KR100893416B1 - 연료 전지 및 그 동작 방법 - Google Patents

연료 전지 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100893416B1
KR100893416B1 KR1020037004435A KR20037004435A KR100893416B1 KR 100893416 B1 KR100893416 B1 KR 100893416B1 KR 1020037004435 A KR1020037004435 A KR 1020037004435A KR 20037004435 A KR20037004435 A KR 20037004435A KR 100893416 B1 KR100893416 B1 KR 100893416B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
power generation
supplied
gas flow
flow path
Prior art date
Application number
KR1020037004435A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040028634A (ko
Inventor
카나이치아키
Original Assignee
소니 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시키가이샤 filed Critical 소니 가부시키가이샤
Publication of KR20040028634A publication Critical patent/KR20040028634A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100893416B1 publication Critical patent/KR100893416B1/ko

Links

Images

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
    • 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
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • 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
    • H01M8/04104—Regulation of differential pressures
    • 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)

Abstract

본 발명은 간단한 구조로 가스 유로에 축적된 물을 제거할 수가 있는 간단한 구조의 공기 급배기(給排氣) 기구에 의해 공기를 발전 셀에 급배기하여, 안정된 발전을 연속해서 행할 수가 있는 연료 전지에 관한 것이다.
연료 전지는, 공기 급배기관에 배설된 스파이럴 형상의 홈부를 가지는 원기둥을 회전시킴으로써, 발전 셀마다 공급되는 공기량을 순차 증가시킬 수 있음과 동시에, 공기압을 순차 높임으로써 물을 제거할 수가 있다. 이 때, 각 발전 셀에는 항상 일정량 이상의 공기가 공급되어 안정되게 발전을 행할 수가 있다.

Description

연료 전지 및 그 동작 방법 {FUEL CELL AND METHOD OF OPERATING THE FUEL CELL}
본 발명은, 발전 셀(cell)이 적층(積層)된 스택(stack)형의 연료 전지 및 그 동작 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 공기극(空氣極)에 발생하는 물을 발전 셀마다 순차 제거할 수가 있는 공기 급배기(給排氣) 기구를 구비하는 스택형의 연료 전지 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
전기화학적으로 수소와 산소를 반응시킴으로써 전기에너지를 취출(取出)하는 연료 전지는, 그 고기능화의 요구가 높아지는 한편, 더욱 더 소형 경량화가 요구되고 있다. 이러한 연료 전지는, 내연기관 등 , 오늘날의 주류인 화석 연료 에너지의 대체(代替)로서 각광을 받고 있다. 연료 전지를 구성하는 발전 셀의 단위 발전 셀로부터 얻어지는 전압은 작기 때문에, 통상은 복수 매(枚)의 셀을 적층해서 연료 전지를 구성하여, 필요한 전기에너지를 얻을 수 있도록 설계된다.
발전 셀은, 통상, 연료인 수소 가스와 산소 가스를 공급하는 공급관에 대해, 병렬로 배설된 가스 유로를 가지며, 수소 가스와 공기를 공급하는 각각의 급기관 (給氣管)으로부터 수소 가스, 산소 가스가 공급된다. 또한, 발전 셀로부터 배출되는 가스도 배출관에 대해 병렬로 설치된 가스 유로로부터 배출관으로 배출된다.
도 6은, 종래형의 공기 급배기 장치를 가지는 연료 전지의 구조를 간략적으로 도시한 도면이며, 공기 공급측만에 대해서 도시한 간략구조도이다. 공기 공급관 (103)에 대해 병렬로 접속된 가스 유로(102)에 공기가 공급된다. 더욱이 가스 유로 (102)로부터 발전 셀(101)에 공기가 공급되며 각 발전 셀(101)을 통한 공기는 공기 배출관(104)으로부터 외부로 배출된다. 도 7은, 도 6에 도시한 종래형의 공기 급배기 장치를 가지는 연료 전지의 구조의 간략도이다. 이 종래형의 공기 급배기 장치를 가지는 연료 전지는, 대체로 공기 공급관(103), 복수의 발전 셀(101), 가스 유로(102) 및 공기 배출관(1O4)의 4종류의 요소로 구성되며, 공기 공급관(1O3)으로부터 동시에 공기를 각 발전 셀(101)에 공급함으로써 필요한 전기에너지를 취출할 수가 있다.
그런데, 에너지 공급장치는, 소형이고 고성능, 더욱이 동작 중의 성능 열화가 억제되도록 설계되는 것이 중요하다. 상술한 바와 같은 구조의 연료 전지를 에너지 공급장치로서 사용했을 경우, 수소와 산소의 반응에 의해, 산소가 공급되는 공기극측에서는 부생성물로서 물이 생성되기 때문에, 산소를 포함하는 공기를 발전 셀에 공급했을 때의 공기의 흐름이 저해되는 경우가 있다. 따라서, 가스 유로에 원활히 공기를 공급함과 동시에 물을 제거하는 것이 중요하게 된다.
발전을 연속해서 실시하는 과정에 있어서, 부생성물인 물이 가스 유로를 흐르는 공기의 장해가 되어, 안정된 발전이 행해지지 않아, 전기에너지가 충분히 취출되지 않는 경우가 있다. 안정되게 발전을 행하기 위해서는, 공기 공급관(103)으로부터 충분한 공기를 가스 유로(102)에 공급하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 적층되는 발전 셀(101)의 수가 많아지면, 공기 공급관(103)으로부터 공급되는 공기량에 대해 하나의 발전 셀(101)에 공급되는 공기량의 비율이 작아지며, 확실히 물을 배출하기에는 많은 공기를 공기 공급관(103)으로부터 가스 유로(102)에 공급해야 한다. 상기 물을 제거하기 위해 충분한 공기량을 공기 공급관(l03)으로부터 가스 유로(102)에 공급하기 위해서는, 연료 전지를 구성하는 부품 등의 사이즈 업 (size up)을 초래하여, 소형으로 고성능의 연료 전지를 제작하는 것은 곤란하였다.
공기를 공급함으로써 가스 유로(102)에 축적되는 물을 확실히 배출하기 위해서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 가스 유로(102)의 입구에 발전 셀(101)마다 독립하여 동작하는 밸브(105)를 마련하고, 그 밸브(105)의 개폐를 시분할(時分割)로 행한다. 밸브(105)를 개폐함으로써 발전 셀(101)마다 공기를 공급하면, 밸브(105)를 연 시점에서 그 발전 셀(101)에만 공기 공급을 행할 수가 있어, 물을 배출할 수가 있다. 그러나, 발전 셀(101)마다 밸브(105)를 배설하는 것은 복잡한 구조와 부품 수(數)의 증가라고 하는 결점을 초래하며, 더욱이, 밸브(105)가 닫혀진 발전 셀 (101)에는 공기의 공급이 행해지지 않아, 안정된 발전을 행할 수가 없다.
또, 도 9에 도시하는 바와 같이, 항상 일정한 공기량을 공급하기 위해 밸브 (105)와 병렬로 바이패스 라인(bypass line)(106)을 설치함으로써 물을 배출하면서 일정한 공기량을 모든 발전 셀(101)에 공급하는 공기 공급장치, 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 공기 공급관(103)을 공기 공급관(103a), 공기 공급관(103b)의 2계통으로 나누어 공기를 공급하는 공기 공급장치가 생각된다. 이들 공기 공급장치라면, 모든 발전 셀(101)에 대해 항상 충분한 공기를 공급하는 것이 가능하고, 또한 수소 와 산소가 결합함으로 인해 생성되는 물을 가스 유로(102)로부터 제거할 수가 있다. 그러나, 공기 공급장치의 구조가 복잡하게 되어, 실용적인 연료 전지에는 적합하지 않다. 또한, 보다 많은 전기에너지를 취출할 경우에는, 가스 유로(102)에 축적되는 물도 증가되어, 가스 유로(102) 내를 공기가 원활히 흐르는 것이 곤란하게 되어, 안정된 발전을 행할 수가 없다.
따라서, 본 발명은 간단한 구조로 가스 유로(102)에 축적된 물을 제거할 수가 있는 공기 급배기 기구에 의해 발전 셀에 공기를 급배기하여, 안정되게 발전을 행할 수가 있는 연료 전지 및 그 동작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 연료 전지는, 발전 셀과, 발전 셀에 공기를 급배기하는 공기 급배기 기구를 구비하며, 더욱이 이 공기 급배기 기구가, 발전 셀에서 급배기되는 공기의 압력을 간헐적으로 변화시키는 압력 제어수단을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연료 전지의 발전 셀에 공기를 급배기하는 공기 급배기 기구는, 스파이럴(spiral) 형상의 홈부를 설치한 원기둥(圓柱)을 공기 공급관 내에 배치한 구조를 가진다. 공기 공급관의 내벽과 원기둥의 표면과의 사이에는, 일정량의 공기를 발전 셀에 공급할 수가 있는 갭(gap)이 형성되어, 원기둥을 회전시키면, 정상시에 가스 유로에 공급되는 공기량을 초과하는 공기가 홈부를 통해 각 발전 셀에 공급된다. 공기 공급관과 발전 셀을 연결하는 가스 유로에 공급되는 공기량이 증가함으로써 가스 유로 내의 공기압이 상승하여, 발전 셀 내에 발생한 물을 배출할 수가 있다.
본 발명의 연료 전지의 압력 제어 수단은, 표면에 스파이럴 형상의 홈부가 형성된 원기둥을 회전시킴으로써, 각 발전 셀에 공급되는 공기량을 원기둥의 회전 주기로 증가시킬 수가 있어 발전 셀에 급배기되는 공기의 압력을 간헐적으로 변화시킬 수가 있다. 일정량으로 공급되는 공기량 및 원기둥의 회전 주기로 증가되어 각 발전 셀로 공급되는 공기량은, 공기 공급관과 원기둥과의 갭의 단면적과, 원기둥에 형성한 홈부의 단면적을 변화시킴으로써, 소요되는 크기로 할 수가 있다. 또, 원기둥을 회전시키는 축(軸) 회전용 모터의 회전수를 변화시킴으로써, 각 발전 셀에 공급하는 공기량을 증가시키는 주기를 변화시킬 수가 있다. 원기둥의 회전 주기를 변화시킬 수가 있기 때문에, 연료 전지로 발전을 행할 때의 여러가지 조건에 따라 최적의 운전 조건을 설정할 수가 있다.
또한, 본 발명의 연료 전지의 동작 방법은, 소정의 압력으로 공기를 급배기하는 저압(低壓) 급배기 과정과, 이 저압 급배기 과정보다도 고압으로 공기를 급배기하는 고압(高壓) 급배기 과정에 의해, 발전 셀에서 급배기되는 공기의 압력을 간헐적으로 변화시키면서 연료 전지를 동작시키는 것을 특징으로 한다. 공기 공급관에 대해 발전 셀이 병렬로 배치된 스택 구조의 연료 전지에서는, 공통의 공기 급배 기관을 통해 공기의 급기와 배기에 압력차를 설정함으로써, 공기 급배기관에 대해 병렬로 배치된 발전 셀 내에 발생하는 물을 제거할 수가 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예의 공기 급배기 장치를 구비하는 스택형 연료 전지의 평면 구조를 도시하는 투시 평면도.
도 2는, 본 발명의 실시예의 공기 급배기 장치를 구비하는 스택형 연료 전지의 단면 구조를 도시하는 단면도.
도 3은, 본 발명의 실시예의 공기 급배기 장치를 구비하는 스택형 연료 전지의 구조를 간략화하여 도시한 간략 구조도.
도 4a 내지 도 4b는, 본 발명의 실시예의 공기 급배기 장치의 공기 공급관의 단면 구조를 도시하는 구조 단면도이며, 도 4a는 일정량의 공기가 발전 셀에 공급되는 경우의 홈부의 위치를 도시하는 구조단면도이며, 도 4b는 발전 셀로 공급되는 공기량이 증가하는 경우의 홈부의 위치를 도시하는 단면 구조도.
도 5는, 본 발명의 실시예의 공기 급배기 장치로부터 발전 셀에 공급되는 공기량의 시간 변화를 도시한 공기량의 시간 변화도이며, 도 5의 (a)는 제 1번째의 발전 셀로의 공기량의 시간 변화도, 도 5의 (b)는 제 2번째의 발전 셀로의 공기량의 시간 변화도, 도 5의 (c)는 제 n번째의 발전 셀로의 공기량의 시간 변화도.
도 6은, 공기 급배기 장치로부터 공기가 급배기되는 종래형의 스택형 연료 전지의 구조를 간략화하여 도시한 모식 구조도.
도 7은, 공기 급배기 장치로부터 공기 급배기되는 종래형의 스택형 연료 전지의 구조를 간략화하여 도시한 간략도.
도 8는, 각 가스 유로에 밸브가 설치된 공기 급배기 장치로부터 공기가 공급되는 종래형의 스택형 연료 전지의 구조를 간략화하여 도시한 간략도.
도 9는, 각 가스 유로에 설치된 밸브와 병렬로 바이패스 라인이 배치된 공기 급배기 장치로부터 공기가 공급되는 종래형의 스택형 연료 전지의 구조를 간략화하 여 도시한 간략도.
도 10은, 각 가스 유로에 설치된 밸브와, 2계통의 공기 공급관을 구비하는 공기 급배기 장치로부터 공기가 공급되는 종래형의 스택형 연료 전지의 구조를 간략화하여 도시한 간략도.
공기가 공급되는 가스 유로에 원활하게 공기를 흘려보냄과 동시에 안정된 발전을 행할 수가 있는 공기 급배기 기구를 구비한 연료 전지에 대해 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1에 본 실시예의 연료 전지의 투시 평면도를 도시한다. 연료 전지는 필요한 전력을 발전하기 위한 발전 셀이 적층되어 구성된다. 적층된 발전 셀 (도 2에 101로 도시)의 단면에 단판(端板)(12)을 배설하여, 연료 전지가 구성된다.
단판(12)의 형상은 얇은 판 형상이며, 본 실시예에서는 외형은 대략 직사각형 형상이지만, 직사각형 형상에 한정되지 않고, 적층된 발전 셀과 거의 동일한 형상이면 좋고, 발전 셀의 형상에 따라 원형, 삼각형, 그 외의 다각형 형상으로 할 수도 있다. 단판(12)에는, 공기 공급구(13), 공기 배출구(14), 수소 공급구(15) 및 수소 배출구(16)가 설치되어 이들을 통해 연료인 수소 가스와 공기가 급배기된다. 또, 본 실시예에서는, 단판(12)의 네 모퉁이에 공기, 수소의 급배출구가 설치되어 있지만, 상기 급배출구가 배설되는 위치는 단판(12)의 네 모퉁이로 한정되지 않으며, 단판(12)의 소요의 위치에 설치할 수가 있다.
공기 공급구(13)로부터 산소가 반응하는 발전 셀(도 2에 101로 도시)의 반응 영역에 공기를 공급하기 위한 가스 유로(17)가 발전 셀에 형성되어 있다. 가스 유로(17)는 공기 배출구(14)에 통하고 있으며, 가스 유로(17)을 통해 공기의 공급과 반응 후의 공기의 배출이 행해진다. 본 실시예의 연료 전지에서는, 각 발전 셀(101)에 대해 공통의 공기 공급구(13)와 공기 배출구(14)에서 공기의 급배기가 행해진다. 또한, 높은 효율로 발전을 행하기 위해서는, 가스 유로의 형상이나 단면적은, 요구되는 발전 능력에 맞춰 설계된다. 또, 가스 유로(17)는 후술하는 발전 셀(101)을 구성하는 세퍼레이터(27)의 한 면에 형성되고 있으며, 도 1에는, 가스 유로(17)의 형상이 용이하게 이해할 수 있도록 단판(12)을 투시한 투시 평면도를 도시하였다. 또한, 단판 (12)에 설치된 수소 공급구(15)와 수소 배출구(16)의 가스 유로(18)(도시하지 않음)도 공기의 유로인 가스 유로(17)와 마찬가지로 요구되는 발전 능력에 맞춰 설계된다.
도 2에, 발전 셀(101)을 적층하여 구성되는 연료 전지의 구조도인 단면 구조도를 도시한다. 또 도 2는 발전 셀(101)이 적층된 연료 전지의 일부에 대해 도시한 단면 구조도이다. 발전 셀(101)은, 세퍼레이터(separator)(21), 수소 확산층(22), 수소 가스가 수소이온화 되는 것을 보조하는 촉매막(23), 플러스로 대전한 수소 이온을 이동시키기 위한 전해질인 고체 고분자막(24)이 적층되며, 더욱이 고체 고분자막(24)의 반대측 면에 성막(成膜)되는 촉매막(25), 산소 확산층(26), 및 세퍼레이터(27)가 적층하여 접합됨으로써 형성된다. 이 단위 발전 셀(101)이 다수 적층되어 연료 전지가 구성된다. 이 때, 수소 확산층(22)과 촉매막(23)이 접합되어 구성되는 부분이 연료극(28)이 되고, 산소 확산층(26)과 촉매막(25)이 접합되어 구성되 는 부분이 공기극(29)이 된다.
세퍼레이터(21)에는, 수소 공급구(15)로부터 공급되는 수소 가스의 유로인 가스 유로(18)가 설치된다. 본 실시예에서는, 가스 유로(18)의 단면 형상은 직사각형 형상이지만, 직사각형 형상에 한정되지 않으며, 반원형이어도 좋고, 또한 직사각형 형상 이외의 다각형 형상이어도 좋다. 또한, 세퍼레이터(21)는 발전 셀을 나누는 칸막이 판이며, 발전 셀을 적층했을 때에 수소와 공기가 혼합하는 것을 방지하는 역할을 가진다. 더욱이, 인접하는 발전 셀(101)을 직렬로 연결하기 위한 전자 도전체의 역할도 가지고 있다. 세퍼레이터(21)를 구성하는 재질은 전자 도전성이 양호하며, 또한 수소와 공기의 혼합을 방지하도록 하는 기밀성(氣密性)이 높은 재질이면 좋다. 또한, 세퍼레이터(21)의 이면(裏面)에는, 인접하는 발전 셀(101)에 공기를 공급하기 위한 머리빗(櫛) 형상의 가스 유로가 설치된다.
가스 유로(18)는 수소 확산층(22)과 촉매막(23)으로 구성되는 연료극(28)의 평면에 수소 가스를 공급할 수 있도록 형성되어 있으면 좋다. 높은 발전 효율을 얻기 위해서는, 수소 가스를 효율적으로 연료극(28)의 모든 면에 공급할 수 있도록 가스 유로(18)를 배설하면 좋다. 예를 들면, 세퍼레이터(21)의 연료극(28)과 접합되는 면에 머리빗 형상의 유로를 형성하면, 수소 가스와 접촉하는 연료극(28)의 면적을 크게 취할 수가 있어 효율적으로 발전을 행할 수가 있다. 더욱이, 가스 유로 (18)의 폭을 작게 함과 동시에, 머리빗 형상으로 배설되는 가스 유로(18)의 반복 간격을 작게 하면, 더한층 수소 가스와 연료극(28)의 접촉 면적을 크게 할 수가 있어 높은 발전 효율을 얻을 수 있다. 예를 들면, 본 실시예의 경우, 가스 유로(18) 는, 그 폭 또는 깊이가 0.8 mm 정도로 형성된다.
연료극(28)은, 수소 가스를 효율적으로 수소 이온화하기 위한, 수소 확산층 (22)과 촉매막(23)이 적층됨으로써 형성된다. 수소 확산층(22)은 수소 가스가 용이하게 투과하여 촉매막(23)에 도달하는 재질이나 구조를 가지고 있으면 좋다. 예를 들면, 수소 확산층(22)은, 수소 가스를 용이하게 투과하도록 미세한 구멍이 설치된 다공질의 카본(carbon)막을 사용할 수가 있다. 또한, 촉매막(23)은 Pt 등의 촉매 작용을 가지는 금속 박막을 고체 고분자막(24)의 한쪽 면에 한결같이 성막하여 형성된다. 수소 확산층(22)과 촉매막(23)이 성막된 고체 고분자막(24)을 적층하도록 접합하여 연료극(28)이 형성된다. 또한, 수소 확산층(22)에 촉매막(23)을 성막해 두고, 미리 연료극(28)을 형성하여, 연료극(28)과 고체 고분자막(24)을 적층해도 좋다.
고체 고분자막(24)은 연료극(28)으로부터 공기극(29)으로 수소 이온을 이동시키기 위해 설치되어 있다. 본 실시예의 경우, 발전 셀(101)이 적층되어 형성되는 연료 전지의 사이즈를 소형화하기 위해, 발전 셀(101)의 두께는 1∼2mm 정도로 형성된다. 이 때, 고체 고분자막(24)의 막 두께는 수십㎛ 정도이다. 수소 가스를 연료극(28)에 공급함과 함께 동시에 공기를 공기극(29)에 공급할 때의 가스압의 차에 의해 고체 고분자막(24)의 양면에 가해지는 압력에 차이가 생겨, 고체 고분자막 (24)에 부하가 가해진다. 고체 고분자막(24)은, 그 양면에 가해지는 압력에 의한 차압(差壓)에 견디는 데에 충분한 강도를 가진다. 따라서, 고체 고분자막(24)을 사용한 연료 전지에서는, 수소 가스나 공기의 가스압의 제어나 가압(加壓)을 용이하 게 실시할 수 있다는 이점이 있다. 고체 고분자막(24)의 재질은, 예를 들면, 수소이온 전도성을 가지는 불소 수지계 슬폰산막을 사용할 수가 있다.
공기극(29)은, 산소 확산층(26)과 촉매막(25)이 적층되어 형성된다. 산소 확산층(26)은 공기에 포함되는 산소가 용이하게 투과하는 재질이나 구조를 가지고 있으면 좋다. 예를 들면, 산소 확산층(26)은, 산소를 용이하게 투과하도록 미세한 구멍이 설치된 다공질의 카본막을 사용할 수가 있다. 또, 촉매막(25)은 Pt 등의 촉매 작용을 가지는 금속 박막을 고체 고분자막(24)에 한결같이 성막하여 형성할 수가 있으며, 산소 확산층(26)과 촉매막(25)이 성막된 고체 고분자막(24)을 적층하도록 접합했을 때에 공기극(29)이 형성되면 좋다. 또한, 산소 확산층(26)에 촉매막(25)를 성막해 두어, 미리 공기극(29)을 형성시켜 두어도 좋다.
세퍼레이터(27)에는, 공기 공급구(13)로부터 공급되는 공기의 유로인 가스 유로(17)가 설치되어 있다. 본 실시예의 가스 유로(17)의 단면 형상은 직사각형 형상이지만, 직사각형 형상에 한정되지 않으며, 원형(圓形)이어도 좋고, 또한, 직사각형 형상 이외의 다각형 형상이어도 좋다. 가스 유로(17)는 산소 확산층(26)과 촉매막(25)의 모든 면에 효율 좋게 공기를 공급할 수 있도록 배설되어 있으면 좋다. 또한, 산소 확산층(26)과 촉매막(25)은 접합되었을 때에 공기극(29)을 구성한다. 공기를 효율적으로 공기극(29)에 공급하기 위해서는, 가스 유로(17)의 폭을 작게 하고, 머리빗 형상으로 배설되는 가스 유로(17)의 반복 폭을 작게 하면 좋다. 예를 들면, 본 실시예의 경우, 가스 유로(17)의 폭은 0.8mm 정도로 형성된다.
발전 셀(101)이 적층되어 구성되는 발전 셀(101)의 적층체의 한쪽 단면에 단 판(12)을 접합하여 연료 전지가 형성된다. 적층된 발전 셀(101)의 세퍼레이터(21) 및 세퍼레이터(27)의 이면에는 각각 인접하는 발전 셀에 공기 및 수소 가스를 공급하기 위한 가스 유로가 설치되어 있다. 더욱이 세퍼레이터(21) 및 세퍼레이터(27)는 공기 및 수소 가스가 투과하기 어려운 기밀성과 전자 도전성을 가지고 있기 때문에 발전 셀(101)을 적층함으로써, 각 발전 셀(101)이 직렬로 접속되게 된다. 발전 셀(101) 1매 당 발생할 수 있는 전압은 1V 이하이지만, 발전 셀(101)이 직렬로 접속 됨으로써 연료 전지 전체에서는 높은 전압을 외부에 취출할 수가 있다. 또한, 적층된 발전 셀(101)의 양단에는 외부 회로에 전력을 취출하기 위한 집전체가 접합된다.
다음에, 도 3에, 본 실시예의 연료 전지에 사용되는 공기 급배기 기구를 도시한다. 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기 공급관(35)은 원통형의 형상을 가지고 있다. 공기 공급관(35)의 한쪽 단부에는 공기 공급관(35)에 공기를 공급하기 위한 공기 공급용 펌프(31)가 연결되어 있다. 다른 쪽 단부는 밀봉되고 있으며, 그 단부의 중심에 회전축(33)을 삽입하기 위한 삽입구(34)가 형성되며, 공기 공급관 (35)에 공급된 공기가 새지 않게 삽입구(34)에 회전축(33)이 삽입되어 있다. 회전축(33)은, 공기 공급관(35)의 외부에 설치되는 축 회전용 모터(32)에 접속되어, 축 회전용 모터(32)로부터 발생하는 회전력에 의해 회전한다.
공기 공급관(35)의 내부에는, 발전 셀(101)에 공급되는 공기의 공기량 및 공기압을 조정하기 위해 공기 공급관(35) 내의 공기의 흐름의 일부를 차폐(遮蔽)하고 조정하기 위한 원기둥(36)이 배설되어 있다. 공기 공급관(35)의 단면 형상은 원형이며, 공기 공급관(35)에 공기 공급구(13)를 거쳐 공기 공급용 펌프(31)로부터 공기가 공급된다. 공기 공급관(35)에는, 발전 셀(101)에 공기를 송기(送氣)하기 위한 공급구 (38)가 형성되어 있다. 공급구(38)는, 발전 셀(101)이 배치된 간격마다 형성되며, 모든 공급구(38)는 같은 형상으로 동일한 사이즈가 되도록 형성된다. 본 실시예에서는 원형으로 형성되지만, 공급구(38)의 모두가 동일한 형상, 사이즈로 형성되어 있으면 좋고, 공급구(38)의 형상은 원형에 한정되지 않고, 직사각형 형상, 삼각형 형상, 그 외의 다각형 형상이어도 좋다.
공기 공급관(35)의 내부에 배설된 원기둥(36)은 회전축(33)을 거쳐 축 회전용 모터(32)의 회전력에 의해 그 길이 방향에 평행한 축을 중심으로 회전한다. 원기둥(36)의 표면에는, 발전 셀(101)에 공급하는 공기의 공기량 및 공기압을 선택적으로 조정할 수가 있는 홈부(37)가 형성되어 있다. 홈부(37)는 원기둥(36)의 길이 방향을 따라 스파이럴 형상으로 형성되어 원기둥(36)의 단부로부터 다른 한쪽의 단부에 걸쳐, 원기둥(36)의 전체에 형성된다. 원기둥(36)의 단면의 직경은 공기 공급관(35)의 단면의 직경보다 약간 작은 사이즈로 하며, 원기둥(36)은 공기 공급관 (35) 내에서 원활히 회전할 수 있다.
공급구(38)에는, 발전 셀(101)에 공기를 송기하기 위한 가스 유로(17)가 접속되고 있으며, 공기 공급용 펌프(31)로부터 송기된 공기가 공기 공급관(35) 내를 통해 공급구(38)로부터 가스 유로(17)에 공급되는 구조로 되어 있다. 가스 유로 (17)에 공급된 공기는, 머리빗 형상의 가스 유로(17)를 통하고, 산소 확산층(26)의 표면에 접촉한다. 산소 확산층(26)은 다공질이며 용이하게 산소가 투과하기 때문 에, 산소 확산층(26)의 면 전체에 산소가 확산하면서 그 이면에 산소가 투과한다. 산소는 산소 확산층(26)을 투과하여, 촉매막(25)이 성막된 고체 고분자막(24)의 표면 부근에 도달한다. 이 때, 가스 유로(17)가 머리빗 형상으로 경로를 가지고 있기 때문에, 산소 확산층(26) 전체에 산소가 용이하게 확산하여, 전기화학적 반응이 효율 좋게 행해진다.
한편, 발전 셀(101)에 공기를 공급함과 동시에, 수소 공급구(15)로부터는 일정한 유량으로 수소 가스가 수소 공급관(51)(도시하지 않음)을 통해 발전 셀(101)의 수소 가스의 가스 유로(18)에 공급된다. 머리빗 형상으로 배설된 가스 유로(18)에 공급된 수소 가스는 수소 확산층(22)에 확산하여, 수소 확산층(22)의 이면에 접합된 촉매막(23)에 도달한다. 이 때, 산소 확산층(26)에 산소가 효율 좋게 확산하는 것과 마찬가지로, 가스 유로(18)가 머리빗 형상으로 배설되어 있기 때문에, 수소 가스는 효율적으로 수소 확산층(22)에 확산하여, 촉매막(23)의 표면 전체에 도달한다. 촉매막(23)에 도달한 수소 가스는, 수소 이온이 되어 고체 고분자막(24) 중을 이동하며, 촉매막(25)과 산소 확산층(26)으로 구성되는 공기극(29)에서 산소와 결합하여 물이 형성된다.
산소가 감소한 공기와, 수소이온과 산소가 결합하여 형성된 물은, 가스 유로 (17)을 통하고, 가스 유로(17)에 연결되는 배출구(40)으로부터 공기 배출관(41)으로 배출된다. 공기 배출관(41)은 원통형이며, 단부(端部)는 밀폐되며, 다른 쪽 단부에는 공기 배출구(14)가 개구(開口)되어 있다. 공기 배출관(41)으로 배출된 사용 필의(이미 사용된) 공기와 발전에 의해 발생한 물이 공기 배출구(14)로부터 연료 전지의 외부에 배출된다. 이 때, 가스 유로(17)에 공급되는 공기의 공기압이 낮으면 물이 배출되지 않는 경우가 있다. 특히, 발전량이 증가하여, 수소와 산소의 전기화학적인 반응이 활발하게 되면 그것에 수반되어 발생하는 물의 양이 증가하고, 그 물에 의해 가스 유로(17)을 막아 버리는 경우가 있다. 연료 전지를 소형화하고, 또한 발전 효율을 올림으로써 고성능화를 도모했을 경우, 가스 유로(17)의 단면적을 작게 하고, 또한 공기극(29)에 접촉하는 공기량을 크게 하기 위해 가스 유로(17)의 머리빗 형상의 반복 간격을 보다 세밀히 형성하는 것이 중요하게 된다. 이 때, 원활히 물이 가스 유로(17)로부터 배출되지 않으면, 산소를 포함하는 공기가 공기극(29)에 공급되지 않게 되어 소요의 발전을 실시할 수가 없게 된다.
도 4a 내지 도 4b는, 공기 공급관(35)의 단면을 도시한 단면구조도이다. 공기 공급관(35)의 단면의 직경보다 작은 직경을 가지는 원기둥(36)의 중심축은 공기 공급관(35)의 중심축과 일치하도록 배치된다. 공기 공급펌프(31)로부터 한결같은 공급량, 공기압으로 공급되는 공기는, 원기둥(36)과 공기 공급관(35)의 길이 방향을 따라 한결같은 폭을 가지는 갭(42)을 통해 흘러, 공급구(38)로부터 가스 유로 (17)에 공급된다.
이 때, 축 회전용 모터(32)에서 발생하는 회전력에 의해 원기둥(36)이 회전축(33)을 중심으로 해서 화살표 방향으로 회전한다. 원기둥(36)의 표면에는 홈부 (37)가 원기둥의 축 방향을 따라 스파이럴 형상으로 형성되어 있으며, 도 4a에 도시하는 바와 같이, 원기둥(36)이 회전함과 동시에 홈부(37)도 화살표 방향으로 회전한다. 본 실시예에서는, 홈부(37)의 단면 형상은 직사각형 형상이지만 반원 형상 이더라도 좋고, 그 외의 다각형 형상이어도 좋다. 원기둥의 축 방향을 따라 스파이럴 형상으로 형성된 홈부(37)는, 원기둥(36)의 어느 쪽의 단면에 있어서도 동일한 형상이면 좋고, 모든 공급구(38)에 홈부(37)가 대면하는 범위 내의 원기둥(36)의 표면에 홈부(37)가 형성되어 있으면 좋다.
원기둥(36)이 회전하면, 도 4b에 도시하는 바와 같은 공급구(38)와 서로 대향하도록 홈부(37)가 배치된다. 이 때, 원기둥(36)의 표면과 공기 공급관(35)의 내벽 사이에 끼워지는 갭(42)에 대해, 홈부(37)와 공급구(38)가 서로 마주 대향하여 형성되는 갭(43)의 단면적은 커진다. 갭(42)에 공급되는 공기량에 대해, 갭(43)에는 원기둥(36)의 단부의 홈부(37)를 통해 많은 공기가 공급되기 때문에, 홈부(37)가 공급구(38)에 서로 대향하지 않는 경우와 비교해서 공급구(38)에는 많은 공기가 공급되게 된다. 홈부(37)가 공급구(38)와 서로 대향했을 때에 공급구(38)를 통해 가스 유로(17)에 공기가 흘러 들어간 경우, 흘러 들어가는 공기량은 대부분이, 가스 유로(17)의 단면적의 크기는 일정하기 때문에, 가스 유로(17) 내에서의 공기압이 갭(42)으로부터 공기가 공급되는 경우에 비해 높아진다. 높은 공기압으로 공급되는 공기에 의해, 공기극(29)에 공기를 공급하는 가스 유로(17) 내에 축적되는 물이 공기 배출관(41)으로 압출(押出)된다. 이 때, 원기둥(36)의 표면에는 홈부(37)가 원기둥(36)의 축을 따르는 방향으로 스파이럴 형상으로 형성되기 때문에, 각각의 각 가스 유로(17)에는 순차 높은 공기압의 공기가 흘러 들어가게 되어, 가스 유로(17)에 축적되는 물이 순차 공기 배출관(41)으로 배출된다. 가스 유로(17)에 축적된 물을 순차 배출하면서 일정량의 공기를 가스 유로(17)에 공급할 수가 있기 때 문에, 물의 배출을 행하지 않는 발전 셀(101)에는 물이 배출되는 가스 유로에 비해 낮은 압력으로 항상 일정량의 공기가 공급되게 되어, 안정되게 발전을 행할 수가 있다.
도 5에 각 가스 유로(17)에 공급되는 공기량의 시간 변화를 도시한 가스 유량도(流量圖)를 도시한다. 공기 공급펌프(31)로부터 공급되는 공기를 일정량으로 유지하기 위한 원기둥(36)에 형성된 홈부(37)는, 스파이럴 형상으로 형성되어 있기 때문에, 원기둥(36)이 회전함으로써, 홈부(37)가 각 공급구(38)에 대면하는 타이밍에 일정한 시간차가 생긴다. 모든 발전 셀(101)에는 홈부(37)가 형성되어 있지 않은 원기둥(36)의 표면과 공기 공급관(35)의 내벽과의 사이의 갭(42)을 통해 일정한 공기량(51)이 항상 공급된다.
도 5의 (a)는 제 1번째의 발전 셀로 공급되는 공기량의 시간 변화를 도시한 도면이다. 공급구(38)에 홈부(37)가 대면했을 때, 항상 공급되는 공기량(51)에 더하여 증가분(增加分)(52)이 공급구(38)에 공급된다. 홈부(37)의 단면적의 크기에 따라 공기의 증가분(52)을 조정할 수가 있다. 예를 들면, 홈부(37)의 폭을 크게 취하고, 홈부(37)를 깊게 형성함으로써 홈부(37)를 흐르는 공기량을 증가시킬 수가 있으며, 홈부(37)가 공급구(38)와 대면했을 때에 공급구(38)에 흘러 들어가는 공기량을 크게 할 수 있음과 동시에 가스 유로(17) 내의 공기압을 높게 할 수가 있다. 더욱이 원기둥(36)이 회전하면, 제 2번째의 발전 셀에 공기를 공급하는 공급구(38)와 홈부 (37)가 대면하는 위치가 되며, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이 가스 유로(17)에 공급되는 일정한 공기량(51)에 대해 공급되는 공기량이 증가분(52)만큼 증가한다. 이 때, 제 2번째의 발전 셀(101)에 공기를 공급하는 가스 유로(17) 내의 공기압이 높아진다. 이와 같이 순차 홈부(37)가 각 발전 셀(101)에 공기를 공급하는 공급구 (38)와 대면하는 위치에 배치되어, 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제 n번째의 발전 셀(101)로의 공기의 증가분(52)에 의해 가스 유로(17)에 축적되는 물을 순차 배출할 수가 있다. 스파이럴 형상으로 홈부(37)가 형성된 원기둥(36)을 회전시킴으로써, 순차 가스 유로(17)에 높은 압력으로 공기가 공급되며, 가스 유로(17)에 축적된 물이 배출된다. 예를 들면, 공기의 증가량(52)을 공기량(51)의 2배 이상이 되도록 홈부(37)의 폭이나 깊이를 형성시켜 두면, 가스 유로(17)에 축적된 물을 충분히 배출할 수가 있다. 이 때, 홈부(37)와 공급구(38)가 대면하지 않는 범위에 배설되어 있는 발전 셀(101)에는, 일정하게 공기량(51)이 공급되기 때문에 안정된 발전을 행할 수가 있다.
또한, 공급하는 공기를 증가시키는 주기는, 원기둥(36)을 회전시키는 축 회전용 모터(32)의 회전수를 바꿈으로써 변경된다. 이 회전주기(53)는, 연료 전지의 발전 능력, 온도 등의 운전 조건에 의해 적절한 주기로 공급되는 공기가 증가하도록 축 회전용 모터(32)의 회전수를 설정할 수가 있다.
또한, 공기 공급관(35)에, 발전 셀(101)에 공급하는 공기량을 조정하는 원기둥(36)을 배치하는 것에만 머물지 않고, 공기 배출관(41)으로 배출하는 공기량을 조정하는 원기둥을 배치하는 것에 의해서도 마찬가지로 가스 유로(17) 내의 공기압을 조정할 수가 있어, 가스 유로(17)에 축적되는 물을 배출할 수가 있다. 표면에 스파이럴 형상의 홈부가 형성된 원기둥을 공기 공급관(35)과 공기 배출관(41)의 양 쪽에 삽입하여 공기의 급배기시의 공기압을 조정함으로써, 공기 공급관(35) 내에만 홈부(37)가 형성된 원기둥(36)을 삽입하여 공기의 공급량을 조정하는 경우에 비해, 보다 효과적으로 물을 배출할 수가 있어, 안정된 발전을 계속해서 행할 수가 있다.
공기 급배기관에 병렬로 접속되는 발전 셀에 공기를 공급할 때, 스파이럴 형상의 홈부가 형성된 원기둥을 공기 급배기관 내에서 회전시킴으로써, 발전 셀에 공급하는 공기의 압력을 조정할 수가 있으며, 발전 셀로의 공기의 공급로인 가스 유로 내에 축적되는 물을 효율 좋게 배출할 수가 있다.
더욱이, 가스 유로 내의 물을 배출함과 동시에, 항상 일정한 공기량을 발전 셀에 공급할 수가 있기 때문에 안정된 발전을 연속해서 행할 수가 있다. 또한, 간단한 공기 급배기 기구로 발전에 의한 부생성물인 물을 배출할 수가 있기 때문에, 소형이고 고성능인 연료 전지를 제작할 수가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 발전 셀이 적층된 스택형의 연료 전지, 보다 상세하게는 공기극에 발생하는 물을 발전 셀마다 순차 제거할 수 있는 공기 급배기 기구를 구비하는 스택형의 연료 전지 및 그 동작 방법 등에 이용 가능하다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 발전 셀과, 이 발전 셀에 공기(空氣)를 급배기(給排氣)하는 공기 급배기 기구를 구비하며, 상기 공기 급배기 기구는, 발전 셀에서 급배기되는 공기의 압력을 간헐적으로 변화시키는 압력 제어 수단을 가지고 있고,
    또, 상기 발전 셀을 복수개 가지며, 상기 압력 제어 수단은, 각 발전 셀에 급배기되는 공기의 압력을 발전 셀마다 변화시키는 기능을 가지며,
    상기 공기 급배기 기구는, 상기 발전 셀에 공기를 공급하는 급기부(給氣部) 및 상기 발전 셀로부터 공기를 배기(排氣)하는 배기부를 가지며,
    상기 급기부 및 상기 배기부는 원통 형상의 공간을 가지는 것을 특징으로 하는 연료 전지.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 압력 제어 수단은, 공기를 차폐(遮蔽)하는 원기둥(圓柱) 형상 차폐체와, 상기 원기둥 형상 차폐체에 설치된 홈부로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 홈부는 상기 원기둥 형상 차폐체의 표면에 스파이럴 (spiral) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 원기둥 형상 차폐체가 회전함으로써 간헐적으로 압력이 제어된 공기가 발전 셀에 급배기되는 것을 특징으로 하는 연료 전지.
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020037004435A 2001-08-16 2002-07-19 연료 전지 및 그 동작 방법 KR100893416B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2001-00247400 2001-08-16
JP2001247400A JP4058666B2 (ja) 2001-08-16 2001-08-16 燃料電池
PCT/JP2002/007357 WO2003017401A1 (fr) 2001-08-16 2002-07-19 Pile a combustible et procede de mise en oeuvre de celle-ci

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040028634A KR20040028634A (ko) 2004-04-03
KR100893416B1 true KR100893416B1 (ko) 2009-04-17

Family

ID=19076754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037004435A KR100893416B1 (ko) 2001-08-16 2002-07-19 연료 전지 및 그 동작 방법

Country Status (6)

Country Link
US (2) US6875530B2 (ko)
JP (1) JP4058666B2 (ko)
KR (1) KR100893416B1 (ko)
CN (1) CN1229887C (ko)
TW (1) TW557600B (ko)
WO (1) WO2003017401A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4058666B2 (ja) * 2001-08-16 2008-03-12 ソニー株式会社 燃料電池
US7056609B2 (en) * 2003-03-25 2006-06-06 Utc Fuel Cells, L.L.C. System and method for starting a fuel cell stack assembly at sub-freezing temperature
JP2005085531A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
US8173319B2 (en) * 2005-12-23 2012-05-08 Daimler Ag Fuel cell water management system and method
JP2008258017A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Nidec Sankyo Corp 燃料電池用制御装置
KR101165961B1 (ko) * 2009-12-29 2012-07-18 한국과학기술원 연료전지 스택 가시화 장치
DE102019217802A1 (de) * 2019-11-19 2021-05-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzelleneinheit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10326622A (ja) * 1997-03-25 1998-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体高分子型燃料電池
JP2000251913A (ja) * 1999-02-25 2000-09-14 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 積層型燃料電池の運転方法、積層型燃料電池及び積層型燃料電池システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3553023A (en) * 1966-10-24 1971-01-05 United Aircraft Corp Fuel cell gas reversal method and system
US4582765A (en) * 1981-08-25 1986-04-15 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Fuel cell system with coolant flow reversal
DE10029468A1 (de) * 1999-06-23 2001-04-12 Daihatsu Motor Co Ltd Brennstoffzellensystem
JP2001093545A (ja) * 1999-09-24 2001-04-06 Daihatsu Motor Co Ltd 燃料電池からの水分除去方法および燃料電池システム
DE10110419A1 (de) * 2000-03-08 2003-10-23 Honda Motor Co Ltd Brennstoffzellensystem
US6531238B1 (en) * 2000-09-26 2003-03-11 Reliant Energy Power Systems, Inc. Mass transport for ternary reaction optimization in a proton exchange membrane fuel cell assembly and stack assembly
JP4058666B2 (ja) * 2001-08-16 2008-03-12 ソニー株式会社 燃料電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10326622A (ja) * 1997-03-25 1998-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体高分子型燃料電池
JP2000251913A (ja) * 1999-02-25 2000-09-14 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 積層型燃料電池の運転方法、積層型燃料電池及び積層型燃料電池システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN1465112A (zh) 2003-12-31
US20030035987A1 (en) 2003-02-20
JP2003059514A (ja) 2003-02-28
US20050153175A1 (en) 2005-07-14
JP4058666B2 (ja) 2008-03-12
US6875530B2 (en) 2005-04-05
WO2003017401A1 (fr) 2003-02-27
TW557600B (en) 2003-10-11
CN1229887C (zh) 2005-11-30
US7267903B2 (en) 2007-09-11
KR20040028634A (ko) 2004-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7413821B2 (en) Solid polymer electrolyte fuel cell assembly with gas passages in serial communication, and method of supplying reaction gas in fuel cell
WO2008094550A1 (en) Fuel cell stack components
US7163760B2 (en) Fuel cell stack having a bypass flow passage
US20060003220A1 (en) Fuel cell
JPH0536417A (ja) 中空薄板式固体電解質燃料電池
US7267903B2 (en) Fuel cell and method of operating the same
JP2004348978A (ja) 燃料電池
JPH04267062A (ja) 燃料電池用ガスセパレータ
CN101286568B (zh) 质子交换膜燃料电池出口中恒定的通道横截面
JP2003229144A (ja) 燃料電池
EP0442739B1 (en) Solid oxide fuel cell
WO2015029353A1 (ja) 燃料電池
JP4025640B2 (ja) 燃料電池
EP1852929B1 (en) Solid oxide fuel cell
US20210020959A1 (en) Bipolar plate with undulating channels
JP2003338299A (ja) 燃料電池
JP2011233342A (ja) セルスタック装置
JP2005268151A (ja) 燃料電池
JP4886128B2 (ja) 燃料電池スタック
JP2004055195A (ja) 平板積層型の固体酸化物形燃料電池
US20230145403A1 (en) Fuel cell stack including a separator having a gas equal distribution structure
JP2004055196A (ja) 燃料電池用酸化剤ガスの供給機構
JP2004288374A (ja) 固体電解質型燃料電池組立体
JP2004241185A (ja) 高分子電解質型燃料電池
JP2005228734A (ja) 燃料電池用セパレータおよび固体酸化物形燃料電池

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee