JP2001508591A - 燃料電池組立体 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.燃料電池相互接続板組立体において、 外周、燃料側、酸化剤側を有する平面状本体と、 前記燃料側が中央領域及び流れ偏向器を備えることと、 中央領域及び外周の双方から隔てられた燃料側に燃料出口を有する燃料供給導 体管とを備え、 これにより、流れ偏向器により、流体出口からの燃料の流れが完全な半径方向 以外の方向に流動するようにする、燃料電池相互接続板組立体。 2.請求項1に記載の燃料電池相互接続板組立体において、前記外周が略円形 である、燃料電池相互接続板組立体。 3.請求項1に記載の燃料電池相互接続板組立体において、前記燃料供給導管 が、前記燃料出口を複数、備える、燃料電池相互接続板組立体。 4.請求項1に記載の燃料電池相互接続板組立体において、前記燃料出口が、 中央部分と外周との略中間に配置される、燃料電池相互接続板組立体。 5.請求項1に記載の燃料電池相互接続板組立体において、中央領域に反応生 成物の入口を有する燃料電池反応生成物の集め導体管を更に備える、燃料電池相 互接続板組立体。 6.請求項1に記載の燃料電池相互接続板組立体において、酸化剤側に排ガス 入口を有する排ガス回収導体管を更に備える、燃料電池相互接続板組立体。 7.請求項6に記載の燃料電池相互接続板組立体において、酸化剤側が中央領 域を有する、燃料電池相互接続板組立体。 8.請求項7に記載の燃料電池相互接続板組立体において、排ガス入口が酸化 剤側の中央領域にある、燃料電池相互接続板組立体。 9.請求項1に記載の燃料電池相互接続板組立体において、酸化剤側が半径方 向に方向決めされた流れ偏向器を備える、燃料電池相互接続板組立体。 10.請求項1に記載の燃料電池相互接続板組立体において、流れ偏向器が、半 径方向に方向決めされた流れ偏向器と、回転方向に方向決めされた流れ偏向器と から成る、燃料電池相互接続板組立体。 11.請求項1に記載の燃料電池相互接続板組立体において、酸化剤側が流れ偏 向器を備える、燃料電池相互接続板組立体。 12.請求項11に記載の燃料電池相互接続板組立体において、燃料側及び酸化 剤側の流れ偏向器が柔軟な電気的接触面を備える、燃料電池相互接続板組立体。 13.請求項12に記載の燃料電池相互接続板組立体において、燃料側及び酸化 剤側における前記偏向器の前記柔軟な電気的接触面がそれぞれ銀及び金である、 燃料電池相互接続板組立体。 14.請求項11に記載の燃料電池相互接続板組立体において、前記平面状本体 が、前記酸化剤側及び前記燃料側に前記流れ偏向器を形成する波形の本体である 、燃料電池相互接続板組立体。 15.燃料電池積重ね体において、 各々の電池が陽極面及び陰極面を有する複数の電池と、 各々の相互接続板組立体が、外周、1つの前記電池の陰極側に隣接する酸化剤 側、別の前記電池の陽極側に隣接する燃料側を備える、複数の相互接続板組立体 と、 前記燃料側及び酸化剤側が、燃料側及び酸化剤側の中央領域を備えることと、 前記相互接続板組立体の各々の燃料側に燃料出口を備える燃料供給導体管であ って、前記燃料出口が燃料側の中央領域及び外周の双方から隔てられた燃料供給 導体管と、 前記電池及び相互接続板組立体が、酸化剤側に流体的に結合された酸化剤供給 領域を画成することとを備える、燃料電池積重ね体。 16.請求項15に記載の燃料電池積重ね体において、前記燃料供給導体管が、 前記燃料出口を複数、備える、燃料電池積重ね体。 17.請求項15に記載の燃料電池積重ね体において、前記燃料出口が、中央部 分と外周との略中間に配置される、燃料電池積重ね体。 18.請求項15に記載の燃料電池積重ね体において、燃料側の中央領域に反応 生成物の入口を有する燃料電池の反応生成物の集め導体管を更に備える、燃料電 池積重ね体。 19.請求項15に記載の燃料電池積重ね体において、酸化剤側に排ガス入口を 有する排ガスの集め導体管を更に備える、燃料電池積重ね体。 20.請求項19に記載の燃料電池積重ね体において、排ガス入口が酸化剤側の 中央領域にある、燃料電池積重ね体。 21.請求項15に記載の燃料電池積重ね体において、酸化剤側が半径方向に方 向決めされた流れ偏向器を備える、燃料電池積重ね体。 22.請求項21に記載の燃料電池積重ね体において、燃料側が半径方向に方向 決めされた流れ偏向器と、回転方向に方向決めされた流れ偏向器とを備える、燃 料電池積重ね体。 23.請求項22に記載の燃料電池積重ね体において、前記流れ偏向器が柔軟な 電気的接触面を備える、燃料電池積重ね体。 24.請求項15に記載の燃料電池積重ね体において、前記酸化剤供給領域が、 前記電池と前記相互接続板組立体との間に周縁空隙領域を備える、燃料電池積重 ね体。 25.請求項15に記載の燃料電池積重ね体において、前記電池が、固体の酸化 物電池である、燃料電池積重ね体。 26.燃料電池積重ね体において、 各々の電池が陽極面及び陰極面を有する複数の電池と、 各々の相互接続板組立体が、外周、前記1つの電池の陰極側に隣接する酸化剤 側、前記別の電池の陽極側に隣接する燃料側を備える、複数の相互接続板組立体 と、 前記燃料側及び酸化剤側が中央領域を備えることと、 前記各相互接続板組立体の燃料側に燃料出口を有する燃料供給導体管と、 前記各相互接続板組立体の燃料側の中央領域に反応生成物の入口を有する反応 生成物集め導体管と、を備える、燃料電池積重ね体。 27.請求項26に記載の燃料電池積重ね体において、前記各相互接続板組立体 の前記酸化剤側の中央領域に入口を有する排ガスの集め導体管を更に備える、燃 料電池積重ね体。 28.請求項27に記載の燃料電池積重ね体において、前記相互接続板組立体の 前記燃料側が、半径方向に方向決めされた流れ偏向器と、回転方向に方向決めさ れた流れ偏向器とを備える、燃料電池積重ね体。 29.請求項28に記載の燃料電池積重ね体において、前記酸化剤側が半径方向 に方向決めされた流れ偏向器を備える、燃料電池積重ね体。 30.請求項29に記載の燃料電池積重ね体において、前記各相互接続板組立体 の前記中央領域と、前記外周との略中間に配置された燃料出口とを有する、複数 の前記燃料供給導体管を更に備える、燃料電池積重ね体。 31.シールレス燃料電池組立体において、 内部を画成する容器と、 容器の内部に流体的に結合された酸化剤ガス供給源と、 容器の内部に収容され、1つの内部を画成するガス透過性の多孔質ハウジング であって、前記酸化剤ガスが該ハウジングを通って前記内部に入る、多孔質ハウ ジングと、 多孔質ハウジングの内部に収容された燃料電池積重ね体とを備え、該燃料電池 積重ね体が、 各々の電池が陽極面及び陰極面を有する複数の電池と、 各々の相互接続板組立体が、外周、前記1つの電池の陰極面に隣接する酸化 剤側、前記別の電池の陽極面に隣接する燃料側を備える、複数の相互接続板組立 体と、 前記燃料側及び酸化剤側が燃料側及び酸化剤側の中央領域を備えることと、 前記相互接続板組立体の各々の燃料側に燃料出口を有する燃料供給導体管と 、 前記各相互接続板組立体の燃料側に反応生成物の入口を有する反応生成物の 集め導体管と、 前記相互接続板組立体の各々の酸化剤側に排ガス入口を有する排ガス回収導 体管とを備える、シールレス燃料電池組立体。 32.請求項31に記載の燃料電池積組立体において、前記ハウジング及び前記 燃料電池積重ね体が、その間に残留反応生成物の燃焼領域を画成する、燃料電池 組立体。 33.請求項31に記載の燃料電池組立体において、前記電池の各々が、外周を 備え、前記陰極面が該外周から隔てられた外縁部を有し、前記電池の各々が、燃 料が前記陰極面と反応するのを防止するのに役立ち得るように前記外縁部と前記 外周との間に配置されたリングを備える、燃料電池組立体。 34.請求項33に記載の燃料電池組立体において、前記リングが金属製リング である、燃料電池組立体。 35.請求項31に記載の燃料電池組立体において、 前記燃料供給導体管が、前記相互接続板組立体の各々の前記燃料側の中央領域 及び前記外周から隔てられた複数の燃料出口を備えることと、 前記反応生成物の入口が燃料側の中央領域にあることと、 前記排ガス入口が酸化剤側の中央領域にあることとを備える、燃料電池組立体 。 36.請求項31に記載の燃料電池組立体において、前記燃料側及び前記酸化剤 側が、半径方向流れ偏向器と、回転方向流れ偏向器とを備える、燃料電池組立体 。 37.シールレス燃料電池組立体において、 内部を画成するハウジングと、 容器の内部に流体的に結合された酸化剤ガス供給源と、 ハウジングの内部に収容された燃料電池積重ね体とを備え、該燃料電池積重ね 体が、 各々の電池が陽極面及び陰極面を有する複数の電池と、 各々の相互接続板組立体が、外周、前記1つの電池の陰極側に接触するが、 該陰極側に固着されない酸化剤側、前記別の電池の陽極側に接触するが、該陽極 側に固着されない燃料側を備える、複数の相互接続板組立体と、 前記燃料側及び酸化剤側の各々が燃料側及び酸化剤側の中央領域を備えるこ とと、 前記燃料電池積重ね体が積重ね体の軸線を画成し、該積重ね体の軸線が略水 平に配置され、前記相互接続板組立体の前記酸化剤側及び燃料側が略垂直に配置 されることと、 燃料電池積重ね体の温度が作動温度の約50℃以下の範囲内にあるとき、燃料 電池積重ね体を積重ね体の軸線に沿って圧縮する手段とを備える、シールレス燃 料電池組立体。 38.請求項37に記載のシールレス燃料電池組立体において、前記燃料側及び 前記酸化剤側が、隣接する電池の前記陽極面及び陰極面に接触する、陽極接触面 及び陰極接触面を有する弾性的な流れ偏向器を備える、シールレス燃料電池組立 体。 39.請求項38に記載のシールレス燃料電池組立体において、前記陽極接触面 及び陰極接触面が柔軟な電気的接触面を備える、シールレス燃料電池組立体。 40.請求項39に記載のシールレス燃料電池組立体において、前記陽極接触面 及び陰極接触面がそれぞれ銀及び金の面を備える、シールレス燃料電池組立体。 41.燃料電池組立体の作動方法において、 ハウジング内にて複数の相互接続板が交互に現れる複数の燃料電池を備え、該 相互接続板が燃料側及び酸化剤側を備える燃料電池積重ね体であって、外周を備 え、前記ハウジングが、前記積重ね体の前記外周を取り巻き、その間に1つの領 域を画成するガス透過性の多孔質壁を備える燃料電池積重ね体を提供するステッ プと、 前記積重ね体の温度を始動温度まで上昇させるステップと、 燃料を相互接続板の燃料側に供給するステップと、 酸素を含むガスを前記ガス透過性の多孔質壁を通じて前記領域まで流すステッ プと、 反応生成物を燃料側から除去するステップと、 排ガスを酸化剤側から除去するステップとを備える、方法。 42.請求項41に記載の方法において、前記燃料供給ステップが、相互接続板 の外周から及び燃料側の中央領域から隔てられた位置に対し燃料を導入すること により行われる、方法。 43.請求項42に記載の方法において、前記位置が、中央領域及び外周から略 等距離であるように選択される、方法。 44.請求項41に記載の方法において、燃料供給ステップが、燃料側の各々に 隣接する複数の位置に対し燃料を導入することにより行われ、前記位置の各々が 、中央領域及び外周から略等距離であるように選択される、方法。 45.請求項41に記載の方法において、前記ガスを流すステップが、前記ガス 透過性の多孔質壁を通じて流す行為により前記酸素を含むガスを第一の温度まで 加熱するステップを備える、方法。 46.請求項41に記載の方法において、燃料側から領域に入る任意の残留反応 生成物を該領域内にて燃焼させるステップを更に備える、方法。 47.請求項41に記載の方法において、反応生成物を除去するステップが、相 互接続板の燃料側の中央領域から反応生成物を除去することにより行われる、方 法。 48.請求項41に記載の方法において、排ガスの除去ステップが、相互接続板 の酸化剤側の中央領域から排ガスを除去することにより行われる、方法。 49.請求項41に記載の方法において、前記燃料側及び酸化剤側が略垂直に配 置され、前記積重ね体が略水平軸線を画成するように前記積重ね体を略水平に方 向決めするステップを更に備える、方法。 50.請求項49に記載の方法において、積重ね体が作動温度の約50℃以下と なる迄、積重ね体が軸方向に略自由に膨張するのを許容するステップを更に備え る、方法。 51.請求項50に記載の方法において、積重ね体が作動温度の約50℃以下の 範囲にあるとき、積重ね体を弾性的に軸方向に圧縮するステップを更に備える、 方法。
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