JPS5946769A - 空冷式燃料電池 - Google Patents
空冷式燃料電池Info
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- JPS5946769A JPS5946769A JP57157133A JP15713382A JPS5946769A JP S5946769 A JPS5946769 A JP S5946769A JP 57157133 A JP57157133 A JP 57157133A JP 15713382 A JP15713382 A JP 15713382A JP S5946769 A JPS5946769 A JP S5946769A
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- JP
- Japan
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- air
- manifold
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- cooling
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- 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
-
- 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
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- 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
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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
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
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-
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- 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
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- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
- H01M8/2485—Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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
本発明は空冷式燃料電池特に冷却空気を反応空気と分離
供給する方式の燃料電池に関するものである。
供給する方式の燃料電池に関するものである。
背景技術
燃料電池の冷却用空気の供給方法は、反応用空気と共に
同一・マニホルドに送り、反応空気はガス分離板の通路
へ、冷却空気は冷却板の通路へ夫々導入する方法と、反
応空気とは分離して冷ム１１荒気専用マニホルドへ供給
する方法とがある。
同一・マニホルドに送り、反応空気はガス分離板の通路
へ、冷却空気は冷却板の通路へ夫々導入する方法と、反
応空気とは分離して冷ム１１荒気専用マニホルドへ供給
する方法とがある。
前者は各通路のパターンが筒印、であるという利点があ
るが、反応空気と冷却空気は分離していないので個々に
必要とされる空気′ｇｋ、を送ることが不可能であり、
電池反応と電池温度とのバランスがくずれることになり
電池特性上好ましくない。
るが、反応空気と冷却空気は分離していないので個々に
必要とされる空気′ｇｋ、を送ることが不可能であり、
電池反応と電池温度とのバランスがくずれることになり
電池特性上好ましくない。
一方後者は第１図、第２図のようガスタック（イ）とマ
ニホルド（ロ）を用いて冷却空気と、反応空気を分離供
給するが、冷却空気通路及び反応カス（空気及び水素）
通路のパターンが複雑となって反応ガス分離板及び冷却
板の作成がむつかしいと共に流通抵抗が太きくなって大
容量のブロワを必゛要とするなどの［、Ｉ Ｎ点があっ
た。
ニホルド（ロ）を用いて冷却空気と、反応空気を分離供
給するが、冷却空気通路及び反応カス（空気及び水素）
通路のパターンが複雑となって反応ガス分離板及び冷却
板の作成がむつかしいと共に流通抵抗が太きくなって大
容量のブロワを必゛要とするなどの［、Ｉ Ｎ点があっ
た。
発明の開示
本発明は冷却空気と反応空気を共通に供給する方式のス
タックにわずかの改良を加えることにより、冷却空気と
反応空気とを分離供給できるようにしたもので、その特
徴とする所は、電池スタックに介在する各冷却板を、ス
タックの少くとも空気導入面よυ突設して前記スタック
に取付けた反応閉気用マニホルドの窓口に気密的に装着
し、前記各２部に冷却板の空気通路を露出させ石と共に
前記反応空気用マニホルド上に冷却空気用マニホルドを
取付けだ点にある。
タックにわずかの改良を加えることにより、冷却空気と
反応空気とを分離供給できるようにしたもので、その特
徴とする所は、電池スタックに介在する各冷却板を、ス
タックの少くとも空気導入面よυ突設して前記スタック
に取付けた反応閉気用マニホルドの窓口に気密的に装着
し、前記各２部に冷却板の空気通路を露出させ石と共に
前記反応空気用マニホルド上に冷却空気用マニホルドを
取付けだ点にある。
又反応空気用マニホルドの一側面には、各冷／’ｉｌｌ
板間のユニットスタックに対応する連通口を穿設すると
共にこれら連通口を覆う補助マニホルドを取付けてもよ
い。
板間のユニットスタックに対応する連通口を穿設すると
共にこれら連通口を覆う補助マニホルドを取付けてもよ
い。
更に冷却板が突設し、ない空気導出面には、反応空気及
び冷却空気の共通マニホルドを数句けて（１１を成の簡
単化を図ることも可能である。
び冷却空気の共通マニホルドを数句けて（１１を成の簡
単化を図ることも可能である。
実施例
本発明の実施例を第３図乃至第５図について説明する。
電池スタック＋１１は周知のように、陰陽ガス１板間に
屯解質マトリックスを介挿した単位セル（２）と、両面
に互に交錯する方向に各反応ガス通路を配列した炭素質
ガス分離板（３）とを交互に多数積重し、４〜５単位セ
ル毎１ｃ空気通路（４）を有する炭素質冷却板（５）を
介在さぜ、上下端板＋６１ｆ６１間で締付けて構成され
る。
屯解質マトリックスを介挿した単位セル（２）と、両面
に互に交錯する方向に各反応ガス通路を配列した炭素質
ガス分離板（３）とを交互に多数積重し、４〜５単位セ
ル毎１ｃ空気通路（４）を有する炭素質冷却板（５）を
介在さぜ、上下端板＋６１ｆ６１間で締付けて構成され
る。
本発明の冷却板（５）は第４図に示すようにスタック＋
１１の空気流通面より夫々突設し、これら各突設部（５
）（５）をスタック（１）に取付けた反応空気用の各マ
ニホルド（７）の窓口（７“）に気密的に装着し、情態
Ｅｌ（７’）に冷ノ」１板（５）の空気通路（４）を露
出させている。こり。
１１の空気流通面より夫々突設し、これら各突設部（５
）（５）をスタック（１）に取付けた反応空気用の各マ
ニホルド（７）の窓口（７“）に気密的に装着し、情態
Ｅｌ（７’）に冷ノ」１板（５）の空気通路（４）を露
出させている。こり。
ら空気通路（４）を覆うように、反応空気用マニホルド
＋７１ ｆ７＋上に冷却空気用の各マニホルド（８１＋
８１を取付ける。
＋７１ ｆ７＋上に冷却空気用の各マニホルド（８１＋
８１を取付ける。
反応空気用の各マニホルド＋７１＋７１の一側面には、
各冷却板間のユニットスタック（１１）に対応して夫々
連伯口（９）を穿設すると共にこれら連」（ｎ口（９）
を覆うように補助マニホルドＩｆ））を取付けている。
各冷却板間のユニットスタック（１１）に対応して夫々
連伯口（９）を穿設すると共にこれら連」（ｎ口（９）
を覆うように補助マニホルドＩｆ））を取付けている。
尚スタック（１）の水素流通面には従来と同様反応水素
用の各マニホルドｔｌｌｌ［川が取付けられる。
用の各マニホルドｔｌｌｌ［川が取付けられる。
冷却空気は冷却空気導入用マニホルド（８）に導入され
て、反応空気用マニホルド（７）の各窓口（７）に露出
する各冷却板（５）の空気通路（４）を通シスタックｆ
ｌ）を冷却して後冷却空気導出用マニホルド（８）を経
て外部に排出される。との昇温（約１８０℃）した排出
空気は熱交換器で冷却（約１５０℃）され再び前記の如
き冷却空気経路を通って循環する。かくて送風空気量の
調節によりスタックの温度を電池作動温度（１８０〜１
９０℃）に維持する。
て、反応空気用マニホルド（７）の各窓口（７）に露出
する各冷却板（５）の空気通路（４）を通シスタックｆ
ｌ）を冷却して後冷却空気導出用マニホルド（８）を経
て外部に排出される。との昇温（約１８０℃）した排出
空気は熱交換器で冷却（約１５０℃）され再び前記の如
き冷却空気経路を通って循環する。かくて送風空気量の
調節によりスタックの温度を電池作動温度（１８０〜１
９０℃）に維持する。
一方反応空気は、補助マニホルド（１０）に導入され各
連通口（９）を経て、反応空気導入用マニホルド（７）
に入り、冷却板（５）間にユニットスタックｆｉｌを構
成するガス分離板（２１の反応空気通路を通り、ついで
前記とは逆に反応空気導出用マニホルド（７）一連通口
（９）−補助マニホルド（１０）を経て排出さｉＬる。
連通口（９）を経て、反応空気導入用マニホルド（７）
に入り、冷却板（５）間にユニットスタックｆｉｌを構
成するガス分離板（２１の反応空気通路を通り、ついで
前記とは逆に反応空気導出用マニホルド（７）一連通口
（９）−補助マニホルド（１０）を経て排出さｉＬる。
この反応空気は、電池反応に必要な１５０℃程度の温度
で供給する必要があるので、前記の冷却空気の排出流を
一部利用してもよいし、反応空気の排出流との間で熱交
換して予熱供給してもよい。
で供給する必要があるので、前記の冷却空気の排出流を
一部利用してもよいし、反応空気の排出流との間で熱交
換して予熱供給してもよい。
燃料改質器から供給される反応水素は、通常方式と同様
水素導入用マニホルド（１１）を経てブＪス分離板（２
）の水素通路を通り、反応空気との間で電池反応にあず
かる。
水素導入用マニホルド（１１）を経てブＪス分離板（２
）の水素通路を通り、反応空気との間で電池反応にあず
かる。
以上の実１１］１例は冷却板＋ｆｉ＋の空気導入坤１及
び導出側をスタック（１）より突設した場合を示したが
、第６図及び第７図の他実施例は、冷却空気の導入側は
前記実施例と同一−Ｆｉｌ成であるが、導出側は冷却板
（６）を突出さぜることなく、通常の如く共通のマニホ
ルド（１２）を取付は冷却空気と反応空気はスタン１人
されて前記実施例と同様に夫々の送風空気ＩＡの調節が
可能であり、導出側は同一のマニホルド毛：通して排気
されるのでこの部分の４″が成が簡単化される。又冷却
空気政は反応空気暇に比し著しく多いため、反応空気の
導出側は減圧となって反応空気を引っばる状態となり、
反応空気の流れが円滑になるという利点がある。
び導出側をスタック（１）より突設した場合を示したが
、第６図及び第７図の他実施例は、冷却空気の導入側は
前記実施例と同一−Ｆｉｌ成であるが、導出側は冷却板
（６）を突出さぜることなく、通常の如く共通のマニホ
ルド（１２）を取付は冷却空気と反応空気はスタン１人
されて前記実施例と同様に夫々の送風空気ＩＡの調節が
可能であり、導出側は同一のマニホルド毛：通して排気
されるのでこの部分の４″が成が簡単化される。又冷却
空気政は反応空気暇に比し著しく多いため、反応空気の
導出側は減圧となって反応空気を引っばる状態となり、
反応空気の流れが円滑になるという利点がある。
効果
本発明によれば、電池スタックの同一面に冷却空気用及
び反応空気用の各通路が開口する通常のスタックを利用
し、このスタックに介在する各冷却板より突設した部分
を反応空気用マニホＡ・ドの窓口に気密的Ｋｍ着してこ
の窓口に露出する冷却空気通路を覆うよう反応空気用マ
ニホルド上に冷却空気用マニホルドを取付けることによ
り、冷却空気と反応空気を分離供給するものであるから
、従来の分離供給方式に比し各空気通路のノ（ターンが
極めて単純であり且ガス分離板及び冷却板の作成が簡単
化さｉすると共に各空気の流通が円滑化されてプロワの
能力も小さくてすむなどの利点がある。
び反応空気用の各通路が開口する通常のスタックを利用
し、このスタックに介在する各冷却板より突設した部分
を反応空気用マニホＡ・ドの窓口に気密的Ｋｍ着してこ
の窓口に露出する冷却空気通路を覆うよう反応空気用マ
ニホルド上に冷却空気用マニホルドを取付けることによ
り、冷却空気と反応空気を分離供給するものであるから
、従来の分離供給方式に比し各空気通路のノ（ターンが
極めて単純であり且ガス分離板及び冷却板の作成が簡単
化さｉすると共に各空気の流通が円滑化されてプロワの
能力も小さくてすむなどの利点がある。
第１図及び小２図はいずれも従来の分離式冷却空気経路
を有する電池の平面図、第３図乃至第５図は本発明燃料
電池を示し、第３図は同一りの斜・石面、第４図は電池
スタックの斜面図、第５図は一部分解斜面図であふ。 又第６図及び第７図は本発明の他実施例を示し、第６図
は一部分解斜面図、第７図は電池スタックの斜面図であ
る。 ｉｌｌ・・・電池スタック、ｆｌ’ｌ・・・ユニットス
タック、（２）・・・単位セル、（３）・・・ガス分ｈ
ｌＬ板、（４）・・・冷却空気通路、（５）・・・冷却
板、（７）・・・反応空気用マニホルド、（７）・・・
窓口、（８）・・・冷却空気用マニホルド、（９）・・
・連通口、（１０）・・・反応空気用補助マニホルド、
（１１）・・・反応水素用マニホルド、（１り・・・導
出側共通マニホルド。 出願人 三洋電機株式会社 ′ □
を有する電池の平面図、第３図乃至第５図は本発明燃料
電池を示し、第３図は同一りの斜・石面、第４図は電池
スタックの斜面図、第５図は一部分解斜面図であふ。 又第６図及び第７図は本発明の他実施例を示し、第６図
は一部分解斜面図、第７図は電池スタックの斜面図であ
る。 ｉｌｌ・・・電池スタック、ｆｌ’ｌ・・・ユニットス
タック、（２）・・・単位セル、（３）・・・ガス分ｈ
ｌＬ板、（４）・・・冷却空気通路、（５）・・・冷却
板、（７）・・・反応空気用マニホルド、（７）・・・
窓口、（８）・・・冷却空気用マニホルド、（９）・・
・連通口、（１０）・・・反応空気用補助マニホルド、
（１１）・・・反応水素用マニホルド、（１り・・・導
出側共通マニホルド。 出願人 三洋電機株式会社 ′ □
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 電池スタックに介在する各冷却板をスタックの少く
とも空気導入面より突設して前記スタックに取付けた反
応空気用マニホルドの窓口に気密的に装着し、前記各窓
口に冷却板の空気通路を露さ 出せると共に前記反応空気用マニホルド上に冷却空気用
マニホルドを取付けたことを特徴とする空冷式燃料電池
。 ■ 前記反応空気用マニホルドの一側面には、各冷却板
間のユニットスタックに対応して連通口を穿設すると共
にこれら連通口を覆う補助マニホルドを取付けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空冷式燃料電池
。 ■ 前記冷却板が空気導入及び導出面より夫々穿設され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは
第２項記載の空冷式燃料電池。 ■ 前記冷却板が突設しない空気導出面には、反応空気
及び冷却空気の共通マニホルドを取付けたことを特徴と
する特許請求の範囲第１頃もしくは第２項記載の空冷式
燃料電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57157133A JPS5946769A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | 空冷式燃料電池 |
| US06/528,443 US4508793A (en) | 1982-09-08 | 1983-09-01 | Air-cooled fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57157133A JPS5946769A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | 空冷式燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5946769A true JPS5946769A (ja) | 1984-03-16 |
| JPS6323621B2 JPS6323621B2 (ja) | 1988-05-17 |
Family
ID=15642920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57157133A Granted JPS5946769A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | 空冷式燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946769A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007509482A (ja) * | 2003-10-23 | 2007-04-12 | ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー | 容易に隔離した特大サイズの燃料電池スタック冷却プレート |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03115819U (ja) * | 1990-03-14 | 1991-12-02 |
-
1982
- 1982-09-08 JP JP57157133A patent/JPS5946769A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007509482A (ja) * | 2003-10-23 | 2007-04-12 | ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー | 容易に隔離した特大サイズの燃料電池スタック冷却プレート |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6323621B2 (ja) | 1988-05-17 |
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