JPS6137739B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6137739B2 JPS6137739B2 JP56192721A JP19272181A JPS6137739B2 JP S6137739 B2 JPS6137739 B2 JP S6137739B2 JP 56192721 A JP56192721 A JP 56192721A JP 19272181 A JP19272181 A JP 19272181A JP S6137739 B2 JPS6137739 B2 JP S6137739B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- manifold
- insulation
- lower clamping
- pressure vessel
- 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
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 21
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 12
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
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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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
-
- 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
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複数個のスタツク電池を電気的に直列
接続した燃料電池に係り、特にスタツク電池の絶
縁構造に関する。
接続した燃料電池に係り、特にスタツク電池の絶
縁構造に関する。
大出力規模の燃料電池発電プラントの場合、燃
料電池本体の単基であるスタツク電池を多数電気
的に直並列接続することになる。特に高電圧を得
ようとするときには、スタツク電池の直列接続数
を多くする必要があるが、このような場合、高電
位にあるスタツク電池においては、その発電部が
大地電位にあるマニホルド、締付金具、圧力容器
等に対しては高電圧を発生するため、これらの間
を高電圧に耐え得るように電気的に絶縁しなけれ
ばならない。しかし、発電部と締付金具、圧力容
器との間の絶縁保持は比較的容易であるが、発電
部とマニホルドその間の絶縁保持は、これらの間
のガスシールをも兼用しているため、きわめて難
かしい。
料電池本体の単基であるスタツク電池を多数電気
的に直並列接続することになる。特に高電圧を得
ようとするときには、スタツク電池の直列接続数
を多くする必要があるが、このような場合、高電
位にあるスタツク電池においては、その発電部が
大地電位にあるマニホルド、締付金具、圧力容器
等に対しては高電圧を発生するため、これらの間
を高電圧に耐え得るように電気的に絶縁しなけれ
ばならない。しかし、発電部と締付金具、圧力容
器との間の絶縁保持は比較的容易であるが、発電
部とマニホルドその間の絶縁保持は、これらの間
のガスシールをも兼用しているため、きわめて難
かしい。
これを第１図および第２図について説明する。
第１図はスタツク電池を直列接続した燃料電池の
対地電位発生分布を示す説明図である。発電部２
を圧力容器３内に収納しその発生直流電力を端子
４，５より取り出し得るようにしたｎ基のスタツ
ク電池１１〜１oをケーブル６で直列接続し、そ
の一端にあるスタツク電池１１の端子４をアース
線７で接地した場合、１基のスタツク電池の発生
電圧をＥとすると、他端にある最高電位のスタツ
ク電池１oの発電部２における最大対地電位はnE
となる。また、一般に圧力容器３は運転保守上、
保守員が直接接触しても感電事故を起こさないよ
うに接地されているため、最高電位のスタツク電
池１oの発電部２と圧力容器３との間の発生電圧
もnEとなる。
第１図はスタツク電池を直列接続した燃料電池の
対地電位発生分布を示す説明図である。発電部２
を圧力容器３内に収納しその発生直流電力を端子
４，５より取り出し得るようにしたｎ基のスタツ
ク電池１１〜１oをケーブル６で直列接続し、そ
の一端にあるスタツク電池１１の端子４をアース
線７で接地した場合、１基のスタツク電池の発生
電圧をＥとすると、他端にある最高電位のスタツ
ク電池１oの発電部２における最大対地電位はnE
となる。また、一般に圧力容器３は運転保守上、
保守員が直接接触しても感電事故を起こさないよ
うに接地されているため、最高電位のスタツク電
池１oの発電部２と圧力容器３との間の発生電圧
もnEとなる。
一方、従来のスタツク電池１は第２図に示すよ
うに構成されている。すなわち、多数板の発電セ
ルを積み重ねた発電部２は、その上下に絶縁物
８，９を介して配置された上下締付金具１０，１
１を締付ロツド１２で締付けることにより一体化
されている。この発電部２の側面には燃料および
酸化剤ガス（空気、酸素など）を給排するための
燃料室、酸化剤室であるマニホルド１３が配設さ
れるとともに、発電部２とマニホルド１３との間
に、燃料および酸化剤ガスのリークを防止するた
めのガスシール１４が介挿され、かつマニホルド
１３には配管１５が接続されている。なお、１６
はリード線である。ところで、前記ガスシール１
４は前述のように発電部２とマニホルド１３との
間の絶縁保持機能も持たなければならない。ま
た、端子４，５は大地電位にある圧力容器３に対
して発電部２での発生直流電圧を出力するに充分
な絶縁性能を保持しなければならない。しかし、
前述したように直列接続されたスタツク電池のう
ち最高電位のスタツク電池１oの発電部２にける
最大対地電位はnEとなるため、端子４，５、絶
縁板８，９およびガスシール１４の絶縁耐力はこ
の最大対地電位nEを基準として設計する必要が
あり、特にガスシール１４はガスリークの防止と
絶縁保持の複合性能を兼備しなければならないた
め、その材料、構造、品質、信頼性の点で制約が
ある。
うに構成されている。すなわち、多数板の発電セ
ルを積み重ねた発電部２は、その上下に絶縁物
８，９を介して配置された上下締付金具１０，１
１を締付ロツド１２で締付けることにより一体化
されている。この発電部２の側面には燃料および
酸化剤ガス（空気、酸素など）を給排するための
燃料室、酸化剤室であるマニホルド１３が配設さ
れるとともに、発電部２とマニホルド１３との間
に、燃料および酸化剤ガスのリークを防止するた
めのガスシール１４が介挿され、かつマニホルド
１３には配管１５が接続されている。なお、１６
はリード線である。ところで、前記ガスシール１
４は前述のように発電部２とマニホルド１３との
間の絶縁保持機能も持たなければならない。ま
た、端子４，５は大地電位にある圧力容器３に対
して発電部２での発生直流電圧を出力するに充分
な絶縁性能を保持しなければならない。しかし、
前述したように直列接続されたスタツク電池のう
ち最高電位のスタツク電池１oの発電部２にける
最大対地電位はnEとなるため、端子４，５、絶
縁板８，９およびガスシール１４の絶縁耐力はこ
の最大対地電位nEを基準として設計する必要が
あり、特にガスシール１４はガスリークの防止と
絶縁保持の複合性能を兼備しなければならないた
め、その材料、構造、品質、信頼性の点で制約が
ある。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、直列接続されたスタツク電池における発電
部とマニホルドおよび上下締付金具との間の絶縁
性能を良好に保持し得る燃料電池を提供すること
にある。
くし、直列接続されたスタツク電池における発電
部とマニホルドおよび上下締付金具との間の絶縁
性能を良好に保持し得る燃料電池を提供すること
にある。
この目的を達成するため、本発明は、マニホル
ドを配管部分に対して絶縁し、、上下締付金具を
圧力容器に対して絶縁することにより、発電部と
マニホルドおよび上下締付金具との間で保持すべ
き絶縁レベルを低くしたことを特徴とする。
ドを配管部分に対して絶縁し、、上下締付金具を
圧力容器に対して絶縁することにより、発電部と
マニホルドおよび上下締付金具との間で保持すべ
き絶縁レベルを低くしたことを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を第３図について説明
する。なお第３図中、第１図および第２図と同一
符号は同一物または相当物を示す。
する。なお第３図中、第１図および第２図と同一
符号は同一物または相当物を示す。
この実施例が第２図の従来例と異なる点は、下
締付金具１１と圧力容器３の底板との間に絶縁台
１７を設置することにより、絶縁板８，９で保持
すべき発電部２と上下締付金具１０，１１との間
の絶縁レベルを低くしたことと、配管１５の圧力
容器３内に位置する一部に絶縁継手１８を介挿す
ることにより、ガスシール１４で保持すべき発電
部２とマニホルド１３との間の絶縁レベルを低く
したことである。
締付金具１１と圧力容器３の底板との間に絶縁台
１７を設置することにより、絶縁板８，９で保持
すべき発電部２と上下締付金具１０，１１との間
の絶縁レベルを低くしたことと、配管１５の圧力
容器３内に位置する一部に絶縁継手１８を介挿す
ることにより、ガスシール１４で保持すべき発電
部２とマニホルド１３との間の絶縁レベルを低く
したことである。
すなわち、発電部２と圧力容器３との間で保持
すべき絶縁レベルnEのうち、絶縁台１７により
圧力容器３と上下締付金具１０，１１との間で、
また絶縁継手１８により圧力容器３とマニホルド
１３との間でそれぞれ（ｎ−１）Ｅの絶縁レベル
を保持可能とし、絶縁板８，９により保持すべき
発電部２と上下締付金具１０，１１との間の絶縁
レベルと、ガスシールド１４により保持すべき発
電部２とマニホルド１３との間の絶縁レベルを、
最小限である単基スタツク電池の発生電圧Ｅのみ
としたことである。
すべき絶縁レベルnEのうち、絶縁台１７により
圧力容器３と上下締付金具１０，１１との間で、
また絶縁継手１８により圧力容器３とマニホルド
１３との間でそれぞれ（ｎ−１）Ｅの絶縁レベル
を保持可能とし、絶縁板８，９により保持すべき
発電部２と上下締付金具１０，１１との間の絶縁
レベルと、ガスシールド１４により保持すべき発
電部２とマニホルド１３との間の絶縁レベルを、
最小限である単基スタツク電池の発生電圧Ｅのみ
としたことである。
したがつて、絶縁板８，９およびガスシール１
４で保持すべき絶縁レベルを従来の1/nに低下さ
せることができ、特にガスシール１４の場合、絶
縁性能を余り考慮することなく、シール性能を重
点として材料、構造等の選択が可能となり、良好
なシール構造を得ることができる。
４で保持すべき絶縁レベルを従来の1/nに低下さ
せることができ、特にガスシール１４の場合、絶
縁性能を余り考慮することなく、シール性能を重
点として材料、構造等の選択が可能となり、良好
なシール構造を得ることができる。
以上説明したように、本発明によれば、マニホ
ルドを配管部分に対して絶縁し、かつ上下締付金
具を圧力容器に対して絶縁することにより、発電
部とマニホルドおよび上下締付金具との間で保持
すべき絶縁レベルを低くしたので、発電部とマニ
ホルドとの間のガスシール性を損なうことなく、
直列接続されたスタツク電池における発電部とマ
ニホルドおよび上下締付金具との間を良好に絶縁
保持することができる。
ルドを配管部分に対して絶縁し、かつ上下締付金
具を圧力容器に対して絶縁することにより、発電
部とマニホルドおよび上下締付金具との間で保持
すべき絶縁レベルを低くしたので、発電部とマニ
ホルドとの間のガスシール性を損なうことなく、
直列接続されたスタツク電池における発電部とマ
ニホルドおよび上下締付金具との間を良好に絶縁
保持することができる。
また、直列接続するスタツク電池の数によつて
スタツク電池における発電部の対地絶縁レベルは
変化するが、スタツク電池の構造としては、絶縁
レベルの変化に対して最も変更が容易な箇所であ
る、マニホルドと配管部の間および圧力容器と上
下締付金具の間で調整することができる利点もあ
る。
スタツク電池における発電部の対地絶縁レベルは
変化するが、スタツク電池の構造としては、絶縁
レベルの変化に対して最も変更が容易な箇所であ
る、マニホルドと配管部の間および圧力容器と上
下締付金具の間で調整することができる利点もあ
る。
第１図イ，ロはスタツク電池を直列接続した燃
料電池とその対地電位発生分布を示す説明図、第
２図イ，ロは従来のスタツク電池の横断平面図お
よび縦断側面図、第３図イ，ロは本発明の一実施
例に係るスタツク電池の横断平面図および縦断側
面図である。 １…スタツク電池、２…発電部、３…圧力容
器、８，９…絶縁板、１０，１１…上下締付金
具、１２…締付ロツド、１３…マニホルド、１４
…ガスシール、１５…配管、１７…絶縁台、１８
…絶縁継手。
料電池とその対地電位発生分布を示す説明図、第
２図イ，ロは従来のスタツク電池の横断平面図お
よび縦断側面図、第３図イ，ロは本発明の一実施
例に係るスタツク電池の横断平面図および縦断側
面図である。 １…スタツク電池、２…発電部、３…圧力容
器、８，９…絶縁板、１０，１１…上下締付金
具、１２…締付ロツド、１３…マニホルド、１４
…ガスシール、１５…配管、１７…絶縁台、１８
…絶縁継手。
Claims (1)
- １ 複数個の発電セルを積み重ね、その上下を絶
縁物を介して上下締付金具により締付け、その側
面に、配管部分を有する燃料および酸化剤ガス給
排用マニホルドを配設し、その周囲を圧力容器で
覆つてなるスタツク電池を複数個、電気的に直列
接続した燃料電池において、前記マニホルドを前
記配管部分に対して絶縁し、前記上下締付金具を
前記圧力容器に対して絶縁したことを特徴とする
燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192721A JPS5897271A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192721A JPS5897271A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5897271A JPS5897271A (ja) | 1983-06-09 |
| JPS6137739B2 true JPS6137739B2 (ja) | 1986-08-26 |
Family
ID=16295954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56192721A Granted JPS5897271A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5897271A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0650647B2 (ja) * | 1984-07-09 | 1994-06-29 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池 |
| JPH10261426A (ja) * | 1997-03-17 | 1998-09-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池スタックのブロック構造 |
| DE102007002286B4 (de) * | 2007-01-16 | 2009-01-15 | Enerday Gmbh | Brennstoffzellensystem und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
1981
- 1981-12-02 JP JP56192721A patent/JPS5897271A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5897271A (ja) | 1983-06-09 |
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