[发明专利]燃料电池和燃料电池系统有效

专利信息
申请号: 200710128611.4 申请日: 2005-08-30
公开(公告)号: CN101079493A 公开(公告)日: 2007-11-28
发明(设计)人: 美藤仁保 申请(专利权)人: 卡西欧计算机株式会社
主分类号: H01M8/10 分类号: H01M8/10;H01M8/04
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 代理人: 陈建全
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 燃料电池 系统
【说明书】:

本申请是2005年8月30日递交的中国专利申请No.200510099455.4的分案申请。

技术领域

本发明涉及对发电需要的流体进行控制的燃料电池以及具有多个燃料电池的燃料电池系统。

背景技术

近年来,作为能源转换效率高的清洁电源,例如通过使氢等燃料与氧等氧化剂反应进行发电的燃料电池被应用。

这样的燃料电池,从前是通过将膜电极接合体(MEA:MembraneElectrode Assembly)分离成燃料与氧化剂,通过分别供给的隔板夹持而构成使燃料与氧化剂发生反应的膜电极接合体。这样的燃料电池还已知有:将多个层叠的电池堆(cell stack)多个连接在一起而得到的燃料电池(例如参照专利文献1:特开2000-243421号公报)。

对于将多个层叠的电池堆连接在一起而得到的燃料电池,为了使燃料电池整体的发电效率提高,设置调节分别供给各电池堆的燃料量以及氧化剂气体的量,根据各电池堆的输出电压以及对于各电池堆的空气压力而控制各阀门的开闭量,由此调节各电池堆的发生电力的不均匀性。

但是,这样的燃料电池装置,从外部分别由1个阀门对电池堆内的多个燃料电池集中地供给空气,因此对各燃料电池不能平衡地供给空气量的场合,则不能够控制,而且对每个电池堆用电压传感器读取电压,不能判断各燃料电池的电压是否产生不均匀性,因此电池堆内的燃料电池不能很好地进行平衡控制。

各燃料电池如果不能均等地分布燃料与氧化剂,则产生燃料电池之间的发电性能差,导致较低的电力,具有电池堆整体的发电效率下降的问题。

而且,对于燃料电池,只要是供给各燃料电池的燃料或氧化剂的供给量微妙地增减,燃料与氧化剂的反应将失去适当的平衡,因此如果不调节供给各电池堆的燃料和氧化剂的供给量,则出现发电效率显著降低的问题。

发明内容

因此,本发明的目的在于,通过对每个燃料电池调节供给各燃料电池的燃料或氧化剂的供给量,提供能够防止发电效率降低的燃料电池。

为了达到上述目的,本发明的燃料电池具有以下部分:电解质膜;按照与所述电解质膜的一方的表面相面对的方式形成有用于燃料流动的燃料流路、并且在内部设置有调节所述燃料的供给量的燃料供给量调节器的第1隔板;和按照与所述电解质膜的另一方的表面相面对的方式形成有用于氧化剂流动的氧化剂流路的第2隔板。

而且,本发明的另一种燃料电池具有以下部分:电解质膜;按照与所述电解质膜的一方的表面相面对的方式形成有用于燃料流动的燃料流路的第1隔板;和按照与所述电解质膜的另一方的表面相面对的方式形成有用于氧化剂流动的氧化剂流路、并且在内部设置有调节所述氧化剂的供给量的氧化剂供给量调节器的第2隔板。

根据这些发明,燃料供给量调节器或氧化剂供给量调节器由于能够适宜调节燃料和氧化剂的供给量,因此在设置多个这样的燃料电池时能够很好地平衡调节各燃料电池的燃料供给量或氧化剂供给量。

而且,本发明的再一种燃料电池具有以下部分:电解质膜;按照与所述电解质膜的一方的表面相面对的方式形成有用于燃料流动的燃料流路、并且在内部设置有检测燃料的流量的燃料流量检测器的第1隔板;和按照与所述电解质膜的另一方的表面相面对的方式形成有用于氧化剂流动的氧化剂流路的第2隔板。

而且,本发明的又一种燃料电池具有以下部分:电解质膜;按照与所述电解质膜的一方的表面相面对的方式形成有用于燃料流动的燃料流路的第1隔板;和按照与所述电解质膜的另一方的表面相面对的方式形成有用于氧化剂流动的氧化剂流路、并且在内部设置有检测氧化剂的流量的氧化剂流量检测器的第2隔板。

根据这些发明,燃料流量检测器或氧化剂流量检测器由于能够适宜地检测燃料和氧化剂的流量,因此在设置多个这样的燃料电池时通过检测各燃料电池的燃料和氧化剂的流量,能够判断各燃料电池的燃料供给量或氧化剂的供给量是否适宜。

附图说明

图1是表示本发明的燃料电池的一实施方案的构成的立体图。

图2是表示本实施方案的燃料电池的构成的说明图。

图3是构成本实施方案的燃料电池的燃料隔板的平面图。

图4是图3的IV-IV剖面图。

图5是图3的V-V剖面图,(A)表示氢阀门打开的状态,(B)表示氢阀门关闭的状态。

图6是构成本实施方案的燃料电池的两面隔板的平面图。

图7是本实施方案的燃料电池的氢与氧的供给量的调节和流路的除去处理的流程图。

图8是表示构成本实施方案的燃料电池的隔板的变形例的平面图。

具体实施方式

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