JPH0151027B2 - - Google Patents
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- JPH0151027B2 JPH0151027B2 JP57206215A JP20621582A JPH0151027B2 JP H0151027 B2 JPH0151027 B2 JP H0151027B2 JP 57206215 A JP57206215 A JP 57206215A JP 20621582 A JP20621582 A JP 20621582A JP H0151027 B2 JPH0151027 B2 JP H0151027B2
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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
-
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-
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-
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、溶融炭酸塩型燃料電池に係り、特
に、電流取出し端子構造を改良した燃料電池に関
する。
に、電流取出し端子構造を改良した燃料電池に関
する。
従来、水素のように酸化され易いガスと、酸素
のように酸化力のあるガスとを電気化学反応プロ
セスを経て反応させることにより直流電力を得る
ようにした燃料電池が広く知られている。この燃
料電池は、使用する電解質によつてりん酸型、溶
融炭酸塩型、固体電解質型等に大別される。
のように酸化力のあるガスとを電気化学反応プロ
セスを経て反応させることにより直流電力を得る
ようにした燃料電池が広く知られている。この燃
料電池は、使用する電解質によつてりん酸型、溶
融炭酸塩型、固体電解質型等に大別される。
ところで、上記のような燃料電池のうち、溶融
炭酸塩型の燃料電池は、650℃近辺の温度で動作
させるようにしたもので、その主要部は通常、第
１図に示すように構成されている。すなわち、炭
酸リチウム、炭酸カリウム等の炭酸塩の電解質
と、リチウムアルミネート等のセラミツク系保持
材とを平板状に一体化してなる電解質層１の両面
に上記電解質層１の縦横寸法に比較して一方の寸
法だけが狭く形成されたニツケル合金系のガス拡
散極２ａ，２ｂを互いに直交するように当てがつ
て単位電池３を構成し、この単位電池を複数個、
相互間に双極性隔離板４を介在させて積層した積
層体Ｘに構成されている。
炭酸塩型の燃料電池は、650℃近辺の温度で動作
させるようにしたもので、その主要部は通常、第
１図に示すように構成されている。すなわち、炭
酸リチウム、炭酸カリウム等の炭酸塩の電解質
と、リチウムアルミネート等のセラミツク系保持
材とを平板状に一体化してなる電解質層１の両面
に上記電解質層１の縦横寸法に比較して一方の寸
法だけが狭く形成されたニツケル合金系のガス拡
散極２ａ，２ｂを互いに直交するように当てがつ
て単位電池３を構成し、この単位電池を複数個、
相互間に双極性隔離板４を介在させて積層した積
層体Ｘに構成されている。
各双極性隔離板４は、前記電解質層１の縦横寸
法と等しい縦横寸法にステンレス鋼板等で形成さ
れた隔離板本体５と、この隔離板本体５の両面に
それぞれ形成され図中太矢印Ｐで示す如く燃料ガ
スを通流させるための通路Ａを構成する複数の溝
６および図中太矢印Ｑで示す如く酸化剤ガスを通
流させるための通路Ｂを構成する上記溝６とは直
交する複数の溝７とで構成されている。各溝６，
７は、隔離板本体５の両側部Ｃ，Ｄを除いた中央
部分に平行に形成されており、これら溝６，７が
設けられている部分の両側には前述したガス拡散
極の両側縁を係止する係止用段部８ａ，８ｂが形
成されている。すなわち、ガス拡散極２ａ，２ｂ
は、第２図に示すように一方の面が電解質層１に
接触し、他方の面が上述した係止用段部８ａ，８
ｂおよび溝６，７を構成する凸部に接触した状態
で位置保持される大きさに形成されている。そし
て、隔離板本体５の前記溝６，７の設けられてい
ない両側部Ｃ，Ｄを使つてガスシールするように
している。
法と等しい縦横寸法にステンレス鋼板等で形成さ
れた隔離板本体５と、この隔離板本体５の両面に
それぞれ形成され図中太矢印Ｐで示す如く燃料ガ
スを通流させるための通路Ａを構成する複数の溝
６および図中太矢印Ｑで示す如く酸化剤ガスを通
流させるための通路Ｂを構成する上記溝６とは直
交する複数の溝７とで構成されている。各溝６，
７は、隔離板本体５の両側部Ｃ，Ｄを除いた中央
部分に平行に形成されており、これら溝６，７が
設けられている部分の両側には前述したガス拡散
極の両側縁を係止する係止用段部８ａ，８ｂが形
成されている。すなわち、ガス拡散極２ａ，２ｂ
は、第２図に示すように一方の面が電解質層１に
接触し、他方の面が上述した係止用段部８ａ，８
ｂおよび溝６，７を構成する凸部に接触した状態
で位置保持される大きさに形成されている。そし
て、隔離板本体５の前記溝６，７の設けられてい
ない両側部Ｃ，Ｄを使つてガスシールするように
している。
しかして、主要部が上記のように構成される溶
融炭酸塩型燃料電池は、一般に、第３図に示すよ
うに積層体Ｘの両端面に電流取出し端子１１ａ，
１１ｂを当てがつた状態で、その外側に絶縁板１
２ａ，１２ｂを当てがい、これら絶縁板１２ａ，
１２ｂ間を積層体Ｘのコーナ部外方位置において
絶縁性ボルト１３で締付けて一体化し、さらに積
層体Ｘの４つの側面に前述した各ガスを通流させ
るためのマニホールド（図示せず。）を圧接接続
し、これらマニホールドの外面および前記絶縁板
１２ａの外面を断熱材１４で覆つて１つの発電ユ
ニツトを構成したものとなつている。そして、前
記電流取出し端子１１ａ，１１ｂは通常、積層体
Ｘの端面に圧接する良導電材製の集電板１５と、
この集電板１５の背面に上記集電板１５に対して
直角に接続された電流取出し板１６とで構成さ
れ、上記電流取出し板１６が絶縁材と断熱材とに
設けられた孔１７，１８を通して外部へ導かれる
ようになつている。なお、図中１９は絶縁材を示
している。
融炭酸塩型燃料電池は、一般に、第３図に示すよ
うに積層体Ｘの両端面に電流取出し端子１１ａ，
１１ｂを当てがつた状態で、その外側に絶縁板１
２ａ，１２ｂを当てがい、これら絶縁板１２ａ，
１２ｂ間を積層体Ｘのコーナ部外方位置において
絶縁性ボルト１３で締付けて一体化し、さらに積
層体Ｘの４つの側面に前述した各ガスを通流させ
るためのマニホールド（図示せず。）を圧接接続
し、これらマニホールドの外面および前記絶縁板
１２ａの外面を断熱材１４で覆つて１つの発電ユ
ニツトを構成したものとなつている。そして、前
記電流取出し端子１１ａ，１１ｂは通常、積層体
Ｘの端面に圧接する良導電材製の集電板１５と、
この集電板１５の背面に上記集電板１５に対して
直角に接続された電流取出し板１６とで構成さ
れ、上記電流取出し板１６が絶縁材と断熱材とに
設けられた孔１７，１８を通して外部へ導かれる
ようになつている。なお、図中１９は絶縁材を示
している。
しかしながら、上記のように構成された従来の
溶融炭酸塩型燃料電池にあつては、電流取出し端
子１１ａ，１１ｂをいわゆるＴ字形に形成してい
るので、電流取出し板１６を外部へ導き出すため
に必ず絶縁板１２ａ，１２ｂおよび断熱材１４に
孔１７，１８を設ける必要があり、全体の製作に
長時間を要する問題があつた。特に、溶融炭酸塩
型燃料電池の場合には、650℃と言つた高温領域
で運転されるので断熱材１４として、断熱性に勝
れたアルミナ、シリカ系のセラミツク材を用いる
ことが望まれる。しかし、これらのセラミツク材
は機械的強度性に劣るので孔あけ加工は細心の注
意を払つて行なわなければならず、この結果、製
作に長時間を要するばかりか孔あけ後のセラミツ
ク材の機械的強度をさらに低下させてしまう問題
があつた。
溶融炭酸塩型燃料電池にあつては、電流取出し端
子１１ａ，１１ｂをいわゆるＴ字形に形成してい
るので、電流取出し板１６を外部へ導き出すため
に必ず絶縁板１２ａ，１２ｂおよび断熱材１４に
孔１７，１８を設ける必要があり、全体の製作に
長時間を要する問題があつた。特に、溶融炭酸塩
型燃料電池の場合には、650℃と言つた高温領域
で運転されるので断熱材１４として、断熱性に勝
れたアルミナ、シリカ系のセラミツク材を用いる
ことが望まれる。しかし、これらのセラミツク材
は機械的強度性に劣るので孔あけ加工は細心の注
意を払つて行なわなければならず、この結果、製
作に長時間を要するばかりか孔あけ後のセラミツ
ク材の機械的強度をさらに低下させてしまう問題
があつた。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、絶縁材や断熱材
に孔あけ加工等を施さずに、しかも他に悪影響を
与えることなしに通電路を形成できる電流取出し
端子を備えた溶融炭酸塩型燃料電池を提供するこ
とにある。
ので、その目的とするところは、絶縁材や断熱材
に孔あけ加工等を施さずに、しかも他に悪影響を
与えることなしに通電路を形成できる電流取出し
端子を備えた溶融炭酸塩型燃料電池を提供するこ
とにある。
本発明に係る溶融炭酸塩型燃料電池は、集電板
と、この集電板の厚み範囲内で集電板の集電面と
平行に延びるように設けられた電流取出し板とか
らなる電流取出し端子を組込んだことを特徴とし
ている。
と、この集電板の厚み範囲内で集電板の集電面と
平行に延びるように設けられた電流取出し板とか
らなる電流取出し端子を組込んだことを特徴とし
ている。
上記構成であると、電流取出し端子の電流取出
し板は、集電板の厚み範囲内で、かつ積層体の積
層方向と直交する方向に延出していることにな
る。したがつて、従来の燃料電池のように締付け
用の絶縁板やその外側に配置される断熱材に電流
取出し板を貫通させるための孔を設ける必要はな
く、この結果、断熱材としてセラミツク材の使用
を可能化できるばかりか、製作の容易化を実現す
ることができる。また、電流取出し板を、集電板
の厚みの範囲内に位置させているので、集電板を
介しての積層体締付特性に悪影響を与えるような
こともなく、また、マニホールドの圧接装着にも
悪影響を与えることがなく、結局、他に悪影響を
与えずに製作の容易化を実現できる。
し板は、集電板の厚み範囲内で、かつ積層体の積
層方向と直交する方向に延出していることにな
る。したがつて、従来の燃料電池のように締付け
用の絶縁板やその外側に配置される断熱材に電流
取出し板を貫通させるための孔を設ける必要はな
く、この結果、断熱材としてセラミツク材の使用
を可能化できるばかりか、製作の容易化を実現す
ることができる。また、電流取出し板を、集電板
の厚みの範囲内に位置させているので、集電板を
介しての積層体締付特性に悪影響を与えるような
こともなく、また、マニホールドの圧接装着にも
悪影響を与えることがなく、結局、他に悪影響を
与えずに製作の容易化を実現できる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。
明する。
第４図は本発明の一実施例に係る溶融炭酸塩型
燃料電池の要部だけを示すもので第３図と同一部
分は同一符号で示してある。したがつて、重複す
る部分の説明は省略する。
燃料電池の要部だけを示すもので第３図と同一部
分は同一符号で示してある。したがつて、重複す
る部分の説明は省略する。
この実施例に係る燃料電池が従来のものと異な
る点は、積層体Ｘの両端面に圧接接続される電流
取出し端子２１ａ，２１ｂにある。すなわち、電
流取出し端子２１ａ，２１ｂは第５図に示すよう
に良導電材で積層体Ｘの端面の縦横寸法と等しい
縦横寸法に形成された集電板３１と、この集電板
３１の積層体Ｘ側に位置する面とは反対側に位置
する面に設けられた溝３２と、良導電材で溝３２
の深さと等しい厚みで、かつ溝３２の幅と等しい
幅に形成され、一部分が上記溝３２を埋める関係
に集電板３１に皿ビス３３あるいは溶接等によつ
て固定され、残りの部分が上記溝３２からこの溝
３２の延長上に突出して設けられた電流取出し板
３４と、この電流取出し板３４および集電板３１
の積層体Ｘ側に位置する面とは反対側に位置する
面上に、たとえばプラズマスプレー法によつて厚
さ300μｍ程度に形成された酸化アルミニウムの
絶縁層３５とで構成されている。
る点は、積層体Ｘの両端面に圧接接続される電流
取出し端子２１ａ，２１ｂにある。すなわち、電
流取出し端子２１ａ，２１ｂは第５図に示すよう
に良導電材で積層体Ｘの端面の縦横寸法と等しい
縦横寸法に形成された集電板３１と、この集電板
３１の積層体Ｘ側に位置する面とは反対側に位置
する面に設けられた溝３２と、良導電材で溝３２
の深さと等しい厚みで、かつ溝３２の幅と等しい
幅に形成され、一部分が上記溝３２を埋める関係
に集電板３１に皿ビス３３あるいは溶接等によつ
て固定され、残りの部分が上記溝３２からこの溝
３２の延長上に突出して設けられた電流取出し板
３４と、この電流取出し板３４および集電板３１
の積層体Ｘ側に位置する面とは反対側に位置する
面上に、たとえばプラズマスプレー法によつて厚
さ300μｍ程度に形成された酸化アルミニウムの
絶縁層３５とで構成されている。
このような構成であると、電流取出し板３４
は、集電板３１の厚みの範囲内において積層体Ｘ
の積層方向と直交する方向に延出していることに
なるので、絶縁材１２ａ，１２ｂや断熱材１４に
電流取出し板３４を導くための孔などを設ける必
要性をなくすことができる。また、上記構成であ
ると電流取出し端子２１ａ，２１ｂの絶縁材１２
ａ，１２ｂに接触する面を平坦化でき、しかも上
記面の各部を一様に絶縁材１２ａ，１２ｂに接触
させることができる。したがつて、絶縁性ボルト
１３を使用しての締付特性も向上させることがで
きる。また、集電板３１の厚み範囲で、かつ溝３
２の形成されていない部分の端面でマニホールド
のガスシールを行なうことができるので、上記構
成によつてガスシール構成に変更を与えるような
こともなく、結局前述した効果が得られる。
は、集電板３１の厚みの範囲内において積層体Ｘ
の積層方向と直交する方向に延出していることに
なるので、絶縁材１２ａ，１２ｂや断熱材１４に
電流取出し板３４を導くための孔などを設ける必
要性をなくすことができる。また、上記構成であ
ると電流取出し端子２１ａ，２１ｂの絶縁材１２
ａ，１２ｂに接触する面を平坦化でき、しかも上
記面の各部を一様に絶縁材１２ａ，１２ｂに接触
させることができる。したがつて、絶縁性ボルト
１３を使用しての締付特性も向上させることがで
きる。また、集電板３１の厚み範囲で、かつ溝３
２の形成されていない部分の端面でマニホールド
のガスシールを行なうことができるので、上記構
成によつてガスシール構成に変更を与えるような
こともなく、結局前述した効果が得られる。
なお、電流取出し端子は、単に導電性の点に限
らず耐食性の点も備えていなければならないこと
は勿論である。
らず耐食性の点も備えていなければならないこと
は勿論である。
第１図は溶融炭酸塩型燃料電池の主要部分解斜
視図、第２図は同主要部の局部的側面図、第３図
は同電池の要部縦断面図、第４図は本発明の一実
施例に係る溶融炭酸塩型燃料電池の要部縦断面
図、第５図は同要部を構成する一要素である電流
取出し端子の斜視図である。 Ｘ……積層体、２１ａ，２１ｂ……電流取出し
端子、３１……集電板、３２……溝、３４……電
流取出し板、３５……絶縁層。
視図、第２図は同主要部の局部的側面図、第３図
は同電池の要部縦断面図、第４図は本発明の一実
施例に係る溶融炭酸塩型燃料電池の要部縦断面
図、第５図は同要部を構成する一要素である電流
取出し端子の斜視図である。 Ｘ……積層体、２１ａ，２１ｂ……電流取出し
端子、３１……集電板、３２……溝、３４……電
流取出し板、３５……絶縁層。
Claims (1)
- １ 一対のガス拡散極間に炭酸塩電解質層を介在
させてなる複数の単位燃料電池を、これら単位燃
料電池相互間に、両面に燃料ガス通路および酸化
剤ガス通路を有した双極性隔離板を介在させて積
層した積層体と、この積層体の両端面に電気的に
接続された一対の電流取出し端子とを備えてなる
溶融炭酸塩型燃料電池において、前記各電流取出
し端子は、前記積層体の端面に圧接して設けられ
る良導電材製の集電板と、この集電板の前記積層
体側に位置する面とは反対側に位置する面に設け
られた溝と、この溝の深さと等しい厚みで、かつ
上記溝の幅と等しい幅に形成され、一部分が上記
溝を埋める関係に前記集電板に固定されるととも
に残りの部分が上記溝からこの溝の延長上に突出
して設けられた電流取出し板と、この電流取出し
板および前記集電板の前記積層体側に位置する面
とは反対側に位置する面上に設けられた電気絶縁
層とで構成されてなる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 |
|---|---|---|---|
| JP57206215A JPS5998473A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206215A JPS5998473A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5998473A JPS5998473A (ja) | 1984-06-06 |
| JPH0151027B2 true JPH0151027B2 (ja) | 1989-11-01 |
Family
ID=16519668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57206215A Granted JPS5998473A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5998473A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6001502A (en) * | 1997-06-27 | 1999-12-14 | Plug Power, L.L.C. | Current conducting end plate of fuel cell assembly |
| EP0981175B1 (en) * | 1998-08-20 | 2012-05-02 | Panasonic Corporation | Polymer electrolyte fuel cell stack |
| JP4781516B2 (ja) * | 1999-11-30 | 2011-09-28 | 三菱電機株式会社 | 燃料電池とその燃料電池を用いた電源 |
| JP2005276670A (ja) | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Toyota Motor Corp | 燃料電池スタック |
| JP6297199B1 (ja) * | 2017-01-12 | 2018-03-20 | 日本碍子株式会社 | 端部集電部材、及びセルスタック装置 |
| JP6309151B1 (ja) * | 2017-01-12 | 2018-04-11 | 日本碍子株式会社 | 端部集電部材、及びセルスタック装置 |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP57206215A patent/JPS5998473A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5998473A (ja) | 1984-06-06 |
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