JPH07176314A - 平板型固体電解質燃料電池のプレリフォーマ - Google Patents
平板型固体電解質燃料電池のプレリフォーマInfo
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- JPH07176314A JPH07176314A JP5321448A JP32144893A JPH07176314A JP H07176314 A JPH07176314 A JP H07176314A JP 5321448 A JP5321448 A JP 5321448A JP 32144893 A JP32144893 A JP 32144893A JP H07176314 A JPH07176314 A JP H07176314A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部マニホールド構造の平板型固体電解質燃
料電池の本体と一体化したコンパクトな構造となり、連
結設備を必要とせず且つ設置面積を拡大する必要が無
く、燃料ガスを燃料極に達する以前に改質触媒により効
率的に予備部分改質するプレリフォーマを提供するこ
と。 【構成】セパレータ４と同一の表面寸法を有し且つ互い
に密封状に積層されてセパレータに通じる流路を有する
扁平なプレリフォーマ板１、２、３を備え、プレリフォ
ーマ板１が燃料ガスを流入する貫通孔および該貫通孔に
連通するガス分配用凹み１ｅを、プレリフォーマ板２が
第１プレリフォーマ板のガス分配用凹みに連通して燃料
ガスを流入する貫通孔および該貫通孔に連通するガス分
配用凹み２ｅを、プレリフォーマ板３はセパレータに固
定され且つ第２プレリフォーマ板のガス分配用凹みから
燃料ガスを流入してセパレータに供給する貫通孔を備
え、プレリフォーマ板１、プレリフォーマ板２のガス分
配用凹みに触媒を充填した。
料電池の本体と一体化したコンパクトな構造となり、連
結設備を必要とせず且つ設置面積を拡大する必要が無
く、燃料ガスを燃料極に達する以前に改質触媒により効
率的に予備部分改質するプレリフォーマを提供するこ
と。 【構成】セパレータ４と同一の表面寸法を有し且つ互い
に密封状に積層されてセパレータに通じる流路を有する
扁平なプレリフォーマ板１、２、３を備え、プレリフォ
ーマ板１が燃料ガスを流入する貫通孔および該貫通孔に
連通するガス分配用凹み１ｅを、プレリフォーマ板２が
第１プレリフォーマ板のガス分配用凹みに連通して燃料
ガスを流入する貫通孔および該貫通孔に連通するガス分
配用凹み２ｅを、プレリフォーマ板３はセパレータに固
定され且つ第２プレリフォーマ板のガス分配用凹みから
燃料ガスを流入してセパレータに供給する貫通孔を備
え、プレリフォーマ板１、プレリフォーマ板２のガス分
配用凹みに触媒を充填した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は平板型固体電解質燃料電
池のプレリフォーマに関する。
池のプレリフォーマに関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、酸素と水素をそれぞれ、酸化剤お
よび燃料として、燃料が本来持っている化学エネルギー
を直接電気エネルギーに変換する燃料電池が、省資源、
環境保護などの観点から注目されている。
よび燃料として、燃料が本来持っている化学エネルギー
を直接電気エネルギーに変換する燃料電池が、省資源、
環境保護などの観点から注目されている。
【０００３】イットリアなどをドープしたジルコニアを
電解質層として用い、ランタンクロマイト酸化物等をセ
パレータとして用いた平板型固体電解質燃料電池は、作
動温度が高く、発電効率が高く、高温の廃熱の利用によ
り総合効率が高い理由により、また、従来の発電システ
ムと比較して振動や騒音が少ないので、研究開発が進ん
でいる。
電解質層として用い、ランタンクロマイト酸化物等をセ
パレータとして用いた平板型固体電解質燃料電池は、作
動温度が高く、発電効率が高く、高温の廃熱の利用によ
り総合効率が高い理由により、また、従来の発電システ
ムと比較して振動や騒音が少ないので、研究開発が進ん
でいる。
【０００４】平板型固体電解質燃料電池は平板状固体電
解質層を挟むように燃料極と空気極を配置してなる平板
状単電池と、隣接する単電池を電気的に直列に接続しか
つ各単電池に燃料ガスと酸化剤ガス（空気）とを分配す
るセパレータとを交互に積層して複層のスタックに構成
されたものである。
解質層を挟むように燃料極と空気極を配置してなる平板
状単電池と、隣接する単電池を電気的に直列に接続しか
つ各単電池に燃料ガスと酸化剤ガス（空気）とを分配す
るセパレータとを交互に積層して複層のスタックに構成
されたものである。
【０００５】内部マニホールド型固体電解質燃料電池は
セパレータ等の電池構成材料が酸化剤および燃料のガス
の給排気、分配および電気的接続の機能を兼ね備えるコ
ンパクトな一体型の構造である。そのため、セパレータ
の周縁部にガスの給排気の孔が開けられ、この孔から単
電池の両電極面に両ガスが給排気され、さらに、両電極
面の隅々に両ガスを均等に分配するため、および、隣あ
う電池を直列に接続するため両電極面にガス流通溝の加
工が施されている。一方、単電池の固体電解質層の電極
が付いていない部分にガス給排気の孔が開けられ、電池
を積層する過程でこの孔を連結し、出来上がったスタッ
ク内部に給気ガス通路と排気ガス通路を形成している。
燃料と酸化剤ガスがスタックから外部へ漏れるのを防止
するために単電池とセパレータの間にスペーサを介在さ
せ、必要に応じてこれらの構成部材の間にシール剤等の
密封手段が施されている。
セパレータ等の電池構成材料が酸化剤および燃料のガス
の給排気、分配および電気的接続の機能を兼ね備えるコ
ンパクトな一体型の構造である。そのため、セパレータ
の周縁部にガスの給排気の孔が開けられ、この孔から単
電池の両電極面に両ガスが給排気され、さらに、両電極
面の隅々に両ガスを均等に分配するため、および、隣あ
う電池を直列に接続するため両電極面にガス流通溝の加
工が施されている。一方、単電池の固体電解質層の電極
が付いていない部分にガス給排気の孔が開けられ、電池
を積層する過程でこの孔を連結し、出来上がったスタッ
ク内部に給気ガス通路と排気ガス通路を形成している。
燃料と酸化剤ガスがスタックから外部へ漏れるのを防止
するために単電池とセパレータの間にスペーサを介在さ
せ、必要に応じてこれらの構成部材の間にシール剤等の
密封手段が施されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】固体電解質燃料電池は
都市ガス等を電池内部で改質できる利点があり、電池内
部の発熱を効率的に取り去るための効果も期待される。
しかし、都市ガス等の成分のうち、Ｃ 以上の成分をあ
らかじめ取り除くためや、内部改質の比率を調整するた
めに外部にプレリフォーマを設ける必要がある。
都市ガス等を電池内部で改質できる利点があり、電池内
部の発熱を効率的に取り去るための効果も期待される。
しかし、都市ガス等の成分のうち、Ｃ 以上の成分をあ
らかじめ取り除くためや、内部改質の比率を調整するた
めに外部にプレリフォーマを設ける必要がある。
【０００７】図２は燃料電池にプレリフォーマを併設し
た従来の発電システムの概略構成を示す図である。
た従来の発電システムの概略構成を示す図である。
【０００８】図２の発電システムにおいて、燃料電池１
１にプレリフォーマ１２が併設されている。空気は入口
１３から空気ゾーン１５に流入し、空気予熱ゾーン１６
で予熱された高温空気１９がプレリフォーマ１２を温め
る。燃料は入口１４からプレリフォーマ１２に流入し、
ここで触媒により改質されてからスチームリッチ反応ガ
スゾーン１７に入り、ここでスチームリッチ反応ガス１
８となり、再びプレリフォーマ１２に流入する。このよ
うに、従来は燃料電池１１から離れて別個にプレリフォ
ーマ１２が設置されていた。そのため、発電システム全
体の設置面積が広くなる欠点を生じた。
１にプレリフォーマ１２が併設されている。空気は入口
１３から空気ゾーン１５に流入し、空気予熱ゾーン１６
で予熱された高温空気１９がプレリフォーマ１２を温め
る。燃料は入口１４からプレリフォーマ１２に流入し、
ここで触媒により改質されてからスチームリッチ反応ガ
スゾーン１７に入り、ここでスチームリッチ反応ガス１
８となり、再びプレリフォーマ１２に流入する。このよ
うに、従来は燃料電池１１から離れて別個にプレリフォ
ーマ１２が設置されていた。そのため、発電システム全
体の設置面積が広くなる欠点を生じた。
【０００９】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、内部マニホールド構造の平板型固体電解質燃料電池
において、該燃料電池の本体と一体化したコンパクトな
構造となり、連結配管設備を必要とせず且つ設置面積を
拡大する必要が無く、燃料ガスを燃料極に達する以前に
改質触媒により効率的に部分改質するプレリフォーマを
提供することを目的とする。
で、内部マニホールド構造の平板型固体電解質燃料電池
において、該燃料電池の本体と一体化したコンパクトな
構造となり、連結配管設備を必要とせず且つ設置面積を
拡大する必要が無く、燃料ガスを燃料極に達する以前に
改質触媒により効率的に部分改質するプレリフォーマを
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は平板型固体電解質層を挟むように燃料極と
空気極を配置してなる平板状単電池と、隣接する単電池
を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃料ガスおよび
空気を分配するセパレータとを交互に積層して構成され
る内部マニホールド構造の固体電解質燃料電池に使用さ
れるプレリフォーマにおいて、前記セパレータと同一の
表面寸法を有し且つ互いに密封状に積層されて前記セパ
レータに通じるガス流路を有する扁平な第１、２のプレ
リフォーマ板を備え、前記プレリフォーマ板がそれぞれ
前記セパレータの燃料ガス排気孔および空気の給・排気
孔に対応する位置に貫通孔を備え、前記第１プレリフォ
ーマ板が燃料ガスを流入する貫通孔および該貫通孔に連
通するガス分配用凹みを備え、前記第２プレリフォーマ
板が前記第１プレリフォーマ板のガス分配用凹みに連通
して燃料ガスを流入する貫通孔および該貫通孔に連通す
るガス分配用凹みを備え、前記第１プレリフォーマ板、
第２プレリフォーマ板のガス分配用凹みに触媒を充填し
たことを特徴とする。
め、本発明は平板型固体電解質層を挟むように燃料極と
空気極を配置してなる平板状単電池と、隣接する単電池
を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃料ガスおよび
空気を分配するセパレータとを交互に積層して構成され
る内部マニホールド構造の固体電解質燃料電池に使用さ
れるプレリフォーマにおいて、前記セパレータと同一の
表面寸法を有し且つ互いに密封状に積層されて前記セパ
レータに通じるガス流路を有する扁平な第１、２のプレ
リフォーマ板を備え、前記プレリフォーマ板がそれぞれ
前記セパレータの燃料ガス排気孔および空気の給・排気
孔に対応する位置に貫通孔を備え、前記第１プレリフォ
ーマ板が燃料ガスを流入する貫通孔および該貫通孔に連
通するガス分配用凹みを備え、前記第２プレリフォーマ
板が前記第１プレリフォーマ板のガス分配用凹みに連通
して燃料ガスを流入する貫通孔および該貫通孔に連通す
るガス分配用凹みを備え、前記第１プレリフォーマ板、
第２プレリフォーマ板のガス分配用凹みに触媒を充填し
たことを特徴とする。
【００１１】また、本発明は平板型固体電解質層を挟む
ように燃料極と空気極を配置してなる平板状単電池と、
隣接する単電池を電気的に直列に接続しかつ各単電池に
燃料ガスおよび空気を分配するセパレータとを交互に積
層して構成される内部マニホールド構造の固体電解質燃
料電池に使用されるプレリフォーマにおいて、前記セパ
レータと同一の表面寸法を有し且つ互いに密封状に積層
されて前記セパレータに一体的に固定される扁平な第
１、２および３のプレリフォーマ板を備え、前記プレリ
フォーマ板がそれぞれ前記セパレータの燃料ガス排気孔
および空気の給・排気孔に対応する位置に貫通孔を備
え、前記第１プレリフォーマ板が燃料ガスを流入する貫
通孔および該貫通孔に連通するガス分配用凹みを備え、
前記第２プレリフォーマ板が前記第１プレリフォーマ板
のガス分配用凹みに連通して燃料ガスを流入する貫通孔
および該貫通孔に連通するガス分配用凹みを備え、前記
第３プレリフォーマ板は前記セパレータに固定され且つ
前記第２プレリフォーマ板のガス分配用凹みから燃料ガ
スを流入して前記セパレータに供給する貫通孔を備え、
前記第１プレリフォーマ板、第２プレリフォーマ板のガ
ス分配用凹みに触媒を充填したことを特徴とする。
ように燃料極と空気極を配置してなる平板状単電池と、
隣接する単電池を電気的に直列に接続しかつ各単電池に
燃料ガスおよび空気を分配するセパレータとを交互に積
層して構成される内部マニホールド構造の固体電解質燃
料電池に使用されるプレリフォーマにおいて、前記セパ
レータと同一の表面寸法を有し且つ互いに密封状に積層
されて前記セパレータに一体的に固定される扁平な第
１、２および３のプレリフォーマ板を備え、前記プレリ
フォーマ板がそれぞれ前記セパレータの燃料ガス排気孔
および空気の給・排気孔に対応する位置に貫通孔を備
え、前記第１プレリフォーマ板が燃料ガスを流入する貫
通孔および該貫通孔に連通するガス分配用凹みを備え、
前記第２プレリフォーマ板が前記第１プレリフォーマ板
のガス分配用凹みに連通して燃料ガスを流入する貫通孔
および該貫通孔に連通するガス分配用凹みを備え、前記
第３プレリフォーマ板は前記セパレータに固定され且つ
前記第２プレリフォーマ板のガス分配用凹みから燃料ガ
スを流入して前記セパレータに供給する貫通孔を備え、
前記第１プレリフォーマ板、第２プレリフォーマ板のガ
ス分配用凹みに触媒を充填したことを特徴とする。
【００１２】
【作用】燃料ガスが内部マニホールド構造の固体電解質
燃料電池の燃料極に達する前に、この燃料電池と一体化
されたプレリフォーマの中のプレリフォーマ板に設けた
ガス分配用凹みに充填されている触媒に接触するので、
燃料の部分的な予備改質を行い電池性能を高める。
燃料電池の燃料極に達する前に、この燃料電池と一体化
されたプレリフォーマの中のプレリフォーマ板に設けた
ガス分配用凹みに充填されている触媒に接触するので、
燃料の部分的な予備改質を行い電池性能を高める。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００１４】図１は本発明の平板型固体電解質燃料電池
のプレリフォーマの分解図である。図１において、本発
明のプレリフォーマ１０の上面がマニホルド平板型固体
電解質燃料電池の最下部のセパレータ４（図に仮想線で
示す）に一体的に密着固定されている。
のプレリフォーマの分解図である。図１において、本発
明のプレリフォーマ１０の上面がマニホルド平板型固体
電解質燃料電池の最下部のセパレータ４（図に仮想線で
示す）に一体的に密着固定されている。
【００１５】セパレータ４はカルシウムドープランタン
クロマイトを加圧成型し空気中で焼成して得たほぼ矩形
の平板状焼結体であり、その４隅に燃料ガスの給気孔４
ａ、排気孔４ｂと空気の給気孔４ｃ、排気孔４ｄが開け
られ、これらのガス給排気孔で囲まれる部分は集電面と
なる。通常、これらの集電面には燃料電池がスタックに
組立てられたとき、単電池の両側の電極面の隅々にガス
を均等に分配するための複数列のガス流通溝が施され、
溝と溝の間は、隣あう単電池を直列に接続するための複
数列の突起となっている。しかしながら、本発明のプレ
リフォーマ１０の上面を密着させるセパレータ４の下面
は上記溝や突起を設けない扁平面に形成されている。
クロマイトを加圧成型し空気中で焼成して得たほぼ矩形
の平板状焼結体であり、その４隅に燃料ガスの給気孔４
ａ、排気孔４ｂと空気の給気孔４ｃ、排気孔４ｄが開け
られ、これらのガス給排気孔で囲まれる部分は集電面と
なる。通常、これらの集電面には燃料電池がスタックに
組立てられたとき、単電池の両側の電極面の隅々にガス
を均等に分配するための複数列のガス流通溝が施され、
溝と溝の間は、隣あう単電池を直列に接続するための複
数列の突起となっている。しかしながら、本発明のプレ
リフォーマ１０の上面を密着させるセパレータ４の下面
は上記溝や突起を設けない扁平面に形成されている。
【００１６】本発明のプレリフォーマ１０は、図１に示
すように、下から順番に第１、２、３のプレリフォーマ
板から構成されている。これらのプレリフォーマ板１、
２、３、はすべてセパレータ４と同一の形状．寸法の表
面を有し、セパレータ４に設けた燃料ガスの排気孔４ｂ
と同一配置で、それに連通する貫通孔１ｂ、２ｂ、３ｂ
を有し、セパレータ４に設けた空気の給気孔４ｃおよび
排気孔４ｄと同一配置で、それらに連通する貫通孔１
ｃ、２ｃ、３ｃおよび貫通孔１ｄ、２ｄ、３ｄを有す
る。また、これら３枚のプレリフォーマ板１、２、３は
インコネルやステンレススチール等の良耐熱性材料で作
られ、互いに密封状に積層され、セパレータ４の下面に
一体的に且つ密封状に固定される。
すように、下から順番に第１、２、３のプレリフォーマ
板から構成されている。これらのプレリフォーマ板１、
２、３、はすべてセパレータ４と同一の形状．寸法の表
面を有し、セパレータ４に設けた燃料ガスの排気孔４ｂ
と同一配置で、それに連通する貫通孔１ｂ、２ｂ、３ｂ
を有し、セパレータ４に設けた空気の給気孔４ｃおよび
排気孔４ｄと同一配置で、それらに連通する貫通孔１
ｃ、２ｃ、３ｃおよび貫通孔１ｄ、２ｄ、３ｄを有す
る。また、これら３枚のプレリフォーマ板１、２、３は
インコネルやステンレススチール等の良耐熱性材料で作
られ、互いに密封状に積層され、セパレータ４の下面に
一体的に且つ密封状に固定される。
【００１７】第１プレリフォーマ板１が燃料ガスを流入
する貫通孔１ａおよび該貫通孔１ａに連通するガス分配
用凹み１ｅを備え、このガス分配用凹み１ｅの中に改質
触媒（図示せず）が充填される。
する貫通孔１ａおよび該貫通孔１ａに連通するガス分配
用凹み１ｅを備え、このガス分配用凹み１ｅの中に改質
触媒（図示せず）が充填される。
【００１８】第２プレリフォーマ板２が第１プレリフォ
ーマ板１のガス分配用凹み１ｅに連通して燃料ガスを流
入する貫通孔２ａおよび該貫通孔２ａに連通するガス分
配用凹み２ｅを備え、この中に改質触媒（図示せず）が
充填される。
ーマ板１のガス分配用凹み１ｅに連通して燃料ガスを流
入する貫通孔２ａおよび該貫通孔２ａに連通するガス分
配用凹み２ｅを備え、この中に改質触媒（図示せず）が
充填される。
【００１９】第３プレリフォーマ板３はセパレータ４の
下面に固定され、且つ第２プレリフォーマ板２のガス分
配用凹み２ｅから燃料ガスを流入してセパレータ４に供
給する貫通孔３ａを備えている。
下面に固定され、且つ第２プレリフォーマ板２のガス分
配用凹み２ｅから燃料ガスを流入してセパレータ４に供
給する貫通孔３ａを備えている。
【００２０】上記構成になる３枚のプレリフォーマ板
１、２、３は互いに密封状に積層されて本発明のプレリ
フォーマ１０となり、このプレリフォーマ１０はマニホ
ルド平板型固体電解質燃料電池の最下部のセパレータ４
の下面に密封状に固定される。上記実施例では３枚のプ
レリフォーマ板１、２、３によりプレリフォーマが構成
されているが、さらに、プレリフォーマ板の数を適宜増
加することにより改質能力を増大することができる。ま
た、プレリフォーマ板に形成されるガス流通用凹みの形
状は必要に応じ変えることができる。
１、２、３は互いに密封状に積層されて本発明のプレリ
フォーマ１０となり、このプレリフォーマ１０はマニホ
ルド平板型固体電解質燃料電池の最下部のセパレータ４
の下面に密封状に固定される。上記実施例では３枚のプ
レリフォーマ板１、２、３によりプレリフォーマが構成
されているが、さらに、プレリフォーマ板の数を適宜増
加することにより改質能力を増大することができる。ま
た、プレリフォーマ板に形成されるガス流通用凹みの形
状は必要に応じ変えることができる。
【００２１】プレリフォーマ１０は次のように使用され
る。 （１）燃料電池で使用する燃料ガスは、図１の矢印Ａの
方向に、プレリフォーマ板１の貫通孔１ａから、プレリ
フォーマ板１の凹み１ｅとプレリフォーマ板２の下面に
より形成されるガス分配路の中を通り、この中の触媒に
接触して改質される。 （２）プレリフォーマ板１の凹み１ｅから貫通孔２ａを
通り、プレリフォーマ板２の凹み２ｅに流入した燃料ガ
スは、プレリフォーマ板２の凹み２ｅとプレリフォーマ
板３の下面により形成されるガス分配路の中を通り、こ
の中の触媒に接触して部分改質される。 （３）このようにして改質された燃料ガスはプレリフォ
ーマ板３の貫通孔３ａをと通ってセパレータ４の給気孔
４ａから燃料電池に入り発電に役立つ。 （４）燃料電池で発電に役立った後セパレータ４の排気
孔４ｂから排出される高温の燃料ガスはプレリフォーマ
板３、２、１のそれぞれの排気孔３ｂ、２ｂ、１ｂを通
り、外部へ排出される。
る。 （１）燃料電池で使用する燃料ガスは、図１の矢印Ａの
方向に、プレリフォーマ板１の貫通孔１ａから、プレリ
フォーマ板１の凹み１ｅとプレリフォーマ板２の下面に
より形成されるガス分配路の中を通り、この中の触媒に
接触して改質される。 （２）プレリフォーマ板１の凹み１ｅから貫通孔２ａを
通り、プレリフォーマ板２の凹み２ｅに流入した燃料ガ
スは、プレリフォーマ板２の凹み２ｅとプレリフォーマ
板３の下面により形成されるガス分配路の中を通り、こ
の中の触媒に接触して部分改質される。 （３）このようにして改質された燃料ガスはプレリフォ
ーマ板３の貫通孔３ａをと通ってセパレータ４の給気孔
４ａから燃料電池に入り発電に役立つ。 （４）燃料電池で発電に役立った後セパレータ４の排気
孔４ｂから排出される高温の燃料ガスはプレリフォーマ
板３、２、１のそれぞれの排気孔３ｂ、２ｂ、１ｂを通
り、外部へ排出される。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
部マニホールド構造の平板型固体電解質燃料電池に一体
的に組み込まれたプレリフォーマにおいて、該プレリフ
ォーマを複数枚の扁平なプレリフォーマ板で構成し、こ
れらのプレリフォーマ板の表面に燃料電池の燃料ガス給
気孔に接続した燃料ガス分配路を刻設し、この中に充填
した触媒により燃料ガスを前もって部分改質するように
したので、次のような優れた効果が得られる。 （１）プレリフォーマ板の平面形状を、これを組み込む
燃料電池のセパレータの平面形状に一致させ且つこれと
一体的化することにより、燃料電池の設置面積を増大せ
ずに該燃料電池の性能を向上させ、システム全体をコン
パクト化することができた。 （２）プレリフォーマを燃料電池と別個に設置していた
場合に比較してガスの連結配管系が簡略化または省略さ
れ、発電システムのコストが削減された。 （３）１０ＫＷ級の固体電解質燃料電池における従来の
ヒータによる加熱が不要となり熱自立が可能となったの
で、出力の小さい燃料電池も実用化することが可能とな
った。 （４）燃料ガスは燃料電池の燃料極に達する前に改質が
開始され、燃料極の上で急激に改質されるのを避けるこ
とができるので、内部改質反応の制御が可能となり、燃
料電池の熱応力の発生が緩和され、その性能、耐久性を
向上させる。
部マニホールド構造の平板型固体電解質燃料電池に一体
的に組み込まれたプレリフォーマにおいて、該プレリフ
ォーマを複数枚の扁平なプレリフォーマ板で構成し、こ
れらのプレリフォーマ板の表面に燃料電池の燃料ガス給
気孔に接続した燃料ガス分配路を刻設し、この中に充填
した触媒により燃料ガスを前もって部分改質するように
したので、次のような優れた効果が得られる。 （１）プレリフォーマ板の平面形状を、これを組み込む
燃料電池のセパレータの平面形状に一致させ且つこれと
一体的化することにより、燃料電池の設置面積を増大せ
ずに該燃料電池の性能を向上させ、システム全体をコン
パクト化することができた。 （２）プレリフォーマを燃料電池と別個に設置していた
場合に比較してガスの連結配管系が簡略化または省略さ
れ、発電システムのコストが削減された。 （３）１０ＫＷ級の固体電解質燃料電池における従来の
ヒータによる加熱が不要となり熱自立が可能となったの
で、出力の小さい燃料電池も実用化することが可能とな
った。 （４）燃料ガスは燃料電池の燃料極に達する前に改質が
開始され、燃料極の上で急激に改質されるのを避けるこ
とができるので、内部改質反応の制御が可能となり、燃
料電池の熱応力の発生が緩和され、その性能、耐久性を
向上させる。
【図１】本発明の平板型固体電解質燃料電池のプレリフ
ォーマの分解図である。
ォーマの分解図である。
【図２】燃料電池にプレリフォーマを併設した従来の発
電システムの概略構成を示す図である。
電システムの概略構成を示す図である。
１ 第１プレリフォーマ板 １ｅ 凹み ２ 第２プレリフォーマ板 ２ｅ 凹み ３ 第３プレリフォーマ板 ４ セパレータ １０ プレリフォーマ
Claims (3)
- 【請求項１】 平板型固体電解質層を挟むように燃料極
と空気極を配置してなる平板状単電池と、隣接する単電
池を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃料ガスおよ
び空気を分配するセパレータとを交互に積層して構成さ
れる内部マニホールド構造の固体電解質燃料電池に使用
されるプレリフォーマにおいて、 前記セパレータと同一の表面寸法を有し且つ互いに密封
状に積層されて前記セパレータに通じるガス流路を有す
る扁平な第１、２のプレリフォーマ板を備え、 前記プレリフォーマ板がそれぞれ前記セパレータの燃料
ガス排気孔および空気の給・排気孔に対応する位置に貫
通孔を備え、 前記第１プレリフォーマ板が燃料ガスを流入する貫通孔
および該貫通孔に連通するガス分配用凹みを備え、 前記第２プレリフォーマ板が前記第１プレリフォーマ板
のガス分配用凹みに連通して燃料ガスを流入する貫通孔
および該貫通孔に連通するガス分配用凹みを備え、 前記第１プレリフォーマ板、第２プレリフォーマ板のガ
ス分配用凹みに触媒を充填した、 ことを特徴とする平板型固体電解質燃料電池のプレリフ
ォーマ。 - 【請求項２】 前記第１プレリフォーマ板、第２プレリ
フォーマ板を複数枚繰り返したことを特徴とする請求項
１に記載の平板型固体電解質燃料電池のプレリフォー
マ。 - 【請求項３】 平板型固体電解質層を挟むように燃料極
と空気極を配置してなる平板状単電池と、隣接する単電
池を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃料ガスおよ
び空気を分配するセパレータとを交互に積層して構成さ
れる内部マニホールド構造の固体電解質燃料電池に使用
されるプレリフォーマにおいて、 前記セパレータと同一の表面寸法を有し且つ互いに密封
状に積層されて前記セパレータに通じるガス流路を有す
る扁平な第１、２および３のプレリフォーマ板を備え、 前記プレリフォーマ板がそれぞれ前記セパレータの燃料
ガス排気孔および空気の給・排気孔に対応する位置に貫
通孔を備え、 前記第１プレリフォーマ板が燃料ガスを流入する貫通孔
および該貫通孔に連通するガス分配用凹みを備え、 前記第２プレリフォーマ板が前記第１プレリフォーマ板
のガス分配用凹みに連通して燃料ガスを流入する貫通孔
および該貫通孔に連通するガス分配用凹みを備え、 前記第３プレリフォーマ板は前記セパレータに固定され
且つ前記第２プレリフォーマ板のガス分配用凹みから燃
料ガスを流入して前記セパレータに供給する貫通孔を備
え、 前記第１プレリフォーマ板、第２プレリフォーマ板のガ
ス分配用凹みに触媒を充填した、 ことを特徴とする平板型固体電解質燃料電池のプレリフ
ォーマ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5321448A JPH07176314A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 平板型固体電解質燃料電池のプレリフォーマ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5321448A JPH07176314A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 平板型固体電解質燃料電池のプレリフォーマ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176314A true JPH07176314A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18132678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5321448A Withdrawn JPH07176314A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 平板型固体電解質燃料電池のプレリフォーマ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07176314A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7691509B2 (en) | 2004-06-23 | 2010-04-06 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Reformer and fuel cell system having the same |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP5321448A patent/JPH07176314A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7691509B2 (en) | 2004-06-23 | 2010-04-06 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Reformer and fuel cell system having the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |