JP2015160968A - 水蒸気電解セルスタック装置および電解装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の水蒸気電解セルスタック装置1は、外側電極層13が、一端が第1のマニホールド4と離間し、他端が第2のマニホールド7と離間して設けられているとともに、第1のマニホールド4を流れるガスと、第2のマニホールド7を流れるガスとのうち、温度の高いガスが流れる一方のマニホールドと外側電極層13との距離が、温度の低いガスが流れる他方のマニホールドと外側電極層13との距離よりも長いことから、水素生成効率を向上することができる。
【選択図】 図3
Description
5(以下、支持基板15と略す場合がある)の一方の平坦面上に内側電極層11、固体電解質層12及び外側電極層13を順次積層してなる柱状(中空平板状等)からなる。この導電性支持基板15には、内部を水蒸気が流れるガス流路16が設けられており、図2においては6つのガス流路が設けられた例を示している。また、水蒸気電解セル2の他方の平坦面上にはインターコネクタ14が設けられており、インターコネクタ14の外面(上面)にはP型半導体層17が設けられている。P型半導体層17を介して、セル間導電部材10をインターコネクタ14に接続させることにより、両者の接触がオーム接触となり、電位降下を少なくし導電性能の低下を有効に回避することが可能となる。また、支持基板は内電極層を兼ねるものとし、その表面に固体電解質層および外側電極層を順次積層して水蒸気電解セルを構成することもできる。
のペロブスカイト型複合酸化物(LaSrTiO3系複合酸化物)が好適に使用される。これらの材料は、導電性を有し、かつ水素含有ガスや酸素含有ガス(空気等)と接触しても還元も酸化もされない。また、インターコネクタ14は支持基板15に形成されたガス流路16を流通するガス、および支持基板15の外側を流通するガスのリークを防止するために緻密質でなければならず、93%以上、特に95%以上の相対密度を有していることが好ましい。
距離とは、シール材20の表面からの距離を意味する。以下同意である。
いることもできる。
2:水蒸気電解セル
4:第1のマニホールド
7:第2のマニホールド
10:セル間導電部材
13:外側電極層
Claims (3)
- 内部にガス流路を有し、内側電極層と、固体電解質層と、Laを含有する一般式がABO3と表わされるペロブスカイト型複合酸化物を主成分とする外側電極層とを備える電解素子部を有する水蒸気電解セルの複数個が電気的に接続されてなる水蒸気電解セルスタックと、
前記水蒸気電解セルの一端がシール材にて固定されているとともに、前記水蒸気電解セルにガスを供給するための第1のマニホールドと、
前記水蒸気電解セルの他端がシール材にて固定されているとともに、前記水蒸気電解セルより排出されるガスを回収するための第2のマニホールドと、を備えてなり
前記外側電極層は、一端が前記第1のマニホールドと離間し、他端が前記第2のマニホールドと離間して設けられているとともに、
前記第1のマニホールドを流れるガスと、前記第2のマニホールドを流れるガスとのうち、温度の高いガスが流れる一方のマニホールドと前記外側電極層との距離が、温度の低いガスが流れる他方のマニホールドと前記外側電極層との距離よりも長いことを特徴とする水蒸気電解セルスタック装置。 - 前記水蒸気電解セル間に、隣接する水蒸気電解セルを電気的に接続するための金属からなるセル間導電部材が配置されているとともに、該セル間導電部材は、一端が前記第1のマニホールドと離間し、他端が前記第2のマニホールドと離間して設けられているとともに、温度の高いガスが流れる一方のマニホールドと前記セル間導電部材との距離が、温度の低いガスが流れる他方のマニホールドと前記セル間導電部材との距離よりも長いことを特徴とする請求項1に記載の水蒸気電解セルスタック装置。
- 収納容器内に、請求項1または請求項2に記載の水蒸気電解セルスタック装置を収納してなることを特徴とする電解装置。
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