JPH01232669A - 溶融炭酸塩型燃料電池 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池Info
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- JPH01232669A JPH01232669A JP63056096A JP5609688A JPH01232669A JP H01232669 A JPH01232669 A JP H01232669A JP 63056096 A JP63056096 A JP 63056096A JP 5609688 A JP5609688 A JP 5609688A JP H01232669 A JPH01232669 A JP H01232669A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はウェットシール構成に係り、特に内部マニホー
ルド型溶融炭酸塩型燃料電池に好適なシール構造に関す
る。
ルド型溶融炭酸塩型燃料電池に好適なシール構造に関す
る。
燃料電池を反応ガス供給方法で大別すると積層セルの外
部にガス・ヘッダ部（マニホールド）を設けて、積層セ
ルの側面から反応ガスを供給する外部マニホールド型と
、積層セルの一部又は上下にガスヘッダ部を設けて積層
セル本体の内部から電極反応部へ反応ガスを供給する内
部マニホールド型とがある。内部マニホールド型は外部
マニホールド型に比較して、外部マニホールドが不要の
ため積層作業が簡単という長所がある反面、反応ガスを
均一に流すためには、１個のガスヘッダに対して積層可
能なセル数が制限されるという短所があることが知られ
ている。
部にガス・ヘッダ部（マニホールド）を設けて、積層セ
ルの側面から反応ガスを供給する外部マニホールド型と
、積層セルの一部又は上下にガスヘッダ部を設けて積層
セル本体の内部から電極反応部へ反応ガスを供給する内
部マニホールド型とがある。内部マニホールド型は外部
マニホールド型に比較して、外部マニホールドが不要の
ため積層作業が簡単という長所がある反面、反応ガスを
均一に流すためには、１個のガスヘッダに対して積層可
能なセル数が制限されるという短所があることが知られ
ている。
前記内部マニホールド型燃料電池でセル数を増加させ大
容量化しようとするためには、１個のガスヘッダに対し
て積層した数セルを１ブロツクとし、数ブロックを積層
する必要がある。この場合問題となるのはガスヘッダと
セルの間に電解質板がウェットシール材として使用され
、この電解質板は電子伝導体でないので数ブロツク積層
すると発電電流を積層方向に通電できないことになる。
容量化しようとするためには、１個のガスヘッダに対し
て積層した数セルを１ブロツクとし、数ブロックを積層
する必要がある。この場合問題となるのはガスヘッダと
セルの間に電解質板がウェットシール材として使用され
、この電解質板は電子伝導体でないので数ブロツク積層
すると発電電流を積層方向に通電できないことになる。
尚上下ブロック間を積層セルの外側で短絡させるという
ことも考えられるが、電流集中のため抵抗損失が大とな
り実用時には採用できない。このため、内部マニホール
ド型燃料電池では、セル数を増加させ発電電流を積層方
向に通電するという考えは従来なかったのである。
ことも考えられるが、電流集中のため抵抗損失が大とな
り実用時には採用できない。このため、内部マニホール
ド型燃料電池では、セル数を増加させ発電電流を積層方
向に通電するという考えは従来なかったのである。
本発明は上記の問題点を解決し、発電電流を積層方向に
通電し、内部マニホールド型溶融炭酸塩型燃料電池を高
積層化して大容量化せんとするものである。
通電し、内部マニホールド型溶融炭酸塩型燃料電池を高
積層化して大容量化せんとするものである。
−〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため１本発明は′！！ｉ層セルとこ
れに反応ガスを供給するガスヘッダの間に、積層セルの
電極面に対応する部分は電子伝導体であり、周囲は炭酸
塩を含むリチウムアルミネート繊維で作られた非伝導体
の電解質板で構成したシール材を挿入し、積層方向の通
電可能とすることにより大容量化された燃料電池を得る
ことに成功したのである。
れに反応ガスを供給するガスヘッダの間に、積層セルの
電極面に対応する部分は電子伝導体であり、周囲は炭酸
塩を含むリチウムアルミネート繊維で作られた非伝導体
の電解質板で構成したシール材を挿入し、積層方向の通
電可能とすることにより大容量化された燃料電池を得る
ことに成功したのである。
ガスヘッダとセルの間に挿入した電子伝導体は発電電流
の通電経路となる。それは、有効電極面積の対向位置に
、同じ面積で挿入されているので、電流集中することな
く、積層方向に通電される。
の通電経路となる。それは、有効電極面積の対向位置に
、同じ面積で挿入されているので、電流集中することな
く、積層方向に通電される。
電子伝導体の周囲は、リチウムアルミネート繊維のグリ
ーンシートに混合炭酸塩を含浸させた電解質板で囲むの
で、溶融した炭酸塩のウェットシールで界面からのガス
リークを防止する。周囲部は電子伝導体とはならないが
、中央部の電子伝導体で通電のための断面積は十分に確
保できるので、抵抗損失が増大する問題はない。
ーンシートに混合炭酸塩を含浸させた電解質板で囲むの
で、溶融した炭酸塩のウェットシールで界面からのガス
リークを防止する。周囲部は電子伝導体とはならないが
、中央部の電子伝導体で通電のための断面積は十分に確
保できるので、抵抗損失が増大する問題はない。
本発明の例を図面により説明する。第１図は積層セル１
とガスへラダ２の配置間係を示している。
とガスへラダ２の配置間係を示している。
積層セル１は第２図に示すようなセパレータ１ａが多数
上下方向に積層されており、該セパレータ１ａは中央部
の上下面にガス流路１ｂ、ｌｂを有し、上下ガス流路１
ｂ、ｌｂは外側でアノード側マニホールド１ｃ、カソー
ド側マニホールド１ｄと連通し、空気及び燃料ガスが供
給され、それぞれ反対側のマニホールドｉｓ、ｉｆより
排出される。
上下方向に積層されており、該セパレータ１ａは中央部
の上下面にガス流路１ｂ、ｌｂを有し、上下ガス流路１
ｂ、ｌｂは外側でアノード側マニホールド１ｃ、カソー
ド側マニホールド１ｄと連通し、空気及び燃料ガスが供
給され、それぞれ反対側のマニホールドｉｓ、ｉｆより
排出される。
積層セル１に取付けるガスへラダ２は中央部が空洞でセ
パレータ１ａに対応する形状をもち、−側燃料ガス入ロ
ヘッダ３ａ側には燃料ガス入口配管３が設けられ、これ
と対向する燃料ガス出口ヘッダ３ｂ側に燃料ガス出口配
管３′が設けられている。又他側の酸化剤ガス入口ヘッ
ダ５ａ側には酸化剤ガス入口配管５を設け、これと対向
する酸化剤ガス出口ヘッダ５ｂ側には酸化剤ガス出口配
管５′が設けられている。ガスヘッダ２の上面には前記
燃料ガス入口ヘッダ３ａ側に燃料ガス入口通路４ａが開
口し燃料ガス出口ヘッダ３ｂ側に燃料ガス出口通路４ｂ
が開口し、酸化剤ガス入口ヘッダ５ａ側に酸化剤ガス入
口通路６ａが開口し、酸化剤ガス出口ヘッダ５ｂ側に酸
化剤ガス出口通路６ｂが開口している。そして前記各通
路４ａ。
パレータ１ａに対応する形状をもち、−側燃料ガス入ロ
ヘッダ３ａ側には燃料ガス入口配管３が設けられ、これ
と対向する燃料ガス出口ヘッダ３ｂ側に燃料ガス出口配
管３′が設けられている。又他側の酸化剤ガス入口ヘッ
ダ５ａ側には酸化剤ガス入口配管５を設け、これと対向
する酸化剤ガス出口ヘッダ５ｂ側には酸化剤ガス出口配
管５′が設けられている。ガスヘッダ２の上面には前記
燃料ガス入口ヘッダ３ａ側に燃料ガス入口通路４ａが開
口し燃料ガス出口ヘッダ３ｂ側に燃料ガス出口通路４ｂ
が開口し、酸化剤ガス入口ヘッダ５ａ側に酸化剤ガス入
口通路６ａが開口し、酸化剤ガス出口ヘッダ５ｂ側に酸
化剤ガス出口通路６ｂが開口している。そして前記各通
路４ａ。
４ｂ、６ａ、６ｂがそれぞれ前記マニホールドｌｃ、ｌ
ｅ、ｌｄ、ｉｆとそれぞれ上下対向するようにしてい、
る。このため燃料ガスは燃料ガス入口配管３から入り燃
料ガス入口通路４ａを通って積層セル１内を循環し、燃
料ガス出口通路４ｂに戻り、燃料ガス出口配管４ｂより
排出され、空気は酸化剤ガス入口配管５より入り酸化剤
ガス入口通路６ａから積層セル１に供給され、積層セル
１を循環した後酸化剤ガス出口通路６ｂに戻って酸化剤
ガス出口配管５′から排出される。
ｅ、ｌｄ、ｉｆとそれぞれ上下対向するようにしてい、
る。このため燃料ガスは燃料ガス入口配管３から入り燃
料ガス入口通路４ａを通って積層セル１内を循環し、燃
料ガス出口通路４ｂに戻り、燃料ガス出口配管４ｂより
排出され、空気は酸化剤ガス入口配管５より入り酸化剤
ガス入口通路６ａから積層セル１に供給され、積層セル
１を循環した後酸化剤ガス出口通路６ｂに戻って酸化剤
ガス出口配管５′から排出される。
前記積層セル１とガスヘッダ２の間に電子伝導体７が挿
入されており、電子伝導体７の辺縁には電解質板８を設
けて囲繞させである。この電解質板８には前記燃料ガス
通路４ａ、４ｂ及び酸化剤ガス通路６ａ、６ｂに対応す
る位置に通孔８ａ。
入されており、電子伝導体７の辺縁には電解質板８を設
けて囲繞させである。この電解質板８には前記燃料ガス
通路４ａ、４ｂ及び酸化剤ガス通路６ａ、６ｂに対応す
る位置に通孔８ａ。
８ｂ、８ｃ、８ｄをそれぞれ設け、シール材として使用
したとき燃料ガス空気の流通を妨げないようにしである
。
したとき燃料ガス空気の流通を妨げないようにしである
。
上記の構成において電子伝導体７は前記セパレータ１ａ
の電極面に対接できる大きさと形状を有し、通常銅シー
トを重ねたものが使用される。又前記電解質板８はリチ
ウム・アルミネート繊維に炭酸塩類例えば炭酸カリと炭
酸リチウム混合物を含有させたもので、高温ではウェッ
トシールとなって燃料ガス及び空気のリークを防止する
が自らは電子伝導能力は有しない。
の電極面に対接できる大きさと形状を有し、通常銅シー
トを重ねたものが使用される。又前記電解質板８はリチ
ウム・アルミネート繊維に炭酸塩類例えば炭酸カリと炭
酸リチウム混合物を含有させたもので、高温ではウェッ
トシールとなって燃料ガス及び空気のリークを防止する
が自らは電子伝導能力は有しない。
従って、前記電子伝導体７の下面に他の積層セル１を積
層すると積層した燃料電池は積層方向に通電できること
になる。
層すると積層した燃料電池は積層方向に通電できること
になる。
本発明では積層セルとガスヘッダの間に、積層セルの電
極面に対応する部分には電子伝導体が設けられているの
で、内部マニホールド型溶融炭酸塩型燃料電池を高積層
化、大容量化した場合、積層方向に通電でき電子伝導体
の面積が広いので、抵抗損失を少なくするとともに、周
縁はりチウムアルミネート繊維に炭酸塩を含む電解質板
で囲繞しであるのでシールが完全となり、しかも高積層
に耐え長期間使用にも適する利点を有する。
極面に対応する部分には電子伝導体が設けられているの
で、内部マニホールド型溶融炭酸塩型燃料電池を高積層
化、大容量化した場合、積層方向に通電でき電子伝導体
の面積が広いので、抵抗損失を少なくするとともに、周
縁はりチウムアルミネート繊維に炭酸塩を含む電解質板
で囲繞しであるのでシールが完全となり、しかも高積層
に耐え長期間使用にも適する利点を有する。
第１図は本発明の装置の配置図を示し、第２図はセパレ
ータの斜視図である。 １・・・積層セル、１ａ・・・セパレータ、ｌｂ・・・
ガス流路、ｌｃ、ｌｄ、ｌｅ、ｉｆ”マニホールド、２
・・・ガスヘッダ、３ａ・・・燃料ガス入口ヘッダ、３
ｂ・・・燃料ガス出口へシダ、５ａ・・・酸化剤ガス入
口ヘッダ、５ｂ・・・酸化剤ガス出口ヘッダ、７・・・
電子仮病１区 ３ 皿 ｂＩｄ
ータの斜視図である。 １・・・積層セル、１ａ・・・セパレータ、ｌｂ・・・
ガス流路、ｌｃ、ｌｄ、ｌｅ、ｉｆ”マニホールド、２
・・・ガスヘッダ、３ａ・・・燃料ガス入口ヘッダ、３
ｂ・・・燃料ガス出口へシダ、５ａ・・・酸化剤ガス入
口ヘッダ、５ｂ・・・酸化剤ガス出口ヘッダ、７・・・
電子仮病１区 ３ 皿 ｂＩｄ
Claims (1)
- １、積層セルと、これに反応ガスを供給するガスヘッダ
の間に、積層セルの電極面に対応する部分は電子伝導体
であり、該電子伝導体の周囲は炭酸塩を含むリチウムア
ルミネート繊維の電解質板で構成したシール材を挿入し
、積層方向に通電可能とし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 |
|---|---|---|---|
| JP63056096A JPH01232669A (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63056096A JPH01232669A (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01232669A true JPH01232669A (ja) | 1989-09-18 |
Family
ID=13017577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63056096A Pending JPH01232669A (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01232669A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06150946A (ja) * | 1992-11-09 | 1994-05-31 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JP2010516038A (ja) * | 2007-01-16 | 2010-05-13 | エネルダイ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 燃料電池スタック用媒体供給プレート |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58155666A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-16 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPS62131476A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-13 | Fuji Electric Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
-
1988
- 1988-03-11 JP JP63056096A patent/JPH01232669A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58155666A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-16 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPS62131476A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-13 | Fuji Electric Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06150946A (ja) * | 1992-11-09 | 1994-05-31 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JP2010516038A (ja) * | 2007-01-16 | 2010-05-13 | エネルダイ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 燃料電池スタック用媒体供給プレート |
| US9508997B2 (en) | 2007-01-16 | 2016-11-29 | Sunfire Gmbh | Media supply plate for a fuel cell stack |
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