JPH0395867A - 固体電解質燃料電池 - Google Patents
固体電解質燃料電池Info
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- 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］
本発明は、天然ガス、ナフサ等の軽質炭化水素を燃料と
する固体電解質燃料電池に関する。
する固体電解質燃料電池に関する。
［従来の技術］
天然ガス、ナフサ等の軽質炭化水素を燃料とし、空気を
酸化剤として使用する固体電解質燃料電池は既知であり
、特に、このような固体電解質燃料電池のセル構造とし
ては、特開昭５７−１３０３８１号に示されたものが代
表的である。
酸化剤として使用する固体電解質燃料電池は既知であり
、特に、このような固体電解質燃料電池のセル構造とし
ては、特開昭５７−１３０３８１号に示されたものが代
表的である。
これは、第２図に示すように、管状の多孔質支持体１１
の外側に、内側管状電極（空気極） １２、電解質ｌ３
、及び外側電極（燃料極） １４を、順次積層して形或
し、空気を多孔質支持体ｌｌの内側に流し、燃料を外側
電極工４の外側に流すものである。
の外側に、内側管状電極（空気極） １２、電解質ｌ３
、及び外側電極（燃料極） １４を、順次積層して形或
し、空気を多孔質支持体ｌｌの内側に流し、燃料を外側
電極工４の外側に流すものである。
従来は、このようなセル構造を用いて、下記の条件でシ
ステム全体を構成し作動させていた。
ステム全体を構成し作動させていた。
すなわち、
■ 燃料利用率を高くして（８０〜８５％）、燃料のリ
サイクルは行なわない。
サイクルは行なわない。
■ 酸化剤として空気をそのまま用い、空気利用率を２
５％程度として空気側（内側）で冷却を行なう。
５％程度として空気側（内側）で冷却を行なう。
〔発明が解決しようとする課８］
しかしながら、このような従来の固体電解質燃料電泊に
おいては、単位面積当りの標準的な出力密度が１ ５
０ ｍＷ／ ｃｄであり、セル１本当りの出力が２０Ｗ
程度である。従って、ＩＫＷ当り５０本程度のセルが必
要となり、セルのコストが高くなるので、固体電解質燃
料電池の実用化の大きな障害となっていた。
おいては、単位面積当りの標準的な出力密度が１ ５
０ ｍＷ／ ｃｄであり、セル１本当りの出力が２０Ｗ
程度である。従って、ＩＫＷ当り５０本程度のセルが必
要となり、セルのコストが高くなるので、固体電解質燃
料電池の実用化の大きな障害となっていた。
このように、出力密度が高くない（又は高くできない）
原因としては、次のようなことが挙げられる。
原因としては、次のようなことが挙げられる。
（１）多孔質支持管及び多孔質空気極を通って空気（酸
素）が供給される際の拡散抵抗により、約２５０ｍＡ／
ｃｄ以上の電流密度においては急速に内部抵抗が増大す
るので、出力密度を増加させることができない。
素）が供給される際の拡散抵抗により、約２５０ｍＡ／
ｃｄ以上の電流密度においては急速に内部抵抗が増大す
るので、出力密度を増加させることができない。
（２）固体電解質が酸素イオン導電体であり、燃料利用
率の上昇に伴って理論起電圧が低下するため、出力密度
を増加させることができない。
率の上昇に伴って理論起電圧が低下するため、出力密度
を増加させることができない。
そこで、上記の（１）で指摘した拡散抵抗を低下させる
ため、空気極の多孔性を増大させることが考えられるが
、そのようにすると空気極のオーム抵抗が増大し、特開
昭５７−１３０３８１号に示されたセルを用いた固体電
解質燃料電池においても、電池全体の６５％を占めるよ
うになり（これは、空気極が緻密質であると仮定して算
出した抵抗の約８倍である）、空気極の多孔性を増大さ
せることによるこれ以上の改良は困難である。
ため、空気極の多孔性を増大させることが考えられるが
、そのようにすると空気極のオーム抵抗が増大し、特開
昭５７−１３０３８１号に示されたセルを用いた固体電
解質燃料電池においても、電池全体の６５％を占めるよ
うになり（これは、空気極が緻密質であると仮定して算
出した抵抗の約８倍である）、空気極の多孔性を増大さ
せることによるこれ以上の改良は困難である。
また、上記した以外にも、従来の固体電解質燃料電池に
は、次のような問題点があった。
は、次のような問題点があった。
（３）出口での理論起電圧が低いため、燃料をまぜない
ようにしているが、そのために発電部の温度分布のバラ
ツキが大きい。
ようにしているが、そのために発電部の温度分布のバラ
ツキが大きい。
（４）燃料をリサイクルしないため、約１５〜２０％の
燃料が無駄になる。
燃料が無駄になる。
本発明の課題は、以上の問題点を全て解決し、優れた性
能を有する固体電解質燃料電池を提供する処にある。
能を有する固体電解質燃料電池を提供する処にある。
［課題を解決するための手段及び作用］本発明の固体電
解質燃料電池は、セルの機械的強度を保持するための多
孔質支持体の上に、空気極、電解質及び燃料極を、順次
積層して構成したセルを用いるか、あるいは、それ自身
が支持体を兼ねる多孔質空気極の上に、電解質及び燃料
極を順次積層して構成したセルを用いた固体電解質燃料
電池であって、前記空気極側に酸素を富化した空気を供
給し、前記燃料極側に炭化水素を水蒸気改質して得られ
た燃料を供給するとともに、この燃料をリサイクルする
ことを特徴とするものである。
解質燃料電池は、セルの機械的強度を保持するための多
孔質支持体の上に、空気極、電解質及び燃料極を、順次
積層して構成したセルを用いるか、あるいは、それ自身
が支持体を兼ねる多孔質空気極の上に、電解質及び燃料
極を順次積層して構成したセルを用いた固体電解質燃料
電池であって、前記空気極側に酸素を富化した空気を供
給し、前記燃料極側に炭化水素を水蒸気改質して得られ
た燃料を供給するとともに、この燃料をリサイクルする
ことを特徴とするものである。
このように空気極側に供給する空気中の酸素濃度を上げ
ることにより、拡散抵抗を下げることができる。特に、
酸素濃度を９０容量％以上にすると、逆拡散して排出さ
れるＮ２の量が小さくなるため、拡散抵抗をほとんど考
慮しなくともよくなる。また、空気の利用率を上げるた
めにも、酸素濃度は高いほど好ましい。しかしながら、
酸素プラント（例えばＰＳＡ装置）の効率との兼ね合い
で、最適の０２濃度が決定される。
ることにより、拡散抵抗を下げることができる。特に、
酸素濃度を９０容量％以上にすると、逆拡散して排出さ
れるＮ２の量が小さくなるため、拡散抵抗をほとんど考
慮しなくともよくなる。また、空気の利用率を上げるた
めにも、酸素濃度は高いほど好ましい。しかしながら、
酸素プラント（例えばＰＳＡ装置）の効率との兼ね合い
で、最適の０２濃度が決定される。
また、燃料をリサイクルすることとしたので、１回（１
サイクル）当りの燃料利用率を下げて理論起電圧を上げ
ることができる。しかも、リサイクルすることにより全
体としては燃料利用率が１００％近くになるので、残っ
た燃料を燃焼することによるロス（１５〜２０％）がな
くなる。
サイクル）当りの燃料利用率を下げて理論起電圧を上げ
ることができる。しかも、リサイクルすることにより全
体としては燃料利用率が１００％近くになるので、残っ
た燃料を燃焼することによるロス（１５〜２０％）がな
くなる。
１回当りの燃料利用率は、１０〜２０％とするのが好ま
しい。１回当りの燃料利用率を１０％未満とすると、セ
ルの集合体を収納した発電部に入るリサイクルガスをか
なり高温まで予熱する必要があり、発電部を出た高温の
リサイクルガスが有する利用可能な熱のみで予熱するこ
とが困難となるので、好ましくない。逆に、１回当りの
燃料利用率が２０％を超えると、発電部に入るリサイク
ルガスの温度が低くなりすぎて水蒸気が凝縮するおそれ
があるとともに、効率や電流密度が下がるので、好まし
くない。
しい。１回当りの燃料利用率を１０％未満とすると、セ
ルの集合体を収納した発電部に入るリサイクルガスをか
なり高温まで予熱する必要があり、発電部を出た高温の
リサイクルガスが有する利用可能な熱のみで予熱するこ
とが困難となるので、好ましくない。逆に、１回当りの
燃料利用率が２０％を超えると、発電部に入るリサイク
ルガスの温度が低くなりすぎて水蒸気が凝縮するおそれ
があるとともに、効率や電流密度が下がるので、好まし
くない。
また、固体電解質燃料電池を用いて発電する際に発生す
る熱は、固体電解質の空気極側界面におけるエントロピ
ーに基づく発熱をはじめ、大半が支持体以外の発電に直
接関与する部分で発生しているので、多孔質支持管や多
孔質空気極などの障害のない燃料極側から、リサイクル
燃料ガスにより冷却することにより、円滑な冷却がはか
れる。
る熱は、固体電解質の空気極側界面におけるエントロピ
ーに基づく発熱をはじめ、大半が支持体以外の発電に直
接関与する部分で発生しているので、多孔質支持管や多
孔質空気極などの障害のない燃料極側から、リサイクル
燃料ガスにより冷却することにより、円滑な冷却がはか
れる。
また、原料の炭化水素をリサイクルガスと混合し、これ
を断熱型反応器を用いて水蒸気改質することにより、従
来のチューブラータイプの改質器に比べて大幅なコスト
ダウンがはかれる。
を断熱型反応器を用いて水蒸気改質することにより、従
来のチューブラータイプの改質器に比べて大幅なコスト
ダウンがはかれる。
また、原料の炭化水素とリサイクルガスを混合し、水蒸
気改質したのちに、ＣＯ変或（式（１）参照）及び脱炭
酸することにより、セルの集合体を収納した発電部の入
口予熱部におけるＢｏｕｄａｒｔ反応（式（２）参照）
に基づく炭素析出を防止できる。
気改質したのちに、ＣＯ変或（式（１）参照）及び脱炭
酸することにより、セルの集合体を収納した発電部の入
口予熱部におけるＢｏｕｄａｒｔ反応（式（２）参照）
に基づく炭素析出を防止できる。
ＣＯ＋Ｈ Ｏ−４Ｃｏ ＋Ｈ ・・
・（１〉２ ２ ２ ２ Ｃ Ｏ 二〇 （ ｓ ） ＋ Ｃ Ｏ ２
・・・（２）また、Ｐ Ｓ Ａ （Ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ）法の採用に
より、酸素富化による電進効率の向上で得られる程度の
エネルギーで酸素富化を行なうことができる。
・（１〉２ ２ ２ ２ Ｃ Ｏ 二〇 （ ｓ ） ＋ Ｃ Ｏ ２
・・・（２）また、Ｐ Ｓ Ａ （Ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ）法の採用に
より、酸素富化による電進効率の向上で得られる程度の
エネルギーで酸素富化を行なうことができる。
また、円筒状の多孔質支持体の上に、空気極、電解質及
び燃料極を、順次積層して構成したセルを用いるか、あ
るいは、それ自身が支持体を兼ねる円筒状の多孔質空気
極の上に、電解質及び燃料極を、順次積層して構成した
セルを用いた固体電解質燃料電池においては、燃料をリ
サイクルすることにより、前記セルの集合体を収納した
発電部の入口におけるスチーム／カーボン比（Ｓ／Ｃ）
が１．０〜２．０でも炭素の析出が見られないので、従
来技術（Ｓ／Ｃ−２．０〜３．０）に比べて大幅に効率
の向上が期待できる。
び燃料極を、順次積層して構成したセルを用いるか、あ
るいは、それ自身が支持体を兼ねる円筒状の多孔質空気
極の上に、電解質及び燃料極を、順次積層して構成した
セルを用いた固体電解質燃料電池においては、燃料をリ
サイクルすることにより、前記セルの集合体を収納した
発電部の入口におけるスチーム／カーボン比（Ｓ／Ｃ）
が１．０〜２．０でも炭素の析出が見られないので、従
来技術（Ｓ／Ｃ−２．０〜３．０）に比べて大幅に効率
の向上が期待できる。
また、円筒状の多孔質支持体の上に、空気極、電解質及
び燃料極を、順次積層して構成したセルを用いるか、あ
るいは、それ自身が支持体を兼ねる円筒状の多孔質空気
極の上に、電解質及び燃料極を、順次積層して構成した
セルを用いた固体電解質燃料電池においては、前記セル
の集合体を収納した発電部内においてリサイクルガスの
吹出し等により燃料を撹拌することにより、発電部の温
度分布を均一化することができ、■熱応力の発生による
割れの防止、■固相反応により劣化が生じることの防止
、及び■平均温度の上昇により内部抵抗の減少を、はか
ることができる。
び燃料極を、順次積層して構成したセルを用いるか、あ
るいは、それ自身が支持体を兼ねる円筒状の多孔質空気
極の上に、電解質及び燃料極を、順次積層して構成した
セルを用いた固体電解質燃料電池においては、前記セル
の集合体を収納した発電部内においてリサイクルガスの
吹出し等により燃料を撹拌することにより、発電部の温
度分布を均一化することができ、■熱応力の発生による
割れの防止、■固相反応により劣化が生じることの防止
、及び■平均温度の上昇により内部抵抗の減少を、はか
ることができる。
このように、発電部内において燃料を撹拌する場合には
、発電により発生したＨ２０が利用できるので、発電部
入口におけるＳ／Ｃが０．５でも炭素析出なく運転でき
る。
、発電により発生したＨ２０が利用できるので、発電部
入口におけるＳ／Ｃが０．５でも炭素析出なく運転でき
る。
［実施例コ
実施例として、第１図に示したシステムからなる固体電
解質燃料電池を構戊した。この電池においては、第２図
に示す円筒状のセル１０を用いた。このセルｌＯは、安
定化ジルコニアアルミナ等よりなる多孔質支持体１ｌの
外側に、ランタンマンガネート等よりなる空気極ｉ２、
安定化ジルコニア等の薄膜よりなる電解質Ｉ３、及びニ
ッケルジルコニアサーメット等よりなる燃料極１４を、
順次積層して形成したものである。
解質燃料電池を構戊した。この電池においては、第２図
に示す円筒状のセル１０を用いた。このセルｌＯは、安
定化ジルコニアアルミナ等よりなる多孔質支持体１ｌの
外側に、ランタンマンガネート等よりなる空気極ｉ２、
安定化ジルコニア等の薄膜よりなる電解質Ｉ３、及びニ
ッケルジルコニアサーメット等よりなる燃料極１４を、
順次積層して形成したものである。
第１図に示すシステムにおいては、発電部ｔ５における
燃料利用率は１５％とし、８５％の燃料をリサイクルシ
ステムにまわす。このリサイクルガスは、原料の炭化水
素である脱硫された都市ガスと混合され、断熱型反応器
において断熱改質された後、Ｃｕ−Ｚｎ系触媒を用いて
ＣＯ変成される。次に、冷却分離により脱水され、モノ
エタノールアミン法により脱炭酸された後、発電部１５
の入口におけるＳ／Ｃが０．５となるように水分添加さ
れ、６００〜６５０℃に予熱されて発電部１５に戻る。
燃料利用率は１５％とし、８５％の燃料をリサイクルシ
ステムにまわす。このリサイクルガスは、原料の炭化水
素である脱硫された都市ガスと混合され、断熱型反応器
において断熱改質された後、Ｃｕ−Ｚｎ系触媒を用いて
ＣＯ変成される。次に、冷却分離により脱水され、モノ
エタノールアミン法により脱炭酸された後、発電部１５
の入口におけるＳ／Ｃが０．５となるように水分添加さ
れ、６００〜６５０℃に予熱されて発電部１５に戻る。
発電部｛５内においては、リサイクルガスの吹出しによ
り燃料が撹拌される。
り燃料が撹拌される。
空気極側には、ＰＳＡにより酸素濃度を約１００容量％
とした酸素富化空気を供給した。
とした酸素富化空気を供給した。
また、リサイクルガスに混入する都市ガスとしては、次
の組成（容量％）からなる都市ガス１３Ａを用いた。
の組成（容量％）からなる都市ガス１３Ａを用いた。
ＣＨ ８８％、Ｃ２Ｈ６６％、Ｃ３Ｈ８４％、４
Ｃ４Ｈ１ｏ２％
なお、都市ガスを脱硫したのちに断熱改質する方法は、
特願昭６３−３１８８１８号に開示された方法によった
。
特願昭６３−３１８８１８号に開示された方法によった
。
第１図に示すリサイクルシステムの■〜■の各部におけ
るガス組成（容量％）は、次表の通りであった。
るガス組成（容量％）は、次表の通りであった。
第１表
本実施例における出力密度は、０．９６’Ｗ／Ｃｄ（Ｐ
ＳＡに要したエネルギーを修正すると０．８７〜０ ．
９ ３ Ｗ／ｃｄ）であった。理論電圧は１．００
９Ｖ，出力電圧は０．５０４Ｖ，効率は４２．５％（ｂ
Ｖ ＨＨＶ）であった。
ＳＡに要したエネルギーを修正すると０．８７〜０ ．
９ ３ Ｗ／ｃｄ）であった。理論電圧は１．００
９Ｖ，出力電圧は０．５０４Ｖ，効率は４２．５％（ｂ
Ｖ ＨＨＶ）であった。
比較例として、Ｓ／Ｃを３．０、燃料利用率を８５％と
したワンスル一方式をとると、出力密度は０．１５Ｗ／
ｃｄであった。出力電圧は０．５９２Ｖ，効率は４２．
５％（ｂｙ ＨＨＶ）であった。
したワンスル一方式をとると、出力密度は０．１５Ｗ／
ｃｄであった。出力電圧は０．５９２Ｖ，効率は４２．
５％（ｂｙ ＨＨＶ）であった。
この結果からすると、本実施例の固体電解質燃料電池に
おいては、ＩＫＷ当りのセルの必要本数は従来の約１／
５となり、大幅なコストダウンが可能となる。へらに、
空気極を緻密化する効果を併せて考えると、セルの必要
本数は従来の１／１０程度となることが期待できる。
おいては、ＩＫＷ当りのセルの必要本数は従来の約１／
５となり、大幅なコストダウンが可能となる。へらに、
空気極を緻密化する効果を併せて考えると、セルの必要
本数は従来の１／１０程度となることが期待できる。
なお、発電部１５内の燃料を撹拌せずに上記と同様の条
件で、Ｓ／Ｃを１．０とした場合には炭素析出はなかっ
たが、Ｓ／Ｃを１．０未満とした場合には炭素の析出が
認められた。
件で、Ｓ／Ｃを１．０とした場合には炭素析出はなかっ
たが、Ｓ／Ｃを１．０未満とした場合には炭素の析出が
認められた。
次に、１回当りの燃料利用率を、５％、１０％、１５％
、２０％、２５％とした場合のリサイクルシステムにお
ける熱収支、発電部入口の予熱温度、および効率を第２
表に示す。
、２０％、２５％とした場合のリサイクルシステムにお
ける熱収支、発電部入口の予熱温度、および効率を第２
表に示す。
これらの実施例においては、空気極側に酸素濃度が約１
００容量％の酸素富化空気を供給し、燃料極側に都市ガ
ス１３Ａを混入したリサイクルガスを供給した。断熱型
改質装置の出口温度は６３０℃、ＣＯ変成直後のＣＯａ
度ハ０．３容量％、発電部１５の入口におけるＳ／Ｃは
１．０、セルの温度は１０００℃とした。出力電圧は理
論電圧の１／２であり、１回当りの燃料利用率が５％の
場合には０．５３６Ｖ，１０％の場合には０．５１９Ｖ
，１５％の場合には０．５０６Ｖ，２０％の場合には０
．４９７Ｖ，２５％の場合には０．４８９Ｖであった。
００容量％の酸素富化空気を供給し、燃料極側に都市ガ
ス１３Ａを混入したリサイクルガスを供給した。断熱型
改質装置の出口温度は６３０℃、ＣＯ変成直後のＣＯａ
度ハ０．３容量％、発電部１５の入口におけるＳ／Ｃは
１．０、セルの温度は１０００℃とした。出力電圧は理
論電圧の１／２であり、１回当りの燃料利用率が５％の
場合には０．５３６Ｖ，１０％の場合には０．５１９Ｖ
，１５％の場合には０．５０６Ｖ，２０％の場合には０
．４９７Ｖ，２５％の場合には０．４８９Ｖであった。
（以下余白）
第２表に示すように、１回当りの燃料利用率を５％とす
ると、発電部に入るリサイクルガスを１０００℃以上に
予熱する必要がある。この場合、熱損失を考慮すると、
発電部を出たリサイクルガスが有する利用可能な熱のみ
で予熱することが困難となる。１回当りの燃料利用率を
２５％とすると、発電部に入るリサイクルガスの温度が
１００℃以下となってリサイクルガス中の水蒸気が凝縮
するおそれがあるとともに、効率も低下する。
ると、発電部に入るリサイクルガスを１０００℃以上に
予熱する必要がある。この場合、熱損失を考慮すると、
発電部を出たリサイクルガスが有する利用可能な熱のみ
で予熱することが困難となる。１回当りの燃料利用率を
２５％とすると、発電部に入るリサイクルガスの温度が
１００℃以下となってリサイクルガス中の水蒸気が凝縮
するおそれがあるとともに、効率も低下する。
なお、本発明の固体電解質燃料電池においては、セル構
造は第２図のものに限られない。支持体を別個に設けず
、多孔質の空気極で支持体を兼ねるようにしてもよい。
造は第２図のものに限られない。支持体を別個に設けず
、多孔質の空気極で支持体を兼ねるようにしてもよい。
また、平板構造のセルであってもよい。
［発明の効果］
（１）酸素富化空気の利用と燃料リサイクルの採用によ
り、従来の固体電解質燃料電池に比べて単位面積当りの
出力密度を約６倍にすることができる。
り、従来の固体電解質燃料電池に比べて単位面積当りの
出力密度を約６倍にすることができる。
（２〉酸素富化空気の利用により、空気極の密度を大き
くしても（空気極の多孔度を低下させても）拡散抵抗を
下げることができるため、内部抵抗を従来の半分程度に
でき、出力密度を約２倍にすることができる。
くしても（空気極の多孔度を低下させても）拡散抵抗を
下げることができるため、内部抵抗を従来の半分程度に
でき、出力密度を約２倍にすることができる。
（３〉断熱型リフォーマーとＰＳＡ法を採用すると、酸
素富化と燃料リサイクルを行なうことによるイニシャル
ランニングコストを低く抑えることができる。
素富化と燃料リサイクルを行なうことによるイニシャル
ランニングコストを低く抑えることができる。
（４）燃料をリサイクルしてＨ２分圧を上げることによ
り、Ｓ／Ｃが２．０以下という条件でも内部改質が可能
であり、発電効率を高くすることができる。
り、Ｓ／Ｃが２．０以下という条件でも内部改質が可能
であり、発電効率を高くすることができる。
（５）発電部内において燃料を撹拌する場合には、発電
部温度の均一化及び燃料側からの冷却により、セルの劣
化の防止をはかることができる。
部温度の均一化及び燃料側からの冷却により、セルの劣
化の防止をはかることができる。
第１図は、本発明の一実施例の固体電解質燃料電池の燃
料のリサイクルシステムを示す概略図、 第２図は、固体電解質燃料電池に用いる円筒状セルを示
す斜視図である。 符号の説明 １０・・・セル、１１・・・多孔質支持体、１２・・・
空気極、１３・・・電解質、１４・・・燃料極、１５・
・・発電部
料のリサイクルシステムを示す概略図、 第２図は、固体電解質燃料電池に用いる円筒状セルを示
す斜視図である。 符号の説明 １０・・・セル、１１・・・多孔質支持体、１２・・・
空気極、１３・・・電解質、１４・・・燃料極、１５・
・・発電部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、セルの機械的強度を保持するための多孔質支持体の
上に、空気極、電解質及び燃料極を、順次積層して構成
したセルを用いるか、あるいは、それ自身が支持体を兼
ねる多孔質空気極の上に、電解質及び燃料極を順次積層
して構成したセルを用いた固体電解質燃料電池において
、 前記空気極側に酸素を富化した空気を供給し、前記燃料
極側に炭化水素を水蒸気改質して得られた燃料を供給す
るとともに、この燃料をリサイクルすることを特徴とす
る固体電解質燃料電池。 ２、空気極側に供給する酸素富化空気中の酸素濃度が、
９０容量％以上であることを特徴とする請求項１記載の
固体電解質燃料電池。 ３、発電により発熱した燃料極、電解質及び空気極を、
燃料をリサイクルすることにより冷却することを特徴と
する請求項１又は２記載の固体電解質燃料電池。 ４、原料の炭化水素が、リサイクルガスと混合されたの
ち、断熱型反応器において水蒸気改質されることを特徴
とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体電解質
燃料電池。５、原料の炭化水素とリサイクルガスが混合
され、水蒸気改質されたのち、ＣＯ変成、脱水、脱炭酸
の各工程を経て、燃料極側に供給されることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体電解質燃料
電池。 ６、酸素富化空気をＰＳＡ法により製造することを特徴
とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体電解質
燃料電池。 ７、１回当りの燃料利用率が１０〜２０％であることを
特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体電
解質燃料電池。 ８、円筒状の多孔質支持体の上に、空気極、電解質及び
燃料極を、順次積層して構成したセルを用いるか、ある
いは、それ自身が支持体を兼ねる円筒状の多孔質空気極
の上に、電解質及び燃料極を、順次積層して構成したセ
ルを用いた固体電解質燃料電池であって、前記セルの集
合体を収納した発電部の入口におけるスチーム／カーボ
ン比が１．０〜２．０であることを特徴とする請求項１
〜７のいずれか１項に記載の固体電解質燃料電池。 ９、円筒状の多孔質支持体の上に、空気極、電解質及び
燃料極を、順次積層して構成したセルを用いるか、ある
いは、それ自身が支持体を兼ねる円筒状の多孔質空気極
の上に、電解質及び燃料極を、順次積層して構成したセ
ルを用いた固体電解質燃料電池であって、前記セルの集
合体を収納した発電部内において燃料を撹拌することに
より発電部内の温度分布を均一にすることを特徴とする
請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体電解質燃料電
池。 １０、発電部入口のスチーム／カーボン比が０．５〜１
．０であることを特徴とする請求項９記載の固体電解質
燃料電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-147973 | 1989-06-09 | ||
| JP14797389 | 1989-06-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0395867A true JPH0395867A (ja) | 1991-04-22 |
| JP2926259B2 JP2926259B2 (ja) | 1999-07-28 |
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ID=15442290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2144947A Expired - Fee Related JP2926259B2 (ja) | 1989-06-09 | 1990-06-01 | 固体電解質燃料電池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
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| US (1) | US5147735A (ja) |
| EP (1) | EP0401834B1 (ja) |
| JP (1) | JP2926259B2 (ja) |
| DE (1) | DE69018127T2 (ja) |
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| US6309770B1 (en) | 1998-02-17 | 2001-10-30 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Solid electrolyte fuel cell power generating system |
| JP2016136471A (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
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| US6162556A (en) * | 1995-12-04 | 2000-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating a high-temperature fuel cell installation, and a high-temperature fuel cell installation |
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| CN106910912B (zh) | 2015-12-18 | 2020-06-30 | 通用电气公司 | 燃料电池系统及其操作方法及燃料电池发电厂 |
| CN107464944B (zh) | 2016-05-27 | 2021-02-02 | 通用电气公司 | 燃料电池系统及其操作方法 |
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- 1990-06-07 DE DE69018127T patent/DE69018127T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-07 EP EP90110827A patent/EP0401834B1/en not_active Expired - Lifetime
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