JPH0261097B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0261097B2 JPH0261097B2 JP59233906A JP23390684A JPH0261097B2 JP H0261097 B2 JPH0261097 B2 JP H0261097B2 JP 59233906 A JP59233906 A JP 59233906A JP 23390684 A JP23390684 A JP 23390684A JP H0261097 B2 JPH0261097 B2 JP H0261097B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- pressure vessel
- battery
- pressure
- air
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
- H01M8/04082—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
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は圧力容器内に電池を収納した加圧式燃
料電池に関するものである。
料電池に関するものである。
(ロ) 従来の技術
燃料電池は高い圧力下で運転すると反応性が良
くなり、常圧式に比して高い特性を得ることがで
きるため、加圧式システムが開発されている。こ
の場合圧力容器内に収納した電池には、各反応ガ
スが５気圧程度に加圧して供給されると共に、圧
力容器内にはこれと同程度の圧力下でN2もしく
はCO2などの不活性ガスが充満される。
くなり、常圧式に比して高い特性を得ることがで
きるため、加圧式システムが開発されている。こ
の場合圧力容器内に収納した電池には、各反応ガ
スが５気圧程度に加圧して供給されると共に、圧
力容器内にはこれと同程度の圧力下でN2もしく
はCO2などの不活性ガスが充満される。
しかしながら各反応ガス（水素ガス及び空気）
が電池スタツクのマニホルドシール部等からリー
クすることはさけられず、これが圧力容器内に蓄
積すると危険性が増大する。そのため従来圧力容
器内に加圧下で不活性ガスを絶えず流してリーク
ガスを容器外に送り出す方法や圧力容器内圧を電
池への供給ガス圧より高くしマニホルドシール部
からのリークを抑制する方法などが提案されてい
る。
が電池スタツクのマニホルドシール部等からリー
クすることはさけられず、これが圧力容器内に蓄
積すると危険性が増大する。そのため従来圧力容
器内に加圧下で不活性ガスを絶えず流してリーク
ガスを容器外に送り出す方法や圧力容器内圧を電
池への供給ガス圧より高くしマニホルドシール部
からのリークを抑制する方法などが提案されてい
る。
しかし前者の方法では、多量の不活性ガスを加
圧してオープン経路で流すため大容量のコンプレ
ツサやブロワを必要とし、システム全体の効率を
損う。又後者の方法では圧力容器内の不活性ガス
が電池スタツク内にリークして各反応ガスに混入
するため電池反応性を低下させると共に、負荷変
動時一時的に電池側供給圧力が容器内圧より高く
なつて容器内へ反応ガスがリークするなどいづれ
の方法も問題があつた。
圧してオープン経路で流すため大容量のコンプレ
ツサやブロワを必要とし、システム全体の効率を
損う。又後者の方法では圧力容器内の不活性ガス
が電池スタツク内にリークして各反応ガスに混入
するため電池反応性を低下させると共に、負荷変
動時一時的に電池側供給圧力が容器内圧より高く
なつて容器内へ反応ガスがリークするなどいづれ
の方法も問題があつた。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
この発明は圧力容器内に、電池よりリークした
反応ガスが蓄積しないよう処理すると共に加圧式
システムの効率化を図る点にある。
反応ガスが蓄積しないよう処理すると共に加圧式
システムの効率化を図る点にある。
(ニ) 問題点を解決するための手段
この発明は圧力容器内に白金属触媒を設置した
ものである。
ものである。
(ホ) 作用
この発明によれば、マニホルドシール部などか
ら圧力容器内にリークした各反応ガス（水素ガス
及び空気）は触媒の働きにより結合して水とな
り、圧力容器内にリークガスが蓄積するおそれが
ないので、多量の不活性ガスを流す必要なく圧力
容器内に不活性ガスを封入するか、わづかの不活
性ガスを流すだけで充分となる。
ら圧力容器内にリークした各反応ガス（水素ガス
及び空気）は触媒の働きにより結合して水とな
り、圧力容器内にリークガスが蓄積するおそれが
ないので、多量の不活性ガスを流す必要なく圧力
容器内に不活性ガスを封入するか、わづかの不活
性ガスを流すだけで充分となる。
(ヘ) 実施例
第１図は圧力容器内に収納した電池の各ガス経
路を模式的に示す図、第２図及び第３図は本発明
による加圧式燃料電池の横断面図及び縦断面図で
ある。
路を模式的に示す図、第２図及び第３図は本発明
による加圧式燃料電池の横断面図及び縦断面図で
ある。
第１図の模式図で電池１の負極及び正極には
夫々水素ガス及び空気が加圧下で供給され、正負
極から排出された高温各排出ガスは例えば改質器
バーナー（図示せず）で燃焼される。圧力容器２
内は不活性ガス雰囲気となるよう加圧ガスが供給
される。これら各反応ガス及び不活性ガスは各系
統の圧力調整が必要なので入口側出口側に夫々バ
ルブ３，３′，４，４′及び５，５′を有する。又
熱回収器６及びブロワ７を有する循環閉回路８に
は加圧空気が循環して電池を冷却する。この閉回
路８内の加圧空気量はバルブ９，９′により調整
される。
夫々水素ガス及び空気が加圧下で供給され、正負
極から排出された高温各排出ガスは例えば改質器
バーナー（図示せず）で燃焼される。圧力容器２
内は不活性ガス雰囲気となるよう加圧ガスが供給
される。これら各反応ガス及び不活性ガスは各系
統の圧力調整が必要なので入口側出口側に夫々バ
ルブ３，３′，４，４′及び５，５′を有する。又
熱回収器６及びブロワ７を有する循環閉回路８に
は加圧空気が循環して電池を冷却する。この閉回
路８内の加圧空気量はバルブ９，９′により調整
される。
電池１は電池スタツク１０の一対向面に反応空
気用マニホルド１１，１１′と水素ガス用マニホ
ルド１２，１２′とを並設し、且他対向面に冷却
空気用マニホルド１３，１３′を取付けて構成さ
れる。これら各マニホルドの入口管及び出口管は
第３図のように圧力容器２の底壁を気密的に貫通
して外部へ導出されている。
気用マニホルド１１，１１′と水素ガス用マニホ
ルド１２，１２′とを並設し、且他対向面に冷却
空気用マニホルド１３，１３′を取付けて構成さ
れる。これら各マニホルドの入口管及び出口管は
第３図のように圧力容器２の底壁を気密的に貫通
して外部へ導出されている。
圧力容器２の内には、マニホルドのシール部よ
り容器２内にリークした水素ガスと空気とを反応
させて水とする触媒１４が設置される。図示実施
例ではカーボンペーパーやニツケルもしくはステ
ンレススチール網に白金、パラジウムなどの触媒
金属を担持させたものを金網などに包んで容器２
の内壁に固定した場合である。
り容器２内にリークした水素ガスと空気とを反応
させて水とする触媒１４が設置される。図示実施
例ではカーボンペーパーやニツケルもしくはステ
ンレススチール網に白金、パラジウムなどの触媒
金属を担持させたものを金網などに包んで容器２
の内壁に固定した場合である。
反応するガスは、リークした空気中のO2ガス
とH2ガスであつて不純物がないため、触媒１４
は半永久的に使用可能である。又触媒下での反応
はH2ガス２モルとO2ガス１モルの割合で行はれ
るが、リークガス量がO2＞H2の場合H2ガス全部
が消費されO2ガスが残るが、圧力容器２内は不
活性ガスとO2（空気）とになり、一方H2＞O2の
場合消費されないH2ガスが残るが、圧力容器２
内は不活性ガスとH2ガスとなり、いづれもH2ガ
スとO2ガスが混在することがないので危険性は
ない。生成した水は容器内が160℃以上であるた
め水蒸気となり、適宜バルブ５，５′を開放して
不活性ガスと共に容器２外に排出するか、又はバ
ルブ５，５′をわづかに開放して絶えず流れてい
る微量の不活性ガスと共に排出すればよい。
とH2ガスであつて不純物がないため、触媒１４
は半永久的に使用可能である。又触媒下での反応
はH2ガス２モルとO2ガス１モルの割合で行はれ
るが、リークガス量がO2＞H2の場合H2ガス全部
が消費されO2ガスが残るが、圧力容器２内は不
活性ガスとO2（空気）とになり、一方H2＞O2の
場合消費されないH2ガスが残るが、圧力容器２
内は不活性ガスとH2ガスとなり、いづれもH2ガ
スとO2ガスが混在することがないので危険性は
ない。生成した水は容器内が160℃以上であるた
め水蒸気となり、適宜バルブ５，５′を開放して
不活性ガスと共に容器２外に排出するか、又はバ
ルブ５，５′をわづかに開放して絶えず流れてい
る微量の不活性ガスと共に排出すればよい。
(ト) 効果
本発明によれば、マニホルドシール部などから
圧力容器内にリークした水素ガスと空気（反応ガ
ス・冷却ガス）中の酸素ガスは、圧力容器内に設
置した触媒の働きにより消費されるので、圧力容
器内に水素ガスと酸素ガスが混在して蓄積される
ことがなく、安全性が向上する。従つて又圧力容
器内に加圧された不活性ガスを多量に流しつづけ
る必要なく、その分だけコンプレツサやブロワの
容量及び不活性ガス流量を低減することが可能と
なり、加圧式燃料電池の効率改善にも貢献するも
のである。
圧力容器内にリークした水素ガスと空気（反応ガ
ス・冷却ガス）中の酸素ガスは、圧力容器内に設
置した触媒の働きにより消費されるので、圧力容
器内に水素ガスと酸素ガスが混在して蓄積される
ことがなく、安全性が向上する。従つて又圧力容
器内に加圧された不活性ガスを多量に流しつづけ
る必要なく、その分だけコンプレツサやブロワの
容量及び不活性ガス流量を低減することが可能と
なり、加圧式燃料電池の効率改善にも貢献するも
のである。
第１図は加圧式燃料電池の各ガス経路を示す模
式図、第２図及び第３図は本発明による加圧式燃
料電池の横断平面図、及び縦断正面図を夫々示
す。 １……電池、２……圧力容器、１０……電池ス
タツク、１１，１１′……反応空気用マニホルド、
１２，１２′……水素ガス用マニホルド、１３，
１３′……冷却空気用マニホルド、１４……触媒。
式図、第２図及び第３図は本発明による加圧式燃
料電池の横断平面図、及び縦断正面図を夫々示
す。 １……電池、２……圧力容器、１０……電池ス
タツク、１１，１１′……反応空気用マニホルド、
１２，１２′……水素ガス用マニホルド、１３，
１３′……冷却空気用マニホルド、１４……触媒。
Claims (1)
- １ 電池を収納した圧力容器内の不活性ガス圧と
前記電池へ供給される各反応ガス（水素ガスと空
気）圧とほゞ等しくした加圧式燃料電池におい
て、前記圧力容器内に、前記電池からリークした
前記水素ガスと前記空気中の酸素ガスとを反応さ
せる触媒を設置したことを特徴とする加圧式燃料
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59233906A JPS61110967A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 加圧式燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59233906A JPS61110967A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 加圧式燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110967A JPS61110967A (ja) | 1986-05-29 |
| JPH0261097B2 true JPH0261097B2 (ja) | 1990-12-19 |
Family
ID=16962435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59233906A Granted JPS61110967A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 加圧式燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61110967A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE50104850D1 (de) * | 2000-09-15 | 2005-01-20 | Siemens Ag | Brennstoffzellenanordnung und verfahren zum betreiben einer brennstoffzellenanordnung |
| JP4004822B2 (ja) * | 2002-03-07 | 2007-11-07 | 東京瓦斯株式会社 | 漏洩水素の検知方法及び検知装置 |
| JP2010146934A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体酸化物形燃料電池および固体酸化物形燃料電池システム |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP59233906A patent/JPS61110967A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61110967A (ja) | 1986-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |