JPH02186564A - 溶融炭酸塩燃料電池 - Google Patents
溶融炭酸塩燃料電池Info
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- JPH02186564A JPH02186564A JP1005411A JP541189A JPH02186564A JP H02186564 A JPH02186564 A JP H02186564A JP 1005411 A JP1005411 A JP 1005411A JP 541189 A JP541189 A JP 541189A JP H02186564 A JPH02186564 A JP H02186564A
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- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 8
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- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims abstract description 49
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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
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
-
- 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
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- Fuel Cell (AREA)
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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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は間接式内部改質方式の溶融炭酸塩燃料電池に関
するものである。
するものである。
（ロ）従来の技術
溶融炭酸塩燃料電池の内部改質方式には、直接式と間接
式があり、前者はアノード極ガス空間に改質触媒が保持
されているため構成が簡単となるが、触媒が溶融炭酸塩
によって被毒されやすく安定性に劣り、後者は電池スタ
ック中に改質反応器を介在させて改質触媒とアノード極
とを隔離しているので直接式の欠点が解消されると共に
、改質反応器が電池反応熱を除去する冷却板として働く
という利点がある。
式があり、前者はアノード極ガス空間に改質触媒が保持
されているため構成が簡単となるが、触媒が溶融炭酸塩
によって被毒されやすく安定性に劣り、後者は電池スタ
ック中に改質反応器を介在させて改質触媒とアノード極
とを隔離しているので直接式の欠点が解消されると共に
、改質反応器が電池反応熱を除去する冷却板として働く
という利点がある。
この間接式について種々提案されているが、改質器の構
成が複雑で、しかも生成改質ガスのアノード極への分配
性に難点があり、今後電池寸法の大型化・高積層化する
に伴い一層大きな問題となり構成改良の必要性が生じて
いた。
成が複雑で、しかも生成改質ガスのアノード極への分配
性に難点があり、今後電池寸法の大型化・高積層化する
に伴い一層大きな問題となり構成改良の必要性が生じて
いた。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明は前記問題点に鑑み特性の良好な間接式内部改質
方式の電池を提供するものである。
方式の電池を提供するものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明は電解質板の両面にアノード極・カソード極を夫
々配置してなるセルと、前記各極背面にアノードガス室
・カソードガス室を形成するガス分離板とを交互に多数
積重すると共に、数セル毎に改質反応器を介在せしめて
電池スタックを構成し、前記スタックの対向周面に改質
ガスの分配マニホルドとアノード排ガスマニホルドを夫
々取イ」けてなる溶融炭酸塩燃料電池であって、前記改
質反応器の内部は中間案内壁により構成されたＵ字状通
路に改質触媒を充填すると共に前記通路の一半閉鎖部コ
ーナーに原料ガスの導入管を、他半開放部に改質ガスの
導出口を夫々形成し、前記電池スタックへの組込みに際
し、互に上下関係にある各改質反応器を、前記分配マニ
ホルドに面する前記導出口が互に左右対象となるよう配
置せしめたものである。
々配置してなるセルと、前記各極背面にアノードガス室
・カソードガス室を形成するガス分離板とを交互に多数
積重すると共に、数セル毎に改質反応器を介在せしめて
電池スタックを構成し、前記スタックの対向周面に改質
ガスの分配マニホルドとアノード排ガスマニホルドを夫
々取イ」けてなる溶融炭酸塩燃料電池であって、前記改
質反応器の内部は中間案内壁により構成されたＵ字状通
路に改質触媒を充填すると共に前記通路の一半閉鎖部コ
ーナーに原料ガスの導入管を、他半開放部に改質ガスの
導出口を夫々形成し、前記電池スタックへの組込みに際
し、互に上下関係にある各改質反応器を、前記分配マニ
ホルドに面する前記導出口が互に左右対象となるよう配
置せしめたものである。
（ホ）作用
本発明では改質反応器内の改質触媒がＵ字状通路に充填
されてこの通路の一半閉鎖部コーナーに原料ガスの導入
管を、他半開放部に改質ガスの導出口を形成しているの
で、改質部分の構成に曲線部分が少く差圧の発生をおさ
えて均一な改質反応が行はれる。又電池スタックに組込
まれた各改質反応器の導出口が交互に左右対象的に配置
されているので、複雑な改質ガス分配機構を付加するこ
となくスタック全面に亘るセルへのガス分配性を改善す
ることができる。
されてこの通路の一半閉鎖部コーナーに原料ガスの導入
管を、他半開放部に改質ガスの導出口を形成しているの
で、改質部分の構成に曲線部分が少く差圧の発生をおさ
えて均一な改質反応が行はれる。又電池スタックに組込
まれた各改質反応器の導出口が交互に左右対象的に配置
されているので、複雑な改質ガス分配機構を付加するこ
となくスタック全面に亘るセルへのガス分配性を改善す
ることができる。
（へ）実施例
第１図は本発明電池の平面図、第２図は同」二電池スタ
ック正面図、第３図は本発明による改質反応器の横断平
面図、第４図は同」二の正面図である。
ック正面図、第３図は本発明による改質反応器の横断平
面図、第４図は同」二の正面図である。
電池スタック（１）は、電解質板（２）の両面に夫々ア
ノード極（３）・カソード極（見えない）を配置してな
るセル（４）と前記各極背面にアノードガス室（３′）
・カソードガス室（見えなし旬を形成するガス分離板（
５）とを交互に多数積重すると共に数セル毎に改質反応
器（６０）を介在させ、上下端板（７）（７）間で締付
けて構成される。
ノード極（３）・カソード極（見えない）を配置してな
るセル（４）と前記各極背面にアノードガス室（３′）
・カソードガス室（見えなし旬を形成するガス分離板（
５）とを交互に多数積重すると共に数セル毎に改質反応
器（６０）を介在させ、上下端板（７）（７）間で締付
けて構成される。
この電池スタックには一対向周面に改質ガスの分配マニ
ホルド（８）とアノード排ガスマニホルド（９）を、又
他対向周面にカソードガスの入口及び出口釜マニホルド
（１０）及び（１１）が取付られる。
ホルド（８）とアノード排ガスマニホルド（９）を、又
他対向周面にカソードガスの入口及び出口釜マニホルド
（１０）及び（１１）が取付られる。
改質反応器（６０）は中間案内壁（６１）によって形成
されたＵ字状通路に改質触媒（６２）を充填し、−半閉
鎖部コーナーに原料ガス（Ａ）例えば天然ガスとスチー
ムの混合ガスの導入管（６３）を、又他半開放部に改質
ガスの導出口（６４）を有する。導入管（６３）及び導
出口（６４）の近傍には夫々ニッケル繊維のフェルト（
６５）（６５’）を設けると共に導出口（６４）には更
にコルゲート板（６６）を固定している。
されたＵ字状通路に改質触媒（６２）を充填し、−半閉
鎖部コーナーに原料ガス（Ａ）例えば天然ガスとスチー
ムの混合ガスの導入管（６３）を、又他半開放部に改質
ガスの導出口（６４）を有する。導入管（６３）及び導
出口（６４）の近傍には夫々ニッケル繊維のフェルト（
６５）（６５’）を設けると共に導出口（６４）には更
にコルゲート板（６６）を固定している。
このような改質反応器（６０）は電池スタック（１）へ
の組込みに際し、互に上下関係にある反応器の導出口（
６４）が互に左右対象となるよう配置される。云いかえ
れば上下に配置される改質反応器（６０）が１つおきに
反転して組込まれる。その結果原料ガス（Ａ）の導入管
（６３）は左右コーナーに交互に突出することになるが
、配管を用いて分岐供給するようにすればよい。
の組込みに際し、互に上下関係にある反応器の導出口（
６４）が互に左右対象となるよう配置される。云いかえ
れば上下に配置される改質反応器（６０）が１つおきに
反転して組込まれる。その結果原料ガス（Ａ）の導入管
（６３）は左右コーナーに交互に突出することになるが
、配管を用いて分岐供給するようにすればよい。
改質反応器（６０）は第４図に示すよう厚みの大きいガ
ス分離板（５０）の内部空間を利用して形成すれば、別
個にガス分離板を用いる必要がない。図で（３′）がア
ノードガス空間、（４゛）がカソードガス空間を構成す
る。
ス分離板（５０）の内部空間を利用して形成すれば、別
個にガス分離板を用いる必要がない。図で（３′）がア
ノードガス空間、（４゛）がカソードガス空間を構成す
る。
次に本発明の詳細な説明する。
各改質反応器（６０）に導入管（６３）より供給された
原料ガス（Ａ）は通路入口のフェルト（６５）で均一に
拡散して改質触媒（６２）に送られ電池反応熱（温度約
６５０℃）で水素を主とするガスに改質される。この改
質ガス（Ｂ）はフェル）（６５’）及びコルゲート板（
６６）を経て導出口（６４）より分配マニホルド（８）
内に送り出される。この場合上下関係にある各改質反応
器（６０）の導出口（６４）が左右対象的に設けられて
いるので、改質ガス（Ｂ）は分配マニホルド（８）内面
で反転し、アノードガスとしてスタック（１）の各アノ
ード極（３）に均一に配分される。このアノードガスは
各カソード極に供給されるカソードガスと反応して電力
を発生し、反応済のアノードガスは排アノードガスマニ
ホルド（９）を介して系外に排出される。
原料ガス（Ａ）は通路入口のフェルト（６５）で均一に
拡散して改質触媒（６２）に送られ電池反応熱（温度約
６５０℃）で水素を主とするガスに改質される。この改
質ガス（Ｂ）はフェル）（６５’）及びコルゲート板（
６６）を経て導出口（６４）より分配マニホルド（８）
内に送り出される。この場合上下関係にある各改質反応
器（６０）の導出口（６４）が左右対象的に設けられて
いるので、改質ガス（Ｂ）は分配マニホルド（８）内面
で反転し、アノードガスとしてスタック（１）の各アノ
ード極（３）に均一に配分される。このアノードガスは
各カソード極に供給されるカソードガスと反応して電力
を発生し、反応済のアノードガスは排アノードガスマニ
ホルド（９）を介して系外に排出される。
（１・）発明の効果
本発明によれば、改質反応器内の改質触媒がＵ字状通路
に充填されてこの通路の一半閉鎖部コーナーに原料ガス
の導入管を、他半開放部に改質ガスの導出口を形成して
いるので、改質部分の構成が簡単で曲線部が少く差圧の
発生をおさえて均一な改質反応が行はれる。特に電池ス
タックに組込まれた各改質反応器の導出口が交互に左右
対象的に配置されるので、複数な改質ガス分配機構を付
加することなくスタンク全面に亘るアノード極への改質
ガス分配性が改善されると共に、電池スタックの組立特
上下に配置される改質反応器を１つおきに反転するだけ
で導出口を左右対象とすることができるという特長があ
る。
に充填されてこの通路の一半閉鎖部コーナーに原料ガス
の導入管を、他半開放部に改質ガスの導出口を形成して
いるので、改質部分の構成が簡単で曲線部が少く差圧の
発生をおさえて均一な改質反応が行はれる。特に電池ス
タックに組込まれた各改質反応器の導出口が交互に左右
対象的に配置されるので、複数な改質ガス分配機構を付
加することなくスタンク全面に亘るアノード極への改質
ガス分配性が改善されると共に、電池スタックの組立特
上下に配置される改質反応器を１つおきに反転するだけ
で導出口を左右対象とすることができるという特長があ
る。
このように本発明は積重セル数の多い間接式内部改質方
式の溶融炭酸塩燃料電池の特性向上に資するものである
。
式の溶融炭酸塩燃料電池の特性向上に資するものである
。
第１図は本発明溶融炭酸塩燃料電池の平面図、第２図は
同上電池スタックの部分的正面図、第３図は本発明によ
る改質反応器の横断平面図、第１図は同上の正面図であ
る。 １：電池スタック、４°セル、５．ガス分離板、６０：
改質反応器、６２：改質触媒、６３：原料ガス導入管、
６４°改質ガス導出口、６５゜６５“ °フェル）・、
６６：コルゲート板、８：改質ガス分配マニホルド、９
ニアノード排ガスマニホルド、５０．改質器を内設した
ガス分離板、Ａ原料ガス、Ｂ：改質ガス
同上電池スタックの部分的正面図、第３図は本発明によ
る改質反応器の横断平面図、第１図は同上の正面図であ
る。 １：電池スタック、４°セル、５．ガス分離板、６０：
改質反応器、６２：改質触媒、６３：原料ガス導入管、
６４°改質ガス導出口、６５゜６５“ °フェル）・、
６６：コルゲート板、８：改質ガス分配マニホルド、９
ニアノード排ガスマニホルド、５０．改質器を内設した
ガス分離板、Ａ原料ガス、Ｂ：改質ガス
Claims (1)
- （１）電解質板の両面にアノード極・カソード極を夫々
配置してなるセルと、前記各極背面にアノードガス室、
カソードガス室を形成するガス分離板とを交互に多数積
重すると共に数セル毎に改質反応器を介在せしめて電池
スタックを構成し、前記スタックの対向周面に改質ガス
の分配マニホルドとアノード排ガスマニホルドを夫々取
付けてなる溶融炭酸塩燃料電池であって、前記改質反応
器の内部は中間案内壁により構成されるＵ字状通路内に
改質触媒を充填すると共に、前記通路の一半閉鎖部コー
ナーに原料ガスの導入管を、他半開放部に改質ガスの導
出口を夫々形成し、電池スタックへの組込みに際し、互
に上下関係にある各改質反応器を前記分配マニホルドに
面する前記導出口が左右対象となるよう配置せしめたこ
とを特徴とする溶融炭酸塩燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005411A JPH02186564A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005411A JPH02186564A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02186564A true JPH02186564A (ja) | 1990-07-20 |
Family
ID=11610405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1005411A Pending JPH02186564A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02186564A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0589896A (ja) * | 1991-01-30 | 1993-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池装置及びこの燃料電池装置に用いられる結合部品 |
| US5470670A (en) * | 1993-03-01 | 1995-11-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cell |
| JP2005327554A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Mitsubishi Materials Corp | 固体酸化物形燃料電池 |
-
1989
- 1989-01-12 JP JP1005411A patent/JPH02186564A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0589896A (ja) * | 1991-01-30 | 1993-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池装置及びこの燃料電池装置に用いられる結合部品 |
| US5470670A (en) * | 1993-03-01 | 1995-11-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cell |
| JP2005327554A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Mitsubishi Materials Corp | 固体酸化物形燃料電池 |
| JP4706191B2 (ja) * | 2004-05-13 | 2011-06-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 固体酸化物形燃料電池 |
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