JPH02158060A - りん酸型燃料電池 - Google Patents
りん酸型燃料電池Info
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- JPH02158060A JPH02158060A JP63313259A JP31325988A JPH02158060A JP H02158060 A JPH02158060 A JP H02158060A JP 63313259 A JP63313259 A JP 63313259A JP 31325988 A JP31325988 A JP 31325988A JP H02158060 A JPH02158060 A JP H02158060A
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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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
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-
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- 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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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、りん酸を電解質とする単電池を積層したセル
スタックから反応ガス中に飛散するりん酸を捕集する捕
集装置を備えたりん酸形燃料電池に関する。
スタックから反応ガス中に飛散するりん酸を捕集する捕
集装置を備えたりん酸形燃料電池に関する。
りん酸型燃料電池は通常りん酸を電解質とする単電池を
５〜７個毎に冷却板を介装して複数個積み重ね、その両
側に集電板、電気絶縁板を重ねて、さらにこれら全体の
両側に配された締付板により必要な面圧で締付けられた
セルスタックを有し、第２図に示すようにセルスタック
１の対向する側面に燃料ガスをセルスタック内に供給す
る燃料ガス供給用マニホールド２とセルスタック内から
排出される反応に寄与しない水素を含む燃料ガスを集め
て排出する燃料ガス排出用マニホールド３、また他の対
向する側面番こ酸化剤ガスとしての空気をセルスタック
１に供給する空気供給用マニホールド４とセルスタック
１から電池反応化寄与しない酸素を含む空気を集めて排
出する空気排出用マニホールド５とが取付けられて構成
されている。
５〜７個毎に冷却板を介装して複数個積み重ね、その両
側に集電板、電気絶縁板を重ねて、さらにこれら全体の
両側に配された締付板により必要な面圧で締付けられた
セルスタックを有し、第２図に示すようにセルスタック
１の対向する側面に燃料ガスをセルスタック内に供給す
る燃料ガス供給用マニホールド２とセルスタック内から
排出される反応に寄与しない水素を含む燃料ガスを集め
て排出する燃料ガス排出用マニホールド３、また他の対
向する側面番こ酸化剤ガスとしての空気をセルスタック
１に供給する空気供給用マニホールド４とセルスタック
１から電池反応化寄与しない酸素を含む空気を集めて排
出する空気排出用マニホールド５とが取付けられて構成
されている。
このような構造により燃料ガスを燃料ガス供給マニホー
ルド２．８よび空気を空気供給用マニホ−ルド４を経て
セルスタック１内の単電池に供給することにより、燃料
電池は単電池内にて電池反応を起こして発電し、電力を
セルスタック１内の集電板から外部に取出している。な
おセルスタック１から排出される燃料ガスと空気はそれ
ぞれ燃料ガス、空気排出用マニホールド３．５に集めら
れて外部に排出される。このような発電の際、電池反応
により発生した熱は冷却板に通流する冷却媒体により除
熱されて燃料電池の運転温度が保持される。
ルド２．８よび空気を空気供給用マニホ−ルド４を経て
セルスタック１内の単電池に供給することにより、燃料
電池は単電池内にて電池反応を起こして発電し、電力を
セルスタック１内の集電板から外部に取出している。な
おセルスタック１から排出される燃料ガスと空気はそれ
ぞれ燃料ガス、空気排出用マニホールド３．５に集めら
れて外部に排出される。このような発電の際、電池反応
により発生した熱は冷却板に通流する冷却媒体により除
熱されて燃料電池の運転温度が保持される。
ところで、燃料電池の運転とともに電池反応に与る電解
質のりん酸は徐々に単電池から飛散し、燃料ガスや空気
とともにセルスタック外に排出される。
質のりん酸は徐々に単電池から飛散し、燃料ガスや空気
とともにセルスタック外に排出される。
このようにりん酸は燃料電池の運転とともに飛散し、ま
たこのため単電池に保有されるりん酸は減少するので、
従来第３図に示すりん酸処理方法が知られている。図に
おいて、７はりん酸型燃料電池であり、燃料供給部８か
ら燃料ガスが、一方空気供給部９から空気がそれぞれ燃
料ガス、空気供給用マニホールドを経てセルスタック内
に送られ、電池内で電池反応を起こして発電し、電池反
応に寄与しない水素や酸素を含む燃料ガスと空気とはセ
ルスタックからそれぞれ燃料ガス、空気排出用マニホー
ルドを軽で外部に排出される。この際外部に排出される
燃料ガス、空気には前述のようにりん酸を含んでいるの
で、それぞれりん酸捕集装置１０によりりん酸が捕集さ
れる。そして燃料ガスは残存水素を排ガス処理部１１で
処理した後大気に放出される。なおりん酸捕集装Ｒ１０
で捕集されたりん酸は再利用されない。一方空気はりん
酸捕集装置１０でりん酸が捕集された後大気にそのまま
放出される。１３はりん酸補給装置であり、燃料電池の
長期運転に伴って飛散により消失したりん酸をセルスタ
ック内の単電池に補給する。
たこのため単電池に保有されるりん酸は減少するので、
従来第３図に示すりん酸処理方法が知られている。図に
おいて、７はりん酸型燃料電池であり、燃料供給部８か
ら燃料ガスが、一方空気供給部９から空気がそれぞれ燃
料ガス、空気供給用マニホールドを経てセルスタック内
に送られ、電池内で電池反応を起こして発電し、電池反
応に寄与しない水素や酸素を含む燃料ガスと空気とはセ
ルスタックからそれぞれ燃料ガス、空気排出用マニホー
ルドを軽で外部に排出される。この際外部に排出される
燃料ガス、空気には前述のようにりん酸を含んでいるの
で、それぞれりん酸捕集装置１０によりりん酸が捕集さ
れる。そして燃料ガスは残存水素を排ガス処理部１１で
処理した後大気に放出される。なおりん酸捕集装Ｒ１０
で捕集されたりん酸は再利用されない。一方空気はりん
酸捕集装置１０でりん酸が捕集された後大気にそのまま
放出される。１３はりん酸補給装置であり、燃料電池の
長期運転に伴って飛散により消失したりん酸をセルスタ
ック内の単電池に補給する。
燃料電池から排出される燃料ガスと空気とともに飛散す
るりん酸は大気に放出する前に処理する必要があり、こ
のためりん酸捕集装置を燃料電池の外部に設けているの
で、燃料電池発電装置の容積が大きくなるという問題が
ある。また燃料電池の長期運転を行なう際には、飛散に
よるりん酸をセルスタック内の単電池に補給する必要が
あるので、大型のりん酸補給用のタンクが必要であり、
この点からも燃料電池装置発電装置の容積が大きくなる
という問題がある。
るりん酸は大気に放出する前に処理する必要があり、こ
のためりん酸捕集装置を燃料電池の外部に設けているの
で、燃料電池発電装置の容積が大きくなるという問題が
ある。また燃料電池の長期運転を行なう際には、飛散に
よるりん酸をセルスタック内の単電池に補給する必要が
あるので、大型のりん酸補給用のタンクが必要であり、
この点からも燃料電池装置発電装置の容積が大きくなる
という問題がある。
本発明の目的は、りん酸を捕集する捕集手段を燃料電池
内に設けることｔこより燃料電池の装置全体を小型化で
きるりん酸型燃料電池を提供することである。
内に設けることｔこより燃料電池の装置全体を小型化で
きるりん酸型燃料電池を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明によればりん酸電解
質を有する単電池を積層してなるセルスタックに反応ガ
スとしての燃料ガスと酸化剤ガスとをセルスタックの側
面を覆って取付けられた燃料ガスの供給、排出用マニホ
ールドおよび酸化剤ガスの供給、排出用マニホールドを
介して給排するりん酸型燃料電池において、燃料ガスと
酸化剤ガスの排出用マニホールドの少なくとも一方の内
部に排出用マニホールドに設けられた反応ガスの排出口
を覆ってりん酸を捕集する捕集手段と、この排出用マニ
ホールド内に連通して捕集手段の下方に位置して排出用
マニホールド外にりん酸を貯留するりん酸タンクとを設
けるものとする。
質を有する単電池を積層してなるセルスタックに反応ガ
スとしての燃料ガスと酸化剤ガスとをセルスタックの側
面を覆って取付けられた燃料ガスの供給、排出用マニホ
ールドおよび酸化剤ガスの供給、排出用マニホールドを
介して給排するりん酸型燃料電池において、燃料ガスと
酸化剤ガスの排出用マニホールドの少なくとも一方の内
部に排出用マニホールドに設けられた反応ガスの排出口
を覆ってりん酸を捕集する捕集手段と、この排出用マニ
ホールド内に連通して捕集手段の下方に位置して排出用
マニホールド外にりん酸を貯留するりん酸タンクとを設
けるものとする。
飛散するりん酸はりん酸と接する気体の速度が速い程飛
数量は増加する。したがってセルスタック内の単電池の
ガス通路を通流する燃料ガスや酸化剤ガスの反応ガスは
流速が早いためりん酸の飛散量が多くなるが、反応ガス
は排出用マニホールドに流れ込むと同時に流速が遅くな
り、排出用マニホールドの排気口を覆って設けられたり
ん酸捕集手段により容易にりん酸は捕集される。そして
この捕集されたりん酸の量が多くなると、自然落下して
下方にあるりん酸を貯留するりん酸タンクに貯められ、
この貯留されたりん酸は再利用できる。
数量は増加する。したがってセルスタック内の単電池の
ガス通路を通流する燃料ガスや酸化剤ガスの反応ガスは
流速が早いためりん酸の飛散量が多くなるが、反応ガス
は排出用マニホールドに流れ込むと同時に流速が遅くな
り、排出用マニホールドの排気口を覆って設けられたり
ん酸捕集手段により容易にりん酸は捕集される。そして
この捕集されたりん酸の量が多くなると、自然落下して
下方にあるりん酸を貯留するりん酸タンクに貯められ、
この貯留されたりん酸は再利用できる。
以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明の実施例によるりん酸型燃料電池の部分
断面図である。なお第１図において第２図の従来例と同
一部品には同じ符号を付し、その説明を省略する。第１
図において本実施例ではセルスタック１の側面を覆って
増付けられた空気排出用マニホールド５の内部にこのマ
ニホールドの下部に設けられた空気の排出口１５を覆っ
てスリン）１６ａを有する捕集具１６を設け、排出口１
５に接続する排出管１７を介して下方にりん酸を貯蔵す
るりん酸タンク１８を設けたことである。ナオ、排出管
１７にはセルスタック１から排出された空気を外部に排
出する空気排出管１９が接続されている。
断面図である。なお第１図において第２図の従来例と同
一部品には同じ符号を付し、その説明を省略する。第１
図において本実施例ではセルスタック１の側面を覆って
増付けられた空気排出用マニホールド５の内部にこのマ
ニホールドの下部に設けられた空気の排出口１５を覆っ
てスリン）１６ａを有する捕集具１６を設け、排出口１
５に接続する排出管１７を介して下方にりん酸を貯蔵す
るりん酸タンク１８を設けたことである。ナオ、排出管
１７にはセルスタック１から排出された空気を外部に排
出する空気排出管１９が接続されている。
上記の捕集具１６は短冊状の板１６ｂを空気中のりん酸
が板１６ｂの表面に付着しやすいようにの鉄製からなり
、その表面はテフロンコーティングされている。
が板１６ｂの表面に付着しやすいようにの鉄製からなり
、その表面はテフロンコーティングされている。
なお、２０はりん酸タンク１８に貯留したりん酸を図示
しないりん酸補給系に導く配管である。
しないりん酸補給系に導く配管である。
このような構造により、セルスタック１から排出される
りん酸を含む空気は排出用マニホールド５に流速が減少
して流れ込み、捕集具１６の板１６ｂ間のスリット１６
ａを通り排出管１７．空気排出管１９を経て外部に放出
される。この際空気中のりん酸は捕集具１６の板１６ｂ
に耐着して捕集される。そして捕集されたりん酸の量が
多くなるにつれて滴下し、りん酸タンク１８に貯留され
る。
りん酸を含む空気は排出用マニホールド５に流速が減少
して流れ込み、捕集具１６の板１６ｂ間のスリット１６
ａを通り排出管１７．空気排出管１９を経て外部に放出
される。この際空気中のりん酸は捕集具１６の板１６ｂ
に耐着して捕集される。そして捕集されたりん酸の量が
多くなるにつれて滴下し、りん酸タンク１８に貯留され
る。
りん酸タンク１８に貯留されたりん酸は配管２゜を径で
りん酸補給系に送入され、りん酸は再利用される。
りん酸補給系に送入され、りん酸は再利用される。
本実施例では空気の排出用マニホールド側について説明
したが燃料ガスの排出用マニホールド側にも上記と同じ
捕集具、りん酸タンクを設けることにより同じ効果が得
られる。
したが燃料ガスの排出用マニホールド側にも上記と同じ
捕集具、りん酸タンクを設けることにより同じ効果が得
られる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば酸化剤
ガスと燃料ガスとの排出用マニホールドのいずれか一方
のマニホールド内部に反応ガス中のりん酸を捕集する捕
集手段と、この下方にマニホールド内部に連通ずるりん
酸タンクを設けることにより、セルスタックから排出さ
れる反応ガス中のりん酸は捕集手段により捕集され、捕
集されたりん酸は滴下してりん酸タンクに貯留されるの
で、燃料電池外に放出するりん酸量を歳小限にするとと
もに捕集したりん酸はりん酸タンクを介して再利用でき
、このため従来使用されたりん酸捕集装置およびりん酸
補給タンクを小さくできるので、燃料電池の装置全体が
小型化することができる。
ガスと燃料ガスとの排出用マニホールドのいずれか一方
のマニホールド内部に反応ガス中のりん酸を捕集する捕
集手段と、この下方にマニホールド内部に連通ずるりん
酸タンクを設けることにより、セルスタックから排出さ
れる反応ガス中のりん酸は捕集手段により捕集され、捕
集されたりん酸は滴下してりん酸タンクに貯留されるの
で、燃料電池外に放出するりん酸量を歳小限にするとと
もに捕集したりん酸はりん酸タンクを介して再利用でき
、このため従来使用されたりん酸捕集装置およびりん酸
補給タンクを小さくできるので、燃料電池の装置全体が
小型化することができる。
第１図は本発明の実施例によるりん酸型燃料電池の部分
断面図、第２図は従来のりん酸型燃料′電池の平面図、
第３図は従来のりん酸型燃料電池から排出された反応ガ
ス中のりん酸処理系統を示す系統図である。 １：セルスタック、２：燃料ガスの供給用マニホールド
、３：燃料ガスの排出用マニホールド、４：空気の供給
用マニホールド、５：空気の排出用マニホールド、１６
：捕集具、１８：りん酸タンク。 ノ １ｔＩｌ／スグツグ 第 図 第 図 第 図
断面図、第２図は従来のりん酸型燃料′電池の平面図、
第３図は従来のりん酸型燃料電池から排出された反応ガ
ス中のりん酸処理系統を示す系統図である。 １：セルスタック、２：燃料ガスの供給用マニホールド
、３：燃料ガスの排出用マニホールド、４：空気の供給
用マニホールド、５：空気の排出用マニホールド、１６
：捕集具、１８：りん酸タンク。 ノ １ｔＩｌ／スグツグ 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- １）りん酸電解質を有する単電池を積層してなるセルス
タックに反応ガスの燃料ガスと酸化剤ガスとをセルスタ
ックの側面を覆って取付けられた燃料ガスの供給用、排
出用マニホールドおよび酸化剤ガスの供給用、排出用マ
ニホールドを介して給排するりん酸型燃料電池において
、燃料ガスと酸化剤ガスとの排出用マニホールドの少な
くとも一方の内部に排出用マニホールドに設けられた反
応ガスの排出口を覆ってりん酸を捕集する捕集手段と、
この排出用マニホールド内に連通し、捕集手段の下方に
位置して排出用マニホールド外にりん酸を貯留するりん
酸タンクとを設けたことを特徴とするりん酸型燃料電池
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63313259A JPH02158060A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | りん酸型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63313259A JPH02158060A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | りん酸型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02158060A true JPH02158060A (ja) | 1990-06-18 |
Family
ID=18039051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63313259A Pending JPH02158060A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | りん酸型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02158060A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059060A1 (de) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Htm-brennstoffzelle oder -batterie mit verminderter elektrolytausspülung und verfahren zum starten |
| WO2015144912A1 (de) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Siqens Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur lebensdauerverlängerung von ht-pem brennstoffzellen |
-
1988
- 1988-12-12 JP JP63313259A patent/JPH02158060A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059060A1 (de) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Htm-brennstoffzelle oder -batterie mit verminderter elektrolytausspülung und verfahren zum starten |
| WO2015144912A1 (de) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Siqens Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur lebensdauerverlängerung von ht-pem brennstoffzellen |
| CN106133972A (zh) * | 2014-03-27 | 2016-11-16 | 西肯斯股份有限公司 | 用于延长ht‑pem燃料电池的使用寿命的设备和方法 |
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