JPH0357162A - 燃料電池及び燃料電池スタック - Google Patents
燃料電池及び燃料電池スタックInfo
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- JPH0357162A JPH0357162A JP2187005A JP18700590A JPH0357162A JP H0357162 A JPH0357162 A JP H0357162A JP 2187005 A JP2187005 A JP 2187005A JP 18700590 A JP18700590 A JP 18700590A JP H0357162 A JPH0357162 A JP H0357162A
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- Y02E60/50—Fuel cells
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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】
この発明は、溶融炭酸塩燃料電池に用いるｊｊ［板に関
するものである．この隔離板には燃料吸入・排出用の開
口部および酸化剤吸入・排出用の開口部が設けられてい
る．この発明は、また、前記隔離板を備えた溶融炭酸塩
燃料電池のスタックに関するものである． この種のＦｌｕ仮について記載した文献に米国特許明細
書４，６０４，３３１号がある．この明細書の記載する
隔離板は、二つの封止フランジを有する平らな板から形
成されている．二つの封止フランジは、対向側に配され
ており、また、上側に折り返されかつ自らの方へ向けて
曲げられている．これらの封止フランジは、これらの封
止フランジと類似するが下方に曲げられた別のフランジ
を備えた隔離板の二つの他の側に、互いに対向するよう
に設けられている．各封止フランジは、一つの平らな壁
と二つの側壁とから形成されている．平らな壁は隔離板
からいくらか距離をおいて隔離仮にほぼ平行に走ってい
る．二つの側壁は、蛇腹状に折り曲げられており、一方
の側壁は平らな壁を隔離仮に結合し、もう一方の側壁は
隔＃仮に達することなく、隔離板との間にわずかに距離
をおくように配されている．これら両側壁により、前記
封止フランジには、隔離板の存する平面にほぼ直交する
方向において、ばね式の圧縮性が、備わっている，封止
フランジの各端部は四つのコーナ一部材により閉鎖され
ている． また、米国特許明細書第４，５１４．４７５号は、平ら
で矩形の気体不透過性物質からできた隔離板を開示して
いる．この隔離板は、連続して配された二つの電池の間
に置かれている．隔ＭＦｉの二つの対向側部は、隔翻板
の一方の面の上に折り返されて、二つの封止フランジを
形威しており、残りの二つの側部は、隔離板のもう一方
の面、つまり前記面の対向面の上に折り返されて封止フ
ランジをもう二つ形威している．各封止フランジは、隔
離板と共に一つの通路を形威し、この通路内に、ばね式
の圧縮性を有する薄い金属層の束が置かれている。
するものである．この隔離板には燃料吸入・排出用の開
口部および酸化剤吸入・排出用の開口部が設けられてい
る．この発明は、また、前記隔離板を備えた溶融炭酸塩
燃料電池のスタックに関するものである． この種のＦｌｕ仮について記載した文献に米国特許明細
書４，６０４，３３１号がある．この明細書の記載する
隔離板は、二つの封止フランジを有する平らな板から形
成されている．二つの封止フランジは、対向側に配され
ており、また、上側に折り返されかつ自らの方へ向けて
曲げられている．これらの封止フランジは、これらの封
止フランジと類似するが下方に曲げられた別のフランジ
を備えた隔離板の二つの他の側に、互いに対向するよう
に設けられている．各封止フランジは、一つの平らな壁
と二つの側壁とから形成されている．平らな壁は隔離板
からいくらか距離をおいて隔離仮にほぼ平行に走ってい
る．二つの側壁は、蛇腹状に折り曲げられており、一方
の側壁は平らな壁を隔離仮に結合し、もう一方の側壁は
隔＃仮に達することなく、隔離板との間にわずかに距離
をおくように配されている．これら両側壁により、前記
封止フランジには、隔離板の存する平面にほぼ直交する
方向において、ばね式の圧縮性が、備わっている，封止
フランジの各端部は四つのコーナ一部材により閉鎖され
ている． また、米国特許明細書第４，５１４．４７５号は、平ら
で矩形の気体不透過性物質からできた隔離板を開示して
いる．この隔離板は、連続して配された二つの電池の間
に置かれている．隔ＭＦｉの二つの対向側部は、隔翻板
の一方の面の上に折り返されて、二つの封止フランジを
形威しており、残りの二つの側部は、隔離板のもう一方
の面、つまり前記面の対向面の上に折り返されて封止フ
ランジをもう二つ形威している．各封止フランジは、隔
離板と共に一つの通路を形威し、この通路内に、ばね式
の圧縮性を有する薄い金属層の束が置かれている。
二つの第１封止フランジは、一方の電池の電解質マトリ
ックスに隣接して、電池の電極と反応性気体用のリプ付
きｋｉＭＦｉとの間で、気体不透過性シールを形成して
いる．第２の封止フランジは、他方の電池の電解質マト
リ・ンクスに隣接して、この他方の電池の電極とリブを
有するもう一つの反応性気体用通路との間で、気体不透
過性シールを形威している．封止フランジは、封止フラ
ンジに結合された圧縮性金属板の束と相互に働きあって
、隔離板とｔ解質マトリックス間の距離を維持するとと
もに、隔離板相互の距離を調節できるようにしている． これら二つの米国特許明細書に開示された隔離板の主た
る特徴は、いずれも、東を威す燃料電池のそれぞれに送
られる気体が、互いに対向させかつ結合させて配した気
体チャンバを介して、外部から供給されるという点にあ
る．燃料は、一方向に、酸化剤は、それに直交する方向
に供給される．より一般的に言うと、燃料電池とは、水
素の電気化学的燃焼によって、エネルギーを発生させる
ために用いられるものである．このような燃焼方法の利
点は、（燃焼）電池中の内部抵抗の結果熱が得られるこ
とに加えて、電気に直接変換できる点にある．このため
、６０％以上の変換効率が得られる．燃料電池中の燃料
戒分は水素であるが、主成分として天然ガスや石炭ガス
を、特に用いることもできる． 天然ガスや石炭ガスを用いるときには、′改質（ｒｅｆ
ｏｒｍｉｎｇ） ”や“化学シフト”反応により、水素
含有率の高い気体混合物に変換しなければならない．こ
のような化学反応は、吸熱的であり、また、通常６００
゜Ｃ〜７００’Ｃの範囲の、溶融炭酸塩燃料電池装置の
動作温度で、触媒を用いてシフトさせることができる． 溶融炭酸塩燃料電池は、プレート型陽極、電解液を含ん
だマトリックスおよび陰極から構威されているのが普通
である．このような、いわゆる燃料電池の活性アセンブ
リは一つもしくはそれ以上の金属板の間で、両側に封入
されている．この金属板は、電流導体（ｃｕｒｒｅｎｔ
ｃｏｎｄｎｃｔｏｒ ）あるいは隔離板（ｓｅｐａｒ
ａｔｏｒ ｐｌａｔｅ ）と呼ばれる．これには多くの
機能が備わっている．例えば、プレート型陽電極を支持
する機能、気体を電極上に通す機能、気体を電極表面に
均等に分配する機能、それぞれ別体の燃料電池の間にエ
レクトロンを運ぶ機能、隣接する燃料電池の陽極と陰極
との間で燃料気体と酸化気体を分離する＠能などである
．第１図には、前記した溶融炭酸塩燃料電池の基本略図
が示されている． 第１図の符号１は、電解質のマトリックスを示している
．このマトリックスは、例えば、アルカリ炭酸塩の混合
物により浸漬した、厚みがほぼ０．５〜１■のリチウム
アルξナートから威る不活性物質である．符号２は、陰
極を示している．この陰極は、厚みがほぼ０．４〜０．
８ｍの例えば酸化ニッケルである．また符号３は陽極を
示し、この陽極は、厚みが０．６〜０．８ｍｌｌ１のニ
ッケルクロムである，詭いセラ≧ツク仮型陰Ｊｉ２は、
陰極集電装置４により支持されている．この集電装置４
は、陰？上に酸化気体を分配し、また、エレクトロンを
、下に置かれた電池の陽極から気体隔離板を介して陰極
２へ運ぶ。
ックスに隣接して、電池の電極と反応性気体用のリプ付
きｋｉＭＦｉとの間で、気体不透過性シールを形成して
いる．第２の封止フランジは、他方の電池の電解質マト
リ・ンクスに隣接して、この他方の電池の電極とリブを
有するもう一つの反応性気体用通路との間で、気体不透
過性シールを形威している．封止フランジは、封止フラ
ンジに結合された圧縮性金属板の束と相互に働きあって
、隔離板とｔ解質マトリックス間の距離を維持するとと
もに、隔離板相互の距離を調節できるようにしている． これら二つの米国特許明細書に開示された隔離板の主た
る特徴は、いずれも、東を威す燃料電池のそれぞれに送
られる気体が、互いに対向させかつ結合させて配した気
体チャンバを介して、外部から供給されるという点にあ
る．燃料は、一方向に、酸化剤は、それに直交する方向
に供給される．より一般的に言うと、燃料電池とは、水
素の電気化学的燃焼によって、エネルギーを発生させる
ために用いられるものである．このような燃焼方法の利
点は、（燃焼）電池中の内部抵抗の結果熱が得られるこ
とに加えて、電気に直接変換できる点にある．このため
、６０％以上の変換効率が得られる．燃料電池中の燃料
戒分は水素であるが、主成分として天然ガスや石炭ガス
を、特に用いることもできる． 天然ガスや石炭ガスを用いるときには、′改質（ｒｅｆ
ｏｒｍｉｎｇ） ”や“化学シフト”反応により、水素
含有率の高い気体混合物に変換しなければならない．こ
のような化学反応は、吸熱的であり、また、通常６００
゜Ｃ〜７００’Ｃの範囲の、溶融炭酸塩燃料電池装置の
動作温度で、触媒を用いてシフトさせることができる． 溶融炭酸塩燃料電池は、プレート型陽極、電解液を含ん
だマトリックスおよび陰極から構威されているのが普通
である．このような、いわゆる燃料電池の活性アセンブ
リは一つもしくはそれ以上の金属板の間で、両側に封入
されている．この金属板は、電流導体（ｃｕｒｒｅｎｔ
ｃｏｎｄｎｃｔｏｒ ）あるいは隔離板（ｓｅｐａｒ
ａｔｏｒ ｐｌａｔｅ ）と呼ばれる．これには多くの
機能が備わっている．例えば、プレート型陽電極を支持
する機能、気体を電極上に通す機能、気体を電極表面に
均等に分配する機能、それぞれ別体の燃料電池の間にエ
レクトロンを運ぶ機能、隣接する燃料電池の陽極と陰極
との間で燃料気体と酸化気体を分離する＠能などである
．第１図には、前記した溶融炭酸塩燃料電池の基本略図
が示されている． 第１図の符号１は、電解質のマトリックスを示している
．このマトリックスは、例えば、アルカリ炭酸塩の混合
物により浸漬した、厚みがほぼ０．５〜１■のリチウム
アルξナートから威る不活性物質である．符号２は、陰
極を示している．この陰極は、厚みがほぼ０．４〜０．
８ｍの例えば酸化ニッケルである．また符号３は陽極を
示し、この陽極は、厚みが０．６〜０．８ｍｌｌ１のニ
ッケルクロムである，詭いセラ≧ツク仮型陰Ｊｉ２は、
陰極集電装置４により支持されている．この集電装置４
は、陰？上に酸化気体を分配し、また、エレクトロンを
、下に置かれた電池の陽極から気体隔離板を介して陰極
２へ運ぶ。
陽極３は、陽８ｉ集電装置５に支持されている．この陽
極集電装置５は、陽極上に燃料電池の気体流を分配し、
またエレクトロンを陽極から、隔離板を介して上方に位
置する燃料電池の陰極へと運ぶ． 陽極側にある集電装置から水素が陽極に供給されると、
ｔｔｔｏ＋ｃｏオが陽極から除去される．ＣＯ３ｆｆｉ
−が電解質マトリックスを介して運ばれる．一方、反応
： Ｈ Ｏ ！ ＋ＣＯ， ＋ ２ ｅ→ＣＯ，′が陰
極に生しる。０■とＣＯ，（これは、部分的に陽極側よ
り由来する場合もある）の混合物が、陰極側の集電装置
から陰極に供給される．第２図は、上記したような溶融
炭酸塩燃料電池の電池構造に関する一実施例の概略図で
ある．この実施例は、両側に隣接するハーフ電池を備え
ている．符号１はマトリックスを、符号２は陰極を、符
号３は陽極を、符号４は波形板より或る陰極集電装置を
、それぞれ示している．また、符号５は陽極集電装置を
、符号６は下方に位置する燃料電池の陽極側に対する隔
ＭＦｉを、符号７は上方に位置する燃料電池の陰極側に
対する隔離板を、それぞれ示している。
極集電装置５は、陽極上に燃料電池の気体流を分配し、
またエレクトロンを陽極から、隔離板を介して上方に位
置する燃料電池の陰極へと運ぶ． 陽極側にある集電装置から水素が陽極に供給されると、
ｔｔｔｏ＋ｃｏオが陽極から除去される．ＣＯ３ｆｆｉ
−が電解質マトリックスを介して運ばれる．一方、反応
： Ｈ Ｏ ！ ＋ＣＯ， ＋ ２ ｅ→ＣＯ，′が陰
極に生しる。０■とＣＯ，（これは、部分的に陽極側よ
り由来する場合もある）の混合物が、陰極側の集電装置
から陰極に供給される．第２図は、上記したような溶融
炭酸塩燃料電池の電池構造に関する一実施例の概略図で
ある．この実施例は、両側に隣接するハーフ電池を備え
ている．符号１はマトリックスを、符号２は陰極を、符
号３は陽極を、符号４は波形板より或る陰極集電装置を
、それぞれ示している．また、符号５は陽極集電装置を
、符号６は下方に位置する燃料電池の陽極側に対する隔
ＭＦｉを、符号７は上方に位置する燃料電池の陰極側に
対する隔離板を、それぞれ示している。
符号８の示す箇所には燃料が、また符号Ｓの示す箇所に
は酸化剤が存在している．上記の要素１〜５と炭酸塩に
より一つの電池が形成されている．陰極もしくは陽極の
上を流れる酸化気体と燃料気体の流れは、第２図の平面
に対して直角に生じる．隔離仮７の上方には、陰極集電
装置１０、陰極１１、マトリックス１２を備えた上部ハ
ーフ電池が隣接している．同じように、隔離板６の下方
には、陽極集電装置１３、陽極１４、マトリンクス１５
を備えた下部ハーフ電池が隣接している．公知の電池の
場合、問題は、電池間の接続にあった．つまり、炭酸塩
が有孔性のマトリックス中で溶融して電極に入ると、電
極の体積がはっきり分る程減少するが、電極が、電極の
外周に配した固いレール（ｒａｉｌｇ）により互いに接
続されている場合には、このように電極体積が縮小する
と、プレート状の構戒部品間に間隙が生じる結果となる
．このため、電池の性能が低下し、その効率が悪化し、
あるいはまた、電池が全く動作しなくなってしまう場合
もある． そこで、この発明では、このような問題を解消するため
に、Ｗ’ｌＲで述べたタイプの装置に次のような構威を
設けることを提案する．すなわち、気体吸入・排出用の
気体通路を、隔Ｍ板の互いに対向する側部に設けるとい
う構戒である．このような構威を採用すると、溶融した
炭酸塩がマトリックスや有孔性の電極中に入ったとして
も、シールに関わる問題は生じない．それに、気体通路
の断面形状寸法（ｐｒｏｆ ｉ ｌｅ＞を適切に選択す
れば、耐用年数が終了するまで電極体積の縮小を補償し
うるような圧縮力を備えた弾性のある構造体が得られる
から（つまり、気体通路に適切なばね特性を付与するこ
とができるから）、電池の内部抵抗は、間隙が形威され
ても増大せず、従って電池の性能は維持される． この発明の一特徴は、隔翻板の互いに対向する側部に設
けた前記ばね式気体通路を、活性電池アセンブリの周囲
に配したフレーム状のばねと組合せた点にある．このフ
レーム状ばねにより、燃料電池中の気体を、周囲環境か
ら密封するのに要する力が得られる．このフレーム状ば
ねには、気体を運ぶための部品を組み込んでもよい．第
３図に、隔離板の一実施例を示す。符号１６、１７、１
８、１９は、それぞれ気体通路を示しているが、符号１
６は燃料吸入管を、符号１７は酸化剤吸入管を示し、符
号１８、１９は、それぞれ前記の両吸入管に対応する排
出管を示している．また、符号５は波形板タイプの集電
装置を示している．集電装置は、勿論この実施例に限定
されるものではない． 第４図は、気体通路開口部の長さ方向断面図を示してい
る．セクションＢはばね式気体通路を示し、セクション
Ｃにある活性電池アセンブリの周囲には支持ばね（フレ
ーム状ばね）が配されている． この第４図の符号７は仕切板つまり隔離板を示し、符号
２０、２１は、それぞれ陽極気体容器と陰極気体容器と
を示している．符号４、５は集電装置を指し、符号２は
陰極をまた符号３は陽極を指している．他方、燃料吸入
口は符号１６で示され、活性電池アセンブリの周囲に配
されたばねは符号２２により示されている．これらのば
ねの機能は、電池の中央部で活性電池アセンブリの周囲
に所要の密封力を付与することにある．このばねは、フ
レーム状に形成するのが望ましい．その一実施例を第５
図に示したが、このフレーム状ばねば例えば点溶接もし
くははんだ接合により相互に接合することができる．ま
た、前記フレーム状ばねには、気体流を運ぶための特殊
な装置（気体流運搬装置）が設けられている．この発明
においては、気体通路のばね作用は、その流出部の断面
形状寸法（ｏｕｔｆｌｏｗ ｐｒｏｆｉｌｅ）を適切に
形成することにより生じさせている． 活性電池アセンブリの下にあるばね２２の特徴は、この
ばねが前記気体通路の圧縮力に適合して（ｍａｔｃｈｅ
ｄ） 、所要の力をマトリックスに加え、気体を周囲環
境から効果的に密封するように、その寸法・形状が設定
されている点にある．第５図には、ばね２２を気体容器
に固定するための点溶接部が、点２５により示されてい
る（勿論、点２５とはいくらか異なった箇所に溶接部を
設けてもよい〉．符号２３は、気体流運搬装置２６用の
曲げ線を示し、符号２４は、ばね特性を備えた部分を示
している．その側縁部には、陽極側のばね構造体と陰極
便のばね構造体の実施例が示されている． 第６図と第７図には、圧力を受けた場合の隔離板の高さ
と、圧力を受けていない場合の隔離板の高さとが示され
ている． そこで、前記溶融炭酸塩燃ｔ４電池のスタックにおいて
、各電池（セル）を前記隔離板により隔翻するという構
成を提案する．この構威の利点は、この燃料電池スタッ
クには、活性電池アセンブリの周囲にばね構造体が配さ
れている、という点にある． 溶融炭酸塩燃料電池は、電流密度は比較的高いが、作動
電圧つまり電池電圧は比較的低い電気を供給する（ｔ流
密度は、例えば１５０〜１６０＾／Ｍであり、電池電圧
は約０．７〜０．８■である）．実際の使用に当っては
、このタイプの燃料電池は、例えば１００個の燃料電池
を積重ねて（燃料電池スタックとして）使用する．この
ような使用条件下で、仕切り板つまり隔離板の機能は、
互いに隣接する陽極と陰極を分離すること、陽極気体流
（燃料）と陰極気体流（酸化剤）とを分離すること、電
極上に二つの気体流を均等に分配すること、そして隣接
する陽極と陰極との間にエレクトロンを運ぶことにある
． 第８図は、この発明による燃料電池スタックを示してい
る．符号１はマトリックスを、符号２は陰極を、符号３
は陽極を示し、また符号７は平らな隔ｌｓ板を、符号２
０は気体容器を示している．符号１６は燃料気体の吸入
口を示し、符号１９は酸化気体の排出口を示している．
燃料電池スタックの構造がどのようなものであるかは、
この図に明瞭に示されている．
は酸化剤が存在している．上記の要素１〜５と炭酸塩に
より一つの電池が形成されている．陰極もしくは陽極の
上を流れる酸化気体と燃料気体の流れは、第２図の平面
に対して直角に生じる．隔離仮７の上方には、陰極集電
装置１０、陰極１１、マトリックス１２を備えた上部ハ
ーフ電池が隣接している．同じように、隔離板６の下方
には、陽極集電装置１３、陽極１４、マトリンクス１５
を備えた下部ハーフ電池が隣接している．公知の電池の
場合、問題は、電池間の接続にあった．つまり、炭酸塩
が有孔性のマトリックス中で溶融して電極に入ると、電
極の体積がはっきり分る程減少するが、電極が、電極の
外周に配した固いレール（ｒａｉｌｇ）により互いに接
続されている場合には、このように電極体積が縮小する
と、プレート状の構戒部品間に間隙が生じる結果となる
．このため、電池の性能が低下し、その効率が悪化し、
あるいはまた、電池が全く動作しなくなってしまう場合
もある． そこで、この発明では、このような問題を解消するため
に、Ｗ’ｌＲで述べたタイプの装置に次のような構威を
設けることを提案する．すなわち、気体吸入・排出用の
気体通路を、隔Ｍ板の互いに対向する側部に設けるとい
う構戒である．このような構威を採用すると、溶融した
炭酸塩がマトリックスや有孔性の電極中に入ったとして
も、シールに関わる問題は生じない．それに、気体通路
の断面形状寸法（ｐｒｏｆ ｉ ｌｅ＞を適切に選択す
れば、耐用年数が終了するまで電極体積の縮小を補償し
うるような圧縮力を備えた弾性のある構造体が得られる
から（つまり、気体通路に適切なばね特性を付与するこ
とができるから）、電池の内部抵抗は、間隙が形威され
ても増大せず、従って電池の性能は維持される． この発明の一特徴は、隔翻板の互いに対向する側部に設
けた前記ばね式気体通路を、活性電池アセンブリの周囲
に配したフレーム状のばねと組合せた点にある．このフ
レーム状ばねにより、燃料電池中の気体を、周囲環境か
ら密封するのに要する力が得られる．このフレーム状ば
ねには、気体を運ぶための部品を組み込んでもよい．第
３図に、隔離板の一実施例を示す。符号１６、１７、１
８、１９は、それぞれ気体通路を示しているが、符号１
６は燃料吸入管を、符号１７は酸化剤吸入管を示し、符
号１８、１９は、それぞれ前記の両吸入管に対応する排
出管を示している．また、符号５は波形板タイプの集電
装置を示している．集電装置は、勿論この実施例に限定
されるものではない． 第４図は、気体通路開口部の長さ方向断面図を示してい
る．セクションＢはばね式気体通路を示し、セクション
Ｃにある活性電池アセンブリの周囲には支持ばね（フレ
ーム状ばね）が配されている． この第４図の符号７は仕切板つまり隔離板を示し、符号
２０、２１は、それぞれ陽極気体容器と陰極気体容器と
を示している．符号４、５は集電装置を指し、符号２は
陰極をまた符号３は陽極を指している．他方、燃料吸入
口は符号１６で示され、活性電池アセンブリの周囲に配
されたばねは符号２２により示されている．これらのば
ねの機能は、電池の中央部で活性電池アセンブリの周囲
に所要の密封力を付与することにある．このばねは、フ
レーム状に形成するのが望ましい．その一実施例を第５
図に示したが、このフレーム状ばねば例えば点溶接もし
くははんだ接合により相互に接合することができる．ま
た、前記フレーム状ばねには、気体流を運ぶための特殊
な装置（気体流運搬装置）が設けられている．この発明
においては、気体通路のばね作用は、その流出部の断面
形状寸法（ｏｕｔｆｌｏｗ ｐｒｏｆｉｌｅ）を適切に
形成することにより生じさせている． 活性電池アセンブリの下にあるばね２２の特徴は、この
ばねが前記気体通路の圧縮力に適合して（ｍａｔｃｈｅ
ｄ） 、所要の力をマトリックスに加え、気体を周囲環
境から効果的に密封するように、その寸法・形状が設定
されている点にある．第５図には、ばね２２を気体容器
に固定するための点溶接部が、点２５により示されてい
る（勿論、点２５とはいくらか異なった箇所に溶接部を
設けてもよい〉．符号２３は、気体流運搬装置２６用の
曲げ線を示し、符号２４は、ばね特性を備えた部分を示
している．その側縁部には、陽極側のばね構造体と陰極
便のばね構造体の実施例が示されている． 第６図と第７図には、圧力を受けた場合の隔離板の高さ
と、圧力を受けていない場合の隔離板の高さとが示され
ている． そこで、前記溶融炭酸塩燃ｔ４電池のスタックにおいて
、各電池（セル）を前記隔離板により隔翻するという構
成を提案する．この構威の利点は、この燃料電池スタッ
クには、活性電池アセンブリの周囲にばね構造体が配さ
れている、という点にある． 溶融炭酸塩燃料電池は、電流密度は比較的高いが、作動
電圧つまり電池電圧は比較的低い電気を供給する（ｔ流
密度は、例えば１５０〜１６０＾／Ｍであり、電池電圧
は約０．７〜０．８■である）．実際の使用に当っては
、このタイプの燃料電池は、例えば１００個の燃料電池
を積重ねて（燃料電池スタックとして）使用する．この
ような使用条件下で、仕切り板つまり隔離板の機能は、
互いに隣接する陽極と陰極を分離すること、陽極気体流
（燃料）と陰極気体流（酸化剤）とを分離すること、電
極上に二つの気体流を均等に分配すること、そして隣接
する陽極と陰極との間にエレクトロンを運ぶことにある
． 第８図は、この発明による燃料電池スタックを示してい
る．符号１はマトリックスを、符号２は陰極を、符号３
は陽極を示し、また符号７は平らな隔ｌｓ板を、符号２
０は気体容器を示している．符号１６は燃料気体の吸入
口を示し、符号１９は酸化気体の排出口を示している．
燃料電池スタックの構造がどのようなものであるかは、
この図に明瞭に示されている．
第１図は電解質マトリックスを示す図、第２図は溶融炭
酸塩燃料電池の一実施例を示す概略断面図、第３図は隔
離板の一実施例を示す平面図、第４図は隔離板の気体通
路開口部の長さ方向断面図、第５図はフレーム状ばねを
示す図、第６、第７図は圧力を受けた場合と受けない場
合の隔ＨＦｉの状態を示す図、第８図はこの発明の燃料
電池スタックの一実施例を示す断面図． ６、？・・・・・・隔離板、 １６・・・・・・燃料
吸入管、１７・・・・・・酸化剤吸入管、１８・・・・
・・燃料排出管、１９・・・・・・燃料排出管、 ２２
・・・・・・ばね．特許出層人 スティックスチング ク セントルーム エヌ） エネルジオンダーズー ネダーラント （エイセー 同 代理人 鎌 田 文 ｆｉｇ−５ ｆｉｇ一巳 ｆｉｇ−７
酸塩燃料電池の一実施例を示す概略断面図、第３図は隔
離板の一実施例を示す平面図、第４図は隔離板の気体通
路開口部の長さ方向断面図、第５図はフレーム状ばねを
示す図、第６、第７図は圧力を受けた場合と受けない場
合の隔ＨＦｉの状態を示す図、第８図はこの発明の燃料
電池スタックの一実施例を示す断面図． ６、？・・・・・・隔離板、 １６・・・・・・燃料
吸入管、１７・・・・・・酸化剤吸入管、１８・・・・
・・燃料排出管、１９・・・・・・燃料排出管、 ２２
・・・・・・ばね．特許出層人 スティックスチング ク セントルーム エヌ） エネルジオンダーズー ネダーラント （エイセー 同 代理人 鎌 田 文 ｆｉｇ−５ ｆｉｇ一巳 ｆｉｇ−７
Claims (3)
- （１）燃料吸入・排出用開口部と酸化剤吸入・排出用開
口部とを備えた溶融炭酸塩燃料電池用の隔離板において
、 前記隔離板を貫通する気体通路の形状寸法をしかるべく
選択しまた活性電池アセンブリの周囲にフレーム状ばね
を配することにより、気体通路にばね特性を持たせ、前
記フレーム状ばねは気体を運ぶための装置を組み込んで
おり、また前記フレーム状ばねの形状寸法を前記気体通
路のばね特性に適合させることを特徴とする溶融炭酸塩
燃料電池用の隔離板。 - （２）燃料電池が請求項１記載の隔離板により隔離され
ていることを特徴とする溶融炭酸塩燃料電池のスタック
。 - （３）活性電池アセンブリの周りにばね構造体を配した
ことを特徴とする請求項２記載の溶融炭酸塩燃料電池の
スタック。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8901800 | 1989-07-12 | ||
| NL8901800A NL8901800A (nl) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Separatorplaat voor toepassing in een gasbrandstofcel, welke een verzameling electroden omvat, alsmede stapeling van brandstofcellen. |
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| JPH0357162A true JPH0357162A (ja) | 1991-03-12 |
| JPH07109770B2 JPH07109770B2 (ja) | 1995-11-22 |
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ID=19855028
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| EP (1) | EP0408104B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07109770B2 (ja) |
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| DE (1) | DE69028458T2 (ja) |
| DK (1) | DK0408104T3 (ja) |
| ES (1) | ES2093631T3 (ja) |
| NL (1) | NL8901800A (ja) |
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