JPS6316562A - 燃料電池の冷却装置 - Google Patents
燃料電池の冷却装置Info
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- JPS6316562A JPS6316562A JP61161241A JP16124186A JPS6316562A JP S6316562 A JPS6316562 A JP S6316562A JP 61161241 A JP61161241 A JP 61161241A JP 16124186 A JP16124186 A JP 16124186A JP S6316562 A JPS6316562 A JP S6316562A
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 5
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims abstract description 19
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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
- H01M8/04—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
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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】
ビ）産業上の利用分野
本発明は燃料電池の冷却袋！ＩｔＫ関するものであるＯ
（嗜 従来技術
電池スタックは反応熱により発熱する六め、規定作動温
度に維持すべく冷却される。一般（で電池スタックに介
在する冷却板のガス通路だ冷却ガスを送り、スタック熱
を奪って高温となつ九排ガスを熱交換器で冷却して後再
びスタックに送ることＫより電池スタックを冷却する。
度に維持すべく冷却される。一般（で電池スタックに介
在する冷却板のガス通路だ冷却ガスを送り、スタック熱
を奪って高温となつ九排ガスを熱交換器で冷却して後再
びスタックに送ることＫより電池スタックを冷却する。
しかし電池スタックの積重方向に介在する多数の各冷却
板〈冷却ガスが均一に分配され難いと共に特に電池スタ
ックの上下端板からの放熱により電池スタック上下両端
部の温度が中央部よりも低くなる順向がある。又、電池
スタックの積重方向と直交する横方向への冷却ガスの分
配にも不均一性が生ずるなどの原因により、電池スタッ
クの上下・左右の温度勾配が発生する。電池の特性は温
度による影響が大きいので、前記のようＶＣ温度分布が
不均一くなると電池特性の劣化ひいては寿命の低下をも
たらすなどの問題があつ念。
板〈冷却ガスが均一に分配され難いと共に特に電池スタ
ックの上下端板からの放熱により電池スタック上下両端
部の温度が中央部よりも低くなる順向がある。又、電池
スタックの積重方向と直交する横方向への冷却ガスの分
配にも不均一性が生ずるなどの原因により、電池スタッ
クの上下・左右の温度勾配が発生する。電池の特性は温
度による影響が大きいので、前記のようＶＣ温度分布が
不均一くなると電池特性の劣化ひいては寿命の低下をも
たらすなどの問題があつ念。
０→ 目 的
本発明は前記問題点を解消し、電池スタックの全面に亘
る温度分布を均一化することを目的とするものである。
る温度分布を均一化することを目的とするものである。
に）問題点を解決するための手段
本発明は電池スタック釦介在する冷却板の各冷却ガス通
路に１該通路面が所定温度以上のときガス通路面に当接
状態にあり、且前記所定温度以下でガス通路面より部分
的に立上って冷却ガス流量を絞る形状記憶合金より”な
る制御板を配設せしめ九ものである。
路に１該通路面が所定温度以上のときガス通路面に当接
状態にあり、且前記所定温度以下でガス通路面より部分
的に立上って冷却ガス流量を絞る形状記憶合金より”な
る制御板を配設せしめ九ものである。
（ホ）実施例
本発明の実施例をりん駿燃料電池を例にとって説明する
。
。
電池スタックｆｉｌは多数のセル積重体からなり、数セ
ル毎に冷却ガス通路（２）を有する冷却板（３）を介在
させ、上下端板（４）（４１間で積重方向く締付けられ
る。電池スタックｆｌ）の対向積重周面には、冷却ガス
の入口側及び出口側各マニホルドｆ５）（！が取付けら
れ、これらマニホルド＋５１ ［５１間は熱交換器（６
）及びブロワ（ア）を含む管路（８）で、連績されてい
る。
ル毎に冷却ガス通路（２）を有する冷却板（３）を介在
させ、上下端板（４）（４１間で積重方向く締付けられ
る。電池スタックｆｌ）の対向積重周面には、冷却ガス
の入口側及び出口側各マニホルドｆ５）（！が取付けら
れ、これらマニホルド＋５１ ［５１間は熱交換器（６
）及びブロワ（ア）を含む管路（８）で、連績されてい
る。
電池運転時入口側マニホルド（６）より冷却板（３）の
冷却ガス通路（２ＶＣ配分された冷去ｐガスは、電池反
応熱を奪って電池スタックｆｉ＋を冷却し、約１８０℃
に昇温した冷却ガスは、出口マニホルド（６）を経て熱
交換器（６）で約１４（ＩＫ冷却されて後再びブロワ（
７）より電池スタック（１）Ｋ循環供給される。
冷却ガス通路（２ＶＣ配分された冷去ｐガスは、電池反
応熱を奪って電池スタックｆｉ＋を冷却し、約１８０℃
に昇温した冷却ガスは、出口マニホルド（６）を経て熱
交換器（６）で約１４（ＩＫ冷却されて後再びブロワ（
７）より電池スタック（１）Ｋ循環供給される。
前記各冷却板（３）は、二分割され九炭素質プレートを
耐熱導電性接着剤で接合してガス通路（２）を形成する
が、この接合前に予め一方のプレートのガス通路面に、
形状記憶合金からなる流量制御板（９）を配役する。こ
＼で使用する制御板（９）ハ可逆的形状記憶効果を有し
、その変態温度は電池の規定作動温度が１９０℃の場合
約１８０℃前後のもので例えばＣｕ−１３，５Ｚｎ−８
Ａｊ（ｗｔ％）合金板である。
耐熱導電性接着剤で接合してガス通路（２）を形成する
が、この接合前に予め一方のプレートのガス通路面に、
形状記憶合金からなる流量制御板（９）を配役する。こ
＼で使用する制御板（９）ハ可逆的形状記憶効果を有し
、その変態温度は電池の規定作動温度が１９０℃の場合
約１８０℃前後のもので例えばＣｕ−１３，５Ｚｎ−８
Ａｊ（ｗｔ％）合金板である。
この形状記憶合金板は、第２図江示すよう予めく字状に
変形して取付基部（９１）を耐熱導電性接着剤でガス通
路面に接着しておき、前記変態温度以上になると折曲部
（９２）が通路面に当接するよう復元する。従って前記
変態温度より高い冷却板（３）は、制御板（９）がガス
通路（２）の流量をさま六げることがないので良く冷却
される。
変形して取付基部（９１）を耐熱導電性接着剤でガス通
路面に接着しておき、前記変態温度以上になると折曲部
（９２）が通路面に当接するよう復元する。従って前記
変態温度より高い冷却板（３）は、制御板（９）がガス
通路（２）の流量をさま六げることがないので良く冷却
される。
一方冷却板（３）が変態温度以下であれば制御板（９）
の折曲部（９りはそのままの状態を保って冷却ガス流量
を絞り、冷却を抑制する。
の折曲部（９りはそのままの状態を保って冷却ガス流量
を絞り、冷却を抑制する。
このようにしてセル温度の高い（低い）部分の冷却板（
３）は、制御板（９）の作用により冷却ガスの流量が大
（小）となるよう制御され、電池スタックの積重方向温
度分布を略均−化する。同様に同一冷却板（３）の各ガ
ス通路（２）もセル温度及び冷却ガスの分配状態だ応じ
て第３図だ示すよう制御板（９）により冷却ガス流量を
制御し、電池スタックの水平方向温度分布も均一化され
る。
３）は、制御板（９）の作用により冷却ガスの流量が大
（小）となるよう制御され、電池スタックの積重方向温
度分布を略均−化する。同様に同一冷却板（３）の各ガ
ス通路（２）もセル温度及び冷却ガスの分配状態だ応じ
て第３図だ示すよう制御板（９）により冷却ガス流量を
制御し、電池スタックの水平方向温度分布も均一化され
る。
第４図の他実施例は、各ガス通路（２）に２個の制御板
＋９１ ＋９１を流通方向に間隔を存して配置した場合
を示す。この場合下流側の制御板（９）は中挟とし、上
流側の制御板（９）と協同して冷却ガス流量を微調節す
ることができる。即ち冷却能は、両方の制御板＋９１
ｔｊ＋が共に水平又は立上る場合、いづれか一方の制御
板（９）もしくけ（イ）のみ立上る場合及びいづハか一
方が水平で他方が立上る場合によって、多段階に制御さ
れる。
＋９１ ＋９１を流通方向に間隔を存して配置した場合
を示す。この場合下流側の制御板（９）は中挟とし、上
流側の制御板（９）と協同して冷却ガス流量を微調節す
ることができる。即ち冷却能は、両方の制御板＋９１
ｔｊ＋が共に水平又は立上る場合、いづれか一方の制御
板（９）もしくけ（イ）のみ立上る場合及びいづハか一
方が水平で他方が立上る場合によって、多段階に制御さ
れる。
第′４図は単に作動原理を説明する九め一つの冷却板に
ついて示したが、この方式による冷却板により電池スタ
ック上下方向の温度分布が微調整されることは容易に理
解されるだろう。
ついて示したが、この方式による冷却板により電池スタ
ック上下方向の温度分布が微調整されることは容易に理
解されるだろう。
（へ）効 果
上述の如く本発明によれば冷却ガス通路のガス流量がセ
ル温度に応動する形状記憶合金より々る制御板で調節さ
れるので、電池スタック全面ば亘る温度分布が略均−化
され、電池特性及び寿命の向上を達成することができる
。
ル温度に応動する形状記憶合金より々る制御板で調節さ
れるので、電池スタック全面ば亘る温度分布が略均−化
され、電池特性及び寿命の向上を達成することができる
。
第１図は本発明装置を備える燃料電池の冷却システム図
、！２図は本発明による冷却板の断面図、第３図は同上
冷却板を備える電池スタックの要部正面図、第４図は他
実施例による冷却板の内部を示す平面図である。 １：電池スタック、２：冷却ガス通路、３：冷却板、５
．５：マニホルド、６：熱交換器、７：ブロワ、９・ｄ
：制御板、９１：取付基部、９２：折曲部（立上り部）
、！２図は本発明による冷却板の断面図、第３図は同上
冷却板を備える電池スタックの要部正面図、第４図は他
実施例による冷却板の内部を示す平面図である。 １：電池スタック、２：冷却ガス通路、３：冷却板、５
．５：マニホルド、６：熱交換器、７：ブロワ、９・ｄ
：制御板、９１：取付基部、９２：折曲部（立上り部）
Claims (1)
- （１）セル積重体よりなる電池スタックに数セル毎に冷
却板を介在させ、前記冷却板の各冷却ガス通路に、その
通路面が所定温度以上のとき前記通路面に当接状態にあ
り、且前記所定温度以下で前記通路面より部分的に立上
つて冷却ガス流量を絞る形状記憶合金よりなる制御板を
配設したことを特徴とする燃料電池の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61161241A JPS6316562A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 燃料電池の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61161241A JPS6316562A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 燃料電池の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316562A true JPS6316562A (ja) | 1988-01-23 |
Family
ID=15731329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61161241A Pending JPS6316562A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 燃料電池の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6316562A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832988A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Hitachi Ltd | スクロ−ル圧縮機のシ−ル装置 |
| JPH0240865A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-02-09 | Hitachi Ltd | 燃料電池の温度制御装置 |
| JPH0422788A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-27 | Daikin Ind Ltd | 横型開放圧縮機 |
| JPH07249419A (ja) * | 1994-03-08 | 1995-09-26 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JP2005302658A (ja) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Toyota Motor Corp | セル、並びにこれを用いたスタック、燃料電池及び車両 |
| JP2005327672A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| JP2005536033A (ja) * | 2002-08-13 | 2005-11-24 | ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト | 電気化学電池の流体流れの制御 |
| JP2010182509A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Toyota Boshoku Corp | 燃料電池の冷却システム |
| WO2012131267A1 (fr) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Pile à combustible comportant un empilement de cellules et de plaques conductrices bipolaires |
| DE102013206323B4 (de) | 2012-12-24 | 2024-05-16 | Hyundai Motor Company | Aktives Wärme-Management-System für einen Brennstoffzellenstapel |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP61161241A patent/JPS6316562A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH044476B2 (ja) * | 1981-08-21 | 1992-01-28 | ||
| JPS5832988A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Hitachi Ltd | スクロ−ル圧縮機のシ−ル装置 |
| JPH0240865A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-02-09 | Hitachi Ltd | 燃料電池の温度制御装置 |
| JPH0422788A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-27 | Daikin Ind Ltd | 横型開放圧縮機 |
| JPH07249419A (ja) * | 1994-03-08 | 1995-09-26 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JP4780579B2 (ja) * | 2002-08-13 | 2011-09-28 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 電気化学電池の流体流れの制御 |
| JP2005536033A (ja) * | 2002-08-13 | 2005-11-24 | ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト | 電気化学電池の流体流れの制御 |
| JP2005302658A (ja) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Toyota Motor Corp | セル、並びにこれを用いたスタック、燃料電池及び車両 |
| JP2005327672A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| JP4576880B2 (ja) * | 2004-05-17 | 2010-11-10 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2010182509A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Toyota Boshoku Corp | 燃料電池の冷却システム |
| WO2012131267A1 (fr) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Pile à combustible comportant un empilement de cellules et de plaques conductrices bipolaires |
| FR2973583A1 (fr) * | 2011-03-30 | 2012-10-05 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Pile a combustible comportant un empilement de cellules et de plaques conductrices bipolaires |
| DE102013206323B4 (de) | 2012-12-24 | 2024-05-16 | Hyundai Motor Company | Aktives Wärme-Management-System für einen Brennstoffzellenstapel |
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