JPH0562701A - 固体電解質型燃料電池 - Google Patents
固体電解質型燃料電池Info
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- JPH0562701A JPH0562701A JP3220456A JP22045691A JPH0562701A JP H0562701 A JPH0562701 A JP H0562701A JP 3220456 A JP3220456 A JP 3220456A JP 22045691 A JP22045691 A JP 22045691A JP H0562701 A JPH0562701 A JP H0562701A
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- 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
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
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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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体電解質型燃料電池において、大きな改質
装置を不要にし、燃料の内部改質による炭素析出等によ
る燃料極の劣化を防ぎ、小形・長寿命と高発電効率を実
現する。 【構成】 フレーム付き単セル４とインタコネクタ５を
交互に積層してスタック形成し、このスタックを貫通す
る各ガスマニホールド管１２，１３，１５，１６を設置
し、燃料ガス供給マニホールド管１２及び燃料ガス排出
マニホールド管１５の内壁部に新たに改質触媒層１７を
設け、この改質触媒層１７で燃料改質を行う。これによ
り、大きな改質装置を不要にし、小形化を可能にすると
ともに、燃料極において電池反応が主に起こるようにし
て、燃料極における燃料改質反応に伴う炭素析出等の発
生による劣化を防止し、長寿命化を図る。
装置を不要にし、燃料の内部改質による炭素析出等によ
る燃料極の劣化を防ぎ、小形・長寿命と高発電効率を実
現する。 【構成】 フレーム付き単セル４とインタコネクタ５を
交互に積層してスタック形成し、このスタックを貫通す
る各ガスマニホールド管１２，１３，１５，１６を設置
し、燃料ガス供給マニホールド管１２及び燃料ガス排出
マニホールド管１５の内壁部に新たに改質触媒層１７を
設け、この改質触媒層１７で燃料改質を行う。これによ
り、大きな改質装置を不要にし、小形化を可能にすると
ともに、燃料極において電池反応が主に起こるようにし
て、燃料極における燃料改質反応に伴う炭素析出等の発
生による劣化を防止し、長寿命化を図る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質型燃料電池
に係り、特に燃料改質層を有する内部マニホールド構造
の小形・長寿命な固体電解質型燃料電池に関するもので
ある。
に係り、特に燃料改質層を有する内部マニホールド構造
の小形・長寿命な固体電解質型燃料電池に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ジルコニア等の酸化物固体電解質を用い
る固体電解質型燃料電池は、その動作温度が８００〜１
０００℃と高温であるため発電効率が高いこと、構成材
料が固体のため液漏れのトラブルがない等の特長を有し
ている。このような固体電解質型燃料電池は、燃料極，
電解質，酸素極からなる単セルと、単セル間を接続する
インタコネクタとが積層されてなるスタックで構成され
ている。一般的に電解質にはジルコニア焼成体、インタ
コネクタにはＬａＣｒＯ3焼成体が用いられ、これら
は、いずれもガス不透過な緻密性の焼成体である。この
ような材料で構成される単セルとインタコネクタとは材
料的にはガス不透過であるが、その接合面は一体焼結が
困難なため、その接合面からガスリークが生じ発電効率
を下げる原因となる。
る固体電解質型燃料電池は、その動作温度が８００〜１
０００℃と高温であるため発電効率が高いこと、構成材
料が固体のため液漏れのトラブルがない等の特長を有し
ている。このような固体電解質型燃料電池は、燃料極，
電解質，酸素極からなる単セルと、単セル間を接続する
インタコネクタとが積層されてなるスタックで構成され
ている。一般的に電解質にはジルコニア焼成体、インタ
コネクタにはＬａＣｒＯ3焼成体が用いられ、これら
は、いずれもガス不透過な緻密性の焼成体である。この
ような材料で構成される単セルとインタコネクタとは材
料的にはガス不透過であるが、その接合面は一体焼結が
困難なため、その接合面からガスリークが生じ発電効率
を下げる原因となる。
【０００３】それを改善するために、例えば特願平３−
４３３４４号に開示されているような電池構造がある。
この固体電解質型燃料電池は、電解質端部が電解質層よ
り厚いフレーム状つば部を形成した単セルとインタコネ
クタが交互に積層されてなるスタックの外壁部が、ガス
シール材となるソーダライムガラスのような非導電性高
粘度ガラス融体で包まれ、外容器に収納された構造を有
している。また、燃料ガス及び酸素ガスのセル電極への
供給方式は、電解質端部に形成したある開口部を経る内
部マニホールド型となっているため、外部マニホールド
の構成の燃料電池に比べて、電池全体の体積は小さく、
出力密度は高くなっている。
４３３４４号に開示されているような電池構造がある。
この固体電解質型燃料電池は、電解質端部が電解質層よ
り厚いフレーム状つば部を形成した単セルとインタコネ
クタが交互に積層されてなるスタックの外壁部が、ガス
シール材となるソーダライムガラスのような非導電性高
粘度ガラス融体で包まれ、外容器に収納された構造を有
している。また、燃料ガス及び酸素ガスのセル電極への
供給方式は、電解質端部に形成したある開口部を経る内
部マニホールド型となっているため、外部マニホールド
の構成の燃料電池に比べて、電池全体の体積は小さく、
出力密度は高くなっている。
【０００４】しかし、通常燃料電池は都市ガス、メタノ
ール等の燃料ガスを改質装置により水素ガスに改質した
改質ガスを供給するシステム構成をとっており、改質装
置に占める体積が電池の小形化を防げている。一方、一
般に固体電解質型燃料電池の燃料極はニッケルジルコニ
アサーメットを用いているので、燃料極で下記の
（１），（２）式に一例（この場合メタン燃料）を示す
改質反応を発電反応と同時に進行させ、直接内部改質を
行うことができる。この内部改質型燃料電池は、外部の
改質装置が不要であり、従来の燃料電池に比べて小形な
燃料電池を実現できる利点がある。
ール等の燃料ガスを改質装置により水素ガスに改質した
改質ガスを供給するシステム構成をとっており、改質装
置に占める体積が電池の小形化を防げている。一方、一
般に固体電解質型燃料電池の燃料極はニッケルジルコニ
アサーメットを用いているので、燃料極で下記の
（１），（２）式に一例（この場合メタン燃料）を示す
改質反応を発電反応と同時に進行させ、直接内部改質を
行うことができる。この内部改質型燃料電池は、外部の
改質装置が不要であり、従来の燃料電池に比べて小形な
燃料電池を実現できる利点がある。
【０００５】ＣＨ4＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2 …（１） ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2 …（２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術による内部改質型燃料電池は、電池本体の燃料極
で燃料電池の発電反応の他に燃料の改質反応を行わせよ
うとするものであり、燃料の改質によって、例えば下記
の（３）式及び（４）式に例を示す炭素の析出反応が起
こるので、燃料極の寿命が短くなり電池寿命が低下する
という問題があった。
来技術による内部改質型燃料電池は、電池本体の燃料極
で燃料電池の発電反応の他に燃料の改質反応を行わせよ
うとするものであり、燃料の改質によって、例えば下記
の（３）式及び（４）式に例を示す炭素の析出反応が起
こるので、燃料極の寿命が短くなり電池寿命が低下する
という問題があった。
【０００７】２ＣＯ → ＣＯ2＋Ｃ …（３） ＣＨ4 → Ｃ＋２Ｈ2 …（４） 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、その目的は、大きな改質装置を不要にし、燃料の
内部改質による炭素析出等による燃料極の劣化を防ぎ、
小形・長寿命と高発電効率を実現ならしめる内部改質タ
イプの固体電解質型燃料電池を提供することにある。
あり、その目的は、大きな改質装置を不要にし、燃料の
内部改質による炭素析出等による燃料極の劣化を防ぎ、
小形・長寿命と高発電効率を実現ならしめる内部改質タ
イプの固体電解質型燃料電池を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の固体電解質型燃料電池においては、燃料
極，電解質，酸素極からなり該電解質端部が該電解質層
厚さより厚いフレーム状つば部を形成した単セルと、該
単セル間を電気的につなぎかつ前記燃料極，酸素極側の
各面に各ガス供給空間を有するインタコネクタとを、交
互に積層したスタックの外壁部が、非導電性高粘度ガラ
ス融体で満たされるように外容器に収納された固体電解
質型燃料電池であって、前記電解質端部のフレーム状つ
ば部と前記上下インタコネクタに前記燃料極，酸素極の
各面へ各ガスを供給・排出するための開口部を形成し、
その開口部に前記スタックを貫通するガスマニホールド
管を設置し、燃料ガス供給用及び／または燃料ガス排出
用の前記マニホールド管内壁部に燃料改質用の改質触媒
層を設けた構成としている。
め、本発明の固体電解質型燃料電池においては、燃料
極，電解質，酸素極からなり該電解質端部が該電解質層
厚さより厚いフレーム状つば部を形成した単セルと、該
単セル間を電気的につなぎかつ前記燃料極，酸素極側の
各面に各ガス供給空間を有するインタコネクタとを、交
互に積層したスタックの外壁部が、非導電性高粘度ガラ
ス融体で満たされるように外容器に収納された固体電解
質型燃料電池であって、前記電解質端部のフレーム状つ
ば部と前記上下インタコネクタに前記燃料極，酸素極の
各面へ各ガスを供給・排出するための開口部を形成し、
その開口部に前記スタックを貫通するガスマニホールド
管を設置し、燃料ガス供給用及び／または燃料ガス排出
用の前記マニホールド管内壁部に燃料改質用の改質触媒
層を設けた構成としている。
【０００９】
【作用】本発明の固体電解質型燃料電池では、スタック
を貫通するガスマニホールド管を設置し、少なくとも燃
料ガス供給用のマニホールド管内壁部に新たに改質触媒
層を設け、燃料極の燃料改質機能をこの新たに設けた改
質触媒層に移し、燃料極では電池反応が主に起こるよう
にする。これにより、電池システム全体の体積を増加さ
せることなく、かつ燃料極における燃料改質反応に伴う
炭素析出等の発生を防止して、小形化・長寿命化の両方
を満足させる。また、燃料ガス排出用のマニホールド管
内壁部にも改質触媒層を設けると、残存燃料のメタン等
を改質してその改質した水素ガスがリサイクル供給可能
となり、さらに燃料利用率を向上させ発電効率を向上さ
せ得る。
を貫通するガスマニホールド管を設置し、少なくとも燃
料ガス供給用のマニホールド管内壁部に新たに改質触媒
層を設け、燃料極の燃料改質機能をこの新たに設けた改
質触媒層に移し、燃料極では電池反応が主に起こるよう
にする。これにより、電池システム全体の体積を増加さ
せることなく、かつ燃料極における燃料改質反応に伴う
炭素析出等の発生を防止して、小形化・長寿命化の両方
を満足させる。また、燃料ガス排出用のマニホールド管
内壁部にも改質触媒層を設けると、残存燃料のメタン等
を改質してその改質した水素ガスがリサイクル供給可能
となり、さらに燃料利用率を向上させ発電効率を向上さ
せ得る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例の構成を示すスタッ
ク外観斜視図であり、図２はそのスタック上面の平面
図、図３（ａ）は図２のＡ−Ａ′面のスタック断面を含
む斜視図、図３（ｂ）は本実施例に用いる改質触媒層を
有する燃料ガスマニホールド管の外観斜視図である。
ク外観斜視図であり、図２はそのスタック上面の平面
図、図３（ａ）は図２のＡ−Ａ′面のスタック断面を含
む斜視図、図３（ｂ）は本実施例に用いる改質触媒層を
有する燃料ガスマニホールド管の外観斜視図である。
【００１２】本実施例の構成部分として、１は電解質、
２は燃料極、３は酸素極、４はフレーム付単セル、５は
インタコネクタ、６は燃料ガス供給口、７は燃料ガス排
出口、８は酸素ガス供給口、９は酸素ガス排出口、１０
は外容器、１１はガラスシール部、１２は燃料ガス供給
マニホールド管、１３は酸素ガス供給マニホールド管、
１４は開口部、１５は燃料ガス排出マニホールド管、１
６は酸素ガス排出マニホールド管、１７は改質触媒層で
ある。
２は燃料極、３は酸素極、４はフレーム付単セル、５は
インタコネクタ、６は燃料ガス供給口、７は燃料ガス排
出口、８は酸素ガス供給口、９は酸素ガス排出口、１０
は外容器、１１はガラスシール部、１２は燃料ガス供給
マニホールド管、１３は酸素ガス供給マニホールド管、
１４は開口部、１５は燃料ガス排出マニホールド管、１
６は酸素ガス排出マニホールド管、１７は改質触媒層で
ある。
【００１３】この実施例の構成において、電解質１の端
部は図３（ａ）に示すように中央部の電解質層厚さより
厚くなっており、その断面はＨ形状をなし、フレーム状
つば部となっている。電解質１の材質はイットリア（Ｙ
2Ｏ3）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ2）で、ガス
不透過性のイオン導電体である。この電解質１を挟んで
燃料極２と酸素極３が設けられ、フレーム付単セル４が
構成されている。燃料極２はＮｉとＺｒＯ2のサーメッ
ト、酸素極３はＬａＭｎＯ3から成る。単セル４ともう
一つの単セル４の間には、突状の燃料ガス流路（燃料極
２側の背面）又は酸素ガス流路（酸素極３側の背面）を
形成したインタコネクタ５が設置される。インタコネク
タ５は、良好な電気導電性とガス不透過性を有するＬａ
ＣｒＯ3、その他適当なものからなる。
部は図３（ａ）に示すように中央部の電解質層厚さより
厚くなっており、その断面はＨ形状をなし、フレーム状
つば部となっている。電解質１の材質はイットリア（Ｙ
2Ｏ3）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ2）で、ガス
不透過性のイオン導電体である。この電解質１を挟んで
燃料極２と酸素極３が設けられ、フレーム付単セル４が
構成されている。燃料極２はＮｉとＺｒＯ2のサーメッ
ト、酸素極３はＬａＭｎＯ3から成る。単セル４ともう
一つの単セル４の間には、突状の燃料ガス流路（燃料極
２側の背面）又は酸素ガス流路（酸素極３側の背面）を
形成したインタコネクタ５が設置される。インタコネク
タ５は、良好な電気導電性とガス不透過性を有するＬａ
ＣｒＯ3、その他適当なものからなる。
【００１４】図１のようにフレーム付単セル４とインタ
コネクタ５が交互に積層されたスタックは、図２のよう
に外容器１０に収納される。このスタック外壁部と外容
器１０との間には非導電性ガラス融体で満たされたガラ
スシール部１１が形成され、これによりセル外へのガス
リークが防止されている。また、電解質１とインタコネ
クタ５との間にはガラス融体を含浸させた耐熱性不織布
をスペーサとして挿入することにより、セル内のガスリ
ークを防止している。
コネクタ５が交互に積層されたスタックは、図２のよう
に外容器１０に収納される。このスタック外壁部と外容
器１０との間には非導電性ガラス融体で満たされたガラ
スシール部１１が形成され、これによりセル外へのガス
リークが防止されている。また、電解質１とインタコネ
クタ５との間にはガラス融体を含浸させた耐熱性不織布
をスペーサとして挿入することにより、セル内のガスリ
ークを防止している。
【００１５】スタックの上部のインタコネクタ５には燃
料ガス供給口６，燃料ガス排出口７，酸素ガス供給口
８，酸素ガス排出口９を形成し、その下部にあるスタッ
クにも図３（ａ）に示すように各インタコネクタ７及び
フレーム付単セル４に開口部を形成し、燃料極２に水素
ガス（Ｈ2）、酸素極３に酸素ガス（Ｏ2）を供給可能な
らしめる。次に、ガス供給口６，８及びガス排出口７，
９からスタックを貫くように各ガス供給・排出口より燃
料ガス供給マニホールド管１２，酸素ガス供給マニホー
ルド管１３，燃料ガス排出マニホールド管１５及び酸素
ガス排出マニホールド管１６を設置する。各マニホール
ド管の側壁には、一例で図示するように電極面へのガス
供給又はガス排出のための開口部１４が形成される。
料ガス供給口６，燃料ガス排出口７，酸素ガス供給口
８，酸素ガス排出口９を形成し、その下部にあるスタッ
クにも図３（ａ）に示すように各インタコネクタ７及び
フレーム付単セル４に開口部を形成し、燃料極２に水素
ガス（Ｈ2）、酸素極３に酸素ガス（Ｏ2）を供給可能な
らしめる。次に、ガス供給口６，８及びガス排出口７，
９からスタックを貫くように各ガス供給・排出口より燃
料ガス供給マニホールド管１２，酸素ガス供給マニホー
ルド管１３，燃料ガス排出マニホールド管１５及び酸素
ガス排出マニホールド管１６を設置する。各マニホール
ド管の側壁には、一例で図示するように電極面へのガス
供給又はガス排出のための開口部１４が形成される。
【００１６】図３（ｂ）に示す燃料ガス供給マニホール
ド管１２の外壁には、アルミナ，ジルコニア等の耐熱性
をセラミックを用い、内壁には前記アルミナ，ジルコニ
ア等の耐熱性セラミックに燃料の水蒸気改質反応に対し
活性のあるロジウム（Ｒｈ），ルテニウム（Ｒｕ），ニ
ッケル（Ｎｉ），イリジウム（Ｉｒ），パラジウム（Ｐ
ｄ），白金（Ｐｔ），レニウム（Ｒｅ），コバルト（Ｃ
ｏ），鉄（Ｆｅ）の８族遷移金属を含有させた改質触媒
層１７を設ける。さらに、燃料ガス排出マニホールド管
１５においても、燃料ガス供給マニホールド管１２と同
一の改質触媒層１７を有する２層構造の構成のものを用
いる。他のマニホールド管はアルミナ，ジルコニア等の
耐熱性セラミックのみからなる。
ド管１２の外壁には、アルミナ，ジルコニア等の耐熱性
をセラミックを用い、内壁には前記アルミナ，ジルコニ
ア等の耐熱性セラミックに燃料の水蒸気改質反応に対し
活性のあるロジウム（Ｒｈ），ルテニウム（Ｒｕ），ニ
ッケル（Ｎｉ），イリジウム（Ｉｒ），パラジウム（Ｐ
ｄ），白金（Ｐｔ），レニウム（Ｒｅ），コバルト（Ｃ
ｏ），鉄（Ｆｅ）の８族遷移金属を含有させた改質触媒
層１７を設ける。さらに、燃料ガス排出マニホールド管
１５においても、燃料ガス供給マニホールド管１２と同
一の改質触媒層１７を有する２層構造の構成のものを用
いる。他のマニホールド管はアルミナ，ジルコニア等の
耐熱性セラミックのみからなる。
【００１７】以上のように構成した実施例の動作および
作用を述べる。まず、高温下において、燃料ガス供給マ
ニホールド管１２には水蒸気と混合された燃料ガスが供
給され、供給された燃料ガス（メタン燃料と水蒸気の混
合ガス）は、改質触媒層１７で改質され（メタン燃料の
場合は従来技術でのべた（１）式および（２）式の反応
による）、水素が生成される。この生成された水素は、
開口部１４を通し燃料極２で発電反応に使われる。上記
したように改質触媒層１７を、燃料極２に隣接し、セル
スタックを貫通する燃料ガス供給マニホールド管１２の
内壁部に設置したことにより、燃料ガスの改質反応は、
燃料極２ではなく改質触媒層１７で主に起こるようにな
る。このため、燃料ガスの改質に起因するカーボン析出
等の電極の劣化を引き起こす現象も、燃料極２ではなく
改質触媒層１７で起こるようになるので、燃料極２の劣
化が抑制され、燃料極２の寿命を延ばすことができる。
作用を述べる。まず、高温下において、燃料ガス供給マ
ニホールド管１２には水蒸気と混合された燃料ガスが供
給され、供給された燃料ガス（メタン燃料と水蒸気の混
合ガス）は、改質触媒層１７で改質され（メタン燃料の
場合は従来技術でのべた（１）式および（２）式の反応
による）、水素が生成される。この生成された水素は、
開口部１４を通し燃料極２で発電反応に使われる。上記
したように改質触媒層１７を、燃料極２に隣接し、セル
スタックを貫通する燃料ガス供給マニホールド管１２の
内壁部に設置したことにより、燃料ガスの改質反応は、
燃料極２ではなく改質触媒層１７で主に起こるようにな
る。このため、燃料ガスの改質に起因するカーボン析出
等の電極の劣化を引き起こす現象も、燃料極２ではなく
改質触媒層１７で起こるようになるので、燃料極２の劣
化が抑制され、燃料極２の寿命を延ばすことができる。
【００１８】さらに、燃料ガス排出マニホールド管１５
においても、燃料ガス供給マニホールド管１２と同じ構
造にすると未反応ガスを燃料ガスに改質することがで
き、その改質ガスを燃料ガス供給マニホールド管１２に
送り込んでリサイクル供給することにより、発電効率を
向上させることができる。
においても、燃料ガス供給マニホールド管１２と同じ構
造にすると未反応ガスを燃料ガスに改質することがで
き、その改質ガスを燃料ガス供給マニホールド管１２に
送り込んでリサイクル供給することにより、発電効率を
向上させることができる。
【００１９】各マニホールド管１２，１５の改質触媒層
１７が劣化した場合には、各マニホールド管１２，１５
を抜き取り、新しいマニホールド管１２，１５を燃料ガ
ス供給口６または燃料ガス排出口７からセルスタック内
部へ挿入すればよい。
１７が劣化した場合には、各マニホールド管１２，１５
を抜き取り、新しいマニホールド管１２，１５を燃料ガ
ス供給口６または燃料ガス排出口７からセルスタック内
部へ挿入すればよい。
【００２０】尚、燃料ガス供給口６，燃料ガス排出口
７，酸素ガス供給口８，酸素ガス排出口９の一は必ずし
も図１の通りである必要はなく、図１において、燃料ガ
ス排出口７と酸素ガス供給口８の位置を交換してもよ
く、スタックの形状も直方体である必要はなく円柱でも
よい。また、改質触媒層１７を有するマニホールド管
は、燃料電池の小形化，長寿命化を図る上では、燃料ガ
ス供給マニホールド管１２だけとしても良い。このよう
に本発明は、その主旨に沿って種々に応用され、種々の
実施態様を取り得るものである。
７，酸素ガス供給口８，酸素ガス排出口９の一は必ずし
も図１の通りである必要はなく、図１において、燃料ガ
ス排出口７と酸素ガス供給口８の位置を交換してもよ
く、スタックの形状も直方体である必要はなく円柱でも
よい。また、改質触媒層１７を有するマニホールド管
は、燃料電池の小形化，長寿命化を図る上では、燃料ガ
ス供給マニホールド管１２だけとしても良い。このよう
に本発明は、その主旨に沿って種々に応用され、種々の
実施態様を取り得るものである。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
燃料改質層を有する内部マニホールド構造の固体電解質
型燃料電池によれば、燃料の改質反応が燃料極ではな
く、主に内部マニホールド管内壁部の改質触媒層で起こ
るため、燃料極での内部改質による炭素析出等による燃
料極の劣化を抑制することができ、長寿命化を実現出来
る。また、従来の外部改質装置が不要になるため、小形
化が可能となる。
燃料改質層を有する内部マニホールド構造の固体電解質
型燃料電池によれば、燃料の改質反応が燃料極ではな
く、主に内部マニホールド管内壁部の改質触媒層で起こ
るため、燃料極での内部改質による炭素析出等による燃
料極の劣化を抑制することができ、長寿命化を実現出来
る。また、従来の外部改質装置が不要になるため、小形
化が可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示す固体電解質型燃料電池
のスタック外観斜視図
のスタック外観斜視図
【図２】上記実施例のスタック上面の平面図
【図３】（ａ）は図２におけるＡ−Ａ′面のスタック断
面を含む斜視図、（ｂ）は上記実施例に用いる燃料ガス
供給マニホールド管の外観斜視図
面を含む斜視図、（ｂ）は上記実施例に用いる燃料ガス
供給マニホールド管の外観斜視図
１…電解質、２…燃料極、３…酸素極、４…フレーム付
単セル、５…インタコネクタ、６…燃料ガス供給口、７
…燃料ガス排出口、８…酸素ガス供給口、９…酸素ガス
排出口、１０…外容器、１１…ガラスシール部、１２…
燃料ガス供給マニホールド管、１３…酸素ガス供給マニ
ホールド管、１４…開口部、１５…燃料ガス排出マニホ
ールド管、１６…酸素ガス排出マニホールド管、１７…
改質触媒層。
単セル、５…インタコネクタ、６…燃料ガス供給口、７
…燃料ガス排出口、８…酸素ガス供給口、９…酸素ガス
排出口、１０…外容器、１１…ガラスシール部、１２…
燃料ガス供給マニホールド管、１３…酸素ガス供給マニ
ホールド管、１４…開口部、１５…燃料ガス排出マニホ
ールド管、１６…酸素ガス排出マニホールド管、１７…
改質触媒層。
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料極，電解質，酸素極からなり該電解
質端部が該電解質層厚さより厚いフレーム状つば部を形
成した単セルと、該単セル間を電気的につなぎかつ前記
燃料極，酸素極側の各面に各ガス供給空間を有するイン
タコネクタとを、交互に積層したスタックの外壁部が、
非導電性高粘度ガラス融体で満たされるように外容器に
収納された固体電解質型燃料電池であって、 前記電解質端部のフレーム状つば部と前記上下インタコ
ネクタに前記燃料極，酸素極の各面へ各ガスを供給・排
出するための開口部を形成し、その開口部に前記スタッ
クを貫通するガスマニホールド管を設置し、燃料ガス供
給用及び／または燃料ガス排出用の前記マニホールド管
内壁部に燃料改質用の改質触媒層を設けたことを特徴と
する固体電解質型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220456A JPH0562701A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220456A JPH0562701A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562701A true JPH0562701A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16751405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3220456A Pending JPH0562701A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562701A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004508670A (ja) * | 2000-08-28 | 2004-03-18 | モトローラ・インコーポレイテッド | セラミック技術を利用した一体型燃料電池を備えた燃料処理器 |
| JP2006505094A (ja) * | 2002-03-04 | 2006-02-09 | セラミック・フューエル・セルズ・リミテッド | 固体酸化物燃料電池 |
| EP1109242A3 (en) * | 1999-12-13 | 2006-09-13 | Sofco-Efs Holdings, Llc | Integrated manifold-reformer arrangement for fuel cells |
| JP2006277969A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Ngk Insulators Ltd | 固体電解質型燃料電池セル |
| JP2007073357A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Mitsubishi Materials Corp | 固体酸化物形燃料電池 |
| EP3588652A1 (en) * | 2018-06-21 | 2020-01-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell module and method of operating the same |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP3220456A patent/JPH0562701A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1109242A3 (en) * | 1999-12-13 | 2006-09-13 | Sofco-Efs Holdings, Llc | Integrated manifold-reformer arrangement for fuel cells |
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| US7691521B2 (en) | 2002-03-04 | 2010-04-06 | Ceramic Fuel Cells Limited | Solid oxide fuel cell |
| JP4879460B2 (ja) * | 2002-03-04 | 2012-02-22 | セラミック・フューエル・セルズ・リミテッド | 固体酸化物燃料電池 |
| JP2006277969A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Ngk Insulators Ltd | 固体電解質型燃料電池セル |
| JP2007073357A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Mitsubishi Materials Corp | 固体酸化物形燃料電池 |
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