JPS5893172A - 燃料電池の冷却組立体 - Google Patents
燃料電池の冷却組立体Info
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- JPS5893172A JPS5893172A JP57196421A JP19642182A JPS5893172A JP S5893172 A JPS5893172 A JP S5893172A JP 57196421 A JP57196421 A JP 57196421A JP 19642182 A JP19642182 A JP 19642182A JP S5893172 A JPS5893172 A JP S5893172A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/048—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of ribs integral with the element or local variations in thickness of the element, e.g. grooves, microchannels
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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
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
-
- 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
- H01M8/04067—Heat exchange or temperature measuring elements, thermal insulation, e.g. heat pipes, heat pumps, fins
- H01M8/04074—Heat exchange unit structures specially adapted for fuel cell
-
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
技術分野
本発明は燃料電池スタックに用いるガス冷却体に関する
ものである。
ものである。
背景技術
ｔａミスタツクお−てスタックセル冷却のため或檀のタ
イプの冷却機＊１備えることが一般的である０木ｔｉＩ
ｉｌ特許８４，１９２，９０６には冷却ガス通路を有す
る板状の冷却体がスタック内に支持された冷却機精管開
示している。
イプの冷却機＊１備えることが一般的である０木ｔｉＩ
ｉｌ特許８４，１９２，９０６には冷却ガス通路を有す
る板状の冷却体がスタック内に支持された冷却機精管開
示している。
一般にガス冷却体Ｆｉ各表面に多数の＃ｌＩ倉備えた２
つのプレートを用い、これら各プレートは対応する溝が
一致するよう接合して所望容置の冷却チャンネルを構成
する０又スタツクｉ！１１會減少するため各プレートに
は冷却＃ｌＩ′Ｉｔ含む表面と反対の表面に反応ガスチ
ャンネルとして用いられる溝列を形成することが望まし
いＯ通常２つのプレートの各反応ガスｓＦｉへつた反応
ガスを通すため互に交錯する関係で設けられる−ことが
会費である。又これらプレートは良好な電気的及び熱的
伝尋性を得るために炭化可能な材料例えはグラファイト
とレジンの混合物から作ることが望ましい０ このような２つのプレートで構成された冷却体の一つの
作成法は、先づプレート【炭化しついで対応する冷却ガ
ス溝會二致させるようプレートを接合するものであるが
、プレー’）ｔｉｉｌ有の差により谷プレートは炭化中
興る収細性會受け、その次め冷藝鬼ス唇會一致されるこ
とが−めて１難であることが判つ九。この状況は反応ガ
ス溝の存在によｐ−ｍ悪化され冷却ガス溝の正確な一致
ぽ決して達成されない。その結果冷却組立体の電気体４
性を減少し冷却ガスの流れｔ−損うという欠点があった
０ 尭明の開示 本発明の目的ヰ上記欠点會解消した冷却組立体を提供す
ることである。
つのプレートを用い、これら各プレートは対応する溝が
一致するよう接合して所望容置の冷却チャンネルを構成
する０又スタツクｉ！１１會減少するため各プレートに
は冷却＃ｌＩ′Ｉｔ含む表面と反対の表面に反応ガスチ
ャンネルとして用いられる溝列を形成することが望まし
いＯ通常２つのプレートの各反応ガスｓＦｉへつた反応
ガスを通すため互に交錯する関係で設けられる−ことが
会費である。又これらプレートは良好な電気的及び熱的
伝尋性を得るために炭化可能な材料例えはグラファイト
とレジンの混合物から作ることが望ましい０ このような２つのプレートで構成された冷却体の一つの
作成法は、先づプレート【炭化しついで対応する冷却ガ
ス溝會二致させるようプレートを接合するものであるが
、プレー’）ｔｉｉｌ有の差により谷プレートは炭化中
興る収細性會受け、その次め冷藝鬼ス唇會一致されるこ
とが−めて１難であることが判つ九。この状況は反応ガ
ス溝の存在によｐ−ｍ悪化され冷却ガス溝の正確な一致
ぽ決して達成されない。その結果冷却組立体の電気体４
性を減少し冷却ガスの流れｔ−損うという欠点があった
０ 尭明の開示 本発明の目的ヰ上記欠点會解消した冷却組立体を提供す
ることである。
本発明の原理によれは、上記及びその他の目的は、平担
な表面と反応ガス＃を形設した他懺面會もつ炭化され九
−万のプレートが、その平担な表面【炭化され九他万の
プレートの冷却ガス＃Ｉｔ−形設した＊面に接合配置し
、冷却ガスを運ぶチャンネルを形成するという方法で実
現される。冷却チャンネルは平担向と擲付向によって構
成されるので炭化プレート食用いた従来品で遭遇する対
向溝の不一致が全くなくなソ、伝導性の低下やガス流の
損失をさけることができる。
な表面と反応ガス＃を形設した他懺面會もつ炭化され九
−万のプレートが、その平担な表面【炭化され九他万の
プレートの冷却ガス＃Ｉｔ−形設した＊面に接合配置し
、冷却ガスを運ぶチャンネルを形成するという方法で実
現される。冷却チャンネルは平担向と擲付向によって構
成されるので炭化プレート食用いた従来品で遭遇する対
向溝の不一致が全くなくなソ、伝導性の低下やガス流の
損失をさけることができる。
秀廁例
以下述べる本＠明の一失施例較おいて、第２グレートの
第２１Ｉｉｌ溝は所望冷却ＩＩ’をもつ寸法である０こ
の場合第２プレートの第１表面は第１プレートの第２１
１面の反応ガス溝と交錯する方向の反応ガス−を備えて
いる。本発明の第２実＃４例において、第２プレートの
第２表面＃１ＩＦｉ所望冷却＆を部分的にもつ寸法であ
抄、−１第２プレートの第１表間溝は、第３の炭化され
良プレートの平担第１！ｌＩｉ′ｉと協同して所望冷却
度の残余部分を受持つ冷却チャンネルを構成する。この
第５プレートの第２１！面は反応ガスを通すため第１プ
レートの第ｔ＊ｍ壽と交錯方向の溝をもつ０ 第１図は本発明の原理にもとづくガス冷却組立体（１）
を示す。この冷却組立体（１）は第１６第２の各１１面
（２ａ＞（２ｂ）を奄つ第１プレート（２１と、第１−
第２の各表面（３ａ）（５ｂ）會もつ第２プレート（３
）で構成されている。プレー）（２１（３１の各は炭化
可能な材料からなり、一体化して冷却チャンネル（４）
を形成するＯ１！ＩＩＫ零発Ｉ１４によればこの冷却チ
ャンネル（４）は冷却ガス溝（５；を有する表面（２ｂ
）と平担な表１１（３ａ）Ｋよって構成される。
第２１Ｉｉｌ溝は所望冷却ＩＩ’をもつ寸法である０こ
の場合第２プレートの第１表面は第１プレートの第２１
１面の反応ガス溝と交錯する方向の反応ガス−を備えて
いる。本発明の第２実＃４例において、第２プレートの
第２表面＃１ＩＦｉ所望冷却＆を部分的にもつ寸法であ
抄、−１第２プレートの第１表間溝は、第３の炭化され
良プレートの平担第１！ｌＩｉ′ｉと協同して所望冷却
度の残余部分を受持つ冷却チャンネルを構成する。この
第５プレートの第２１！面は反応ガスを通すため第１プ
レートの第ｔ＊ｍ壽と交錯方向の溝をもつ０ 第１図は本発明の原理にもとづくガス冷却組立体（１）
を示す。この冷却組立体（１）は第１６第２の各１１面
（２ａ＞（２ｂ）を奄つ第１プレート（２１と、第１−
第２の各表面（３ａ）（５ｂ）會もつ第２プレート（３
）で構成されている。プレー）（２１（３１の各は炭化
可能な材料からなり、一体化して冷却チャンネル（４）
を形成するＯ１！ＩＩＫ零発Ｉ１４によればこの冷却チ
ャンネル（４）は冷却ガス溝（５；を有する表面（２ｂ
）と平担な表１１（３ａ）Ｋよって構成される。
表面（３ｍ）として平担面の利用により、対向表面が共
に溝付であるプレートに比し、接触面積を滅する不一致
を屑消して冷却組立体のＷ気的伝導変と冷却ガス流を良
好に保つ。加うるにプレート＋２１ ＋３１Ｆ１、冷却
ガス溝の不一致の発生や悪化を伴うことなく、交１！関
係に位置する反応ガス溝１Ｂ）１７１を備えることがで
きる。
に溝付であるプレートに比し、接触面積を滅する不一致
を屑消して冷却組立体のＷ気的伝導変と冷却ガス流を良
好に保つ。加うるにプレート＋２１ ＋３１Ｆ１、冷却
ガス溝の不一致の発生や悪化を伴うことなく、交１！関
係に位置する反応ガス溝１Ｂ）１７１を備えることがで
きる。
第１図において第２表面（２ｂ）の冷却ガス溝（５）は
冷却組立体に要求される冷却能を得る寸法であるが、と
の溝（５）の深ζが大きくなることは製作及び破損の観
点から望ましくない。この場合第２図に示す冷却組立体
（１）の実總例を用いることができるＯ 第２図にお―て第１プレート（２）は修正されＩ！に第
５の炭化され庭プレートａ１１が付加され良。即ち表面
（３ａ）と共に冷却チャンネル（４）を構成する壽１５
１Ｆ１部分的にのみ所望冷却能を得る寸法であり、残余
の冷却能は、プレート（２）の１１１表面（２１）Ｋ形
−設した冷却ガス溝Ｏと第３プレート（ＩＩ）の平担第
２表面（１１ｂ）ＩＩｃより形成される第２の冷却チャ
ンネルｒＪＭＫより得られる。
冷却組立体に要求される冷却能を得る寸法であるが、と
の溝（５）の深ζが大きくなることは製作及び破損の観
点から望ましくない。この場合第２図に示す冷却組立体
（１）の実總例を用いることができるＯ 第２図にお―て第１プレート（２）は修正されＩ！に第
５の炭化され庭プレートａ１１が付加され良。即ち表面
（３ａ）と共に冷却チャンネル（４）を構成する壽１５
１Ｆ１部分的にのみ所望冷却能を得る寸法であり、残余
の冷却能は、プレート（２）の１１１表面（２１）Ｋ形
−設した冷却ガス溝Ｏと第３プレート（ＩＩ）の平担第
２表面（１１ｂ）ＩＩｃより形成される第２の冷却チャ
ンネルｒＪＭＫより得られる。
この場合プレート０１）の１１＋表面（１１ａ）には、
プレート（３）の反応ガス溝（７）と交錯する方向に反
応ガス溝Ｉｎ備えている。
プレート（３）の反応ガス溝（７）と交錯する方向に反
応ガス溝Ｉｎ備えている。
第２図の＊Ｆ１１において、表面（２ａ）（２ｂ）の各
冷却カス溝（１３１５１は、実質的に同一冷却を得るた
めに第１図の冷却組立体の表面（２ｂ）の冷却ガス溝よ
り４浅い深さとすることができる。その結果製作の困難
性・ヒ破損の可能性は著しく滅せられ、一方電気的伝導
にとガス流は第１図冷却体と同様に保たれる。
冷却カス溝（１３１５１は、実質的に同一冷却を得るた
めに第１図の冷却組立体の表面（２ｂ）の冷却ガス溝よ
り４浅い深さとすることができる。その結果製作の困難
性・ヒ破損の可能性は著しく滅せられ、一方電気的伝導
にとガス流は第１図冷却体と同様に保たれる。
使用時第１因及び第２図の冷却組立体は、接着剤なして
゛′燃料電池スタック内に支持されることができ、もし
くは接着剤は、より確実な構成を得るために、プレート
周縁と直交するプレート両端に織されてもよい。
゛′燃料電池スタック内に支持されることができ、もし
くは接着剤は、より確実な構成を得るために、プレート
周縁と直交するプレート両端に織されてもよい。
すべての場合において、前記構成は本発明の適用による
多くの可能な実施例を説′明するだけのものであると理
解されるべきである。未発−の量適と範囲を逸脱するこ
となく本発明の原理にもとづいて多くの他の情威訃よび
臂形ｔ−谷易に工夫することができる。
多くの可能な実施例を説′明するだけのものであると理
解されるべきである。未発−の量適と範囲を逸脱するこ
となく本発明の原理にもとづいて多くの他の情威訃よび
臂形ｔ−谷易に工夫することができる。
第１図は大発明による冷却組立体の断面図を示し、第２
図は（ロ）じ〈他実總例による冷却組立体の断面図を示
す。 （１）・・・冷却組立体、 ＋２１＋３１αＤ・・・第
１拳第２及び第３プレート、（２ａ）（２ｂ）・・・第
１プレートの対同第１及び１ｌｌＩ２表面、（３ａ）（
Ｓｂ）−第２プレートの対同第１及び第２表面、（１１
ａ）（ｌｌｂ）−・・第５プレートの対同第１及び第２
表面、＋４１Ｑ２・・・冷却チャンネル、＋５１１１１
・・冷却ガス溝、１８１１７１ （Ｉｓ・・・反応ガス
溝。
図は（ロ）じ〈他実總例による冷却組立体の断面図を示
す。 （１）・・・冷却組立体、 ＋２１＋３１αＤ・・・第
１拳第２及び第３プレート、（２ａ）（２ｂ）・・・第
１プレートの対同第１及び１ｌｌＩ２表面、（３ａ）（
Ｓｂ）−第２プレートの対同第１及び第２表面、（１１
ａ）（ｌｌｂ）−・・第５プレートの対同第１及び第２
表面、＋４１Ｑ２・・・冷却チャンネル、＋５１１１１
・・冷却ガス溝、１８１１７１ （Ｉｓ・・・反応ガス
溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 対向する第１及び第２表面を有し、前記第２表面に
多数の冷却ガス溝【備えた炭化された材料の第１プレー
トと、対向する１１１１及び第２表面管周し、前記１ｇ
１表面が平担であり且纂２１１面に多数の反応ガス壽を
備えた炭化された材料の第２ル−トとよりなｐ、前記第
１プレートの壽付第。 ２！ＩＩ！面と第２プレートの平担第１派面とが接する
体Ｏ ■ 前記第１プレートの第１表面に多数の反応ガス溝會
備えてφること【特徴とする特許請求の範８１１１１項
記ＩＣＯ燃料電池の冷却組立体０■ 前記第１プレート
の前記第１１１面に更に多数の冷却ガス１ｐＩ會備え、
対向するＩｌｌ及びｌＩ２嵌ｔｔ壱して前記１Ｎ２罰面
が平担である炭化された材料の第６７レー）１−含み、
前記ｗ４１プレートの溝付Ｉ１１！Ｉ！！面と前記第６
プレートの平担第２表面とが接するよう両プレートを一
体化して鄭２冷却チャンネル管形殻せしめたことｔｆＦ
徴とする特許請求の範囲第６項記載の燃料電池の冷却組
立体。 ■ 前記ｌｌ１１プレート・のＩｌｌ２表面の冷却ガス
溝は規定冷却能の一半ｍ食与える寸法であり、＠１嵌面
の冷却ガスａＦｉ前記規定冷却能の他半部を与える寸法
であることｔ−特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
燃料電池の冷却組立体。 ■ 前記ｗｉ６プレートの＠１嵌面に多数の反応ガス壽
１ｍえていることを特徴とする特許請求の範囲１１５項
記載の燃料電池の冷却組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US32125581A | 1981-11-13 | 1981-11-13 | |
| US321255 | 1989-03-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893172A true JPS5893172A (ja) | 1983-06-02 |
| JPS6323619B2 JPS6323619B2 (ja) | 1988-05-17 |
Family
ID=23249841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57196421A Granted JPS5893172A (ja) | 1981-11-13 | 1982-11-08 | 燃料電池の冷却組立体 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0080129B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5893172A (ja) |
| BR (1) | BR8206606A (ja) |
| CA (1) | CA1181391A (ja) |
| DE (1) | DE3274929D1 (ja) |
| MX (1) | MX153991A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4664988A (en) * | 1984-04-06 | 1987-05-12 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell electrode substrate incorporating separator as an intercooler and process for preparation thereof |
| US5252410A (en) * | 1991-09-13 | 1993-10-12 | Ballard Power Systems Inc. | Lightweight fuel cell membrane electrode assembly with integral reactant flow passages |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3589942A (en) * | 1966-12-22 | 1971-06-29 | Cons Natural Gas Svc | Bipolar collector plates |
| US3515593A (en) * | 1968-02-19 | 1970-06-02 | United Aircraft Corp | Fuel cell with electrically conductive bonding means |
| US3801374A (en) * | 1969-01-08 | 1974-04-02 | United Aircraft Corp | Graphite and vinylidene fluoride structures for fuel cells |
| US4115627A (en) * | 1977-08-15 | 1978-09-19 | United Technologies Corporation | Electrochemical cell comprising a ribbed electrode substrate |
| US4192906A (en) * | 1978-07-10 | 1980-03-11 | Energy Research Corporation | Electrochemical cell operation and system |
| US4233369A (en) * | 1979-10-29 | 1980-11-11 | United Technologies Corporation | Fuel cell cooler assembly and edge seal means therefor |
| US4292379A (en) * | 1980-04-28 | 1981-09-29 | Westinghouse Electric Corp. | Variable area fuel cell process channels |
| US4301222A (en) * | 1980-08-25 | 1981-11-17 | United Technologies Corporation | Separator plate for electrochemical cells |
-
1982
- 1982-10-15 CA CA000413589A patent/CA1181391A/en not_active Expired
- 1982-11-08 JP JP57196421A patent/JPS5893172A/ja active Granted
- 1982-11-10 MX MX195122A patent/MX153991A/es unknown
- 1982-11-12 DE DE8282110458T patent/DE3274929D1/de not_active Expired
- 1982-11-12 EP EP82110458A patent/EP0080129B1/en not_active Expired
- 1982-11-12 BR BR8206606A patent/BR8206606A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX153991A (es) | 1987-03-18 |
| BR8206606A (pt) | 1983-10-04 |
| JPS6323619B2 (ja) | 1988-05-17 |
| DE3274929D1 (en) | 1987-02-05 |
| EP0080129B1 (en) | 1986-12-30 |
| EP0080129A1 (en) | 1983-06-01 |
| CA1181391A (en) | 1985-01-22 |
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