JPH02207458A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPH02207458A JPH02207458A JP1026134A JP2613489A JPH02207458A JP H02207458 A JPH02207458 A JP H02207458A JP 1026134 A JP1026134 A JP 1026134A JP 2613489 A JP2613489 A JP 2613489A JP H02207458 A JPH02207458 A JP H02207458A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- fuel cell
- cooling pipe
- cooling plate
- cell
- 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
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Classifications
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
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〕
この発明は燃料電池に係り、特に冷却機能を有する冷却
装置の構造を改良した燃料電池に関するものである０ 〔従来の技術〕 第４図は、例えは特開昭６！ −２５２９’Ｆ６フ号公
報に示された従来の燃料電池における冷却装置を示す断
面図であり、図において、（１）は冷却板、（２）は冷
却器の冷却管、Ｃ３）は冷却管（２）中を流れる冷却媒
体、（４）は冷却板フタ、（５）は冷却板（１）と冷却
板フタ（４）の接触を良くする九めの薄いカーボンペー
パー（厚み、例えば工！Ｉ１１！１以下） 、（６）は
冷却板（１）に加工された冷却管（２）を収納するため
の冷却管溝、（７）は冷却管溝（６）と冷却管（２）の
間のギャップを埋めるためのコンパウンド材である◇ 次に動作につ−て説明する。冷却装置の上・下に積層さ
れたセルで、酸化剤と還元剤の電気化学的反応により、
電気と熱が発生する。発生した電気は、セル及び七パレ
ータ及び冷却装置を積層−方向に向って流れる。熱の方
は、そのセルから最も近−冷却装置の方に向って、積層
方向に流れる。
装置の構造を改良した燃料電池に関するものである０ 〔従来の技術〕 第４図は、例えは特開昭６！ −２５２９’Ｆ６フ号公
報に示された従来の燃料電池における冷却装置を示す断
面図であり、図において、（１）は冷却板、（２）は冷
却器の冷却管、Ｃ３）は冷却管（２）中を流れる冷却媒
体、（４）は冷却板フタ、（５）は冷却板（１）と冷却
板フタ（４）の接触を良くする九めの薄いカーボンペー
パー（厚み、例えば工！Ｉ１１！１以下） 、（６）は
冷却板（１）に加工された冷却管（２）を収納するため
の冷却管溝、（７）は冷却管溝（６）と冷却管（２）の
間のギャップを埋めるためのコンパウンド材である◇ 次に動作につ−て説明する。冷却装置の上・下に積層さ
れたセルで、酸化剤と還元剤の電気化学的反応により、
電気と熱が発生する。発生した電気は、セル及び七パレ
ータ及び冷却装置を積層−方向に向って流れる。熱の方
は、そのセルから最も近−冷却装置の方に向って、積層
方向に流れる。
すなわち、冷却装置には、冷却装置の上側及び下側から
熱が伝わってくる。上側から伝わって来る熱は冷却板フ
タ（４）及びカーボンペーパー（５） ヲ通りで、冷却
板（１）に、又下側から伝わってくる熱は、直接冷却板
（１）に入ってくる。冷却板（１）に伝えられた熱は、
更にコンパウンド材（７）と冷却管（２）を通りて、冷
却水（３） Ｋ伝えられ取り除かれる。冷却水（３）に
熱が伝えられるまでの間、各部分でその部材の持つ熱抵
抗に応じて温度差が発生する。よって、冷却水（３）を
一定温度に制御し、セルの動作を一定条件に保ては、セ
ルの動作温度を一定に保つことができる。尚、温度差と
しては、熱伝導率の高いカーボン材料が使われている冷
却板（１）や冷却板７り（４）やカーボンペーパー（５
）の部分よりも、フンパウンド材（７）や耐腐食の為の
コーティング等が施されている冷却管（２）の部分の方
が支配的である。
熱が伝わってくる。上側から伝わって来る熱は冷却板フ
タ（４）及びカーボンペーパー（５） ヲ通りで、冷却
板（１）に、又下側から伝わってくる熱は、直接冷却板
（１）に入ってくる。冷却板（１）に伝えられた熱は、
更にコンパウンド材（７）と冷却管（２）を通りて、冷
却水（３） Ｋ伝えられ取り除かれる。冷却水（３）に
熱が伝えられるまでの間、各部分でその部材の持つ熱抵
抗に応じて温度差が発生する。よって、冷却水（３）を
一定温度に制御し、セルの動作を一定条件に保ては、セ
ルの動作温度を一定に保つことができる。尚、温度差と
しては、熱伝導率の高いカーボン材料が使われている冷
却板（１）や冷却板７り（４）やカーボンペーパー（５
）の部分よりも、フンパウンド材（７）や耐腐食の為の
コーティング等が施されている冷却管（２）の部分の方
が支配的である。
従来の燃料電池における冷却装置は以上のように構成さ
れているので、燃料電池を数千時間から敵方時間運転し
ていると、フンパウンド材（７）部分が熱的な劣下によ
り、熱収縮等を起こし、空隙層を持つようになる０そう
なると、冷却板（１）と冷却管（２）の接触が悪くなり
、フンパウンド材（７）部分の熱抵抗が飛躍的に大きく
なり、ひ−てはこの部分の温度差が大きくなり、セル温
度が高くなってしまうという欠点があった。セル温度が
高くなると、電解質の蒸発が多くなったり、セルの触媒
が溶融する等して、燃料電池の寿命が急激に短くなって
しまう０又、セル温度を下ける為には、冷却水温を低減
させねばならず、そうなると燃料電池発電プラントの排
熱回収品位が落ち、プラント運転上にも大きな支障を引
き起こす。
れているので、燃料電池を数千時間から敵方時間運転し
ていると、フンパウンド材（７）部分が熱的な劣下によ
り、熱収縮等を起こし、空隙層を持つようになる０そう
なると、冷却板（１）と冷却管（２）の接触が悪くなり
、フンパウンド材（７）部分の熱抵抗が飛躍的に大きく
なり、ひ−てはこの部分の温度差が大きくなり、セル温
度が高くなってしまうという欠点があった。セル温度が
高くなると、電解質の蒸発が多くなったり、セルの触媒
が溶融する等して、燃料電池の寿命が急激に短くなって
しまう０又、セル温度を下ける為には、冷却水温を低減
させねばならず、そうなると燃料電池発電プラントの排
熱回収品位が落ち、プラント運転上にも大きな支障を引
き起こす。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、経時的に熱劣下のな一燃料電池の冷却装置を
得ることを目的とする〇〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る燃料電池は、冷却板と冷却管の間にクッ
ション性のある柔いカーボン材料を装填したものである
。
たもので、経時的に熱劣下のな一燃料電池の冷却装置を
得ることを目的とする〇〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る燃料電池は、冷却板と冷却管の間にクッ
ション性のある柔いカーボン材料を装填したものである
。
この発明における燃料電池は、冷却板と冷却管の間に装
填したクッション性のある柔いカーボン材料によシ、冷
却管溝の中で冷却板と冷却管との接触が非常に良い状態
に保たれる。
填したクッション性のある柔いカーボン材料によシ、冷
却管溝の中で冷却板と冷却管との接触が非常に良い状態
に保たれる。
以下、この発明の一実施例を第１図について説明する。
第１図において、（１）は冷却板、（２）は冷却管、（
３）は冷却水、（４）ａ冷却板フタ、（５）はカーボン
ペーパー、（６）は冷却管溝である。（８）は冷却管溝
（６）の中で、冷却管（２）と冷却板（１）の間の熱的
な接触を良くするために装填されたクッション性の柔い
カーボン材料で、例えば気孔率５０〜９０％程度のカー
ボン繊維質フェルト（以下、カーボン繊維質フェルトと
称す）などである。カーボン繊維質フェルト〈８）は、
第１図では圧縮されて冷却管溝（６）Ｋ組込まれて−る
状態を示したが、第２図に示すように組込み前は、冷却
管溝（２）の周囲に巻かれて≠る〇第２図に示すように
、カーボン繊維質フェルト（８）の組込み前の直径ａは
、冷却管溝（６）の幅寸法ｐや深さ寸法０よりも大きく
、冷却管溝（６）に冷却管（２）が組込まれる際に圧縮
されて、冷却板（１）と冷却管（２）の接触を非常によ
いものにする。
３）は冷却水、（４）ａ冷却板フタ、（５）はカーボン
ペーパー、（６）は冷却管溝である。（８）は冷却管溝
（６）の中で、冷却管（２）と冷却板（１）の間の熱的
な接触を良くするために装填されたクッション性の柔い
カーボン材料で、例えば気孔率５０〜９０％程度のカー
ボン繊維質フェルト（以下、カーボン繊維質フェルトと
称す）などである。カーボン繊維質フェルト〈８）は、
第１図では圧縮されて冷却管溝（６）Ｋ組込まれて−る
状態を示したが、第２図に示すように組込み前は、冷却
管溝（２）の周囲に巻かれて≠る〇第２図に示すように
、カーボン繊維質フェルト（８）の組込み前の直径ａは
、冷却管溝（６）の幅寸法ｐや深さ寸法０よりも大きく
、冷却管溝（６）に冷却管（２）が組込まれる際に圧縮
されて、冷却板（１）と冷却管（２）の接触を非常によ
いものにする。
次に動作について説明する。セルから冷却板（１）へ熱
が伝えられるところまでは従来装置と同じである。冷却
板（１）へ伝えられた熱は、カーざン繊維質フェルト（
８）を介して、冷却管（２）へ伝わり、それから冷却水
（３１へ伝熱され、除熱される。この際、カーボン繊維
質フェルト（８）は、クッション性があり、圧縮して冷
却管溝（６）に挿入されるので、冷却板（１）及び冷却
管（２）の表面との接触が極めてよく、接触の熱抵抗が
非常に小さくなり、長期的に一定のセル温度を保つこと
ができる。又、圧縮された状態のカーボン材料であるの
で、この部分での材料の熱抵抗も低く抑えることが可能
である。又、カーボン繊維質であるため、燃料電池の動
作温度範囲では全く熱劣下する成分が含まれていないの
で、経時的に安定した熱抵抗を保つことができる。
が伝えられるところまでは従来装置と同じである。冷却
板（１）へ伝えられた熱は、カーざン繊維質フェルト（
８）を介して、冷却管（２）へ伝わり、それから冷却水
（３１へ伝熱され、除熱される。この際、カーボン繊維
質フェルト（８）は、クッション性があり、圧縮して冷
却管溝（６）に挿入されるので、冷却板（１）及び冷却
管（２）の表面との接触が極めてよく、接触の熱抵抗が
非常に小さくなり、長期的に一定のセル温度を保つこと
ができる。又、圧縮された状態のカーボン材料であるの
で、この部分での材料の熱抵抗も低く抑えることが可能
である。又、カーボン繊維質であるため、燃料電池の動
作温度範囲では全く熱劣下する成分が含まれていないの
で、経時的に安定した熱抵抗を保つことができる。
以上のことにより、燃料電池の長寿命化が図れると共に
燃料電池発電プラントの安定した運転を行うことができ
る。
燃料電池発電プラントの安定した運転を行うことができ
る。
なお、上記実施例では、冷却管（２）の周りに予めカー
ボン繊維質フェルト（８）を巻いたものを示したが、第
３図に示すように予め冷却板（１）の冷却管溝（６）の
中にカーざン繊維質フェルトを埋めておき、そこに冷却
管（２）を組込んでもよく、この場合、第３図に示すよ
うに冷却管（２）の直径１寸法は、力一ボン繊維質フェ
ルト（８）の溝の幅寸法ｔ１１、深さ寸法ｏ１よシも大
きくなるように選定する。
ボン繊維質フェルト（８）を巻いたものを示したが、第
３図に示すように予め冷却板（１）の冷却管溝（６）の
中にカーざン繊維質フェルトを埋めておき、そこに冷却
管（２）を組込んでもよく、この場合、第３図に示すよ
うに冷却管（２）の直径１寸法は、力一ボン繊維質フェ
ルト（８）の溝の幅寸法ｔ１１、深さ寸法ｏ１よシも大
きくなるように選定する。
以上のように、この発明によれば、冷却板と冷却管の間
に、クッション性を有する柔いカーボン材料を装填した
ので、冷却板と冷却管との接触が非常に良い状態に保つ
ことができ、長期的に一定のセル温度を保つことが出来
る燃料電池を得ることができる。
に、クッション性を有する柔いカーボン材料を装填した
ので、冷却板と冷却管との接触が非常に良い状態に保つ
ことができ、長期的に一定のセル温度を保つことが出来
る燃料電池を得ることができる。
第１図は、この発明の一実施例による燃料電池における
冷却装置を示す断面図、第２図はこの発明の組立前の状
態を示す断面図、第３図はこの発明の他の実施例の組立
前の状態を示す断面図、第４図は従来の燃料電池におけ
る冷却装置を示す断面図である。 図において、（１）は冷却板、（２）は冷却管、（８）
はカーざン繊維質フェルト（クッション性の柔いカーボ
ン材料）である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す０
冷却装置を示す断面図、第２図はこの発明の組立前の状
態を示す断面図、第３図はこの発明の他の実施例の組立
前の状態を示す断面図、第４図は従来の燃料電池におけ
る冷却装置を示す断面図である。 図において、（１）は冷却板、（２）は冷却管、（８）
はカーざン繊維質フェルト（クッション性の柔いカーボ
ン材料）である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す０
Claims (1)
- 酸化剤と還元剤により、電気エネルギーを取り出すセル
と、酸化剤、還元剤を分離するためのセパレータ板を、
交互に数段積層し、任意の段数毎にセルで発生した熱を
取り除くために配置された冷却板と冷却器より成る冷却
装置を有する燃料電池において、前記冷却板と前記冷却
器の間にクッション性の柔いカーボン材料を装填したこ
とを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1026134A JPH02207458A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1026134A JPH02207458A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207458A true JPH02207458A (ja) | 1990-08-17 |
Family
ID=12185084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1026134A Pending JPH02207458A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02207458A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58166663A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池用温度調節装置 |
| JPS61140070A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-27 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPS61147468A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-05 | Hitachi Ltd | 燃料電池用冷却装置 |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1026134A patent/JPH02207458A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58166663A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池用温度調節装置 |
| JPS61140070A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-27 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPS61147468A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-05 | Hitachi Ltd | 燃料電池用冷却装置 |
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