JPS6276264A - 積層形燃料電池 - Google Patents
積層形燃料電池Info
- Publication number
- JPS6276264A JPS6276264A JP60217502A JP21750285A JPS6276264A JP S6276264 A JPS6276264 A JP S6276264A JP 60217502 A JP60217502 A JP 60217502A JP 21750285 A JP21750285 A JP 21750285A JP S6276264 A JPS6276264 A JP S6276264A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- cell
- chamber
- duct
- discharging
- 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
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
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous 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
-
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は酸化剤として酸素または空気、燃料としてメタ
ノール、エタノール、ヒドラジン、水素等、電解液とし
て硫酸または苛性カリウム水溶液等を用いる積層形燃料
電池に関する。
ノール、エタノール、ヒドラジン、水素等、電解液とし
て硫酸または苛性カリウム水溶液等を用いる積層形燃料
電池に関する。
従来の技術
メタノール、エタノールを燃料と下るこの種の燃料電池
の場合は第２図に示すように空気極６と燃料極８をイオ
ン交換膜７に介して対向させ、この両側に空気室４と燃
料室５７ａ／有する導電性のセパレータ３を配し、電池
両側に設けた押え板２で押えることによりこれらを固定
させると同時に空気極６と隣接するセルの燃料極との電
気的接続を確保している。
の場合は第２図に示すように空気極６と燃料極８をイオ
ン交換膜７に介して対向させ、この両側に空気室４と燃
料室５７ａ／有する導電性のセパレータ３を配し、電池
両側に設けた押え板２で押えることによりこれらを固定
させると同時に空気極６と隣接するセルの燃料極との電
気的接続を確保している。
空気は電池上部あるいは側部に設けた空気送入用ダクト
１より各セルの空気室４に入１１．電池下部あるいは他
方の側部に設けた空気排出用ダクト９より外部に排出さ
れる。−万、燃料は硫酸さ混合して電池下部より各セル
の燃料室５に入１）上部よ１】外部に出る構造になって
いる。
１より各セルの空気室４に入１１．電池下部あるいは他
方の側部に設けた空気排出用ダクト９より外部に排出さ
れる。−万、燃料は硫酸さ混合して電池下部より各セル
の燃料室５に入１）上部よ１】外部に出る構造になって
いる。
ヒドラジンや水素等を燃料とする場合は、電解液を硫酸
の代りに苛性カリウム水溶液、イオン交換膜の代りに通
常のセパレータ等を使用下るが、空気を電池内に送入す
る方法については上記方法と同一である。
の代りに苛性カリウム水溶液、イオン交換膜の代りに通
常のセパレータ等を使用下るが、空気を電池内に送入す
る方法については上記方法と同一である。
発明が解決しようとする問題点
この種の電池の場合、構成部品の耐熱性等の関係で、運
転温度は６０〜７０℃程度が上限であると言われている
。このため、空気を多量に空気室４内に送り、運転中に
空気極６付近で生成する水を蒸発させて強制的に外部ｌ
こ排出している。空気の量が少ないと空気極６の特性を
低下させるだけでなく、空気室４内の空気が水蒸気で飽
和近くになり、これが空気室４内の温度より低い空気室
４の出口付近で結露して、出口乞ふさぎ、空気が空気室
４内に入・月こくくなるためさらに特性が低下する場合
が多い。
転温度は６０〜７０℃程度が上限であると言われている
。このため、空気を多量に空気室４内に送り、運転中に
空気極６付近で生成する水を蒸発させて強制的に外部ｌ
こ排出している。空気の量が少ないと空気極６の特性を
低下させるだけでなく、空気室４内の空気が水蒸気で飽
和近くになり、これが空気室４内の温度より低い空気室
４の出口付近で結露して、出口乞ふさぎ、空気が空気室
４内に入・月こくくなるためさらに特性が低下する場合
が多い。
このため空気室４Ｉこ多くの空気を送入すると同時に各
セルにこれが均等ｌこ入るように工夫している。例えば
空気送入用ダクト１の径を大きくし、これから各セルに
導く空気送入通路１０の径を小さクシ、かつ空気送入用
ダクト１に送る空気圧を高くして、各セルに必要とする
空気貴全送るようにしている。このような方法を用いれ
ば、各セルにほぼ均等ｌこ空気を送入することが出来る
が、空気送入用ダクト１の断面積が大きいため、電池の
体積が増加７ると同時に、高圧で空気を送入するために
はプロワとかファンのような消費電力の少ない機器を使
用することができず、消費電力の大きなエアーポンプを
使用せざるをえないために、電池の出力をこの分大きく
させておく必要がある。このような方式では電池を大き
くしなければならないばかりでなく、エアーポンプに多
くの電力を要するため、燃料重油のエネルギー効率が低
下するので可搬用等の小型電池には適用されない場合が
多い０ 可搬用電源のように小型軽量化か要求される用途では、
消費電力の少ないプロワあるいはファンを使用せざるを
えないので、空気送入用ダクト１に圧力が力）からない
状態にするためＥこ、空気送入通路１０の径を大きくし
て圧力損失を少なくしていた。しかしこの径を大きくす
ると圧力損失は少なくなるが各セルに空気が均一にに入
れる空気流量を決めているため、入り易いセルには多く
の空気が入り水の蒸気が必要以上に多くなる。このよう
なセルの電極はいわゆる乾燥状態になって特性が低下Ｔ
る。
セルにこれが均等ｌこ入るように工夫している。例えば
空気送入用ダクト１の径を大きくし、これから各セルに
導く空気送入通路１０の径を小さクシ、かつ空気送入用
ダクト１に送る空気圧を高くして、各セルに必要とする
空気貴全送るようにしている。このような方法を用いれ
ば、各セルにほぼ均等ｌこ空気を送入することが出来る
が、空気送入用ダクト１の断面積が大きいため、電池の
体積が増加７ると同時に、高圧で空気を送入するために
はプロワとかファンのような消費電力の少ない機器を使
用することができず、消費電力の大きなエアーポンプを
使用せざるをえないために、電池の出力をこの分大きく
させておく必要がある。このような方式では電池を大き
くしなければならないばかりでなく、エアーポンプに多
くの電力を要するため、燃料重油のエネルギー効率が低
下するので可搬用等の小型電池には適用されない場合が
多い０ 可搬用電源のように小型軽量化か要求される用途では、
消費電力の少ないプロワあるいはファンを使用せざるを
えないので、空気送入用ダクト１に圧力が力）からない
状態にするためＥこ、空気送入通路１０の径を大きくし
て圧力損失を少なくしていた。しかしこの径を大きくす
ると圧力損失は少なくなるが各セルに空気が均一にに入
れる空気流量を決めているため、入り易いセルには多く
の空気が入り水の蒸気が必要以上に多くなる。このよう
なセルの電極はいわゆる乾燥状態になって特性が低下Ｔ
る。
このような場合には、一旦電池を解体し空気の入りにく
いセルの空気送入通路１０の径を大きくし、また入り易
いセルの径を小さくする等の手直しｔしていた。空気送
入通路１０の手直しが必要かどう力）は電池を組立てて
空気を送入してみなければ判らず、工数が多くなるば力
）りでなく工程管理が複雑になる。
いセルの空気送入通路１０の径を大きくし、また入り易
いセルの径を小さくする等の手直しｔしていた。空気送
入通路１０の手直しが必要かどう力）は電池を組立てて
空気を送入してみなければ判らず、工数が多くなるば力
）りでなく工程管理が複雑になる。
本発明は上記欠点夕除去することを目的とするものであ
る。
る。
問題点を解決下るだめの手段
本発明は空気排出用ダクトの一方の口の）ら空気を送入
して他方の口から排出するこ（！−ｆこより、空気送入
用ダクトから各セルの空気室に入った空気！吸引して、
排出させることを特徴とするものである。
して他方の口から排出するこ（！−ｆこより、空気送入
用ダクトから各セルの空気室に入った空気！吸引して、
排出させることを特徴とするものである。
作用
空気排出用ダクトの一方から空気を送入し、他の一方か
ら吊子方法をとれば、空気の流速と空気排出用通路の断
面積に応じて、空気室内を減圧にすることができる。こ
のため結露により空気の入りにくくなったセルの空気室
内の空気ｔも外部に排出することができるので、正常な
セルと同様に空気が空気室内ｌこ入り電池特性が安定す
る。さらに従来方法程空気を各セルに均等に送入Ｔる必
要がないために、空気送入ダクトを小さくＴることがで
き、かつプロワやファンを使用した場合のように、組立
後空気送人通路の大きさを変更する必要がなくなった。
ら吊子方法をとれば、空気の流速と空気排出用通路の断
面積に応じて、空気室内を減圧にすることができる。こ
のため結露により空気の入りにくくなったセルの空気室
内の空気ｔも外部に排出することができるので、正常な
セルと同様に空気が空気室内ｌこ入り電池特性が安定す
る。さらに従来方法程空気を各セルに均等に送入Ｔる必
要がないために、空気送入ダクトを小さくＴることがで
き、かつプロワやファンを使用した場合のように、組立
後空気送人通路の大きさを変更する必要がなくなった。
実施例
本発明の一実施例ｖ第ｉ図で説明する。第１図は本発明
の構造を有Ｔる２０セル積層形メタノールー空気燃料電
池の概略を示し、各セル構造はＭＸ２図と同じである。
の構造を有Ｔる２０セル積層形メタノールー空気燃料電
池の概略を示し、各セル構造はＭＸ２図と同じである。
プロワ１２により空気を空気送入用ダクト１と空気排出
用ダクト９に入れる。空気排出用ダクト９は空気送入側
は細く、排出側χ太くしである。これは空気排出用ダク
ト９を流れる空気流量が排出側に内力１う程、各セルの
空気室から出た空気が加わり多くなるので、流速を一定
に保つためである。空気排出用ダクト９中！流れる空気
の流速をなるべく一定になるようにした方が各セルの減
圧が−定ｌこなるので、各セルに入る空気も均一１こな
る。
用ダクト９に入れる。空気排出用ダクト９は空気送入側
は細く、排出側χ太くしである。これは空気排出用ダク
ト９を流れる空気流量が排出側に内力１う程、各セルの
空気室から出た空気が加わり多くなるので、流速を一定
に保つためである。空気排出用ダクト９中！流れる空気
の流速をなるべく一定になるようにした方が各セルの減
圧が−定ｌこなるので、各セルに入る空気も均一１こな
る。
この電池においてブロワゴ２より内径２０箪の突気送入
用ダクト１に２０ ｔ／にの空気を送入Ｔると共ｌこ他
のブロワ１２１こより、ブロワ側、排出側の内径がそれ
ぞれ１０燗、２０つの空気送入用ダクト９に３０ｔ／−
の空気乞送入した場合と、空気排出用ダクト１に空気を
送入しなかった場合について、各セルに入る空気量のバ
ラツキを第３図ｔこ示Ｔ０図から明ら７７）なように空
気排出用ダクト９に３０ｔ／−の空気を送入した方がバ
ラツキの少ないことンＷ認できた。
用ダクト１に２０ ｔ／にの空気を送入Ｔると共ｌこ他
のブロワ１２１こより、ブロワ側、排出側の内径がそれ
ぞれ１０燗、２０つの空気送入用ダクト９に３０ｔ／−
の空気乞送入した場合と、空気排出用ダクト１に空気を
送入しなかった場合について、各セルに入る空気量のバ
ラツキを第３図ｔこ示Ｔ０図から明ら７７）なように空
気排出用ダクト９に３０ｔ／−の空気を送入した方がバ
ラツキの少ないことンＷ認できた。
発明の効果
上述のように本発明は、電力消費の少ないブロワやファ
ンを使用しても安定した特性が得られ、製作工程も簡略
化でき心点工業的価値大である０
ンを使用しても安定した特性が得られ、製作工程も簡略
化でき心点工業的価値大である０
第１図は未発明の一実施例を示す断面向、第２図は従来
の積層形燃料電池の一実施例を示す断面図１、第３図は
本発明々従来の積層形燃料電池の各室気室に入る空気流
量のバラツキな示す分布図である。 １は空気送入用ダクト、２は押え板、３はセパレータ、
４は空気室、５は燃料室、６は空気極、７はイオン交換
膜、８は燃料極、９は空気排出用ダクト、１０に空気道
人通路、１１は空気排出通路、１２はブロワ
の積層形燃料電池の一実施例を示す断面図１、第３図は
本発明々従来の積層形燃料電池の各室気室に入る空気流
量のバラツキな示す分布図である。 １は空気送入用ダクト、２は押え板、３はセパレータ、
４は空気室、５は燃料室、６は空気極、７はイオン交換
膜、８は燃料極、９は空気排出用ダクト、１０に空気道
人通路、１１は空気排出通路、１２はブロワ
Claims (1)
- 空気排出用ダクトの一方の口から空気を送入して他方の
口から排出することにより空気送入用ダクトから各セル
の空気室に入った空気を吸引して、排出することを特徴
とする積層形燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217502A JPS6276264A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 積層形燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217502A JPS6276264A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 積層形燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276264A true JPS6276264A (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=16705238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60217502A Pending JPS6276264A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 積層形燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6276264A (ja) |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60217502A patent/JPS6276264A/ja active Pending
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