JPS6030068B2 - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS6030068B2 JPS6030068B2 JP54037091A JP3709179A JPS6030068B2 JP S6030068 B2 JPS6030068 B2 JP S6030068B2 JP 54037091 A JP54037091 A JP 54037091A JP 3709179 A JP3709179 A JP 3709179A JP S6030068 B2 JPS6030068 B2 JP S6030068B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- electrode
- fuel cell
- separator
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- Y02E60/50—Fuel cells
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃料電池に係り、とくに燃料電池内で発生す
る熱を効果的に除去するための構造に関する。
る熱を効果的に除去するための構造に関する。
一般に、燃料電池は燃料と酸化剤との電気化学的反応に
よって効率よく電気ェネルギを取り出す装置である。
よって効率よく電気ェネルギを取り出す装置である。
この燃料電池では反応や集電の過程等における損失によ
り電池内で熱が発生するが、実際規模の出力を有する燃
料電池を得るために、燃料極及びその背面の燃料室、酸
化剤極及びその背面の配化剤室、これらの電極の間にあ
る電解液室から成る単電池を多数積層した積層電池とし
て構成されているので、発熱が集積しやすく、このため
電池内が高温になり過ぎると空気中の炭酸ガスの影響を
受けて空気極（酸化剤として空気を用いた場合の酸化剤
極）の寿命短縮を招くおそれがある。従来、上述の如き
積層電池内の発生熱を除去するためには、前記単電池に
冷媒室を更に付け加えて、そこにポンプで冷煤を流した
り、電解液を循環させる方法や、積層電池の表面をブロ
ワ等で冷却する方法がとられている。
り電池内で熱が発生するが、実際規模の出力を有する燃
料電池を得るために、燃料極及びその背面の燃料室、酸
化剤極及びその背面の配化剤室、これらの電極の間にあ
る電解液室から成る単電池を多数積層した積層電池とし
て構成されているので、発熱が集積しやすく、このため
電池内が高温になり過ぎると空気中の炭酸ガスの影響を
受けて空気極（酸化剤として空気を用いた場合の酸化剤
極）の寿命短縮を招くおそれがある。従来、上述の如き
積層電池内の発生熱を除去するためには、前記単電池に
冷媒室を更に付け加えて、そこにポンプで冷煤を流した
り、電解液を循環させる方法や、積層電池の表面をブロ
ワ等で冷却する方法がとられている。
しかし、前者はポンプを使うことによる補機電力の増大
、特に冷煤を流す場合は冷煤室を設けることによる積層
電池の容積、重量の増大を招き、後者は放熱効果の点で
の問題及び空気室（酸化剤として空気を用いた場合の酸
化剤室）に過剰の空気を供給した場合、空気極からの水
除去が大となり、反応によって生成する水分量と空気に
よって除去する水分量のバランスをとることが難かしい
欠点を有している。本発明は、それらの欠点を解決する
ためになされたもので、電池内で発生する熱を効果的に
除去することが可能な燃料電池を提供することを目的と
する。以下、本発明に係る燃料電池の実施例を図面に従
って説明する。
、特に冷煤を流す場合は冷煤室を設けることによる積層
電池の容積、重量の増大を招き、後者は放熱効果の点で
の問題及び空気室（酸化剤として空気を用いた場合の酸
化剤室）に過剰の空気を供給した場合、空気極からの水
除去が大となり、反応によって生成する水分量と空気に
よって除去する水分量のバランスをとることが難かしい
欠点を有している。本発明は、それらの欠点を解決する
ためになされたもので、電池内で発生する熱を効果的に
除去することが可能な燃料電池を提供することを目的と
する。以下、本発明に係る燃料電池の実施例を図面に従
って説明する。
第１図は本発明の第１実施例であって静止形ヒドラジン
空気燃料電池に適用した場合の単電池構造を示す。
空気燃料電池に適用した場合の単電池構造を示す。
この図において、単電池は、空気極１と燃料極（ヒドラ
ジン極）２との間に電解液室３を介在させ、空気極１の
背面に空気室４を、燃料極２の背面にヒドラジンと電解
液の混合水溶液が入った燃料室６を夫々設けた構成であ
る。前記空気室４内には一部が空気極１に接しているセ
パレ−夕５を設けて、セパレー夕５で分離した空気極１
に面した空間Ａには反応に必要な空気を、その背面の空
間Ｂには冷却に必要な空気を流せるようになつている。
上記第１実施例によれば、空気室４内をセバレータ５で
分離して冷却に必要な空気流量を反応空気の量と別個に
調節できるようにしたから、反応によって生成する水分
量と空気によって除去する水分量との水バランスに直接
関係なく冷却用空気流量を設定でき、充分な冷却が可能
である。
ジン極）２との間に電解液室３を介在させ、空気極１の
背面に空気室４を、燃料極２の背面にヒドラジンと電解
液の混合水溶液が入った燃料室６を夫々設けた構成であ
る。前記空気室４内には一部が空気極１に接しているセ
パレ−夕５を設けて、セパレー夕５で分離した空気極１
に面した空間Ａには反応に必要な空気を、その背面の空
間Ｂには冷却に必要な空気を流せるようになつている。
上記第１実施例によれば、空気室４内をセバレータ５で
分離して冷却に必要な空気流量を反応空気の量と別個に
調節できるようにしたから、反応によって生成する水分
量と空気によって除去する水分量との水バランスに直接
関係なく冷却用空気流量を設定でき、充分な冷却が可能
である。
第２図及び第３図は本発明の第２実施例であって、隣合
う単電池の空気室を共通にした構造を有する静止形ヒド
ラジン空気燃料電池に適用した場合の電池構造を示す。
これらの図において、単電池７は、空気極１と燃料極（
ヒドラジン極）２との間に電解液室３を介在させ、燃料
極２の背面に燃料室６を設け、さらに隣りの単電池の空
気極１との間に共通の空気室４を形成した構成である。
その空気室４内には２枚のセパレ−夕５が突合わせ状態
で並設されており、それらのセパレータ５で囲まれた中
央部にできる空間Ｃに冷却用の空気を流し、セパレータ
５と空気極１との間の空間Ｄに反応に必要な空気を流す
ようになっている。すなわち、第３図に具体的に示すよ
うに、セパレー夕５は横方向に反応用空気取入れ□１０
を形成する長さだけ単電池７の側面より突出しており、
ダクト８により冷却用空気取入口９と分離されている。
これにより、反応用空気を図中実線で示すように、また
冷却用空気を図中１点鎖線で示すように、夫々独立して
供給することができる。上記第２実施例において、セパ
レータ５は空気極１１こ一部が接触しているため、空気
極１からセパレータ５への熱伝達は良好であり、冷却に
必要な空気流量を反応空気量に無関係に調整できるから
、セパレータ５の材料として金属を用い、空気との接触
面積を大きくするため波形などの構造をとれば、より一
層放熱効果を高めることが可能である。
う単電池の空気室を共通にした構造を有する静止形ヒド
ラジン空気燃料電池に適用した場合の電池構造を示す。
これらの図において、単電池７は、空気極１と燃料極（
ヒドラジン極）２との間に電解液室３を介在させ、燃料
極２の背面に燃料室６を設け、さらに隣りの単電池の空
気極１との間に共通の空気室４を形成した構成である。
その空気室４内には２枚のセパレ−夕５が突合わせ状態
で並設されており、それらのセパレータ５で囲まれた中
央部にできる空間Ｃに冷却用の空気を流し、セパレータ
５と空気極１との間の空間Ｄに反応に必要な空気を流す
ようになっている。すなわち、第３図に具体的に示すよ
うに、セパレー夕５は横方向に反応用空気取入れ□１０
を形成する長さだけ単電池７の側面より突出しており、
ダクト８により冷却用空気取入口９と分離されている。
これにより、反応用空気を図中実線で示すように、また
冷却用空気を図中１点鎖線で示すように、夫々独立して
供給することができる。上記第２実施例において、セパ
レータ５は空気極１１こ一部が接触しているため、空気
極１からセパレータ５への熱伝達は良好であり、冷却に
必要な空気流量を反応空気量に無関係に調整できるから
、セパレータ５の材料として金属を用い、空気との接触
面積を大きくするため波形などの構造をとれば、より一
層放熱効果を高めることが可能である。
また、電池の作動温度を高くする場合には除去する熱は
少なくてすむからセパレータ５の材料として樹脂等の絶
縁材料を用いてもよい。さらに、各単電池７を電気的に
直列接続する場合のように金属製のセパレータ５と空気
極１との電気的接触を避けたい場合は、セパレータ５の
空気極１側の面を例えばポリテトラフロロェチレン樹脂
で薄くコーティングすればそれ程熱伝達効果を低下させ
ることなく両者の絶縁が達成できる。上述したように、
本発明は容積、重量の増加を抑えて空気室内を分割する
だけの簡単な構造により、冷却に必要な空気流量を反応
空気の量と別個に調節できるから、反応によって生成す
る水分量と空気によって除去する水分量との水バランス
に直接関係なく、空気室内のセパレータの材質、形状の
選択と冷却用空気量の調節とにより熱バランスを保持さ
せるに充分な放熱効果を得ることができる点、優れた価
値を有するものである。
少なくてすむからセパレータ５の材料として樹脂等の絶
縁材料を用いてもよい。さらに、各単電池７を電気的に
直列接続する場合のように金属製のセパレータ５と空気
極１との電気的接触を避けたい場合は、セパレータ５の
空気極１側の面を例えばポリテトラフロロェチレン樹脂
で薄くコーティングすればそれ程熱伝達効果を低下させ
ることなく両者の絶縁が達成できる。上述したように、
本発明は容積、重量の増加を抑えて空気室内を分割する
だけの簡単な構造により、冷却に必要な空気流量を反応
空気の量と別個に調節できるから、反応によって生成す
る水分量と空気によって除去する水分量との水バランス
に直接関係なく、空気室内のセパレータの材質、形状の
選択と冷却用空気量の調節とにより熱バランスを保持さ
せるに充分な放熱効果を得ることができる点、優れた価
値を有するものである。
第１図は本発明に係る燃料電池の第１実施例であって単
電池を示す概略構成図、第２図は第２実施例であって空
気室を共有した隣合う単電池を示す概略構成図、第３図
は第２図の具体的構成を示す一部を断面とした斜視図で
ある。 １……空気極、２…・・・燃料極、３・・・・・・電解
液室、４・・・・・・空気室、５・・・・・・セパレー
タ、６・・・・・・燃料室、７・・・・・・単電池、８
…・・・ダクト、９・・・・・・冷却用空気取入口、１
０・・・・・・反応用空気取入れ□。 第１図第２図 第３図
電池を示す概略構成図、第２図は第２実施例であって空
気室を共有した隣合う単電池を示す概略構成図、第３図
は第２図の具体的構成を示す一部を断面とした斜視図で
ある。 １……空気極、２…・・・燃料極、３・・・・・・電解
液室、４・・・・・・空気室、５・・・・・・セパレー
タ、６・・・・・・燃料室、７・・・・・・単電池、８
…・・・ダクト、９・・・・・・冷却用空気取入口、１
０・・・・・・反応用空気取入れ□。 第１図第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃料極及びその背面に位置する燃料室と、空気極及
びその背面に位置する空気室と、前記燃料極と空気極と
の間にはさまれた電解液室とを備えた燃料電池において
、一部が前記空気極に接しているセパレータにより、前
記空気室を反応用空気が通過する空間と冷却用空気が通
過する空間とに分離する構造を有することを特徴とする
燃料電池。 ２ 前記セパレータが金属製材料から成ることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の燃料電池。 ３ 前記セパレータが絶縁材料から成ることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の燃料電池。 ４ 前記セパレータの表面を絶縁処理したことを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の燃料電池。 ５ 前記セパレータの空気極に面した表面を絶縁処理し
たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の燃料電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54037091A JPS6030068B2 (ja) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54037091A JPS6030068B2 (ja) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55130078A JPS55130078A (en) | 1980-10-08 |
| JPS6030068B2 true JPS6030068B2 (ja) | 1985-07-13 |
Family
ID=12487885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54037091A Expired JPS6030068B2 (ja) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030068B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0722036A (ja) * | 1993-07-01 | 1995-01-24 | Hitachi Ltd | 積層型燃料電池 |
| EP2675005A1 (en) | 2012-06-11 | 2013-12-18 | HTceramix S.A. | Gas distribution element for a fuel cell |
| EP2675006A1 (en) | 2012-06-11 | 2013-12-18 | HTceramix S.A. | Gas distribution element with a supporting layer |
-
1979
- 1979-03-30 JP JP54037091A patent/JPS6030068B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55130078A (en) | 1980-10-08 |
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