JPH0831437A - 燃料電池とその運転方法 - Google Patents
燃料電池とその運転方法Info
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- JPH0831437A JPH0831437A JP6162570A JP16257094A JPH0831437A JP H0831437 A JPH0831437 A JP H0831437A JP 6162570 A JP6162570 A JP 6162570A JP 16257094 A JP16257094 A JP 16257094A JP H0831437 A JPH0831437 A JP H0831437A
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- 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
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- 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
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、反応ガス中の電解質濃度を下げて電
池外部へ持ち去られる電解質を低減することによって経
済的に引き合う期間、電解質無補給で安定運転を可能と
する燃料電池を提供することにある。 【構成】本発明は、電解質を含浸させた電解質層を挟ん
で一対の多孔質電極からなるセルによって構成される単
電池と、複数個の単電池ごとに内部に冷媒を供給・排出
して電池を冷却する冷却板とを複数個積層して四角柱状
のセルスタックを形成し、このセルスタックの側面に反
応ガス流路が形成された反応ガス供給・排出用のマニホ
ールドを配置した積層体で構成される燃料電池におい
て、冷却板の特定部分の温度を下げることにより反応ガ
スの片方または両方の出口部分の温度を下げ、反応ガス
中に蒸発して飛散する電解質を凝縮せしめているので、
反応ガス中の電解質を電池内に回収することにより、電
解質の逸失を低減し、長寿命の燃料電池が実現できる。
池外部へ持ち去られる電解質を低減することによって経
済的に引き合う期間、電解質無補給で安定運転を可能と
する燃料電池を提供することにある。 【構成】本発明は、電解質を含浸させた電解質層を挟ん
で一対の多孔質電極からなるセルによって構成される単
電池と、複数個の単電池ごとに内部に冷媒を供給・排出
して電池を冷却する冷却板とを複数個積層して四角柱状
のセルスタックを形成し、このセルスタックの側面に反
応ガス流路が形成された反応ガス供給・排出用のマニホ
ールドを配置した積層体で構成される燃料電池におい
て、冷却板の特定部分の温度を下げることにより反応ガ
スの片方または両方の出口部分の温度を下げ、反応ガス
中に蒸発して飛散する電解質を凝縮せしめているので、
反応ガス中の電解質を電池内に回収することにより、電
解質の逸失を低減し、長寿命の燃料電池が実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池に係り、特に電
解液無補給の燃料電池とその運転方法に関する。
解液無補給の燃料電池とその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、電解質層における電気化学
プロセスで燃料を酸化させ、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発電装
置であるが、電解質層に貯蔵された電解質は発電に伴な
い反応ガス中に微量蒸発し電池外部へ持ち去られるた
め、長時間の発電運転後には電解質層内の電解質が減少
し、安定な運転が不能な状態に至るという問題があっ
た。
プロセスで燃料を酸化させ、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発電装
置であるが、電解質層に貯蔵された電解質は発電に伴な
い反応ガス中に微量蒸発し電池外部へ持ち去られるた
め、長時間の発電運転後には電解質層内の電解質が減少
し、安定な運転が不能な状態に至るという問題があっ
た。
【０００３】このような燃料電池の電解質の欠乏を防ぐ
ため、定期的に外部より電解質を補給することが一般に
採用されてきたが、外部より電解質を補給することは、
電池の運転を長時間に亘って停止せねばならず、また積
層された多数のセルに均等に電解質を配分することは意
外に難しいことであった。さらに電池外部へ持ち去られ
た電解質は、下流の機器・配管・弁・計装品等に付着
し、これらを腐食せしめる他、水分を回収する系統に流
入すると水処理装置の頻繁な保守を必要とさせる等の問
題があった。
ため、定期的に外部より電解質を補給することが一般に
採用されてきたが、外部より電解質を補給することは、
電池の運転を長時間に亘って停止せねばならず、また積
層された多数のセルに均等に電解質を配分することは意
外に難しいことであった。さらに電池外部へ持ち去られ
た電解質は、下流の機器・配管・弁・計装品等に付着
し、これらを腐食せしめる他、水分を回収する系統に流
入すると水処理装置の頻繁な保守を必要とさせる等の問
題があった。
【０００４】そこで、電池外部へ持ち去られる電解質を
低減する目的で、反応ガス中の電解質濃度を下げる技術
は、例えば特開昭６４−１４８７６号公報「燃料電池本
体冷却系」に提案されているが、酸化剤の出口部のみを
冷却するため、その効果は不十分であった。
低減する目的で、反応ガス中の電解質濃度を下げる技術
は、例えば特開昭６４−１４８７６号公報「燃料電池本
体冷却系」に提案されているが、酸化剤の出口部のみを
冷却するため、その効果は不十分であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
燃料電池は、反応ガス中に蒸発する電解質の濃度が高
く、経済的に引き合う期間の安定運転が難しいという問
題があった。本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的は反応ガス中の電解質濃度を下げ
て電池外部へ持ち去られる電解質を低減することによっ
て経済的に引き合う期間、電解質無補給で安定運転を可
能とする燃料電池とその運転方法を提供することにあ
る。
燃料電池は、反応ガス中に蒸発する電解質の濃度が高
く、経済的に引き合う期間の安定運転が難しいという問
題があった。本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的は反応ガス中の電解質濃度を下げ
て電池外部へ持ち去られる電解質を低減することによっ
て経済的に引き合う期間、電解質無補給で安定運転を可
能とする燃料電池とその運転方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の請求項１は、電解質を含浸させた電解質層
を挟んで一対の多孔質電極からなるセルによって構成さ
れる単電池と、複数個の単電池ごとに内部に冷媒を供給
・排出して電池を冷却する冷却板とを複数個積層して四
角柱状のセルスタックを形成し、このセルスタックの側
面に、当該セルスタックの側面との間に反応ガス流路が
形成された反応ガス供給・排出用のマニホールドを配置
した積層体で構成される燃料電池において、前記冷却板
の特定部分の温度を下げることにより前記反応ガスの片
方または両方の出口部分の温度を下げ、前記反応ガス中
に蒸発して飛散する電解質を凝縮せしめるようにしたこ
とを特徴とする。
め、本発明の請求項１は、電解質を含浸させた電解質層
を挟んで一対の多孔質電極からなるセルによって構成さ
れる単電池と、複数個の単電池ごとに内部に冷媒を供給
・排出して電池を冷却する冷却板とを複数個積層して四
角柱状のセルスタックを形成し、このセルスタックの側
面に、当該セルスタックの側面との間に反応ガス流路が
形成された反応ガス供給・排出用のマニホールドを配置
した積層体で構成される燃料電池において、前記冷却板
の特定部分の温度を下げることにより前記反応ガスの片
方または両方の出口部分の温度を下げ、前記反応ガス中
に蒸発して飛散する電解質を凝縮せしめるようにしたこ
とを特徴とする。
【０００７】本発明の請求項２は、請求項１に記載の燃
料電池において、反応ガス供給・排出用のマニホールド
内に仕切り板等を設けることにより、燃料の流路を少な
くとも１回以上反転し燃料ガスの出口部を酸化剤の出口
部に重ね合わせると共に、この重ね合わせ部分に飽和温
度より冷却した冷媒を供給するようにしたことを特徴と
する。
料電池において、反応ガス供給・排出用のマニホールド
内に仕切り板等を設けることにより、燃料の流路を少な
くとも１回以上反転し燃料ガスの出口部を酸化剤の出口
部に重ね合わせると共に、この重ね合わせ部分に飽和温
度より冷却した冷媒を供給するようにしたことを特徴と
する。
【０００８】本発明の請求項３は、請求項２に記載の燃
料電池において、前記冷媒が水であることを特徴とす
る。本発明の請求項４は、電解質を含浸させた電解質層
を挟んで一対の多孔質電極からなるセルによって構成さ
れる単電池と、複数個の単電池ごとに内部に冷媒を供給
・排出して電池を冷却する冷却板とを複数個積層して四
角柱状のセルスタックを形成し、このセルスタックの側
面に、当該セルスタックの側面との間に反応ガス流路が
形成された反応ガス供給・排出用のマニホールドを配置
した積層体で構成される燃料電池の運転方法において、
当該燃料電池内部の温度を広い範囲で均一化しかつ当該
燃料電池内部の特定部分の温度を下げるために、飽和温
度より冷却した冷媒を供給し、反応ガスの出口温度を局
所的に低下せしめるようにしたことを特徴とする。
料電池において、前記冷媒が水であることを特徴とす
る。本発明の請求項４は、電解質を含浸させた電解質層
を挟んで一対の多孔質電極からなるセルによって構成さ
れる単電池と、複数個の単電池ごとに内部に冷媒を供給
・排出して電池を冷却する冷却板とを複数個積層して四
角柱状のセルスタックを形成し、このセルスタックの側
面に、当該セルスタックの側面との間に反応ガス流路が
形成された反応ガス供給・排出用のマニホールドを配置
した積層体で構成される燃料電池の運転方法において、
当該燃料電池内部の温度を広い範囲で均一化しかつ当該
燃料電池内部の特定部分の温度を下げるために、飽和温
度より冷却した冷媒を供給し、反応ガスの出口温度を局
所的に低下せしめるようにしたことを特徴とする。
【０００９】本発明の請求項５は、請求項４記載の燃料
電池の運転方法において、前記冷媒の入口温度が飽和温
度より少なくとも１０℃以上冷却されていることを特徴
とする。
電池の運転方法において、前記冷媒の入口温度が飽和温
度より少なくとも１０℃以上冷却されていることを特徴
とする。
【００１０】
【作用】従来、燃料電池の電解質は、電気化学プロセス
に伴って生成される水と共に酸化剤ガス中に飛散し電池
外部に逸失すると考えられていた。しかし、最近の研究
により反応ガス中の電解質濃度は、電気化学プロセスよ
りも局所的な電池温度により強く支配されることが見出
された。すなわち、図７の電解質濃度と温度との関係を
示す特性図に示すように、燃料電池の平均動作温度付近
において、反応ガス中の電解質濃度の対数はほぼ温度に
比例している。
に伴って生成される水と共に酸化剤ガス中に飛散し電池
外部に逸失すると考えられていた。しかし、最近の研究
により反応ガス中の電解質濃度は、電気化学プロセスよ
りも局所的な電池温度により強く支配されることが見出
された。すなわち、図７の電解質濃度と温度との関係を
示す特性図に示すように、燃料電池の平均動作温度付近
において、反応ガス中の電解質濃度の対数はほぼ温度に
比例している。
【００１１】したがって、本発明は、電池主要反応部の
温度を電気化学プロセスを促進して高電圧を得るために
主要なレベルに維持したまま、反応ガスの出口部分のみ
で局所的に冷却を強化し、電池主要反応部の温度で平衡
する濃度の電解質が含まれている部分（以下特定部分と
いう）の反応ガスの温度を下げることによって反応ガス
中の電解質を再凝縮させて、電池内に回収するようにし
たものである。このように冷却板の特定部分の温度を下
げることにより反応ガスの片方または両方の出口部分の
温度を下げ、反応ガス中に蒸発して飛散する電解質を凝
縮せしめて電解質の逸失を低減することにより電池寿命
を延長することができる。
温度を電気化学プロセスを促進して高電圧を得るために
主要なレベルに維持したまま、反応ガスの出口部分のみ
で局所的に冷却を強化し、電池主要反応部の温度で平衡
する濃度の電解質が含まれている部分（以下特定部分と
いう）の反応ガスの温度を下げることによって反応ガス
中の電解質を再凝縮させて、電池内に回収するようにし
たものである。このように冷却板の特定部分の温度を下
げることにより反応ガスの片方または両方の出口部分の
温度を下げ、反応ガス中に蒸発して飛散する電解質を凝
縮せしめて電解質の逸失を低減することにより電池寿命
を延長することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は、本発明の第１実施例の一部切除した平面図
である。同図に示すように、燃料電池は、電解質を含浸
させた電解質層を挟んで一対の多孔質電極からなるセル
によって構成される単電池ごとに冷却板１を設け、この
単電池を複数個積層して四角柱状のセルスタックを形成
し、このセルスタックの側面に反応ガス出入口用マニホ
ールドが形成されている。すなわち、燃料ガスは燃料出
入口マニホールド２に形成された燃料ガス入口孔６より
電池に供給され、燃料リターンマニホールド３の内部で
折り返し、燃料ガス出口孔７より電池外部に排出され
る。酸化剤は燃料ガスの流れとは直交するように酸化剤
入口マニホールド４に形成された酸化剤入口孔８より電
池に供給され、酸化剤出口マニホールド５に形成された
酸化剤出口孔９より電池外部に排出される。
る。図１は、本発明の第１実施例の一部切除した平面図
である。同図に示すように、燃料電池は、電解質を含浸
させた電解質層を挟んで一対の多孔質電極からなるセル
によって構成される単電池ごとに冷却板１を設け、この
単電池を複数個積層して四角柱状のセルスタックを形成
し、このセルスタックの側面に反応ガス出入口用マニホ
ールドが形成されている。すなわち、燃料ガスは燃料出
入口マニホールド２に形成された燃料ガス入口孔６より
電池に供給され、燃料リターンマニホールド３の内部で
折り返し、燃料ガス出口孔７より電池外部に排出され
る。酸化剤は燃料ガスの流れとは直交するように酸化剤
入口マニホールド４に形成された酸化剤入口孔８より電
池に供給され、酸化剤出口マニホールド５に形成された
酸化剤出口孔９より電池外部に排出される。
【００１３】一方、冷媒は飽和温度より冷却された温度
で、冷却板１のコーナに形成された冷媒入口孔１０より
電池に供給され、冷却用蛇管１２を通って電気化学反応
に伴う発熱により加熱されて飽和温度に達し、冷却板１
の他のコーナに形成された冷媒出口孔１１より電池外部
に排出される。したがって冷媒入口温度を適切に設定す
ることにより燃料ガスの出口部と酸化剤の出口部が重ね
合わさる部分（図の斜線部）において、冷媒の温度が飽
和温度以下であるような勾配を設けることができる。こ
のような温度勾配によりこの重ね合される部分の冷却板
温度、ひいては反応ガスの出口温度を局所的に低下せし
めることができ、これにより反応ガス中の電解質を再凝
縮させて、電池内に回収することにより電解質の逸失を
低減することができる。
で、冷却板１のコーナに形成された冷媒入口孔１０より
電池に供給され、冷却用蛇管１２を通って電気化学反応
に伴う発熱により加熱されて飽和温度に達し、冷却板１
の他のコーナに形成された冷媒出口孔１１より電池外部
に排出される。したがって冷媒入口温度を適切に設定す
ることにより燃料ガスの出口部と酸化剤の出口部が重ね
合わさる部分（図の斜線部）において、冷媒の温度が飽
和温度以下であるような勾配を設けることができる。こ
のような温度勾配によりこの重ね合される部分の冷却板
温度、ひいては反応ガスの出口温度を局所的に低下せし
めることができ、これにより反応ガス中の電解質を再凝
縮させて、電池内に回収することにより電解質の逸失を
低減することができる。
【００１４】図７は電解質濃度と反応ガス温度の関係を
示す特性図であり、この図から反応ガス温度を１０℃低
下させると電解質濃度は半減することができるので、電
解質の初期仕込み量と電解質の蒸発濃度で決まる電池寿
命を倍増することが可能となる。
示す特性図であり、この図から反応ガス温度を１０℃低
下させると電解質濃度は半減することができるので、電
解質の初期仕込み量と電解質の蒸発濃度で決まる電池寿
命を倍増することが可能となる。
【００１５】以上の説明から明らかなように、燃料ガス
や酸化剤の各流体の位置関係及び冷媒の供給位置は本実
施例のみに限定されることなく、下記のような第２〜第
６実施例で示す構成によっても本実施例と同様な効果が
得られる。
や酸化剤の各流体の位置関係及び冷媒の供給位置は本実
施例のみに限定されることなく、下記のような第２〜第
６実施例で示す構成によっても本実施例と同様な効果が
得られる。
【００１６】図２は、本発明の第２実施例の一部切除し
た平面図である。本実施例が図１の実施例と相違する点
は、冷媒の供給方法が図１の実施例では１本の蛇管１２
であるが、本実施例では２本の蛇管１２，１５を用いて
いる点である。それに伴い冷却板１の２ケ所のコーナに
冷媒入口孔１０，１３が形成されており、冷却板１の他
のコーナに冷媒出口孔１１，１４が形成されている。そ
の他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を
付してその説明は省略する。
た平面図である。本実施例が図１の実施例と相違する点
は、冷媒の供給方法が図１の実施例では１本の蛇管１２
であるが、本実施例では２本の蛇管１２，１５を用いて
いる点である。それに伴い冷却板１の２ケ所のコーナに
冷媒入口孔１０，１３が形成されており、冷却板１の他
のコーナに冷媒出口孔１１，１４が形成されている。そ
の他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を
付してその説明は省略する。
【００１７】図３は、本発明の第３実施例の一部切除し
た平面図である。本実施例が図２の実施例と相違する点
は、冷媒の供給方法として図２の実施例では２本の蛇管
１２，１５であるが、本実施例では２本の平行管１６，
１７を用いている点である。それに伴い冷却板１の１ケ
所のコーナに設けた冷媒入口孔１３と冷却板１の他のコ
ーナに設けた冷媒出口孔１４の一が逆になった点であ
る。その他の構成は同一であるので、同一部分には同一
符号を付してその説明は省略する。
た平面図である。本実施例が図２の実施例と相違する点
は、冷媒の供給方法として図２の実施例では２本の蛇管
１２，１５であるが、本実施例では２本の平行管１６，
１７を用いている点である。それに伴い冷却板１の１ケ
所のコーナに設けた冷媒入口孔１３と冷却板１の他のコ
ーナに設けた冷媒出口孔１４の一が逆になった点であ
る。その他の構成は同一であるので、同一部分には同一
符号を付してその説明は省略する。
【００１８】図４は、本発明の第４実施例の一部切除し
た平面図である。本実施例が図１の実施例と相違する点
は、燃料ガスと酸化剤の流路をそれぞれ１回折り返し、
燃料ガスの出口部を酸化剤の出口部に重ね合わせ、この
部分に飽和温度より冷却した冷媒を供給する点である。
それに伴い酸化剤入口８と酸化剤出口９を設けた酸化剤
出入口マニホールド１８と酸化剤リターンマニホールド
１９が形成されている。その他の構成は同一であるの
で、同一部分には同一符号を付してその説明は省略す
る。
た平面図である。本実施例が図１の実施例と相違する点
は、燃料ガスと酸化剤の流路をそれぞれ１回折り返し、
燃料ガスの出口部を酸化剤の出口部に重ね合わせ、この
部分に飽和温度より冷却した冷媒を供給する点である。
それに伴い酸化剤入口８と酸化剤出口９を設けた酸化剤
出入口マニホールド１８と酸化剤リターンマニホールド
１９が形成されている。その他の構成は同一であるの
で、同一部分には同一符号を付してその説明は省略す
る。
【００１９】図５は、本発明の第５実施例の一部切除し
た平面図である。本実施例が図１の実施例と相違する点
は、燃料ガスの流路を２回折り返して燃料ガスの出口部
を酸化剤の出口部に重ね合わせ、この部分に飽和温度よ
り冷却した冷媒を供給する点である。それに伴い燃料入
口６を設けた燃料入口マニホールド２０と、燃料出口７
を設けた燃料出口マニホールド２１が形成されている。
その他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号
を付してその説明は省略する。
た平面図である。本実施例が図１の実施例と相違する点
は、燃料ガスの流路を２回折り返して燃料ガスの出口部
を酸化剤の出口部に重ね合わせ、この部分に飽和温度よ
り冷却した冷媒を供給する点である。それに伴い燃料入
口６を設けた燃料入口マニホールド２０と、燃料出口７
を設けた燃料出口マニホールド２１が形成されている。
その他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号
を付してその説明は省略する。
【００２０】図６は、本発明の第６実施例の一部切除し
た平面図である。本実施例が図５の実施例と相違する点
は、燃料ガスの流路を２回折り返し、酸化剤の流路を１
回折り返して燃料ガスの出口部を酸化剤の出口部に重ね
合わせ、この部分に飽和温度より冷却した冷媒を供給す
る点である。それに伴い酸化剤入口及び出口を図４の実
施例のように構成している。すなわち、酸化剤入口８と
酸化剤出口９を設けた酸化剤出入口マニホールド１８と
酸化剤リターンマニホールド１９が形成されている。そ
の他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を
付してその説明は省略する。
た平面図である。本実施例が図５の実施例と相違する点
は、燃料ガスの流路を２回折り返し、酸化剤の流路を１
回折り返して燃料ガスの出口部を酸化剤の出口部に重ね
合わせ、この部分に飽和温度より冷却した冷媒を供給す
る点である。それに伴い酸化剤入口及び出口を図４の実
施例のように構成している。すなわち、酸化剤入口８と
酸化剤出口９を設けた酸化剤出入口マニホールド１８と
酸化剤リターンマニホールド１９が形成されている。そ
の他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を
付してその説明は省略する。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電池主要反応部の温度を電気化学プロセスを促進して高
電圧を得るために必要なレベルに維持したまま、反応ガ
スの出口部分のみで局所的に冷却を強化し、電池主要反
応部の温度で平衡する濃度の電解質が含まれている反応
ガスの温度を下げ、もって反応ガス中の電解質を再凝縮
させて電池内に回収することにより、電解質の逸失を低
減し、長寿命の燃料電池が実現できる。また、飛散した
電解質が電池下流の機器、配管・弁・計装品等に付着
し、これらを腐食せしめる危険を軽減し、もって保守頻
度を減少せしめ、燃料電池装置全体の稼働率を向上せし
めることが可能となる。
電池主要反応部の温度を電気化学プロセスを促進して高
電圧を得るために必要なレベルに維持したまま、反応ガ
スの出口部分のみで局所的に冷却を強化し、電池主要反
応部の温度で平衡する濃度の電解質が含まれている反応
ガスの温度を下げ、もって反応ガス中の電解質を再凝縮
させて電池内に回収することにより、電解質の逸失を低
減し、長寿命の燃料電池が実現できる。また、飛散した
電解質が電池下流の機器、配管・弁・計装品等に付着
し、これらを腐食せしめる危険を軽減し、もって保守頻
度を減少せしめ、燃料電池装置全体の稼働率を向上せし
めることが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例の平面図。
【図２】本発明の第２の実施例の平面図。
【図３】本発明の第３の実施例の平面図。
【図４】本発明の第４の実施例の平面図。
【図５】本発明の第５の実施例の平面図。
【図６】本発明の第６の実施例の平面図。
【図７】燃料電池の温度と電解質濃度との関係を示す特
性図。
性図。
１…冷却板、２…燃料出入口マニホールド、３…燃料リ
ターンマニホールド、４…酸化剤入口マニホールド、５
…酸化剤出口マニホールド、６…燃料入口孔、７…燃料
出口孔、８…酸化剤入口孔、９…酸化剤出口孔、１０，
１３…冷媒入口孔、１１，１４…冷媒出口孔、１２，１
５…冷却用蛇管、１６，１７…冷却管、１８…酸化剤出
入口マニホールド、１９…酸化剤リターンマニホール
ド、２０…燃料入口マニホールド、２１…燃料出口マニ
ホールド。
ターンマニホールド、４…酸化剤入口マニホールド、５
…酸化剤出口マニホールド、６…燃料入口孔、７…燃料
出口孔、８…酸化剤入口孔、９…酸化剤出口孔、１０，
１３…冷媒入口孔、１１，１４…冷媒出口孔、１２，１
５…冷却用蛇管、１６，１７…冷却管、１８…酸化剤出
入口マニホールド、１９…酸化剤リターンマニホール
ド、２０…燃料入口マニホールド、２１…燃料出口マニ
ホールド。
Claims (5)
- 【請求項１】 電解質を含浸させた電解質層を挟んで一
対の多孔質電極からなるセルによって構成される単電池
と、複数個の単電池ごとに内部に冷媒を供給・排出して
電池を冷却する冷却板とを複数個積層して四角柱状のセ
ルスタックを形成し、このセルスタックの側面に、当該
セルスタックの側面との間に反応ガス流路が形成された
反応ガス供給・排出用のマニホールドを配置した積層体
で構成される燃料電池において、前記冷却板の特定部分
の温度を下げることにより前記反応ガスの片方または両
方の出口部分の温度を下げ、前記反応ガス中に蒸発して
飛散する電解質を凝縮せしめるようにしたことを特徴と
する燃料電池。 - 【請求項２】 請求項１に記載の燃料電池において、反
応ガス供給・排出用のマニホールド内に仕切り板等を設
けることにより、燃料の流路を少なくとも１回以上反転
し燃料ガスの出口部を酸化剤の出口部に重ね合わせると
共に、この重ね合わせ部分に飽和温度より冷却した冷媒
を供給するようにしたことを特徴とする燃料電池。 - 【請求項３】 請求項２に記載の燃料電池において、前
記冷媒が水であることを特徴とする燃料電池。 - 【請求項４】 電解質を含浸させた電解質層を挟んで一
対の多孔質電極からなるセルによって構成される単電池
と、複数個の単電池ごとに内部に冷媒を供給・排出して
電池を冷却する冷却板とを複数個積層して四角柱状のセ
ルスタックを形成し、このセルスタックの側面に、当該
セルスタックの側面との間に反応ガス流路が形成された
反応ガス供給・排出用のマニホールドを配置した積層体
で構成される燃料電池の運転方法において、当該燃料電
池内部の温度を広い範囲で均一化しかつ当該燃料電池内
部の特定部分の温度を下げるために、飽和温度より冷却
した冷媒を供給し、反応ガスの出口温度を局所的に低下
せしめるようにしたことを特徴とする燃料電池の運転方
法。 - 【請求項５】 請求項４記載の燃料電池の運転方法にお
いて、前記冷媒の入口温度が飽和温度より少なくとも１
０℃以上冷却されていることを特徴とする燃料電池の運
転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6162570A JPH0831437A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 燃料電池とその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6162570A JPH0831437A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 燃料電池とその運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831437A true JPH0831437A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15757104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6162570A Pending JPH0831437A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 燃料電池とその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831437A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000036680A1 (en) * | 1998-12-17 | 2000-06-22 | International Fuel Cells, Llc | A cooling plate for a fuel cell stack assembly |
| WO2001035476A1 (de) * | 1999-11-06 | 2001-05-17 | Daimlerchrysler Ag | Elektrochemischer brennstoffzellenstapel mit polymerelektrolyten |
| EP1030396A4 (en) * | 1998-09-04 | 2006-03-08 | Toshiba Kk | SOLID POLYMER TYPE FUEL CELL SYSTEM |
| CN108269638A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-07-10 | 中核四0四有限公司 | 一种带有外部冷却的乏燃料后处理工艺系统电解槽 |
-
1994
- 1994-07-15 JP JP6162570A patent/JPH0831437A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1030396A4 (en) * | 1998-09-04 | 2006-03-08 | Toshiba Kk | SOLID POLYMER TYPE FUEL CELL SYSTEM |
| WO2000036680A1 (en) * | 1998-12-17 | 2000-06-22 | International Fuel Cells, Llc | A cooling plate for a fuel cell stack assembly |
| WO2001035476A1 (de) * | 1999-11-06 | 2001-05-17 | Daimlerchrysler Ag | Elektrochemischer brennstoffzellenstapel mit polymerelektrolyten |
| DE19953404B4 (de) * | 1999-11-06 | 2004-11-25 | Daimlerchrysler Ag | Elektrochemischer Brennstoffzellenstapel |
| CN108269638A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-07-10 | 中核四0四有限公司 | 一种带有外部冷却的乏燃料后处理工艺系统电解槽 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030520 |