方法として水又は他の浴媒を用
いる液冷式と￥気乞用いる伊−４式とがある。液冷式は
冷却効率良好であるがボなどの冷媒用配管が複雑である
と共に冷媒の再生装＃７必要とするなど問題点が多い。
が、電池反応熱（二より２００℃以上（：昇温するため
冷却が必要である。冷却方法として水又は他の浴媒を用
いる液冷式と￥気乞用いる伊−４式とがある。液冷式は
冷却効率良好であるがボなどの冷媒用配管が複雑である
と共に冷媒の再生装＃７必要とするなど問題点が多い。
−万空冷式は水冷式（二比し冷却効馬が劣るものの、構
造が簡単であるため゛電池スタック（二組込みやすく推
持も簡単であるなどの特徴ｔもつ。
造が簡単であるため゛電池スタック（二組込みやすく推
持も簡単であるなどの特徴ｔもつ。
９冷式としては、電池スタック（二空気通）洛に有する
冷却板を数セル毎（二介在させ、供給突気を反応ガスと
して単位セルに、父冷却ガスとして前記通路（三大々分
流させる方法と、反応空気とは分離して冷却専用の空気
ン羽記冷却歿の通路Ｃ二洪拾する方法とがある。
冷却板を数セル毎（二介在させ、供給突気を反応ガスと
して単位セルに、父冷却ガスとして前記通路（三大々分
流させる方法と、反応空気とは分離して冷却専用の空気
ン羽記冷却歿の通路Ｃ二洪拾する方法とがある。
しかし冷却ガスとしての空気は、その熱伝導率が２．６
Ｘ１０−’ｗ／（ｍ４ｅｇ） であり、熱伝導率の良い
媒体ではない。そのため域池冷却のため多機の空気を必
要とし、ブロワの消費置方が大きくなって電池の発電効
率Ｚ低下させるという間頂があった。
Ｘ１０−’ｗ／（ｍ４ｅｇ） であり、熱伝導率の良い
媒体ではない。そのため域池冷却のため多機の空気を必
要とし、ブロワの消費置方が大きくなって電池の発電効
率Ｚ低下させるという間頂があった。
本発明はこのような間層を改善するため、電池冷却ガス
として空気Ｉ：比し熱伝導率が６〜８倍艮好な水素〔熱
伝導率１８．２Ｘ１０ ｗ／（ｍ−ａｅｇ）４ 〕もしくはヘリクム〔熱伝導率ｉｓ、１ｘｉｏ ｗ／
（ｍ−ａｅｇ））を用い、これら冷却ガス乞、熱交換器
χ有する冷却専用の閉循環経路で循環させること（二よ
り、冷却ガス亀暑鳳少させて小製ブロワの使用を可能と
し、燃料電池の発題肋率を向上せしめるものである。
として空気Ｉ：比し熱伝導率が６〜８倍艮好な水素〔熱
伝導率１８．２Ｘ１０ ｗ／（ｍ−ａｅｇ）４ 〕もしくはヘリクム〔熱伝導率ｉｓ、１ｘｉｏ ｗ／
（ｍ−ａｅｇ））を用い、これら冷却ガス乞、熱交換器
χ有する冷却専用の閉循環経路で循環させること（二よ
り、冷却ガス亀暑鳳少させて小製ブロワの使用を可能と
し、燃料電池の発題肋率を向上せしめるものである。
以下本発明の詳細な説明する（二、＠１因（二示す゛電
池スタック（１）は、単位セル）２１と炭素前ガス分離
板・３１とを交互に積重し、４〜５単位セル毎に冷却ガ
ス通路（４）７有する炭素質冷却仮）５）ン介迂させて
構成される。
池スタック（１）は、単位セル）２１と炭素前ガス分離
板・３１とを交互に積重し、４〜５単位セル毎に冷却ガ
ス通路（４）７有する炭素質冷却仮）５）ン介迂させて
構成される。
前記ガス分離板、３１の両面Ｃ：は互（二父錯する方向
に反応水素供給溝（６）と反応雷気供拾溝（７）を有し
、これら溝ｔ６１１７）を介して水素及び空気を夫々陰
・階各極（図示せず）（二供給し、対何）極間に分圧す
る電解實マトリックス（図示せず）を介して“埴池反応
が行われる。
に反応水素供給溝（６）と反応雷気供拾溝（７）を有し
、これら溝ｔ６１１７）を介して水素及び空気を夫々陰
・階各極（図示せず）（二供給し、対何）極間に分圧す
る電解實マトリックス（図示せず）を介して“埴池反応
が行われる。
電池スタック（１１（二は第２図（二示すよう反応水素
供給溝マニホルドｆ８１１８１と図示しない反１芯空気
洪合用マニホルドの他Ｃ二冷却板・５１の通路（４）と
ヅ→下る冷却ガス供給用のマニホルド（９１ｆ９＋＆！
し、これらマニホルドｆ９１Ｔ９！は第５図に示すよう
（二部交換器）１Ｇ）及びブロワ１１）を有する閉循環
路′賂：２１を構成し、゛纜池スタック（１）（二、令
却専弔水素ガス又は−！Ｊクムガスを循環供給する。
供給溝マニホルドｆ８１１８１と図示しない反１芯空気
洪合用マニホルドの他Ｃ二冷却板・５１の通路（４）と
ヅ→下る冷却ガス供給用のマニホルド（９１ｆ９＋＆！
し、これらマニホルドｆ９１Ｔ９！は第５図に示すよう
（二部交換器）１Ｇ）及びブロワ１１）を有する閉循環
路′賂：２１を構成し、゛纜池スタック（１）（二、令
却専弔水素ガス又は−！Ｊクムガスを循環供給する。
冷却専用ガスは電池スタック入口で１２０〜１４０℃、
出口で１８０℃程ｉに′呆つ２め、熱父喚器（１ｎを通
して温度制御７行う。一方反応字気は、外気を直接噂入
すればスタックの幅■が低くなりスとの間で熱交喚し、
１３０℃程文（＝予熱してスタタック（１）（二導入す
る。反応水素は改誓器で４００℃程度Ｃ二上昇している
のでこれを疑茄器で同じく１５Ｄ’Ｃ程度に冷却してス
タック中（二１人する。 １第６図、４
４図は冷却専用ガスを反応水素と同一面から供給した場
合、第５図は逆に反応ｙ気と同一面から供給した場合の
経路図である。更（二第６１苅Ｃ二示すスタック（１１
Ｌま同一面？二分−９」シて反；芯水素供給溝＋１３１
と反応電気供−：ｅ； Ｒ！７１とを設け、対応する各
反応ガス用マニホルド〔図示せず）を仮設した場合で、
この場合（−は龍の面に冷却ガス中マニホルド（図示せ
ず）を取付金す、同図及び第７！図の経路で各反応ガス
及び冷ｉＩ］専用ガスを供給する。
出口で１８０℃程ｉに′呆つ２め、熱父喚器（１ｎを通
して温度制御７行う。一方反応字気は、外気を直接噂入
すればスタックの幅■が低くなりスとの間で熱交喚し、
１３０℃程文（＝予熱してスタタック（１）（二導入す
る。反応水素は改誓器で４００℃程度Ｃ二上昇している
のでこれを疑茄器で同じく１５Ｄ’Ｃ程度に冷却してス
タック中（二１人する。 １第６図、４
４図は冷却専用ガスを反応水素と同一面から供給した場
合、第５図は逆に反応ｙ気と同一面から供給した場合の
経路図である。更（二第６１苅Ｃ二示すスタック（１１
Ｌま同一面？二分−９」シて反；芯水素供給溝＋１３１
と反応電気供−：ｅ； Ｒ！７１とを設け、対応する各
反応ガス用マニホルド〔図示せず）を仮設した場合で、
この場合（−は龍の面に冷却ガス中マニホルド（図示せ
ず）を取付金す、同図及び第７！図の経路で各反応ガス
及び冷ｉＩ］専用ガスを供給する。
電池のスタート時（哩よ熱交換器１′０１ｉ二冷水の代
りに温水又はスチームを送って冷−ｉＪ等月ガス乞加熱
し、ブロワ１１Ｊ（二よりスタック中へ循環供給し、ス
タック（１１か所定温ヴ（二連して後１反応７に素及び
反応空気？スタック番二供給する。
りに温水又はスチームを送って冷−ｉＪ等月ガス乞加熱
し、ブロワ１１Ｊ（二よりスタック中へ循環供給し、ス
タック（１１か所定温ヴ（二連して後１反応７に素及び
反応空気？スタック番二供給する。
通線運転中は熱交換ξ、！０）に冷／に￥送ってスタッ
ク中からめ出る昇温しに冷却ガス供給用して再びスタッ
グ１１）（＝送る。
ク中からめ出る昇温しに冷却ガス供給用して再びスタッ
グ１１）（＝送る。
以上のよう（二本発明は冷却専用ガスとして空気に比し
、熱ゴ云−１率が６〜８倍高い・Ｎ素ｔＬ＜はヘリワム
を用い、これ？熱交換゛器乞頁する閉循環経路に４１．
て暑池スタｙり乞冷即するものであり、次のような特徴
が得られる。
、熱ゴ云−１率が６〜８倍高い・Ｎ素ｔＬ＜はヘリワム
を用い、これ？熱交換゛器乞頁する閉循環経路に４１．
て暑池スタｙり乞冷即するものであり、次のような特徴
が得られる。
（イ）冷却用ガスｆｒ、雀暑従来の窒冷式（−叱しイ〜
％に７・成牛できるので、ブロワの７肖費シカの低、′
４（二よりそれだけ発電効率を同上することができる。
％に７・成牛できるので、ブロワの７肖費シカの低、′
４（二よりそれだけ発電効率を同上することができる。
（口１ ブロワの小扉化により発電システム生体をコン
パクトｆヒできる。
パクトｆヒできる。
（ハ）スタートアップ時熱交１史器を加熱器として使用
する場合、冷却専用ガスの熱伝４ｚが大きいのでスタッ
クの温度上昇が早くスタードア７ブ時間を短搗すること
ができる。
する場合、冷却専用ガスの熱伝４ｚが大きいのでスタッ
クの温度上昇が早くスタードア７ブ時間を短搗すること
ができる。
尚、へｙクムは水素（二比し多少熱伝庫率か低いが安全
性から見ればヘリクムの万がすぐれている。
性から見ればヘリクムの万がすぐれている。
第１図は本発明装置（二用いる電池スタックの要部斜面
図、第２図は反１心ガス及び冷却専用ガスの各マニホル
ドを取付けた同上スタックの模式的な要部断面図、第′
５図乃至＄５図；・まいづれも向上スタックの供給経路
図である。 第６図は本発明装置（−用いる異る電池スタック′ の
要部斜面図、第７図は同上スタックの供給経絡図である
。 １・・・電池スタッグ、２・−・単位セル、３・−ガス
分離板、４・・・冷却ガス通路、５−・１令却及、６．
７・・・水素及び空気の６叉・、６ガス供給溝、８．８
′・・・反応水素弔マニ′ホルト、９、デー冷却ガス用
マニホルド、１０・−熱父換器、１１・−・ブロワ、１
２−・閉循環経路（循環閉回路）
図、第２図は反１心ガス及び冷却専用ガスの各マニホル
ドを取付けた同上スタックの模式的な要部断面図、第′
５図乃至＄５図；・まいづれも向上スタックの供給経路
図である。 第６図は本発明装置（−用いる異る電池スタック′ の
要部斜面図、第７図は同上スタックの供給経絡図である
。 １・・・電池スタッグ、２・−・単位セル、３・−ガス
分離板、４・・・冷却ガス通路、５−・１令却及、６．
７・・・水素及び空気の６叉・、６ガス供給溝、８．８
′・・・反応水素弔マニ′ホルト、９、デー冷却ガス用
マニホルド、１０・−熱父換器、１１・−・ブロワ、１
２−・閉循環経路（循環閉回路）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 電池スタックへの各反応ガス供給経路と分離形成し
た冷却回申ガス供給経路が、熱交換器を有する循環閉回
路を構成し、落閉口路（二空気より熱伝導率の大きい気
体を冷却専用ガスとして循環せしめたことを特徴とする
・黙ｑ週池の冷却装置。 ■ 前記空気より熱伝導尤の大きい気体は水素もしくは
ヘリクムガスであること乞１＋８徴とする特許請求の範
囲第１項記載のグ包９池の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100451A JPS58216365A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 燃料電池の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100451A JPS58216365A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 燃料電池の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58216365A true JPS58216365A (ja) | 1983-12-16 |
Family
ID=14274272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57100451A Pending JPS58216365A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 燃料電池の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58216365A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093761A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燐酸型燃料電池発電装置 |
| JPS61110968A (ja) * | 1984-11-06 | 1986-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池 |
| JPS61243662A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池 |
| JPS61196467U (ja) * | 1985-05-07 | 1986-12-08 |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP57100451A patent/JPS58216365A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093761A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燐酸型燃料電池発電装置 |
| JPS61110968A (ja) * | 1984-11-06 | 1986-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池 |
| JPH0325902B2 (ja) * | 1984-11-06 | 1991-04-09 | Sanyo Electric Co | |
| JPS61243662A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池 |
| JPS61196467U (ja) * | 1985-05-07 | 1986-12-08 |
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