JPS58128672A - 空冷式燃料電池 - Google Patents
空冷式燃料電池Info
- Publication number
- JPS58128672A JPS58128672A JP57010500A JP1050082A JPS58128672A JP S58128672 A JPS58128672 A JP S58128672A JP 57010500 A JP57010500 A JP 57010500A JP 1050082 A JP1050082 A JP 1050082A JP S58128672 A JPS58128672 A JP S58128672A
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- JP
- Japan
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- air
- path
- reaction
- cooling
- exhaust
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- 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
- H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the 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
- H01M8/04—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
- H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
-
- 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
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- Electrochemistry (AREA)
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- Combustion & Propulsion (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
【発明の詳細な説明】
本発明は冷却専用の空気供給径路を備えた空冷式燃料電
池（二関するものである。
池（二関するものである。
一般（＝空冷式燃料電池では＠１図に示すように入口マ
ニホルド（イ）を介してスタック−に導入された空気は
１反応空気通路と冷却空気通路に分流し。
ニホルド（イ）を介してスタック−に導入された空気は
１反応空気通路と冷却空気通路に分流し。
出口マニホルド（ハ）で合流して導出される。この導出
空気の大部分は熱ＩＬｌ！ｌ収器（図示せず）を有する
排気路−に送られるが、その一部は常に循環路（ホ）を
経てスタック１）に環流し、この場合ダンパー（へ）を
有する空気取入０１ト）より導入された新鮮空気と前記
環流空気との混合空気がスタック−に送られる。
空気の大部分は熱ＩＬｌ！ｌ収器（図示せず）を有する
排気路−に送られるが、その一部は常に循環路（ホ）を
経てスタック１）に環流し、この場合ダンパー（へ）を
有する空気取入０１ト）より導入された新鮮空気と前記
環流空気との混合空気がスタック−に送られる。
しかしながらこの方式では反応空気と冷却空気の供給径
路が＃嶋であるため、電池の温イ制＃がむつかしくスタ
ックの温間が不均一になると共に排出空気中に電解液で
ある酸が含まれ排熱利用時熱回収器などの腐蝕をひきお
こすという問題があった。
路が＃嶋であるため、電池の温イ制＃がむつかしくスタ
ックの温間が不均一になると共に排出空気中に電解液で
ある酸が含まれ排熱利用時熱回収器などの腐蝕をひきお
こすという問題があった。
本発明はこのような問題点を改普するため１反応空気と
冷却専用空気の各供給径路を分離すると共に、冷却専用
空気の排気流の一部を反応空気として反応空気供給径路
に導入可能とし、電掻反応の均一化と電池システムの効
率化を図るものである。
冷却専用空気の各供給径路を分離すると共に、冷却専用
空気の排気流の一部を反応空気として反応空気供給径路
に導入可能とし、電掻反応の均一化と電池システムの効
率化を図るものである。
以下本発明の実施例を４ｉｃ２図について説明する。
電池スタック中は単位セルと２反応ガス通路を有するガ
ス什喝板とを交互に積重し、数セル毎に冷却専用空気通
路を膏する？＠却板（いずれも図示せず）を介在して構
成される。電池スタック中の対向面（二は反応空気の導
入及び導出用の各マニホルド１２１績び１３）と１反応
水素ガス用の各マニホルド（４）績び１６１を有する。
ス什喝板とを交互に積重し、数セル毎に冷却専用空気通
路を膏する？＠却板（いずれも図示せず）を介在して構
成される。電池スタック中の対向面（二は反応空気の導
入及び導出用の各マニホルド１２１績び１３）と１反応
水素ガス用の各マニホルド（４）績び１６１を有する。
前記反応空気用の各マニホルド＋２１ ＋３１間を結ぶ
循環供給径路＋６１ Ｃは１反応済空気の一部を外部へ
排出するためのダンパー（７）付排出口１８）と、新鮮
な空気を導入するダンパ−＋９＋付取入口Ｑ□とを分岐
杉収している。
循環供給径路＋６１ Ｃは１反応済空気の一部を外部へ
排出するためのダンパー（７）付排出口１８）と、新鮮
な空気を導入するダンパ−＋９＋付取入口Ｑ□とを分岐
杉収している。
冷却専用空気への人口側及び出口側の分割マニホルドｕ
ｌｌｉびυは夫々スタック冷却板の各空気通路に連通し
・冷却専用空気はブロワ０を有する導入管Ｉよりスタッ
クに供給され、冷却済の排気は熱回収器ｑ５を設けた排
気路ａｔｔ経て排出される。
ｌｌｉびυは夫々スタック冷却板の各空気通路に連通し
・冷却専用空気はブロワ０を有する導入管Ｉよりスタッ
クに供給され、冷却済の排気は熱回収器ｑ５を設けた排
気路ａｔｔ経て排出される。
本発明においては、この排気路αＱよりダンパーαηを
介して分岐する分岐路［相］を反応空気の取入０００に
連通し、冷却専用空気の排気の一部を反応空気として利
用するものマある。
介して分岐する分岐路［相］を反応空気の取入０００に
連通し、冷却専用空気の排気の一部を反応空気として利
用するものマある。
次に本発明電池の作動を説明する。
反応空気併給径路イ６）を循環している反応空気は電池
反応により酸素分圧が低下するので、循環流量の約１／
４〜１１５１の新鮮空気量を常に空気取入口ｑＯから導
入して酸素分圧の低下を補うと共に反応済空気の一部を
排出口（８）から導出する。しかし外気温が低い場合Ｃ
二はこの外気導入によりスタック入口側の４１’が出口
側に比して低下し、電池反応の不均一化の原因となる。
反応により酸素分圧が低下するので、循環流量の約１／
４〜１１５１の新鮮空気量を常に空気取入口ｑＯから導
入して酸素分圧の低下を補うと共に反応済空気の一部を
排出口（８）から導出する。しかし外気温が低い場合Ｃ
二はこの外気導入によりスタック入口側の４１’が出口
側に比して低下し、電池反応の不均一化の原因となる。
電池潟τは負荷電流により変化するが、負荷電流が小さ
くなった場合スタックの渇τ上昇が抑制され、この状態
で低温の外気導入は入口側の渇ツを一層低下させること
になる。
くなった場合スタックの渇τ上昇が抑制され、この状態
で低温の外気導入は入口側の渇ツを一層低下させること
になる。
一方冷却空気はスタックを冷却するだけであるからその
排出空気は昇温しているけれども酸素分圧は全く変化し
ていない。
排出空気は昇温しているけれども酸素分圧は全く変化し
ていない。
従って前記特別な条件下では分岐路四のダンパー〇刀ヲ
關＜と共に新鮮空気取入口（１Ｇのダンパー（９）を閉
じ、？＠却済の徘慨空気の一部を１反応空気供給径路１
６＋の導入−に送り、循環反応空気と混合してスタック
中５＝供給するつこれによってスタックへの導入反応空
気は！濁し、入口側の潟！が所定ｆｊＡ賓Ｉ：這すれば
これを検出し、再び分岐路凪のダンパーａηを閉じると
同時に取入口ｑＯのダンパー（９）を開く。
關＜と共に新鮮空気取入口（１Ｇのダンパー（９）を閉
じ、？＠却済の徘慨空気の一部を１反応空気供給径路１
６＋の導入−に送り、循環反応空気と混合してスタック
中５＝供給するつこれによってスタックへの導入反応空
気は！濁し、入口側の潟！が所定ｆｊＡ賓Ｉ：這すれば
これを検出し、再び分岐路凪のダンパーａηを閉じると
同時に取入口ｑＯのダンパー（９）を開く。
以上のように外気温又は電池負荷に応じて反応空気の循
環径路Ｃ６７に外部新鮮空気又は／会却済排気空気の一
部を切換導入し・スタ゛ｌり入口側と出口俳の１ｉ１１
！ｒ差が均一化される。又電池上幼時反応空気の空気取
入口αａ′＆び排出口（８）の各ダンパー（９）及び（
７）を閉じた状善でヒーター０９Ｃ′−通電して加熱さ
れた空気をブロワωで電池内に送り込んでいるが。
環径路Ｃ６７に外部新鮮空気又は／会却済排気空気の一
部を切換導入し・スタ゛ｌり入口側と出口俳の１ｉ１１
！ｒ差が均一化される。又電池上幼時反応空気の空気取
入口αａ′＆び排出口（８）の各ダンパー（９）及び（
７）を閉じた状善でヒーター０９Ｃ′−通電して加熱さ
れた空気をブロワωで電池内に送り込んでいるが。
本発明では起１１Ｉ債冷却用排気空気が昇温しているの
で、これを反応空気として利用出来るら杓ヒーター加熱
時間を低減し、ｌｌ力を節約することがｔｆ＋■能とな
る。
で、これを反応空気として利用出来るら杓ヒーター加熱
時間を低減し、ｌｌ力を節約することがｔｆ＋■能とな
る。
上述の如く本発明によれば１反応空気供給帰路と分離し
て形成された冷却専用空気径路には・その排気流の一部
を前記反応空気供給径路に導入する分岐管を設けたこと
により１次のような特徴が得られる。
て形成された冷却専用空気径路には・その排気流の一部
を前記反応空気供給径路に導入する分岐管を設けたこと
により１次のような特徴が得られる。
中 反応空気量は冷却を考慮することなく必要量だけの
供給でよいから電解液の損失が少なく寄合の向上が得ら
れる。
供給でよいから電解液の損失が少なく寄合の向上が得ら
れる。
＋２１ ？Ｑｒ却専用空気の排気流は酸素分圧に変化
がないので外気温の低い場合や負荷電流の小さい場合、
外気取入れの代りにこの外部された排気流の一部を反応
空気として利用し、電池潟イの均一化とに電池起動時の
ヒーター使用電力の低減化を図ることができる。
がないので外気温の低い場合や負荷電流の小さい場合、
外気取入れの代りにこの外部された排気流の一部を反応
空気として利用し、電池潟イの均一化とに電池起動時の
ヒーター使用電力の低減化を図ることができる。
（３）冷却排空気には電解液としての酸を含まないので
熱回収器などの腐蝕なしに排熱利用ができる。
熱回収器などの腐蝕なしに排熱利用ができる。
＋４１ １１Ｅ池スタック入口側と出口側の湿闇差が域
少し、電橋反応の均一化により特性の向上が達成される
。
少し、電橋反応の均一化により特性の向上が達成される
。
＠１図は従来電池の作動装置を示す径路図、＠２図は本
発明電池の作動装置を示す径路図である。 （１）・・・電池スタック、 ＋２１１３）・・・反応
空気用マニホルド、 ＋４０５１．・・反応水素ガス用
マニホルド、（６）・・・反応空気供給径路＋ ＧＯ・
・・空気取入口、Ｑｌｌ（１２・・・冷却空気用分割マ
ニホルド−＋７１＋９１αη・・・ダンパー−Ｑｆｊ・
・・熱回収器・ａ→・・・排気路、ａｓ・・・分岐路。
発明電池の作動装置を示す径路図である。 （１）・・・電池スタック、 ＋２１１３）・・・反応
空気用マニホルド、 ＋４０５１．・・反応水素ガス用
マニホルド、（６）・・・反応空気供給径路＋ ＧＯ・
・・空気取入口、Ｑｌｌ（１２・・・冷却空気用分割マ
ニホルド−＋７１＋９１αη・・・ダンパー−Ｑｆｊ・
・・熱回収器・ａ→・・・排気路、ａｓ・・・分岐路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 中 反応空気と冷却空気の各供給径路を分離し。 前記冷却空気の排気流の一部を前記反応空気として反応
空気供給径路に導入せしめることを特徴とする空冷式燃
料電池。 １り ＩＩＪ記反不反応空気環供給径路には、ダンパ
ーを有する外気取入口を分岐形成し、肋記冷却空気の排
出路よりダンパーを介して分岐する分岐路を前記外気取
入口に連通せしめたことを特徴とする特許請求の範囲１
！１項記載の空冷式燃料電池。 ｆ３１ ｌｉ１記分岐路のダンパーと外気取入口のダ
ンｔ４−とは一方が開のとき他方が閉となるよう連動せ
しめたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の空
冷式燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010500A JPS58128672A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 空冷式燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010500A JPS58128672A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 空冷式燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58128672A true JPS58128672A (ja) | 1983-08-01 |
| JPS6322423B2 JPS6322423B2 (ja) | 1988-05-11 |
Family
ID=11751909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57010500A Granted JPS58128672A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 空冷式燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58128672A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010015712A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよび発電方法 |
| JP2010020965A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよびその動作方法 |
| JP2010020966A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよびその動作方法 |
| JP2010044960A (ja) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよび燃料電池発電方法 |
| CN113299947A (zh) * | 2020-02-21 | 2021-08-24 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 燃料电池冷却系统及燃料电池车辆 |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP57010500A patent/JPS58128672A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010015712A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよび発電方法 |
| JP2010020965A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよびその動作方法 |
| JP2010020966A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよびその動作方法 |
| JP2010044960A (ja) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよび燃料電池発電方法 |
| CN113299947A (zh) * | 2020-02-21 | 2021-08-24 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 燃料电池冷却系统及燃料电池车辆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6322423B2 (ja) | 1988-05-11 |
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