JPH05129033A - 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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- JPH05129033A JPH05129033A JP3319838A JP31983891A JPH05129033A JP H05129033 A JPH05129033 A JP H05129033A JP 3319838 A JP3319838 A JP 3319838A JP 31983891 A JP31983891 A JP 31983891A JP H05129033 A JPH05129033 A JP H05129033A
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- fuel
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- 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】
【目的】 燃料ガスと酸化剤ガスをそれぞれスタック内
の各単電池の両極に均等に分散して流通させて、小型で
高出力密度の固体電解質燃料電池を提供すること。 【構成】 セパレータの表面であって各単電池の極に対
向する表面に溝を形成し且つこの溝に連通するガス流通
孔を設ける。
の各単電池の両極に均等に分散して流通させて、小型で
高出力密度の固体電解質燃料電池を提供すること。 【構成】 セパレータの表面であって各単電池の極に対
向する表面に溝を形成し且つこの溝に連通するガス流通
孔を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解質燃料電池、特
に高出力密度が期待される平板状固体電解質燃料電池に
関するものである。
に高出力密度が期待される平板状固体電解質燃料電池に
関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、この種の技術としては図１２に示す
ような固体電解質燃料電池がある。この図は分解斜視図
であり、上から単電池２１、セパレータ（またはインタ
ーコネクターと称する）１６、単電池２１及びセパレー
タ１６を順次積層し、一体に固定されてスタックにする
ものである。これら単電池２１とセパレータ１６はそれ
ぞれ２個ずつを図示しているが、その数は限定されるも
のでない。単電池はセパレータにより直列に電気接続さ
れ、且つセパレータにより空気と燃料ガスとがそれぞれ
分離されている。
ような固体電解質燃料電池がある。この図は分解斜視図
であり、上から単電池２１、セパレータ（またはインタ
ーコネクターと称する）１６、単電池２１及びセパレー
タ１６を順次積層し、一体に固定されてスタックにする
ものである。これら単電池２１とセパレータ１６はそれ
ぞれ２個ずつを図示しているが、その数は限定されるも
のでない。単電池はセパレータにより直列に電気接続さ
れ、且つセパレータにより空気と燃料ガスとがそれぞれ
分離されている。
【０００３】単電池２１は平板状固体電解質層１の両側
面にそれぞれ燃料極２ａと空気極２ｂのいずれか一つが
配置されている。これらの両極にそれぞれ燃料ガス１８
または酸化剤ガス例えば空気１７を接触させるため、前
記セパレータ１６の両側面に複数の溝を刻んでいる。図
に示すように燃料ガス１８の流れ方向と空気１７の流れ
方向は直交しているので直交流と称している。これに対
し図示していないが燃料ガスと空気が平行で同方向に流
れる場合を並行流、平行で逆方向に流れる場合を対向流
と称している。
面にそれぞれ燃料極２ａと空気極２ｂのいずれか一つが
配置されている。これらの両極にそれぞれ燃料ガス１８
または酸化剤ガス例えば空気１７を接触させるため、前
記セパレータ１６の両側面に複数の溝を刻んでいる。図
に示すように燃料ガス１８の流れ方向と空気１７の流れ
方向は直交しているので直交流と称している。これに対
し図示していないが燃料ガスと空気が平行で同方向に流
れる場合を並行流、平行で逆方向に流れる場合を対向流
と称している。
【０００４】さて、燃料ガス１８と空気１７をそれらが
互いに混合して燃焼することのないように前述の固体電
解質燃料電池（以後スタックと略称する）の各単電池２
１に供給することが必要である。従来、スタックの外側
に外部マニホールドを設けて、これにガス１７、１８を
供給し、ここからさらに各単電池２１に前記ガスを供給
している。
互いに混合して燃焼することのないように前述の固体電
解質燃料電池（以後スタックと略称する）の各単電池２
１に供給することが必要である。従来、スタックの外側
に外部マニホールドを設けて、これにガス１７、１８を
供給し、ここからさらに各単電池２１に前記ガスを供給
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この型
式の燃料電池では、燃料供給側と空気供給側と外部マニ
ホールドとスタックの間をシールしてガスが漏洩しない
ようにするため、コーナーとサイドをシールする必要が
あり、そのためシール箇所が多くなり、またシールを完
全にすることは困難であった。このような外部マニホー
ルドやそのほかの目的でスペーサや枠材等を使用するこ
とは構造部材の数を増加させ、容積や価格を増大させる
ことになる。そのため電池のサイズに比例した出力が取
り出せない欠点が生ずる。
式の燃料電池では、燃料供給側と空気供給側と外部マニ
ホールドとスタックの間をシールしてガスが漏洩しない
ようにするため、コーナーとサイドをシールする必要が
あり、そのためシール箇所が多くなり、またシールを完
全にすることは困難であった。このような外部マニホー
ルドやそのほかの目的でスペーサや枠材等を使用するこ
とは構造部材の数を増加させ、容積や価格を増大させる
ことになる。そのため電池のサイズに比例した出力が取
り出せない欠点が生ずる。
【０００６】また、図１３に示すように燃料ガスと空気
が（ａ）直交流の場合はスタックへの空気入口側と燃料
入口側に近いコーナーが高温となり、出口側が低温とな
る。また、燃料ガスと空気（ｂ）が並行流の場合も燃料
ガスと空気の入口側が高温となり且つそれらの出口側が
低温となる。このような温度差によりスタックの熱応力
分布が不均一となり、熱歪を生じ、ひいては電池の性能
を低下させることになる。
が（ａ）直交流の場合はスタックへの空気入口側と燃料
入口側に近いコーナーが高温となり、出口側が低温とな
る。また、燃料ガスと空気（ｂ）が並行流の場合も燃料
ガスと空気の入口側が高温となり且つそれらの出口側が
低温となる。このような温度差によりスタックの熱応力
分布が不均一となり、熱歪を生じ、ひいては電池の性能
を低下させることになる。
【０００７】本発明は上述の点にかんがみてなされたも
ので、燃料ガスと酸化剤ガスをスタック内の各単電池の
両側面の各電極に均等に分散して流通させることができ
る構成を有し、小型で高出力密度の固体電解質燃料電池
を提供することを目的とする。
ので、燃料ガスと酸化剤ガスをスタック内の各単電池の
両側面の各電極に均等に分散して流通させることができ
る構成を有し、小型で高出力密度の固体電解質燃料電池
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、固体電解質層を挟むように燃料極と空気極を
配置した単電池をセパレータを介して積層して構成され
た固体電解質燃料電池において、前記セパレータが前記
単電池への燃料ガスと酸化剤ガスの給排気並びに分配と
前記単電池の電気接続を行う構成を有し、前記単電池の
両極にそれぞれ燃料ガスと酸化剤ガスとを同一方向又は
対向方向に流すため前記セパレータの前記単電池に対向
する表面に溝を形成し且つ該溝に連通する流通孔を設け
たことを特徴とする。
本発明は、固体電解質層を挟むように燃料極と空気極を
配置した単電池をセパレータを介して積層して構成され
た固体電解質燃料電池において、前記セパレータが前記
単電池への燃料ガスと酸化剤ガスの給排気並びに分配と
前記単電池の電気接続を行う構成を有し、前記単電池の
両極にそれぞれ燃料ガスと酸化剤ガスとを同一方向又は
対向方向に流すため前記セパレータの前記単電池に対向
する表面に溝を形成し且つ該溝に連通する流通孔を設け
たことを特徴とする。
【０００９】また、本発明は前記各単電池とセパレータ
との間に燃料電池の作動温度において高粘度の融体とな
る絶縁性ガラス粉末と融体の保持剤として機能する無機
質のセラミックス粉末との混合物を原料として調製され
成型された枠状の薄膜パッキングが配置されたことを特
徴とする。
との間に燃料電池の作動温度において高粘度の融体とな
る絶縁性ガラス粉末と融体の保持剤として機能する無機
質のセラミックス粉末との混合物を原料として調製され
成型された枠状の薄膜パッキングが配置されたことを特
徴とする。
【００１０】
【作用】上記のように、セパレータが各単電池への燃料
ガスと酸化剤ガスの給排気と分配を行い且つ単電池の接
続を行うことができるような構成にし且つスタックから
ガスが漏洩しないようシールを完全にしたので、燃料ガ
スと酸化剤ガスが高能率的に電極に作用し、よって高密
度の出力を発生するようになる。
ガスと酸化剤ガスの給排気と分配を行い且つ単電池の接
続を行うことができるような構成にし且つスタックから
ガスが漏洩しないようシールを完全にしたので、燃料ガ
スと酸化剤ガスが高能率的に電極に作用し、よって高密
度の出力を発生するようになる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１２】図１は本発明の固体電解質燃料電池の分解
斜視図である。この固体電解質燃料電池は単電池２１と
セパレータ１６を交互に積層してスタック２２に組立て
たものである。
斜視図である。この固体電解質燃料電池は単電池２１と
セパレータ１６を交互に積層してスタック２２に組立て
たものである。
【００１３】前記単電池２１はイットリア安定化ジルコ
ニア（ＹＳＺ）焼結体からなる平板状の固体電解質層の
表面に空気極として（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ3 を、またそ
の裏面に燃料極としてＮｉ／ＹＳＺサーメットをスクリ
ーン印刷などによりコーティングし、空気中で所定の温
度において焼き付けたものである。
ニア（ＹＳＺ）焼結体からなる平板状の固体電解質層の
表面に空気極として（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ3 を、またそ
の裏面に燃料極としてＮｉ／ＹＳＺサーメットをスクリ
ーン印刷などによりコーティングし、空気中で所定の温
度において焼き付けたものである。
【００１４】固体電解質層（ＹＳＺ）にはガス通路とな
る孔が穿孔されている。また、セパレータ１６は例えば
特開平２−１１１６３２号に開示されているカルシウム
ド−プランタンクロマイトを加圧成形した後に、空気中
で焼成して得られる平板状焼結体に、ガス給排気用の孔
とガス分配用の溝が機械加工により形成されている。 （実施例１）実施例１は図７に示すように各単電池２１
の表面と裏面を燃料１８と空気１７がそれぞれ同一方向
に流れる並行流式の例である。
る孔が穿孔されている。また、セパレータ１６は例えば
特開平２−１１１６３２号に開示されているカルシウム
ド−プランタンクロマイトを加圧成形した後に、空気中
で焼成して得られる平板状焼結体に、ガス給排気用の孔
とガス分配用の溝が機械加工により形成されている。 （実施例１）実施例１は図７に示すように各単電池２１
の表面と裏面を燃料１８と空気１７がそれぞれ同一方向
に流れる並行流式の例である。
【００１５】図３はこの実施例の単電池２１の構造を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。電解質層
１の表面に燃料極２ａが、裏面に空気極２ｂが付着され
ている。電解質層１の電極２ａ、２ｂが付着していない
縁部即ち辺部にガス給排気用の孔が穿孔され、図に示す
よう空気給気孔３、燃料給気孔４、空気排気孔５及び燃
料排気孔６が形成されている。電池を積層する過程で、
これらのガス給排気用の孔は連結されてスタック２２の
内部にガス通路を形成する。
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。電解質層
１の表面に燃料極２ａが、裏面に空気極２ｂが付着され
ている。電解質層１の電極２ａ、２ｂが付着していない
縁部即ち辺部にガス給排気用の孔が穿孔され、図に示す
よう空気給気孔３、燃料給気孔４、空気排気孔５及び燃
料排気孔６が形成されている。電池を積層する過程で、
これらのガス給排気用の孔は連結されてスタック２２の
内部にガス通路を形成する。
【００１６】図４は実施例１に使用するセラミックス製
セパレータ１６の構造を示し、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）と（ｃ）は断面図である。セパレータ１６には次
の単電池２１へガスを供給するため、及び前の単電池２
１からの排気を集合するためセパレータ１６の辺部
（（ａ）に示す）に空気給気孔７、燃料給気孔８、空気
排気孔９及び燃料排気孔１０が穿孔されている。この孔
から単電池２１の電極面にガスを供給し、または単電池
２１の電極面から排ガスを集合するために吹き出し孔１
１、１２及び排出孔１３、１４が設けられている。さら
に、セパレータ１６の両面には、電極面のすみずみにガ
スを均等に分配するため、及び隣り合う単電池２１を直
列に接続するために溝２３が両面に形成されている。
セパレータ１６の構造を示し、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）と（ｃ）は断面図である。セパレータ１６には次
の単電池２１へガスを供給するため、及び前の単電池２
１からの排気を集合するためセパレータ１６の辺部
（（ａ）に示す）に空気給気孔７、燃料給気孔８、空気
排気孔９及び燃料排気孔１０が穿孔されている。この孔
から単電池２１の電極面にガスを供給し、または単電池
２１の電極面から排ガスを集合するために吹き出し孔１
１、１２及び排出孔１３、１４が設けられている。さら
に、セパレータ１６の両面には、電極面のすみずみにガ
スを均等に分配するため、及び隣り合う単電池２１を直
列に接続するために溝２３が両面に形成されている。
【００１７】図５はスタック２２の最上面と最下面に配
置されるセパレータ１６を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は断面図である。（ａ）に示
すセパレータ１６は片面のみに溝２３を有する。なお、
セパレータ１６に形成される各孔７、８、９、１０はス
タック２２に組立てられるとき単電池２１の各孔３、
４、５、６に給気か排気の用途ごとに整合して連続通路
を形成するよう配置されている。
置されるセパレータ１６を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は断面図である。（ａ）に示
すセパレータ１６は片面のみに溝２３を有する。なお、
セパレータ１６に形成される各孔７、８、９、１０はス
タック２２に組立てられるとき単電池２１の各孔３、
４、５、６に給気か排気の用途ごとに整合して連続通路
を形成するよう配置されている。
【００１８】図６はシール用パッキング１５の平面図で
ある。このパッキング１５は単電池２１及びセパレータ
１６のガス給気孔及びガス排気孔から電極面内、隣り合
う給排気孔またはスタック外部へのガスの漏れ、及び電
極面からスタック外部へのガスの漏れを防ぐため、給排
気孔及び電極面を囲むよう枠状に形成されている。この
パッキング１５は電池の作動温度約１０００°Ｃにおい
て高粘度の融体となるガラス粉体と、この融体を保持す
るための絶縁性無機物質例えばＹＳＺの粉末を出発原料
として、適当な有機バインダー、溶剤などを加えて調製
した粘調なスラリーからテープ成型作業により柔軟なテ
ープを調整したのち、パンチ加工することにより枠状の
薄膜に成形する。
ある。このパッキング１５は単電池２１及びセパレータ
１６のガス給気孔及びガス排気孔から電極面内、隣り合
う給排気孔またはスタック外部へのガスの漏れ、及び電
極面からスタック外部へのガスの漏れを防ぐため、給排
気孔及び電極面を囲むよう枠状に形成されている。この
パッキング１５は電池の作動温度約１０００°Ｃにおい
て高粘度の融体となるガラス粉体と、この融体を保持す
るための絶縁性無機物質例えばＹＳＺの粉末を出発原料
として、適当な有機バインダー、溶剤などを加えて調製
した粘調なスラリーからテープ成型作業により柔軟なテ
ープを調整したのち、パンチ加工することにより枠状の
薄膜に成形する。
【００１９】以上説明した単電池２１とセパレータ１６
とをパッキング１５を間に挟んで交互に積層することに
より、本発明の実施例１の固体電解質燃料電池２２を組
立てることができる。図１はこのようにし、組み立てら
れたスタック２２の分解斜視図、図２はスタックのガス
給排気孔の中心線で切った同断面図である。図７は組立
てたスタック２２のガスの流れを模式的に示したもので
ある。
とをパッキング１５を間に挟んで交互に積層することに
より、本発明の実施例１の固体電解質燃料電池２２を組
立てることができる。図１はこのようにし、組み立てら
れたスタック２２の分解斜視図、図２はスタックのガス
給排気孔の中心線で切った同断面図である。図７は組立
てたスタック２２のガスの流れを模式的に示したもので
ある。
【００２０】図４、５、７において燃料ガス１８と酸化
剤ガス即ち空気１７はスタック２２の最上下面から給排
気孔を通って各セパレータ１６の吹き出し孔１１、１２
に達し、各単電池２１の表面と裏面をそれぞれ同一方向
に流れ、排出孔１３、１４から集合され、スタック２２
の最上下面から外部へ排気される。このように各単電池
２１の表面を流れる燃料ガス１８と裏面を流れる空気は
同一方向であるから並行流式と称している。単電池２１
を直列に接続したスタック２２に燃料ガスと空気を流す
ことにより、図２に示すようにスタック上下間に大きな
起電力が発生し、負荷２０を接続すると電流１９が流れ
る。 （実施例２）実施例２は、各単電池２１の表面と裏面を
それぞれ燃料ガス１８と空気１７が対向する方向に流れ
る対向流式の例を示している。
剤ガス即ち空気１７はスタック２２の最上下面から給排
気孔を通って各セパレータ１６の吹き出し孔１１、１２
に達し、各単電池２１の表面と裏面をそれぞれ同一方向
に流れ、排出孔１３、１４から集合され、スタック２２
の最上下面から外部へ排気される。このように各単電池
２１の表面を流れる燃料ガス１８と裏面を流れる空気は
同一方向であるから並行流式と称している。単電池２１
を直列に接続したスタック２２に燃料ガスと空気を流す
ことにより、図２に示すようにスタック上下間に大きな
起電力が発生し、負荷２０を接続すると電流１９が流れ
る。 （実施例２）実施例２は、各単電池２１の表面と裏面を
それぞれ燃料ガス１８と空気１７が対向する方向に流れ
る対向流式の例を示している。
【００２１】図８は実施例２の単電池２１の構造を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。電解質層
１の表面に燃料極２ａが、裏面にか空気極２ｂが付着さ
れている。電解質層１の両面で電極２ａ、２ｂの付着し
ていない辺部にガス給排気用の孔が穿孔され、図に示す
よう空気給気孔３、燃料給気孔４、空気排気孔５及び燃
料排気孔６があけられている。しかし、これらの孔の配
置は図３に示した実施例１のものと異なっている。これ
らのガス給排気用の孔は電池を積層する過程で連結され
てスタック２２の内部にガス通路を形成する。
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。電解質層
１の表面に燃料極２ａが、裏面にか空気極２ｂが付着さ
れている。電解質層１の両面で電極２ａ、２ｂの付着し
ていない辺部にガス給排気用の孔が穿孔され、図に示す
よう空気給気孔３、燃料給気孔４、空気排気孔５及び燃
料排気孔６があけられている。しかし、これらの孔の配
置は図３に示した実施例１のものと異なっている。これ
らのガス給排気用の孔は電池を積層する過程で連結され
てスタック２２の内部にガス通路を形成する。
【００２２】図９は実施例２に使用するセラミック製セ
パレータ１６の構造を示し、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）と（ｃ）は断面図である。セパレータ１６には次
の単電池２１へのガスの供給のため、及び前の単電池２
１からの排気を集合するために、セパレータ１６の辺部
に空気給気孔７、燃料給気孔９、燃料排気孔１０が穿孔
されている。この孔から単電池２１の電極面にガスを供
給または単電池２１の電極面から排ガスを集合するため
に吹き出し孔１１、１２及び排出口１３、１４が設けら
れている。さらにセパレータ１６の両面には電極２ａ、
２ｂのすみずみにガスを均等に分配するため、及び隣り
合う単電池２１を直列に接続するために溝２３が形成さ
れている。
パレータ１６の構造を示し、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）と（ｃ）は断面図である。セパレータ１６には次
の単電池２１へのガスの供給のため、及び前の単電池２
１からの排気を集合するために、セパレータ１６の辺部
に空気給気孔７、燃料給気孔９、燃料排気孔１０が穿孔
されている。この孔から単電池２１の電極面にガスを供
給または単電池２１の電極面から排ガスを集合するため
に吹き出し孔１１、１２及び排出口１３、１４が設けら
れている。さらにセパレータ１６の両面には電極２ａ、
２ｂのすみずみにガスを均等に分配するため、及び隣り
合う単電池２１を直列に接続するために溝２３が形成さ
れている。
【００２３】図１０は実施例２のスタック２２の最上面
と最下面に配置されるセパレータ１６を示し、（ａ）は
平面図を示し、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は断面図を
示す。図１０（ｂ）に示すセパレータは片面のみに溝２
３を備えている。なお、セパレータ１６に形成される各
孔７、８、９、１０はスタック２２に組立てられると
き、各単電池２１の各孔３、４、５、６に用途ごとにぴ
ったりと整合して連続通路を形成するように配置してい
る。
と最下面に配置されるセパレータ１６を示し、（ａ）は
平面図を示し、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は断面図を
示す。図１０（ｂ）に示すセパレータは片面のみに溝２
３を備えている。なお、セパレータ１６に形成される各
孔７、８、９、１０はスタック２２に組立てられると
き、各単電池２１の各孔３、４、５、６に用途ごとにぴ
ったりと整合して連続通路を形成するように配置してい
る。
【００２４】上述の単電池２１とセパレータ１６とを、
実施例１で使用した図６のシール用パッキング１５を間
に挟んで交互に積層することにより、本発明の実施例２
のスタック２２を組立てることができる。図１１は組立
てた実施例２のスタック２２のガスの流れを模式的に示
したものである。燃料ガス１８と空気１７はスタック２
２の最下面から給気孔を通って各セパレータ１６の吹き
出し孔に達し、各単電池の両面を対向する方向に流れ
（したがって、対向流式と称している）、排出孔から集
合されたてスタック２２の最上面から外部へ排気され
る。複数の単電池２１を直列に接続したスタック２２に
燃料ガスと空気を流すことにより、図２に示すようにス
タック上下間に大きな起電力が発生し、負荷２０に電流
１９を流すことができる。
実施例１で使用した図６のシール用パッキング１５を間
に挟んで交互に積層することにより、本発明の実施例２
のスタック２２を組立てることができる。図１１は組立
てた実施例２のスタック２２のガスの流れを模式的に示
したものである。燃料ガス１８と空気１７はスタック２
２の最下面から給気孔を通って各セパレータ１６の吹き
出し孔に達し、各単電池の両面を対向する方向に流れ
（したがって、対向流式と称している）、排出孔から集
合されたてスタック２２の最上面から外部へ排気され
る。複数の単電池２１を直列に接続したスタック２２に
燃料ガスと空気を流すことにより、図２に示すようにス
タック上下間に大きな起電力が発生し、負荷２０に電流
１９を流すことができる。
【００２５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる固体電解質燃料電池によれば、以下のような優れた
効果が得られる。
かる固体電解質燃料電池によれば、以下のような優れた
効果が得られる。
【００２６】１）各単電池の電極に燃料ガスと酸化剤ガ
スを均等に分散して給送できるので、電池面内の温度分
布従って熱応力分布を均一にすることができ、熱歪など
を小さくできるため高出力密度で耐久性に優れた電池を
提供できる。
スを均等に分散して給送できるので、電池面内の温度分
布従って熱応力分布を均一にすることができ、熱歪など
を小さくできるため高出力密度で耐久性に優れた電池を
提供できる。
【００２７】２）良好なガスシールを容易に行うことが
可能となり、スタックからガスの漏洩を防止できる。
可能となり、スタックからガスの漏洩を防止できる。
【００２８】３）スタックを構成する部品数が少なく、
その構造も簡単となるので、組み立て・製造が容易にな
り、スタックが小型になる。
その構造も簡単となるので、組み立て・製造が容易にな
り、スタックが小型になる。
【００２９】４）電池を構成する各要素部品をその材料
に最も適した条件で製造することができるので、品質、
歩留りが良くなり、生産性が向上する。
に最も適した条件で製造することができるので、品質、
歩留りが良くなり、生産性が向上する。
【００３０】５）スタックの外部にマニホールドを配置
する型式に比べてスタックがコンパクトで小型になる。
する型式に比べてスタックがコンパクトで小型になる。
【図１】本発明の固体電解質燃料電池の分解斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明の固体電解質燃料電池の縦断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例１の単電池を示し、（ａ）は平
面図、（ｂ）は正面図である。
面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】本発明の実施例１に使用するセパレータを示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ’断面図、（ｃ）
はＹ−Ｙ’断面図である。
し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ’断面図、（ｃ）
はＹ−Ｙ’断面図である。
【図５】本発明の実施例１の最下面に配置されるセパレ
ータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ’断面
図、（ｃ）はＹ−Ｙ’断面図、（ｄ）はＺ−Ｚ’断面図
である。
ータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ’断面
図、（ｃ）はＹ−Ｙ’断面図、（ｄ）はＺ−Ｚ’断面図
である。
【図６】本発明の電解質燃料電池に使用するパッキング
の平面図である。
の平面図である。
【図７】本発明の実施例１のガスの流れの模式図であ
る。
る。
【図８】本発明の実施例２の単電池を示し、（ａ）は平
面図、（ｂ）は正面図である。
面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】本発明の実施例２に使用するセパレータを示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ’断面図、（ｃ）
はＹ−Ｙ’断面図である。
し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ’断面図、（ｃ）
はＹ−Ｙ’断面図である。
【図１０】本発明の実施例２の最上面と最下面に配置さ
れるセパレータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−
Ｘ’断面図、（ｃ）はＹ−Ｙ’断面図、（ｄ）はＺ−
Ｚ’断面図である。
れるセパレータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−
Ｘ’断面図、（ｃ）はＹ−Ｙ’断面図、（ｄ）はＺ−
Ｚ’断面図である。
【図１１】本発明の実施例２のガスの流れの模式図であ
る。
る。
【図１２】従来の固体電解質燃料電池の分解斜視図であ
る。
る。
【図１３】従来の固体型電解質燃料電池の温度分布図
で、（ａ）は直交流式を示し、（ｂ）は並行流式を示
す。
で、（ａ）は直交流式を示し、（ｂ）は並行流式を示
す。
１ 固体電解質層 ２ａ 燃料極 ２ｂ 空気極 ３ 空気給気孔 ４ 燃料給気孔 ５ 空気排気孔 ６ 燃料排気孔 ７ 空気給気孔 ８ 燃料給気孔 ９ 空気排気孔 １０ 燃料排気孔 １１ 空気吹き出し孔 １２ 燃料吹き出し孔 １３ 空気排出孔 １４ 燃料排気孔 １５ シール用パッキング １６ セパレータ １７ 空気 １８ 燃料ガス １９ 電流 ２０ 外部負荷 ２１ 単電池 ２２ スタック ２３ 溝
Claims (2)
- 【請求項１】 固体電解質層を挟むように燃料極と空気
極とを配置した平板状単電池をセパレータを介して積層
し、前記セパレータが前記単電池への燃料ガスと酸化剤
ガスの給排気並びに分配と前記単電池の電気接続を行う
構成を有する固体電解質燃料電池において、前記単電池
の両極にそれぞれ燃料ガスと酸化剤ガスとを同一方向又
は対向方向に流すため前記セパレータの前記単電池に対
向する表面に溝を形成し且つ該溝に連通するガス流通孔
を設けたことを特徴とする固体電解質燃料電池。 - 【請求項２】 前記各単電池とセパレータとの間に、燃
料電池の作動温度において高粘度の融体となる絶縁性ガ
ラス粉末と融体の保持材として機能するセラミック粉体
との混合物を原料として調成され成型された枠状の薄膜
パッキングが配置されたことを特徴とする固体電解質燃
料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3319838A JPH05129033A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 固体電解質燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3319838A JPH05129033A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 固体電解質燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129033A true JPH05129033A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=18114783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3319838A Withdrawn JPH05129033A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 固体電解質燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05129033A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011114971A1 (en) | 2010-03-15 | 2011-09-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell |
| WO2014050714A1 (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 株式会社 村田製作所 | 固体電解質形燃料電池 |
| WO2014050715A1 (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 株式会社 村田製作所 | 固体電解質形燃料電池 |
| US9123946B2 (en) | 2010-03-15 | 2015-09-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack |
| CN107112568A (zh) * | 2014-12-19 | 2017-08-29 | 燃料电池能有限公司 | 高效熔融碳酸盐燃料电池系统和方法 |
| US10541433B2 (en) | 2017-03-03 | 2020-01-21 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell-fuel cell hybrid system for energy storage |
| US10573907B2 (en) | 2017-03-10 | 2020-02-25 | Fuelcell Energy, Inc. | Load-following fuel cell system with energy storage |
| US11309563B2 (en) | 2016-04-21 | 2022-04-19 | Fuelcell Energy, Inc. | High efficiency fuel cell system with hydrogen and syngas export |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP3319838A patent/JPH05129033A/ja not_active Withdrawn
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