JPH06104003A - 円形燃料電池 - Google Patents
円形燃料電池Info
- Publication number
- JPH06104003A JPH06104003A JP4249050A JP24905092A JPH06104003A JP H06104003 A JPH06104003 A JP H06104003A JP 4249050 A JP4249050 A JP 4249050A JP 24905092 A JP24905092 A JP 24905092A JP H06104003 A JPH06104003 A JP H06104003A
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- Japan
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- circular
- separator
- anode
- cathode
- fuel cell
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-
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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
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料電池を中空円筒形の圧力容器内に空間の
無駄なく収納することができ、全体として容積効率が良
く、燃料電池全体をよりコンパクト化することができる
円形燃料電池を提供する。 【構成】 タイルとタイルを間に挟持したアノード及び
カソードとからなる複数の円形セル１１と、各円形セル
を間に挟持した複数の円形セパレータ２０と、複数の円
形セパレータの全体を挟持する２枚の円形ホルダー３０
と、からなる。
無駄なく収納することができ、全体として容積効率が良
く、燃料電池全体をよりコンパクト化することができる
円形燃料電池を提供する。 【構成】 タイルとタイルを間に挟持したアノード及び
カソードとからなる複数の円形セル１１と、各円形セル
を間に挟持した複数の円形セパレータ２０と、複数の円
形セパレータの全体を挟持する２枚の円形ホルダー３０
と、からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料の有する化学エネル
ギーを電気エネルギーに直接変換する燃料電池に係わ
り、更に詳しくは、溶融炭酸塩型燃料電池に関する。
ギーを電気エネルギーに直接変換する燃料電池に係わ
り、更に詳しくは、溶融炭酸塩型燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池（図５）は、薄い
平板状の電解質板（タイル）１を燃料極（アノード）２
と空気極（カソード）３の平板状の電極で挟んだ単セル
４で構成されている。しかし、単セルでは電圧が低い
（０．８Ｖ程度）ため、実用上は導電性のバイポーラプ
レート（セパレータ）５を介し多数段に積層した積層電
池（スタック）として用いられる。
平板状の電解質板（タイル）１を燃料極（アノード）２
と空気極（カソード）３の平板状の電極で挟んだ単セル
４で構成されている。しかし、単セルでは電圧が低い
（０．８Ｖ程度）ため、実用上は導電性のバイポーラプ
レート（セパレータ）５を介し多数段に積層した積層電
池（スタック）として用いられる。
【０００３】また、スタック内の各セルにプロセスガス
を供給する手段として、図６に示すように、スタックの
側面から直接プロセスガスを供給する外部マニホールド
方式（Ａ）と、セパレータ自体に垂直な貫通マルホール
ド８を備え、このマルホールドを介して各セルにプロセ
スガスを供給する内部マルホールド方式（Ｂ）とがあ
り、特に、内部マルホールド方式は、スタックの高さ変
化やスタック側面の凹凸の影響を受けない点で優れてい
る。本発明は内部マニホールド方式の燃料電池に関する
ものである。
を供給する手段として、図６に示すように、スタックの
側面から直接プロセスガスを供給する外部マニホールド
方式（Ａ）と、セパレータ自体に垂直な貫通マルホール
ド８を備え、このマルホールドを介して各セルにプロセ
スガスを供給する内部マルホールド方式（Ｂ）とがあ
り、特に、内部マルホールド方式は、スタックの高さ変
化やスタック側面の凹凸の影響を受けない点で優れてい
る。本発明は内部マニホールド方式の燃料電池に関する
ものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の内部マニホール
ド方式燃料電池は、製造上の理由等から、燃料電池を構
成するアノード、カソード、タイル、セパレータ等のす
べてが矩形であり、全体としてスタックもほぼ直方体に
近い形状をしていた。従って、かかる燃料電池を中空円
筒形の圧力容器内に格納する場合に、圧力容器内に無駄
な空間ができやすく、全体として容積効率が悪くなり、
燃料電池のコンパクト化の障害となる問題点があった。
ド方式燃料電池は、製造上の理由等から、燃料電池を構
成するアノード、カソード、タイル、セパレータ等のす
べてが矩形であり、全体としてスタックもほぼ直方体に
近い形状をしていた。従って、かかる燃料電池を中空円
筒形の圧力容器内に格納する場合に、圧力容器内に無駄
な空間ができやすく、全体として容積効率が悪くなり、
燃料電池のコンパクト化の障害となる問題点があった。
【０００５】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、アノ
ード、カソード、タイル、セパレータ等のすべてが円形
であり、全体としてスタックが円筒形である燃料電池を
供給することにある。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、アノ
ード、カソード、タイル、セパレータ等のすべてが円形
であり、全体としてスタックが円筒形である燃料電池を
供給することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、タイル
と該タイルを間に挟持したアノード及びカソードとから
なる複数の円形セルと、各円形セルを間に挟持した複数
の円形セパレータと、複数の円形セパレータの全体を挟
持する２枚の円形ホルダーと、からなる円形燃料電池が
提供される。
と該タイルを間に挟持したアノード及びカソードとから
なる複数の円形セルと、各円形セルを間に挟持した複数
の円形セパレータと、複数の円形セパレータの全体を挟
持する２枚の円形ホルダーと、からなる円形燃料電池が
提供される。
【０００７】本発明の実施例によれば、前記円形セパレ
ータは、中央部に設けられたアノードガスとカソードガ
スの入口マニホールドと、外周部に設けられたアノード
ガスとカソードガスの出口マニホールドと、中央部と外
周部の間に両面に設けられアノードガスとカソードガス
がそれぞれ片面を放射状に流れるようになったドーナツ
状の反応部とからなり、前記円形セルは前記セパレータ
の反応部の間に挟持される。
ータは、中央部に設けられたアノードガスとカソードガ
スの入口マニホールドと、外周部に設けられたアノード
ガスとカソードガスの出口マニホールドと、中央部と外
周部の間に両面に設けられアノードガスとカソードガス
がそれぞれ片面を放射状に流れるようになったドーナツ
状の反応部とからなり、前記円形セルは前記セパレータ
の反応部の間に挟持される。
【０００８】また、前記円形ホルダーの少なくとも一方
は、セパレータを挟持する一方の面がセパレータの各マ
ニホールドに対応した貫通孔を有する２枚の円盤状側面
と円筒面とからなる中空円筒形であり、中空円筒形の内
部は、アノードガスの入口マニホールドと出口マニホー
ルド、及び、カソードガスの入口マニホールドと出口マ
ニホールドにそれぞれ対応した４つの空間に気密に仕切
られており、前記４つの空間を介してアノードガス及び
カソードガスを給排気する、ことが好ましい。
は、セパレータを挟持する一方の面がセパレータの各マ
ニホールドに対応した貫通孔を有する２枚の円盤状側面
と円筒面とからなる中空円筒形であり、中空円筒形の内
部は、アノードガスの入口マニホールドと出口マニホー
ルド、及び、カソードガスの入口マニホールドと出口マ
ニホールドにそれぞれ対応した４つの空間に気密に仕切
られており、前記４つの空間を介してアノードガス及び
カソードガスを給排気する、ことが好ましい。
【０００９】
【作用】上記本発明の構成によれば、タイルと該タイル
を間に挟持したアノード及びカソードとからなる複数の
円形セルと、各円形セルを間に挟持した複数の円形セパ
レータと、複数の円形セパレータの全体を挟持する２枚
の円形ホルダーと、からなるので、本発明による円形燃
料電池は、アノード、カソード、タイル、セパレータ等
のすべてが円形であり、全体としてスタックが円筒形と
なり、中空円筒形の圧力容器内に格納する場合に、圧力
容器内に無駄な空間が少なく、全体として容積効率が良
く、燃料電池全体をよりコンパクト化することができ
る。
を間に挟持したアノード及びカソードとからなる複数の
円形セルと、各円形セルを間に挟持した複数の円形セパ
レータと、複数の円形セパレータの全体を挟持する２枚
の円形ホルダーと、からなるので、本発明による円形燃
料電池は、アノード、カソード、タイル、セパレータ等
のすべてが円形であり、全体としてスタックが円筒形と
なり、中空円筒形の圧力容器内に格納する場合に、圧力
容器内に無駄な空間が少なく、全体として容積効率が良
く、燃料電池全体をよりコンパクト化することができ
る。
【００１０】特に、前記円形セパレータが、中央部に設
けられたアノードガスとカソードガスの入口マニホール
ドと、外周部に設けられたアノードガスとカソードガス
の出口マニホールドと、中央部と外周部の間に両面に設
けられアノードガスとカソードガスがそれぞれ片面を放
射状に流れるようになったドーナツ状の反応部とからな
り、前記円形セルは前記セパレータの反応部の間に挟持
されるので、円形セパレータを従来と同様の内部マニホ
ールド型セパレータとすることができる。
けられたアノードガスとカソードガスの入口マニホール
ドと、外周部に設けられたアノードガスとカソードガス
の出口マニホールドと、中央部と外周部の間に両面に設
けられアノードガスとカソードガスがそれぞれ片面を放
射状に流れるようになったドーナツ状の反応部とからな
り、前記円形セルは前記セパレータの反応部の間に挟持
されるので、円形セパレータを従来と同様の内部マニホ
ールド型セパレータとすることができる。
【００１１】また、前記円形ホルダーの少なくとも一方
は、セパレータを挟持する一方の面がセパレータの各マ
ニホールドに対応した貫通孔を有する２枚の円盤状側面
と円筒面とからなる中空円筒形であり、中空円筒形の内
部は、アノードガスの入口マニホールドと出口マニホー
ルド、及び、カソードガスの入口マニホールドと出口マ
ニホールドにそれぞれ対応した４つの空間に気密に仕切
られており、前記４つの空間を介してアノードガス及び
カソードガスを給排気するので、スタック全体を円筒形
状に保持したままコンパクト性を失うことなくガスの給
排気を行うことができる。
は、セパレータを挟持する一方の面がセパレータの各マ
ニホールドに対応した貫通孔を有する２枚の円盤状側面
と円筒面とからなる中空円筒形であり、中空円筒形の内
部は、アノードガスの入口マニホールドと出口マニホー
ルド、及び、カソードガスの入口マニホールドと出口マ
ニホールドにそれぞれ対応した４つの空間に気密に仕切
られており、前記４つの空間を介してアノードガス及び
カソードガスを給排気するので、スタック全体を円筒形
状に保持したままコンパクト性を失うことなくガスの給
排気を行うことができる。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。図１は本発明による円形燃料電池の全体
斜視図である。この図において、本発明による円形燃料
電池は、タイル１４とタイルを間に挟持したアノード１
２及びカソード１３とからなる複数の円形セル１１と、
各円形セル１１を間に挟持した複数の円形セパレータ２
０と、複数の円形セパレータ２０の全体を挟持する２枚
の円形ホルダー３０と、からなる。
して説明する。図１は本発明による円形燃料電池の全体
斜視図である。この図において、本発明による円形燃料
電池は、タイル１４とタイルを間に挟持したアノード１
２及びカソード１３とからなる複数の円形セル１１と、
各円形セル１１を間に挟持した複数の円形セパレータ２
０と、複数の円形セパレータ２０の全体を挟持する２枚
の円形ホルダー３０と、からなる。
【００１３】図２は円形燃料電池を構成する円形セパレ
ータの平面図である。この図において、円形セパレータ
２０は、中央部に設けられたアノードガスとカソードガ
スの入口マニホールド２１、２２と、外周部に設けられ
たアノードガスとカソードガスの出口マニホールド２
３、２４と、中央部と外周部の間にセパレータの両面に
設けられ、アノードガスとカソードガスがそれぞれ片面
を図に矢印で示すように放射状に流れるようになったド
ーナツ状の反応部２６とからなり、円形セル１１はセパ
レータの反応部２６の間に挟持されるようになってい
る。
ータの平面図である。この図において、円形セパレータ
２０は、中央部に設けられたアノードガスとカソードガ
スの入口マニホールド２１、２２と、外周部に設けられ
たアノードガスとカソードガスの出口マニホールド２
３、２４と、中央部と外周部の間にセパレータの両面に
設けられ、アノードガスとカソードガスがそれぞれ片面
を図に矢印で示すように放射状に流れるようになったド
ーナツ状の反応部２６とからなり、円形セル１１はセパ
レータの反応部２６の間に挟持されるようになってい
る。
【００１４】更に、円形セパレータ２０の反応部２６は
中央部及び外周部よりわずかに凹んでおり、この凹み部
分に円形セル１１を構成するアノード１２及びカソード
１３がそれぞれ円形セル１１の両面に表面が面一になる
ように嵌め込まれている。従って、アノード１２及びカ
ソード１３は、セパレータの反応部２６と同一のドーナ
ツ状の形状であり、厚さは反応部２６の凹み深さにほぼ
等しい。
中央部及び外周部よりわずかに凹んでおり、この凹み部
分に円形セル１１を構成するアノード１２及びカソード
１３がそれぞれ円形セル１１の両面に表面が面一になる
ように嵌め込まれている。従って、アノード１２及びカ
ソード１３は、セパレータの反応部２６と同一のドーナ
ツ状の形状であり、厚さは反応部２６の凹み深さにほぼ
等しい。
【００１５】図３は円形燃料電池を構成するタイルの平
面図である。この図において、タイル１４は、円形セパ
レータ２０全体とほほ同一の円形の形状であり、円形セ
パレータ２０の各マニホールド２１、２２、２３、２４
に対応する開口１４ａを有する。
面図である。この図において、タイル１４は、円形セパ
レータ２０全体とほほ同一の円形の形状であり、円形セ
パレータ２０の各マニホールド２１、２２、２３、２４
に対応する開口１４ａを有する。
【００１６】図４は円形燃料電池を構成する円形ホルダ
ーの平面図である。この図において、円形ホルダー３０
は、２枚の円盤状側面３１と円筒面３２とからなる中空
円筒形であり、円形セパレータ２０を挟持する一方の側
面３１がセパレータの各マニホールド２１、２２、２
３、２４に対応した貫通孔３１ａを有する。中空円筒形
の円形ホルダー３０の内部は、アノードガスの入口マニ
ホールドと出口マニホールド、及び、カソードガスの入
口マニホールドと出口マニホールドにそれぞれ対応した
４つの空間に破線で示す仕切り３３、３４、３５で気密
に仕切られている。この４つの空間を介して燃料電池の
各セルにアノードガス及びカソードガスを給排気するこ
とにより、各セルで発電反応を行うことができる。
ーの平面図である。この図において、円形ホルダー３０
は、２枚の円盤状側面３１と円筒面３２とからなる中空
円筒形であり、円形セパレータ２０を挟持する一方の側
面３１がセパレータの各マニホールド２１、２２、２
３、２４に対応した貫通孔３１ａを有する。中空円筒形
の円形ホルダー３０の内部は、アノードガスの入口マニ
ホールドと出口マニホールド、及び、カソードガスの入
口マニホールドと出口マニホールドにそれぞれ対応した
４つの空間に破線で示す仕切り３３、３４、３５で気密
に仕切られている。この４つの空間を介して燃料電池の
各セルにアノードガス及びカソードガスを給排気するこ
とにより、各セルで発電反応を行うことができる。
【００１７】上述したように、本発明の構成によれば、
タイル１４とタイルを間に挟持したアノード１２及びカ
ソード１３とからなる複数の円形セル１１と、各円形セ
ル１１を間に挟持した複数の円形セパレータ２０と、複
数の円形セパレータ２０の全体を挟持する２枚の円形ホ
ルダー３０と、からなるので、本発明による燃料電池
は、アノード、カソード、タイル、セパレータ等のすべ
てが円形であり、全体としてスタックが円筒形であり、
中空円筒形の圧力容器内に格納する場合に、圧力容器内
に無駄な空間が少なく、全体として容積効率が良く、燃
料電池全体をよりコンパクト化することができる。
タイル１４とタイルを間に挟持したアノード１２及びカ
ソード１３とからなる複数の円形セル１１と、各円形セ
ル１１を間に挟持した複数の円形セパレータ２０と、複
数の円形セパレータ２０の全体を挟持する２枚の円形ホ
ルダー３０と、からなるので、本発明による燃料電池
は、アノード、カソード、タイル、セパレータ等のすべ
てが円形であり、全体としてスタックが円筒形であり、
中空円筒形の圧力容器内に格納する場合に、圧力容器内
に無駄な空間が少なく、全体として容積効率が良く、燃
料電池全体をよりコンパクト化することができる。
【００１８】特に、前記円形セパレータ２０は、中央部
に設けられたアノードガスとカソードガスの入口マニホ
ールド２１、２２と、外周部に設けられたアノードガス
とカソードガスの出口マニホールド２３、２４と、中央
部と外周部の間に両面に設けられアノードガスとカソー
ドガスがそれぞれ片面を放射状に流れるようになったド
ーナツ状の反応部２６とからなり、円形セル１１はセパ
レータの反応部２６の間に挟持されるので、円形セパレ
ータを従来と同様の内部マニホールド型セパレータとす
ることができる。
に設けられたアノードガスとカソードガスの入口マニホ
ールド２１、２２と、外周部に設けられたアノードガス
とカソードガスの出口マニホールド２３、２４と、中央
部と外周部の間に両面に設けられアノードガスとカソー
ドガスがそれぞれ片面を放射状に流れるようになったド
ーナツ状の反応部２６とからなり、円形セル１１はセパ
レータの反応部２６の間に挟持されるので、円形セパレ
ータを従来と同様の内部マニホールド型セパレータとす
ることができる。
【００１９】また、前記円形ホルダー３０の少なくとも
一方は、セパレータを挟持する一方の面がセパレータの
各マニホールド２１、２２、２３、２４に対応した貫通
孔３１ａを有する２枚の円盤状側面３１と円筒面３２と
からなる中空円筒形であり、中空円筒形の内部は、アノ
ードガスの入口マニホールドと出口マニホールド、及
び、カソードガスの入口マニホールドと出口マニホール
ドにそれぞれ対応した４つの空間に気密に仕切られてお
り、この４つの空間を介してアノードガス及びカソード
ガスを給排気するので、スタック全体を円筒形状に保持
したままコンパクト性を失うことなくガスの給排気を行
うことができる。
一方は、セパレータを挟持する一方の面がセパレータの
各マニホールド２１、２２、２３、２４に対応した貫通
孔３１ａを有する２枚の円盤状側面３１と円筒面３２と
からなる中空円筒形であり、中空円筒形の内部は、アノ
ードガスの入口マニホールドと出口マニホールド、及
び、カソードガスの入口マニホールドと出口マニホール
ドにそれぞれ対応した４つの空間に気密に仕切られてお
り、この４つの空間を介してアノードガス及びカソード
ガスを給排気するので、スタック全体を円筒形状に保持
したままコンパクト性を失うことなくガスの給排気を行
うことができる。
【００２０】
【発明の効果】従って、本発明によれば、アノード、カ
ソード、タイル、セパレータ等のすべてが円形であり、
全体としてスタックが円筒形である燃料電池を供給する
ことができ、燃料電池を中空円筒形の圧力容器内に格納
する場合に、圧力容器内に無駄な空間が少なく、全体と
して容積効率が良く、燃料電池全体をよりコンパクト化
することができる。
ソード、タイル、セパレータ等のすべてが円形であり、
全体としてスタックが円筒形である燃料電池を供給する
ことができ、燃料電池を中空円筒形の圧力容器内に格納
する場合に、圧力容器内に無駄な空間が少なく、全体と
して容積効率が良く、燃料電池全体をよりコンパクト化
することができる。
【図１】本発明による円形燃料電池の全体斜視図であ
る。
る。
【図２】円形燃料電池を構成する円形セパレータの平面
図である。
図である。
【図３】円形燃料電池を構成するタイルの平面図であ
る。
る。
【図４】円形燃料電池を構成する円形ホルダーの平面図
である。
である。
【図５】従来の溶融炭酸塩型燃料電池の模式的構成図で
ある。
ある。
【図６】各セルにプロセスガスを供給する従来の手段を
示す図である。
示す図である。
１ タイル ２ アノード ３ カソード ４ 単セル ５ バイポーラプレート（セパレータ） ８ マニホールド １１ 円形セル １２ アノード １３ カソード １４ タイル １４ａ 開口 ２０ 円形セパレータ ２１ アノードガス入口マニホールド ２２ カソードガス入口マニホールト ２３ アノードガス出口マニホールド ２４ カソードガス入口マニホールト ２６ 反応部 ３０ 円形ホルダー ３１ セパレータ挟持面 ３１ａ 貫通孔 ３２ 円筒面 ３３、３４、３５ 仕切り
Claims (3)
- 【請求項１】 タイルと該タイルを間に挟持したアノー
ド及びカソードとからなる複数の円形セルと、各円形セ
ルを間に挟持した複数の円形セパレータと、複数の円形
セパレータの全体を挟持する２枚の円形ホルダーと、か
らなる円形燃料電池。 - 【請求項２】 前記円形セパレータは、中央部に設けら
れたアノードガスとカソードガスの入口マニホールド
と、外周部に設けられたアノードガスとカソードガスの
出口マニホールドと、中央部と外周部の間に両面に設け
られアノードガスとカソードガスがそれぞれ片面を放射
状に流れるようになったドーナツ状の反応部とからな
り、前記円形セルは前記セパレータの反応部の間に挟持
される、ことを特徴とする請求項１に記載の円形燃料電
池。 - 【請求項３】 前記円形ホルダーの少なくとも一方は、
セパレータを挟持する一方の面がセパレータの各マニホ
ールドに対応した貫通孔を有する２枚の円盤状側面と円
筒面とからなる中空円筒形であり、 中空円筒形の内部は、アノードガスの入口マニホールド
と出口マニホールド、及び、カソードガスの入口マニホ
ールドと出口マニホールドにそれぞれ対応した４つの空
間に気密に仕切られており、 前記４つの空間を介してアノードガス及びカソードガス
を給排気する、ことを特徴とする請求項２に記載の円形
燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24905092A JP3259783B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 円形燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24905092A JP3259783B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 円形燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06104003A true JPH06104003A (ja) | 1994-04-15 |
| JP3259783B2 JP3259783B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=17187271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24905092A Expired - Fee Related JP3259783B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 円形燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3259783B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418626B1 (ko) * | 2001-10-17 | 2004-02-14 | 한국전력공사 | 용융탄산염형 연료전지 |
| KR100767924B1 (ko) * | 2006-11-15 | 2007-10-17 | 지에스칼텍스 주식회사 | 연료전지 스택 |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP24905092A patent/JP3259783B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418626B1 (ko) * | 2001-10-17 | 2004-02-14 | 한국전력공사 | 용융탄산염형 연료전지 |
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