JPS622459A - 燃料電池スタツク装置 - Google Patents

燃料電池スタツク装置

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JPS622459A
JPS622459A JP60138924A JP13892485A JPS622459A JP S622459 A JPS622459 A JP S622459A JP 60138924 A JP60138924 A JP 60138924A JP 13892485 A JP13892485 A JP 13892485A JP S622459 A JPS622459 A JP S622459A
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JP
Japan
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air
fuel cell
cell stack
cathode
stack device
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Pending
Application number
JP60138924A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Takagi
康夫 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS622459A publication Critical patent/JPS622459A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2484Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、燃料電池(以下FCと記す)発電システムの
燃料電池スタック装置に係り、特に、FCスタックに空
気を導びき、また、FCスタックから排出される空気を
排空気ラインに導びく空気マニホールドに関する。
[発明の技術的背景とその問題点] FC発電プラントのFCは、第3図に示すように、電極
面積数千0−の単位電池1を多数積み重ねた形状をなし
ている。第3図においては、FC内部がわかり易いよう
に、一部を切り取っである。
単電池は、アノード2とカソード3と電解質4から構成
されており、アノード2には燃料ガス、カソード3には
空気が供給される。また、各々の単電池は、導電性のセ
パレータ5で直列に接続されている。このセパレータに
は、燃料ガスや空気を導びき通すための溝が第3図に示
すように設けである。また、所々に冷却水が通っており
、FCの温度を調節している。
上に述べた様なFCに対し、従来のFCスタック装置は
、第2図に示すように、空気入口マニホールド6as空
気出ロマニホールド6b、燃料入ロマニホールド6C%
燃料出ロマニホールド6d。
をそれぞれ設け、空気と燃料ガスをFCスタックに供給
し、また、排ガスを各々の排ラインに導びいていた。
この様なFCに対し、さらに省エネルギーを図るため、
構造の面からも検討し、FCの特性を向上させる必要が
あった。
[発明の目的] 本発明は、FC発電プラントのFCの電流−電圧特性を
向上させ、FC発電プラントの発電効率を高くする、F
Cスタック装置を提供すること・を目的とする。
[発明の目的] この目的を達するために、本発明は、従来の如<FCカ
ソード上を空気が一方向に流れ、排出される構造ではな
く、カソード上の空気流路を屈曲させる、または、一度
排出された空気を再度FCカソードに供給する手段を設
け、FCカソード表面を通過する空気を増大させる。
[発明の効果] FCカソード表面の、通過ガス量の増大により、生成水
の除去が促されるので、カソードでの分極による過電圧
が減少し、FCの電圧−電流特性が向上し、FC発電プ
ラントの発電効率が上昇する。
また、FC内での空気の圧力降下が大きくなるので、低
負荷時にも偏流が起こりにくく、この面からもFCスタ
ックの効率向上に寄与する。
[発明の実施例] 本発明によって構成されるFCスタック装置の一実施例
を図面に従い説明する。第1図は、本発明により構成さ
れたFCスタック装置の構造図である。本装置は、第3
図で説明した従来よりあるFCスタックに対し、空気供
給マイホールド6aに隔壁8を設け、一方の部屋に空気
導入配管9a。
他方の部屋に空気排出配管9bを設ける。これによって
、空気はカソード表面に沿い、第1図矢印に沿って、一
度マイホールド6bに出た後再度カソード表面に沿いマ
ニホールド6aに戻り、排出される。
本実施例によって従来のFCスタック装置に比し、約2
倍の空気がカソード表面を通過するので、FCスタック
の電流−電圧特性が著しく向上する。
この様に、はとんどコストを上昇させることなく、FC
発電プラントの発電効率を向上させることができる。
また、FCアノードにも、同様の2部屋に別れたマニホ
ールドを設けることにより、アノード上を通過する燃料
ガス流量を増加させることができ、本実施例と組み合わ
せることにより、さらに発電効率を上昇させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るFCスタック装置の一実施例を
示す構造図、第2図は、従来のFCスタック装置の構造
図、第3図は、FCスタックの構造図である。 1・・・単電池     2・・・アノード3・・・カ
ソード    4・・・電解質5・・・セパレータ  
 6・・・マニホールド7・・・FCスタック  8・
・・隔壁9・・・配管 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名) 第25!!I 第3WI

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)還元剤として水素を主成分とする燃料ガスを用い
    、酸化剤として空気を用いる燃料電池を複数積層して構
    成する燃料電池スタック装置に於いて、空気が燃料電池
    カソード上を、燃料電池の1辺の長さより長い区間にわ
    たり流れるようにする手段を具備したことを特徴とする
    燃料電池スタック装置。
  2. (2)空気が、燃料電池カソード上を、燃料電池の1辺
    の長さより長く流れるようにする手段として、空気を燃
    料電池スタックに導びき、また排出するマニホールドに
    1つ以上の隔壁を設け、マニホールドの空気室を複数の
    部屋に分離したことを特徴とする特許請求の範囲第一項
    記載の燃料電池スタック装置。
  3. (3)空気が、燃料電池カソード上を、燃料電池の1辺
    の長さより長く流れるようにする手段として、空気をカ
    ソード上に流すための流路として、屈曲した流路を具備
    したことを特徴とする特許請求の範囲第一項記載の燃料
    電池スタック装置。
  4. (4)空気が燃料電池カソード上を、燃料電池の1辺の
    長さより長く流れるようにする手段として、中央部の隔
    壁により、2部屋に別れ、一方の部屋が空気導入ライン
    と、他方の部屋が空気排出ラインと結ばれた空気マニホ
    ールドを具備し、定常運転時に、カソードの1/2程度
    の流路に、空気導入ラインより供給された空気が流れ、
    前記流路より排気された空気が、残り1/2のカソード
    流路を流れることを特徴とする特許請求の範囲第一項記
    載の燃料電池スタック装置。
JP60138924A 1985-06-27 1985-06-27 燃料電池スタツク装置 Pending JPS622459A (ja)

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