JPH0355764A - 固体電解質型燃料電池 - Google Patents
固体電解質型燃料電池Info
- Publication number
- JPH0355764A JPH0355764A JP1189866A JP18986689A JPH0355764A JP H0355764 A JPH0355764 A JP H0355764A JP 1189866 A JP1189866 A JP 1189866A JP 18986689 A JP18986689 A JP 18986689A JP H0355764 A JPH0355764 A JP H0355764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- gas
- fuel electrode
- electrode
- single cell
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 24
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 14
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 13
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 10
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 3
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 2
- FVROQKXVYSIMQV-UHFFFAOYSA-N [Sr+2].[La+3].[O-][Mn]([O-])=O Chemical compound [Sr+2].[La+3].[O-][Mn]([O-])=O FVROQKXVYSIMQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- NFYLSJDPENHSBT-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[La+3] NFYLSJDPENHSBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910002075 lanthanum strontium manganite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
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
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
- H01M8/0232—Metals or alloys
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
- H01M8/2432—Grouping of unit cells of planar configuration
-
- 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
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
- H01M2300/0071—Oxides
- H01M2300/0074—Ion conductive at high temperature
-
- 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
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〕
この発明は固体電解質型燃料電池に係り、特に大面積で
内部抵抗の小さい固体電解質型燃料電池に関する． 〔従来の技術〕 ジルコニア等の酸化物固体電解質を用いる燃料電池は、
その作動温度が８００〜１１００℃と高温であるため、
発電効率が高い上に触媒が不要であり、また電解質が固
体であるため取扱いが容易であるなどの特長を有し、第
三世代の燃料電池として期待されている． 従来固体電解質型燃料電池には第６図に示すような平板
型の構或が知られている．第６図は平板型固体電解質型
燃料電池の分解斜視図である．ランタンストロンチウム
マンガナイト（Ｌａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓ）の酸化剤極３．
イソトリア安定化ジルコニアからなる固体電解質体４，
ニッケルージルコニア（ＮｌＺｒ（ｈ）サーメットの燃
料極５とから単セルが形威される．多孔賞または緻密質
の（Ｌａ （Ｓｒ）Ｍｎ０３製リブ付導電性基材２１．
ランタンクロマイト（ＬａＣｒＯｚ）からなる緻密なイ
ンタコネクタ２３，多孔質または緻密質のＮｌ−ＺｒＯ
．サーメットからなるリブ付導電性基材２２とからセパ
レータが形成される．単セルとセパレー夕とは交互に積
層される．セパレータの立体的に直角交差した溝にはそ
れぞれ異なった反応ガスが流される．インタコネクタ２
３は酸化剤ガスと燃料ガスを分離する。固体電解質型燃
料電池においては内部抵抗を小さくし、かつ電流密度を
小さくするために、固体電解質体について面積は大きく
かつ厚さを肉薄（数１０〜数１００μ）にすることが必
要である．また各電極についてもガス拡散性を良くし、
電極抵抗を下げるために数１００μ程度に薄くすること
が要求される．従って単セルとしては最大１ｍｍ程度に
制限される．〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら上述のような固体電解質型燃料電池におい
ては単セルに割れや反りが生じやすく大面積の電池を作
ることは困難であった．さらに従来の固体電解質型燃料
電池においてはセパレータも単セルも硬いセラミックス
材料を含んでいるために平面度や平滑性がわるいと接触
抵抗が大きくなり電池の内部抵抗が大きくなるという問
題があった。
内部抵抗の小さい固体電解質型燃料電池に関する． 〔従来の技術〕 ジルコニア等の酸化物固体電解質を用いる燃料電池は、
その作動温度が８００〜１１００℃と高温であるため、
発電効率が高い上に触媒が不要であり、また電解質が固
体であるため取扱いが容易であるなどの特長を有し、第
三世代の燃料電池として期待されている． 従来固体電解質型燃料電池には第６図に示すような平板
型の構或が知られている．第６図は平板型固体電解質型
燃料電池の分解斜視図である．ランタンストロンチウム
マンガナイト（Ｌａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓ）の酸化剤極３．
イソトリア安定化ジルコニアからなる固体電解質体４，
ニッケルージルコニア（ＮｌＺｒ（ｈ）サーメットの燃
料極５とから単セルが形威される．多孔賞または緻密質
の（Ｌａ （Ｓｒ）Ｍｎ０３製リブ付導電性基材２１．
ランタンクロマイト（ＬａＣｒＯｚ）からなる緻密なイ
ンタコネクタ２３，多孔質または緻密質のＮｌ−ＺｒＯ
．サーメットからなるリブ付導電性基材２２とからセパ
レータが形成される．単セルとセパレー夕とは交互に積
層される．セパレータの立体的に直角交差した溝にはそ
れぞれ異なった反応ガスが流される．インタコネクタ２
３は酸化剤ガスと燃料ガスを分離する。固体電解質型燃
料電池においては内部抵抗を小さくし、かつ電流密度を
小さくするために、固体電解質体について面積は大きく
かつ厚さを肉薄（数１０〜数１００μ）にすることが必
要である．また各電極についてもガス拡散性を良くし、
電極抵抗を下げるために数１００μ程度に薄くすること
が要求される．従って単セルとしては最大１ｍｍ程度に
制限される．〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら上述のような固体電解質型燃料電池におい
ては単セルに割れや反りが生じやすく大面積の電池を作
ることは困難であった．さらに従来の固体電解質型燃料
電池においてはセパレータも単セルも硬いセラミックス
材料を含んでいるために平面度や平滑性がわるいと接触
抵抗が大きくなり電池の内部抵抗が大きくなるという問
題があった。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は、単セ
ルの反りをなくし、かつ異種部材間の電気的接続にやわ
らかい材料を介在させるようにして大型で内部抵抗の低
い固体電解質型燃料電池を提供することにある． （ｌｌｌｌ！Ｉを解決するための手段）上述の目的はこ
の発明によれば固体電解貿体の両主面に燃料極と酸化剤
極とを配した単セルと、この単セルの両電極に燃料ガス
と酸化剤ガスの両反応ガスをそれぞれ個別に供給するセ
パレータとを積層してなる固体電解質型燃料電池におい
て、＋１１酸化剤ガスを導くトンネルガス流路２＾を内
部に有する多孔質基板１＾と、 （２）前記多孔賞基板の１主面上に酸化剤極３，固体電
解質体４，燃料極５の順に積層して形威された単セル１
Ｇと、 （３）前記多孔譬基板の他の主面上に積層して形威され
たセパレータ６Ａと、 （４）前記積層体の主面の周辺部に位置して他の積層体
を重合する際のスペーサとして機能し、燃料ガスを充た
す燃料極空間１７を形成する角柱体１２Ａと、 （５）前記燃料極空間ｌ７に載置され、燃料ガスを燃料
極５に供給するとともに燃料極５とセパレータ６Ａを電
気的に導通させる圧縮性金属体１４Ａ、とを備えること
により達成される． 単セルは多孔質基板の主面に溶射法．スパフタ．蒸着等
により直接的に形威して積層される．圧縮性金属体は電
池組立時に圧着される． 〔作用〕 多孔賞基板ＩＡの主面に単セルが直接的に形成されるの
で単セルは多孔ｔ基板の表面に固定され、大面積の場合
においても反りが防止される．圧縮性金属体は電気的接
続のなされる表面によくなじんで圧着されるので接触抵
抗が小さくなる．〔実施例〕 次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する。
ルの反りをなくし、かつ異種部材間の電気的接続にやわ
らかい材料を介在させるようにして大型で内部抵抗の低
い固体電解質型燃料電池を提供することにある． （ｌｌｌｌ！Ｉを解決するための手段）上述の目的はこ
の発明によれば固体電解貿体の両主面に燃料極と酸化剤
極とを配した単セルと、この単セルの両電極に燃料ガス
と酸化剤ガスの両反応ガスをそれぞれ個別に供給するセ
パレータとを積層してなる固体電解質型燃料電池におい
て、＋１１酸化剤ガスを導くトンネルガス流路２＾を内
部に有する多孔質基板１＾と、 （２）前記多孔賞基板の１主面上に酸化剤極３，固体電
解質体４，燃料極５の順に積層して形威された単セル１
Ｇと、 （３）前記多孔譬基板の他の主面上に積層して形威され
たセパレータ６Ａと、 （４）前記積層体の主面の周辺部に位置して他の積層体
を重合する際のスペーサとして機能し、燃料ガスを充た
す燃料極空間１７を形成する角柱体１２Ａと、 （５）前記燃料極空間ｌ７に載置され、燃料ガスを燃料
極５に供給するとともに燃料極５とセパレータ６Ａを電
気的に導通させる圧縮性金属体１４Ａ、とを備えること
により達成される． 単セルは多孔質基板の主面に溶射法．スパフタ．蒸着等
により直接的に形威して積層される．圧縮性金属体は電
池組立時に圧着される． 〔作用〕 多孔賞基板ＩＡの主面に単セルが直接的に形成されるの
で単セルは多孔ｔ基板の表面に固定され、大面積の場合
においても反りが防止される．圧縮性金属体は電気的接
続のなされる表面によくなじんで圧着されるので接触抵
抗が小さくなる．〔実施例〕 次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する。
（実施例ｌ）
第１図はこの発明の実施例に係る電池を示す要部斜視図
、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図はこの発明の
実施例に係る電池の積層状態を示す断面図である．直径
５００ｍ，厚さ４ｕのＬａＭｎＯｓ製多孔賞基板１＾の
内部には空気の流れるトンネルガス流路２＾が同心円状
および放射状に形成される．トンネルガス流路２＾は基
板ＩＡの側面において酸化剤ガス排出スリット１５とな
っている．基板ＩＡの１つの主面にはＬａＭｎ０３が溶
射され多孔質の酸化剤極３が１００ｎ厚に形成される．
この酸化剤極は多孔賞基板と同じ材質であるので省略す
ることもできる．酸化剤極３の上にはイットリア安定化
ジルコニア（ＹＳＺ）が溶射され緻密な固体電解質体４
が１００一厚に形成される．続いてＮｉ ＺｒＯｍサ
ーメットが溶射され多孔賞の燃料極５が１００μ厚に形
成される．多孔質基板ＩＡの他の主面にはＬａＣｒＯｓ
を用いてセパレータ６Ａが緻密に形成される。多孔Ｍ基
板ＩＡの中央部にはフランジ付中空ビン９．１０が嵌入
され反応ガスマニホルドが形戒される．フランジ付中空
ピン９で形威される反応ガスマニホルドには空気が流さ
れ、フランジ付中空ビン１０で形威される反応ガスマニ
ホルドには燃料ガスが流される。
、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図はこの発明の
実施例に係る電池の積層状態を示す断面図である．直径
５００ｍ，厚さ４ｕのＬａＭｎＯｓ製多孔賞基板１＾の
内部には空気の流れるトンネルガス流路２＾が同心円状
および放射状に形成される．トンネルガス流路２＾は基
板ＩＡの側面において酸化剤ガス排出スリット１５とな
っている．基板ＩＡの１つの主面にはＬａＭｎ０３が溶
射され多孔質の酸化剤極３が１００ｎ厚に形成される．
この酸化剤極は多孔賞基板と同じ材質であるので省略す
ることもできる．酸化剤極３の上にはイットリア安定化
ジルコニア（ＹＳＺ）が溶射され緻密な固体電解質体４
が１００一厚に形成される．続いてＮｉ ＺｒＯｍサ
ーメットが溶射され多孔賞の燃料極５が１００μ厚に形
成される．多孔質基板ＩＡの他の主面にはＬａＣｒＯｓ
を用いてセパレータ６Ａが緻密に形成される。多孔Ｍ基
板ＩＡの中央部にはフランジ付中空ビン９．１０が嵌入
され反応ガスマニホルドが形戒される．フランジ付中空
ピン９で形威される反応ガスマニホルドには空気が流さ
れ、フランジ付中空ビン１０で形威される反応ガスマニ
ホルドには燃料ガスが流される。
フランジ付中空ピン９を流れる空気の一部はトンネルガ
ス流路２Ａにより多孔質基板ＩＡの内部を流れ、酸化剤
極３に供給され、過剰のガスは酸化剤ガス排出スリソト
１５より排出される．フランジ付中空ビン１０内を流れ
る燃料ガスはスリットｌ１を経て燃料極空間ｌ７内のニ
ッケルフエルト１４Ａを経由して燃料極５に供給される
．過剰の燃料ガスはアルミナ角柱体１２Ａの燃料ガス排
出スリント１３を経て排出される．ニッケルフエルト１
４Ａは角柱体ｌ２＾の上に積層される積層体（図示せず
）のセパレータと積層体ｌ８の燃料極５とを電気的に接
続させる。
ス流路２Ａにより多孔質基板ＩＡの内部を流れ、酸化剤
極３に供給され、過剰のガスは酸化剤ガス排出スリソト
１５より排出される．フランジ付中空ビン１０内を流れ
る燃料ガスはスリットｌ１を経て燃料極空間ｌ７内のニ
ッケルフエルト１４Ａを経由して燃料極５に供給される
．過剰の燃料ガスはアルミナ角柱体１２Ａの燃料ガス排
出スリント１３を経て排出される．ニッケルフエルト１
４Ａは角柱体ｌ２＾の上に積層される積層体（図示せず
）のセパレータと積層体ｌ８の燃料極５とを電気的に接
続させる。
ニソケルフエルト１４＾は圧縮容易であり、圧着時に接
触面の表面状態によくなじみ接触抵抗を小さくする．＃
Ｌセルｌ６は多孔ｉｔ基ｖｉＩＡの表面に固定されるの
で基板ＬＡの面積が大きい場合においても反りが発生せ
ず大型の固体電解質型燃料電池を可能にする．中央部に
反応ガスマニホルドを有する電池においてはガスシール
がマニホルド部分の局部的なシールに限定し得る効果が
ある．圧縮製金属体としては上述の他連続気泡性の多孔
質金属体金属波板，金属網なども好適に使用される。本
実施例の電池は５セル積層時において１０００℃の温度
５００■Ａ／一の電流密度で０．８ｖの電圧を示し接触
は良好である． （実施例２） 第４図はこの発明の異なる実施例に係る電池の分解斜視
図である．実施例ｌの内部マニホルドに対し、外部マニ
ホルド方式である．トンネルガス流路２Ｂを有する多孔
賞基板１Ｂが３００ａｍ Ｘ ３００ｕ ，厚さ４ｆｉ
に形威される．セパレータ６Ｂと単セル１６とがそれぞ
れ主面に形成される．側面には緻密賞のアルミナ層１９
が形威される．角柱体１２Ｂの間には２ｍ厚のニンケル
フエルト１４Ｂが載置される．ニッケルフエルト１４Ｂ
は電池組立時に圧着される．燃料ガスと酸化剤ガスは９
０度の角度で立体的に交差する．ニンケルフエルト１４
Ｂの代わりにリブ付ニソケル多孔賞板１４Ｃを用いるこ
ともできる．この多孔１ｒ基仮１４Ｃも電池組立時に圧
着される本実施例の電池は５セル積層時において１００
０℃の温度，５００■Ａ／一の電流密度で０．８ Ｖの
電圧を示し接触は良好である． 〔発明の効果〕 この発明によれば、固体電解質体の両主面に燃料極と酸
化剤極とを配した単セルと、この単セルの両電極に燃料
ガスと酸化剤ガスの両反応ガスをそれぞれ個別に供給す
るセパレー夕とを積層してμる固体電解質型燃料電池に
おいて、 ＋１１酸化剤ガスを導くトンネルガス流路を内部に有す
る多孔質基板と、 （２）前記多孔賞基板の１主面上に酸化剤極．固体電解
質体，燃料極の順に積層して形威された単セルと、 （３）前記多孔賞基板の他の主面上に積層して形威され
たセパレータと、 （４）前記積層体の主面の周辺部に位置して他の積層体
を重合する際のスペーサとして機能し、燃料ガスを充た
す燃料極空間を形威する角柱体と、（５）前記燃料極空
間に載置され、燃料ガスを燃料極に供給するとともに燃
料極とセパレータを電気的に導通させる圧縮性金属体、
とを備えるので、多孔賞基板の主面に単セルが固定され
反りがなくなって、大型の固体電解質型燃料電池が得ら
れる．また圧縮性金属体が電気的接続のなされる面によ
くなしんで圧着されるので内部抵抗の低い固体電解質型
燃料電池が得られる．
触面の表面状態によくなじみ接触抵抗を小さくする．＃
Ｌセルｌ６は多孔ｉｔ基ｖｉＩＡの表面に固定されるの
で基板ＬＡの面積が大きい場合においても反りが発生せ
ず大型の固体電解質型燃料電池を可能にする．中央部に
反応ガスマニホルドを有する電池においてはガスシール
がマニホルド部分の局部的なシールに限定し得る効果が
ある．圧縮製金属体としては上述の他連続気泡性の多孔
質金属体金属波板，金属網なども好適に使用される。本
実施例の電池は５セル積層時において１０００℃の温度
５００■Ａ／一の電流密度で０．８ｖの電圧を示し接触
は良好である． （実施例２） 第４図はこの発明の異なる実施例に係る電池の分解斜視
図である．実施例ｌの内部マニホルドに対し、外部マニ
ホルド方式である．トンネルガス流路２Ｂを有する多孔
賞基板１Ｂが３００ａｍ Ｘ ３００ｕ ，厚さ４ｆｉ
に形威される．セパレータ６Ｂと単セル１６とがそれぞ
れ主面に形成される．側面には緻密賞のアルミナ層１９
が形威される．角柱体１２Ｂの間には２ｍ厚のニンケル
フエルト１４Ｂが載置される．ニッケルフエルト１４Ｂ
は電池組立時に圧着される．燃料ガスと酸化剤ガスは９
０度の角度で立体的に交差する．ニンケルフエルト１４
Ｂの代わりにリブ付ニソケル多孔賞板１４Ｃを用いるこ
ともできる．この多孔１ｒ基仮１４Ｃも電池組立時に圧
着される本実施例の電池は５セル積層時において１００
０℃の温度，５００■Ａ／一の電流密度で０．８ Ｖの
電圧を示し接触は良好である． 〔発明の効果〕 この発明によれば、固体電解質体の両主面に燃料極と酸
化剤極とを配した単セルと、この単セルの両電極に燃料
ガスと酸化剤ガスの両反応ガスをそれぞれ個別に供給す
るセパレー夕とを積層してμる固体電解質型燃料電池に
おいて、 ＋１１酸化剤ガスを導くトンネルガス流路を内部に有す
る多孔質基板と、 （２）前記多孔賞基板の１主面上に酸化剤極．固体電解
質体，燃料極の順に積層して形威された単セルと、 （３）前記多孔賞基板の他の主面上に積層して形威され
たセパレータと、 （４）前記積層体の主面の周辺部に位置して他の積層体
を重合する際のスペーサとして機能し、燃料ガスを充た
す燃料極空間を形威する角柱体と、（５）前記燃料極空
間に載置され、燃料ガスを燃料極に供給するとともに燃
料極とセパレータを電気的に導通させる圧縮性金属体、
とを備えるので、多孔賞基板の主面に単セルが固定され
反りがなくなって、大型の固体電解質型燃料電池が得ら
れる．また圧縮性金属体が電気的接続のなされる面によ
くなしんで圧着されるので内部抵抗の低い固体電解質型
燃料電池が得られる．
第１図はこの発明の実施例に係る電池の要部斜視図、第
２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図はこの発明の実施
例に係る電池の積層状態を示す断面図、第４図はこの発
明の異なる実施例に係る電池の分解斜視図、第５図はこ
の発明の異なる実施例に係る電池を示す要部斜視図、第
６図は従来の電池を示す分解斜視図である． ｌＡ：多孔賞基板、２Ａ：トンネルガス流路、３：酸化
剤極、４：固体電解質体、５：燃料極、６Ａ；セハレー
タ、１２＾ ：角柱体、１４Ａ ：ニッケルフェルト
、１６Ａ：単セル、１７：燃料極空間。 第３図 １４Ｂ １２Ｂ 第４躬 第５児 軍６厠
２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図はこの発明の実施
例に係る電池の積層状態を示す断面図、第４図はこの発
明の異なる実施例に係る電池の分解斜視図、第５図はこ
の発明の異なる実施例に係る電池を示す要部斜視図、第
６図は従来の電池を示す分解斜視図である． ｌＡ：多孔賞基板、２Ａ：トンネルガス流路、３：酸化
剤極、４：固体電解質体、５：燃料極、６Ａ；セハレー
タ、１２＾ ：角柱体、１４Ａ ：ニッケルフェルト
、１６Ａ：単セル、１７：燃料極空間。 第３図 １４Ｂ １２Ｂ 第４躬 第５児 軍６厠
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）固体電解質体の両主面に燃料極と酸化剤極とを配し
た単セルと、この単セルの両電極に燃料ガスと酸化剤ガ
スの両反応ガスをそれぞれ個別に供給するセパレータと
を積層してなる固体電解質型燃料電池において、 （１）酸化剤ガスを導くトンネルガス流路を内部に有す
る多孔質基板と、 （２）前記多孔質基板の１主面上に酸化剤極、固体電解
質体、燃料極の順に積層して形成された単セルと、 （３）前記多孔質基板の他の主面上に積層して形成され
たセパレータと、 （４）前記積層体の主面の周辺部に位置して他の積層体
を重合する際のスペーサとして機能し、燃料ガスを充た
す燃料極空間を形成する角柱体と、（５）前記燃料極空
間に載置され、燃料ガスを燃料極に供給するとともに燃
料極とセパレータを電気的に導通させる圧縮性金属体、
とを備えることを特徴とする固体電解質型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189866A JPH0355764A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189866A JPH0355764A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0355764A true JPH0355764A (ja) | 1991-03-11 |
Family
ID=16248485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1189866A Pending JPH0355764A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0355764A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5292599A (en) * | 1991-09-27 | 1994-03-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Cell units for solid oxide fuel cells and power generators using such cell units |
| US5399442A (en) * | 1993-02-08 | 1995-03-21 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solid electrolyte fuel cell |
| WO2001041239A1 (en) | 1999-12-06 | 2001-06-07 | Technology Management, Inc. | Electrochemical apparatus with reactant micro-channels |
| EP1122806A1 (en) * | 2000-02-02 | 2001-08-08 | Haldor Topsoe A/S | Solid oxide fuel cell |
| US7122268B2 (en) | 2001-04-23 | 2006-10-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Solid oxide electrolyte fuel cell plate structure, stack and electrical power generation unit |
| US7449214B2 (en) | 2002-03-27 | 2008-11-11 | Haldor Topsoe A/S | Process for the preparation of solid oxide fuel cell |
| JP2010080428A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-04-08 | Ngk Insulators Ltd | 固体酸化物型燃料電池、及び、その組立方法 |
| US9147890B2 (en) | 2010-05-11 | 2015-09-29 | Ford Global Technologies, Llc | Fuel cell with embedded flow field |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP1189866A patent/JPH0355764A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5292599A (en) * | 1991-09-27 | 1994-03-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Cell units for solid oxide fuel cells and power generators using such cell units |
| US5399442A (en) * | 1993-02-08 | 1995-03-21 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solid electrolyte fuel cell |
| EP1249048A1 (en) * | 1999-12-06 | 2002-10-16 | Technology Management, Inc. | Electrochemical apparatus with reactant micro-channels |
| WO2001041239A1 (en) | 1999-12-06 | 2001-06-07 | Technology Management, Inc. | Electrochemical apparatus with reactant micro-channels |
| EP1249048A4 (en) * | 1999-12-06 | 2006-06-28 | Technology Man Inc | REACTIVE MICRO-CHANNEL ELECTROCHEMICAL APPARATUS |
| US6783880B2 (en) | 2000-02-02 | 2004-08-31 | Haldor Topsoe A/S | Porous planar electrode support in a solid oxide fuel cell |
| JP2001243966A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-09-07 | Haldor Topsoe As | 固体酸化物燃料電池 |
| EP1122806A1 (en) * | 2000-02-02 | 2001-08-08 | Haldor Topsoe A/S | Solid oxide fuel cell |
| US7122268B2 (en) | 2001-04-23 | 2006-10-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Solid oxide electrolyte fuel cell plate structure, stack and electrical power generation unit |
| US8323845B2 (en) | 2001-04-23 | 2012-12-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Solid oxide electrolyte fuel cell plate structure, stack and electrical power generation unit |
| US7449214B2 (en) | 2002-03-27 | 2008-11-11 | Haldor Topsoe A/S | Process for the preparation of solid oxide fuel cell |
| JP2010080428A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-04-08 | Ngk Insulators Ltd | 固体酸化物型燃料電池、及び、その組立方法 |
| US9147890B2 (en) | 2010-05-11 | 2015-09-29 | Ford Global Technologies, Llc | Fuel cell with embedded flow field |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100696939B1 (ko) | 고체 산화물 연료 셀 스택 | |
| US6551735B2 (en) | Honeycomb electrode fuel cells | |
| JPH06290798A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JP3102809B2 (ja) | 中空薄板式固体電解質燃料電池 | |
| JPH0355764A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JP2002329511A (ja) | 固体電解質型燃料電池用スタック及び固体電解質型燃料電池 | |
| JPH08279364A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| US20050019645A1 (en) | Seal for a fuel cell stack | |
| JPH10134829A (ja) | 固体電解質燃料電池、固体電解質燃料電池アセンブリ、固体電解質燃料電池の製造方法及び固体電解質燃料電池アセンブリユニットの製造方法 | |
| JPH0479163A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH02168568A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH06196198A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH03238758A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH0462757A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH05205754A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH06342664A (ja) | 耐熱性金属板と酸化物板との複合セパレータを用いた内部マニホールド構造の平板型固体電解質燃料電池における内部改質方法 | |
| JPH033958Y2 (ja) | ||
| JPH05325997A (ja) | 固体電解質型燃料電池の積層構造 | |
| JPH05205753A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH03134964A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH07296829A (ja) | 支持膜型固体電解質燃料電池 | |
| JPH0562694A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH056774A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| AU2002344720B2 (en) | Seal for a fuel cell stack | |
| JPH04169071A (ja) | 固体電解質型燃料電池 |