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公開番号2025132076
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029405
出願日2024-02-29
発明の名称電気化学スタック
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人桐朋
主分類C25B 9/00 20210101AFI20250903BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【解決手段】電気化学スタック12は、複数の電気化学セル30のうちの電気化学セル30の積層方向の中央領域に位置する2つの電気化学セル30の間に介在する水流通部材34を備える。水流通部材34には、水導入部20と流路50とが設けられる。水導入部20は、外部から供給される水を導入する。流路50は、水導入部20から導入される水を電気化学セル30に沿って流し、複数の電気化学セル30を電気化学セル30の積層方向に貫通する水導入連通孔36に導く。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
積層される複数の電気化学セルと、
外部から供給される水を導入する水導入部と、
前記水を外部に導出する水導出部と、
複数の前記電気化学セルを前記電気化学セルの積層方向に沿って貫通し、複数の前記電気化学セルの各々に設けられる第１ポートに前記水を導く水導入連通孔と、
複数の前記電気化学セルを前記積層方向に沿って貫通し、複数の前記電気化学セルの各々に設けられる第２ポートから排出される前記水を前記水導出部に導く水導出連通孔と、
複数の前記電気化学セルのうちの前記積層方向の中央領域に位置する２つの前記電気化学セルの間に介在する水流通部材と、
を備え、
前記水流通部材には、前記水導入部と、前記水導入部から導入される前記水の全量を、前記電気化学セルに沿って流し、前記水導入連通孔に導く流路とが設けられる、電気化学スタック。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電気化学スタックであって、
前記第１ポートは、前記積層方向と交差する方向において、前記水導入部とは反対側に位置する、電気化学スタック。
【請求項３】
請求項１に記載の電気化学スタックであって、
前記流路の流通断面積は、前記第１ポートと前記第２ポートとを繋ぐ水供給路の前記流通断面積よりも大きい、電気化学スタック。
【請求項４】
請求項１に記載の電気化学スタックであって、
前記水流通部材は、複数の前記電気化学セルのうちの前記積層方向の一端に位置する前記電気化学セルと、複数の前記電気化学セルのうちの前記積層方向の他端に位置する前記電気化学セルとの間に介在する、電気化学スタック。
【請求項５】
請求項１に記載の電気化学スタックであって、
前記水導出部は、複数の前記電気化学セルのうちの前記積層方向の一端に位置する前記電気化学セルに設けられる第１水導出部と、複数の前記電気化学セルのうちの前記積層方向の他端に位置する前記電気化学セルに設けられる第２水導出部とを有する、電気化学スタック。
【請求項６】
請求項１に記載の電気化学スタックであって、
複数の前記電気化学セルの各々は、前記水を電解する水電解セルである、電気化学スタック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気化学スタックに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
積層された電気化学セルを備えた電気化学スタックがある。電気化学スタックとして、水電解スタック、水素昇圧スタック（電気化学式水素ポンプスタック）、燃料電池スタック等がある。水電解スタックには、複数の水電解セルが積層される。水素昇圧スタックには、水素昇圧セルが積層される。燃料電池スタックには、複数の単位セルが積層される。
【０００３】
下記特許文献１には、水電解スタックを備える水電解システムが開示されている。この水電解システムでは、気液分離器に貯留された水が水電解スタック内に供給されるとともに水電解スタック内の電気分解されなかった未反応の水が気液分離器に排出されるように水が循環される。水電解スタック内に供給された水は、複数の水電解セルの各々に供給される。複数の水電解セルの各々で電気分解されなかった未反応の水は、水電解スタックから気液分離器に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１２３８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気化学スタックは動作中に発熱するため、電気化学スタックの温度が上昇する。電気化学スタック内での温度分布は一様ではなくばらつきがある。相対的に高温となる電気化学セルに備えられる電解質膜の劣化進行度は、相対的に低温となる電気化学セルに備えられる電解質膜の劣化進行度に比べて早くなる傾向がある。したがって、相対的に高温となる電気化学セルを冷却することが待望される。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の態様は、積層される複数の電気化学セルと、外部から供給される水を導入する水導入部と、前記水を外部に導出する水導出部と、複数の前記電気化学セルを前記電気化学セルの積層方向に沿って貫通し、複数の前記電気化学セルの各々に設けられる第１ポートに前記水を導く水導入連通孔と、複数の前記電気化学セルを前記積層方向に沿って貫通し、複数の前記電気化学セルの各々に設けられる第２ポートから排出される前記水を前記水導出部に導く水導出連通孔と、複数の前記電気化学セルのうちの前記積層方向の中央領域に位置する２つの前記電気化学セルの間に介在する水流通部材と、を備え、前記水流通部材には、前記水導入部と、前記水導入部から導入される前記水の全量を、前記電気化学セルに沿って流し、前記水導入連通孔に導く流路とが設けられる、電気化学スタックである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の態様によれば、端部領域の電気化学セルと相対的に高温となる中央領域の電気化学セルとの冷却度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態に係る水供給システムを示す図である。
図２は、第１実施形態に係る電気化学スタックを示す模式図である。
図３は、第２実施形態に係る水供給システムを示す図である。
図４は、第２実施形態に係る電気化学スタックを示す模式図である。
図５は、水流通部材の構成を示す模式図である。
図６は、第１循環動作時における水循環流路での水の流れを示す図である。
図７は、第１循環動作時における電気化学スタックでの水の流れを示す図である。
図８は、第２循環動作時における水循環流路での水の流れを示す図である。
図９は、第２循環動作時における電気化学スタックでの水の流れを示す図である。
図１０Ａは第１循環動作だけを実施した場合の電気化学セルの温度分布を示す模式図であり、図１０Ｂは第２循環動作だけを実施した場合の電気化学セルの温度分布を示す模式図であり、図１０Ｃは第１循環動作と第２循環動作とを交互に繰り返した場合の電気化学セルの温度分布を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る水供給システム１０を示す図である。水供給システム１０は、電気化学スタック１２と、水循環流路１４と、熱交換器１６と、循環ポンプ１８を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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