JPH0529010A - 固体電解質燃料電池装置 - Google Patents

固体電解質燃料電池装置

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JPH0529010A
JPH0529010A JP3203847A JP20384791A JPH0529010A JP H0529010 A JPH0529010 A JP H0529010A JP 3203847 A JP3203847 A JP 3203847A JP 20384791 A JP20384791 A JP 20384791A JP H0529010 A JPH0529010 A JP H0529010A
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JP
Japan
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solid electrolyte
fuel cell
cell device
gas seal
fuel
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JP3203847A
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English (en)
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Ryoichi Okuyama
良一 奥山
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Yuasa Corp
Original Assignee
Yuasa Corp
Yuasa Battery Corp
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Publication date
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    • 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
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • 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
    • H01M8/1231—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte with both reactants being gaseous or vaporised
    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大規模発電システムとしての固体電解質燃料
電池装置の応用を図る。 【構成】 円筒形の燃料極１と空気極３との間に介在さ
せた固体電解質膜２に露出部２Ａを設け、この露出部２
Ａにフランジ４Ａを有するセラミックスリング４をガラ
ス５で接合するとともに、このセラミックスリング４の
フランジ４Ａをガスシール板６に設けた貫通穴６Ａの縁
部６Ｂに当接させてガラス７で接合し、燃料室８と空気
室９とをガスシールする。 【効果】 燃料室と空気室とのガスシールを確実に行う
ことができ、大規模発電システムに固体電解質燃料電池
装置の応用を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解質燃料電池装置
に関するもので、さらに詳しく言えば、燃料室と空気室
との間のシールを確実に行うことができる大規模発電シ
ステムに適した固体電解質燃料電池装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】固体電解質燃料電池としては、円筒単素
子型が高温におけるガスシールが不要であり、またスタ
ックの構成の容易であるため、小規模発電システムとし
て開発が行なわれてきた。
【０００３】このようなシステムにおける固体電解質燃
料電池装置では、７００℃〜１０００℃に昇温した燃料
ガスが供給される燃料室と同温度の酸化ガスが供給され
る空気室とを独立させて構成し、燃料室で反応した後の
排燃料ガスと空気室で反応した後の排酸化ガスとを一つ
の燃焼室に排出して燃焼させるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような燃焼室を
設けることは、小規模発電システムでは有利であるが、
大規模発電システムの場合、そのためのスペースが大き
くなって出力密度が低下するという問題があった。
【０００５】また、大規模発電システムの場合、排燃料
ガスを燃焼させるより、特開平３−９５８６７号公報に
見られるように、リサイクルを行って再び発電に用いる
か、ガスタービン等による複合発電に用いる方がエネル
ギーの変換効率という点で有利であるにもかかわらず、
上記の如き構成のものでは、それが実現できないという
問題があった。
【０００６】
【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、円筒形の燃料極と、この燃料極の表面に
設けられた固体電解質膜と、この固体電解質膜の表面に
設けられた空気極とからなる固体電解質燃料電池に固体
電解質膜の露出部を設け、この露出部にフランジを有す
るセラミックスリングを挿通させてセラミックスリング
と固体電解質膜の一部とをガラス接合するとともに、こ
のセラミックスリングのフランジをガスシール板に設け
た貫通穴の縁部に当接する如く前記フランジをガスシー
ル板にガラス接合し、このガスシール板の燃料極側に燃
料室を、空気極側に空気室を設けたことを特徴とするも
のである。
【０００７】
【作用】上記のように、本発明は、固体電解質膜にフラ
ンジを有するセラミックスリングをガラス接合し、この
フランジをガスシール板の貫通穴の縁部に当接させてガ
ラス接合しているので、高温におけるガスシールを確実
に行うことができる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の固体電解質燃料電池装置の
要部断面図である。
【０００９】図２は、本発明の他の実施例の固体電解質
燃料電池装置の要部断面図である。
【００１０】図３は、本発明の固体電解質燃料電池装置
の斜視図である。
【００１１】本発明の特徴は、図１のように、円筒形の
燃料極１と、この燃料極１の表面に設けられた固体電解
質膜２と、この固体電解質膜２の表面に設けられた空気
極３とからなる固体電解質燃料電池に固体電解質膜２の
露出部２Ａを設け、この露出部２Ａにフランジ４Ａを有
するセラミックスリング４を挿通させてセラミックスリ
ング４と固体電解質膜２の一部とをガラス５で接合する
とともに、このセラミックスリング４のフランジ４Ａを
ガスシール板６に設けた貫通穴６Ａの縁部６Ｂに当接さ
せてガラス７で接合し、このガスシール板６の燃料極１
側を燃料室８、空気極３側を空気室９としたものであ
る。
【００１２】前記、固体電解質膜２、セラミックスリン
グ４およびガスシール板６に、安定化剤としてのイット
リウムの酸化物を添加したジルコニアを用いると、各々
の熱膨張率を同じにすることができ、その強度も大きい
ので、ガスシールを良好にすることができる。なお、ガ
スシール板６は耐熱合金であっても同様の効果を得るこ
とができる。
【００１３】前記セラミックスリング４と固体電解質膜
２の露出部２Ａとの間のガラス５は、電池作動温度にお
いて１０7 ポアズ以下、好ましくは１０2 〜１０4 ポア
ズ程度の粘度であれば、燃料室８と空気室９との間のガ
スシールを良好にすることができる。
【００１４】図２の実施例のものは、セラミックスリン
グ４のフランジ４Ａの両面に貫通穴６１Ａ，６２Ａを有
するガスシール板６１，６２をガラス７１，７２で接合
したもので、燃料室８と空気室９との間のガスシールを
より確実に行うことができる。
【００１５】こうして得られた固体電解質燃料電池装置
は図３のような構造で、燃料極１側の燃料室８と空気極
３側の空気室９とをガスシール板６によってガスシール
することができる。
【００１６】
【発明の効果】上記したとおりであるから、本発明は燃
料室８と空気室９とのガスシールを確実に行うことがで
き、エネルギーの変換効率にすぐれた固体電解質燃料電
池装置による大規模発電システムの構成に寄与するとこ
ろが大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体電解質燃料電池装置の要部断面図
である。
【図２】本発明の他の実施例の固体電解質燃料電池装置
の要部断面図である。
【図３】本発明の固体電解質燃料電池装置の斜視図であ
る。
【符号の説明】
１ 燃料極 ２ 固体電解質膜 ３ 空気極 ４ セラミックスリング ５ ガラス ６ ガスシール板 ７ ガラス ８ 燃料室 ９ 空気室

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円筒形の燃料極と、この燃料極の表面に
    設けられた固体電解質膜と、この固体電解質膜の表面に
    設けられた空気極とからなる固体電解質燃料電池に固体
    電解質膜の露出部を設け、この露出部にフランジを有す
    るセラミックスリングを挿通させてセラミックスリング
    と固体電解質膜の一部とをガラス接合するとともに、こ
    のセラミックスリングのフランジをガスシール板に設け
    た貫通穴の縁部に当接する如く前記フランジをガスシー
    ル板にガラス接合し、このガスシール板の燃料極側に燃
    料室を、空気極側に空気室を設けたことを特徴とする固
    体電解質燃料電池装置。
  2. 【請求項２】 固体電解質膜、セラミックスリングは、
    安定化剤を添加したジルコニアであることを特徴とする
    請求項第１項記載の固体電解質燃料電池装置。
  3. 【請求項３】 ガスシール板は、耐熱合金であることを
    特徴とする請求項第１項または第２項記載の固体電解質
    燃料電池装置。
JP3203847A 1991-07-17 1991-07-17 固体電解質燃料電池装置 Pending JPH0529010A (ja)

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