JPH02220364A - 溶融炭酸塩型燃料電池積層体 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池積層体Info
- Publication number
- JPH02220364A JPH02220364A JP1042097A JP4209789A JPH02220364A JP H02220364 A JPH02220364 A JP H02220364A JP 1042097 A JP1042097 A JP 1042097A JP 4209789 A JP4209789 A JP 4209789A JP H02220364 A JPH02220364 A JP H02220364A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- electrolyte
- gas
- fuel cell
- laminate
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003475 lamination Methods 0.000 title abstract 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
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〕
この発明は、燃料電池、特にその出力電圧を長期間安定
に維持できる燃Ｐ＋電池積層体に関するものである 〔従来の技術〕 燃料電池として、溶融炭酸塩型燃料電池を例にとり、以
下説明する。
に維持できる燃Ｐ＋電池積層体に関するものである 〔従来の技術〕 燃料電池として、溶融炭酸塩型燃料電池を例にとり、以
下説明する。
第４図は、−ｊえば刊行物「三菱電機枝根（Ｖｏｌ。
５８、ｌｉ ９，１９８４）Ｊなどに記載されている燃
料電池単電池を積層した従来の積層体を一部切断し九斜
視図である。図において％１＋ｕ 、 ０２１ ｕ ｈ
ｔ層層端端部位置する負極端板及び正極端板、０３）は
電気化学反応を起こす単電池０４と導電性を有しガス不
透過な分離板ｌｌωとを交互に積層した積層体である。
料電池単電池を積層した従来の積層体を一部切断し九斜
視図である。図において％１＋ｕ 、 ０２１ ｕ ｈ
ｔ層層端端部位置する負極端板及び正極端板、０３）は
電気化学反応を起こす単電池０４と導電性を有しガス不
透過な分離板ｌｌωとを交互に積層した積層体である。
ここで、単電池−は、隔置された一対の電極部と、この
電極部間に挾まれた電解質層とから成っている。（ｔｅ
ａ）、（ｔａｂ）は積層体各層の両電極邪に反応ガス流
体を供給する供給部（マニホールド）である。（Ｉ７１
は負極端板Ｕυに設けられた負極電流端子、賭に正極端
板Ｕ力に設けられた正極電流端子である。
電極部間に挾まれた電解質層とから成っている。（ｔｅ
ａ）、（ｔａｂ）は積層体各層の両電極邪に反応ガス流
体を供給する供給部（マニホールド）である。（Ｉ７１
は負極端板Ｕυに設けられた負極電流端子、賭に正極端
板Ｕ力に設けられた正極電流端子である。
次に、動作について説明する。燃Ｐ＋を池積層体（１３
Ｉにマニホールド（１６ａ）、（１６ｂ）より反応ガス
流体を供給すると各々の単電池で電気化学反応を起こし
、負極端板ｕ１Ｊと正極端板（１２Ｊの間に電圧を発生
する。ここで、負極電流端子同と正極電流端子賭に適当
な負荷を接続すると、電気化学反応時に生成される電子
、丁なわち′１！気エネルギーケ取り出すことができる
。
Ｉにマニホールド（１６ａ）、（１６ｂ）より反応ガス
流体を供給すると各々の単電池で電気化学反応を起こし
、負極端板ｕ１Ｊと正極端板（１２Ｊの間に電圧を発生
する。ここで、負極電流端子同と正極電流端子賭に適当
な負荷を接続すると、電気化学反応時に生成される電子
、丁なわち′１！気エネルギーケ取り出すことができる
。
このとき、電解質層内の炭酸塩中にプラスに帯電したア
ルカリ金属イオンは、１１位勾配によってマニホールド
内を正極側から負極側へ移動する。
ルカリ金属イオンは、１１位勾配によってマニホールド
内を正極側から負極側へ移動する。
このような現象は、例えば刊行物Ｗ Ｆｕｅｌ Ｃｅ１
１５ｍ１ｎａｒ Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｂ日ｔｒａｃ
ｔ８ （ｐ、２１１，０ｃｔｏｂｅｒ。
１５ｍ１ｎａｒ Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｂ日ｔｒａｃ
ｔ８ （ｐ、２１１，０ｃｔｏｂｅｒ。
＋９８１１ ）Ｊにも記載されている。この電解質のイ
オン移動により、負極端部の単電池へは電解質が多く蓄
積し、第３図にその特性例を示すように。
オン移動により、負極端部の単電池へは電解質が多く蓄
積し、第３図にその特性例を示すように。
出力電圧が運転時間とともに著しく低下することが確認
されている。一方、正極端部の単電池も、電解質が不足
するため出力電圧が低下することが確認されている。
されている。一方、正極端部の単電池も、電解質が不足
するため出力電圧が低下することが確認されている。
従来の燃料を池積層体は以上のように構成されているの
で、積層体端部の単電池では、電解質が通例になったり
不足したりするため出力電圧を長期間安定に維持できな
くなるという問題点がめった。
で、積層体端部の単電池では、電解質が通例になったり
不足したりするため出力電圧を長期間安定に維持できな
くなるという問題点がめった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電解質が移動しても、出力電圧を長期間安定
に維持することができる燃Ｐ＋電池積層体を得ることケ
目的とする。
たもので、電解質が移動しても、出力電圧を長期間安定
に維持することができる燃Ｐ＋電池積層体を得ることケ
目的とする。
この発明に係る燃料電池積層体は、隔置された一対の電
極部と、この電極部に挾筐れた電解質層とからなり、各
々の電極部に反応ガスが供給されて電気化学反応を起こ
す単電池と、導電性を有しガス不透過なガス分離部とが
交互に積層された積層体と、この積層体各層の各々の電
極部に上記反応ガスを供給する二組のガス供給部と、上
記積層体の少なくともいずれか一方の端部で％該端邪に
近い少なくとも一層分の単電池よりも内側に位置するガ
ス分離部に設けられ。
極部と、この電極部に挾筐れた電解質層とからなり、各
々の電極部に反応ガスが供給されて電気化学反応を起こ
す単電池と、導電性を有しガス不透過なガス分離部とが
交互に積層された積層体と、この積層体各層の各々の電
極部に上記反応ガスを供給する二組のガス供給部と、上
記積層体の少なくともいずれか一方の端部で％該端邪に
近い少なくとも一層分の単電池よりも内側に位置するガ
ス分離部に設けられ。
上記電気化学反応時に生成される電子を授受する１ｉＩ
流端子部とを備えたものである。
流端子部とを備えたものである。
この発明においては、′に流端子部よりも端部側の単電
池は、′亀子ｆ！：Ｐｌ受しなく単に移動する電解質の
収納層として機能する。
池は、′亀子ｆ！：Ｐｌ受しなく単に移動する電解質の
収納層として機能する。
第１図μ、この発明の一実施例を示す燃料電池積層体の
模式図であり、図において、ｕｌＪ−州は従来と同様の
ものである。＆１１は負極端部の単電池、；ｎは負極端
部の単を池飢と端部より２番目の単ｖＬ池Δとの間のガ
ス分離部、飢はこの分離都電に設けられた電流端子部、
（ηは外部負荷である。
模式図であり、図において、ｕｌＪ−州は従来と同様の
ものである。＆１１は負極端部の単電池、；ｎは負極端
部の単を池飢と端部より２番目の単ｖＬ池Δとの間のガ
ス分離部、飢はこの分離都電に設けられた電流端子部、
（ηは外部負荷である。
次ＶＣ，＠作について説明する。
燃Ｎ’［池積層体において、正極端部から負極端部へ電
解質が移動するが、負極端部の単電池圓にも反応ガス流
体が供給されているので、開放電圧が発生する。従って
、移動してきた電解質層は負極端部から２番目の単電池
βに停滞することなく、負極端部の単電池ｅ２１にまで
移動する。この負極端部の巣電池圓は、電子を取り出さ
ないため、電解質で満たされてしまっても、燃料電池積
層体の特性ＶＣは影響を及ぼさなくなる。負極端部より
２番目の単電池ｎより電子を取り出した場合、その単電
池の出力電圧は、第３図の特性例を示すようにほとんど
低下しなくなることが確認できている。
解質が移動するが、負極端部の単電池圓にも反応ガス流
体が供給されているので、開放電圧が発生する。従って
、移動してきた電解質層は負極端部から２番目の単電池
βに停滞することなく、負極端部の単電池ｅ２１にまで
移動する。この負極端部の巣電池圓は、電子を取り出さ
ないため、電解質で満たされてしまっても、燃料電池積
層体の特性ＶＣは影響を及ぼさなくなる。負極端部より
２番目の単電池ｎより電子を取り出した場合、その単電
池の出力電圧は、第３図の特性例を示すようにほとんど
低下しなくなることが確認できている。
なお上記実痺、例では、電子を取り出さなく市解質？蓄
積するだけのいわゆるダミーの小電池なυを負極端部に
１Ｉｌｉｉえる構成のものを示したが、第２図に示すよ
うに、正極端部にもダミー単電池□□□を備えてもよい
。正極端部の単電池では。
積するだけのいわゆるダミーの小電池なυを負極端部に
１Ｉｌｉｉえる構成のものを示したが、第２図に示すよ
うに、正極端部にもダミー単電池□□□を備えてもよい
。正極端部の単電池では。
電解質が不足気味になり出力電圧が低下するが、ダミー
の単電池１２１９１に備えることにより積層体の特性ｖ
ｃ Ｖ′ｉ影響？及ぼさなくなる。このように。
の単電池１２１９１に備えることにより積層体の特性ｖ
ｃ Ｖ′ｉ影響？及ぼさなくなる。このように。
積層体の両端に、電解質の供給と吸収の作用を行うダミ
ーの単電池を設ければ、さらに出力電圧を長期間安定に
維持させることができる。
ーの単電池を設ければ、さらに出力電圧を長期間安定に
維持させることができる。
尚、ダミーの単電池の構成は、上記実＠的に限られず、
積層体の少なくともいずれが一方のｙｉｉｉｉ部で、該
端部に近い少々くとも一層分の単電池を残している構成
であればよい。
積層体の少なくともいずれが一方のｙｉｉｉｉ部で、該
端部に近い少々くとも一層分の単電池を残している構成
であればよい。
また、燃料電池として、溶融炭酸塩型で説明したが、こ
れに限られるものではない。
れに限られるものではない。
この発明は以上説明したとおり、隔置された一対の電極
部と、この′に極部間に侠まれた電解質層とからなり、
各々の電極部に反応ガスが供給されて電気化学反応を起
こす単電池と、導電性？有しガス不透過なガス分離部と
が交互に積層された積層体と、この積層体各層の各々の
電極部に上記反応ガスを供給する二組のガス供給部と、
上記積層体の少なくともいずれか一方の端部で、該端部
に近い少なくとも一層分の単電池よりも内側に位置する
ガス分離部に設けられ。
部と、この′に極部間に侠まれた電解質層とからなり、
各々の電極部に反応ガスが供給されて電気化学反応を起
こす単電池と、導電性？有しガス不透過なガス分離部と
が交互に積層された積層体と、この積層体各層の各々の
電極部に上記反応ガスを供給する二組のガス供給部と、
上記積層体の少なくともいずれか一方の端部で、該端部
に近い少なくとも一層分の単電池よりも内側に位置する
ガス分離部に設けられ。
上記電気化学反応時りこ生成される電子を授受する電流
端子部と全備えたので、１１１解質が移動しても、出力
電圧を長期間安定に維持することができる効果がある。
端子部と全備えたので、１１１解質が移動しても、出力
電圧を長期間安定に維持することができる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す燃料電池積層体の模
式的断面図、第２図はこの発明の他の実ＴＭ例を示す燃
Ｊ’）電池積層体の模式的断面図。 第３図は燃料電池積層体の負極端部単電池及び負極端部
から２番目の単電池の出力電圧特性例を示す睨明図、第
４図は従来の燃料電池積層体を示す斜視図である。 図において、ｄυ、（Ｉ２１は積層体端部、ｃｎ 、篇
は単電池、■はガス分離部、例は電流端子部である。 なお、図中、同一符号は（ロ）−または相当部分を示す
。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 ７１、 ／２ ２１．２３： ２十 積１体端部 乎電泡 η゛１す雌部 電充塙＋卸 第３図 透転峙間（ｈｒｓ） 第４図
式的断面図、第２図はこの発明の他の実ＴＭ例を示す燃
Ｊ’）電池積層体の模式的断面図。 第３図は燃料電池積層体の負極端部単電池及び負極端部
から２番目の単電池の出力電圧特性例を示す睨明図、第
４図は従来の燃料電池積層体を示す斜視図である。 図において、ｄυ、（Ｉ２１は積層体端部、ｃｎ 、篇
は単電池、■はガス分離部、例は電流端子部である。 なお、図中、同一符号は（ロ）−または相当部分を示す
。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 ７１、 ／２ ２１．２３： ２十 積１体端部 乎電泡 η゛１す雌部 電充塙＋卸 第３図 透転峙間（ｈｒｓ） 第４図
Claims (1)
- 隔置された一対の電極部と、この電極部間に挾まれた電
解質層とからなり、各々の電極部に反応ガスが供給され
て電気化学反応を起こす単電池、この単電池と、導電性
を有しガス不透過なガス分離部とが交互に積層された積
層体、この積層体各層の各々の電極部に上記反応ガスを
供給する二組のガス供給部、及び上記積層体の少なくと
もいずれか一方の端部で、該端部に近い少なくとも一層
分の単電池よりも内側に位置するガス分離部に設けられ
、上記電気化学反応時に生成される電子を授受する電流
端子部を備えたことを特徴とする燃料電池積層体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042097A JP2943149B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 溶融炭酸塩型燃料電池積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042097A JP2943149B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 溶融炭酸塩型燃料電池積層体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220364A true JPH02220364A (ja) | 1990-09-03 |
| JP2943149B2 JP2943149B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=12626493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1042097A Expired - Fee Related JP2943149B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 溶融炭酸塩型燃料電池積層体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2943149B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005183358A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-07-07 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| JP2006147502A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-08 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池スタック |
| WO2007058054A1 (ja) * | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池 |
| US7803474B2 (en) | 2003-07-22 | 2010-09-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Thermal stress tolerant fuel cell assembly within a housing |
| US7833678B2 (en) | 2003-03-06 | 2010-11-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP1042097A patent/JP2943149B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7833678B2 (en) | 2003-03-06 | 2010-11-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack |
| US7803474B2 (en) | 2003-07-22 | 2010-09-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Thermal stress tolerant fuel cell assembly within a housing |
| JP2005183358A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-07-07 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| JP2006147502A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-08 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池スタック |
| WO2007058054A1 (ja) * | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池 |
| US8076041B2 (en) | 2005-11-16 | 2011-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2943149B2 (ja) | 1999-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101388318B1 (ko) | 고체 산화물형 연료전지 | |
| DK1051766T3 (da) | Redox strømningsbatterisystem og cellestak | |
| JP5709670B2 (ja) | 燃料電池セル装置 | |
| JP4615143B2 (ja) | 平板形固体酸化物燃料電池及びそのための合金製セパレータ | |
| US9929452B2 (en) | Energy conversion cell having an electrochemical conversion unit | |
| US3300343A (en) | Fuel cell including electrodes having two dissimilar surfaces | |
| JP2012227104A (ja) | 燃料電池セル装置 | |
| JP2001332288A (ja) | 燃料電池スタック | |
| JPH02220364A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池積層体 | |
| JP2015183252A (ja) | セルスタックおよび電解モジュールならびに電解装置 | |
| JP2002270200A (ja) | 固体電解質型燃料電池のガスセパレータおよびその部材並びにこれを用いたスタックユニットおよび固体電解質型燃料電池スタック | |
| JP2004071230A (ja) | 燃料電池スタック | |
| KR20140125362A (ko) | 전기 에너지 축전지용 스택 | |
| JP6434299B2 (ja) | セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置 | |
| JP6975573B2 (ja) | 燃料電池発電単位および燃料電池スタック | |
| JP6917193B2 (ja) | 電気化学反応単位および電気化学反応セルスタック | |
| JPH0462757A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JP6687463B2 (ja) | セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置 | |
| JPH1125999A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH04206361A (ja) | 燃料電池 | |
| JP2018181405A (ja) | 燃料電池発電モジュール | |
| JP7054818B2 (ja) | 燃料電池 | |
| US20220140380A1 (en) | Cell stack device, module, and module housing device | |
| JP6885786B2 (ja) | 電気化学反応単位および電気化学反応セルスタック | |
| JPS5878371A (ja) | 燃料電池装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |