JPH06349512A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPH06349512A JPH06349512A JP5137645A JP13764593A JPH06349512A JP H06349512 A JPH06349512 A JP H06349512A JP 5137645 A JP5137645 A JP 5137645A JP 13764593 A JP13764593 A JP 13764593A JP H06349512 A JPH06349512 A JP H06349512A
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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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/242—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
- H01M8/2432—Grouping of unit cells of planar configuration
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- H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
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- H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高出力、大容量の燃料電池を得る。
【構成】 単セル４を縦横二列になるように離隔して面
状に並設し、これらの単セル４とインタコネクタ２０〜
２２を積み重ねた構造とする。インタコネクタ２１に
は、中央部に酸化ガス供給用孔２１ａと燃料ガス供給用
孔２１ｂが設けられ、縁部には酸化ガス排出用孔２１ｃ
と燃料ガス排出用孔２１ｄが設けられている。そして、
これらの孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄはガスマニ
ホルドの一部を構成することになる。
状に並設し、これらの単セル４とインタコネクタ２０〜
２２を積み重ねた構造とする。インタコネクタ２１に
は、中央部に酸化ガス供給用孔２１ａと燃料ガス供給用
孔２１ｂが設けられ、縁部には酸化ガス排出用孔２１ｃ
と燃料ガス排出用孔２１ｄが設けられている。そして、
これらの孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄはガスマニ
ホルドの一部を構成することになる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リン酸塩型、溶融炭酸
塩型、固体電解質型等の燃料電池に関する。
塩型、固体電解質型等の燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】一般にリン酸塩型、溶融炭酸塩
型、固体電解質型等の燃料電池では、アノード極及びカ
ソード極をそれぞれ表裏面に設けた電解質からなる単セ
ルとインタコネクタとを積み重ねた構造のものがある。
このタイプの燃料電池は、高出力化を図るために電解質
をできる限り薄膜化する必要がある。逆に、大容量化の
ためには単セルを大面積化する必要があり、単セルを大
面積化すればする程単セルにかかる応力も大きくなるの
で、単セルの厚みを厚くして機械的強度をあげなければ
ならない。従って、燃料電池を高出力化すると共に大容
量化することは困難であった。
型、固体電解質型等の燃料電池では、アノード極及びカ
ソード極をそれぞれ表裏面に設けた電解質からなる単セ
ルとインタコネクタとを積み重ねた構造のものがある。
このタイプの燃料電池は、高出力化を図るために電解質
をできる限り薄膜化する必要がある。逆に、大容量化の
ためには単セルを大面積化する必要があり、単セルを大
面積化すればする程単セルにかかる応力も大きくなるの
で、単セルの厚みを厚くして機械的強度をあげなければ
ならない。従って、燃料電池を高出力化すると共に大容
量化することは困難であった。
【０００３】この対策として、インタコネクタ相互間に
複数の単セルを並べて配設する構造が提案されている。
この場合、燃料電池に供給される燃料ガスや酸化ガスの
流路が問題となる。すなわち、燃料ガスや酸化ガスの流
路が長くなると、ガス供給口から排出口に至るまでの過
程でガスの消費が進み、排出口に近いほどガスの濃度が
低くなるからである。面状に並べて配設された複数の単
セル間においてガスの濃度分布が斑になると、発電斑が
起きて単セル内部に温度斑が発生し、熱応力によって単
セルに割れやひび等が発生する心配がある。また、燃料
電池に発生する電流の密度にも斑ができ、アノード極や
カソード極を劣化させる原因にもなる。
複数の単セルを並べて配設する構造が提案されている。
この場合、燃料電池に供給される燃料ガスや酸化ガスの
流路が問題となる。すなわち、燃料ガスや酸化ガスの流
路が長くなると、ガス供給口から排出口に至るまでの過
程でガスの消費が進み、排出口に近いほどガスの濃度が
低くなるからである。面状に並べて配設された複数の単
セル間においてガスの濃度分布が斑になると、発電斑が
起きて単セル内部に温度斑が発生し、熱応力によって単
セルに割れやひび等が発生する心配がある。また、燃料
電池に発生する電流の密度にも斑ができ、アノード極や
カソード極を劣化させる原因にもなる。
【０００４】そこで、本発明の課題は、インタコネクタ
相互間に複数の単セルを面状に並べて配設する構造を有
し、かつガスの濃度分布斑が小さい燃料電池を提供する
ことにある。
相互間に複数の単セルを面状に並べて配設する構造を有
し、かつガスの濃度分布斑が小さい燃料電池を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用】以上の課題を解決
するため、本発明に係る燃料電池は、（ａ） 電解質と
この電解質の表裏面にそれぞれ設けられたアノード極及
びカソード極からなる矩形状単セルと、インタコネクタ
とを積み重ねた構造を有し、（ｂ）前記インタコネクタ
の間に前記矩形状単セルを縦横それぞれ二列になるよう
に離隔して面状に並設し、（ｃ）前記インタコネクタに
ガス流通用孔を田の字状に配設し、前記矩形状単セルの
それぞれの周囲にガスマニホルドを設けた、ことを特徴
とする。インタコネクタに配設されたガス流通用孔の略
半分がガス供給路として用いられ、残りのガス流通用孔
がガス排出路として用いられる。
するため、本発明に係る燃料電池は、（ａ） 電解質と
この電解質の表裏面にそれぞれ設けられたアノード極及
びカソード極からなる矩形状単セルと、インタコネクタ
とを積み重ねた構造を有し、（ｂ）前記インタコネクタ
の間に前記矩形状単セルを縦横それぞれ二列になるよう
に離隔して面状に並設し、（ｃ）前記インタコネクタに
ガス流通用孔を田の字状に配設し、前記矩形状単セルの
それぞれの周囲にガスマニホルドを設けた、ことを特徴
とする。インタコネクタに配設されたガス流通用孔の略
半分がガス供給路として用いられ、残りのガス流通用孔
がガス排出路として用いられる。
【０００６】以上の構成において、ガス（燃料ガスある
いは酸化ガス）は供給路として用いられるガス流通用孔
からアノード極あるいはカソード極に供給される。供給
されたガスは電解質を介して電極反応を起こす。反応後
のガスは排出路として用いられるガス流通用孔を通って
排出される。ガス流通用孔を一部に含んでいるガスマニ
ホルドは、インタコネクタの間に並設された矩形状単セ
ルのそれぞれの周囲に位置しているため、ガスは矩形状
単セルに対して均等に供給され、かつ排出される。従っ
て、ガスの濃度分布が斑になるという事態が生じない。
いは酸化ガス）は供給路として用いられるガス流通用孔
からアノード極あるいはカソード極に供給される。供給
されたガスは電解質を介して電極反応を起こす。反応後
のガスは排出路として用いられるガス流通用孔を通って
排出される。ガス流通用孔を一部に含んでいるガスマニ
ホルドは、インタコネクタの間に並設された矩形状単セ
ルのそれぞれの周囲に位置しているため、ガスは矩形状
単セルに対して均等に供給され、かつ排出される。従っ
て、ガスの濃度分布が斑になるという事態が生じない。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に係る燃料電池の一実施例を添
付図面を参照して説明する。図１は固体電解質型燃料電
池の構成を示すものである。固体電解質１は矩形状をし
ており、その材料としてはＹ2Ｏ3を８mol％添加されて
安定したＺｒＯ2等が用いられている。カソード極２は
固体電解質１の上面に形成され、アノード極３は固体電
解質１の下面に形成されている。カソード極２は（Ｌ
ａ，Ｓｒ）ＭｎＯ 3等のペロブスカイト型酸化物導電材
料からなり、アノード極３はＮｉ・ＺｒＯ2サーメット
等からなる。固体電解質１とカソード極２とアノード極
３は、グリーンシート状にされたそれぞれの原料を積み
重ねて圧着した後、共焼結（同時に焼成すること）する
ことにより、カソード極２とアノード極３をそれぞれ上
下面に設けた固体電解質１、すなわち、矩形状単セル４
とされる。単セル４は縦横それぞれ二列になるように離
隔して面状に配置される。
付図面を参照して説明する。図１は固体電解質型燃料電
池の構成を示すものである。固体電解質１は矩形状をし
ており、その材料としてはＹ2Ｏ3を８mol％添加されて
安定したＺｒＯ2等が用いられている。カソード極２は
固体電解質１の上面に形成され、アノード極３は固体電
解質１の下面に形成されている。カソード極２は（Ｌ
ａ，Ｓｒ）ＭｎＯ 3等のペロブスカイト型酸化物導電材
料からなり、アノード極３はＮｉ・ＺｒＯ2サーメット
等からなる。固体電解質１とカソード極２とアノード極
３は、グリーンシート状にされたそれぞれの原料を積み
重ねて圧着した後、共焼結（同時に焼成すること）する
ことにより、カソード極２とアノード極３をそれぞれ上
下面に設けた固体電解質１、すなわち、矩形状単セル４
とされる。単セル４は縦横それぞれ二列になるように離
隔して面状に配置される。
【０００８】各単セル４の上面にはそれぞれ集電体５
が、カソード極２に接触した状態で配置される。集電体
５は（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ3等からなる多孔質体からな
る。各単セル４の下面にはそれぞれ集電体６が、アノー
ド極３に接触した状態で配置される。集電体６はＮｉメ
ッシュ等からなる。ガスケット１０は田の字形状をして
おり、左右方向の中央柱部に酸化ガス供給用孔１０ａを
１６個設け、外枠部の手前側及び奥側に酸化ガス排出用
孔１０ｂをそれぞれ８個設けている。ガスケット１０は
四つの穴部１０ｃにそれぞれ集電体５を挿入した状態で
単セル４の上面に配置される。
が、カソード極２に接触した状態で配置される。集電体
５は（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ3等からなる多孔質体からな
る。各単セル４の下面にはそれぞれ集電体６が、アノー
ド極３に接触した状態で配置される。集電体６はＮｉメ
ッシュ等からなる。ガスケット１０は田の字形状をして
おり、左右方向の中央柱部に酸化ガス供給用孔１０ａを
１６個設け、外枠部の手前側及び奥側に酸化ガス排出用
孔１０ｂをそれぞれ８個設けている。ガスケット１０は
四つの穴部１０ｃにそれぞれ集電体５を挿入した状態で
単セル４の上面に配置される。
【０００９】同様に、ガスケット１１は田の字形状をし
ており、左右方向の中央柱部に酸化ガス供給用孔１１ａ
を１６個設け、前後方向の中央柱部に燃料ガス供給用孔
１１ｂを１６個設け、外枠部の手前側及び奥側に酸化ガ
ス排出用孔１１ｃをそれぞれ８個設け、さらに外枠部の
右側及び左側に燃料ガス排出用孔１１ｄをそれぞれ８個
設けている。ガスケット１１は４つの穴部１１ｅにそれ
ぞれ集電体５（あるいは６）を挿入した状態で単セル４
の上面（あるいは下面）に配置される。
ており、左右方向の中央柱部に酸化ガス供給用孔１１ａ
を１６個設け、前後方向の中央柱部に燃料ガス供給用孔
１１ｂを１６個設け、外枠部の手前側及び奥側に酸化ガ
ス排出用孔１１ｃをそれぞれ８個設け、さらに外枠部の
右側及び左側に燃料ガス排出用孔１１ｄをそれぞれ８個
設けている。ガスケット１１は４つの穴部１１ｅにそれ
ぞれ集電体５（あるいは６）を挿入した状態で単セル４
の上面（あるいは下面）に配置される。
【００１０】ガスケット１２（図２及び図３参照）は田
の字形状をしており、前後方向の中央柱部に燃料ガス供
給用孔１２ａを１６個設け、外枠部の左側及び右側に燃
料ガス排出用孔１２ｂをそれぞれ８個設けている。ガス
ケット１２は四つの穴部１２ｃにそれぞれ集電体６を挿
入した状態で単セル４の下面に配置される。ガスケット
１０と１１、ガスケット１１と１１あるいはガスケット
１１と１２は縁部において接合し、酸化ガスや燃料ガス
を外気から遮断する。これらのガスケット１０〜１２は
セラミックファイバーとガラスの複合材等からなる。
の字形状をしており、前後方向の中央柱部に燃料ガス供
給用孔１２ａを１６個設け、外枠部の左側及び右側に燃
料ガス排出用孔１２ｂをそれぞれ８個設けている。ガス
ケット１２は四つの穴部１２ｃにそれぞれ集電体６を挿
入した状態で単セル４の下面に配置される。ガスケット
１０と１１、ガスケット１１と１１あるいはガスケット
１１と１２は縁部において接合し、酸化ガスや燃料ガス
を外気から遮断する。これらのガスケット１０〜１２は
セラミックファイバーとガラスの複合材等からなる。
【００１１】インタコネクタ２０は中央部の左右方向に
酸化ガス供給用孔２０ａを１６個設け、手前側及び奥側
の縁部に酸化ガス排出用孔２０ｂをそれぞれ８個設けて
いる。インタコネクタ２０の下面には複数の溝２０ｃ
（図２及び図３参照）が所定の間隔で設けられており、
この溝２０ｃによって酸化ガス３０がカソード極２にゆ
きわたる。このインタコネクタ２０は燃料電池の上部に
配置される。
酸化ガス供給用孔２０ａを１６個設け、手前側及び奥側
の縁部に酸化ガス排出用孔２０ｂをそれぞれ８個設けて
いる。インタコネクタ２０の下面には複数の溝２０ｃ
（図２及び図３参照）が所定の間隔で設けられており、
この溝２０ｃによって酸化ガス３０がカソード極２にゆ
きわたる。このインタコネクタ２０は燃料電池の上部に
配置される。
【００１２】インタコネクタ２１は中央部の左右方向に
酸化ガス供給用孔２１ａを１６個設け、中央部の前後方
向に燃料ガス供給用孔２１ｂを１６個設け、手前側及び
奥側の縁部に酸化ガス排出用孔２１ｃをそれぞれ８個設
け、さらに右側及び左側の縁部に燃料ガス排出用孔２１
ｄをそれぞれ８個設けている。インタコネクタ２１の上
面及び下面にはそれぞれ複数の溝２１ｅ，２１ｆ（図２
及び図３参照）が所定の間隔で設けられており、溝２１
ｅによって燃料ガス３１がアノード極３にゆきわたり、
溝２１ｆによって空気３０がカソード極２にゆきわた
る。このインタコネクタ２１は前記インタコネクタ２０
と後述のインタコネクタ２２に挟まれた部分に配置され
る。
酸化ガス供給用孔２１ａを１６個設け、中央部の前後方
向に燃料ガス供給用孔２１ｂを１６個設け、手前側及び
奥側の縁部に酸化ガス排出用孔２１ｃをそれぞれ８個設
け、さらに右側及び左側の縁部に燃料ガス排出用孔２１
ｄをそれぞれ８個設けている。インタコネクタ２１の上
面及び下面にはそれぞれ複数の溝２１ｅ，２１ｆ（図２
及び図３参照）が所定の間隔で設けられており、溝２１
ｅによって燃料ガス３１がアノード極３にゆきわたり、
溝２１ｆによって空気３０がカソード極２にゆきわた
る。このインタコネクタ２１は前記インタコネクタ２０
と後述のインタコネクタ２２に挟まれた部分に配置され
る。
【００１３】インタコネクタ２２（図２及び図３参照）
は中央部の前後方向に燃料ガス供給用孔２２ａを１６個
設け、右側及び左側の縁部に燃料ガス排出用孔２２ｂを
それぞれ８個設けている。インタコネクタ２２の上面に
は複数の溝２２ｃが所定の間隔で設けられており、この
溝２２ｃによって燃料ガス３１がアノード極３にゆきわ
たる。このインタコネクタ２２は燃料電池の下部に配置
される。インタコネクタ２０〜２２の材料としては、ニ
ッケルクロム合金等の耐熱性合金が用いられる。
は中央部の前後方向に燃料ガス供給用孔２２ａを１６個
設け、右側及び左側の縁部に燃料ガス排出用孔２２ｂを
それぞれ８個設けている。インタコネクタ２２の上面に
は複数の溝２２ｃが所定の間隔で設けられており、この
溝２２ｃによって燃料ガス３１がアノード極３にゆきわ
たる。このインタコネクタ２２は燃料電池の下部に配置
される。インタコネクタ２０〜２２の材料としては、ニ
ッケルクロム合金等の耐熱性合金が用いられる。
【００１４】以上の単セル４、集電体５，６、ガスケッ
ト１０〜１２及びインタコネクタ２０〜２２を積み重ね
て固体電解質型燃料電池とする。酸化ガス供給用マニホ
ルドは孔２０ａ，１０ａ，１１ａ，２１ａ及び単セル４
相互間の間隙が連通することにより形成され、酸化ガス
排出用マニホルドは孔２０ｂ，１０ｂ，１１ｃ，２１ｃ
が連通することにより形成され、燃料ガス供給用マニホ
ルドは孔２２ａ，１２ａ，１１ｂ，２１ｂ及び単セル４
相互間の間隙が連通することにより形成され、燃料ガス
排出用マニホルドは孔２２ｂ，１２ｂ，１１ｄ，２１ｄ
が連通することにより形成される。
ト１０〜１２及びインタコネクタ２０〜２２を積み重ね
て固体電解質型燃料電池とする。酸化ガス供給用マニホ
ルドは孔２０ａ，１０ａ，１１ａ，２１ａ及び単セル４
相互間の間隙が連通することにより形成され、酸化ガス
排出用マニホルドは孔２０ｂ，１０ｂ，１１ｃ，２１ｃ
が連通することにより形成され、燃料ガス供給用マニホ
ルドは孔２２ａ，１２ａ，１１ｂ，２１ｂ及び単セル４
相互間の間隙が連通することにより形成され、燃料ガス
排出用マニホルドは孔２２ｂ，１２ｂ，１１ｄ，２１ｄ
が連通することにより形成される。
【００１５】次にこの構成の燃料電池の動作について図
２及び図３を参照して説明する。燃料ガス３１は、イン
タコネクタ２２の燃料ガス用供給孔２２ａから燃料ガス
供給用マニホルドを通って各単セル４のアノード極３に
導かれる。同様に、酸化ガス３０はインタコネクタ２０
の酸化ガス用供給孔２０ａから酸化ガス供給用マニホル
ドを通って各単セル４のカソード極２に導かれる。酸化
ガス供給用マニホルドと燃料ガス供給用マニホルドはイ
ンタコネクタの間に面状に並設された単セル４のそれぞ
れの周囲に位置しているため、酸化ガス３０と燃料ガス
３１は、これらの単セル４に対して均等に供給される。
燃料電池の内部は高温（約１０００℃）に保持されてお
り、カソード極２に供給された酸化ガス３０とアノード
極３に供給された燃料ガス３１とが固体電解質１を介し
て電極反応を起こし、単セル４の厚み方向に電流が流れ
る。反応後の燃料ガス３１は燃料ガス排出用マニホルド
を通ってインタコネクタ２２の燃料ガス用排出孔２２ｂ
から排出される。同様に反応後の酸化ガス３０は酸化ガ
ス排出用マニホルドを通ってインタコネクタ２０の酸化
ガス用排出孔２０ｂから排出される。酸化ガス排出用マ
ニホルドと燃料ガス排出用マニホルドはインタコネクタ
の間に面状に並設された単セル４のそれぞれの周囲に位
置しているため、反応後の酸化ガス３０と燃料ガス３１
はこれらの単セル４に対して均等に排出される。この結
果、酸化ガス３０及び燃料ガス３１が単セル４に対して
均等に供給され、かつ排出されるので、ガス濃度分布斑
が小さい固体電解質型燃料電池が得られる。
２及び図３を参照して説明する。燃料ガス３１は、イン
タコネクタ２２の燃料ガス用供給孔２２ａから燃料ガス
供給用マニホルドを通って各単セル４のアノード極３に
導かれる。同様に、酸化ガス３０はインタコネクタ２０
の酸化ガス用供給孔２０ａから酸化ガス供給用マニホル
ドを通って各単セル４のカソード極２に導かれる。酸化
ガス供給用マニホルドと燃料ガス供給用マニホルドはイ
ンタコネクタの間に面状に並設された単セル４のそれぞ
れの周囲に位置しているため、酸化ガス３０と燃料ガス
３１は、これらの単セル４に対して均等に供給される。
燃料電池の内部は高温（約１０００℃）に保持されてお
り、カソード極２に供給された酸化ガス３０とアノード
極３に供給された燃料ガス３１とが固体電解質１を介し
て電極反応を起こし、単セル４の厚み方向に電流が流れ
る。反応後の燃料ガス３１は燃料ガス排出用マニホルド
を通ってインタコネクタ２２の燃料ガス用排出孔２２ｂ
から排出される。同様に反応後の酸化ガス３０は酸化ガ
ス排出用マニホルドを通ってインタコネクタ２０の酸化
ガス用排出孔２０ｂから排出される。酸化ガス排出用マ
ニホルドと燃料ガス排出用マニホルドはインタコネクタ
の間に面状に並設された単セル４のそれぞれの周囲に位
置しているため、反応後の酸化ガス３０と燃料ガス３１
はこれらの単セル４に対して均等に排出される。この結
果、酸化ガス３０及び燃料ガス３１が単セル４に対して
均等に供給され、かつ排出されるので、ガス濃度分布斑
が小さい固体電解質型燃料電池が得られる。
【００１６】こうして得られた固体電解質型燃料電池を
１０００℃にて稼動させた際の発電特性評価結果を図４
に示す（実線４１）。ここに、単セル４は一辺が１２ｃ
ｍの正方形をしており、燃料ガスとして過湿水素ガスを
用い、酸化ガスとして空気を用いた。インタコネクタ２
０〜２２の材料としては高温耐酸化性に優れているイン
コネル６００（ニッケル７４％、クロム１５％、鉄８
％）を使用した。比較のため、図４にはインタコネクタ
の間に単セルを一つしか配設しない構造の固体電解質型
燃料電池の評価結果も合わせて記載している（点線４
２）。
１０００℃にて稼動させた際の発電特性評価結果を図４
に示す（実線４１）。ここに、単セル４は一辺が１２ｃ
ｍの正方形をしており、燃料ガスとして過湿水素ガスを
用い、酸化ガスとして空気を用いた。インタコネクタ２
０〜２２の材料としては高温耐酸化性に優れているイン
コネル６００（ニッケル７４％、クロム１５％、鉄８
％）を使用した。比較のため、図４にはインタコネクタ
の間に単セルを一つしか配設しない構造の固体電解質型
燃料電池の評価結果も合わせて記載している（点線４
２）。
【００１７】図４に示すように、開回路状態（端子電流
が０［Ａ］）での端子電圧は、両者ともに略理論値通り
１．０４［Ｖ］であった。一方、本実施例の燃料電池は
端子電流が増加しても端子電圧の低下量は小さい。とこ
ろが、比較例の燃料電池は端子電流が増加するにつれて
端子電圧が急速に低下している。グラフから、本実施例
の燃料電池の発電量は比較例の略４倍であることが認め
られる。
が０［Ａ］）での端子電圧は、両者ともに略理論値通り
１．０４［Ｖ］であった。一方、本実施例の燃料電池は
端子電流が増加しても端子電圧の低下量は小さい。とこ
ろが、比較例の燃料電池は端子電流が増加するにつれて
端子電圧が急速に低下している。グラフから、本実施例
の燃料電池の発電量は比較例の略４倍であることが認め
られる。
【００１８】なお、本発明に係る燃料電池は前記実施例
に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変
形することができる。特に、前記実施例では固体電解質
型燃料電池について説明したが、リン酸塩型や溶融炭酸
塩型の燃料電池であってもよい。
に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変
形することができる。特に、前記実施例では固体電解質
型燃料電池について説明したが、リン酸塩型や溶融炭酸
塩型の燃料電池であってもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、インタコネクタにガス流通用孔を田の字状に配
設し、このインタコネクタ相互間に縦横それぞれ二列に
なるように離隔して面状に並設した矩形状単セルのそれ
ぞれの周囲にガスマニホルドを設けたので、各単セルに
対してガスが均等に供給かつ排出され、ガス濃度分布斑
を抑えることができる。この結果、単セル内部に温度斑
が発生しにくく、熱応力による単セルの割れやひび等も
発生しない、大出力かつ大容量の燃料電池が得られる。
また、燃料電池に発生する電流の密度も一様となり、ア
ノード極やカソード極を劣化させる心配もない。
よれば、インタコネクタにガス流通用孔を田の字状に配
設し、このインタコネクタ相互間に縦横それぞれ二列に
なるように離隔して面状に並設した矩形状単セルのそれ
ぞれの周囲にガスマニホルドを設けたので、各単セルに
対してガスが均等に供給かつ排出され、ガス濃度分布斑
を抑えることができる。この結果、単セル内部に温度斑
が発生しにくく、熱応力による単セルの割れやひび等も
発生しない、大出力かつ大容量の燃料電池が得られる。
また、燃料電池に発生する電流の密度も一様となり、ア
ノード極やカソード極を劣化させる心配もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料電池の一実施例を示す組立て
斜視図。
斜視図。
【図２】図１のII−II断面図。
【図３】図１のIII−III断面図。
【図４】図１に示した燃料電池の発電特性を示すグラ
フ。
フ。
１…固体電解質 ２…カソード極 ３…アノード極 ４…単セル ２１…インタコネクタ ２１ａ…酸化ガス供給用孔（ガス流通用孔） ２１ｂ…燃料ガス供給用孔（ガス流通用孔） ２１ｃ…酸化ガス排出用孔（ガス流通用孔） ２１ｄ…燃料ガス排出用孔（ガス流通用孔）
Claims (1)
- 【請求項１】 電解質とこの電解質の表裏面にそれぞれ
設けられたアノード極及びカソード極からなる矩形状単
セルと、インタコネクタとを積み重ねた構造を有し、 前記インタコネクタの間に、前記矩形状単セルを縦横そ
れぞれ二列になるように離隔して面状に並設し、 前記インタコネクタにガス流通用孔を田の字状に配設
し、前記矩形状単セルのそれぞれの周囲にガスマニホル
ドを設けた、 ことを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5137645A JPH06349512A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5137645A JPH06349512A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349512A true JPH06349512A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15203485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5137645A Pending JPH06349512A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06349512A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999052164A1 (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-14 | Plug Power Inc. | Pem-type fuel cell assembly having multiple parallel fuel cell sub-stacks |
| KR100418626B1 (ko) * | 2001-10-17 | 2004-02-14 | 한국전력공사 | 용융탄산염형 연료전지 |
| KR100446609B1 (ko) * | 2000-03-17 | 2004-09-04 | 삼성전자주식회사 | 수소이온교환막 고체 고분자 연료전지 및 직접 메탄올연료전지용 단전극 셀팩 |
| JP2005285709A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Minoru Umeda | 膜電極素子の製造方法、膜電極素子及び燃料電池 |
| KR100646952B1 (ko) * | 2005-11-10 | 2006-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 평판형 연료전지 시스템 |
| KR100646951B1 (ko) * | 2005-11-10 | 2006-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 평판형 연료전지 시스템 |
| KR100646953B1 (ko) * | 2005-11-10 | 2006-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 평판형 연료전지 시스템 |
| JP2009016364A (ja) * | 2008-10-22 | 2009-01-22 | Minoru Umeda | 膜電極素子の製造方法、膜電極素子及び燃料電池 |
| KR100893485B1 (ko) * | 2005-10-21 | 2009-04-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지 시스템 |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP5137645A patent/JPH06349512A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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