JPS61243662A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS61243662A JPS61243662A JP60084815A JP8481585A JPS61243662A JP S61243662 A JPS61243662 A JP S61243662A JP 60084815 A JP60084815 A JP 60084815A JP 8481585 A JP8481585 A JP 8481585A JP S61243662 A JPS61243662 A JP S61243662A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stack
- blower
- stacks
- cooling device
- 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.)
- Granted
Links
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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (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】
(イ)産業上の利用分野
本発明は複数基の電池スタックを備える燃料電池の冷却
装置に関するものである。
装置に関するものである。
(ロ)従来の技術
複数基例えば4基の電池スタック(81)(82)(E
’3)(S4)を冷却する場合、従来の冷却システムは
、第8図に示すようにブロワ(BW)より圧送された冷
却ガスが、各電池スタックに分配されてスタックを冷却
した後年められたあ高温冷却ガスが熱交換器(ITX)
Kより冷却さh1再びブロワを経て各スタックに分配す
るものであった。
’3)(S4)を冷却する場合、従来の冷却システムは
、第8図に示すようにブロワ(BW)より圧送された冷
却ガスが、各電池スタックに分配されてスタックを冷却
した後年められたあ高温冷却ガスが熱交換器(ITX)
Kより冷却さh1再びブロワを経て各スタックに分配す
るものであった。
との冷却システムでは、ブロワ(BY)の送風量は、各
スタックに必要な冷却ガス量の総和となり、そのためブ
ロワ前後の配管径が非常に太くなると共に各スタックへ
の分配配管も必要となり、そねだけ燃料電池システムの
設置面積が大きく、しかも各スタックへの冷却ガスの均
一配分がむつかしいという問題があった。更に送風量の
増大はブロワ(BY)の大容量化とその消費動力の増大
化をもたらすという問題があった。
スタックに必要な冷却ガス量の総和となり、そのためブ
ロワ前後の配管径が非常に太くなると共に各スタックへ
の分配配管も必要となり、そねだけ燃料電池システムの
設置面積が大きく、しかも各スタックへの冷却ガスの均
一配分がむつかしいという問題があった。更に送風量の
増大はブロワ(BY)の大容量化とその消費動力の増大
化をもたらすという問題があった。
(ハ)発明が解決しようとする問題点
この発明は上記問題点に鑑み、複数基の電池スタックに
おける冷却システムをコンパクト化すると共に必要な動
力の減少を図るものである。
おける冷却システムをコンパクト化すると共に必要な動
力の減少を図るものである。
に)問題点を解決するための手段
この発明は複数基の電池スタックを、冷却ガスの循環経
路に、前記各スタックの排気流が熱交換器を通りその下
流側スタックの吸気流として流通するよう直列的に配設
したものである。
路に、前記各スタックの排気流が熱交換器を通りその下
流側スタックの吸気流として流通するよう直列的に配設
したものである。
(ホ)作 用
この発明によれば、腹数基の各電池スタック間に夫々熱
交換器を介在させて単一の循環経路を構成しているので
、1つの電池スタックを冷却するに必要な風量だけで複
数基のスタックを冷却することが可能となり、配管のコ
ンパクト化とブロワ消費動力の減少が達成される。
交換器を介在させて単一の循環経路を構成しているので
、1つの電池スタックを冷却するに必要な風量だけで複
数基のスタックを冷却することが可能となり、配管のコ
ンパクト化とブロワ消費動力の減少が達成される。
(へ)実施例
本発明の実施例を図について説明するが、該当部分は前
記第8図と同一記号を付した。
記第8図と同一記号を付した。
第1図は本発明冷却システムの原理図を示し、三基の電
池スタック(Sl)〜(S3)は、各スタックの排気マ
ニホルド(11)(12)(13)とその下流側スタッ
クの吸気マニホルド(2z)(h)(21)との間に夫
々熱交換器(Hl)(H2)(H5)を設置し、ブロワ
(BY)の吐出側が最左端スタック(sl)の吸気マニ
ホルド(2唱)に連通し、最右端の熱交換器(H3)が
還流ダクト(3)を介してブロワ(BY)の吸込側に連
通し、単一の冷却ガス循環路を構成して込る。
池スタック(Sl)〜(S3)は、各スタックの排気マ
ニホルド(11)(12)(13)とその下流側スタッ
クの吸気マニホルド(2z)(h)(21)との間に夫
々熱交換器(Hl)(H2)(H5)を設置し、ブロワ
(BY)の吐出側が最左端スタック(sl)の吸気マニ
ホルド(2唱)に連通し、最右端の熱交換器(H3)が
還流ダクト(3)を介してブロワ(BY)の吸込側に連
通し、単一の冷却ガス循環路を構成して込る。
第2図の実施例は、第7図(イ)に示すよう各熱交換器
(Hn)の延長枠[41(51が夫々排気及び吸気各マ
ニホルドを構成し、各シール部材(6)を介して電池ス
タック間を連結した場合であるが、第7図(ロ)に示す
よう各熱交換器(Hn)で直接電池スタック間を連結す
ること本可能である。
(Hn)の延長枠[41(51が夫々排気及び吸気各マ
ニホルドを構成し、各シール部材(6)を介して電池ス
タック間を連結した場合であるが、第7図(ロ)に示す
よう各熱交換器(Hn)で直接電池スタック間を連結す
ること本可能である。
第3図の実施例は、第2図の4基スタツクにおける還流
路にも同様の要領で4基のスタック(Sg)〜(S8)
を配着した場合で、スタック(8嘔)〜(s4)とスタ
ック(S5)〜(SL+)とは平面的に二列に配列して
いる。
路にも同様の要領で4基のスタック(Sg)〜(S8)
を配着した場合で、スタック(8嘔)〜(s4)とスタ
ック(S5)〜(SL+)とは平面的に二列に配列して
いる。
第4図の実施例は、各電池スタック間に上下一対の熱交
換器(Hn)(Hn)を配置して各電池スタックの上半
をブロワ(BY)の圧送径路、下半をブロワの還流径路
とした場合を示し、このシステムでは冷却に必要な風量
は1スタツクの必要風量の半分ですむと共に還流ダクト
が不用で最左端スタック(S4)に熱交換器(H4)を
内設した還流カバー(7)を取付けるだけでよい。この
熱交換器(H4)はスタック(S4)下半の吸気流を冷
却するものであり、一方ブロワ吸込側の熱交換器(Ho
)はスタック(Sl)上半の吸気流を冷却するものでこ
れはブロワ吐出側に設けても同じである。
換器(Hn)(Hn)を配置して各電池スタックの上半
をブロワ(BY)の圧送径路、下半をブロワの還流径路
とした場合を示し、このシステムでは冷却に必要な風量
は1スタツクの必要風量の半分ですむと共に還流ダクト
が不用で最左端スタック(S4)に熱交換器(H4)を
内設した還流カバー(7)を取付けるだけでよい。この
熱交換器(H4)はスタック(S4)下半の吸気流を冷
却するものであり、一方ブロワ吸込側の熱交換器(Ho
)はスタック(Sl)上半の吸気流を冷却するものでこ
れはブロワ吐出側に設けても同じである。
第5図は第4図実施例の要部分解斜面図で、上下分割さ
れた熱交換器(Hn ) (H!l)は夫々独立的に冷
却水により流通ガスを冷却する。図中+8081は各反
応ガスの給排用のマニホルドである。
れた熱交換器(Hn ) (H!l)は夫々独立的に冷
却水により流通ガスを冷却する。図中+8081は各反
応ガスの給排用のマニホルドである。
第6図の実施例は、圧力容器(9)内圧収納された8基
の電池スタックを示し、この場合前記第3図実施例の電
池スタック配置と同様であるが、スタックが上下方向に
二側に配列されている点で異る。
の電池スタックを示し、この場合前記第3図実施例の電
池スタック配置と同様であるが、スタックが上下方向に
二側に配列されている点で異る。
以下本発明装置の作動を説明する。
りん酸燃料電池の作動温度は約190cであり、この温
度に#I持する九め電池スタックの冷却が必要である。
度に#I持する九め電池スタックの冷却が必要である。
冷却ガスとして通常空気が用いられるが、水素ガス、ヘ
リウムなども用いうる。
リウムなども用いうる。
本発明の前記各実施例においてブロワ(BW)により循
環する冷却ガスは、各電池スタック(an)の入口温度
が約135℃、出口温度が約175℃であり、この温度
差約50℃は各スタック間に介在する各熱交換器(Hn
)を通過する間に熱交換される。
環する冷却ガスは、各電池スタック(an)の入口温度
が約135℃、出口温度が約175℃であり、この温度
差約50℃は各スタック間に介在する各熱交換器(Hn
)を通過する間に熱交換される。
即ち冷却ガスは各スタック(Hn)を通過する間にスタ
ックから熱を奪い約175℃に昇温して熱交換器(Hn
)に入り、冷却水との間で熱交換されて約135℃まで
冷却される。この約135℃の冷却ガスがその下流側ス
タック(Eln+1)を通過して再び約175℃に昇温
するという一連の動作をくりかえすことばより、ブロア
(BY)の吐出側より吸込側に至る循環経路に直列的に
配置した複数基のスタックの冷却が行われる。
ックから熱を奪い約175℃に昇温して熱交換器(Hn
)に入り、冷却水との間で熱交換されて約135℃まで
冷却される。この約135℃の冷却ガスがその下流側ス
タック(Eln+1)を通過して再び約175℃に昇温
するという一連の動作をくりかえすことばより、ブロア
(BY)の吐出側より吸込側に至る循環経路に直列的に
配置した複数基のスタックの冷却が行われる。
本発明では熱交換器(ロ)の寸法をスタック(に)の空
気流通面の大きさまで広げることが可能であり、冷却ガ
スの流れが縮小・拡大することなく、ストレートに流通
するので熱交換が効率的に向われる。
気流通面の大きさまで広げることが可能であり、冷却ガ
スの流れが縮小・拡大することなく、ストレートに流通
するので熱交換が効率的に向われる。
又熱交換器にもとづく流通抵抗はスタック通過時の抵抗
に比し半分程度であるからそれ程支障はない。300セ
ルスタツク4基の燃料電池(定格出力200KW)の場
合について、本発明による直列供給方式を従来の並列供
給方式と比較するに、ブロワの風量が兎ですむと共に配
管系も殆んど必要としないので、ブロワの消費電力は電
池出力に対し従来の10チが2〜3チに低減する。
に比し半分程度であるからそれ程支障はない。300セ
ルスタツク4基の燃料電池(定格出力200KW)の場
合について、本発明による直列供給方式を従来の並列供
給方式と比較するに、ブロワの風量が兎ですむと共に配
管系も殆んど必要としないので、ブロワの消費電力は電
池出力に対し従来の10チが2〜3チに低減する。
以上の実施例はりん酸燃料電池の場合について説明した
が、反応ガスと分離して冷却ガスを供給する所謂セパレ
ートクーリング方式の燃料電池である限り、電解質とし
てアルカリ溶液や溶融炭酸塩を用いる場合にも採用可能
である。
が、反応ガスと分離して冷却ガスを供給する所謂セパレ
ートクーリング方式の燃料電池である限り、電解質とし
てアルカリ溶液や溶融炭酸塩を用いる場合にも採用可能
である。
(ト)発明の効果
この発明によれば、複数基の各電池スタック間に夫々熱
交換器を介在させて単一の冷却ガス循環流路を構成して
いるので、1スタツクを冷却するに要する風量で複数基
のスタックを冷却することが可能となり、ブロワを小型
化してその消費電力を低減することができると共に、実
質的に配管系を殆んどなくすことも可能となる。更に熱
交換器の寸法は、スタックの冷却ガス流通面と同一とす
ることが可能であるから、円滑な冷却ガス流により熱交
換能も良好となる。
交換器を介在させて単一の冷却ガス循環流路を構成して
いるので、1スタツクを冷却するに要する風量で複数基
のスタックを冷却することが可能となり、ブロワを小型
化してその消費電力を低減することができると共に、実
質的に配管系を殆んどなくすことも可能となる。更に熱
交換器の寸法は、スタックの冷却ガス流通面と同一とす
ることが可能であるから、円滑な冷却ガス流により熱交
換能も良好となる。
このように本発明では多数基のスタックを冷却する装置
のコンパクト化と省力化が達成される。
のコンパクト化と省力化が達成される。
第1図は本発明冷却装置の原理を示す図、第2図、第3
図及び第4図はいづれも本発明装置の異る実施例を示す
断面図、第5図は第4図実施例の分解斜面図、第6図は
同上装置を圧力容器内に収納した場合の断面図、第7図
げ)(ロ)は同上装置の要部拡大断面図である。 第8図は従来の冷却システムを示すブロック図である。 Sl、 82〜Sn・・・電池スタック、BW・・・ブ
ロワ、Hl、H2〜Hn・・・熱交換器、3・・・還流
路。
図及び第4図はいづれも本発明装置の異る実施例を示す
断面図、第5図は第4図実施例の分解斜面図、第6図は
同上装置を圧力容器内に収納した場合の断面図、第7図
げ)(ロ)は同上装置の要部拡大断面図である。 第8図は従来の冷却システムを示すブロック図である。 Sl、 82〜Sn・・・電池スタック、BW・・・ブ
ロワ、Hl、H2〜Hn・・・熱交換器、3・・・還流
路。
Claims (6)
- (1)複数基の電池スタックを、ブロワの吐出側と吸込
側を結ぶ冷却ガスの循環経路に、前記各スタックからの
排気流が熱交換器で冷却されてその下流側スタックの吸
気流として流通するよう直列的に配置したことを特徴と
する燃料電池の冷却装置。 - (2)前記熱交換器が各電池スタックの排気マニホルド
とその下流側スタックの吸気マニホルドとの間に介在し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の燃
料電池の冷却装置。 - (3)前記各スタックとその下流側スタックとが前記熱
交換器により結合されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の燃料電池の冷却装置。 - (4)前記熱交換器には前記排気マニホルド及び吸気マ
ニホルドを夫々構成する延長枠が形設されていることを
特徴とする特許請求の範囲第3項記載の燃料電池の冷却
装置。 - (5)前記複数基の電池スタックが、前記ブロワからの
圧送路及びブロワへの還流路に夫々設置して、二列に配
列されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の燃料電池の冷却装置。 - (6)前記各電池スタック間に上下一対の熱交換器を配
置し、各スタックの上半及び下半が夫々ブロワの圧送路
及び還流路として構成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の燃料電池の冷却装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60084815A JPH0622149B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 燃料電池 |
CN86102752A CN1007854B (zh) | 1985-04-19 | 1986-04-19 | 燃料电池发电装置冷却系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60084815A JPH0622149B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 燃料電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61243662A true JPS61243662A (ja) | 1986-10-29 |
JPH0622149B2 JPH0622149B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=13841231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60084815A Expired - Lifetime JPH0622149B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 燃料電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0622149B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0320972A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池の冷却装置 |
WO1997020357A2 (de) * | 1995-11-29 | 1997-06-05 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh | Verfahren zur gaskühlung bei brennstoffzellen |
WO2000010209A2 (de) * | 1998-08-10 | 2000-02-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und verfahren zur nutzung der abwärme einer luftgekühlten brennstoffzellenbatterie |
WO2006032150A1 (en) * | 2004-09-24 | 2006-03-30 | Hyteon, Inc. | Integrated fuel cell power module |
US8535823B2 (en) | 2008-12-02 | 2013-09-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cooling device of battery pack |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58216365A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池の冷却装置 |
JPS59149670A (ja) * | 1983-02-01 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 燃料電池発電装置 |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60084815A patent/JPH0622149B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58216365A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池の冷却装置 |
JPS59149670A (ja) * | 1983-02-01 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 燃料電池発電装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0320972A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池の冷却装置 |
WO1997020357A2 (de) * | 1995-11-29 | 1997-06-05 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh | Verfahren zur gaskühlung bei brennstoffzellen |
WO2000010209A2 (de) * | 1998-08-10 | 2000-02-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und verfahren zur nutzung der abwärme einer luftgekühlten brennstoffzellenbatterie |
WO2000010209A3 (de) * | 1998-08-10 | 2000-06-08 | Siemens Ag | Vorrichtung und verfahren zur nutzung der abwärme einer luftgekühlten brennstoffzellenbatterie |
WO2006032150A1 (en) * | 2004-09-24 | 2006-03-30 | Hyteon, Inc. | Integrated fuel cell power module |
US7314680B2 (en) | 2004-09-24 | 2008-01-01 | Hyteon Inc | Integrated fuel cell power module |
US8535823B2 (en) | 2008-12-02 | 2013-09-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cooling device of battery pack |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0622149B2 (ja) | 1994-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6294280B1 (en) | Fuel cell stack | |
CN110265749B (zh) | 一种电池箱 | |
US20030124401A1 (en) | Integrated recuperation loop in fuel cell stack | |
KR101655186B1 (ko) | 연료전지 시스템용 에어쿨러 및 이를 포함하는 가습기 | |
CN117393796B (zh) | 一种具有双重冷却模式的燃料电池系统 | |
JPS61243662A (ja) | 燃料電池 | |
CN210200914U (zh) | 电池包冷却系统及电池包 | |
CN217768439U (zh) | 一种阴极开放式水冷燃料电池 | |
CN217691343U (zh) | 一种储能集装箱用风道及储能集装箱 | |
WO2020018832A1 (en) | Air cooling arrangement for a co-axial array of fuel cell stacks | |
US20100015483A1 (en) | Reaction gas temperature and humidity regulating module for fuel cell stack | |
JPS61260551A (ja) | 空冷式燃料電池 | |
JPS60254568A (ja) | 燃料電池 | |
US20210384532A1 (en) | Humidifier and motor vehicle | |
CN113314734A (zh) | 用于燃料电池测试的阴极气体供应系统和方法 | |
CN115968510A (zh) | 燃料电池堆 | |
JPS6322423B2 (ja) | ||
WO2004042842A2 (en) | High temperature reactant recycling for pem fuel cell humidification | |
CN218550527U (zh) | 一种充放电设备及充放电系统 | |
JPS6316576A (ja) | 空冷式燃料電池 | |
US7282289B2 (en) | Planar and essentially rectangular fuel cell and fuel cell block | |
JP3349273B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池モジュール | |
CN215512832U (zh) | 生物快速半干转印系统的强制通风降温结构 | |
CN212874621U (zh) | 储能电池包 | |
JPS62232867A (ja) | 燃料電池の冷却装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |