JPS6322425B2 - - Google Patents
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- JPS6322425B2 JPS6322425B2 JP57010499A JP1049982A JPS6322425B2 JP S6322425 B2 JPS6322425 B2 JP S6322425B2 JP 57010499 A JP57010499 A JP 57010499A JP 1049982 A JP1049982 A JP 1049982A JP S6322425 B2 JPS6322425 B2 JP S6322425B2
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- cooling
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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
- H01M8/04—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
- H01M8/04—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
- H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は空冷式燃料電池に関するものである。
一般に空冷式燃料電池では第１図に示すように
入口マニホルドイを介してスタツクロに導入され
た空気は、反応空気通路と冷却空気通路に分流
し、出口マニホルドハで合流して導出される。こ
の導出空気の大部分は、熱回収器（図示せず）を
有する排気路ニから排出されるが、その一部は常
に循環路ホを経てスタツクロに環流し、この環流
空気はダンパーヘを有する空気取入口トより取入
れた外気と混合されてスタツクロに供給される。
入口マニホルドイを介してスタツクロに導入され
た空気は、反応空気通路と冷却空気通路に分流
し、出口マニホルドハで合流して導出される。こ
の導出空気の大部分は、熱回収器（図示せず）を
有する排気路ニから排出されるが、その一部は常
に循環路ホを経てスタツクロに環流し、この環流
空気はダンパーヘを有する空気取入口トより取入
れた外気と混合されてスタツクロに供給される。
しかしこの方式では反応空気と冷却空気の供給
経路が共通であるため、電池の温度制御がむつか
しく、スタツク入口側と出口側の温度差が大きく
なると共に、排出空気中に電解液の酸が含まれ排
熱利用時熱回収器などの腐蝕をひきおこすという
問題があつた。
経路が共通であるため、電池の温度制御がむつか
しく、スタツク入口側と出口側の温度差が大きく
なると共に、排出空気中に電解液の酸が含まれ排
熱利用時熱回収器などの腐蝕をひきおこすという
問題があつた。
本発明はこのような問題点を改善するため、反
応空気と冷却専用空気の各供給路を分離形成する
と共に、反応空気の入口側及び出口側のスタツク
温度差を検出して前記冷却空気の流通方向を反転
制御せしめるものである。
応空気と冷却専用空気の各供給路を分離形成する
と共に、反応空気の入口側及び出口側のスタツク
温度差を検出して前記冷却空気の流通方向を反転
制御せしめるものである。
以下本発明の実施例を第２図について説明す
る。電池スタツク１は一対のガス電極と電解質マ
トリツクスよりなる単位セルと、反応ガス通路を
有するカーボン製ガス分離板とを交互に積重し、
数セル毎に冷却専用空気通路を有する冷却板（い
ずれも図示せず）を介在して構成される。
る。電池スタツク１は一対のガス電極と電解質マ
トリツクスよりなる単位セルと、反応ガス通路を
有するカーボン製ガス分離板とを交互に積重し、
数セル毎に冷却専用空気通路を有する冷却板（い
ずれも図示せず）を介在して構成される。
電池スタツク１の対向面には、反応空気の導入
及び導出用の各マニホルド２及び３と、反応水素
ガスの導入及び導出用の各マニホルド４及び５を
有する。前記反応空気用マニホルド２，３間を結
ぶ循環供給径路６には、反応済空気の一部を外部
へ排出するダンパー７付の排気口８と、新鮮外気
を導入するダンパー９付の取入口１０とを分岐形
成している。
及び導出用の各マニホルド２及び３と、反応水素
ガスの導入及び導出用の各マニホルド４及び５を
有する。前記反応空気用マニホルド２，３間を結
ぶ循環供給径路６には、反応済空気の一部を外部
へ排出するダンパー７付の排気口８と、新鮮外気
を導入するダンパー９付の取入口１０とを分岐形
成している。
冷却専用空気の各マニホルド１１及び１２は
夫々スタツク冷却板の各空気通路に連通してい
る。これら各マニホルド１１，１２に至る径路１
３，１４は、ブロワ１５を有する冷却空気の流入
路１６と、熱回収器１７を有する排出路１８に連
結され、前記径路１３，１４の接続部分には流路
切換用のダンパー１９が設けられている。
夫々スタツク冷却板の各空気通路に連通してい
る。これら各マニホルド１１，１２に至る径路１
３，１４は、ブロワ１５を有する冷却空気の流入
路１６と、熱回収器１７を有する排出路１８に連
結され、前記径路１３，１４の接続部分には流路
切換用のダンパー１９が設けられている。
次に本発明電池の作動を説明する。
供給径路６を循環している反応空気は、電池反
応により酸素分圧が低下するので、循環流量の約
１／４〜1/5の新鮮空気量を常に取入口１０から導入
すると共に反応済空気の一部を排気口８より排出
して酸素分圧を略一定に保つ。
応により酸素分圧が低下するので、循環流量の約
１／４〜1/5の新鮮空気量を常に取入口１０から導入
すると共に反応済空気の一部を排気口８より排出
して酸素分圧を略一定に保つ。
又スタツク１を通る反応空気は入口側より出口
側に向つて酸素分圧が低下し、一般的には酸素分
圧の高い入口側は反応性が良好で発熱量も大きの
で、酸素分圧の低い出口側に比し温度が高い。こ
れとは逆に外気温が低い場合には外気導入により
スタツク入口側の温度が出口側に比して低い。こ
のように条件によりスタツクの入口側及び出口側
の温度が変化し、電池反応の不均一化をもたらす
ことになる。
側に向つて酸素分圧が低下し、一般的には酸素分
圧の高い入口側は反応性が良好で発熱量も大きの
で、酸素分圧の低い出口側に比し温度が高い。こ
れとは逆に外気温が低い場合には外気導入により
スタツク入口側の温度が出口側に比して低い。こ
のように条件によりスタツクの入口側及び出口側
の温度が変化し、電池反応の不均一化をもたらす
ことになる。
本発明はスタツク１の入口側及び出口側に夫々
温度検出器２０，２１を設け、入口側温度が出口
側の温度に比し所定値以上に上昇すれば、その温
度差を検出して流路切換ダンパー１９を第２図実
線の如く設定する。この場合、冷却空気は実線矢
印の径路に示すように反応空気の入口側より出口
側に向つてスタツク内を流通し、排出路１８より
外部に排出する。
温度検出器２０，２１を設け、入口側温度が出口
側の温度に比し所定値以上に上昇すれば、その温
度差を検出して流路切換ダンパー１９を第２図実
線の如く設定する。この場合、冷却空気は実線矢
印の径路に示すように反応空気の入口側より出口
側に向つてスタツク内を流通し、排出路１８より
外部に排出する。
又外気温の影響でスタツク入口側温度が出口側
に比し低い場合には、上記と同様その温度差を検
出して流路切換ダンパー１９を第２図点線のよう
に設定し、点線矢印に示すようにスタツク温度の
高い出口側より冷却空気を導入する。
に比し低い場合には、上記と同様その温度差を検
出して流路切換ダンパー１９を第２図点線のよう
に設定し、点線矢印に示すようにスタツク温度の
高い出口側より冷却空気を導入する。
これらいづれの場合もスタツク入口側と出口側
の温度差が逆転すれば、流路切換ダンパー１９が
反転作動して冷却空気の流通方向を切換える。
の温度差が逆転すれば、流路切換ダンパー１９が
反転作動して冷却空気の流通方向を切換える。
上述の如く本発明によれば、反応空気と冷却空
気の各供給路を分離し、前記反応空気のスタツク
入口側及び出口側の温度差を検出して前記冷空気
の流通方向を反転するようにしたので、次の如き
特徴が得られる。
気の各供給路を分離し、前記反応空気のスタツク
入口側及び出口側の温度差を検出して前記冷空気
の流通方向を反転するようにしたので、次の如き
特徴が得られる。
(1) 反応空気量は冷却を考慮することなく必要量
だけの供給でよいから電解液の損失が少なく、
寿命の向上が得られる。
だけの供給でよいから電解液の損失が少なく、
寿命の向上が得られる。
(2) 冷却排空気には電解液としての酸を含まない
ので熱回収器などの腐蝕なしに排熱利用ができ
る。
ので熱回収器などの腐蝕なしに排熱利用ができ
る。
(3) スタツク内の酸素分圧勾配や外気温の変化に
かゝわらず、スタツクの入口側及び出口側の温
度差が常に所定範囲に管理され、電極反応の均
一化により特性の向上が達成される。
かゝわらず、スタツクの入口側及び出口側の温
度差が常に所定範囲に管理され、電極反応の均
一化により特性の向上が達成される。
第１図は従来電池の作動装置を示す径路図、第
２図は本発明電池の作動装置を示す径路図であ
る。 １……電池スタツク、２，３……反応空気用マ
ニホルド、４，５……反応水素ガス用マニホル
ド、６……反応空気供給径路、８……排気口、１
０……取入口、１１，１２……冷却空気用マニホ
ルド、１３，１４……冷却空気径路、１６……冷
却空気流入路、１８……排出路、１９……流路切
換ダンパー、２０，２１……温度検出器。
２図は本発明電池の作動装置を示す径路図であ
る。 １……電池スタツク、２，３……反応空気用マ
ニホルド、４，５……反応水素ガス用マニホル
ド、６……反応空気供給径路、８……排気口、１
０……取入口、１１，１２……冷却空気用マニホ
ルド、１３，１４……冷却空気径路、１６……冷
却空気流入路、１８……排出路、１９……流路切
換ダンパー、２０，２１……温度検出器。
Claims (1)
- １ 反応空気と冷却空気の各供給路を分離形成す
ると共に前記各空気の電池スタツク内での流れが
平行である燃料電池において、前記反応空気の電
池スタツク入口側及び出口側に夫々設置した温度
検出器と、前記入口側と出口側の温度差にもとづ
き前記冷却空気の流通方向を反転する制御手段と
を備えることを特徴とする空冷式燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010499A JPS58128671A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 空冷式燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010499A JPS58128671A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 空冷式燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58128671A JPS58128671A (ja) | 1983-08-01 |
| JPS6322425B2 true JPS6322425B2 (ja) | 1988-05-11 |
Family
ID=11751881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57010499A Granted JPS58128671A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 空冷式燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58128671A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2442252B (en) * | 2006-09-27 | 2010-10-27 | Intelligent Energy Ltd | Low temperature operation of open cathode fuel cell stacks using air recirculation |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP57010499A patent/JPS58128671A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58128671A (ja) | 1983-08-01 |
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