JPH04366561A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPH04366561A JPH04366561A JP3139261A JP13926191A JPH04366561A JP H04366561 A JPH04366561 A JP H04366561A JP 3139261 A JP3139261 A JP 3139261A JP 13926191 A JP13926191 A JP 13926191A JP H04366561 A JPH04366561 A JP H04366561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- defective cell
- fuel cell
- reaction gas
- short
- 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
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective 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
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
-
- 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
- H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
-
- 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
(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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数個の単位セルを積
層して成る燃料電池に係り、特に、不良セルが発生した
時に最善の対応策がとれるように改良を施した燃料電池
に関するものである。
層して成る燃料電池に係り、特に、不良セルが発生した
時に最善の対応策がとれるように改良を施した燃料電池
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、一般に、空気極、水素極及
びその間に介在する電解質マトリックスより成る単位セ
ルを、多数（４００〜５００）積層して使用される。こ
の場合、反応ガスの流通不良、リン酸枯渇などの原因で
電圧が低下するような不良セルが発生すると、電池全体
としての効率が劣化するばかりでなく、不良セルが異常
に加熱して、その周辺の正常なセルにも悪影響を及ぼし
、電池寿命が短くなる等、様々な問題が生ずる。
びその間に介在する電解質マトリックスより成る単位セ
ルを、多数（４００〜５００）積層して使用される。こ
の場合、反応ガスの流通不良、リン酸枯渇などの原因で
電圧が低下するような不良セルが発生すると、電池全体
としての効率が劣化するばかりでなく、不良セルが異常
に加熱して、その周辺の正常なセルにも悪影響を及ぼし
、電池寿命が短くなる等、様々な問題が生ずる。
【０００３】この様な不良セルが発生した時には、その
セルのみを交換するのが最良であるが、単位セルはセパ
レータを介して多数直列に接続されて電池スタックに組
立てられているので、単位セル中の一つのセルだけを交
換するのは、非常な手間と時間を要し、困難なものであ
った。
セルのみを交換するのが最良であるが、単位セルはセパ
レータを介して多数直列に接続されて電池スタックに組
立てられているので、単位セル中の一つのセルだけを交
換するのは、非常な手間と時間を要し、困難なものであ
った。
【０００４】そこで、不良セル発生時には、その前後の
セルをリード線等で接続し、電気的に短絡することが考
えられるが、燃料電池には通常１０００〜３０００Ａの
電流が流れるので、この様な大電流を流すリード線を単
位セルに取付けることは、非常に困難であった。
セルをリード線等で接続し、電気的に短絡することが考
えられるが、燃料電池には通常１０００〜３０００Ａの
電流が流れるので、この様な大電流を流すリード線を単
位セルに取付けることは、非常に困難であった。
【０００５】そのため、従来、この様な問題点を改善す
るために、不良セル発生時には、４〜５個の単位セルの
上下に配設された冷却板間に短絡板を取付けることによ
り、不良セルを含む部分積層体全体を覆うと共に、隣接
冷却板間を短絡する方法が提案されている。
るために、不良セル発生時には、４〜５個の単位セルの
上下に配設された冷却板間に短絡板を取付けることによ
り、不良セルを含む部分積層体全体を覆うと共に、隣接
冷却板間を短絡する方法が提案されている。
【０００６】図２は、実公昭６３−１７１６５号公報に
示された従来の燃料電池の一例を示したものである。即
ち、空気極、水素極及びその間に介在する電解質マトリ
ックスより成る単位セル１が、セパレータ６を介して多
数積層され、４〜５個の単位セルごとにそれらのセルを
冷却するための冷却板２が介挿されて部分積層体８が構
成されている。また、この様な部分積層体８が積層され
て、セルスタック３が構成されている。なお、前記冷却
板２の側面には数箇所の凹部７が形成されている。
示された従来の燃料電池の一例を示したものである。即
ち、空気極、水素極及びその間に介在する電解質マトリ
ックスより成る単位セル１が、セパレータ６を介して多
数積層され、４〜５個の単位セルごとにそれらのセルを
冷却するための冷却板２が介挿されて部分積層体８が構
成されている。また、この様な部分積層体８が積層され
て、セルスタック３が構成されている。なお、前記冷却
板２の側面には数箇所の凹部７が形成されている。
【０００７】この様に構成された従来の燃料電池におい
て、部分積層体８の上下に配設された２つの冷却板２，
２間に挟まれた複数個の単位セルの内の一つに不良が発
生した場合には、上下の冷却板２の側面に形成された凹
部７に、断面コ字形の短絡板４の両端部を挿入する。そ
れにより、不良セル５を含む部分積層体８全体を短絡板
４で短絡すると共に、短絡板４が部分積層体８の側面に
開口する反応ガス溝９を覆うため、各単位セルへの反応
ガスの供給を遮断することができる。その結果、不良セ
ル５に起因する電池寿命の低下を防止することができる
。
て、部分積層体８の上下に配設された２つの冷却板２，
２間に挟まれた複数個の単位セルの内の一つに不良が発
生した場合には、上下の冷却板２の側面に形成された凹
部７に、断面コ字形の短絡板４の両端部を挿入する。そ
れにより、不良セル５を含む部分積層体８全体を短絡板
４で短絡すると共に、短絡板４が部分積層体８の側面に
開口する反応ガス溝９を覆うため、各単位セルへの反応
ガスの供給を遮断することができる。その結果、不良セ
ル５に起因する電池寿命の低下を防止することができる
。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来の燃料電池においては、不良セルが発生した
場合に、部分積層体８の上下に配設された冷却板２，２
間を短絡する構成となっているため、４〜５個の単位セ
ル分が発電に寄与できなくなり、出力電圧の低下をもた
らしていた。
た様な従来の燃料電池においては、不良セルが発生した
場合に、部分積層体８の上下に配設された冷却板２，２
間を短絡する構成となっているため、４〜５個の単位セ
ル分が発電に寄与できなくなり、出力電圧の低下をもた
らしていた。
【０００９】また、不良セル５が一箇所だけであれば、
４〜５個の単位セル分の電圧降下はわずかであるが、不
良セル５が数箇所に及ぶ場合には、発電に寄与できない
単位セルの数は非常に多くなるため、電圧降下量は無視
できなくなり、発電容量の低下を余儀なくされることと
なっていた。
４〜５個の単位セル分の電圧降下はわずかであるが、不
良セル５が数箇所に及ぶ場合には、発電に寄与できない
単位セルの数は非常に多くなるため、電圧降下量は無視
できなくなり、発電容量の低下を余儀なくされることと
なっていた。
【００１０】本発明は、上記の様な従来技術の問題点を
解決するために提案されたものであり、その目的は、セ
ルの不良部分を早期に正常状態に戻すと共に、セル電圧
の降下量を最小限とすることのできる、精度の高い燃料
電池を提供することにある。
解決するために提案されたものであり、その目的は、セ
ルの不良部分を早期に正常状態に戻すと共に、セル電圧
の降下量を最小限とすることのできる、精度の高い燃料
電池を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気極、水素
極及びその間に介在する電解質マトリックスより成る単
位セル、セパレータ及び冷却板を複数個積層して成る燃
料電池において、不良セル発生時に、不良セルの反応ガ
ス溝内に、その反応ガス溝を閉塞すると共に、不良セル
の上下に位置する単位セル間を短絡する短絡板を取付け
るように構成したことを特徴とするものである。
極及びその間に介在する電解質マトリックスより成る単
位セル、セパレータ及び冷却板を複数個積層して成る燃
料電池において、不良セル発生時に、不良セルの反応ガ
ス溝内に、その反応ガス溝を閉塞すると共に、不良セル
の上下に位置する単位セル間を短絡する短絡板を取付け
るように構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】以上の様な構成を有する本発明の燃料電池によ
れば、不良が発生したセルの反応ガス溝内に短絡板を取
付けるように構成したので、不良セルの上下のセル間を
短絡することができ、セル電圧降下は不良セルのみとす
ることができ、最小限のセル電圧降下とすることが可能
となる。
れば、不良が発生したセルの反応ガス溝内に短絡板を取
付けるように構成したので、不良セルの上下のセル間を
短絡することができ、セル電圧降下は不良セルのみとす
ることができ、最小限のセル電圧降下とすることが可能
となる。
【００１３】また、不良セルの反応ガス溝内に短絡板を
取付けるだけで、不良セルの補修が可能であり、早期の
復旧が可能となる。
取付けるだけで、不良セルの補修が可能であり、早期の
復旧が可能となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて具
体的に説明する。なお、図２に示した従来型と同一の部
材には同一の符号を付して、説明は省略する。
体的に説明する。なお、図２に示した従来型と同一の部
材には同一の符号を付して、説明は省略する。
【００１５】本実施例においては、図１に示した様に、
燃料電池のセルスタック３中に不良セル５が発生した場
合には、その不良セル５の空気及び水素の反応ガス流路
である反応ガス溝９内に、断面Ｌ字形の短絡板１０の一
端を挿入し、反応ガス溝９の入口側及び出口側を閉塞す
ると共に、不良セル５の上下セルを短絡するようにして
いる。
燃料電池のセルスタック３中に不良セル５が発生した場
合には、その不良セル５の空気及び水素の反応ガス流路
である反応ガス溝９内に、断面Ｌ字形の短絡板１０の一
端を挿入し、反応ガス溝９の入口側及び出口側を閉塞す
ると共に、不良セル５の上下セルを短絡するようにして
いる。
【００１６】以上の様な構成を有する本実施例の燃料電
池の作用は、次の通りである。即ち、２つの冷却板２，
２間に挟まれた複数個の単位セル中の一つの単位セルに
不良が発生した場合、その不良セル５の反応ガス溝９内
に短絡板１０を挿入することにより、不良セル５に流出
入する反応ガスを阻止することができる。また、不良セ
ル５の上下セルを短絡板１０によって短絡することによ
り、不良セル５のみを発電系から容易に切り離すことが
できるので、正常な発電状態に早期に復旧させることが
可能となる。
池の作用は、次の通りである。即ち、２つの冷却板２，
２間に挟まれた複数個の単位セル中の一つの単位セルに
不良が発生した場合、その不良セル５の反応ガス溝９内
に短絡板１０を挿入することにより、不良セル５に流出
入する反応ガスを阻止することができる。また、不良セ
ル５の上下セルを短絡板１０によって短絡することによ
り、不良セル５のみを発電系から容易に切り離すことが
できるので、正常な発電状態に早期に復旧させることが
可能となる。
【００１７】さらに、不良セル５のみに短絡板１０を取
付けるように構成しているので、従来の様に、不良セル
５を含む部分積層体８全体の運転停止を余儀なくされる
こともなく、大きな電圧降下を引き起こすこともない。 したがって、不良セル５に起因する電圧降下を不良セル
のみに限定できるので、電圧降下を最小限にすることが
できる。
付けるように構成しているので、従来の様に、不良セル
５を含む部分積層体８全体の運転停止を余儀なくされる
こともなく、大きな電圧降下を引き起こすこともない。 したがって、不良セル５に起因する電圧降下を不良セル
のみに限定できるので、電圧降下を最小限にすることが
できる。
【００１８】また、従来用いられていた短絡板は、不良
セル５を含む部分積層体８の側面全体を覆うものであっ
たが、本実施例の燃料電池に用いられる短絡板は、不良
セルの側面のみを覆う大きさで良いため、その大きさも
大幅に小型化され、取付け作業も容易なものとなる。
セル５を含む部分積層体８の側面全体を覆うものであっ
たが、本実施例の燃料電池に用いられる短絡板は、不良
セルの側面のみを覆う大きさで良いため、その大きさも
大幅に小型化され、取付け作業も容易なものとなる。
【００１９】この様に、本実施例の燃料電池においては
、不良セル５の反応ガス溝９に取付けられる短絡板１０
によって、不良セル５へのガス流出入を防止することが
でき、また、不良セル５の上下セルを短絡することによ
り、不良セル５のみを発電系から排除することができる
。その結果、正常な発電状態への早期復旧と、不良セル
５のみの電圧降下の実現により、発電効率の低下を最小
限に抑えることが可能となる。
、不良セル５の反応ガス溝９に取付けられる短絡板１０
によって、不良セル５へのガス流出入を防止することが
でき、また、不良セル５の上下セルを短絡することによ
り、不良セル５のみを発電系から排除することができる
。その結果、正常な発電状態への早期復旧と、不良セル
５のみの電圧降下の実現により、発電効率の低下を最小
限に抑えることが可能となる。
【００２０】なお、本実施例においては、短絡板のセル
への固着方法については言及しなかったが、短絡板は、
その周囲を導電性のシール剤によりシールしてセル面に
固着してもよく、また、ボルト等によってセル面に固着
してもよい。
への固着方法については言及しなかったが、短絡板は、
その周囲を導電性のシール剤によりシールしてセル面に
固着してもよく、また、ボルト等によってセル面に固着
してもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば、不良
セル発生時に、不良セルの反応ガス溝内に、その反応ガ
ス溝を閉塞すると共に、不良セルの上下に位置する単位
セル間を短絡する短絡板を取付けるように構成すること
によって、不良セルへの反応ガスの流出入を防止すると
共に、不良セルの上下セルを短絡し、早期に不良セルを
発電系から排除し、発電可能な状態に復旧できる燃料電
池を提供することができ、また、不良セルのみを電気的
に短絡することにより、復旧に伴う電圧降下量を最小限
にとどめることが可能な、発電効率の高い燃料電池を提
供することができる。
セル発生時に、不良セルの反応ガス溝内に、その反応ガ
ス溝を閉塞すると共に、不良セルの上下に位置する単位
セル間を短絡する短絡板を取付けるように構成すること
によって、不良セルへの反応ガスの流出入を防止すると
共に、不良セルの上下セルを短絡し、早期に不良セルを
発電系から排除し、発電可能な状態に復旧できる燃料電
池を提供することができ、また、不良セルのみを電気的
に短絡することにより、復旧に伴う電圧降下量を最小限
にとどめることが可能な、発電効率の高い燃料電池を提
供することができる。
【図１】本発明の燃料電池におけるセルスタックの一実
施例を示す側面図
施例を示す側面図
【図２】従来の燃料電池におけるセルスタックの一例を
示す側面図
示す側面図
１…単位セル
２…冷却板
３…セルスタック
４…短絡板
５…不良セル
６…セパレータ
７…凹部
８…部分積層体
９…反応ガス溝
１０…短絡板
Claims (1)
- 【請求項１】 空気極、水素極及びその間に介在する
電解質マトリックスより成る単位セル、セパレータ及び
冷却板を複数個積層して成る燃料電池において、不良セ
ル発生時に、不良セルの反応ガス溝内に、その反応ガス
溝を閉塞すると共に、不良セルの上下に位置する単位セ
ル間を短絡する短絡板を取付けるように構成したことを
特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3139261A JPH04366561A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3139261A JPH04366561A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04366561A true JPH04366561A (ja) | 1992-12-18 |
Family
ID=15241171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3139261A Pending JPH04366561A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04366561A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0834947A1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-04-08 | De Nora S.P.A. | Method for excluding a malfunctioning elementary cell in a membrane electrolyzer or fuel cell generator |
| JP2008287983A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体酸化物形燃料電池スタック |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP3139261A patent/JPH04366561A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0834947A1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-04-08 | De Nora S.P.A. | Method for excluding a malfunctioning elementary cell in a membrane electrolyzer or fuel cell generator |
| JP2008287983A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体酸化物形燃料電池スタック |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7767355B2 (en) | Fuel cell stack with dummy cell | |
| JP4672892B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
| ES2625172T3 (es) | Celda electroquímica y método para ajustar una pila de celdas electroquímicas | |
| US8574778B2 (en) | Fuel cell stack | |
| KR102150052B1 (ko) | 유로 채널이 보강된 셀프레임 및 이를 이용한 레독스흐름전지 | |
| US20050136294A1 (en) | Fuel cell and fuel cell stack | |
| US7422814B2 (en) | Fuel cell system | |
| WO2023205090A2 (en) | Power distribution for a hydrogen generation system | |
| US7393607B2 (en) | Fuel cell and fuel cell stack | |
| US7368199B2 (en) | Fuel cell stack | |
| JP2005522847A (ja) | メタノール単極小型燃料電池及びそのスタックの製作方法 | |
| US20250015314A1 (en) | Module for an electrochemical device, having a longer useful life | |
| JP2007087859A5 (ja) | ||
| JPH04366561A (ja) | 燃料電池 | |
| JP4025282B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| US6368739B1 (en) | Joined solid oxide fuel cell stacks and method for fabricating same | |
| CN100361340C (zh) | 一种集成式燃料电池堆的控制连接方法 | |
| JPH08138699A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JP2006236792A (ja) | 燃料電池スタック絶縁構造 | |
| JPH0822837A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JPS6317165Y2 (ja) | ||
| JP4127034B2 (ja) | 燃料電池 | |
| CN222029090U (zh) | 光伏组件 | |
| KR100906902B1 (ko) | 셀 손상시 전류 공급을 위한 연료전지스택용 안전시스템 및그 제어방법 | |
| JPS6331484Y2 (ja) |