JP2575836B2 - 溶融炭酸塩型燃料電池 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池Info
- Publication number
- JP2575836B2 JP2575836B2 JP63221857A JP22185788A JP2575836B2 JP 2575836 B2 JP2575836 B2 JP 2575836B2 JP 63221857 A JP63221857 A JP 63221857A JP 22185788 A JP22185788 A JP 22185788A JP 2575836 B2 JP2575836 B2 JP 2575836B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- anode
- header
- cell
- cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/244—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes with matrix-supported molten electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶融炭酸塩型燃料電池に係り、特に電流を効
率よく取り出せるようにした溶融炭酸塩型燃料電池に関
する。
率よく取り出せるようにした溶融炭酸塩型燃料電池に関
する。
燃料電池では、大電流が流れるため、電流取り出し部
で電圧降下を生じないような工夫が必要である。電流取
り出し部の構造としては、たとえば特開昭58−78371号
公報に示されているように、積層体の上端面を覆う平板
と、この平板に連なり平板に対して折れ曲った小平板と
で電流取り出し用の端子を構成したものが知られてい
る。
で電圧降下を生じないような工夫が必要である。電流取
り出し部の構造としては、たとえば特開昭58−78371号
公報に示されているように、積層体の上端面を覆う平板
と、この平板に連なり平板に対して折れ曲った小平板と
で電流取り出し用の端子を構成したものが知られてい
る。
しかしながら、上記従来技術では、電流取り出し部が
電池上面に位置しているため、不都合な点があった。す
なわち、実際の燃料電池構造においては、燃料電池上下
の締け付け構造等の理由により、電流取り出し部を上面
でなく電池側面に配設しなければならない場合が多かっ
た。そして、この場合にも電圧降下を生じさせないよう
な構造にする必要があった。
電池上面に位置しているため、不都合な点があった。す
なわち、実際の燃料電池構造においては、燃料電池上下
の締け付け構造等の理由により、電流取り出し部を上面
でなく電池側面に配設しなければならない場合が多かっ
た。そして、この場合にも電圧降下を生じさせないよう
な構造にする必要があった。
本発明の目的は、電池側面から電流を取り出す場合
に、電圧降下を生じさせることなく、電流を効率良く取
り出すことができる溶融炭酸塩型燃料電池を提供するこ
とである。
に、電圧降下を生じさせることなく、電流を効率良く取
り出すことができる溶融炭酸塩型燃料電池を提供するこ
とである。
上記目的を達成するために、本発明の１つは、アノー
ド電極、電解質板、カソード電極及びセパレータからな
るセルが複数積層された積層体と、前記積層体の上部と
下部に設けられ、アノードガス及びカソードガスを外部
から導入し前記セルに供給するとともに、前記セルでア
ノードガス及びカソードガスが反応した反応後のガスを
外部へ排出するガスヘッダとを備え、前記積層体とガス
ヘッダは水平断面形状がほぼ四角形に形成され、かつ前
記ガスヘッダからのアノードガス及びカソードガスを前
記各セルへ導くとともに、各セルからの前記反応後のガ
スを前記ヘッダへ導くマニホールドが前記積層体の周囲
に設けられた構成の溶融炭酸塩型燃料電池において、前
記ガスヘッダの４側面のうちアノード入口ガスの流れる
マニホールドに近い側面に、前記両電極から電流を取り
出すための端子を設けたことを特徴とするものである。
ド電極、電解質板、カソード電極及びセパレータからな
るセルが複数積層された積層体と、前記積層体の上部と
下部に設けられ、アノードガス及びカソードガスを外部
から導入し前記セルに供給するとともに、前記セルでア
ノードガス及びカソードガスが反応した反応後のガスを
外部へ排出するガスヘッダとを備え、前記積層体とガス
ヘッダは水平断面形状がほぼ四角形に形成され、かつ前
記ガスヘッダからのアノードガス及びカソードガスを前
記各セルへ導くとともに、各セルからの前記反応後のガ
スを前記ヘッダへ導くマニホールドが前記積層体の周囲
に設けられた構成の溶融炭酸塩型燃料電池において、前
記ガスヘッダの４側面のうちアノード入口ガスの流れる
マニホールドに近い側面に、前記両電極から電流を取り
出すための端子を設けたことを特徴とするものである。
また、本発明のもう１つは、アノード電極、電解質
板、カソード電極及びセパレータからなるセルが複数積
層された積層体と、前記積層体の上部と下部に設けら
れ、アノードガス及びカソードガスを外部から導入し前
記セルに供給するとともに、前記セルでアノードガス及
びカソードガスが反応した反応後のガスを外部へ排出す
るガスヘッダとを備え、前記積層体とガスヘッダは水平
断面形状がほぼ四角形に形成され、かつ前記セルは、積
層一平面内で複数に分割され、各分割セルは少なくとも
その一辺が積層体の周縁部と一致するよう構成されてお
り、前記ガスヘッダからのアノードガス及びカソードガ
スを前記分割セルの各々へ導くとともに、分割セルの各
々からの前記反応後のガスを前記ヘッダへ導くマニホー
ルドが各分割セルの周囲に設けられ、かつ、これらマニ
ホールドのうち、アノードガスを供給するマニホールド
が、積層体全体の相対する二辺のがわに設けられた構成
の溶融炭酸塩型燃料電池において、前記ガスヘッダの４
側面のうちアノード入口ガスの流れるマニホールドに近
い側面に、前記両電極から電流を取り出すための端子を
設けたことを特徴とするものである。
板、カソード電極及びセパレータからなるセルが複数積
層された積層体と、前記積層体の上部と下部に設けら
れ、アノードガス及びカソードガスを外部から導入し前
記セルに供給するとともに、前記セルでアノードガス及
びカソードガスが反応した反応後のガスを外部へ排出す
るガスヘッダとを備え、前記積層体とガスヘッダは水平
断面形状がほぼ四角形に形成され、かつ前記セルは、積
層一平面内で複数に分割され、各分割セルは少なくとも
その一辺が積層体の周縁部と一致するよう構成されてお
り、前記ガスヘッダからのアノードガス及びカソードガ
スを前記分割セルの各々へ導くとともに、分割セルの各
々からの前記反応後のガスを前記ヘッダへ導くマニホー
ルドが各分割セルの周囲に設けられ、かつ、これらマニ
ホールドのうち、アノードガスを供給するマニホールド
が、積層体全体の相対する二辺のがわに設けられた構成
の溶融炭酸塩型燃料電池において、前記ガスヘッダの４
側面のうちアノード入口ガスの流れるマニホールドに近
い側面に、前記両電極から電流を取り出すための端子を
設けたことを特徴とするものである。
ここで、本発明の原理について説明する。
溶融炭酸塩型燃料電池の運転条件において、セル面内
のアノードガス入口側からアノードガス出口側にかけて
の電流密度分布を模式的に示したのが第２図である。図
から判るように、アノードガス利用率は、システム効率
上、高い値に設定されるため、入口側と出口側とで水素
分圧が大きく異なり、これに起因して電池の電流密度も
アノード入口側に集中した分布となる。そのため、電流
取り出し端子を低電流密度側、すなわち、アノード出口
側に設けると集電部近くのセル内の電流密度が折線Ａで
示した様に集電位置の影響を受けた分布となり、スタッ
ク積層方向に進むに従い棒グラフＢの分布に変化するこ
とになり、全体として電池内の電気抵抗が大きくなる。
のアノードガス入口側からアノードガス出口側にかけて
の電流密度分布を模式的に示したのが第２図である。図
から判るように、アノードガス利用率は、システム効率
上、高い値に設定されるため、入口側と出口側とで水素
分圧が大きく異なり、これに起因して電池の電流密度も
アノード入口側に集中した分布となる。そのため、電流
取り出し端子を低電流密度側、すなわち、アノード出口
側に設けると集電部近くのセル内の電流密度が折線Ａで
示した様に集電位置の影響を受けた分布となり、スタッ
ク積層方向に進むに従い棒グラフＢの分布に変化するこ
とになり、全体として電池内の電気抵抗が大きくなる。
したがって、上記第１および第２の発明のように構成
すれば、高電流密度側に電流取り出し部が位置するの
で、全体として電池内の電気抵抗が小さくなり、効率良
く集電することが可能である。
すれば、高電流密度側に電流取り出し部が位置するの
で、全体として電池内の電気抵抗が小さくなり、効率良
く集電することが可能である。
以下に本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第１図は本発明に係る溶融炭酸塩型燃料電池の全体斜
視図である。図に示すように、スタック１は、内部マニ
ホールド型電池を基本としたものであり、スタック１の
上下には、上ヘッダー２、下ヘッダー３が設けられ、上
下のヘッダー2,3には、アノードガス入口4aとアノード
ガス出口4b、およびカソードガス入口5aとカソードガス
出口5bがそれぞれ設けられている。そして、ヘッダー2,
3には、アノード入口側の側面に電流取り出し端子６が
設けられている。
視図である。図に示すように、スタック１は、内部マニ
ホールド型電池を基本としたものであり、スタック１の
上下には、上ヘッダー２、下ヘッダー３が設けられ、上
下のヘッダー2,3には、アノードガス入口4aとアノード
ガス出口4b、およびカソードガス入口5aとカソードガス
出口5bがそれぞれ設けられている。そして、ヘッダー2,
3には、アノード入口側の側面に電流取り出し端子６が
設けられている。
本実施例によれば、アノードガスの入口側に電流取り
出し端子６が設けられているので、電池内の電気抵抗を
小さく抑えることができ、効率良く集電を行なうことが
できる。
出し端子６が設けられているので、電池内の電気抵抗を
小さく抑えることができ、効率良く集電を行なうことが
できる。
次に第３図に本発明の他の実施例を示す。
これは、複数の単位セル11で構成されるセルの一面
に、別個にガスを供給するようにした燃料電池の例であ
る。図に示すように、アノードガスは矢印８のように、
カソードガスは矢印９のように流れている。そして、ア
ノードガス入口部12が４ヶ所あり、このアノードガス入
口部12の側面に電流取り出し端子10がそれぞれ設けられ
ている。そして、前記セル11は、積層一平面内で複数に
分割され（この例では４等分に分割）、各分割セルは少
なくともその一辺が積層体の周縁部と一致するよう構成
されており、前記ガスヘッダ2,3からのアノードガス及
びカソードガスを前記分割セルの各々へ導くとともに、
分割セルの各々からの前記反応後のガスを前記ヘッダへ
導くマニホールドが各分割セルの周囲に設けられてい
る。図において、13aはアノードガス入口マニホール
ド、13bはアノードガス出口マニホールド、14aはカソー
ドガス入口マニホールド、14bはカソードガス出口マニ
ホールドである。図に示したように、これらマニホール
ドのうち、アノードガスを供給するマニホールド13a
が、積層体全体の相対する二辺のがわ（周縁部の相対す
る二辺）に設けられている。
に、別個にガスを供給するようにした燃料電池の例であ
る。図に示すように、アノードガスは矢印８のように、
カソードガスは矢印９のように流れている。そして、ア
ノードガス入口部12が４ヶ所あり、このアノードガス入
口部12の側面に電流取り出し端子10がそれぞれ設けられ
ている。そして、前記セル11は、積層一平面内で複数に
分割され（この例では４等分に分割）、各分割セルは少
なくともその一辺が積層体の周縁部と一致するよう構成
されており、前記ガスヘッダ2,3からのアノードガス及
びカソードガスを前記分割セルの各々へ導くとともに、
分割セルの各々からの前記反応後のガスを前記ヘッダへ
導くマニホールドが各分割セルの周囲に設けられてい
る。図において、13aはアノードガス入口マニホール
ド、13bはアノードガス出口マニホールド、14aはカソー
ドガス入口マニホールド、14bはカソードガス出口マニ
ホールドである。図に示したように、これらマニホール
ドのうち、アノードガスを供給するマニホールド13a
が、積層体全体の相対する二辺のがわ（周縁部の相対す
る二辺）に設けられている。
本実施例においても、前述の実施例と同様に、アノー
ドガスの入口側に電流取り出し端子10が設けられている
ので、効率の良い集電が可能となる。
ドガスの入口側に電流取り出し端子10が設けられている
ので、効率の良い集電が可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、全体として電
池内の電気抵抗を小さく抑えることができるので、電流
取り出し部での電圧降下が発生せず、効率よく電流を取
り出すことができる。
池内の電気抵抗を小さく抑えることができるので、電流
取り出し部での電圧降下が発生せず、効率よく電流を取
り出すことができる。
第１図は本発明に係る溶融炭酸塩型燃料電池の斜視図、
第２図は電池内の電流密度分布を示すグラフ、第３図は
他の実施例でのセルの一面を示す斜視図である。 １……スタック、２……上ヘッダー、３……下ヘッダ
ー、4a……アノードガス入口、4b……アノードガス出
口、5a……カソードガス入口、5b……カソードガス出
口、6,10……電流取り出し端子、13,14……マニホール
ド。
第２図は電池内の電流密度分布を示すグラフ、第３図は
他の実施例でのセルの一面を示す斜視図である。 １……スタック、２……上ヘッダー、３……下ヘッダ
ー、4a……アノードガス入口、4b……アノードガス出
口、5a……カソードガス入口、5b……カソードガス出
口、6,10……電流取り出し端子、13,14……マニホール
ド。
Claims (2)
- 【請求項１】アノード電極、電解質板、カソード電極及
びセパレータからなるセルが複数積層された積層体と、
前記積層体の上部と下部に設けられ、アノードガス及び
カソードガスを外部から導入し前記セルに供給するとと
もに、前記セルでアノードガス及びカソードガスが反応
した反応後のガスを外部へ排出するガスヘッダとを備
え、前記積層体とガスヘッダは水平断面形状がほぼ四角
形に形成され、かつ前記ガスヘッダからのアノードガス
及びカソードガスを前記各セルへ導くとともに、各セル
からの前記反応後のガスを前記ヘッダへ導くマニホール
ドが前記積層体の周囲に設けられた構成の溶融炭酸塩型
燃料電池において、 前記ガスヘッダの４側面のうちアノード入口ガスの流れ
るマニホールドに近い側面に、前記両電極から電流を取
り出すための端子を設けたことを特徴とする溶融炭酸塩
型燃料電池。 - 【請求項２】アノード電極、電解質板、カソード電極及
びセパレータからなるセルが複数積層された積層体と、
前記積層体の上部と下部に設けられ、アノードガス及び
カソードガスを外部から導入し前記セルに供給するとと
もに、前記セルでアノードガス及びカソードガスが反応
した反応後のガスを外部へ排出するガスヘッダとを備
え、前記積層体とガスヘッダは水平断面形状がほぼ四角
形に形成され、かつ前記セルは、積層一平面内で複数に
分割され、各分割セルは少なくともその一辺が積層体の
周縁部と一致するよう構成されており、前記ガスヘッダ
からのアノードガス及びカソードガスを前記分割セルの
各々へ導くとともに、分割セルの各々からの前記反応後
のガスを前記ヘッダへ導くマニホールドが各分割セルの
周囲に設けられ、かつ、これらマニホールドのうち、ア
ノードガスを供給するマニホールドが、積層体全体の相
対する二辺のがわに設けられた構成の溶融炭酸塩型燃料
電池において、 前記ガスヘッダの４側面のうちアノード入口ガスの流れ
るマニホールドに近い側面に、前記両電極から電流を取
り出すための端子を設けたことを特徴とする溶融炭酸塩
型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63221857A JP2575836B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63221857A JP2575836B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0268866A JPH0268866A (ja) | 1990-03-08 |
| JP2575836B2 true JP2575836B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=16773277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63221857A Expired - Fee Related JP2575836B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575836B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003088395A1 (fr) * | 2002-04-17 | 2003-10-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pile a combustible a electrolyte polymerique |
| JP5060023B2 (ja) * | 2005-04-06 | 2012-10-31 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 燃料電池及び燃料電池モジュール |
| JP5188459B2 (ja) * | 2009-06-10 | 2013-04-24 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタック |
-
1988
- 1988-09-05 JP JP63221857A patent/JP2575836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0268866A (ja) | 1990-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3424223B2 (ja) | 燃料電池スタック構造 | |
| US9406952B2 (en) | Solid oxide fuel cell | |
| US8415068B2 (en) | Fuel cell | |
| EP2299527B1 (en) | Fuel cell | |
| US20030124407A1 (en) | Fuel cell stack | |
| JP2003068349A (ja) | 燃料電池スタックおよび反応ガス供給方法 | |
| US6926982B2 (en) | Fuel cell | |
| DE102010042404A1 (de) | Brennstoffzellensystem | |
| JP2009176609A (ja) | 燃料電池スタック、および、燃料電池スタックに用いられる集電板 | |
| JP2575836B2 (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池 | |
| JPH0529006A (ja) | 燃料電池 | |
| US7238441B2 (en) | Integrated bus bars for a fuel cell | |
| CN216958101U (zh) | 一种并联燃料电池电堆 | |
| JP2610255B2 (ja) | 溶融炭酸塩燃料電池 | |
| JP2004335158A (ja) | レドックスフロー電池用セルフレーム | |
| EP1294038A2 (en) | Fuel cell stack with improved discharge of condensed water | |
| KR101289112B1 (ko) | 고체산화물 연료전지용 분리판 | |
| CN100372163C (zh) | 可实现输出电流数倍增加输出电压数倍降低的燃料电池 | |
| CN214848718U (zh) | 一种双流道燃料电池电堆 | |
| CN100356624C (zh) | 一种可实现输出电流数倍增加输出电压数倍降低的燃料电池 | |
| CN216958096U (zh) | 一种燃料电池电堆 | |
| JP4498681B2 (ja) | 高分子電解質型燃料電池 | |
| JPH05166550A (ja) | 電解液循環型積層二次電池 | |
| KR101451838B1 (ko) | 용융탄산염 연료전지 및 그 연료전지의 집전판 제조 방법 | |
| CN220963421U (zh) | 电芯、电池组件和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |