JPH0521076A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPH0521076A JPH0521076A JP3166802A JP16680291A JPH0521076A JP H0521076 A JPH0521076 A JP H0521076A JP 3166802 A JP3166802 A JP 3166802A JP 16680291 A JP16680291 A JP 16680291A JP H0521076 A JPH0521076 A JP H0521076A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- cooling water
- groove
- gas supply
- fuel 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
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
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0223—Composites
- H01M8/0228—Composites in the form of layered or coated products
-
- 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
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
- 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
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0082—Organic polymers
-
- 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
- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池積層高さを大きくすることなく、電池温
度を一定にコントロールし、常に最適温度で発電を行わ
せることができる燃料電池を提供することを目的とす
る。 【構成】 電池本体２と反応ガス供給用プレート１，
３，４より成る燃料電池において、前記反応ガス供給用
プレート１，３，４の少なくとも片面に、冷却水を循環
させるための溝９を配したことを特徴とする燃料電池。
度を一定にコントロールし、常に最適温度で発電を行わ
せることができる燃料電池を提供することを目的とす
る。 【構成】 電池本体２と反応ガス供給用プレート１，
３，４より成る燃料電池において、前記反応ガス供給用
プレート１，３，４の少なくとも片面に、冷却水を循環
させるための溝９を配したことを特徴とする燃料電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池に関し、特にそ
の冷却構造の改良に関する。
の冷却構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、化学エネルギーを直接電気
エネルギーに変換するものであり、発電容量を増大する
ため、単電池を直列に積層させ接続している。しかしな
がら、燃料電池において発電を行うと反応熱及び電極と
反応ガス供給用プレートの接触抵抗により電池温度が上
昇する。特に、イオン交換膜を用いた燃料電池において
は、電池温度が最適温度より上昇するとイオン交換膜の
水分が蒸発して膜抵抗が増大し、逆に電池温度が最適温
度より低下すると電池に供給した加湿燃料及び加湿酸化
剤中の水分が結露して電極反応を阻害し、電池性能を著
しく低下させる。従って、燃料電池を最適温度で発電さ
せる必要がある。そこで、従来は、特殊な冷却専用のプ
レートを数十〜数セル毎に配置し空冷、水冷又は液冷を
行うことにより、燃料電池の温度をコントロールしてき
た（電池便覧，３６９頁）。
エネルギーに変換するものであり、発電容量を増大する
ため、単電池を直列に積層させ接続している。しかしな
がら、燃料電池において発電を行うと反応熱及び電極と
反応ガス供給用プレートの接触抵抗により電池温度が上
昇する。特に、イオン交換膜を用いた燃料電池において
は、電池温度が最適温度より上昇するとイオン交換膜の
水分が蒸発して膜抵抗が増大し、逆に電池温度が最適温
度より低下すると電池に供給した加湿燃料及び加湿酸化
剤中の水分が結露して電極反応を阻害し、電池性能を著
しく低下させる。従って、燃料電池を最適温度で発電さ
せる必要がある。そこで、従来は、特殊な冷却専用のプ
レートを数十〜数セル毎に配置し空冷、水冷又は液冷を
行うことにより、燃料電池の温度をコントロールしてき
た（電池便覧，３６９頁）。
【０００３】ところが、冷却プレートを数十〜数セル毎
に配置すると、冷却プレート間に挟まれたセル群の中心
部と冷却プレートに直接接するセルとでは温度差が生じ
てくる。これらの問題を解決するために、冷却プレート
を１セル毎又は３セル毎に配置する方法が提案されてい
る。
に配置すると、冷却プレート間に挟まれたセル群の中心
部と冷却プレートに直接接するセルとでは温度差が生じ
てくる。これらの問題を解決するために、冷却プレート
を１セル毎又は３セル毎に配置する方法が提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷却プ
レートを１セル毎に配置すると、冷却プレート数が多く
なるため電池積層高さが大きくなり、また３セル毎に配
置すると、冷却プレート間に挟まれた中心部と冷却プレ
ートに直接接するセルでは、依然として約５℃程度の温
度差が生じ、温度差の完全な解決策とはならないもので
ある。
レートを１セル毎に配置すると、冷却プレート数が多く
なるため電池積層高さが大きくなり、また３セル毎に配
置すると、冷却プレート間に挟まれた中心部と冷却プレ
ートに直接接するセルでは、依然として約５℃程度の温
度差が生じ、温度差の完全な解決策とはならないもので
ある。
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑み、電池積層高
さを大きくすることなく、電池温度を一定にコントロー
ルし、常に最適温度で発電を行わせることができる燃料
電池を提供することを目的とする。
さを大きくすることなく、電池温度を一定にコントロー
ルし、常に最適温度で発電を行わせることができる燃料
電池を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、電池本体と反応ガス供給用プレートより成
る燃料電池において、前記反応ガス供給用プレートの少
なくとも片面に、冷却水を循環させるための溝を配した
ことを特徴としている。
するために、電池本体と反応ガス供給用プレートより成
る燃料電池において、前記反応ガス供給用プレートの少
なくとも片面に、冷却水を循環させるための溝を配した
ことを特徴としている。
【０００７】
【作用】反応ガス供給用プレートの少なくとも片面に、
冷却水を循環させるための溝（以下、「冷却水溝」とい
うこともある）を配しているので、冷却水の循環量をコ
ントロールすることにより、燃料電池を常に最適温度で
発電させる。また、イオン交換膜を用いた燃料電池にお
いては、イオン交換膜と直接接する側の反応ガス供給用
プレートに、冷却水溝を設けることにより、イオン交換
膜に冷却水を供給できるので、イオン交換膜の含水状態
を制御することができる。
冷却水を循環させるための溝（以下、「冷却水溝」とい
うこともある）を配しているので、冷却水の循環量をコ
ントロールすることにより、燃料電池を常に最適温度で
発電させる。また、イオン交換膜を用いた燃料電池にお
いては、イオン交換膜と直接接する側の反応ガス供給用
プレートに、冷却水溝を設けることにより、イオン交換
膜に冷却水を供給できるので、イオン交換膜の含水状態
を制御することができる。
【０００８】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。図１は本発明の一実施例に係るイオン交換膜を用
いた燃料電池の分解斜視図、図２はそのＡ−Ａ方向断面
図、図３は電池本体の平面図、図４はバイポーラプレー
トの平面図である。
する。図１は本発明の一実施例に係るイオン交換膜を用
いた燃料電池の分解斜視図、図２はそのＡ−Ａ方向断面
図、図３は電池本体の平面図、図４はバイポーラプレー
トの平面図である。
【０００９】燃料電池は図１に示すように、最下層に酸
化剤供給プレート１（反応ガス供給用プレートの一例）
を配置し、その上に順次、電池本体２とバイポーラプレ
ート３（反応ガス供給用プレートの他の一例）を図示の
ように交互に積層させ、最上層に燃料ガス供給プレート
４（反応ガス供給用プレートの更に他の一例）を積層さ
せた構成である。
化剤供給プレート１（反応ガス供給用プレートの一例）
を配置し、その上に順次、電池本体２とバイポーラプレ
ート３（反応ガス供給用プレートの他の一例）を図示の
ように交互に積層させ、最上層に燃料ガス供給プレート
４（反応ガス供給用プレートの更に他の一例）を積層さ
せた構成である。
【００１０】前記電池本体２は図２に示すように、イオ
ン交換膜５の両面に電極触媒層６，６６を接合させた構
造をしている。前記電極触媒層６，６６は、例えばカー
ボンブラックに２０ｗｔ％白金を担持した触媒とポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）をＰＴＦＥ含有量が
２０ｗｔ％となるように混合したものを０．５ｍｇ／ｃ
ｍ2 Ｐｔとなるように圧延ローラを用いてシート化する
ことによって作製される。そして、電池本体２はこのよ
うにして得た電極触媒層６，６６を一対用意し、その表
面に５％ナフィオン溶液（アルドリッチケミカル社）を
塗布した後、これらをイオン交換膜（ナフィオン１１
７，デュポン社）５の両面に配し、２００ｋｇ／ｃ
ｍ2 、１２５℃でホットプレスを行うことによって作製
される。また、前記電池本体２には、図３に示すように
酸化剤供給孔７ａ、酸化剤排出孔７ｂ、燃料ガス供給孔
８ａ、燃料ガス排出孔８ｂ、冷却水供給孔９ａ及び冷却
水排出孔９ｂがそれぞれ貫通して設けられている。
ン交換膜５の両面に電極触媒層６，６６を接合させた構
造をしている。前記電極触媒層６，６６は、例えばカー
ボンブラックに２０ｗｔ％白金を担持した触媒とポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）をＰＴＦＥ含有量が
２０ｗｔ％となるように混合したものを０．５ｍｇ／ｃ
ｍ2 Ｐｔとなるように圧延ローラを用いてシート化する
ことによって作製される。そして、電池本体２はこのよ
うにして得た電極触媒層６，６６を一対用意し、その表
面に５％ナフィオン溶液（アルドリッチケミカル社）を
塗布した後、これらをイオン交換膜（ナフィオン１１
７，デュポン社）５の両面に配し、２００ｋｇ／ｃ
ｍ2 、１２５℃でホットプレスを行うことによって作製
される。また、前記電池本体２には、図３に示すように
酸化剤供給孔７ａ、酸化剤排出孔７ｂ、燃料ガス供給孔
８ａ、燃料ガス排出孔８ｂ、冷却水供給孔９ａ及び冷却
水排出孔９ｂがそれぞれ貫通して設けられている。
【００１１】最下層の酸化剤供給プレート１は、図１，
２に示すように上面に酸化剤を電極触媒層６６に供給す
るための酸化剤供給溝７と、冷却水をイオン交換膜５に
供給するための冷却水溝９とを配している。なお、前記
酸化剤供給溝７及び冷却水溝９は、バイポーラプレート
３の上面と同様の構造をしているので、図４を参照され
たい。前記酸化剤供給溝７は、電極触媒層６６と略々同
じ面積を持ち、酸化剤を電極触媒層６６の全面に均一に
供給できるよう、例えば６個の縦溝７１とそれに連結す
る２個の横溝７２とからなる。前記酸化剤供給溝７の対
角線上の二箇所には、酸化剤供給孔７ａ及び酸化剤排出
孔７ｂがそれぞれ設けられており、酸化剤供給溝７と連
通している。前記冷却水溝９は酸化剤供給溝７を囲繞す
る状態でＣ字形に形成されており、Ｃ字形の切れ目部に
は、冷却水供給孔９ａ及び冷却水排出孔９ｂがそれぞれ
設けてある。
２に示すように上面に酸化剤を電極触媒層６６に供給す
るための酸化剤供給溝７と、冷却水をイオン交換膜５に
供給するための冷却水溝９とを配している。なお、前記
酸化剤供給溝７及び冷却水溝９は、バイポーラプレート
３の上面と同様の構造をしているので、図４を参照され
たい。前記酸化剤供給溝７は、電極触媒層６６と略々同
じ面積を持ち、酸化剤を電極触媒層６６の全面に均一に
供給できるよう、例えば６個の縦溝７１とそれに連結す
る２個の横溝７２とからなる。前記酸化剤供給溝７の対
角線上の二箇所には、酸化剤供給孔７ａ及び酸化剤排出
孔７ｂがそれぞれ設けられており、酸化剤供給溝７と連
通している。前記冷却水溝９は酸化剤供給溝７を囲繞す
る状態でＣ字形に形成されており、Ｃ字形の切れ目部に
は、冷却水供給孔９ａ及び冷却水排出孔９ｂがそれぞれ
設けてある。
【００１２】前記電池本体２間に積層されるバイポーラ
プレート３は、図４に示すように、上面に酸化剤供給溝
７及び冷却水溝９を配している。なお、前記酸化剤供給
溝７及び冷却水溝９については、前記酸化剤供給プレー
ト１の項で説明したので、ここでは省略する。一方、下
面には燃料ガスを電極触媒層６に供給するための燃料ガ
ス供給溝８と、冷却水溝９とが上面と対称に配してある
（図示せず）。前記燃料ガス供給溝８は、電極触媒層６
と略々同じ面積を持ち、燃料ガスを電極触媒層６の全面
に均一に供給できるよう、例えば６個の縦溝８１とそれ
に連結する２個の横溝とからなる。前記燃料ガス供給溝
８の対角線上の二箇所には、燃料ガス供給孔８ａ及び燃
料ガス排出孔８ｂがそれぞれ貫通して設けられており、
燃料ガス供給溝８と連通している。
プレート３は、図４に示すように、上面に酸化剤供給溝
７及び冷却水溝９を配している。なお、前記酸化剤供給
溝７及び冷却水溝９については、前記酸化剤供給プレー
ト１の項で説明したので、ここでは省略する。一方、下
面には燃料ガスを電極触媒層６に供給するための燃料ガ
ス供給溝８と、冷却水溝９とが上面と対称に配してある
（図示せず）。前記燃料ガス供給溝８は、電極触媒層６
と略々同じ面積を持ち、燃料ガスを電極触媒層６の全面
に均一に供給できるよう、例えば６個の縦溝８１とそれ
に連結する２個の横溝とからなる。前記燃料ガス供給溝
８の対角線上の二箇所には、燃料ガス供給孔８ａ及び燃
料ガス排出孔８ｂがそれぞれ貫通して設けられており、
燃料ガス供給溝８と連通している。
【００１３】最上層の燃料ガス供給用プレート４は、そ
の下面に前記バイポーラプレート３の下面に設けたと同
様の燃料ガス供給溝８と、冷却水溝９とを配している。
なお、酸化剤供給プレート１、バイポーラプレート３、
燃料ガス供給プレート４及び電池本体２に設けた各孔
（酸化剤供給孔７ａ、酸化剤排出孔７ｂ、燃料ガス供給
孔８ａ、燃料ガス排出孔８ｂ、冷却水供給孔９ａ、冷却
水排出孔９ｂ）は、夫々が対応するように貫通して設け
られている。但し、酸化剤供給プレート１の下面は孔が
貫通していない。
の下面に前記バイポーラプレート３の下面に設けたと同
様の燃料ガス供給溝８と、冷却水溝９とを配している。
なお、酸化剤供給プレート１、バイポーラプレート３、
燃料ガス供給プレート４及び電池本体２に設けた各孔
（酸化剤供給孔７ａ、酸化剤排出孔７ｂ、燃料ガス供給
孔８ａ、燃料ガス排出孔８ｂ、冷却水供給孔９ａ、冷却
水排出孔９ｂ）は、夫々が対応するように貫通して設け
られている。但し、酸化剤供給プレート１の下面は孔が
貫通していない。
【００１４】次に、上記の如く構成された燃料電池にお
ける燃料ガス、酸化剤及び冷却水の流れについて説明す
る。図５は燃料ガス供給孔と燃料ガス排出孔とを結ぶ対
角線方向断面における燃料ガスの流れ模式図、図６は燃
料電池のＢ−Ｂ方向断面における冷却水の流れ模式図で
ある。
ける燃料ガス、酸化剤及び冷却水の流れについて説明す
る。図５は燃料ガス供給孔と燃料ガス排出孔とを結ぶ対
角線方向断面における燃料ガスの流れ模式図、図６は燃
料電池のＢ−Ｂ方向断面における冷却水の流れ模式図で
ある。
【００１５】例えば、燃料ガスを最上部の燃料ガス供給
プレート４の燃料ガス供給孔８ａから送り込むと、図５
の矢印で示すように、燃料ガス供給溝８を流れて、電池
本体部２の電極触媒層６に燃料ガスを供給し、燃料ガス
排出孔８ｂを通って電池外に排出される。一方、酸化剤
も燃料ガスと同様、酸化剤供給孔７ａから送り込まれる
と、酸化剤供給溝７を流れて電池本体部２の電極触媒層
６６に酸化剤ガスを供給し、酸化剤排出孔７ｂを通って
電池外に排出される（図示せず）。
プレート４の燃料ガス供給孔８ａから送り込むと、図５
の矢印で示すように、燃料ガス供給溝８を流れて、電池
本体部２の電極触媒層６に燃料ガスを供給し、燃料ガス
排出孔８ｂを通って電池外に排出される。一方、酸化剤
も燃料ガスと同様、酸化剤供給孔７ａから送り込まれる
と、酸化剤供給溝７を流れて電池本体部２の電極触媒層
６６に酸化剤ガスを供給し、酸化剤排出孔７ｂを通って
電池外に排出される（図示せず）。
【００１６】また、最上部の燃料ガス供給用プレート４
の冷却水供給孔９ａから冷却水を流すと、図６の矢印に
示すように、冷却水溝９を流れ、電池本体部２のイオン
交換膜５に上面及び下面から冷却水を供給し、冷却水排
出孔９ｂを通って電池外に排出される。これら一連の流
れにより燃料電池の電池温度を常に一定にコントロール
すると共に、イオン交換膜５の含水状態を適切に制御す
ることができる。
の冷却水供給孔９ａから冷却水を流すと、図６の矢印に
示すように、冷却水溝９を流れ、電池本体部２のイオン
交換膜５に上面及び下面から冷却水を供給し、冷却水排
出孔９ｂを通って電池外に排出される。これら一連の流
れにより燃料電池の電池温度を常に一定にコントロール
すると共に、イオン交換膜５の含水状態を適切に制御す
ることができる。
【００１７】この実施例においては、酸化剤供給溝７、
燃料ガス供給溝８及び冷却水溝９は、図２の断面図に示
したように、バイポーラプレート３の両面に形成されて
いる。これは、電池本体２とバイポーラプレート３とが
複数枚交互に積層されるタイプのものだからである。図
７は本発明の一実施例に係る燃料電池と従来の燃料電池
との電池特性を示すグラフである。
燃料ガス供給溝８及び冷却水溝９は、図２の断面図に示
したように、バイポーラプレート３の両面に形成されて
いる。これは、電池本体２とバイポーラプレート３とが
複数枚交互に積層されるタイプのものだからである。図
７は本発明の一実施例に係る燃料電池と従来の燃料電池
との電池特性を示すグラフである。
【００１８】図中、１０は従来の冷却水溝を有しない反
応ガス供給用プレートを用いた燃料電池の電池特性を示
すグラフであり、電池温度が最適値より上昇すると内部
抵抗の上昇により電池性能が急激に低下する。また、１
１のグラフから明らかなように、電池温度が最適値より
低下すると高電流密度側での特性が水の結露により反応
ガスの拡散が阻害されて急激に低下する。一方、１２は
本発明の一実施例に係る反応ガス供給用プレートを用い
た燃料電池の電池特性を示したグラフであり、電池温度
及びイオン交換膜の含水状態が適切に制御されているの
で良好な電池特性を維持し続ける。
応ガス供給用プレートを用いた燃料電池の電池特性を示
すグラフであり、電池温度が最適値より上昇すると内部
抵抗の上昇により電池性能が急激に低下する。また、１
１のグラフから明らかなように、電池温度が最適値より
低下すると高電流密度側での特性が水の結露により反応
ガスの拡散が阻害されて急激に低下する。一方、１２は
本発明の一実施例に係る反応ガス供給用プレートを用い
た燃料電池の電池特性を示したグラフであり、電池温度
及びイオン交換膜の含水状態が適切に制御されているの
で良好な電池特性を維持し続ける。
【００１９】なお、実施例においては、イオン交換膜５
を用いた電池本体２を使用したが、イオン交換膜５のタ
イプの異なるものを用いた電池本体２を使用することも
できる。また、冷却水溝９は酸化剤供給溝７及び燃料供
給溝８を囲繞するように配したが、冷却効果をさらに高
めるため、冷却水溝９を蛇行状に配して、冷却水の接触
面積を広くする方が望ましい。
を用いた電池本体２を使用したが、イオン交換膜５のタ
イプの異なるものを用いた電池本体２を使用することも
できる。また、冷却水溝９は酸化剤供給溝７及び燃料供
給溝８を囲繞するように配したが、冷却効果をさらに高
めるため、冷却水溝９を蛇行状に配して、冷却水の接触
面積を広くする方が望ましい。
【００２０】
【発明の効果】以上の本発明によれば、反応ガス供給用
プレートに冷却水溝を配しているので、従来のように冷
却プレートを配置する必要がないので、電池積層高さを
大きくすることなく、電池温度を一定にコントロール
し、燃料電池を常に最適温度で発電させることができ
る。特に、イオン交換膜を用いた燃料電池においては、
イオン交換膜の含水状態をも適切に制御することができ
るので、電池特性を向上させるという効果を奏する。
プレートに冷却水溝を配しているので、従来のように冷
却プレートを配置する必要がないので、電池積層高さを
大きくすることなく、電池温度を一定にコントロール
し、燃料電池を常に最適温度で発電させることができ
る。特に、イオン交換膜を用いた燃料電池においては、
イオン交換膜の含水状態をも適切に制御することができ
るので、電池特性を向上させるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例に係る燃料電池の分解斜視図
である。
である。
【図２】本発明の一実施例に係る燃料電池のＡ−Ａ方向
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る燃料電池における電池
本体の平面図である。
本体の平面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る燃料電池におけるバイ
ポーラプレートの平面図である。
ポーラプレートの平面図である。
【図５】燃料ガスの流れ模式図である。
【図６】冷却水の流れ模式図である。
【図７】本発明の一実施例に係る燃料電池と従来の燃料
電池の電池特性を示すグラフである。
電池の電池特性を示すグラフである。
【符号の説明】 １ 酸化剤供給プレート ２ 電池本体 ３ バイポーラプレート ４ 燃料供給用プレート ９ 冷却水溝 ９ａ 冷却水供給孔 ９ｂ 冷却水排出孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 俊彦 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電池本体と反応ガス供給用プレートよ
り成る燃料電池において、前記反応ガス供給用プレート
の少なくとも片面に、冷却水を循環させるための溝を配
したことを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166802A JPH0521076A (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166802A JPH0521076A (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521076A true JPH0521076A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15837957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166802A Pending JPH0521076A (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0521076A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997027638A1 (de) * | 1996-01-23 | 1997-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Flüssigkeitsgekühlte brennstoffzelle mit verteilungskanälen |
| EP0896379A1 (en) * | 1997-08-04 | 1999-02-10 | De Nora S.P.A. | Ion exchange membrane fuel cell with peripheral cooling system |
| EP0862235A4 (en) * | 1995-08-30 | 2001-05-30 | Honda Motor Co Ltd | FUEL CELL |
| US6245453B1 (en) | 1997-12-18 | 2001-06-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell and separator for the same |
| US7138200B1 (en) | 1997-12-18 | 2006-11-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell and separator for the same |
-
1991
- 1991-07-08 JP JP3166802A patent/JPH0521076A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0862235A4 (en) * | 1995-08-30 | 2001-05-30 | Honda Motor Co Ltd | FUEL CELL |
| US6582844B2 (en) | 1995-08-30 | 2003-06-24 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of cooling a fuel cell |
| WO1997027638A1 (de) * | 1996-01-23 | 1997-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Flüssigkeitsgekühlte brennstoffzelle mit verteilungskanälen |
| EP0896379A1 (en) * | 1997-08-04 | 1999-02-10 | De Nora S.P.A. | Ion exchange membrane fuel cell with peripheral cooling system |
| US6245453B1 (en) | 1997-12-18 | 2001-06-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell and separator for the same |
| EP0924785A3 (en) * | 1997-12-18 | 2003-12-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell and bipolar separator for the same |
| US7138200B1 (en) | 1997-12-18 | 2006-11-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell and separator for the same |
| US7572537B2 (en) | 1997-12-18 | 2009-08-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell and separator for the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5922485A (en) | Solid polymer electrolyte fuel cell | |
| US7494732B2 (en) | Fuel cell device with varied active area sizes | |
| JP4634790B2 (ja) | 燃料電池スタックの冷却材流れ場設計 | |
| US8192856B2 (en) | Flow field | |
| JPH09511356A (ja) | 同時に流れる冷媒とオキシダントを有する電気化学燃料セルスタック | |
| JP3483116B2 (ja) | 高分子電解質型燃料電池 | |
| JP3249282B2 (ja) | 固体高分子電解質燃料電池 | |
| JP3734134B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JP3448550B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池スタック | |
| JPWO2002047190A1 (ja) | 高分子電解質型燃料電池と、その運転方法 | |
| JP3354550B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池および固体高分子型燃料電池スタック | |
| JPH05251097A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JP2000277128A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JPH0521076A (ja) | 燃料電池 | |
| JPH0696789A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池システム | |
| US8530106B2 (en) | End cell thermal barrier having variable properties | |
| JP3685039B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池システム | |
| JP2000251901A (ja) | 燃料電池用セル及びこれを用いた燃料電池 | |
| JP2005038845A (ja) | 高分子電解質型燃料電池 | |
| JP2009043688A (ja) | 燃料電池 | |
| JP2001015145A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| WO2022045108A1 (ja) | 固体高分子形燃料電池スタック | |
| JP6546951B2 (ja) | 電解質膜・電極構造体 | |
| JP2006156411A (ja) | 高分子電解質型燃料電池 | |
| JPH06333581A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 |