JPS61168876A - 燃料電池の作動方式 - Google Patents

燃料電池の作動方式

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JPS61168876A
JPS61168876A JP60007811A JP781185A JPS61168876A JP S61168876 A JPS61168876 A JP S61168876A JP 60007811 A JP60007811 A JP 60007811A JP 781185 A JP781185 A JP 781185A JP S61168876 A JPS61168876 A JP S61168876A
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JP
Japan
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cell
temperature
gas
battery
rich gas
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JP60007811A
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Yasuo Miyake
泰夫 三宅
Masato Nishioka
正人 西岡
Yasuhiko Ito
靖彦 伊藤
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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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
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    • 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
    • H01M8/04225—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 start-up
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    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • 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

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は燃料処理装置を備えた燃料電池の作動方式特に
電池起動時の昇温並びに電池運転時の冷却に関するもの
である。
（ロ）　従来の技術 りん酸を電解液とする燃料電池は通常１７０℃〜２２０
°Ｃで運転されるが、電池休止時は電解液の変質を防止
するため７０℃前後の温度で保温状態に保たれている。
電池始動に際し一般に電池本体を昇温して後電池反応熱
を利用して所定温度に加熱する方法がとられる。
従来の昇温方法は、空気（反応空気及び／又は冷却空気
）の循環路に介在する加熱ヒーターに通電するか熱交換
器にスチームを流して空気を加熱し、高温循環空気によ
り電池本体を加熱していたが、このように加熱ヒーター
を用いるとそのための電力が必要となり、又スチームを
用いると燃料処理装置に必要なスチームがそれだけ少な
くなるため別途スチーム発生器を要するなどの問題があ
った。
尚低温（１２０°Ｃ以下）で電池放電を行い電池反応熱
を利用して電池本体を加熱することは、放電による生成
水が液状となり電池内でりん＃寛解液の濃度低下やガス
通路に液詰まりを生じる等の問題があった。
（ハ）　発明が解決しようとする問題点この発明は燃料
処理装置で生成した水素リッチガスのもつ熱を利用して
電池の昇温を行い前記問題点を解決しようとするもので
ある。
（ニ）　　問題点を解決するための手段この発明は電池
の正常運転時電池本体の冷却ガスとして燃料処理装置で
生成した水素リッチガスを用いて熱交換器及びブロワを
有する循環経路に流れる前記水素リッチガスにより電池
本体を冷却し、電池始動時、電池反応熱による昇温が可
能な温度に達するまで、前記燃料処理装置で生成した水
素リッチガスを前記循環経路に更新導入しつ工電池本体
を昇温せしめるものである。
（ホ）　作用 この発明では電池始動時の加熱媒体及び正常運転時の冷
却媒体がいづれも燃料処理装置で生成した水素リッチガ
スであり、従来の加熱及び冷却媒体である空気に比し、
熱伝導率が７倍も高いので、始動時の昇温速度が速くな
ると共に正常運転時の冷却能が著しく改善きれる。
くべ）　実施例 燃料電池本体（１）は正極ガス室（２）、負極ガス室（
３）及び冷却ガス室（４）を含むよう模式的に示きれて
いる。
燃料処理装置（５）は、天然ガスなどの燃料をスチーム
改質するリフオーマ（６）及びリフオーマ生成ガス中の
一酸化炭素を変成するシフトコンバータ（７）を含み、
燃料処理装置（５）で生成した水素リッチガスは流量調
節パルプ（８）を経て負極ガス室（３）番こ供給される
。
空気もしくはコンプレッサ（９）で圧縮された空気は、
同じく流量調節バルブ（１０）を経て正極ガス室（２）
に供給され、前記水素リッチガスと共に電池反応にあず
かる。
冷却ガス室（４）は熱交換器（１１）及びブロワ（１２
）と共に冷却ガス循環経路（１３）を構成し、この経路
（１３）はブロワ（１２）の吸込側において導入管（１
４）と切替弁（１５）を介して水素リッチガスの供給路
に連通している。又調整弁（１６）を有する導出管（１
７）は経路（１３）より分岐してリフオーマ（６）のバ
ーナーに連通している。
一般に燃料処理装置の立上り時間−規定組成と温度の水
素リッチガスを生成するまでの時間−は数時間（約４時
間）を要するに対し、電池の立上り時間−正常な電力を
発生するまでの期間−は前者の半分位である０本発明で
はこの立上り時間の差を利用し、燃料処理装置で生成し
た水素リッチガスにより、電池保温温度（約７０℃）か
ら電池反応熱による昇温可能な温度（約１３０℃）に達
するまでの間、電池本体を昇温する。
電池の始動に際し、切替弁（１５）を導入管（１４）側
に設定すると共に導出管（１７）の調整弁（１６）を適
当な開度とし、燃料処理装置（５）で生成した高温（約
１７０℃）の水素リッチガスは切替弁（１５）、導入管
（１４）を経てブロワ（１２）により冷却ガス室（４）
は送られ、電池を加熱して温度低下したガスは、一部調
整弁（１６）を有する導出管（１７）から経路外に導出
されてリフオーマ（６）のバーナー熱源に利用され、他
部は導出ガスに見合って新たに導入される高温ガスと共
に循環経路（１３）を循環する。この時熱交換器（１１
）は作動しない。
かくて電池本体（１）は序々に昇温し、約１３０’Ｃ程
度に達すると調整弁（１６）を閉じて後切替弁（１５）
を供給路側に切替えて負極ガス室（３）に水素リッチガ
スを供給し、供給空気との間で電池反応にょる昇温を開
始する。この時冷却ガスの循環経路（１３）には規定量
の水素リッチガスがとじこめられる。尚電池反応による
昇温時にも水素リッチガスの一部を循環経路（１３）に
分流させて前記と同様に昇温を続けてもよい。
電池が作動温度に達すると正常運転に入り、反応熱で昇
温するが、この際ブロワ（１２）により冷却ガス室く４
）に圧送きれた水素リッチガスは、電池本体（１）から
熱を奪い、高温となったガスが熱交換器（１１）で冷却
きれて経路（１３）を循環し、電池本体（１）をその作
動温度に維持すべく冷却する。
（ト）　効果 本発明によれば、燃料処理装置で生成した水素リッチガ
スが、電池始動時の加熱媒体として、又電池運転時の冷
却媒体として夫々用いられるので、従来の加熱媒体及び
冷却媒体として用いられる空気に比し、熱伝導率が７倍
も高くなり、従って始動時の昇温時間を低減し得ると共
に運転時の冷却能も著しく向上すると共に、昇温のため
の加熱ヒーターやスチームを要しないのでシステムの効
率化小型化が達成される。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明による燃料電池発電システムのブロック図
である。 １；電池本体、２；正極ガス室、３：負極ガス室、４：
冷却ガス室、５：燃料処理装置、１１：熱交換器、１２
ニブロワ、１３：冷却ガス循環経路、１４：導入管、１
５：切替弁、１６：調整弁、１７：導出管。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）電池の運転時、電池本体の冷却ガスとして燃料処
    理装置で生成した水素リッチガスを用いて熱交換器及び
    ブロワを有する循環経路に流れる前記水素リッチガスに
    より電池本体を冷却し、電池始動時、電池反応熱による
    昇温が可能な温度に達するまで、前記燃料処理装置で生
    成した水素リッチガスを前記循環経路のブロワ吸込側よ
    り更新導入しつゝ電池本体を昇温せしめることを特徴と
    する燃料電池の作動方式
JP60007811A 1985-01-18 1985-01-18 燃料電池の作動方式 Pending JPS61168876A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820594A (en) * 1986-02-07 1989-04-11 Hitachi, Ltd. Method of starting fuel cell power generation system
JP2010140750A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体酸化物形燃料電池

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02168569A (ja) * 1988-08-22 1990-06-28 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電システム
US4917971A (en) * 1989-03-03 1990-04-17 Energy Research Corporation Internal reforming fuel cell system requiring no recirculated cooling and providing a high fuel process gas utilization
DE69213917T2 (de) * 1991-12-24 1997-02-27 Toshiba Kawasaki Kk Kraftwerk mit Brennstoffzellen
US6207312B1 (en) 1998-09-18 2001-03-27 Energy Partners, L.C. Self-humidifying fuel cell
US6641625B1 (en) 1999-05-03 2003-11-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Integrated hydrocarbon reforming system and controls
US6218038B1 (en) 1999-08-24 2001-04-17 Plug Power, Inc. Regulating a flow through a fuel cell
DE10047138B4 (de) * 2000-09-22 2014-07-10 General Motors Llc ( N. D. Ges. D. Staates Delaware ) Kühlgebläsesystem für ein Fahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems
JP4374782B2 (ja) * 2001-01-18 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 車載用燃料電池システム及びその制御方法
US7316855B2 (en) 2001-06-01 2008-01-08 Polyfuel, Inc. Fuel cell assembly for portable electronic device and interface, control, and regulator circuit for fuel cell powered electronic device
DE60227510D1 (de) 2001-06-01 2008-08-21 Polyfuel Inc Austauschbare Brennstoffpatrone, Brennstoffzellenaggregat mit besagter Brennstoffpatrone für tragbare elektronische Geräte und entsprechendes Gerät
US7763368B2 (en) * 2003-06-27 2010-07-27 Ultracell Corporation Efficient micro fuel cell systems and methods
US8318368B2 (en) 2003-06-27 2012-11-27 UltraCell, L.L.C. Portable systems for engine block
JP4664709B2 (ja) * 2005-03-08 2011-04-06 トヨタ自動車株式会社 水素生成装置および燃料電池システム
DE102005012120A1 (de) * 2005-03-16 2006-09-21 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Luftfahrzeug mit einer Brennstoffzelle
EP2224519A1 (en) * 2009-02-16 2010-09-01 HyET Holding B.V. Hydrogen storage vessel and fuel cell apparatus comprising an ionic decompression cell
KR20140125287A (ko) * 2013-04-18 2014-10-28 한라비스테온공조 주식회사 연료전지 차량용 공기 블로워
US9872795B2 (en) 2014-03-12 2018-01-23 Rechargeable Battery Corporation Thermoformable medical member with heater and method of manufacturing same
US9642736B2 (en) 2014-03-12 2017-05-09 Rechargeable Battery Corporation Thermoformable splint structure with integrally associated oxygen activated heater and method of manufacturing same
US20180071971A1 (en) * 2015-04-07 2018-03-15 Rechargeable Battery Corporation Heater for thermoformable materials
CN111384417A (zh) * 2020-02-18 2020-07-07 河北工程大学 一种基于氢气冷却的燃料电池系统及控制策略

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3801372A (en) * 1971-08-18 1974-04-02 United Aircraft Corp Fuel cell system comprising separate coolant loop and sensing means
US4537839A (en) * 1982-11-23 1985-08-27 Johnson Matthey Public Limited Company Fuel cell and method of purging a fuel cell

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820594A (en) * 1986-02-07 1989-04-11 Hitachi, Ltd. Method of starting fuel cell power generation system
JP2010140750A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体酸化物形燃料電池

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Publication number Publication date
CN1004459B (zh) 1989-06-07
CN86100407A (zh) 1986-07-16
US4686157A (en) 1987-08-11

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