JPS61294764A - Fuel cell - Google Patents

Fuel cell

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Publication number
JPS61294764A
JPS61294764A JP60137305A JP13730585A JPS61294764A JP S61294764 A JPS61294764 A JP S61294764A JP 60137305 A JP60137305 A JP 60137305A JP 13730585 A JP13730585 A JP 13730585A JP S61294764 A JPS61294764 A JP S61294764A
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JP
Japan
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cell stack
cooling water
manifold
sides
cell
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JP60137305A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Azebiru
畔蒜 義行
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029Heat exchange using liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
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    • H01M8/2465Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2484Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
    • H01M8/2485Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/50Fuel cells

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Abstract

PURPOSE:To make cooling water leakage test and repair easy by performing supply to and exhaust from a cell stack of reaction gases on two sides of the cell stack, and arranging a cooling water piping group on one side of the cell stack where a manifold is not mounted. CONSTITUTION:A cooling water piping group is arranged to be exposed instead of placing inside a manifold 2 so that a cooling water inlet 15 and a cooling water outlet 16 of a U-shaped heat transfer pipe 14 is positioned on one side of the residual two sides of a cell stack where the manifold 1 is not mounted. Reaction gas is supplied from a hydrogen supply pipe 3 or an air supply pipe 5 connected to one part of manifold 2 divided into two parts by a partition 21 and is introduced to a hydrogen exhaust pipe 4 or air exhaust pipe 6 in the other part of the manifold 2 after turning the inside of the cell stack 1. Hydrogen flows in a direction of arrow A and air flows in a direction of arrow B.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は冷却水導管の漏洩試験および検査あるいは補修
を容易に行ない得るようにした燃料電池に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a fuel cell that facilitates leak testing and inspection or repair of cooling water conduits.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

燃料電池は、燃料の有する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。また
、近年大きな社会問題になっている公害要因である5O
XSNOXの排出が極めて少なく、さらに発電システム
内に燃焼サイクルを含まないので、大量の冷却水を必要
としない、振動音が小さい等、原理的に高いエネルギー
変換効率が期待できると共に、騒音・排ガス等の環境問
題が少なく、さらにはまた負荷変動に対して応答性が良
い等の特徴があることから、その開発、実用化の研究に
期待と関心が寄せられてきている。
A fuel cell is a device that directly converts the energy released as a result of the oxidation reaction into electrical energy by oxidizing the chemical energy of fuel through an electrochemical process. This power generation system using fuel cells has a thermal efficiency of 40-50% even on a relatively small scale.
It is expected to far outperform new thermal power generation. In addition, 5O is a pollution factor that has become a major social problem in recent years.
XSNOX emissions are extremely low, and since the power generation system does not include a combustion cycle, a large amount of cooling water is not required, vibration noise is small, and high energy conversion efficiency can be expected in principle. Due to its characteristics such as fewer environmental problems and good responsiveness to load fluctuations, expectations and interest have been focused on research into its development and practical application.

ところで、現在開発が進められている燃料電池は第2図
(a)および(b)にその平面図および縦断面図を夫々
示す如く、電解質を含浸させた電解質層を挟んで一対の
多孔質電極を配置してなる単電池を、四角柱状に複数個
積層してセルスタック1が構成され、その四周の側面に
は反応ガス供給用のマニホールド2が取付けられている
。このマニホールド2には、それぞれ水素ガス供給管3
、水素ガス排出管4、空気供給管5および空気排出管6
の各種配管路が接続されており、水素ガスおよび空気は
セルスタック1内を図示矢印A、B方向に流れるように
設計されている。また、セルスタック1の運転温度は高
い方が反応論的には好ましいが、構成材料の耐熱性や電
解質の蒸気圧等の制約から200℃前後に維持すること
が望ましい。
By the way, the fuel cell currently being developed consists of a pair of porous electrodes sandwiching an electrolyte layer impregnated with an electrolyte, as shown in FIGS. 2(a) and 2(b), respectively. A cell stack 1 is constructed by stacking a plurality of unit cells arranged in a rectangular column shape, and manifolds 2 for supplying reaction gas are attached to the four circumferential sides of the cell stack 1. Each manifold 2 has a hydrogen gas supply pipe 3.
, hydrogen gas exhaust pipe 4, air supply pipe 5 and air exhaust pipe 6
Various piping lines are connected to the cell stack 1, and the cell stack 1 is designed so that hydrogen gas and air flow in the directions of arrows A and B shown in the figure. Further, although a higher operating temperature of the cell stack 1 is preferable in terms of reaction theory, it is desirable to maintain the operating temperature at around 200° C. due to constraints such as the heat resistance of the constituent materials and the vapor pressure of the electrolyte.

従って、セルスタック1内に埋設された導管内に冷却水
を循環させて、燃料電池起動時の加熱と、運転中に発生
する熱を冷却するようにしている。
Therefore, cooling water is circulated in the conduit buried in the cell stack 1 to cool the heating at the time of starting the fuel cell and the heat generated during operation.

すなわち、この型の燃料電池では第2図(a)に示した
ように、冷却水供給管7および冷却水排出管8の配管路
が配設され、冷却水はセルスタック1内を図示破線Cの
ように循環している。さらに燃料電池の出力は、直流で
セルスタック1の上下端に配設された電力端子(正極)
9、電力端子(負極)10から、接続導体11およびブ
・ソシング12を介してタンク13外に引出される。
That is, in this type of fuel cell, as shown in FIG. 2(a), a cooling water supply pipe 7 and a cooling water discharge pipe 8 are arranged, and the cooling water flows inside the cell stack 1 along the broken line C shown in the figure. It circulates like this. Furthermore, the output of the fuel cell is a DC power terminal (positive electrode) located at the upper and lower ends of the cell stack 1.
9. The power is drawn out from the power terminal (negative electrode) 10 through the connecting conductor 11 and the connecting conductor 12 to the outside of the tank 13.

以上説明したような燃料電池の本体はタンク13内に収
納され、タンク13内にはマニホールド2やその他から
の水素ガスが漏れ、空気と混合して反応する危険を防止
するために、窒素ガス等の不活性ガスを封入して燃料電
池が構成されている。
The main body of the fuel cell as described above is housed in the tank 13, and in order to prevent hydrogen gas from leaking from the manifold 2 or other sources and mixing with air and reacting, nitrogen gas, etc. A fuel cell is constructed by enclosing an inert gas.

ところで、第2図(a)(b)に示したような燃料電池
においては、燃料電池起動時の加熱や運転中に発生する
熱の冷却を単電池を積層して構成されたセルスタック1
の全体にわたって均一に行なうために、第3図に示すよ
うにセルスタック1の内部に数個の単電池毎に一定間隔
で冷却水を循環させるため複数本のU字形伝熱管14を
埋設している。これらのU字形伝熱管14の冷却水人口
側15は2次分岐管18に連通して連結され、同様にU
字形伝熱管14の冷却水出口側16は1次集合管19に
連通して連結される。この場合、2次分岐管18および
1次集合管19は、セルスタック1の同−積層面に埋設
されるU字形伝熱管14群が一つの単位となるように夫
々構成される。
By the way, in a fuel cell as shown in FIGS. 2(a) and 2(b), a cell stack 1 configured by stacking unit cells is used to heat the fuel cell at startup and cool the heat generated during operation.
In order to uniformly conduct the heat transfer throughout the cell stack 1, as shown in FIG. 3, a plurality of U-shaped heat transfer tubes 14 are buried inside the cell stack 1 to circulate cooling water at regular intervals for each cell. There is. The cooling water side 15 of these U-shaped heat exchanger tubes 14 is connected in communication with the secondary branch pipe 18, and similarly the U-shaped
The cooling water outlet side 16 of the shaped heat transfer tube 14 is connected to the primary collecting pipe 19 in communication. In this case, the secondary branch pipes 18 and the primary collecting pipes 19 are each configured such that the group of U-shaped heat transfer tubes 14 buried in the same laminated surface of the cell stack 1 constitutes one unit.

つまりセルスタック1の一つの側面には、2次分岐管1
8および1次集合管19が交互に全面にわたり一定間隔
で配設されることとなる。このようにして構成される2
次分岐管18群は1次分岐管17に連通して連結され、
さらにこの1次分岐管17は冷却水供給管7に連通して
連結される。同様にして、1次集合管19群は2次集合
管20に連通して連結され、さらにこの2次集合管20
は冷却水排出管8に連通して連結される。ここで、冷却
水供給管7、冷却水排出管8.1次分岐管17.2次分
岐管18.1次集合管19および2次集合管20により
冷却水導管群が構成されている。
In other words, on one side of the cell stack 1, there is a secondary branch pipe 1
8 and primary collecting pipes 19 are alternately arranged at regular intervals over the entire surface. 2 configured like this
The secondary branch pipe 18 group is connected to the primary branch pipe 17 in communication,
Furthermore, this primary branch pipe 17 is connected to the cooling water supply pipe 7 in communication. Similarly, the 19 groups of primary collecting pipes are connected in communication with the secondary collecting pipe 20, and furthermore, the secondary collecting pipe 20
is connected in communication with the cooling water discharge pipe 8. Here, the cooling water supply pipe 7, the cooling water discharge pipe 8, the primary branch pipe 17, the secondary branch pipe 18, the primary collecting pipe 19, and the secondary collecting pipe 20 constitute a cooling water conduit group.

[背景技術の問題点] しかしながら、上述したように構成される燃料電池にお
いて、冷却水導管群は単電池を複数個積層して構成する
四角柱状のセルスタック1の一つの側面に集中して配置
されなければならないことから、セルスタック1の四周
側面金てに取付けられる4個の反応ガス供給、排出用の
マニホールド2のうち1個のマニホールド2の内部には
、上記冷却水導管群が存在すると共に当該マニホールド
2の壁面から1次分岐管15および2次集合管18を貫
通して取出す構成となっている。このため、冷却水導管
群の連結部から万一冷却水の漏洩が発生したような場合
には、そのたび毎にマニホールド2を取外して補修しな
ければならないという問題がある。また、燃料電池の組
立て作業完了時に冷却水導管群の冷却水漏れ検査を行な
う場合等には、冷却水導管群がマニホールド2内部に収
納されている状態にあることから検査が不可能となり、
燃料電池の品質管理の面から著しく不都合が生じるとい
う問題がある。そこで近年では、上記のような補修や試
験、検査が簡単に行ない得る構成の燃料電池の出現が強
く要求されてきている。
[Problems with the Background Art] However, in the fuel cell configured as described above, the cooling water conduit group is concentrated on one side of the square columnar cell stack 1, which is configured by stacking a plurality of single cells. Therefore, the cooling water conduit group is present inside one of the four reactant gas supply and discharge manifolds 2 attached to the four circumferential side walls of the cell stack 1. At the same time, the primary branch pipe 15 and the secondary collecting pipe 18 are penetrated from the wall surface of the manifold 2 and taken out. Therefore, in the event that cooling water leaks from the connecting portion of the cooling water conduit group, there is a problem in that the manifold 2 must be removed and repaired each time. Furthermore, when inspecting for cooling water leaks from the cooling water conduit group upon completion of the fuel cell assembly work, the inspection is impossible because the cooling water conduit group is housed inside the manifold 2.
There is a problem in that there are significant inconveniences in terms of quality control of fuel cells. Therefore, in recent years, there has been a strong demand for a fuel cell having a structure that allows easy repair, testing, and inspection as described above.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記のような事情を考慮して成されたもので、
その目的は電池の組立て作業完了時における冷却水導管
群の冷却水漏&試験ならびに検査、および冷却水導管群
の冷却水漏れ発生時における補修を容易に行なう、こと
が可能な極めて品質の高い燃料電池を提供することにあ
る。
The present invention was made in consideration of the above circumstances, and
The purpose is to provide an extremely high quality fuel that can easily perform tests and inspections for cooling water leaks in the cooling water pipe group upon completion of battery assembly work, and repair in the event of a cooling water leak in the cooling water pipe group. The goal is to provide batteries.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するために本発明では、電解質を含浸さ
せた電解質層を挟んで一対、の多孔質電極を配置してな
る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、上記セルスタックの内部
に所定個の単電池毎に複数本の伝熱管を埋設し、かつこ
れら伝熱管に冷却水導管群を連結して上記各伝熱管に冷
却水を供給および排出するようにした燃料電池において
、反応ガスが上記セルスタックの内部をUターンして流
れるように上記単電池の反応ガス流路を形成して、反応
ガスのセルスタックへの流入、流出がセルスタックの二
側面で行なわれるようにすると共に、これら二側面にの
み上記マニホールドを夫々配置し、かつ当該マニホール
ドを配置しない上記セルスタックの残りの二側面のうち
少なくとも一側面に上記冷却水導管群を配設することに
より、セルスタック側面のマニホールド取付は部の一部
を独立して露出させるようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention stacks a plurality of unit cells each having a pair of porous electrodes sandwiching an electrolyte layer impregnated with an electrolyte to form a square columnar cell stack. A manifold for supplying and discharging a reaction gas with a reaction gas flow path formed between the side surface of the cell stack and the side surface of the cell stack is arranged, and a plurality of manifolds for each predetermined number of cells are placed inside the cell stack. In a fuel cell in which heat transfer tubes are buried and a cooling water conduit group is connected to these heat transfer tubes to supply and discharge cooling water to each of the heat transfer tubes, the reaction gas makes a U-turn inside the cell stack. The reactant gas flow path of the unit cell is formed so that the reactant gas flows into and out of the cell stack on two sides of the cell stack, and the manifold is installed only on these two sides, respectively. By arranging the cooling water conduit group on at least one of the remaining two sides of the cell stack on which the manifold is not placed, the manifold can be attached to the side of the cell stack independently. It is characterized by being exposed.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を第1図(ご示す一実施例について説明す
る。なお、第1図において第3図と同一部分には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to an embodiment shown in FIG. 1. In FIG. 1, the same parts as in FIG. state

第1図は、本発明による燃料型−池の構成例を横断面図
にて示したものである。つまり第1図においては、前記
セルスタック1の内部を流れる水素や空気の各反応ガス
が、セルスタック1の内部をUターンして流れるように
前記単電池に反応ガス流路を形成している。また、この
ように反応ガス流路が形成された単電池を積層して構成
される四角柱状のセルスタック1には、内部に仕切板2
1が取付けられたマニホールド2をセルスタック1の対
向する二側面に夫々配置している。さらに、前記U字形
伝熱管14の冷却水入口側15および冷却水出口側16
が、上記マニホールド2を配置しないセルスタック1の
残りの二側面のうちの一方の側面に位置するように、U
字形伝熱管14をセルスタック1の内部に埋設し、かつ
このU字形伝熱管14の冷却水入口側15に連結される
2次分岐管18や、2次分岐管18に連結される1次分
岐管17、あるいはU字形伝熱管14の冷却水出口側1
6に連結される1次集合管19や、1次集合管19に連
結される2次集合管20、および冷却水供給管7、冷却
水排出管8等の冷却水導管群を、全てマニホールド2の
内部に位置しないように露出させて配設している。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an example of the configuration of a fuel type pond according to the present invention. In other words, in FIG. 1, reaction gas flow paths are formed in the unit cell so that each reaction gas such as hydrogen and air flowing inside the cell stack 1 makes a U-turn and flows inside the cell stack 1. . In addition, the square columnar cell stack 1, which is formed by stacking unit cells in which reactive gas flow paths are formed, has a partition plate 2 inside.
The manifolds 2 to which the cell stack 1 is attached are arranged on two opposing sides of the cell stack 1, respectively. Further, a cooling water inlet side 15 and a cooling water outlet side 16 of the U-shaped heat exchanger tube 14 are provided.
is located on one of the remaining two sides of the cell stack 1 on which the manifold 2 is not arranged.
The U-shaped heat exchanger tubes 14 are buried inside the cell stack 1, and the secondary branch tubes 18 are connected to the cooling water inlet side 15 of the U-shaped heat exchanger tubes 14, and the primary branches are connected to the secondary branch tubes 18. Cooling water outlet side 1 of the tube 17 or the U-shaped heat exchanger tube 14
The primary collecting pipe 19 connected to the manifold 6, the secondary collecting pipe 20 connected to the primary collecting pipe 19, and a group of cooling water pipes such as the cooling water supply pipe 7 and the cooling water discharge pipe 8 are all connected to the manifold 2. It is exposed and placed so that it is not located inside.

かかる如く構成した燃料電池においては、水素や空気の
各反応ガスは内部が仕切板21により2分割されたマニ
ホールド2の一方の部分に接続された水素供給管3ある
いは空気供給管5から供給され、セルスタック1の内部
をUターンしてマニホールド2の他方の部分に夫々排出
され水素排出管4あるいは空気排出管6に導かれる。す
なわち、水素は図示矢印A1空気は図示矢印Bで示され
るように夫々流れることになる。
In the fuel cell configured as described above, each reaction gas such as hydrogen or air is supplied from the hydrogen supply pipe 3 or the air supply pipe 5 connected to one part of the manifold 2 whose interior is divided into two by a partition plate 21. They make a U-turn inside the cell stack 1, are discharged to the other part of the manifold 2, and are led to the hydrogen discharge pipe 4 or the air discharge pipe 6. That is, hydrogen flows as shown by arrow A in the figure, and air flows as shown by arrow B in the figure.

以上から本実施例構成の燃料電池においては、冷却水導
管群の連結部から万一冷却水の漏洩が発生したような場
合、あるいは燃料電池の組立て作業完了時に冷却水導管
群の冷却水漏れ試験および検査を行なう場合にも、その
たび毎にマニホールド2を取外すことなく容易に補修、
試験および検査を行なうことが可能となり、もって燃料
電池の品質管理の面から極めて好都合なものとなる。
From the above, in the fuel cell configured in this embodiment, in the event that cooling water leaks from the connection part of the cooling water pipe group, or when the assembly work of the fuel cell is completed, a cooling water leak test of the cooling water pipe group can be carried out. Even when performing inspections, repairs can be easily made without having to remove the manifold 2 each time.
It becomes possible to carry out tests and inspections, which is extremely convenient from the aspect of quality control of fuel cells.

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、次
のようにしても実施することができるものである。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, but can also be implemented as follows.

上記実施例において、マニホールド2はセルスタック1
の対向する二側面に配置するようにしたが、これに限ら
ずマニホールド2はセルスタック1の対向しない二側面
に配置するようにしてもよい。
In the above embodiment, the manifold 2 is the cell stack 1
Although the manifolds 2 are arranged on two opposing sides of the cell stack 1, the present invention is not limited thereto, and the manifolds 2 may be arranged on two non-opposed sides of the cell stack 1.

上記実施例においては、マニホールド2を配置しないセ
ルスタック1の残りの二側面のうちの一側面に冷却水導
管群を配設したが、これに限らずマニホールド2を配置
しないセルスタック1の残りの二側面の双方に冷却水導
管群を配設するようにしてもよい。
In the above embodiment, the cooling water conduit group is arranged on one of the remaining two sides of the cell stack 1 where the manifold 2 is not arranged, but the cooling water conduit group is not limited to this. Cooling water conduit groups may be provided on both sides.

その他、本発明はその要旨を変形しない範囲で、種々に
変形して実施することができるものである。
In addition, the present invention can be modified and implemented in various ways without departing from the gist thereof.

・〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、電解質番含浸させ
た電解質層を挟んで一対の多孔質電極を配置してなる単
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、上記セルスタックの内部に
所定個の単電池毎に複数本の伝熱管を埋設し、かつこれ
らの伝熱管に冷却水導管群を連結して上記各伝熱管に冷
却水を供給および排出するようにした燃料電池において
、反応ガスが上記セルスタックの内部をUターンして流
れるように上記単電池の反応ガス流路を形成して、反応
ガスのセルスタックへの流入、流出がセルスタックの二
側面で行なわれるようにすると共に、これら二側面にの
み上記マニホールドを夫々配置し、かつ当該マニホール
ドを配置しない上記セルスタックの残りの二側面のうち
少なくとも一側面に上記冷却水導管群を配設する構成と
したので、電池の組立て作業完了時における冷却水導管
群の冷却水漏洩試験ならびに検査、および冷却水導管群
の冷却水漏れ発生時における補修を容易に行なうことが
可能な極めて品質の高い燃料電池が提供できる。
- [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a square columnar cell stack is formed by stacking a plurality of single cells each having a pair of porous electrodes sandwiching an electrolyte layer impregnated with an electrolyte number. A manifold for supplying and discharging a reaction gas having a reaction gas flow path formed between the side surface of the cell stack and the side surface of the cell stack is arranged, and a predetermined number of manifolds are arranged inside the cell stack. In a fuel cell in which a plurality of heat transfer tubes are buried in each cell, and cooling water conduits are connected to these heat transfer tubes to supply and discharge cooling water to each of the heat transfer tubes, the reaction gas is The reactant gas flow path of the unit cell is formed so as to flow in a U-turn inside the cell stack, so that the reactant gas flows into and out of the cell stack on two sides of the cell stack. Since the manifolds are arranged only on two sides, and the cooling water conduit group is arranged on at least one of the remaining two sides of the cell stack where the manifolds are not arranged, the battery assembly work is completed. It is possible to provide an extremely high-quality fuel cell that can easily perform a cooling water leakage test and inspection of a cooling water conduit group at times, and repair when a cooling water leak occurs in a cooling water conduit group.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す横断面図、第2図(a
)および第2図(b)は従来の燃料電池におけるセルス
タックの構成を夫々示す横断面図および縦断面図、第3
図は同燃料電池におけるセルスタックを示す横断面図で
ある。 1・・・セルスタック、2・・・マニホールド、3・・
・水素ガス供給管、4・・・水素ガス排出管、5・・・
空気供給管、6・・・空気排出管、7・・・冷却水供給
管、8・・・冷却水排出管、9・・・電力端子正極、1
0・・・電力端子負極、11・・・接続導体、12・・
・ブ・ソシング、13・・・タンク、14・・・U字形
伝熱管、15・・・冷却水人口側、16・・・冷却水出
口側、17・・・1次分岐管、18・・・2次分岐管、
19・・・1次集合管、20・・・2次集合管、21・
・・仕切板。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the present invention, and FIG.
) and FIG. 2(b) are a cross-sectional view and a vertical cross-sectional view showing the structure of a cell stack in a conventional fuel cell, respectively, and FIG.
The figure is a cross-sectional view showing a cell stack in the same fuel cell. 1... Cell stack, 2... Manifold, 3...
・Hydrogen gas supply pipe, 4...Hydrogen gas discharge pipe, 5...
Air supply pipe, 6... Air discharge pipe, 7... Cooling water supply pipe, 8... Cooling water discharge pipe, 9... Power terminal positive electrode, 1
0... Power terminal negative electrode, 11... Connection conductor, 12...
- Sourcing, 13...Tank, 14...U-shaped heat transfer tube, 15...Cooling water population side, 16...Cooling water outlet side, 17...Primary branch pipe, 18...・Secondary branch pipe,
19... Primary collecting pipe, 20... Secondary collecting pipe, 21.
...Partition board. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電解質を含浸させた電解質層を挟んで一対の多孔
質電極を配置してなる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、前記
セルスタックの内部に所定個の単電池毎に複数本の伝熱
管を埋設し、かつこれら伝熱管に冷却水導管群を連結し
て前記各伝熱管に冷却水を供給および排出するようにし
た燃料電池において、反応ガスが前記セルスタックの内
部をUターンして流れるように前記単電池の反応ガス流
路を形成して、反応ガスのセルスタックへの流入、流出
がセルスタックの二側面で行なわれるようにすると共に
、これら二側面にのみ前記マニホールドを夫々配置し、
かつ当該マニホールドを配置しない前記セルスタックの
残りの二側面のうち少なくとも一側面に前記冷却水導管
群を配設するようにしたことを特徴とする燃料電池。
(1) A square column-shaped cell stack is formed by stacking a plurality of single cells each having a pair of porous electrodes sandwiching an electrolyte layer impregnated with an electrolyte, and the cell stack is attached to the side of the cell stack. A reactant gas supply and discharge manifold with a reactant gas flow path formed between the cell stack and the side surface thereof is arranged, and a plurality of heat transfer tubes are buried for each predetermined number of cells inside the cell stack. In a fuel cell in which a cooling water conduit group is connected to a heat tube to supply and discharge cooling water to each of the heat transfer tubes, the reaction of the single cell is controlled so that the reaction gas flows through the inside of the cell stack while making a U-turn. forming a gas flow path so that the reaction gas flows into and out of the cell stack on two sides of the cell stack, and arranging the manifolds only on these two sides, respectively;
A fuel cell characterized in that the cooling water conduit group is disposed on at least one of the remaining two sides of the cell stack on which the manifold is not disposed.
(2)マニホールドは、セルスタックの対向する二側面
に配置するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第(1)項記載の燃料電池。
(2) The fuel cell according to claim (1), wherein the manifolds are arranged on two opposing sides of the cell stack.
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