JPH05290859A - 燃料電池用冷却板 - Google Patents
燃料電池用冷却板Info
- Publication number
- JPH05290859A JPH05290859A JP4083540A JP8354092A JPH05290859A JP H05290859 A JPH05290859 A JP H05290859A JP 4083540 A JP4083540 A JP 4083540A JP 8354092 A JP8354092 A JP 8354092A JP H05290859 A JPH05290859 A JP H05290859A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- fuel cell
- cooling plate
- cooling pipe
- electrolyte
- 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
-
- 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】
【目的】 燃料電池用冷却板の冷却性能及び信頼性の向
上を可能とし、加工コストの低減を図る。 【構成】 冷却管保持溝３内に配設される冷却管１０の
外表面に、耐熱・耐食性樹脂によるコーティング１１が
施されている。このコーティング材料としては、ＰＦＡ
（テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体）、または、炭素、グラスファイバ
等の充填剤の入ったＰＦＡ、ＦＥＰ（テトラフルオロエ
チレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体）、また
は、炭素、グラスファイバ等の充填剤の入ったＦＥＰ等
が用いられる。
上を可能とし、加工コストの低減を図る。 【構成】 冷却管保持溝３内に配設される冷却管１０の
外表面に、耐熱・耐食性樹脂によるコーティング１１が
施されている。このコーティング材料としては、ＰＦＡ
（テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体）、または、炭素、グラスファイバ
等の充填剤の入ったＰＦＡ、ＦＥＰ（テトラフルオロエ
チレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体）、また
は、炭素、グラスファイバ等の充填剤の入ったＦＥＰ等
が用いられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池用冷却板に係
り、特に、冷却板に内蔵される冷却管の電解質による腐
食を防止することができるように改良を施した燃料電池
用冷却板に関するものである。
り、特に、冷却板に内蔵される冷却管の電解質による腐
食を防止することができるように改良を施した燃料電池
用冷却板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、燃料のもつ化学エネルギー
を、電気化学プロセスで酸化させることにより、酸化反
応に伴って放出されるエネルギーを、直接電気エネルギ
ーに変換する装置である。この燃料電池を用いた発電シ
ステムは、比較的小さな規模であっても、発電の熱効率
が４０〜５０％にも達し、新鋭火力発電をはるかにしの
ぐと期待されている。
を、電気化学プロセスで酸化させることにより、酸化反
応に伴って放出されるエネルギーを、直接電気エネルギ
ーに変換する装置である。この燃料電池を用いた発電シ
ステムは、比較的小さな規模であっても、発電の熱効率
が４０〜５０％にも達し、新鋭火力発電をはるかにしの
ぐと期待されている。
【０００３】また、近年大きな社会問題になっている公
害要因であるＳＯx 、ＮＯx の排出が極めて少なく、発
電装置内に燃料サイクルを含まないため、大量の冷却水
を必要とせず、振動も小さいことなどから、騒音・排ガ
ス等の環境問題が少ないという利点がある。さらに、負
荷変動に対して応答性が良く、原理的に高い変換効率が
期待できる等の特徴があることから、その研究・開発に
期待と関心が寄せられている。
害要因であるＳＯx 、ＮＯx の排出が極めて少なく、発
電装置内に燃料サイクルを含まないため、大量の冷却水
を必要とせず、振動も小さいことなどから、騒音・排ガ
ス等の環境問題が少ないという利点がある。さらに、負
荷変動に対して応答性が良く、原理的に高い変換効率が
期待できる等の特徴があることから、その研究・開発に
期待と関心が寄せられている。
【０００４】この種の装置としては、たとえば、特開昭
６０−９３７６５号公報に示されたものが知られてい
る。即ち、電池本体は、発電のために用いられる多数の
セルとこれらのセルで発生する熱を排出するための冷却
板の積層体、反応ガス供給・排出用マニホールド、冷却
水供給・排出用マニホールド等によって構成され、前記
セルには燃料ガスと空気が、一方、冷却板には水等の冷
媒が、外部から供給・排出されるように構成されてい
る。
６０−９３７６５号公報に示されたものが知られてい
る。即ち、電池本体は、発電のために用いられる多数の
セルとこれらのセルで発生する熱を排出するための冷却
板の積層体、反応ガス供給・排出用マニホールド、冷却
水供給・排出用マニホールド等によって構成され、前記
セルには燃料ガスと空気が、一方、冷却板には水等の冷
媒が、外部から供給・排出されるように構成されてい
る。
【０００５】また、前記冷却板は、図３及び図４に示し
た様に、上下２枚の炭素板１ａ，１ｂから成る冷却板基
板１より構成され、それぞれの対向面には、冷却板に内
蔵される冷却管２を収納するための冷却管保持溝３が形
成されている。この冷却管保持溝３は断面形状が半円形
をなし、上下２枚の炭素板１ａ，１ｂを接合した時に、
冷却管２のサイズと略同一のパイプ状となるように構成
されている。また、前記冷却管２は、ステンレス、銅等
の金属から構成され、前記冷却管保持溝３内に配設され
ている。
た様に、上下２枚の炭素板１ａ，１ｂから成る冷却板基
板１より構成され、それぞれの対向面には、冷却板に内
蔵される冷却管２を収納するための冷却管保持溝３が形
成されている。この冷却管保持溝３は断面形状が半円形
をなし、上下２枚の炭素板１ａ，１ｂを接合した時に、
冷却管２のサイズと略同一のパイプ状となるように構成
されている。また、前記冷却管２は、ステンレス、銅等
の金属から構成され、前記冷却管保持溝３内に配設され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な構成を有する従来の燃料電池用冷却板には、以下に
述べる様な解決すべき課題があった。即ち、冷却板は、
電解質を含浸させた電極の間に積層されるため、冷却板
基板１を通常の炭素板により構成すると、内部に電解質
が浸透し、冷却管２の外表面が腐食する。
様な構成を有する従来の燃料電池用冷却板には、以下に
述べる様な解決すべき課題があった。即ち、冷却板は、
電解質を含浸させた電極の間に積層されるため、冷却板
基板１を通常の炭素板により構成すると、内部に電解質
が浸透し、冷却管２の外表面が腐食する。
【０００７】これを防止するために、従来から種々の方
法が提案されている。例えば、冷却管２にフッ素樹脂製
熱収縮チューブ４を被せる方法が用いられているが、燃
料電池が大型化すると冷却管は長大化するにもかかわら
ず、冷却管の曲げ半径は余り変わらないため、冷却管を
上記熱収縮チューブ４に挿入することが困難なものとな
る。また、たとえ挿入できたとしても、熱膨脹等により
熱収縮チューブ４にクラックが入り、電解質によって冷
却管が腐食するという不具合が生じるため、長期的な信
頼性に乏しいものであった。
法が提案されている。例えば、冷却管２にフッ素樹脂製
熱収縮チューブ４を被せる方法が用いられているが、燃
料電池が大型化すると冷却管は長大化するにもかかわら
ず、冷却管の曲げ半径は余り変わらないため、冷却管を
上記熱収縮チューブ４に挿入することが困難なものとな
る。また、たとえ挿入できたとしても、熱膨脹等により
熱収縮チューブ４にクラックが入り、電解質によって冷
却管が腐食するという不具合が生じるため、長期的な信
頼性に乏しいものであった。
【０００８】また、冷却板基板１にフッ素樹脂等の撥水
性材料を含浸させる方法も採られているが、この方法も
長期的信頼性に乏しいものであった。
性材料を含浸させる方法も採られているが、この方法も
長期的信頼性に乏しいものであった。
【０００９】本発明は、上記の様な従来技術の欠点を解
消するために提案されたもので、その目的は、冷却板の
冷却性能及び信頼性の向上を可能とし、加工コストの低
減を可能とした燃料電池用冷却板を提供することにあ
る。
消するために提案されたもので、その目的は、冷却板の
冷却性能及び信頼性の向上を可能とし、加工コストの低
減を可能とした燃料電池用冷却板を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、電解質層を挟
んで配置された一対の多孔質電極から成るセルと共に積
層され、冷媒を流す冷却管を内蔵した燃料電池用冷却板
において、前記冷却管の外表面に、電解質に対する耐食
性を有する被膜を形成したことを特徴とするものであ
る。
んで配置された一対の多孔質電極から成るセルと共に積
層され、冷媒を流す冷却管を内蔵した燃料電池用冷却板
において、前記冷却管の外表面に、電解質に対する耐食
性を有する被膜を形成したことを特徴とするものであ
る。
【００１１】
【作用】本発明の燃料電池用冷却板においては、冷却管
の外表面に、電解質に対する耐食性を有する被膜を形成
したことにより、冷却管の電解質による腐食を防止する
ことができる。
の外表面に、電解質に対する耐食性を有する被膜を形成
したことにより、冷却管の電解質による腐食を防止する
ことができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２を参
照して具体的に説明する。なお、図３及び図４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。
照して具体的に説明する。なお、図３及び図４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。
【００１３】本実施例においては、図１及び図２に示し
た様に、冷却管保持溝３内に配設される冷却管１０の外
表面に、耐熱・耐食性樹脂によるコーティング１１が施
されている。このコーティング材料としては、ＰＦＡ
（テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体）、または、炭素、グラスファイバ
等の充填剤の入ったＰＦＡ、ＦＥＰ（テトラフルオロエ
チレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体）、また
は、炭素、グラスファイバ等の充填剤の入ったＦＥＰ等
が用いられる。
た様に、冷却管保持溝３内に配設される冷却管１０の外
表面に、耐熱・耐食性樹脂によるコーティング１１が施
されている。このコーティング材料としては、ＰＦＡ
（テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体）、または、炭素、グラスファイバ
等の充填剤の入ったＰＦＡ、ＦＥＰ（テトラフルオロエ
チレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体）、また
は、炭素、グラスファイバ等の充填剤の入ったＦＥＰ等
が用いられる。
【００１４】また、コーティング方法としては、金属製
冷却管の外表面をサンドブラスト等によって下地処理
し、そのうえにプライマを焼き付け、さらに、その上に
ＰＦＡまたはＦＥＰ、あるいは炭素、グラスファイバ等
の充填剤の入ったＰＦＡまたはＦＥＰ等のフッ素樹脂を
塗装し、その後、高温で焼き付けてコーティング層を形
成する方法が用いられる。
冷却管の外表面をサンドブラスト等によって下地処理
し、そのうえにプライマを焼き付け、さらに、その上に
ＰＦＡまたはＦＥＰ、あるいは炭素、グラスファイバ等
の充填剤の入ったＰＦＡまたはＦＥＰ等のフッ素樹脂を
塗装し、その後、高温で焼き付けてコーティング層を形
成する方法が用いられる。
【００１５】この様な構成を有する本実施例の燃料電池
用冷却板は、以下に述べる様に作用する。即ち、上記の
ＰＦＡ、ＦＥＰ等のコーティング材料は、燃料電池の運
転温度程度の耐熱性を十分有し、また、電解質に対して
安定なため、冷却板基板内に電解質が浸透したとして
も、冷却板の内部に配設される冷却管１０の腐食を防止
することができる。
用冷却板は、以下に述べる様に作用する。即ち、上記の
ＰＦＡ、ＦＥＰ等のコーティング材料は、燃料電池の運
転温度程度の耐熱性を十分有し、また、電解質に対して
安定なため、冷却板基板内に電解質が浸透したとして
も、冷却板の内部に配設される冷却管１０の腐食を防止
することができる。
【００１６】また、本実施例のコーティング材料は、冷
却管１０に強固に焼き付けられているため、冷却管と冷
却板基板との間に熱による伸縮が生じても、剥がれるこ
とはない。さらに、上記コーティング材料は電気絶縁材
料であるため、冷却管と冷却板基板は絶縁されており、
冷却管への冷媒の供給・排出管を絶縁材料により構成す
る必要がなくなる。
却管１０に強固に焼き付けられているため、冷却管と冷
却板基板との間に熱による伸縮が生じても、剥がれるこ
とはない。さらに、上記コーティング材料は電気絶縁材
料であるため、冷却管と冷却板基板は絶縁されており、
冷却管への冷媒の供給・排出管を絶縁材料により構成す
る必要がなくなる。
【００１７】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、冷却管への耐熱・耐食性被膜の形成方
法としては、フッ素ゴムを溶剤に溶かしたものを冷却管
に複数回塗布し、フッ素ゴムの塗膜を形成しても、上記
の実施例と同様の効果が得られる。また、フッ素ゴムと
上記フッ素樹脂コーティングを併用しても良く、さら
に、冷却管の場所によって、フッ素ゴムとフッ素樹脂コ
ーティングを使い分けても良い。
るものではなく、冷却管への耐熱・耐食性被膜の形成方
法としては、フッ素ゴムを溶剤に溶かしたものを冷却管
に複数回塗布し、フッ素ゴムの塗膜を形成しても、上記
の実施例と同様の効果が得られる。また、フッ素ゴムと
上記フッ素樹脂コーティングを併用しても良く、さら
に、冷却管の場所によって、フッ素ゴムとフッ素樹脂コ
ーティングを使い分けても良い。
【００１８】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、冷却
板に内蔵される冷却管の外表面に、電解質に対する耐食
性を有する被膜を形成することにより、冷却板の冷却性
能及び信頼性の向上を可能とし、加工コストの低減を可
能とした燃料電池用冷却板を提供することができる。
板に内蔵される冷却管の外表面に、電解質に対する耐食
性を有する被膜を形成することにより、冷却板の冷却性
能及び信頼性の向上を可能とし、加工コストの低減を可
能とした燃料電池用冷却板を提供することができる。
【図１】本発明の燃料電池用冷却板の一実施例を示す平
面図
面図
【図２】図１の側面図
【図３】従来の燃料電池用冷却板の一例を示す平面図
【図４】図３の側面図
１…冷却板基板 ２…冷却管 ３…冷却管保持溝 ４…熱収縮チューブ １０…冷却管 １１…コーティング
Claims (1)
- 【請求項１】 電解質層を挟んで配置された一対の多孔
質電極から成るセルと共に積層され、冷媒を流す冷却管
を内蔵した燃料電池用冷却板において、 前記冷却管の外表面に、電解質に対する耐食性を有する
被膜を形成したことを特徴とする燃料電池用冷却板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083540A JPH05290859A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 燃料電池用冷却板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083540A JPH05290859A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 燃料電池用冷却板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05290859A true JPH05290859A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=13805344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4083540A Pending JPH05290859A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 燃料電池用冷却板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05290859A (ja) |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP4083540A patent/JPH05290859A/ja active Pending
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