JPS6077366A - 積層形燃料電池 - Google Patents
積層形燃料電池Info
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- JPS6077366A JPS6077366A JP58188103A JP18810383A JPS6077366A JP S6077366 A JPS6077366 A JP S6077366A JP 58188103 A JP58188103 A JP 58188103A JP 18810383 A JP18810383 A JP 18810383A JP S6077366 A JPS6077366 A JP S6077366A
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- Japan
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- flow path
- gas
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- cooling fluid
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- 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
- H01M8/2418—Grouping by arranging unit cells in a plane
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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
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- 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
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- 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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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
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- 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
Landscapes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (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】
この究明は、単電池とカス分湛板金父互に仮数個槙層し
てなる集合電池勿飯数個並ｄして群電池を構成する槙層
形愈糾゛也池にＮし、狩に群′４池の構造配置に跣する
ものでるる〇〔健米技術〕 周知の通シ、燃料電池は対向して配置δれた燃料電極と
酸化剤電極の同に′電解質を床持した喝解買マトリック
ス？介在さ一Ｃ％惠２＋鴫慎および峻化剤一極にそれぞ
れ雇糾カスおよび眩化刑カスｒ供給して運転される一種
の発電装置である。
てなる集合電池勿飯数個並ｄして群電池を構成する槙層
形愈糾゛也池にＮし、狩に群′４池の構造配置に跣する
ものでるる〇〔健米技術〕 周知の通シ、燃料電池は対向して配置δれた燃料電極と
酸化剤電極の同に′電解質を床持した喝解買マトリック
ス？介在さ一Ｃ％惠２＋鴫慎および峻化剤一極にそれぞ
れ雇糾カスおよび眩化刑カスｒ供給して運転される一種
の発電装置である。
燃料電池には、■カルノーブイクルの制約かなく局い助
平が期待できる、■鴫池作動温度に近い比較的高温の有
効利用が容易なＪ完熱が得られる、■出力（ｉ−ｚえて
も助平Ｑまあまり変わらない、■負荷製動に対する応答
性に吃れているなどの利点があり、都市内もしくは都市
近郊に配′市用便電所の規模で分散配置する、あるいは
火力’ｒｌ＝電所の代替発電装置とするなどの利用形態
が考えられている。
平が期待できる、■鴫池作動温度に近い比較的高温の有
効利用が容易なＪ完熱が得られる、■出力（ｉ−ｚえて
も助平Ｑまあまり変わらない、■負荷製動に対する応答
性に吃れているなどの利点があり、都市内もしくは都市
近郊に配′市用便電所の規模で分散配置する、あるいは
火力’ｒｌ＝電所の代替発電装置とするなどの利用形態
が考えられている。
燃Ｐト蹴池は用いられる屯解質の種類によって、アルカ
リ形、リン酸形、溶融炭酸塩形などに分類されるが、こ
のうりリン酸形はオーは代と呼ばれ最も開発が進んでお
り、すでに実用規模で殻の試運転が行なわれている。
リ形、リン酸形、溶融炭酸塩形などに分類されるが、こ
のうりリン酸形はオーは代と呼ばれ最も開発が進んでお
り、すでに実用規模で殻の試運転が行なわれている。
燃料電池の基本構成単位μ単電池でるるか、［１５４池
の端子電圧は０．７Ｖ程度と小ざいため、申ぼ池ｔｅ、
士ないし以百セル拍層して染８屯池ｔ 目ｔ ＋戎する
。集合電池は電池の製造組立技術に関する構成単位とな
るが、実用規模ではさらに果８也池全仮数個並べて群電
池全構成する。
の端子電圧は０．７Ｖ程度と小ざいため、申ぼ池ｔｅ、
士ないし以百セル拍層して染８屯池ｔ 目ｔ ＋戎する
。集合電池は電池の製造組立技術に関する構成単位とな
るが、実用規模ではさらに果８也池全仮数個並べて群電
池全構成する。
群電池は電池システム全保持する場合の収換え交換単位
であり、火力発電所の代替発１装置として使用する場合
など大型光Ｉにシステムでは、さらに群電池を飯数個並
べて列題池を形成し、いくつかの列成池金まとめて発電
ユニットとさｎる。このように、燃料電池は集合電池９
群電池５列１池という階層４成’ｋＮら、モジュラリテ
イという特異な利点を持つこと刀・ら、■規模の制約が
・よい、■原寸管理が容易であ、り、■逐次Ｊ！Ｖｉ股
が可能である、■建設期間お上び香人時間が坦＜、ｍ場
力匝工が少ないなどの特似が生まれる。したがって、東
４３域池や耕１池はこれらの特徴を最大限に生かすべく
設計されなければならない。
であり、火力発電所の代替発１装置として使用する場合
など大型光Ｉにシステムでは、さらに群電池を飯数個並
べて列題池を形成し、いくつかの列成池金まとめて発電
ユニットとさｎる。このように、燃料電池は集合電池９
群電池５列１池という階層４成’ｋＮら、モジュラリテ
イという特異な利点を持つこと刀・ら、■規模の制約が
・よい、■原寸管理が容易であ、り、■逐次Ｊ！Ｖｉ股
が可能である、■建設期間お上び香人時間が坦＜、ｍ場
力匝工が少ないなどの特似が生まれる。したがって、東
４３域池や耕１池はこれらの特徴を最大限に生かすべく
設計されなければならない。
来８４池には、疏（斗カス１．〕１に斉すガス、お工び
電池の４ｊυ作温度を訓舖する耐却用丸体（ガスまたＶ
ｉ液体）の３他川のカス（またはｌ種類の液体）を供給
排出する必宴があ０ｏ祉た、この３魂規のガス【または
ｌ橿は液体）Ｃよそれぞれ独立して供給排出する必要が
ある０このため、元来、ｚ型丸−と１乎はれる１再社が
用いられていた。
電池の４ｊυ作温度を訓舖する耐却用丸体（ガスまたＶ
ｉ液体）の３他川のカス（またはｌ種類の液体）を供給
排出する必宴があ０ｏ祉た、この３魂規のガス【または
ｌ橿は液体）Ｃよそれぞれ独立して供給排出する必要が
ある０このため、元来、ｚ型丸−と１乎はれる１再社が
用いられていた。
第１因は従来の果８電池全示す斜視図であシ、図におい
て、ｔｌｌ〜（６１はそれぞれ矢印につけた符号であ！
１，１１１は燃料ガスの供給、＋２１は燃料ガスの切出
、（３）は１波化剤カスの供給、（４）は酸化剤ガスの
排出、ｔｂｊはＣ省却用ＵＩｔ体この例では全気の供給
、（６）は冷却用窒気の排出を示す。（７１１’ｉ ｋ
ｌａ料および酸化剤ｖｉＬ路を目するカス分離板、（８
）は冷却用臣気流路ｋ １４する耐却板である◇なお、
単電池なよガス分離板（７）や冷却板（８）に比べその
厚さが非常に薄いので例示していないが、ガス分醸板（
７）四に配置きれている。また、冷却板（８ンにこの図
〃・らも明らかなように、単′電池とカス分離板（７）
の数個毎に積層されてい、る。さらに、果合′諷池の側
面にはそれぞれマニホールドが収付けられ、マニホール
ドを介してそれぞれのカスの供給および排出が何なわれ
る。ｚ型流路構造については両川のとおシであるが、濡
旧および酸化剤カスはそれぞ７１ガス分剛板（７）によ
って互いに仕切られた２状のＩｈｊ路ｔ１矢印ｉｌ＋か
ら（２）へ、矢印（３）から（４）へというように、桓
鳩方向に投影して見ると文差しながら乗台′電池内金供
切って、一方の側ｌから対向する他方の側面へと′＄勤
していく。
て、ｔｌｌ〜（６１はそれぞれ矢印につけた符号であ！
１，１１１は燃料ガスの供給、＋２１は燃料ガスの切出
、（３）は１波化剤カスの供給、（４）は酸化剤ガスの
排出、ｔｂｊはＣ省却用ＵＩｔ体この例では全気の供給
、（６）は冷却用窒気の排出を示す。（７１１’ｉ ｋ
ｌａ料および酸化剤ｖｉＬ路を目するカス分離板、（８
）は冷却用臣気流路ｋ １４する耐却板である◇なお、
単電池なよガス分離板（７）や冷却板（８）に比べその
厚さが非常に薄いので例示していないが、ガス分醸板（
７）四に配置きれている。また、冷却板（８ンにこの図
〃・らも明らかなように、単′電池とカス分離板（７）
の数個毎に積層されてい、る。さらに、果合′諷池の側
面にはそれぞれマニホールドが収付けられ、マニホール
ドを介してそれぞれのカスの供給および排出が何なわれ
る。ｚ型流路構造については両川のとおシであるが、濡
旧および酸化剤カスはそれぞ７１ガス分剛板（７）によ
って互いに仕切られた２状のＩｈｊ路ｔ１矢印ｉｌ＋か
ら（２）へ、矢印（３）から（４）へというように、桓
鳩方向に投影して見ると文差しながら乗台′電池内金供
切って、一方の側ｌから対向する他方の側面へと′＄勤
していく。
第２図は集８電池に対しでマニホールドを駅付けた所を
示−ｊ断面図でのる。昌Ｖこおいて、＋９１はマニホー
ルドであり、杷縁材（９ａ）ｋ介して集合電池の谷側面
セこ気槽に収や」けられている。
示−ｊ断面図でのる。昌Ｖこおいて、＋９１はマニホー
ルドであり、杷縁材（９ａ）ｋ介して集合電池の谷側面
セこ気槽に収や」けられている。
第２図の場合μ東台嵐池は四角柱でりるが、第３凶に示
すように六周柱にする輌合もある。
すように六周柱にする輌合もある。
何れの一台にも、３橿耕のカス（または１他川は液体）
に対して元金に独立し７ａ台計６４ｊ！の空１−饋域（
第２因、万８図のし１ｊではマユ月ζ−ルド］【必要と
する。したがって、叱４によく群噛池？形成するには、
ｒ、７ｃら６（１ｄの空１−唄城を・０幼に利用して
乗合′電池ｆｆ１ｂシ列しなけ２’Ｌばならない０刃′
４図は４個の四角柱形乗合′−池を配列して構成した群
電池の一例金ン」＼す購面凶でめるＯそれぞれの集８電
池に対して愉々にマニホールドに敗付けた一台は合計２
４１回の望向唄軌を必要とする。炉、第４凶の４．む、
いくつかの苧向唄収ｉ柔台電池間で共有することにより
、合計１０１０１は酸化剤ガス伝Ｉｅｌ空聞頭域、ｔａ
＋は酸化剤ガス＋ｙｌ：出空ｌｌ！ｌ１ｆｌＡ域、園は
冷却用流体供給空間領域、（ｆｌは冷却用流体排出空間
＃域、（１０）は集合電池、（１すは円筒状圧力容器、
０２１に各空間頭載ｔａｌ〜（す）乞仕９Ｊる隔壁であ
る。ただし、隔壁０′２Ｊに簡単のため１Ｊ７ｒＱＩＩ
表示を省略して一本線で示されている。
に対して元金に独立し７ａ台計６４ｊ！の空１−饋域（
第２因、万８図のし１ｊではマユ月ζ−ルド］【必要と
する。したがって、叱４によく群噛池？形成するには、
ｒ、７ｃら６（１ｄの空１−唄城を・０幼に利用して
乗合′電池ｆｆ１ｂシ列しなけ２’Ｌばならない０刃′
４図は４個の四角柱形乗合′−池を配列して構成した群
電池の一例金ン」＼す購面凶でめるＯそれぞれの集８電
池に対して愉々にマニホールドに敗付けた一台は合計２
４１回の望向唄軌を必要とする。炉、第４凶の４．む、
いくつかの苧向唄収ｉ柔台電池間で共有することにより
、合計１０１０１は酸化剤ガス伝Ｉｅｌ空聞頭域、ｔａ
＋は酸化剤ガス＋ｙｌ：出空ｌｌ！ｌ１ｆｌＡ域、園は
冷却用流体供給空間領域、（ｆｌは冷却用流体排出空間
＃域、（１０）は集合電池、（１すは円筒状圧力容器、
０２１に各空間頭載ｔａｌ〜（す）乞仕９Ｊる隔壁であ
る。ただし、隔壁０′２Ｊに簡単のため１Ｊ７ｒＱＩＩ
表示を省略して一本線で示されている。
なお、この図では果合′龜ｍ １ｌＯｉ ’ｋ ｉ土力
谷６（１り内に納めているが、これは全系を高圧にする
ことによ！ｌｌｌ屯也τよｐ幼半艮く運転するための手
段である◇円筒状圧力容器（１りの１辰られた答偵の中
に染８亀池（１０）を収納するには、第４凶に示す配列
な井常ＶＣ能率の艮いものでるると思われる。しかしな
がら、最近、−池の性能が向上し、必ずしも高圧にしな
くても常圧ＶＣおいて効率良く運転できるようＶＣなっ
てきた０筐た、［Ｆ］常圧の方が間圧より採寸、官埋が
容易である、■設備が１６１車になる、■コストが着し
く低くなるなど式多くの利点がある。特に小規模な用途
、例えば、ビルの地下室などに燃Ｐ＋畦池を収納し発成
全行なう場合などでは、多少４池の匁Ｊ率が低下しても
１役備が１ａＪ単で保守、管埋が容易であり、し刀・も
コストが低い方が好−ましい。また、できるだけ小さな
空間に燃料電池の設備金収櫓することが要求される。し
かし、第４区にポす群電池は円筒状圧力容器（１１）内
ｒＣ集合電ｒＷ ｕｏ）を収納すること′ｆｆ：前提と
した配列でめシ、常圧ＶＣおいて運転する一合には適ｖ
Ｊな配列とｔ／′ｉ色いがたい。このように、′Ｎ（米
、常斤において運転する嬶台の群喝池榊追についてほぼ
と人ど馬１匹されてぃなかった。
谷６（１り内に納めているが、これは全系を高圧にする
ことによ！ｌｌｌ屯也τよｐ幼半艮く運転するための手
段である◇円筒状圧力容器（１りの１辰られた答偵の中
に染８亀池（１０）を収納するには、第４凶に示す配列
な井常ＶＣ能率の艮いものでるると思われる。しかしな
がら、最近、−池の性能が向上し、必ずしも高圧にしな
くても常圧ＶＣおいて効率良く運転できるようＶＣなっ
てきた０筐た、［Ｆ］常圧の方が間圧より採寸、官埋が
容易である、■設備が１６１車になる、■コストが着し
く低くなるなど式多くの利点がある。特に小規模な用途
、例えば、ビルの地下室などに燃Ｐ＋畦池を収納し発成
全行なう場合などでは、多少４池の匁Ｊ率が低下しても
１役備が１ａＪ単で保守、管埋が容易であり、し刀・も
コストが低い方が好−ましい。また、できるだけ小さな
空間に燃料電池の設備金収櫓することが要求される。し
かし、第４区にポす群電池は円筒状圧力容器（１１）内
ｒＣ集合電ｒＷ ｕｏ）を収納すること′ｆｆ：前提と
した配列でめシ、常圧ＶＣおいて運転する一合には適ｖ
Ｊな配列とｔ／′ｉ色いがたい。このように、′Ｎ（米
、常斤において運転する嬶台の群喝池榊追についてほぼ
と人ど馬１匹されてぃなかった。
この光（７）に、−ｊえぽ′量比ででも足已転するｉ？
’、＆か１′框ン也についてなされたもので、馬刺・電
極、屯解買マトリックス、および酸化ｆｌ’Ｊ ＋：ｉ
槌を何する甲電池とカス分組板とを交互に仮数昭４し層
し、慾ｌｉ”カスＵＩＬ路の人口、出口が塗ノＬぞれ対
向するオ１、第２血に、設化剤ガス１ｔｉｔ路の入口、
出口がそれぞれ対向する第３．第４面に、冷却用流体流
路の入口、出口がそれぞれ対向する第５．第６血に目上
Ｉイされている大面を何する柱形集合電池を複数個備え
、各集合電池のオｌ〜第４面と他の３個の集合電池のそ
ｎぞれオｌ〜第４面同志で曲まれたそれぞれオｌ〜第４
流路、および各集合′電池の第５．第６血と他の１４１
１！Ｉｌの集合電池のそれぞれ第５．第６血同志で囲ま
れたそれぞれ第５Ｉオ６流路を形成するように上記各・
集８喝池を峯列し設置して群電池を信成し、上記各集合
電池に対 オｌ流路から燃料ガス金供給し、その燃打ガ
ス流路全通って第２流路から排出し、オ８ ＋＋ｌＬ路
から酸化剤ガスを供給し、その酸化剤ガスＭｔ路を通っ
て第４ ｔｉｃ路から排出し、第５諷路から冷却用流体
を供給し、づ冷却用流体流路全通つて第６流路から排出
するように構成することにょシ、４逝配置が機能的で、
−け）度装置ができる槙層形燃料電池を提供することを
目的としている。
’、＆か１′框ン也についてなされたもので、馬刺・電
極、屯解買マトリックス、および酸化ｆｌ’Ｊ ＋：ｉ
槌を何する甲電池とカス分組板とを交互に仮数昭４し層
し、慾ｌｉ”カスＵＩＬ路の人口、出口が塗ノＬぞれ対
向するオ１、第２血に、設化剤ガス１ｔｉｔ路の入口、
出口がそれぞれ対向する第３．第４面に、冷却用流体流
路の入口、出口がそれぞれ対向する第５．第６血に目上
Ｉイされている大面を何する柱形集合電池を複数個備え
、各集合電池のオｌ〜第４面と他の３個の集合電池のそ
ｎぞれオｌ〜第４面同志で曲まれたそれぞれオｌ〜第４
流路、および各集合′電池の第５．第６血と他の１４１
１！Ｉｌの集合電池のそれぞれ第５．第６血同志で囲ま
れたそれぞれ第５Ｉオ６流路を形成するように上記各・
集８喝池を峯列し設置して群電池を信成し、上記各集合
電池に対 オｌ流路から燃料ガス金供給し、その燃打ガ
ス流路全通って第２流路から排出し、オ８ ＋＋ｌＬ路
から酸化剤ガスを供給し、その酸化剤ガスＭｔ路を通っ
て第４ ｔｉｃ路から排出し、第５諷路から冷却用流体
を供給し、づ冷却用流体流路全通つて第６流路から排出
するように構成することにょシ、４逝配置が機能的で、
−け）度装置ができる槙層形燃料電池を提供することを
目的としている。
以下、この発明の一列施例を図をもとに直間する。
第５図はこの発明の一夫鬼例ｖＣ係わる集合電池とその
囲シの空ｌｌ１１哄礁の構成ｒ示す構成図であり、分か
シやすくするたりに集合′電池（１ｏ）部分をハツチン
グｋｈＷして示して匹る。以下、オ６区〜オ８図につい
ても同様にハンチングき弛している。この例でに、馬料
酸毬、也解質マトリックス、および酸化刑祇極を・汀す
る単シ池とカス分離板とを交互１／（複数個重層し／ヒ
躾台ぼ池１１ｏ）は六■金有する木用柱形状をなし、燃
料カス流路の人口、出口がそれぞれ対向する２・ｌ、第
２而（Ｉ） 、 （ＩＩ） ｖｃ１酸化別ガスｄｉ路の
入口、出口がそれぞれ対１−」する第３．第４ Ｌｌｌ
ｊ （ｉｌｌ） 、 （ＩＶ）に、冷却用流体流路の人
口、出口がそれぞれＪ ｊｃｉＪする第５゜第６血（ｖ
） 、 （ｖ＋） ｖｃ配ｄされ、東８屯池・ｉＵｌ内
にはオｌ囲（Ｉ）から第２凹（Ｉｌｌへ、第３聞（Ｉｌ
ｌ）刃・ら第４１用（ｆｆ）へ、および第５而ｔ１から
オ６１ｆＩＪ（ＶＩ）へそれぞれ叩する燃料ガス流路、
ａ他剤ガスυｆし路、および耐却用流体流路が形成され
ている。また、−ｇ−１ｍ（Ｉ）にｉ車通して燃料供給
空間ｔ４域ｔａｌが、第２圓（ＩＩ）に連通して燃料排
出空間鎖板（ｂｌが、第３〜オ６而（ＩＩＩ）〜（■）
についても同様にそれぞれの空間鎖板（Ｃ）〜（±）が
自己直されている。この図から明らかなように、６空）
−頭載１ａ、ｉ〜（ｆｌを含めた集合電池１１０）の外
形は四角柱となるように構成されており、四角柱はビル
の一至に燃料′電池を収納する場合などに戒も通した形
状である。この売切の一実施例による槙層形燃枡（池の
群電池構造は第５図に示すものを基本構造としている。
囲シの空ｌｌ１１哄礁の構成ｒ示す構成図であり、分か
シやすくするたりに集合′電池（１ｏ）部分をハツチン
グｋｈＷして示して匹る。以下、オ６区〜オ８図につい
ても同様にハンチングき弛している。この例でに、馬料
酸毬、也解質マトリックス、および酸化刑祇極を・汀す
る単シ池とカス分離板とを交互１／（複数個重層し／ヒ
躾台ぼ池１１ｏ）は六■金有する木用柱形状をなし、燃
料カス流路の人口、出口がそれぞれ対向する２・ｌ、第
２而（Ｉ） 、 （ＩＩ） ｖｃ１酸化別ガスｄｉ路の
入口、出口がそれぞれ対１−」する第３．第４ Ｌｌｌ
ｊ （ｉｌｌ） 、 （ＩＶ）に、冷却用流体流路の人
口、出口がそれぞれＪ ｊｃｉＪする第５゜第６血（ｖ
） 、 （ｖ＋） ｖｃ配ｄされ、東８屯池・ｉＵｌ内
にはオｌ囲（Ｉ）から第２凹（Ｉｌｌへ、第３聞（Ｉｌ
ｌ）刃・ら第４１用（ｆｆ）へ、および第５而ｔ１から
オ６１ｆＩＪ（ＶＩ）へそれぞれ叩する燃料ガス流路、
ａ他剤ガスυｆし路、および耐却用流体流路が形成され
ている。また、−ｇ−１ｍ（Ｉ）にｉ車通して燃料供給
空間ｔ４域ｔａｌが、第２圓（ＩＩ）に連通して燃料排
出空間鎖板（ｂｌが、第３〜オ６而（ＩＩＩ）〜（■）
についても同様にそれぞれの空間鎖板（Ｃ）〜（±）が
自己直されている。この図から明らかなように、６空）
−頭載１ａ、ｉ〜（ｆｌを含めた集合電池１１０）の外
形は四角柱となるように構成されており、四角柱はビル
の一至に燃料′電池を収納する場合などに戒も通した形
状である。この売切の一実施例による槙層形燃枡（池の
群電池構造は第５図に示すものを基本構造としている。
オ６図、坩・７図はそれぞれ第５図に示す集合′電池を
４１１Ｉ！ｌＩおよび２４個目己匝したこの発明の−）
ぐ施例による憤層ｊヒ燃料電池の群電池構造を示」−１
１吉成配置ｍ図であり、図において、谷果台′電池（ｌ
Ｏ）のオｌ〜第４而（Ｉ）〜（ｆｆ）と他の３個の果合
電池（１０）のそｎぞれオｌ〜第４面ｔｌ）〜（ｆｆ）
同志で囲まれた燃料および酸化剤ガスの供給、排出空間
頭載、すなわちオｌ〜第４流路ｔ＆Ｉ〜１（１１、並び
に各果合電池１１０１の第５．オ６［Ｍ］（マ） 、
（Ｍ）と他の１個の集合ｍ ａ ｔｌｏｌのそれぞれ第
５．オ６ ＋ｊｕ （Ｖ） ＋ （ｖＩｌ同志で囲まれ
たそれぞれ冷却流体供細、排出を間唄戚、すなわち第５
．オ６虎路＋”ｆ 、 ｔ’）を形成するように、各集
台鴫池（１０）は歪列し設置されている。た圧し、図か
ら明らかなように、これら、′６流路ｔａｌ〜ｔｆ＋は
それぞれオｌ〜オ６ｍ（Ｉｌ〜（旬同志のみで囲まれて
いるのではなく、隔壁を田によっても囲ま庇ている。ま
た、群電池の端の方にｊし成された流路については、オ
１−７４流路１ａｌ〜四はそれぞれ８１１４以下のオｌ
−、４＝４面（■）〜（■）１ｏ」志と隔ｉ ｏ２１−
ｃ、第５．オａ 流６ ＋”ｉ 、 ｔｆ＋はそノｔぞ
ｎ ｌＨ向の第５．第６面ｔｖ＋ 、 ｔ■）と端壁（
晴で囲まれてそれぞれの流Ｉ８四〜ｆｆｌを形成してい
る０以上のようにＪ成された枳層形添朴屈池は、谷來台
電池（ｌＯｌに対して、オ１ａＩＬ路ｔａｌから燃料カ
スを供給し、その燃料カス０１シ路を一つて第２流路ｔ
ｂｌから排出し、第３流Ｗ！ｔｏ＋から酸化剤カス全供
給し、その酸化剤カス流路τ通つて第４ｒｉｖｔｒｔ（
１１から排出し、第５流路ｔｅｌから冷却用流体を供給
し、その冷却用流体流路と通って７６ ＋を路ｔｆｌか
ら排出することによシ悪鴨される。ｆｃだし、図示して
いないが、６流ＷＩＫｌ〜α）にはそれぞれのガスまた
は流体の供給、排出用配管がなされている。
４１１Ｉ！ｌＩおよび２４個目己匝したこの発明の−）
ぐ施例による憤層ｊヒ燃料電池の群電池構造を示」−１
１吉成配置ｍ図であり、図において、谷果台′電池（ｌ
Ｏ）のオｌ〜第４而（Ｉ）〜（ｆｆ）と他の３個の果合
電池（１０）のそｎぞれオｌ〜第４面ｔｌ）〜（ｆｆ）
同志で囲まれた燃料および酸化剤ガスの供給、排出空間
頭載、すなわちオｌ〜第４流路ｔ＆Ｉ〜１（１１、並び
に各果合電池１１０１の第５．オ６［Ｍ］（マ） 、
（Ｍ）と他の１個の集合ｍ ａ ｔｌｏｌのそれぞれ第
５．オ６ ＋ｊｕ （Ｖ） ＋ （ｖＩｌ同志で囲まれ
たそれぞれ冷却流体供細、排出を間唄戚、すなわち第５
．オ６虎路＋”ｆ 、 ｔ’）を形成するように、各集
台鴫池（１０）は歪列し設置されている。た圧し、図か
ら明らかなように、これら、′６流路ｔａｌ〜ｔｆ＋は
それぞれオｌ〜オ６ｍ（Ｉｌ〜（旬同志のみで囲まれて
いるのではなく、隔壁を田によっても囲ま庇ている。ま
た、群電池の端の方にｊし成された流路については、オ
１−７４流路１ａｌ〜四はそれぞれ８１１４以下のオｌ
−、４＝４面（■）〜（■）１ｏ」志と隔ｉ ｏ２１−
ｃ、第５．オａ 流６ ＋”ｉ 、 ｔｆ＋はそノｔぞ
ｎ ｌＨ向の第５．第６面ｔｖ＋ 、 ｔ■）と端壁（
晴で囲まれてそれぞれの流Ｉ８四〜ｆｆｌを形成してい
る０以上のようにＪ成された枳層形添朴屈池は、谷來台
電池（ｌＯｌに対して、オ１ａＩＬ路ｔａｌから燃料カ
スを供給し、その燃料カス０１シ路を一つて第２流路ｔ
ｂｌから排出し、第３流Ｗ！ｔｏ＋から酸化剤カス全供
給し、その酸化剤カス流路τ通つて第４ｒｉｖｔｒｔ（
１１から排出し、第５流路ｔｅｌから冷却用流体を供給
し、その冷却用流体流路と通って７６ ＋を路ｔｆｌか
ら排出することによシ悪鴨される。ｆｃだし、図示して
いないが、６流ＷＩＫｌ〜α）にはそれぞれのガスまた
は流体の供給、排出用配管がなされている。
次に、オａＩＡ、オフ凶から、４１向の果合電池（ｌψ
では流路１ａＩ〜ｔｆｌは１５個必要でおるのに対し、
２’ 個（Ｄ 巣６ ’に池（ム０）でｒｔ流路１７１
１〜（ｆｌは６５個であることがわかる０ このように、このうし・２ｑによる惧層形撚料電池の群
電池構造においてＱま、配列する果８亀池（１０）の個
数が増加する。ｔ３ｉ流路ｔａ＋〜ｔｉ’ｌの共有率が
増那する。また、ＪＡ台電池（１０）の個数に係わらず
、流路（ル１〜（ｆ）を舌めた果合電池（１０１の外形
は四角柱になっており、−４１Ｊの果合電池１１１１）
の１己１痘に諾する６槓は果合は池（１０）の個数１．
／Ｃ関係なく−とでめるＯしたがって必要に応じて自由
に果合亀１屯（ｌＯ）を増減することができる。まＩＩ
：、限らルた収納空間に能率よく果合電池（ｌＯ）と田
λ°することができる。
では流路１ａＩ〜ｔｆｌは１５個必要でおるのに対し、
２’ 個（Ｄ 巣６ ’に池（ム０）でｒｔ流路１７１
１〜（ｆｌは６５個であることがわかる０ このように、このうし・２ｑによる惧層形撚料電池の群
電池構造においてＱま、配列する果８亀池（１０）の個
数が増加する。ｔ３ｉ流路ｔａ＋〜ｔｉ’ｌの共有率が
増那する。また、ＪＡ台電池（１０）の個数に係わらず
、流路（ル１〜（ｆ）を舌めた果合電池（１０１の外形
は四角柱になっており、−４１Ｊの果合電池１１１１）
の１己１痘に諾する６槓は果合は池（１０）の個数１．
／Ｃ関係なく−とでめるＯしたがって必要に応じて自由
に果合亀１屯（ｌＯ）を増減することができる。まＩＩ
：、限らルた収納空間に能率よく果合電池（ｌＯ）と田
λ°することができる。
；’ｉ： Ｊ５’ 、上記メ施例では六角柱の呆８１池
（１０）について肌倒したが、六角柱に限るものではな
く、例えば第８図に示すように分割された６個の面を何
する円柱状の果合電池であってもよい。
（１０）について肌倒したが、六角柱に限るものではな
く、例えば第８図に示すように分割された６個の面を何
する円柱状の果合電池であってもよい。
また、冷却用流体としては、例えば全Ａなどの気体の他
に例えば水などの液体金円いてもよく、この場合は冷却
板（８）に冷却営金挿入し、第５、第６図＠（ｅｌ ＋
（ｆｌに冷却営の配室ｔイｊなうとよい。
に例えば水などの液体金円いてもよく、この場合は冷却
板（８）に冷却営金挿入し、第５、第６図＠（ｅｌ ＋
（ｆｌに冷却営の配室ｔイｊなうとよい。
さらに、上記スＡ例では１個の詳咀池により構成された
積層形燃料祇池について示したが、複数個の群゛五池に
より積層）ｅ燃料電池金溝成してもよい。
積層形燃料祇池について示したが、複数個の群゛五池に
より積層）ｅ燃料電池金溝成してもよい。
〔９Ｂ明の効果〕
以上のように、Ｃの発明によれば、蒜Ｓ成毬。
Ｌｉ３．解質マトリックス、および酸化剤成極と伺する
単−池とカス分磁板とを父互に訳数１−偵脂し、燃料ガ
ス流路の人口、出口がそれぞれ対向するオｌ、第２面に
、酸化１？」ガス流路の人口、出口がそれぞれ対向する
第３．第４面に、冷却用流体流路の入口、出口がそ九ぞ
れ対向する第５゜第６圓に配ｄされている六回ｒ何する
柱ノビ果合電池を複数１−婦え、各集合電池のオｌ〜第
４四と他の８個の乗台電池のそれぞれオｌ〜第４面同志
で囲まれたそれぞれオｌ〜第４流路、およびｉｌ！ｒ集
台篭池の第５．オ６面と他の１個の集合・電池のそれぞ
れ第５．オ６面同志で囲まれたそれぞれ第５．オ６流路
全形成するように上記各羨８亀池を姫列し設置して群電
池全構成し、上記各集合ｍ池に対して、オｌ流路がら燃
料ガス全供給し、その燃料カス流Ｉ８を通って牙２流路
から排出し、第８流路から酸化剤ガスを供給し、その酸
化チ１リカス流路を通って第４／オシ路から排出し、第
５流路から冷却用流体τ供給し、その冷却用流体流路を
通ってオ６１光路から排出する工うに構成したので、構
造配置が一能的で、局密度配直が０Ｊ能な供層形燃料電
池が得られる効果がある。
単−池とカス分磁板とを父互に訳数１−偵脂し、燃料ガ
ス流路の人口、出口がそれぞれ対向するオｌ、第２面に
、酸化１？」ガス流路の人口、出口がそれぞれ対向する
第３．第４面に、冷却用流体流路の入口、出口がそ九ぞ
れ対向する第５゜第６圓に配ｄされている六回ｒ何する
柱ノビ果合電池を複数１−婦え、各集合電池のオｌ〜第
４四と他の８個の乗台電池のそれぞれオｌ〜第４面同志
で囲まれたそれぞれオｌ〜第４流路、およびｉｌ！ｒ集
台篭池の第５．オ６面と他の１個の集合・電池のそれぞ
れ第５．オ６面同志で囲まれたそれぞれ第５．オ６流路
全形成するように上記各羨８亀池を姫列し設置して群電
池全構成し、上記各集合ｍ池に対して、オｌ流路がら燃
料ガス全供給し、その燃料カス流Ｉ８を通って牙２流路
から排出し、第８流路から酸化剤ガスを供給し、その酸
化チ１リカス流路を通って第４／オシ路から排出し、第
５流路から冷却用流体τ供給し、その冷却用流体流路を
通ってオ６１光路から排出する工うに構成したので、構
造配置が一能的で、局密度配直が０Ｊ能な供層形燃料電
池が得られる効果がある。
オｌ凶は従来の積層形燃料電池を構成する集合電池の１
例を示す斜視図、第２図、第８図はそれぞれ染台電池に
マニホールドを取付けた状悪を示すｗｒ而面、第４図は
第１図に示す東台電池全４個配列して構成した従来の群
電池を示す−ｆ面図、第５図はこの発明の一実施例に係
わる乗台電池とその囲ｐの駅間唄軌の構成を示す構＋Ｌ
図、オ６図、オフ図はそれぞれ第５図に示す呆８電池（
ｉｌ−４個および２４ｑＪｉ列して構成した群電池を示
すＣの兜例の一英施的による構成配ｄ凶１．ｔ８１Ａは
この元１男の池の実施的に係わる果８亀池とその囲９の
空間１８．ｌ域の構成を示す構ｊ喪１Δである。 図において、１１１〜（６）はそれぞれ矢印につけた符
号であり、１１」は燃料カスの供電、・２）けｉ’ｉ？
：１舛カスの排出、（３１は酸化剤ガスの（；’（１，
絽、（４）はＩ俊化剤カスの排出、（５）は冷却用流坏
の供給、ｔｅｌ Ｖ′ｉ噌却用１荒体のＵｌ：出を示す
。（７）はカス分ｓノ、を板、（８）は耐却板、＋９１
ｎ マ：−ホー ／ｌ／ド１．１ｏ）は”Ｊｌ電池、
（１２１は隔壁、＋１） 〜（ｌｉ） ｆｆそれぞれ第
１−オａ ［Ｉｆｉ、 ｔａｌ 〜（ｆ）はそれぞれオ
ｌ〜オ６流路でめる。 なお、凶中同−符号Ｖｉ同−捷だ１４ （目当部分をボ
すものとする。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 ０ 第８図 Ｎ Ｉｆ
例を示す斜視図、第２図、第８図はそれぞれ染台電池に
マニホールドを取付けた状悪を示すｗｒ而面、第４図は
第１図に示す東台電池全４個配列して構成した従来の群
電池を示す−ｆ面図、第５図はこの発明の一実施例に係
わる乗台電池とその囲ｐの駅間唄軌の構成を示す構＋Ｌ
図、オ６図、オフ図はそれぞれ第５図に示す呆８電池（
ｉｌ−４個および２４ｑＪｉ列して構成した群電池を示
すＣの兜例の一英施的による構成配ｄ凶１．ｔ８１Ａは
この元１男の池の実施的に係わる果８亀池とその囲９の
空間１８．ｌ域の構成を示す構ｊ喪１Δである。 図において、１１１〜（６）はそれぞれ矢印につけた符
号であり、１１」は燃料カスの供電、・２）けｉ’ｉ？
：１舛カスの排出、（３１は酸化剤ガスの（；’（１，
絽、（４）はＩ俊化剤カスの排出、（５）は冷却用流坏
の供給、ｔｅｌ Ｖ′ｉ噌却用１荒体のＵｌ：出を示す
。（７）はカス分ｓノ、を板、（８）は耐却板、＋９１
ｎ マ：−ホー ／ｌ／ド１．１ｏ）は”Ｊｌ電池、
（１２１は隔壁、＋１） 〜（ｌｉ） ｆｆそれぞれ第
１−オａ ［Ｉｆｉ、 ｔａｌ 〜（ｆ）はそれぞれオ
ｌ〜オ６流路でめる。 なお、凶中同−符号Ｖｉ同−捷だ１４ （目当部分をボ
すものとする。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 ０ 第８図 Ｎ Ｉｆ
Claims (1)
- 燃料電極、′電解質マトリックス、および酸化剤電極を
有する単電池とカス分離板とを交互に仮数個槓層し、燃
料ガス流路の人口、出口がそれぞれ対向する之−１，第
２面に、酸化剤ガス流路の入口、出口がそれぞれ対向す
る第３．第４面に、冷却用流体流路の入口、出口がそれ
ぞれ対向する第５．第６面に配ｄされている水面を・げ
する柱形集合成池全複数個鋪え、各集合電池のオ五〜第
４面と他の８４ｒＭの乗合電池のそれぞれ第１〜第４面
同志で囲まれたそれぞれオｌ〜第４流路、および各集合
電池の第５．第６面と他の１個の集合゛ば池のそれぞれ
第５．第６面同志で凹まれたそれぞれ第５．第６流路を
形成するように上記各集合電池（！−■列し設置して群
電池を構成し、上記各集合゛電池に対して、オｌ流路か
ら燃料ガスを供給し、その燃料ガス流路をＪ出って第２
流路から排出し、オ８ Ｑ＋ｊ、路から績１ヒ萌ガスを
供給し、七の酸化剤カス諷路を通つｔ第４流路から排出
し、第５ｚ光路〃λら市却用流坏金供給し、その冷却用
流体流路を屈って第６流路から排出するように＃成した
積層形燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188103A JPS6077366A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 積層形燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188103A JPS6077366A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 積層形燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077366A true JPS6077366A (ja) | 1985-05-01 |
Family
ID=16217748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58188103A Pending JPS6077366A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 積層形燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077366A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03118562U (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-06 | ||
| WO2009150648A1 (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-17 | Technion - Research & Development Foundation Ltd | Double-electrolyte fuel-cell |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP58188103A patent/JPS6077366A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03118562U (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-06 | ||
| WO2009150648A1 (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-17 | Technion - Research & Development Foundation Ltd | Double-electrolyte fuel-cell |
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