JPH02207455A - 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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- JPH02207455A JPH02207455A JP1028061A JP2806189A JPH02207455A JP H02207455 A JPH02207455 A JP H02207455A JP 1028061 A JP1028061 A JP 1028061A JP 2806189 A JP2806189 A JP 2806189A JP H02207455 A JPH02207455 A JP H02207455A
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8605—Porous electrodes
- H01M4/8621—Porous electrodes containing only metallic or ceramic material, e.g. made by sintering or sputtering
-
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
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- H01M2300/00—Electrolytes
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- 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
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- Chemical & Material Sciences (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
本発明は溶融炭酸塩燃料電池に関する。
（ロ）従来の技術
溶融炭酸塩燃料電池の基本構成は第１図の単セル模式図
に示すよう、溶融炭酸塩を含有するセラミックス電解質
板（１）の両面に正・負各電極（２）（３）を夫々配置
し、各種（２）（３）の背面には夫々集電板（４）及び
波状ガス通路板（５）を介してガス分離板（６）で締付
けられる。この場合各ガス分離板（６）が電解質板（１
）の周辺部に圧接してウェットシール部（７）を構成す
る。
に示すよう、溶融炭酸塩を含有するセラミックス電解質
板（１）の両面に正・負各電極（２）（３）を夫々配置
し、各種（２）（３）の背面には夫々集電板（４）及び
波状ガス通路板（５）を介してガス分離板（６）で締付
けられる。この場合各ガス分離板（６）が電解質板（１
）の周辺部に圧接してウェットシール部（７）を構成す
る。
電池発電時には天然ガス、ナフサなどの炭化水素燃料を
スチーム改質した水素含有ガスを燃料ガスとして負極（
３）に、また空気と炭酸ガスの混合ガスを正極（２）に
夫々供給し、作動温度６５０℃前後で電気化学反応を行
はせる。
スチーム改質した水素含有ガスを燃料ガスとして負極（
３）に、また空気と炭酸ガスの混合ガスを正極（２）に
夫々供給し、作動温度６５０℃前後で電気化学反応を行
はせる。
正・負極（２）（３）はいづれもニッケルを主体とする
粉末の多孔質焼結板（孔性度約５０〜６０％）からなり
、厚みが０．６〜１．５Ｍ程度と薄く、電池作動時６５
０℃の高温下で２〜４ｋｇ／ｃｔｎ”の圧力（面圧）下
におかれるため電極の変形・収縮など強度的に問題があ
った。
粉末の多孔質焼結板（孔性度約５０〜６０％）からなり
、厚みが０．６〜１．５Ｍ程度と薄く、電池作動時６５
０℃の高温下で２〜４ｋｇ／ｃｔｎ”の圧力（面圧）下
におかれるため電極の変形・収縮など強度的に問題があ
った。
従来より電極に機械的強度を持たせるため種々の方法が
提案されている。例えば電極内部に金属メツシュを補強
材として組込む方法は、補強材が電極厚み方向に偏在し
ているため電極の変形に対して余り効果がない。また補
強体として金属波板を用いこの厚み方向の半分に電極部
を、残り半分にガス流通部を構成する方法（特開昭６ｌ
−２４１５８）も見られるが、この波板への押圧力によ
り電極材料がガス流通部へ脱落するおそれがあり、電極
の補強材として有効に働かないと共に電極部に均一な締
付圧がか・りにくいため電極・電解質板間の良好な接触
状態を維持し難い。
提案されている。例えば電極内部に金属メツシュを補強
材として組込む方法は、補強材が電極厚み方向に偏在し
ているため電極の変形に対して余り効果がない。また補
強体として金属波板を用いこの厚み方向の半分に電極部
を、残り半分にガス流通部を構成する方法（特開昭６ｌ
−２４１５８）も見られるが、この波板への押圧力によ
り電極材料がガス流通部へ脱落するおそれがあり、電極
の補強材として有効に働かないと共に電極部に均一な締
付圧がか・りにくいため電極・電解質板間の良好な接触
状態を維持し難い。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明は電極の締付圧に対する機械的強度を向上すると
共に電極と波状ガス通路板との間の集電板を用いること
なく良好な接触状態の維持を図るものである。
共に電極と波状ガス通路板との間の集電板を用いること
なく良好な接触状態の維持を図るものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明は電解質板を介して対向する正・負多孔質電極の
各背面にガス分離板により各ガス空間を形成してなる溶
融炭酸塩燃料電池において、前記電極に補強体として電
極厚にほり等しい厚みを有する有孔成型板例えば波状有
孔板もしくはラス板を埋設し、前記ガス空間に面する電
極面に前記有孔成型板を露出させ、前記ガス分離板と前
記電極面との間に配置した波状ガス通路板を前記有孔成
型板の前記露出部に接触せしめたものである。又補強体
が波状有孔板である場合、この波状有孔板と前記波状ガ
ス通路板とはその波方向が互に交錯するよう配置したも
のである。
各背面にガス分離板により各ガス空間を形成してなる溶
融炭酸塩燃料電池において、前記電極に補強体として電
極厚にほり等しい厚みを有する有孔成型板例えば波状有
孔板もしくはラス板を埋設し、前記ガス空間に面する電
極面に前記有孔成型板を露出させ、前記ガス分離板と前
記電極面との間に配置した波状ガス通路板を前記有孔成
型板の前記露出部に接触せしめたものである。又補強体
が波状有孔板である場合、この波状有孔板と前記波状ガ
ス通路板とはその波方向が互に交錯するよう配置したも
のである。
（ホ）作用
本発明では！極に埋設した補強体が電極厚にほり等しい
厚みの有孔成型板であるから、電極の厚み方向にか・る
応力に対抗して厚み減少を防止すると共にガス空間に面
する電極面に露出した有孔成型板が波状ガス通路板と直
接接触し集電板を用いた従来方式に比し接触抵抗を低減
することができる。又補強体が波状有孔板の場合、波状
ガス通路板とその波方向を交錯させれば、両者の波状突
部が互いに交錯状態で支持且接触するので、電極の厚み
方向に対する強度を補強すると共に電気的接触を確実と
する。
厚みの有孔成型板であるから、電極の厚み方向にか・る
応力に対抗して厚み減少を防止すると共にガス空間に面
する電極面に露出した有孔成型板が波状ガス通路板と直
接接触し集電板を用いた従来方式に比し接触抵抗を低減
することができる。又補強体が波状有孔板の場合、波状
ガス通路板とその波方向を交錯させれば、両者の波状突
部が互いに交錯状態で支持且接触するので、電極の厚み
方向に対する強度を補強すると共に電気的接触を確実と
する。
（へ）実施例
以下本発明の実施例について説明するが、該当部分は従
来の第１図と同一記号を付した。
来の第１図と同一記号を付した。
第２図は本発明電池の単セルを模式的に示す断面図、第
３図は同上の要部分解斜面図であり、各電１（２）（３
）の金属補強体として電極厚とは？等しい厚みの有孔成
型板例えば従来のガス通路板（５）に用いられているよ
うな波状有孔板（８）を用いる。
３図は同上の要部分解斜面図であり、各電１（２）（３
）の金属補強体として電極厚とは？等しい厚みの有孔成
型板例えば従来のガス通路板（５）に用いられているよ
うな波状有孔板（８）を用いる。
この波状有孔板（８）の両面にニッケル粉末とメチルセ
ルローズなどの結着剤を用いて調整したスラリーを塗着
し、乾燥後７００〜１０００℃の温度で焼結を行い、波
状有孔板の突部がその一平面に露出（８）’している状
態の電極（２）（３）を得る。これら電極（２）（３’
Ｉで電解質板（１）を挟持するが、その際各波状成型板
（８）の露出面がガス空間に面するよう配置し、この電
極面とガス分離板（６）との間に波状ガス通路板（５）
を介在させる。
ルローズなどの結着剤を用いて調整したスラリーを塗着
し、乾燥後７００〜１０００℃の温度で焼結を行い、波
状有孔板の突部がその一平面に露出（８）’している状
態の電極（２）（３）を得る。これら電極（２）（３’
Ｉで電解質板（１）を挟持するが、その際各波状成型板
（８）の露出面がガス空間に面するよう配置し、この電
極面とガス分離板（６）との間に波状ガス通路板（５）
を介在させる。
この各ガス通路板（５）は、電極内の波状成型板（８）
の波方向と交錯するよう配置し電池に組込まれる。
の波方向と交錯するよう配置し電池に組込まれる。
かくて各電極（２）（３）の補強体露出部と各波状ガス
通路板（５）の突部とが直交状態で電気的に接触し、各
通路板（５）から各電極に加はる面圧は骨格となる波状
成型板（８）で支持される。
通路板（５）の突部とが直交状態で電気的に接触し、各
通路板（５）から各電極に加はる面圧は骨格となる波状
成型板（８）で支持される。
上記実施例は電極補強体として波状有孔板を用いた場合
について説明したが、電極厚にほり等しい厚みのラス板
（エクスパンドメタル）を同様に用いることができる。
について説明したが、電極厚にほり等しい厚みのラス板
（エクスパンドメタル）を同様に用いることができる。
この際ラス板のエキスバンド方向と波状ガス通路板（５
）の波方向とが互いに交錯するよう組込むことが好まし
い。
）の波方向とが互いに交錯するよう組込むことが好まし
い。
（ト）発明の効果
上述の如く本発明によれば、多孔質焼結体からなる電極
の補強体として、電極厚には７等しい厚さの波状有孔板
もしくはラス板の如き有孔成型板を用いたので、これが
電極の骨格となって電極厚み方向にか）る締付圧に対す
る機械的強度を向上すると共に、ガス空間に面する電極
面に露出しな有孔成型板が波状ガス通路板と直接接触す
るので、従来の集電板を用いることなく、接触抵抗を低
減することができる。
の補強体として、電極厚には７等しい厚さの波状有孔板
もしくはラス板の如き有孔成型板を用いたので、これが
電極の骨格となって電極厚み方向にか）る締付圧に対す
る機械的強度を向上すると共に、ガス空間に面する電極
面に露出しな有孔成型板が波状ガス通路板と直接接触す
るので、従来の集電板を用いることなく、接触抵抗を低
減することができる。
又補強体が波状成型板の場合、波状ガス通路板とその波
方向が交錯するよう配置すれば、両者の波状突部が互に
交錯状態で接触・支持されるので、電気的接触を確実に
すると共に電極厚み方向に対する強度を一層強化するこ
とができる。
方向が交錯するよう配置すれば、両者の波状突部が互に
交錯状態で接触・支持されるので、電気的接触を確実に
すると共に電極厚み方向に対する強度を一層強化するこ
とができる。
第１図は従来電池の単セルを模式的に示す断面図、第２
図は本発明電池の単セルを模式的に示す断面図、第３図
は同上単セルの要部分解斜面図である。 １：電解質板、２．３：正負多孔質電極、５：波状ガス
通路板、６；ガス分離板、８；波状成型板（補強板）、
８° ：露出部
図は本発明電池の単セルを模式的に示す断面図、第３図
は同上単セルの要部分解斜面図である。 １：電解質板、２．３：正負多孔質電極、５：波状ガス
通路板、６；ガス分離板、８；波状成型板（補強板）、
８° ：露出部
Claims (3)
- （１）電解質板を介して対向する正・負多孔質電極の各
背面にガス分離板により各ガス空間を形成してなる溶融
炭酸塩燃料電池において、前記多孔質電極に補強体とし
て電極厚とほゞ等しい厚みを有する有孔成型板を埋設し
、前記ガス空間に面する電極面に前記有孔成型板を露出
させ、前記ガス分離板と前記電極面との間に配置した波
状ガス通路板を前記有孔成型板の露出部に接触せしめた
ことを特徴とする溶融炭酸塩燃料電池。 - （２）前記有孔成型板は波状有孔板もしくはラス板から
なることを特徴とする請求項１記載の溶融炭酸塩燃料電
池。 - （３）前記補強体としての波状有孔板と前記波状ガス通
路板とはその波方向が互に交錯するよう配置されている
ことを特徴とする請求項２記載の溶融炭酸塩燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028061A JPH02207455A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028061A JPH02207455A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207455A true JPH02207455A (ja) | 1990-08-17 |
Family
ID=12238246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1028061A Pending JPH02207455A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02207455A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007113114A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-05-10 | General Electric Co <Ge> | 電気化学電池構造及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP1028061A patent/JPH02207455A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007113114A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-05-10 | General Electric Co <Ge> | 電気化学電池構造及びその製造方法 |
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