JPH04247890A - 水蒸気電解セル - Google Patents
水蒸気電解セルInfo
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- JPH04247890A JPH04247890A JP3007934A JP793491A JPH04247890A JP H04247890 A JPH04247890 A JP H04247890A JP 3007934 A JP3007934 A JP 3007934A JP 793491 A JP793491 A JP 793491A JP H04247890 A JPH04247890 A JP H04247890A
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Landscapes
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，薄膜状固体電解質セラ
ミツクス板により水蒸気を水素と酸素とに電気分解する
水蒸気電解セルに関するものである。
ミツクス板により水蒸気を水素と酸素とに電気分解する
水蒸気電解セルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の水蒸気電解セルを図８より説明す
ると，１１がイツトリア安定化ジリコニウム等の薄膜状
固体電解質セラミツクス板，１２がランタンストロンチ
ウムマンガンオキサイドまたはニツケル等の陽極，１３
がニツケルＹＳＺサーメツトまたはニツケル等の陰極で
，薄膜状固体電解質セラミツクス板１１を円筒型に焼成
し，その内外面に陽極１２及び陰極１３を固着して，単
位円筒体を構成する一方，各単位構成体を重ね合わせて
，上下の単位円筒体の内外面に固着した陽極１２及び陰
極１３を交互（例えば内→外） に接続している。
ると，１１がイツトリア安定化ジリコニウム等の薄膜状
固体電解質セラミツクス板，１２がランタンストロンチ
ウムマンガンオキサイドまたはニツケル等の陽極，１３
がニツケルＹＳＺサーメツトまたはニツケル等の陰極で
，薄膜状固体電解質セラミツクス板１１を円筒型に焼成
し，その内外面に陽極１２及び陰極１３を固着して，単
位円筒体を構成する一方，各単位構成体を重ね合わせて
，上下の単位円筒体の内外面に固着した陽極１２及び陰
極１３を交互（例えば内→外） に接続している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】固体電解質セラミツク
スを用いた水蒸気電解セルの容量（電解量） は， 内
外面に固着した陽極１２及び陰極１３に挟まれた薄膜状
固体電解質セラミツクス板１１の面積に比例するので，
水蒸気電解セルの容量を大きくしようとすれば， 単位
円筒体の直径を大きくするか， 高さを高くする必要が
ある。
スを用いた水蒸気電解セルの容量（電解量） は， 内
外面に固着した陽極１２及び陰極１３に挟まれた薄膜状
固体電解質セラミツクス板１１の面積に比例するので，
水蒸気電解セルの容量を大きくしようとすれば， 単位
円筒体の直径を大きくするか， 高さを高くする必要が
ある。
【０００４】また水蒸気電解セルの電解効率を高くしよ
うとすれば，薄膜状固体電解質セラミツクス板１１の膜
厚を薄くして， 水蒸気電解セルの容量当たり体積を縮
小する必要があるが，薄膜状固体電解質セラミツクス板
１１の膜厚は， 強度上から余り薄くすることができな
くて，水蒸気電解セルの容量当たり体積を縮小すること
ができないという問題があった。
うとすれば，薄膜状固体電解質セラミツクス板１１の膜
厚を薄くして， 水蒸気電解セルの容量当たり体積を縮
小する必要があるが，薄膜状固体電解質セラミツクス板
１１の膜厚は， 強度上から余り薄くすることができな
くて，水蒸気電解セルの容量当たり体積を縮小すること
ができないという問題があった。
【０００５】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり， その目的とする処は， 容量当たり体積を大
幅に縮小できる水蒸気電解セルを提供しようとする点に
ある。
であり， その目的とする処は， 容量当たり体積を大
幅に縮小できる水蒸気電解セルを提供しようとする点に
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに， 本発明の水蒸気電解セルは，平板型の薄膜状固
体電解質セラミツクス板の両面に電極を固着し，同セラ
ミツクス板の複数枚をセラミツクス製箱体内に間隔を置
き配設して，同各セラミツクス板の外周部を同セラミツ
クス箱体の内周面に気密的に取付け，同各セラミツクス
板の間に複数の空隙部を形成して， 同じ空隙部内の電
極を同極になるように且つ隣接する空隙部内の電極を異
極になるように良導体により接続している。
めに， 本発明の水蒸気電解セルは，平板型の薄膜状固
体電解質セラミツクス板の両面に電極を固着し，同セラ
ミツクス板の複数枚をセラミツクス製箱体内に間隔を置
き配設して，同各セラミツクス板の外周部を同セラミツ
クス箱体の内周面に気密的に取付け，同各セラミツクス
板の間に複数の空隙部を形成して， 同じ空隙部内の電
極を同極になるように且つ隣接する空隙部内の電極を異
極になるように良導体により接続している。
【０００７】
【作用】本発明の水蒸気電解セルは前記のように構成さ
れており， 平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板
の両面に取付けて一連の状態に連結した電極の両端部に
電圧を印加して，陰極側空隙部に高温水蒸気，陽極側空
隙部にキヤリアガスを流して，陰極側空隙部の水蒸気を
電気分解し，酸素を平板型の薄膜状固体電解質セラミツ
クス板を透過させて，陽極表面で電子を放出し，Ｏ２
ガスとして，キヤリヤガスにより水蒸気電解セル外へ取
り出す。
れており， 平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板
の両面に取付けて一連の状態に連結した電極の両端部に
電圧を印加して，陰極側空隙部に高温水蒸気，陽極側空
隙部にキヤリアガスを流して，陰極側空隙部の水蒸気を
電気分解し，酸素を平板型の薄膜状固体電解質セラミツ
クス板を透過させて，陽極表面で電子を放出し，Ｏ２
ガスとして，キヤリヤガスにより水蒸気電解セル外へ取
り出す。
【０００８】
【実施例】次に本発明の水蒸気電解セルを図１乃至図５
に示す一実施例により説明すると，図１の１が平板型の
薄膜状固体電解質セラミツクス板である。また同セラミ
ツクス板１の詳細を示す図２において，１がイツトリア
安定化ジリコニウム等よりなる薄膜状固体電解質セラミ
ツクス板，１２がランタンストロンチウムマンガンオキ
サイドまたはニツケル等よりなる陽極，１３がニツケル
ＹＳＺサーメツトまたはニツケル等よりなる陰極で，陽
極１２及び陰極１３を平板型の薄膜状固体電解質セラミ
ツクス板１の両面に固着している。これらの陽極１２及
び陰極１３は，上記平板型セラミツクス板１の端部から
或る高さの所までを覆って，同平板型セラミツクス板１
を挟んでおり，この平板型セラミツクス板１がかなり薄
くても，陽極１２及び陰極１３が平板型セラミツクス板
１の強度を補っている。
に示す一実施例により説明すると，図１の１が平板型の
薄膜状固体電解質セラミツクス板である。また同セラミ
ツクス板１の詳細を示す図２において，１がイツトリア
安定化ジリコニウム等よりなる薄膜状固体電解質セラミ
ツクス板，１２がランタンストロンチウムマンガンオキ
サイドまたはニツケル等よりなる陽極，１３がニツケル
ＹＳＺサーメツトまたはニツケル等よりなる陰極で，陽
極１２及び陰極１３を平板型の薄膜状固体電解質セラミ
ツクス板１の両面に固着している。これらの陽極１２及
び陰極１３は，上記平板型セラミツクス板１の端部から
或る高さの所までを覆って，同平板型セラミツクス板１
を挟んでおり，この平板型セラミツクス板１がかなり薄
くても，陽極１２及び陰極１３が平板型セラミツクス板
１の強度を補っている。
【０００９】また図１，図３〜図５の２がセラミツクス
製箱体の上下側板で，同上下側板２は，気密絶縁セラミ
ツクス製である。そして同上下側板２の内面には，図３
に示すようにランタンクロムオキサイド等よりなる気密
導電性セラミツクス製インターコネクタ２２が取付けら
れ，同上下側板２と同インターコネクタ２２との間が密
閉されている。
製箱体の上下側板で，同上下側板２は，気密絶縁セラミ
ツクス製である。そして同上下側板２の内面には，図３
に示すようにランタンクロムオキサイド等よりなる気密
導電性セラミツクス製インターコネクタ２２が取付けら
れ，同上下側板２と同インターコネクタ２２との間が密
閉されている。
【００１０】平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板
１とセラミツクス製箱体の上下側板２とを図１のように
組み立てる。同平板型セラミツクス板１の陽極１２及び
陰極１３は，それぞれの一端部がインターコネクタ２２
を介して接続されている。またインターコネクタ２２と
陽極１２及び陰極１３と間が密閉されている。また図１
，５の３が上記セラミツクス製箱体の左右側板で，この
左右側板３も，上記側板２と同じく気密絶縁セラミツク
ス製である。これらセラミツクス製箱体の上下左右側板
２，３と上記各平板型セラミツクス板１とにより，同セ
ラミツクス製箱体内に複数の空隙部が形成される。そし
て図１に示すように陽極１２で囲まれた陽極側空隙部ａ
と陰極１３で囲まれた陰極側空隙部ｂとがセラミツクス
箱体内に交互に並ぶことになる。
１とセラミツクス製箱体の上下側板２とを図１のように
組み立てる。同平板型セラミツクス板１の陽極１２及び
陰極１３は，それぞれの一端部がインターコネクタ２２
を介して接続されている。またインターコネクタ２２と
陽極１２及び陰極１３と間が密閉されている。また図１
，５の３が上記セラミツクス製箱体の左右側板で，この
左右側板３も，上記側板２と同じく気密絶縁セラミツク
ス製である。これらセラミツクス製箱体の上下左右側板
２，３と上記各平板型セラミツクス板１とにより，同セ
ラミツクス製箱体内に複数の空隙部が形成される。そし
て図１に示すように陽極１２で囲まれた陽極側空隙部ａ
と陰極１３で囲まれた陰極側空隙部ｂとがセラミツクス
箱体内に交互に並ぶことになる。
【００１１】図４，５は，水蒸気，キヤリアガス（分離
されたＯ２ を運び出すためのガス，例えば空気，窒素
ガス），分離された水素及び残留水蒸気を供給，排出す
るためのセラミツクス箱の端部側を示している。セラミ
ツクス箱の上下側板２の端部は，上下方向に膨らんで，
気密絶縁セラミツクス小端板５が形成され，同小端板５
の端部が前後側板４に密閉状態に固定されて，ヘツダが
形成されている。本実施例では，上記陽極側空隙部ａの
全てが同一端側のヘツダに開口し，陰極側空隙部ｂの全
てが反対側のヘツダに開口している。
されたＯ２ を運び出すためのガス，例えば空気，窒素
ガス），分離された水素及び残留水蒸気を供給，排出す
るためのセラミツクス箱の端部側を示している。セラミ
ツクス箱の上下側板２の端部は，上下方向に膨らんで，
気密絶縁セラミツクス小端板５が形成され，同小端板５
の端部が前後側板４に密閉状態に固定されて，ヘツダが
形成されている。本実施例では，上記陽極側空隙部ａの
全てが同一端側のヘツダに開口し，陰極側空隙部ｂの全
てが反対側のヘツダに開口している。
【００１２】次に前記図１〜図５に示す水蒸気電解セル
の作用を具体的に説明する。平板型の薄膜状固体電解質
セラミツクス板の両面に取付けて水蒸気電解セルの両端
部の電極に電圧を印加する一方，陰極側空隙部ｂに水蒸
気を流し，全体を高温（例えば７００℃〜１０００℃）
に加熱，保持すれば，各平板型の薄膜状固体電解質セラ
ミツクス板１により，水蒸気を分離して，陽極側空隙部
ａから酸素を取り出す。一方，酸素から分離された水素
は，陰極側空隙部ｂに残って，ここから取り出される。
の作用を具体的に説明する。平板型の薄膜状固体電解質
セラミツクス板の両面に取付けて水蒸気電解セルの両端
部の電極に電圧を印加する一方，陰極側空隙部ｂに水蒸
気を流し，全体を高温（例えば７００℃〜１０００℃）
に加熱，保持すれば，各平板型の薄膜状固体電解質セラ
ミツクス板１により，水蒸気を分離して，陽極側空隙部
ａから酸素を取り出す。一方，酸素から分離された水素
は，陰極側空隙部ｂに残って，ここから取り出される。
【００１３】図６は，上記ヘツダを具えた電解セルユニ
ツトの全体を示している。６１，６２が給電用ケーブル
で，それぞれが電解セル内の両端部の電極に接続してい
る。６３ａが水蒸気の入口管，６４ａがキヤリヤガスの
入口管，６３ｂが水素と残留水蒸気との出口管，６４ｂ
がＯ２ とキヤリヤガスとの出口管である。図７は，３
基の電解セルユニツト７１を組み込んだ水蒸気電解セル
の構成例を示す。各ユニツトは，ヒータ７２により加熱
される。７３は保温材，７４はケーシングである。
ツトの全体を示している。６１，６２が給電用ケーブル
で，それぞれが電解セル内の両端部の電極に接続してい
る。６３ａが水蒸気の入口管，６４ａがキヤリヤガスの
入口管，６３ｂが水素と残留水蒸気との出口管，６４ｂ
がＯ２ とキヤリヤガスとの出口管である。図７は，３
基の電解セルユニツト７１を組み込んだ水蒸気電解セル
の構成例を示す。各ユニツトは，ヒータ７２により加熱
される。７３は保温材，７４はケーシングである。
【００１４】
【発明の効果】本発明の水蒸気電解セルは前記のように
平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板の両面に取付
けて一連の状態に連結した電極の両端部に電圧を印加し
て，陰極側空隙部に高温水蒸気，陽極側空隙部にキヤリ
アガスを流して，陰極側空隙部の水蒸気を電気分解し，
酸素を平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板を透過
させて，陽極表面で電子を放出し，Ｏ２ ガスとして，
キヤリヤガスにより水蒸気電解セル外へ取り出すように
しており，電解質セラミツクス板を従来の円筒型から多
重の平板型にするので，水蒸気電解セルの容量当たり体
積を大幅に縮小できる効果がある。
平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板の両面に取付
けて一連の状態に連結した電極の両端部に電圧を印加し
て，陰極側空隙部に高温水蒸気，陽極側空隙部にキヤリ
アガスを流して，陰極側空隙部の水蒸気を電気分解し，
酸素を平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板を透過
させて，陽極表面で電子を放出し，Ｏ２ ガスとして，
キヤリヤガスにより水蒸気電解セル外へ取り出すように
しており，電解質セラミツクス板を従来の円筒型から多
重の平板型にするので，水蒸気電解セルの容量当たり体
積を大幅に縮小できる効果がある。
【図１】本発明に係わる水蒸気電解セルの一実施例を示
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
【図２】平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】セラミツクス製箱体の側板とインターコネクタ
とを示す斜視図である。
とを示す斜視図である。
【図４】セラミツクス製箱体端部のヘツダ部を示す縦断
側面図である。
側面図である。
【図５】その斜視図である。
【図６】電解セルユニツトを示す斜視図である。
【図７】複数の電解セルユニツトの組込み例を示す縦断
側面図である。
側面図である。
【図８】従来の水蒸気電解セルを示す縦断側面図である
。
。
１ 平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板２
セラミツクス製箱体の上下側板３ セラ
ミツクス製箱体の左右側板４ セラミツクス製箱
体の前後側板５ セラミツクス製箱体の小端板１
２ 陽極 １３ 陰極 ２２ 良導体 ａ 陽極側空隙部 ｂ 陰極側空隙部
セラミツクス製箱体の上下側板３ セラ
ミツクス製箱体の左右側板４ セラミツクス製箱
体の前後側板５ セラミツクス製箱体の小端板１
２ 陽極 １３ 陰極 ２２ 良導体 ａ 陽極側空隙部 ｂ 陰極側空隙部
Claims (1)
- 【請求項１】 平板型の薄膜状固体電解質セラミツク
ス板の両面に電極を固着し，同セラミツクス板の複数枚
をセラミツクス製箱体内に間隔を置き配設して，同各セ
ラミツクス板の外周部を同セラミツクス箱体の内周面に
気密的に取付け，同各セラミツクス板の間に複数の空隙
部を形成して， 同じ空隙部内の電極を同極になるよう
に且つ隣接する空隙部内の電極を異極になるように良導
体により接続したことを特徴とする水蒸気電解セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007934A JP2761108B2 (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 水蒸気電解セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007934A JP2761108B2 (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 水蒸気電解セル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04247890A true JPH04247890A (ja) | 1992-09-03 |
| JP2761108B2 JP2761108B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=11679348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3007934A Expired - Lifetime JP2761108B2 (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 水蒸気電解セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2761108B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10168590A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Kansai Electric Power Co Inc:The | セルシール構造 |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP3007934A patent/JP2761108B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10168590A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Kansai Electric Power Co Inc:The | セルシール構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2761108B2 (ja) | 1998-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980224 |