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Info
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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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- Japan
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- solid electrolyte
- fuel cell
- cell device
- gas seal
- fuel
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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
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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
- H01M8/10—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
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- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
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。
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
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
る。
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)
- 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3203847A JPH0529010A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 固体電解質燃料電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3203847A JPH0529010A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 固体電解質燃料電池装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0529010A true JPH0529010A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16480683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3203847A Pending JPH0529010A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 固体電解質燃料電池装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0529010A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005158531A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Kyocera Corp | 燃料電池スタック及びその製法並びに燃料電池 |
JP2005183376A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-07-07 | Kyocera Corp | 燃料電池組立体 |
US7153559B2 (en) | 2000-09-08 | 2006-12-26 | Nippon Steel Corporation | Ceramic-metal composite body, composite structure for transporting oxide ion, and composite body having sealing property |
US8026011B2 (en) | 2004-01-28 | 2011-09-27 | Kyocera Corporation | Fuel cell assembly |
US20130022889A1 (en) * | 2011-07-22 | 2013-01-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Fuel cell stack |
JP2014123542A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池アセンブリ及びその密封部形成方法 |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP3203847A patent/JPH0529010A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7153559B2 (en) | 2000-09-08 | 2006-12-26 | Nippon Steel Corporation | Ceramic-metal composite body, composite structure for transporting oxide ion, and composite body having sealing property |
JP2005158531A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Kyocera Corp | 燃料電池スタック及びその製法並びに燃料電池 |
JP4587659B2 (ja) * | 2003-11-26 | 2010-11-24 | 京セラ株式会社 | 燃料電池セルスタックの製法 |
JP2005183376A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-07-07 | Kyocera Corp | 燃料電池組立体 |
JP4565980B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2010-10-20 | 京セラ株式会社 | 燃料電池組立体 |
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JP2014123542A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池アセンブリ及びその密封部形成方法 |
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