JPS6086773A - 空冷式燃料電池 - Google Patents
空冷式燃料電池Info
- Publication number
- JPS6086773A JPS6086773A JP58195555A JP19555583A JPS6086773A JP S6086773 A JPS6086773 A JP S6086773A JP 58195555 A JP58195555 A JP 58195555A JP 19555583 A JP19555583 A JP 19555583A JP S6086773 A JPS6086773 A JP S6086773A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- manifold
- stack
- fuel cell
- cooling
- 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.)
- 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
- H01M8/04007—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
- 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
-
- 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
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
-
- 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
- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
-
- 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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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は複数基の電池スタックをループ状に配設した空
冷式燃料電池に関するものである。
冷式燃料電池に関するものである。
（ロ）従来技術
一般に複数基例えば４基の電池スタックを一ブロックと
して空気循環経路を共通化する場合、ｉ □ 第１図に示すような構成がとられる。第１図で４基の電
池スタック（１１）（１２）（１５）（１４）は、その
空気供給面が内側になるようループ状に配設され、この
ループ内に各スタックへ空気を一括供給するマニホルド
（２ｏ）を形設する。
して空気循環経路を共通化する場合、ｉ □ 第１図に示すような構成がとられる。第１図で４基の電
池スタック（１１）（１２）（１５）（１４）は、その
空気供給面が内側になるようループ状に配設され、この
ループ内に各スタックへ空気を一括供給するマニホルド
（２ｏ）を形設する。
一方各スタックの空気排出面には、夫々排出用マニホル
ド（２１）（２２）（２３）（２４）が取付られる。
ド（２１）（２２）（２３）（２４）が取付られる。
前記一括供給マニホルド（２０）に圧送される空気は、
空気供給面に開口する反応空気溝や冷却空気通路に対し
て直交する方向に流れるので、各空気供給面全体にわた
って均一に配分てれず、スタック上部程空気供給量が犬
となる傾向がるる。
空気供給面に開口する反応空気溝や冷却空気通路に対し
て直交する方向に流れるので、各空気供給面全体にわた
って均一に配分てれず、スタック上部程空気供給量が犬
となる傾向がるる。
従ってスタック積重方向への空気供給量の不均一によシ
特性にバラツキを生じ、電池寿命を低下させる要因とな
っていた。
特性にバラツキを生じ、電池寿命を低下させる要因とな
っていた。
（ハ）発明の目的
本発明の目的は、ループ状に配設された複数基の電池ス
タックに一括供給される空気を各スタック積重方向に均
一に配分して電池特性と寿命の改善をはかることである
。
タックに一括供給される空気を各スタック積重方向に均
一に配分して電池特性と寿命の改善をはかることである
。
に）発明の構成
本発明は複数基の電池スタックをループ状に配置してこ
のルーズ内空間に空気の一括供給マニホルドを形成し、
このマニホルド内に、基底面が前記マニホルド閉塞面に
装着され、先端が空気入口側に延長する錐状整流体を配
設したものでるる。
のルーズ内空間に空気の一括供給マニホルドを形成し、
このマニホルド内に、基底面が前記マニホルド閉塞面に
装着され、先端が空気入口側に延長する錐状整流体を配
設したものでるる。
（ホ）実施例
本発明の実施例を図について説明する。
第２図及び第６図はいづれも第１図に示す４基の電池ス
タックで構成された燃料電池の縦断面図で、この場合空
気の一括供給マニホルド（２０〕は、その断面形状が四
角形でろるので、第４図に示す四角錐状整流体（３）も
しくは第５図に示すように各錐面を放物面状に膨出させ
た四角錐状整流体（３）を用いる。これら整流体（３）
（３）の寸法は、第４図及び第５図に示すように基底辺
ｌがスタック横巾に、又錐体長Ｈがスタック高さに夫々
略一致する。
タックで構成された燃料電池の縦断面図で、この場合空
気の一括供給マニホルド（２０〕は、その断面形状が四
角形でろるので、第４図に示す四角錐状整流体（３）も
しくは第５図に示すように各錐面を放物面状に膨出させ
た四角錐状整流体（３）を用いる。これら整流体（３）
（３）の寸法は、第４図及び第５図に示すように基底辺
ｌがスタック横巾に、又錐体長Ｈがスタック高さに夫々
略一致する。
これら四角錐状整流体（３）（３）はその基底を一括供
給マニホルド（２０）の閉塞面に装着し、その先端ヲ、
マニホルド（２０）の入口にのぞませている。
給マニホルド（２０）の閉塞面に装着し、その先端ヲ、
マニホルド（２０）の入口にのぞませている。
プロワ（４）によシ一括供給マニホルド（２０）に圧送
された空気は、整流体（３）もしくは（３）の各錐面ニ
当って偏向し各スタック（１１）〜（１４）の空気供給
面に送らる。前記空気が反応と冷却に要する空気の場合
、スタック全長に亘シ反応空気溝及び冷却空気通路に均
一に分配されて全スタックの電池反応と冷却能を均一化
する。又前記空気が冷却専用空気の場合、同じくスタッ
ク全長に亘９冷却空気通路に均一に分配されて全スタッ
クの冷却能を均一化する。
された空気は、整流体（３）もしくは（３）の各錐面ニ
当って偏向し各スタック（１１）〜（１４）の空気供給
面に送らる。前記空気が反応と冷却に要する空気の場合
、スタック全長に亘シ反応空気溝及び冷却空気通路に均
一に分配されて全スタックの電池反応と冷却能を均一化
する。又前記空気が冷却専用空気の場合、同じくスタッ
ク全長に亘９冷却空気通路に均一に分配されて全スタッ
クの冷却能を均一化する。
尚スタック空気供給面の巾方向に対する配分空気量は、
各錐面が膨出した形状の整流体（３）の方がより均一化
されることは容易に理解ちれるだろう。
各錐面が膨出した形状の整流体（３）の方がより均一化
されることは容易に理解ちれるだろう。
一方第２図実施例の整流体（３）の場合先端近傍での偏
向空気中の不足を償うため各スタック空気供給面下方に
対応して図示のようＶｃ弊流板（５）を設ければよい。
向空気中の不足を償うため各スタック空気供給面下方に
対応して図示のようＶｃ弊流板（５）を設ければよい。
反応と冷却に要する空気をスタック［１１１Ｃ供給する
場合の空気循環路を第２図の点線で示し、各排出マニホ
ルド（２１）〜（２４）よシの排出空気は、ダクト６）
に集められてダンパ（７）の調節によシ一部が外部に排
気されると共に残部が循環支路を通シ、前記排気量に見
合って導入される新鮮空気と共に河びスタック（１１）
〜（１４）に還流する。この場合水素ガスなどの燃料は
、第１図及び第６図に示すように各スタック［１１の他
対向面に取付けた燃料供給用及び排出用の各マニホルド
（８１）（９１）〜（： ８４ ） （９４）よシ送ら
れる。
場合の空気循環路を第２図の点線で示し、各排出マニホ
ルド（２１）〜（２４）よシの排出空気は、ダクト６）
に集められてダンパ（７）の調節によシ一部が外部に排
気されると共に残部が循環支路を通シ、前記排気量に見
合って導入される新鮮空気と共に河びスタック（１１）
〜（１４）に還流する。この場合水素ガスなどの燃料は
、第１図及び第６図に示すように各スタック［１１の他
対向面に取付けた燃料供給用及び排出用の各マニホルド
（８１）（９１）〜（： ８４ ） （９４）よシ送ら
れる。
冷却専用空気を各スタック（１）に供給する場合は、第
７図に示すように各スタックの他対向面に反応空気供給
用と燃料排出用の各マニホルド１１１ａｌｌ及び反応空
気排出用と燃料供給用の各マニホルドα涯３を夫々並設
した複合マニホルドＩ及び四を取付け、各スタック（Ｉ
Ｊに反応ガスを供給する。この場合冷却空気の循環経路
は、第６図点線に示すようスタックからの高温排出空気
を冷却する熱交換器ｕｅと冷却された空気をスタックに
供給するプロワ（４）によシ閉回路を構成している。
７図に示すように各スタックの他対向面に反応空気供給
用と燃料排出用の各マニホルド１１１ａｌｌ及び反応空
気排出用と燃料供給用の各マニホルドα涯３を夫々並設
した複合マニホルドＩ及び四を取付け、各スタック（Ｉ
Ｊに反応ガスを供給する。この場合冷却空気の循環経路
は、第６図点線に示すようスタックからの高温排出空気
を冷却する熱交換器ｕｅと冷却された空気をスタックに
供給するプロワ（４）によシ閉回路を構成している。
以上の各実施例は４基の電池スタックの場合について説
明しだが、６基の°電池スタックでは一括供給マニホル
ド９ｏ）の断面が三角形となるので、三角錐状技流体を
設置すればよい。このスタック基数が五基・六基とふえ
ると夫々五角錐状・六角錐状の各整流体を用いるが、ス
タック基数がそれ以上にふえるとマニホルド断面が円に
近づくので円錐状整流体としてもよい。
明しだが、６基の°電池スタックでは一括供給マニホル
ド９ｏ）の断面が三角形となるので、三角錐状技流体を
設置すればよい。このスタック基数が五基・六基とふえ
ると夫々五角錐状・六角錐状の各整流体を用いるが、ス
タック基数がそれ以上にふえるとマニホルド断面が円に
近づくので円錐状整流体としてもよい。
（へ）発明の効果
本発明によれば、複数基の電池スタックをループ状に配
置して形成された空気の一括供給マニホルド内に、スタ
ック積重長に略等しい錐状整流体を垂設したから、前記
マニホルドに圧送された空気は、整流体の各錐面に当っ
て偏向し、各スタックの積重方向に配分される。又前記
整流体の各錐面を放物面状に膨出した形状とすれば、錐
体先端部近傍での各スタック巾方向への配分空気量の不
均一を償うことができると共にマニホルド入口近傍の各
スタック空気供給面に対向して整流板を配列することに
よっても同一効果が達成される。
置して形成された空気の一括供給マニホルド内に、スタ
ック積重長に略等しい錐状整流体を垂設したから、前記
マニホルドに圧送された空気は、整流体の各錐面に当っ
て偏向し、各スタックの積重方向に配分される。又前記
整流体の各錐面を放物面状に膨出した形状とすれば、錐
体先端部近傍での各スタック巾方向への配分空気量の不
均一を償うことができると共にマニホルド入口近傍の各
スタック空気供給面に対向して整流板を配列することに
よっても同一効果が達成される。
このように本発明は反応と冷却に要する空気もしくは冷
却専用空気を各スタック空気供給面に均一に配分し、電
池反応及び／又はスタック冷却能の均一化により電池性
能と寿命を改善することができる。
却専用空気を各スタック空気供給面に均一に配分し、電
池反応及び／又はスタック冷却能の均一化により電池性
能と寿命を改善することができる。
第１図は本発明慾料電池の外観斜面図、第２図及び第６
図は異る実施例を示す同上電池の縦断面図、第４図及び
第５図は夫々第２図及び第３同各実施例における錐状整
流体の斜面図、第６図及び第７図はいづれも電池スタッ
クの平面図を示し、第６図は反応空気と冷却空気を共通
的に供給する方式のスタック、第７図は冷却空気を反応
空気と分離供給する方式のスタックの場合である。 （１１）〜（１４）：電池スタック、（２０）：空気一
括供給マニホルド、（２１）〜（２４）：空気排出マニ
ホルド、（３）、 ［３Ｊ ：錐状整流体、（５）：整
流板、（８）（９Ｊ Ｈ燃料供給・排出各マニホルド、
ｕｉｔｔｓ ：複合マニホルド、（４ｊニブｏ１７、＋
１） ： ｆ ７ ハ、σ６１：熱交換器。 介ＡｌＲ １嘉計第１″ 式ＡＩＲ
図は異る実施例を示す同上電池の縦断面図、第４図及び
第５図は夫々第２図及び第３同各実施例における錐状整
流体の斜面図、第６図及び第７図はいづれも電池スタッ
クの平面図を示し、第６図は反応空気と冷却空気を共通
的に供給する方式のスタック、第７図は冷却空気を反応
空気と分離供給する方式のスタックの場合である。 （１１）〜（１４）：電池スタック、（２０）：空気一
括供給マニホルド、（２１）〜（２４）：空気排出マニ
ホルド、（３）、 ［３Ｊ ：錐状整流体、（５）：整
流板、（８）（９Ｊ Ｈ燃料供給・排出各マニホルド、
ｕｉｔｔｓ ：複合マニホルド、（４ｊニブｏ１７、＋
１） ： ｆ ７ ハ、σ６１：熱交換器。 介ＡｌＲ １嘉計第１″ 式ＡＩＲ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 複数基の電池スタックをその空気供給面が内側にな
るようループ状に配置してこのループ内に空気の一括供
給マニホルドを形成し、前記マニホルド内に、基底面が
マニホルドの閉塞面に装着され先端が前記マニホルド入
口に延在する錐状整流体を配設したことを特徴とする空
冷式燃料電池。 ■ 断面形状がｎ角形の前記マニホルドに対し、前記錐
状整流体は、前記各空気供給面と対応する各錐面をもっ
たｎ角錐である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。 ■ 前記錐状整流体の各錐面は、放物面状に膨出してい
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。 ■ 前記錐状整流体の先端近傍には、各スタックの前記
空気供給面に対向する整流板を配列したことを特徴とす
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。 ■ 前記空気が電池反応とスタック冷却に要する空気で
ある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。 ■ 前記空気がスタック冷却専用の空気でるることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の空冷式燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58195555A JPS6086773A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 空冷式燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58195555A JPS6086773A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 空冷式燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086773A true JPS6086773A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16343053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58195555A Pending JPS6086773A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 空冷式燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086773A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0999605A2 (en) * | 1998-11-06 | 2000-05-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack |
-
1983
- 1983-10-18 JP JP58195555A patent/JPS6086773A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0999605A2 (en) * | 1998-11-06 | 2000-05-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack |
| EP0999605A3 (en) * | 1998-11-06 | 2001-03-14 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack |
| US6416899B1 (en) | 1998-11-06 | 2002-07-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack |
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