JP2011204568A - フラットチューブ型電気化学セル、電気化学モジュール及び電気化学反応システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アノードからなるフラットチューブ構造体に電解質及びカソードが積層されているセルであって、フラットチューブ構造体外側部で長さ方向にアノード集電部が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
(1)アノード材料、電解質材料、バインダー、水を混合し、押し出し成型法によって成形体を作成した後、乾燥あるいは仮焼してフラットチューブ成形体を作成する工程。
(2)得られたフラットチューブ成形体のアノード集電部及びチューブ孔をマスクし、電解質材料、有機高分子、溶媒を混合した電解質スラリーをコートした後、1200〜1600℃でアノードチューブ構造体と電解質を同時焼成して電解質付フラットチューブ構造体を作成する工程。
(3)得られた電解質付フラットチューブ構造体にカソード材料をコートした後、800〜1300℃で焼成してフラットチューブ型マイクロ電気化学セルとする工程。
上記本発明のフラットチューブ型マイクロ電気化学セルを構成要素とした電気化学モジュール例を図9に示す。各スタック部分はセパレーター18によって電気的に絶縁され、かつ空気と燃料を分離している。この構成であれば燃料ガスマニホールド10、空気マニホールド19は容易に接続が可能となる。セパレーター18は電気的に良好な絶縁性を有し、運転温度域400〜650℃において高いシール性を有する材料であればよく、ガラス材料、マイカ等のコンプレッションシールを利用することができる。
2 アノード
3 カソード
4 チューブ孔
5 アノード集電部
6 支持柱
7 燃料ガス
8 空気
9 インターコネクト
10 燃料ガスマニホールド
11 カソード集電部材
12 金属メッシュ
13 シール材
14 空気通路
15 マイクロチューブ型セル
16 カソード集積体
17 マイクロチューブバンドル
18 セパレーター
19 空気マニホールド
Claims (5)
- アノードからなるフラットチューブ構造体に電解質及びカソードが積層されているフラットチューブ型電気化学セルであって、フラットチューブ構造体外側部で長さ方向にアノード集電部が設けられていることを特徴とするフラットチューブ型電気化学セル。
- アノードからなるフラットチューブ構造体の厚さが0.5〜3mm、アノードとして機能する部分の壁厚みが0.1〜0.5mmで、燃料ガス流路を形成してなるフラットチューブ構造体に電解質及びカソードが積層されているフラットチューブ型マイクロ電気化学セルであって、フラットチューブ構造体外側部で長さ方向にアノード集電部が設けられていることを特徴とするマイクロスケールの構造を有する請求項1に記載のフラットチューブ型電気化学セル。
- 請求項1又は2に記載のフラットチューブ型電気化学セルがインターコネクトを介して電気的に直列接続されたスタック構造及びスタックをサポートしながら燃料と空気を分離するセパレーター及び燃料ガスマニホールドから構成されていることを特徴とする電気化学モジュール。
- 電気化学反応によって電流を取り出すシステムであって、請求項3に記載の電気化学モジュールをもって構成され、運転温度が400〜650℃の範囲内であることを特徴とする電気化学反応システム。
- 請求項3記載の電気化学モジュールをもって構成される電気化学反応システムが、固体酸化物燃料電池、排ガス浄化、水素製造、又は合成ガス製造電気化学リアクターであることを特徴とする電気化学反応システム。
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