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JPH0810603B2 - Fuel cell - Google Patents
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JPH0810603B2 - Fuel cell - Google Patents

Fuel cell

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Publication number
JPH0810603B2
JPH0810603B2 JP1234635A JP23463589A JPH0810603B2 JP H0810603 B2 JPH0810603 B2 JP H0810603B2 JP 1234635 A JP1234635 A JP 1234635A JP 23463589 A JP23463589 A JP 23463589A JP H0810603 B2 JPH0810603 B2 JP H0810603B2
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JP
Japan
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gas
flow
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oxidant gas
fuel
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成嘉 小林
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料電池に係わり、特に積層電池全体の温度
分布を均一化するに好適な燃料電池に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel cell, and more particularly to a fuel cell suitable for uniforming the temperature distribution of the entire laminated cell.

〔従来の技術及び問題点〕[Conventional technology and problems]

従来の燃料電池は特開昭62-147664号公報に記載され
ているように、単位電池セル内でガスの供給方向を変え
たような構造となっている。
A conventional fuel cell has a structure in which the gas supply direction is changed within a unit battery cell as described in JP-A-62-147664.

燃料電池内では電池化学反応による発熱、電気イオン
伝導に伴う発熱などがあり、電池を許容温度範囲内に運
転するためには、これらの発熱による温度上昇を冷却に
より許容値内に保たなければならない。冷却方法として
は、積層電池の間に冷却板を設ける方法と、酸化剤ガス
を発電に必要な流量よりも多く供給し、酸化剤として利
用すると同時に、冷却ガスとしても使用するプロセスガ
ス冷却とがある。
In the fuel cell, there are heat generation due to cell chemical reaction, heat generation due to electric ion conduction, etc. In order to operate the cell within the allowable temperature range, the temperature rise due to these heat generation must be kept within the allowable value by cooling. I won't. As the cooling method, there are a method of providing a cooling plate between the laminated batteries and a method of supplying a larger amount of oxidant gas than the flow rate required for power generation to use it as an oxidant and at the same time to use a process gas as a cooling gas. is there.

このうち冷却板方式では、積層電池全体を冷却するた
めには、その数も増加することになり、電池高さが増加
することになる。また空冷、液冷を問わず、何れの場合
も、専用配管が必要となり、構造が複雑化するという問
題もある。
Among them, in the cooling plate method, in order to cool the whole laminated battery, the number thereof is also increased, and the battery height is increased. Further, regardless of whether it is air-cooled or liquid-cooled, there is a problem that a dedicated pipe is required and the structure becomes complicated.

またプロセスガス冷却方式では、酸化剤ガスの流量を
電池許容温度範囲内に保つのに必要なだけ供給しなけれ
ばならない。この場合、酸化剤ガス供給のための補機動
力が増えるばかりでなく、発電効率の低下を招くという
問題がある。
In the process gas cooling system, the oxidant gas must be supplied as much as necessary to keep the flow rate of the oxidant gas within the allowable temperature range of the battery. In this case, there is a problem that not only the auxiliary power for supplying the oxidant gas increases, but also the power generation efficiency decreases.

このため、前記記載の従来の燃料電池は、単位電池に
供給するガスのフローパターンを変えることにより、電
池内の温度分布を変化させ、電池全体の温度分布均一化
を図る方法について記載されている。
Therefore, the conventional fuel cell described above describes a method of changing the temperature distribution in the cell by changing the flow pattern of the gas supplied to the unit cell to make the temperature distribution of the entire cell uniform. .

しかしながら上記従来技術は、積層電池全体の温度分
布均一化の点について配慮されておらず、セル内のガス
流路隔壁のシール方法については、従来のウェットシー
ル方法が設けられることになり、この場合、シール効果
を達成するためには、隔壁の幅が大きくなり、セル全体
の温度分布が不均一となる問題がある。
However, the above-mentioned conventional technology does not consider the point of uniform temperature distribution of the whole laminated battery, and the conventional wet sealing method is provided as the sealing method of the gas flow path partition in the cell. In order to achieve the sealing effect, there is a problem that the width of the partition wall becomes large and the temperature distribution of the entire cell becomes uneven.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

本発明は、以上の点に鑑みなされたものであり、積層
電池全体の温度分布が一様になることを可能とした燃料
電池を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a fuel cell capable of making the temperature distribution of the entire laminated cell uniform.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者らは、電池内のガスフローパターンの違いに
より電池内の温度分布が異なり、さらにはそのフローパ
ターンを単位電池間で変えることにより、各単位電池が
異なる温度分布となり、これを積層することにより電池
全体の温度分布を均一化することができることを見出
し、この新知見に基づいて、さらに研究を進めた結果、
本発明を完成したものである。
The inventors of the present invention have different temperature distributions in the battery due to the difference in gas flow pattern in the battery. Further, by changing the flow pattern among the unit batteries, each unit battery has a different temperature distribution, and these are stacked. It was found that the temperature distribution of the entire battery can be made uniform by doing so, and as a result of further research based on this new finding,
The present invention has been completed.

本発明は、電解質板と、該電解質板を両側から挟む酸
化剤極及び燃料極、さらに燃料ガスと酸化剤ガスを分離
するセパレータ板とからなる単位電池を積層した燃料電
池において、燃料ガスの流れ方向は全ての単位電池で同
一方向であり、酸化剤ガスの流れ方向が燃料ガスの流れ
方向と同一方向である単位電池と、酸化剤ガスの流れ方
向が燃料ガスの流れ方向と直交する第1の方向である単
位電池と、酸化剤ガスの流れ方向が燃料ガスの流れ方向
と直交し、かつ前記第1の方向と逆向きである第2の方
向である単位電池とを積層したことを特徴とする燃料電
池である。
The present invention relates to a fuel cell in which a unit cell including an electrolyte plate, an oxidant electrode and a fuel electrode that sandwich the electrolyte plate from both sides, and a separator plate that separates the fuel gas and the oxidant gas are stacked. The unit cell has the same direction in all unit cells, and the flow direction of the oxidant gas is the same as the flow direction of the fuel gas, and the first direction in which the flow direction of the oxidant gas is orthogonal to the flow direction of the fuel gas. And a unit cell that is a second direction in which the flow direction of the oxidant gas is orthogonal to the flow direction of the fuel gas and is opposite to the first direction. And the fuel cell.

前記酸化剤ガスの流れ方向が燃料ガスの流れ方向と同
一方向である単位電池と、酸化剤ガスの流れ方向が燃料
ガスの流れ方向と直交する第1の方向である単位電池
と、酸化剤ガスの流れ方向が燃料ガスの流れ方向と直交
し、かつ前記第1の方向と逆向きである第2の方向であ
る単位電池を、この順序で順次積層するのが好ましい。
A unit cell in which the flow direction of the oxidant gas is the same direction as the flow direction of the fuel gas, a unit cell in which the flow direction of the oxidant gas is a first direction orthogonal to the flow direction of the fuel gas, and an oxidant gas It is preferable that unit cells having a second flow direction that is orthogonal to the flow direction of the fuel gas and that is a second direction opposite to the first direction are sequentially stacked in this order.

上記したように、酸化剤ガスをどの方向に流すかによ
り種々のフローパターンが構成されるが、最大温度を許
容温度以下に抑制し、しかも温度分布を均一にするため
には、そのフローパターンの組合わせ方が最も重要な因
子となる。
As described above, various flow patterns are configured depending on the direction in which the oxidant gas is passed, but in order to suppress the maximum temperature to the allowable temperature or lower and to make the temperature distribution uniform, How to combine is the most important factor.

特に好ましくは、カソード、アノード直交流型におい
て、酸化剤ガスが隣接するセルを流れる酸化剤ガス流れ
と逆方向に流すようにすると、お互いのセルの高温部と
低温部の熱交換が生じ、カソード入口部の温度低下、及
びカソード出口の温度上昇が抑制され、全体として温度
分布が均一になる方向に進む。
Particularly preferably, in the cathode-anode cross-flow type, when the oxidant gas is caused to flow in the direction opposite to the flow of the oxidant gas flowing through the adjacent cells, heat exchange between the high temperature portion and the low temperature portion of each cell occurs, and the cathode The temperature decrease at the inlet and the temperature increase at the cathode outlet are suppressed, and the temperature distribution becomes uniform as a whole.

特に酸化剤ガスが冷却媒体を兼ねる場合は、酸化剤ガ
スを発電に必要な量以上に流すため、電池内温度分布は
酸化剤ガス流れに大きく依存する。従って本発明では酸
化剤ガスの流れ方向のみを変化させる方法をとってい
る。
In particular, when the oxidant gas also serves as a cooling medium, the oxidant gas is caused to flow in an amount larger than that required for power generation, so that the temperature distribution in the battery largely depends on the oxidant gas flow. Therefore, the present invention adopts a method of changing only the flow direction of the oxidant gas.

しかしながら、上記のような酸化剤ガスを互いに対向
にする方式のみでは、セル中央部のアノード入口側が高
温部となってしまう。これをさらに改善するためには、
上記酸化剤ガスと直交する、カソード、アノード平行流
型のセルを組入れることにより、アノード入口側近傍の
高温部の冷却が促進され、温度分布の改善が図れること
になる。但しこの平行型のセルの積層電池全体に占める
割合が大きすぎると、平行流型の温度分布の影響が強く
出てカソード入口側の温度低下が顕著になり、温度分布
の均一化にとって却って不利となる。
However, only with the method in which the oxidant gases are opposed to each other as described above, the anode inlet side of the cell central portion becomes a high temperature portion. To improve this further,
By incorporating a cathode-anode parallel flow type cell orthogonal to the oxidant gas, cooling of the high temperature portion near the anode inlet side is promoted, and the temperature distribution can be improved. However, if the ratio of this parallel type cell to the whole laminated battery is too large, the influence of the parallel flow type temperature distribution becomes strong and the temperature decrease at the cathode inlet side becomes remarkable, which is rather disadvantageous for uniform temperature distribution. Become.

本発明に示すように、それぞれのフローパターンをも
つセルの全体に占める割合を等分化することにより、最
も効果的な温度分布の緩和が図れる。
As shown in the present invention, the most effective relaxation of the temperature distribution can be achieved by equally dividing the proportion of the cells having the respective flow patterns in the whole.

従って本発明では、カソード、アノード平行流型と2
種類の酸化剤ガスの流れ方向が互いに逆向きであるカソ
ード、アノード直交流型の3種のフローパターンをもつ
積層電池において、それぞれのセルが1/3ずつを占める
ことになる。
Therefore, in the present invention, the cathode, the anode parallel flow type and the 2
In a laminated battery having three types of flow patterns of cathode and anode cross-flow type in which the flow directions of the oxidant gases of different types are opposite to each other, each cell occupies 1/3.

〔作用〕[Action]

本発明の燃料電池においては、燃料電池を構成してい
る、積層された個々の単位電池に供給する燃料ガス、あ
るいは酸化剤ガスのフローパターンを、前記単位電池間
で変化させることにより、各セルはそのフローパターン
に基づく温度分布を生じるが、各セル間で面内の温度分
布が異なると、積層方向間に、すなわち隣接セル間にお
いて熱移動、熱交換が発生し、積層電池全体として温度
分布が緩和され、温度分布均一化を達成することができ
るものである。
In the fuel cell of the present invention, the flow pattern of the fuel gas or the oxidant gas supplied to the individual unit cells stacked in the fuel cell is changed by changing the flow pattern between the unit cells. Generates a temperature distribution based on the flow pattern, but if the in-plane temperature distribution differs between each cell, heat transfer and heat exchange occur between the stacking directions, that is, between adjacent cells, and the temperature distribution of the entire stacked battery Is alleviated, and uniform temperature distribution can be achieved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を添付図面により説明する。第
1図および第2図には本発明の一実施例が示されてい
る。第1図および第2図に示されているように、積層電
池1の下端には外部から電池1へ、あるいは電池1から
外部へガスを給排気するためのヘッダー2があり、この
ヘッダー2には、酸化剤ガス3の給気管4,排気管5がそ
れぞれ3本ずつと燃料ガス6の給気管7,排気管8がそれ
ぞれ1本ずつ取付けられている。ヘッダー2の上には両
側に電極を備えた電解質板9とセパレータ板10とが交互
に積層され、1つの積層電池が構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. An embodiment of the present invention is shown in FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, at the lower end of the laminated battery 1, there is a header 2 for supplying / exhausting gas from the outside to the battery 1 or from the battery 1 to the outside. Is provided with three supply pipes 4 and three exhaust pipes 5 for the oxidant gas 3, and one supply pipe 7 and one exhaust pipe 8 for the fuel gas 6, respectively. Electrolyte plates 9 having electrodes on both sides and separator plates 10 are alternately laminated on the header 2 to form one laminated battery.

外部から供給された燃料ガス6、酸化剤ガス3はヘッ
ダー2内のプレナムへ流入し、そこから各ガスの内部供
給用マニホールド11,13へ流入し、各単位電池へ分配さ
れる。そして各単位電池内で電気化学反応により発電し
た後、燃料ガスと生成ガスとの混合ガス17と残った酸化
剤ガス16とは、再度、内部排出用マニホールド12,14へ
流入し、ヘッダー2内のプレナムに入った後、排気管8
及び5から電池外へ流出する。マニホールド11,12,13,1
4から電池外へのガス洩れ、および燃料ガス6の酸化剤
ガス3との相互洩れ込みはセパレータ板10のシール面15
と電解質板9とのウェットシールにより防止され、この
シール効果を確実なものにするため電池全体は面圧2〜
5kg/cm2で締付けられている。
The fuel gas 6 and the oxidant gas 3 supplied from the outside flow into the plenum in the header 2, from which they flow into the internal supply manifolds 11 and 13 for each gas, and are distributed to each unit cell. Then, after the electric power is generated by the electrochemical reaction in each unit cell, the mixed gas 17 of the fuel gas and the generated gas and the remaining oxidant gas 16 flow into the internal discharge manifolds 12 and 14 again, and then inside the header 2. Exhaust pipe 8 after entering the plenum
And 5 flow out of the battery. Manifold 11,12,13,1
Gas leakage from the cell 4 to the outside of the cell and mutual leakage of the fuel gas 6 with the oxidant gas 3 are caused by the sealing surface 15 of the separator plate 10.
Is prevented by a wet seal between the electrolyte plate 9 and the electrolyte plate 9, and the surface pressure of the entire battery is 2 to secure the sealing effect.
It is tightened at 5 kg / cm 2 .

このように構成された燃料電池で本実施例のガスフロ
ーパターンを第2図により説明する。第2図はヘッダー
2とその上部の積層電池のセパレータ10のみを図示した
ものである。図示のように、ヘッダー2の上部は酸化剤
ガス3のうち内部供給用マニホールド11Aを通るガスの
みが矢印の方向に流れ、内部排出用マニホールド12Aか
ら流出する。なお、燃料ガスはセパレータの裏面を流れ
ており、図の破線で示す矢印の方向に流れ、積層電池の
各セルは全て同一方向である。従って第1セルでは、酸
化剤ガス3と燃料ガス6のガス流れはほぼ直交してい
る。
The gas flow pattern of this embodiment of the fuel cell thus constructed will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows only the header 2 and the stacked battery separator 10 above the header 2. As shown in the figure, in the upper part of the header 2, only the gas passing through the internal supply manifold 11A out of the oxidant gas 3 flows in the direction of the arrow and flows out from the internal discharge manifold 12A. Note that the fuel gas flows on the back surface of the separator, flows in the direction of the arrow indicated by the broken line in the figure, and all the cells of the laminated battery are in the same direction. Therefore, in the first cell, the gas flows of the oxidant gas 3 and the fuel gas 6 are substantially orthogonal to each other.

次に上記ヘッダー2の上部の第1セパレータの表側を
流れる酸化剤ガス3は、内部供給用マニホールド11Bを
通って流入し、図の矢印の方向、すなわち、先のヘッダ
ー2上部を流れた酸化剤ガス3とは直交に流れ、又、セ
パレータ1の裏面を流れる燃料ガスとは、平行方向に流
れることになる。そして内部排出用マニホールド12Bを
通って電池外へ排出される。
Next, the oxidant gas 3 flowing on the front side of the first separator above the header 2 flows in through the internal supply manifold 11B, and flows in the direction of the arrow in the figure, that is, the oxidant flowing above the header 2 above. The fuel gas flows in a direction orthogonal to the gas 3, and the fuel gas flowing in the back surface of the separator 1 flows in a parallel direction. Then, it is discharged to the outside of the battery through the internal discharging manifold 12B.

次に上記第1セパレータの1つ上に積層される第2セ
パレータの表側を流れる酸化剤ガス3は、内部供給用マ
ニホールド11Cを通って流入し、図の矢印の方向、すな
わち先の第1セパレータを流れた酸化剤ガス3とはやは
り直交方向に流れ、又、セパレータ2の裏面を流れる燃
料ガスとも直交して流れることになる。さらにその上に
積層される第3セパレータの酸化剤ガス3のガス流れは
前記ヘッダー2を流れる酸化剤ガス3の流れと同一な流
れに戻り、先の第2セパレータの酸化剤ガス3の流れと
は方向が逆向きとなる。以後、積層されるセルのガス流
れは、上記に説明した順番通りに3種類のフローパター
ンをもつ単位電池が順次、積層されることになる。
Next, the oxidant gas 3 flowing on the front side of the second separator laminated on one of the first separators flows in through the internal supply manifold 11C, and flows in the direction of the arrow in the figure, that is, the first separator described above. The oxidant gas 3 that has flowed through the separator 2 also flows in a direction orthogonal to the oxidant gas 3 and also flows perpendicular to the fuel gas that flows on the back surface of the separator 2. Further, the gas flow of the oxidant gas 3 of the third separator laminated thereon returns to the same flow as the flow of the oxidant gas 3 flowing through the header 2, and the flow of the oxidant gas 3 of the previous second separator is changed. Is in the opposite direction. After that, in the gas flow of the cells to be stacked, the unit batteries having three types of flow patterns are sequentially stacked in the order described above.

このように酸化剤ガス3の流れを先のヘッダー2、第
1,第2セパレータにみられるようにセル間で互いに直交
させるフローパターンと先の第2,第3セパレータにみら
れるように酸化剤ガス3の流れが互いに対向するフロー
パターンを組合わせることにより、積層電池全体の温度
分布を均一化できる燃料電池を得ることができる。これ
をセパレータ内の温度分布について説明する。
In this way, the flow of the oxidant gas 3 is changed to the header 2
By combining flow patterns that are orthogonal to each other between cells as seen in the first and second separators and flow patterns in which the flows of the oxidant gas 3 are opposite to each other as seen in the above second and third separators, It is possible to obtain a fuel cell that can make the temperature distribution of the entire laminated cell uniform. The temperature distribution inside the separator will be described below.

第3図は、酸化剤ガス、燃料ガスが一方向に流れ、互
いに直交する従来型燃料電池である。図のように、酸化
剤ガス3、燃料ガス6は上下ヘッダー2A、2から供給管
4,7を通って一方向から流入し、電池内を流れた後、排
出管5,8から電池外へ流出する。このような先の第2,第
3セパレータと同様な直交流型ガスフローパターンの温
度分布を第4図に示す。本図はセパレータ板の温度分布
解析結果である。図のように、燃料ガスの入口側、酸化
剤のガスの出口側に高温部が発生する。また、同様に先
の第1セパレータに示される、酸化剤ガスと燃料ガスが
互いに平行に同一方向に流されるフローパターンをもつ
積層電池の場合についての温度分布解析結果を第5図に
示す。平行流の場合は、両ガスの入口側の温度が低く、
出口側で最も温度が高くなる。
FIG. 3 shows a conventional fuel cell in which an oxidant gas and a fuel gas flow in one direction and are orthogonal to each other. As shown in the figure, the oxidant gas 3 and fuel gas 6 are supplied from the upper and lower headers 2A, 2
It flows in from one direction through 4, 7 and flows in the battery, and then flows out of the battery through discharge pipes 5, 8. FIG. 4 shows the temperature distribution of the cross flow type gas flow pattern similar to the above second and third separators. This figure is the result of temperature distribution analysis of the separator plate. As shown in the figure, a high temperature portion is generated on the fuel gas inlet side and the oxidant gas outlet side. Similarly, FIG. 5 shows a temperature distribution analysis result in the case of a laminated battery having a flow pattern in which the oxidant gas and the fuel gas are made to flow in parallel in the same direction as shown in the first separator. In the case of parallel flow, the temperature at the inlet side of both gases is low,
The temperature is highest on the exit side.

上記のフローパターンを組合わせた本発明の実施例に
対して同様な温度分布解析を行った結果を第6図に示
す。それぞれ高温部及び低温部の位置が異なる3種類の
フローパターンをもつセルを組合わせたことにより、高
温部の位置はセル中央のやや後方、すなわち酸化剤ガス
の供給部のない唯一の箇所であるアノード出口側の近傍
に存在しており、これらの温度分布からも、積層方向に
おける隣接する単位電池間の熱交換により相互の温度差
が小さくなることがわかる。ちなみに面内の最大温度差
で比較しても第4図に示したような直交流型のものにお
いては150℃以上、第5図に示したような平行流型のも
のにおいては100℃、と大きいのに対し、本発明の実施
例のものにおいては約75℃と最も小さくなっており、積
層電池全体の温度分布が改善されていることがわかる。
FIG. 6 shows the result of similar temperature distribution analysis performed on the embodiment of the present invention in which the above flow patterns are combined. By combining cells with three types of flow patterns, where the positions of the high temperature part and the low temperature part are different, the position of the high temperature part is slightly behind the center of the cell, that is, the only place where there is no oxidant gas supply part. It exists near the anode outlet side, and it can be seen from these temperature distributions that the mutual temperature difference becomes small due to heat exchange between the adjacent unit cells in the stacking direction. By comparison, the maximum temperature difference in the plane is 150 ° C or higher for the cross flow type as shown in Fig. 4 and 100 ° C for the parallel flow type as shown in Fig. 5. On the other hand, in the case of the example of the present invention, it is the smallest at about 75 ° C., which shows that the temperature distribution of the whole laminated battery is improved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように、本発明の燃料電池は、前記したよ
うな構成であるから、積層電池全体の温度分布がより一
様となり、温度分布の均一化を可能とした燃料電池を得
ることができる。
As described above, since the fuel cell of the present invention has the above-described structure, the temperature distribution of the whole laminated cell becomes more uniform, and the fuel cell which can make the temperature distribution uniform can be obtained. .

さらに本発明の実施例に記載したような構成とするこ
とにより、積層電池全体の温度分布がより均一化へと改
善されるため、性能、寿命、信頼性の優れた燃料電池を
得ることができる、という優れた効果を有するものであ
る。
Further, by adopting the configuration as described in the embodiment of the present invention, the temperature distribution of the whole laminated battery is improved to be more uniform, so that a fuel cell excellent in performance, life and reliability can be obtained. , Has an excellent effect.

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

第1図は本発明の燃料電池の一実施例の電池積層状態を
示す斜視図、第2図は同じく一実施例のガス流れを示す
斜視図、第3図は酸化剤ガス、燃料ガスが各々一方向か
ら流入する従来型燃料電池の積層状態を示す斜視図、第
4図は酸化剤ガスと燃料ガスが直交した場合の単位電池
温度分布図、第5図は酸化剤ガスと燃料ガスが平行して
流れる場合の単位電池の温度分布図、第6図は第1図の
積層電池の任意の単位電池の温度分布図。 1……積層電池、2……ヘッダー、3……酸化剤ガス、
4……酸化剤ガス給気管、5……酸化剤ガス排気管、6
……燃料ガス、7……燃料ガス給気管、8……燃料ガス
排気管、9……電解質板、10……セパレータ板、11,13
……内部供給用マニホールド、12,14……内部排出用マ
ニホールド、15……シール面、16……酸化剤ガス、17…
…混合ガス
FIG. 1 is a perspective view showing a cell stacking state of an embodiment of the fuel cell of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a gas flow of the same embodiment, and FIG. 3 is an oxidant gas and a fuel gas, respectively. FIG. 4 is a perspective view showing a stacked state of a conventional fuel cell flowing in from one direction, FIG. 4 is a unit cell temperature distribution diagram when the oxidant gas and the fuel gas are orthogonal to each other, and FIG. 5 is a oxidant gas and the fuel gas are parallel to each other. FIG. 6 is a temperature distribution diagram of a unit battery in the case of flowing in the following manner, and FIG. 1 ... laminated battery, 2 ... header, 3 ... oxidant gas,
4 ... Oxidizing gas supply pipe, 5 ... Oxidizing gas exhaust pipe, 6
…… Fuel gas, 7 …… Fuel gas supply pipe, 8 …… Fuel gas exhaust pipe, 9 …… Electrolyte plate, 10 …… Separator plate, 11,13
...... Internal supply manifold, 12,14 ...... Internal discharge manifold, 15 …… Seal surface, 16 …… Oxidizing gas, 17…
… Mixed gas

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電解質板と、該電解質板を両側から挟む酸
化剤極及び燃料極、さらに燃料ガスと酸化剤ガスを分離
するセパレータ板とからなる単位電池を積層した燃料電
池において、 燃料ガスの流れ方向は全ての単位電池で同一方向であ
り、酸化剤ガスの流れ方向が燃料ガスの流れ方向と同一
方向である単位電池と、酸化剤ガスの流れ方向が燃料ガ
スの流れ方向と直交する第1の方向である単位電池と、
酸化剤ガスの流れ方向が燃料ガスの流れ方向と直交し、
かつ前記第1の方向と逆向きである第2の方向である単
位電池とを積層したことを特徴とする燃料電池。
1. A fuel cell in which a unit cell including an electrolyte plate, an oxidant electrode and a fuel electrode that sandwich the electrolyte plate from both sides, and a separator plate that separates the fuel gas and the oxidant gas are stacked. The flow direction is the same in all unit cells, and the unit cell in which the flow direction of the oxidant gas is the same as the flow direction of the fuel gas and the flow direction of the oxidant gas is orthogonal to the flow direction of the fuel gas. A unit battery in the 1 direction,
The flow direction of the oxidant gas is orthogonal to the flow direction of the fuel gas,
A fuel cell is characterized in that a unit cell having a second direction that is opposite to the first direction is laminated.
【請求項2】前記酸化剤ガスの流れ方向が燃料ガスの流
れ方向と同一方向である単位電池と、酸化剤ガスの流れ
方向が燃料ガスの流れ方向と直交する第1の方向である
単位電池と、酸化剤ガスの流れ方向が燃料ガスの流れ方
向と直交し、かつ前記第1の方向と逆向きである第2の
方向である単位電池を、この順序で順次積層したことを
特徴とする請求項1記載の燃料電池。
2. A unit cell in which the flow direction of the oxidant gas is the same direction as the flow direction of the fuel gas, and a unit cell in which the flow direction of the oxidant gas is a first direction orthogonal to the flow direction of the fuel gas. And unit cells having a second direction in which the flow direction of the oxidant gas is orthogonal to the flow direction of the fuel gas and which is the opposite direction to the first direction are sequentially stacked in this order. The fuel cell according to claim 1.
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