JPS60101882A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS60101882A JPS60101882A JP58208980A JP20898083A JPS60101882A JP S60101882 A JPS60101882 A JP S60101882A JP 58208980 A JP58208980 A JP 58208980A JP 20898083 A JP20898083 A JP 20898083A JP S60101882 A JPS60101882 A JP S60101882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure vessel
- fuel cell
- battery
- horizontal pressure
- fuel
- 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.)
- Granted
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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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
-
- 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
- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
-
- 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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、燃料電池、特に、単位電池を積層して構成さ
れる集合電池を用いる燃料電池に関する。
れる集合電池を用いる燃料電池に関する。
従来の燃料電池の電池ユニットは、基本要素である単位
電池を数十から数百積層した集合電池によって構成され
ている。第１図および第２図は、それぞれこのような電
池ユニットの横断面および縦断面を示すもので、■は電
解質保持用マトリックスを介して相対向するそれぞれ燃
料および酸化剤通路の設けられている燃料極２、および
酸化剤極３をもつ短形状の単位電池を積層した集合電池
であり、この単位電池では燃料４および酸化剤５が互い
に直交する方向に供給されるようになって（２） いる。そして、集合電池１の側面し；は、燃料４および
酸化剤５の供給、排出用の燃料側マニホールド６１’、
６２および酸化剤側マニホールド７１゜７２が、シール
部材８を介して設置されている。
電池を数十から数百積層した集合電池によって構成され
ている。第１図および第２図は、それぞれこのような電
池ユニットの横断面および縦断面を示すもので、■は電
解質保持用マトリックスを介して相対向するそれぞれ燃
料および酸化剤通路の設けられている燃料極２、および
酸化剤極３をもつ短形状の単位電池を積層した集合電池
であり、この単位電池では燃料４および酸化剤５が互い
に直交する方向に供給されるようになって（２） いる。そして、集合電池１の側面し；は、燃料４および
酸化剤５の供給、排出用の燃料側マニホールド６１’、
６２および酸化剤側マニホールド７１゜７２が、シール
部材８を介して設置されている。
このマニホールド６］、６２，７１．７２の設置された
集合電池１は窒素ガスを封入した圧力容器９に収納され
、一つの電池ユニツ１〜となる。なお、１０は集合電池
Ｉの」二、下端に設けられている集電板で、引出線１７
と端子１２を介して、外部へ電気を引出す構造になって
いる。
集合電池１は窒素ガスを封入した圧力容器９に収納され
、一つの電池ユニツ１〜となる。なお、１０は集合電池
Ｉの」二、下端に設けられている集電板で、引出線１７
と端子１２を介して、外部へ電気を引出す構造になって
いる。
しかし、惟位電池の大きさは、材料や製造法などによっ
て制限があるため、電池ユニットの出力は小さい。その
ため、大きな発電出力規模を必要とする場合には、この
電池ユニットを、発電出力規模に応じて多数配列して、
必要な出力を確保するが、このような場合には、据付面
積が大きくなる。従って、出来るだけ据付面積を小さく
することが必要となり、その対策が急がれている。
て制限があるため、電池ユニットの出力は小さい。その
ため、大きな発電出力規模を必要とする場合には、この
電池ユニットを、発電出力規模に応じて多数配列して、
必要な出力を確保するが、このような場合には、据付面
積が大きくなる。従って、出来るだけ据付面積を小さく
することが必要となり、その対策が急がれている。
本発明の目的は、各種の発電出力規模に対して、（３）
対応することが出来る据付面積が小さく、出力の大きい
電池ユニットを提供するにある。
電池ユニットを提供するにある。
本発明の要点は、電解質保持用マトリックスを介して相
対向する燃料極および酸化剤極をもつ単位電池が、セパ
レータを介して複数個積層され、燃料極および酸化剤に
対する原料ガスの給排用の流路をもつ複数の集合電池横
型圧力容器内に収納したことにある。
対向する燃料極および酸化剤極をもつ単位電池が、セパ
レータを介して複数個積層され、燃料極および酸化剤に
対する原料ガスの給排用の流路をもつ複数の集合電池横
型圧力容器内に収納したことにある。
本発明は、従来の燃料電池の据付面積を出来るだけ小さ
くするため、電池ユニツｌ−の出力を増し、電池ユニッ
トの配列数を減らす方法について検討した結果得られた
ものである。すなわち、電池ユニットの出力を増大させ
る方法には、単位電池の積層数を増加させる方法と、単
位電池を構成する短形状の電池要素の寸法を大きくする
方法とがある。しかし、前者は、輸送制限などに基づく
高さ制限により積層数に限度があり、後者は、材料寸法
の限度や製造設備能力などにより、電池要素、すなわち
、集合電池の寸法の大形化に限度がある。
くするため、電池ユニツｌ−の出力を増し、電池ユニッ
トの配列数を減らす方法について検討した結果得られた
ものである。すなわち、電池ユニットの出力を増大させ
る方法には、単位電池の積層数を増加させる方法と、単
位電池を構成する短形状の電池要素の寸法を大きくする
方法とがある。しかし、前者は、輸送制限などに基づく
高さ制限により積層数に限度があり、後者は、材料寸法
の限度や製造設備能力などにより、電池要素、すなわち
、集合電池の寸法の大形化に限度がある。
（４）
また、１つの縦型圧力容器内に複数の集合電池を収納し
、そのいくつかのマニホールドを共有させる方法もある
が、共通マニホールドのガスシール技術の信頼性に問題
があった。
、そのいくつかのマニホールドを共有させる方法もある
が、共通マニホールドのガスシール技術の信頼性に問題
があった。
本発明は、複数の集合電池を横型圧力容器内に収納し、
さらに、容器内のスペースを有効に利用して配管し、且
つ、この横型圧力容器を１単位とする発電ユニットを発
電設備に設備する際、積上げ構造とすることによりこれ
らの問題点を解決したものである。
さらに、容器内のスペースを有効に利用して配管し、且
つ、この横型圧力容器を１単位とする発電ユニットを発
電設備に設備する際、積上げ構造とすることによりこれ
らの問題点を解決したものである。
以下、実施例について説明する。
第３図および第４図は、それぞれ本発明の一実施例の断
面を示す。ｌａ、ｌｂ、ｌｃは集合電池で、横形圧力容
器９ａ内に同種の集合電池三個が収納され、各集合電池
１ａ、ｌｂ、ｌｃの側面が互いに接することなく直列に
配置されている。
面を示す。ｌａ、ｌｂ、ｌｃは集合電池で、横形圧力容
器９ａ内に同種の集合電池三個が収納され、各集合電池
１ａ、ｌｂ、ｌｃの側面が互いに接することなく直列に
配置されている。
この実施例の燃料電池は、同種の集合電池三個を直列に
配置しているため、それだけ高さを低くすることが出来
る。また、配列された各集合電池（５） の側面と横形圧力容器との空間を利用して、複数個の集
合電池の原料ガスの給排用共通配管１３を設けることに
よって複雑な配管が不要となる等、電池ユニットの出力
の増加割合に対して、圧力容器の大きさを小さくするこ
とが可能となった。
配置しているため、それだけ高さを低くすることが出来
る。また、配列された各集合電池（５） の側面と横形圧力容器との空間を利用して、複数個の集
合電池の原料ガスの給排用共通配管１３を設けることに
よって複雑な配管が不要となる等、電池ユニットの出力
の増加割合に対して、圧力容器の大きさを小さくするこ
とが可能となった。
また、圧力容器を横形にすることにより、電池ユニット
の重心位置が低くなり、耐震性の向上が図れる。
の重心位置が低くなり、耐震性の向上が図れる。
次に、他の実施例を第５図に示す。横型圧力容器９ａ内
に、集合電池１ａ、ｌｂ、ｌｃ及び１ｄ収納されている
が、本実施例では、集合電池１ａと集合電池１ｂの酸化
剤出口マニホールド７２′、及び集合電池１ｃと集合電
池１ｄの酸化剤出口マニホールド７２′が設けられてい
る。この方式は、従来のマニホールドシール方式と同じ
で、特別なシール構成を必要としないため、横型圧力容
器の長さを、マニホールドを共有した分だけ短縮するこ
とができ、設置スペース削減の効果がある。また、燃料
側を共用マニホールドとしても良い。
に、集合電池１ａ、ｌｂ、ｌｃ及び１ｄ収納されている
が、本実施例では、集合電池１ａと集合電池１ｂの酸化
剤出口マニホールド７２′、及び集合電池１ｃと集合電
池１ｄの酸化剤出口マニホールド７２′が設けられてい
る。この方式は、従来のマニホールドシール方式と同じ
で、特別なシール構成を必要としないため、横型圧力容
器の長さを、マニホールドを共有した分だけ短縮するこ
とができ、設置スペース削減の効果がある。また、燃料
側を共用マニホールドとしても良い。
第６図に示す実施例は、第５図に示す本発明の（６）
実施例の効果を、さらに向−ヒさせたものである。
すなわち、本発明の電池ユニットを発電所に設置する一
実施例を示したもので、発電出力規模に応じて電池ユニ
ットを、特殊な架台等を設置することなく、横型圧力容
器９ａに収納された電池ユニット自体を積−［；げ、固
定して形成するもので、電池ユニットの出力が多様化さ
れ、材料や製造設備、輸送限界の制限なしに、各種の発
電出力規模に対して、出来るだけ据付面積の小さい裾付
部隊な電池ユニット群で対応が可能となる。
実施例を示したもので、発電出力規模に応じて電池ユニ
ットを、特殊な架台等を設置することなく、横型圧力容
器９ａに収納された電池ユニット自体を積−［；げ、固
定して形成するもので、電池ユニットの出力が多様化さ
れ、材料や製造設備、輸送限界の制限なしに、各種の発
電出力規模に対して、出来るだけ据付面積の小さい裾付
部隊な電池ユニット群で対応が可能となる。
本発明の燃料電池は、各種の発電出力規模に対応して、
据付面積が小すく、据付面積で出力を大きくすることが
できる。
据付面積が小すく、据付面積で出力を大きくすることが
できる。
第１図は従来の燃料電池の電池ユニットの横断面図、第
２図は従来の燃料電池の電池ユニットの縦断面図、第３
図は本発明の燃料電池の一実施例の縦断面図、第４図は
本発明の燃料電池の縦断面図、第５図は本発明の一実施
例の横断面図、第６（７） 図は本発明の燃料電池の据付状態を示す説明図である。 ］、ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ−集合電池、７２′・・・
共用酸化剤出口マニホールド、９ａ・・・横型圧力容器
、１３・・・給排用共通配管。 （８） ■ １ 侶 ＦＪＺ 図 ｎ ￥Ｊ３図 扁 ４ ロ
２図は従来の燃料電池の電池ユニットの縦断面図、第３
図は本発明の燃料電池の一実施例の縦断面図、第４図は
本発明の燃料電池の縦断面図、第５図は本発明の一実施
例の横断面図、第６（７） 図は本発明の燃料電池の据付状態を示す説明図である。 ］、ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ−集合電池、７２′・・・
共用酸化剤出口マニホールド、９ａ・・・横型圧力容器
、１３・・・給排用共通配管。 （８） ■ １ 侶 ＦＪＺ 図 ｎ ￥Ｊ３図 扁 ４ ロ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、電解質保持用マトリックスを介して相対向する燃料
極および酸化剤極をもつ単位電池が、セパレータを介し
て複数個積層され、前記燃料極および前記酸化剤極に対
する原料ガスの給排用の流路をもつ集合電池を圧力容器
に収納した燃料電池において、 複数の前記集合電池を横型圧力容器内に収納したことを
特徴とする燃料電池。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記横型圧力容器内に配置された前記各集合電池の側面
と、前記横型圧力容器との空間に、前記各集合電池への
原料ガス給排用の共通配管を設けたことを特徴とする燃
料電池。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、前記
集合電池の複数個を少なくとも二個一対とし、前記燃料
極、および前記酸化剤極いずれか一方の前記原料ガス給
徘用マニホールドを共用して（１） 設けることを特徴とする燃料電池。 ４、特許請求の範囲第１項において、 前記集合電池を収納した前記横型圧力容器を発電設備に
設備する場合、前記横型圧力容器を積−りげｉ９置する
ことを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58208980A JPH0610990B2 (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58208980A JPH0610990B2 (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60101882A true JPS60101882A (ja) | 1985-06-05 |
| JPH0610990B2 JPH0610990B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=16565340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58208980A Expired - Lifetime JPH0610990B2 (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610990B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS628464A (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-16 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPS6297270A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池 |
| JPS6337573A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池システム |
| WO1997028573A1 (en) * | 1996-01-31 | 1997-08-07 | Westinghouse Electric Corporation | Purge gas protected transportable pressurized fuel cell modules and their operation in a power plant |
| JP2003515910A (ja) * | 1999-12-03 | 2003-05-07 | ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー | 一体型マニホールド装置を有する燃料電池電力設備 |
| WO2015015046A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Convion Oy | High temperature cell arrangement and method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57182976A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-11 | Hitachi Ltd | Fuel cell |
| JPS6093769A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
| JPS6093764A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Toshiba Corp | 燃料電池発電装置 |
-
1983
- 1983-11-09 JP JP58208980A patent/JPH0610990B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57182976A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-11 | Hitachi Ltd | Fuel cell |
| JPS6093769A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
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| JPS6297270A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池 |
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| JP2003515910A (ja) * | 1999-12-03 | 2003-05-07 | ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー | 一体型マニホールド装置を有する燃料電池電力設備 |
| WO2015015046A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Convion Oy | High temperature cell arrangement and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610990B2 (ja) | 1994-02-09 |
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