JPS60241663A - 燃料電池保護装置 - Google Patents
燃料電池保護装置Info
- Publication number
- JPS60241663A JPS60241663A JP59099205A JP9920584A JPS60241663A JP S60241663 A JPS60241663 A JP S60241663A JP 59099205 A JP59099205 A JP 59099205A JP 9920584 A JP9920584 A JP 9920584A JP S60241663 A JPS60241663 A JP S60241663A
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- JP
- Japan
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- fuel
- inert gas
- air
- electrode
- housing
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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
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04104—Regulation of differential pressures
-
- 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
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04228—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during shut-down
-
- H—ELECTRICITY
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- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
- 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
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/043—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
- H01M8/04303—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during shut-down
-
- 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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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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】
〔発明の技術分野〕
この発明は例えば非常停止時等に電池内に不活性ガスを
供給して電池を保護する燃料電池保護装置に関するもの
である。
供給して電池を保護する燃料電池保護装置に関するもの
である。
第１図は例えば特開１１８５６−１１４２８５号公報Ｉ
ζ示された従来の燃料電池保護装置を概略的に示した図
であり、図において、（１）は燃料極、（２）は空気極
、（３）は燃料極（１）、空気極（２）および電解質（
図示せず）から構成される電池、（４）は電池（３）を
収納すると共に電池（３）を保護する不活性ガスが充満
される筐体、（５）は不活性ガス流路、（６）は燃料流
路、（７）は空気流路、（８）〜ＯＧはそれぞれ筐体（
４）、燃料極（１）、空気極（２）への不活性ガス、燃
料、空気の供給弁、Ｏ１ｌ〜＋１３＋はそれぞれ不活性
ガス、燃料、空気の調圧弁、ｆ１４）〜αＱはそれぞれ
不活性ガス、燃料、空気の排出弁、ｔｌη、 ｕ８１は
燃料極（１）、空気極（２）に別置供給源（図示せず）
からの不活性ガスの供給路、ＵＳ 、 （２Ｇはそれぞ
れ供給路１１？＋ 、 ａ（至）に設けられた不活性ガ
スの供給弁、（２）、■はそれぞれ供給路１９９口（至
）に設けられた不活性ガスの調圧弁である。
ζ示された従来の燃料電池保護装置を概略的に示した図
であり、図において、（１）は燃料極、（２）は空気極
、（３）は燃料極（１）、空気極（２）および電解質（
図示せず）から構成される電池、（４）は電池（３）を
収納すると共に電池（３）を保護する不活性ガスが充満
される筐体、（５）は不活性ガス流路、（６）は燃料流
路、（７）は空気流路、（８）〜ＯＧはそれぞれ筐体（
４）、燃料極（１）、空気極（２）への不活性ガス、燃
料、空気の供給弁、Ｏ１ｌ〜＋１３＋はそれぞれ不活性
ガス、燃料、空気の調圧弁、ｆ１４）〜αＱはそれぞれ
不活性ガス、燃料、空気の排出弁、ｔｌη、 ｕ８１は
燃料極（１）、空気極（２）に別置供給源（図示せず）
からの不活性ガスの供給路、ＵＳ 、 （２Ｇはそれぞ
れ供給路１１？＋ 、 ａ（至）に設けられた不活性ガ
スの供給弁、（２）、■はそれぞれ供給路１９９口（至
）に設けられた不活性ガスの調圧弁である。
次に動作について説明する。通常の運転時には燃料極（
１）を流れる燃料、例えば水素と空気極（２）を流れる
空気中の酸素とが電気化学的反応を起こして電気を発生
させる。その際発電効率を高めるために、調圧弁ＩＬＩ
Ｄ ｅ ’１３によって電池（３）は例えば３．５に６
１／ｃｊ程度の圧力に保たれる。またガスクロス現象を
防ぐために、空気の圧力が燃料の圧力より少し高くなる
ように差圧制御（図示せず）が行なわれる。更に電池（
３）の保護のために筐体（４）は例えば３．５に＆’／
ｄ程度の圧力の窒素などの不活性ガスで満たされている
。燃料電池を停止させるには、差圧制御を行ないながら
燃料と空気の供給を停止して供給弁（９）、Ｏ■を閉じ
る。このとき電池（３）には反応ガスが残っており、こ
れら残留ガスの消費に伴って圧力が低下し、電池（３）
の変形などにより特性劣化を生じるので、反応ガスのか
わりに不活性ガスを供給する必要がある。その後別置不
活性ガス供給源からの不活性ガスの供給弁ｕ９．■を開
いて調圧弁ｃｌｌＤ、Ｑ２Ｊによって電池（３）の圧力
を一定に保ちながら反応ガスのパージを行なう。しかし
これは通常停止の場合であって停止時間に長時間を要す
るので、非常停止のため１こは不十分である。非常停止
の場合には燃料の供給弁（９）、空気の供給弁ｆｉｌ）
を則しゃ断し、同時に不活性ガスの供給弁ｕｓ 、 ｍ
を開ける。そして不活性ガス流量を減らすために非常停
止指令からある時間後に排出弁０５１ 、 ｕ６１を閉
める。
１）を流れる燃料、例えば水素と空気極（２）を流れる
空気中の酸素とが電気化学的反応を起こして電気を発生
させる。その際発電効率を高めるために、調圧弁ＩＬＩ
Ｄ ｅ ’１３によって電池（３）は例えば３．５に６
１／ｃｊ程度の圧力に保たれる。またガスクロス現象を
防ぐために、空気の圧力が燃料の圧力より少し高くなる
ように差圧制御（図示せず）が行なわれる。更に電池（
３）の保護のために筐体（４）は例えば３．５に＆’／
ｄ程度の圧力の窒素などの不活性ガスで満たされている
。燃料電池を停止させるには、差圧制御を行ないながら
燃料と空気の供給を停止して供給弁（９）、Ｏ■を閉じ
る。このとき電池（３）には反応ガスが残っており、こ
れら残留ガスの消費に伴って圧力が低下し、電池（３）
の変形などにより特性劣化を生じるので、反応ガスのか
わりに不活性ガスを供給する必要がある。その後別置不
活性ガス供給源からの不活性ガスの供給弁ｕ９．■を開
いて調圧弁ｃｌｌＤ、Ｑ２Ｊによって電池（３）の圧力
を一定に保ちながら反応ガスのパージを行なう。しかし
これは通常停止の場合であって停止時間に長時間を要す
るので、非常停止のため１こは不十分である。非常停止
の場合には燃料の供給弁（９）、空気の供給弁ｆｉｌ）
を則しゃ断し、同時に不活性ガスの供給弁ｕｓ 、 ｍ
を開ける。そして不活性ガス流量を減らすために非常停
止指令からある時間後に排出弁０５１ 、 ｕ６１を閉
める。
従来の燃料電池保護装置は以上のように構成されている
ので停止させるたびに別置供給源から多量の不活性ガス
供給を行なわなければならず、またパージの際の差圧を
制御するために燃料極（１）及び空気極（２）に調圧弁
（２）、■を新たに備えなければならない。しかし不活
性ガスによるパージを行なう以前１ここれら調圧弁（２
）、■をあらかじめの操作することは困難であり、その
ために調圧弁の）、■を備えたとしてもパージ開始後し
ばらくの時間は差圧を正常に維持することはできない。
ので停止させるたびに別置供給源から多量の不活性ガス
供給を行なわなければならず、またパージの際の差圧を
制御するために燃料極（１）及び空気極（２）に調圧弁
（２）、■を新たに備えなければならない。しかし不活
性ガスによるパージを行なう以前１ここれら調圧弁（２
）、■をあらかじめの操作することは困難であり、その
ために調圧弁の）、■を備えたとしてもパージ開始後し
ばらくの時間は差圧を正常に維持することはできない。
また、制御電源そう失の事故が発生した場合には調圧弁
Ｑ１）。
Ｑ１）。
■の操作が不可能となるなどの欠点があった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、燃料及び空気の供給がしゃ断され
ているとき、電池を保護するための不活性ガスを燃料極
及び空気極に供給弁を設けることにより、別置の不活性
ガス供給源やそれに付随した不活性ガスの調圧弁を必要
とせず、電池を保護することができる燃料電池保護装置
を提供するものである。
めになされたもので、燃料及び空気の供給がしゃ断され
ているとき、電池を保護するための不活性ガスを燃料極
及び空気極に供給弁を設けることにより、別置の不活性
ガス供給源やそれに付随した不活性ガスの調圧弁を必要
とせず、電池を保護することができる燃料電池保護装置
を提供するものである。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図において、（１）〜（１［９は上述した従来装置の構
成と同様のものである。（ハ）は筐体（４）内の不活性
ガスを燃料極（１）へ導く不活性ガス流路、（至）は筐
体＋４）内の不活性ガスを空気極（２）へ導く不活性ガ
ス流路、凶、（２）はそれぞれ不活性ガス流路器、 ｆ
２４１に取り付けられ、燃料、空気の供給がしゃ断され
たとき、筐体（４）内の不活性ガスを供給する供給弁で
ある。
図において、（１）〜（１［９は上述した従来装置の構
成と同様のものである。（ハ）は筐体（４）内の不活性
ガスを燃料極（１）へ導く不活性ガス流路、（至）は筐
体＋４）内の不活性ガスを空気極（２）へ導く不活性ガ
ス流路、凶、（２）はそれぞれ不活性ガス流路器、 ｆ
２４１に取り付けられ、燃料、空気の供給がしゃ断され
たとき、筐体（４）内の不活性ガスを供給する供給弁で
ある。
この発明の動作について説明する。通常運転時の動作は
従来の場合と同様である。非常時等の停止時、燃料及び
空気の供給弁＋９） 、 ＧＧを閉じてこれらを即しゃ
断する。このとキ筐体（４）への不活性ガス供給弁（８
）は開いたままである。それと同時に、筐体（４）内の
不活性ガスを燃料極（１）及び空気極（２）への供給す
る供給弁□□□、■を開ける。通常運転時のガス圧は筐
体（４）、空気極（２）、燃料極（１）の順に高くなる
ようＩこ制御されているので、不活性ガスの供給弁■、
ｃ１６１を開けると筐体（４）内の不活性ガスが燃料極
（１）、空気極（２）へ流れることになる。その際、筐
体（４）の容積は燃料極（１）及び空気極（２）の容積
に比べてはるかに大きいので圧力の変化はほとんど吸収
されることになり、燃料極（１）と空気極（２）の圧力
は筐体（４）の圧力と自動的に等しくなる。よって差圧
の異常を防ぐことができる。また筐体（４）への不活性
ガスの供給弁（８）は開いたままであるから反応ガスの
パージは確実１こ行なうことができる。パージのための
別置の不活性ガス供給源を必要としないことはもちろん
である。そしである一定時間後にこの供給弁（８）を閉
じれば不活性ガスの節約になる。この操作のときも筐体
１４＋の容量の大きさによって差圧異常は避けられる。
従来の場合と同様である。非常時等の停止時、燃料及び
空気の供給弁＋９） 、 ＧＧを閉じてこれらを即しゃ
断する。このとキ筐体（４）への不活性ガス供給弁（８
）は開いたままである。それと同時に、筐体（４）内の
不活性ガスを燃料極（１）及び空気極（２）への供給す
る供給弁□□□、■を開ける。通常運転時のガス圧は筐
体（４）、空気極（２）、燃料極（１）の順に高くなる
ようＩこ制御されているので、不活性ガスの供給弁■、
ｃ１６１を開けると筐体（４）内の不活性ガスが燃料極
（１）、空気極（２）へ流れることになる。その際、筐
体（４）の容積は燃料極（１）及び空気極（２）の容積
に比べてはるかに大きいので圧力の変化はほとんど吸収
されることになり、燃料極（１）と空気極（２）の圧力
は筐体（４）の圧力と自動的に等しくなる。よって差圧
の異常を防ぐことができる。また筐体（４）への不活性
ガスの供給弁（８）は開いたままであるから反応ガスの
パージは確実１こ行なうことができる。パージのための
別置の不活性ガス供給源を必要としないことはもちろん
である。そしである一定時間後にこの供給弁（８）を閉
じれば不活性ガスの節約になる。この操作のときも筐体
１４＋の容量の大きさによって差圧異常は避けられる。
更に、不活性ガスの供給弁＠、（至）を制御空気元圧を
落とした場合に機械的に開くようにしておけば、制御電
源そう失のときも機械的に上述の保護動作が行なえる。
落とした場合に機械的に開くようにしておけば、制御電
源そう失のときも機械的に上述の保護動作が行なえる。
なお、上記実施例では不活性ガス流路ｉ 、 ｔｘ４１
を筐体（４内に接続させたが、これは筐体（４）の入口
側及び出口側の不活性ガス流路；５）に接続させてもよ
い。また、パージを早く行なうために排出弁０勾を閉じ
ることや調圧弁０旧こよって筐体（４）の圧力を通常運
転時より高くすることも考えられる。
を筐体（４内に接続させたが、これは筐体（４）の入口
側及び出口側の不活性ガス流路；５）に接続させてもよ
い。また、パージを早く行なうために排出弁０勾を閉じ
ることや調圧弁０旧こよって筐体（４）の圧力を通常運
転時より高くすることも考えられる。
また、上記実施例では燃料電池を停止させる場合につい
て述べたが、燃料電池を起動させる場合にもこの発明を
適用することができ上記実施例と同様の効果が期待でき
る。
て述べたが、燃料電池を起動させる場合にもこの発明を
適用することができ上記実施例と同様の効果が期待でき
る。
この発明は以上説明した通り、燃料及び空気の供給がし
ゃ断されているとき、電池を保護するための不活性ガス
を燃料極及び空気極に供給する供給弁を設けたことによ
り、別置の不活性ガス供給源やそれに付随した不活性ガ
スの調圧弁を必要とせず、電池保護することができる燃
料電池保護装置を得ることができる。
ゃ断されているとき、電池を保護するための不活性ガス
を燃料極及び空気極に供給する供給弁を設けたことによ
り、別置の不活性ガス供給源やそれに付随した不活性ガ
スの調圧弁を必要とせず、電池保護することができる燃
料電池保護装置を得ることができる。
第１図は従来の燃料電池保護装置を示す系統図、第２図
はこの発明の一実施例による燃料電池保護装置を示す系
統図である。 図において、（１）は燃料極、（２）は空気極、（３）
は電池、（４）は筐体、（ハ）、（至）は供給弁である
。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄
はこの発明の一実施例による燃料電池保護装置を示す系
統図である。 図において、（１）は燃料極、（２）は空気極、（３）
は電池、（４）は筐体、（ハ）、（至）は供給弁である
。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄
Claims (1)
- 燃料が供給される燃料極と空気が供給される空気極とか
ら構成される電池を収納する筐体を有し、その筐体内に
充満される不活性ガスにより上記電池を保護する燃料電
池保護装置において、上記燃料及び空気の供給がしゃ断
されているとき、上記不活性ガスを上記燃料極及び空気
極に供給する供給弁を備えたことを特徴とする燃料電池
保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099205A JPS60241663A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 燃料電池保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099205A JPS60241663A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 燃料電池保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60241663A true JPS60241663A (ja) | 1985-11-30 |
Family
ID=14241144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59099205A Pending JPS60241663A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 燃料電池保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60241663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63170864A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | 保護装置付燃料電池 |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP59099205A patent/JPS60241663A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63170864A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | 保護装置付燃料電池 |
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