JPH07211334A - 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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- JPH07211334A JPH07211334A JP6003810A JP381094A JPH07211334A JP H07211334 A JPH07211334 A JP H07211334A JP 6003810 A JP6003810 A JP 6003810A JP 381094 A JP381094 A JP 381094A JP H07211334 A JPH07211334 A JP H07211334A
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- Japan
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- anode
- solid electrolyte
- interconnector
- fuel cell
- tube
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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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- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】固体電解質体や電極が剥離することのない固体
電解質型燃料電池の単電池を得る。 【構成】カソードチューブやアノードチューブに接して
その周囲に筒状に固体電解質体，電極，インタコネクタ
を積層する。
電解質型燃料電池の単電池を得る。 【構成】カソードチューブやアノードチューブに接して
その周囲に筒状に固体電解質体，電極，インタコネクタ
を積層する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は支持膜方式の固体電解
質型燃料電池に係り、特に円筒型固体電解質型燃料電池
の単電池構造に関する。
質型燃料電池に係り、特に円筒型固体電解質型燃料電池
の単電池構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体電解質型燃料電池は電解質にジルコ
ニアを用い、1,000 ℃近辺の高温で電池を作動させるた
め、高効率、高出力の発電が期待されるうえ燃料の改質
や電解質のメンテナンスも不要とされる。さらに燃料電
池からの排出ガスは高温であるため排熱の利用範囲も広
く、近年その研究開発が加速度的に内外、官民を問わず
進められている。固体電解質型燃料電池は構造的に円筒
型と平板型に大別され、いずれの型も主要材料としてセ
ラミックスが用いられる。
ニアを用い、1,000 ℃近辺の高温で電池を作動させるた
め、高効率、高出力の発電が期待されるうえ燃料の改質
や電解質のメンテナンスも不要とされる。さらに燃料電
池からの排出ガスは高温であるため排熱の利用範囲も広
く、近年その研究開発が加速度的に内外、官民を問わず
進められている。固体電解質型燃料電池は構造的に円筒
型と平板型に大別され、いずれの型も主要材料としてセ
ラミックスが用いられる。
【０００３】図１０は従来の円筒型固体電解質型燃料電
池を示す斜視図である。この型のセルはランタンマンガ
ナイトLaMnO3からなるカソードチューブ６２とその周囲
に選択的に形成されたイットリア安定化ジルコニアYSZ
からなる固体電解質体６３と固体電解質体６３の非選択
部分に形成されたランタンクロマイトLaCrO3からなるイ
ンタコネクタ６５と固体電解質体６３上に選択的に形成
されたニッケル−ジルコニアNi-ZrO2 からなるアノード
６４とから形成される。
池を示す斜視図である。この型のセルはランタンマンガ
ナイトLaMnO3からなるカソードチューブ６２とその周囲
に選択的に形成されたイットリア安定化ジルコニアYSZ
からなる固体電解質体６３と固体電解質体６３の非選択
部分に形成されたランタンクロマイトLaCrO3からなるイ
ンタコネクタ６５と固体電解質体６３上に選択的に形成
されたニッケル−ジルコニアNi-ZrO2 からなるアノード
６４とから形成される。
【０００４】図１１は従来の円筒型固体電解質型燃料電
池の単電池ブロックを示す断面図である。ブロック６７
はニッケルフェルト６６を用いて単電池６１を並列に接
続し、またニッケルフェルト６８により単電池６１を直
列に接続して構成される。
池の単電池ブロックを示す断面図である。ブロック６７
はニッケルフェルト６６を用いて単電池６１を並列に接
続し、またニッケルフェルト６８により単電池６１を直
列に接続して構成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の円筒型固体電解質型燃料電池にあっては固体電解
質体６３やアノード６４はカソードチューブ６２の上に
横断面を円弧にした円筒に近い形をして形成されてお
り、熱サイクルや過負荷が印加されたときに各部材の熱
膨張率の相違により、固体電解質体６３やアノード６４
がカソードチューブ６２から剥離し易いという問題があ
った。
従来の円筒型固体電解質型燃料電池にあっては固体電解
質体６３やアノード６４はカソードチューブ６２の上に
横断面を円弧にした円筒に近い形をして形成されてお
り、熱サイクルや過負荷が印加されたときに各部材の熱
膨張率の相違により、固体電解質体６３やアノード６４
がカソードチューブ６２から剥離し易いという問題があ
った。
【０００６】この発明は上述の点に鑑みてなされ、その
目的は単電池の構造に改良を加え、熱サイクルや過負荷
が印加されたときに単電池に剥離を生じることがなく信
頼性に優れる固体電解質型燃料電池を提供することにあ
る。
目的は単電池の構造に改良を加え、熱サイクルや過負荷
が印加されたときに単電池に剥離を生じることがなく信
頼性に優れる固体電解質型燃料電池を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的は第一の発明
によれば、単電池多重体を有し、単電池多重体はカソー
ドチューブと、固体電解質体と、アノードと、インタコ
ネクタを備え、カソードチューブは多孔質の支持体であ
るとともにカソードとして機能し、固体電解質体とイン
タコネクタはカソードチューブの外周面上においてそれ
ぞれ筒状に且つカソードチューブの長さ方向に交互に隣
接して積層され、アノードはインタコネクタと離間して
固体電解質体の表面に筒状に積層されてなるとすること
により達成される。
によれば、単電池多重体を有し、単電池多重体はカソー
ドチューブと、固体電解質体と、アノードと、インタコ
ネクタを備え、カソードチューブは多孔質の支持体であ
るとともにカソードとして機能し、固体電解質体とイン
タコネクタはカソードチューブの外周面上においてそれ
ぞれ筒状に且つカソードチューブの長さ方向に交互に隣
接して積層され、アノードはインタコネクタと離間して
固体電解質体の表面に筒状に積層されてなるとすること
により達成される。
【０００８】また第二の発明によれば単電池多重体を有
し、単電池多重体はアノードチューブと、固体電解質体
と、カソードと、インタコネクタを備え、アノードチュ
ーブは多孔質の支持体であるとともにアノードとして機
能し、固体電解質体とインタコネクタは、アノードチュ
ーブの外周面上において、それぞれ筒状に且つアノード
チューブの長さ方向に交互に隣接して積層され、カソー
ドはインタコネクタと離間して固体電解質体の表面に筒
状に積層されてなるとすることにより達成される。
し、単電池多重体はアノードチューブと、固体電解質体
と、カソードと、インタコネクタを備え、アノードチュ
ーブは多孔質の支持体であるとともにアノードとして機
能し、固体電解質体とインタコネクタは、アノードチュ
ーブの外周面上において、それぞれ筒状に且つアノード
チューブの長さ方向に交互に隣接して積層され、カソー
ドはインタコネクタと離間して固体電解質体の表面に筒
状に積層されてなるとすることにより達成される。
【０００９】
【作用】カソードチューブやアノードチューブの周囲に
固体電解質体や電極が筒状に積層されるので、熱サイク
ルや過負荷が印加された際の熱応力に耐えることができ
固体電解質体や電極は熱的に安定で剥離を生じない。
固体電解質体や電極が筒状に積層されるので、熱サイク
ルや過負荷が印加された際の熱応力に耐えることができ
固体電解質体や電極は熱的に安定で剥離を生じない。
【００１０】
【実施例】次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 実施例１ 図１は第一の発明の実施例に係る単電池多重体を示す斜
視図である。図２は第一の発明の実施例に係る単電池多
重体を示す断面図である。
する。 実施例１ 図１は第一の発明の実施例に係る単電池多重体を示す斜
視図である。図２は第一の発明の実施例に係る単電池多
重体を示す断面図である。
【００１１】単電池多重体１はカソードチューブ２の表
面に固体電解質体３とアノード５とインタコネクタ４が
積層されたものである。固体電解質体３は二つに分離し
て積層される。固体電解質体３の積層されない部分には
インタコネクタ４が積層される。固体電解質体３の表面
にはアノード５がインタコネクタ４と離間した状態で積
層される。固体電解質体３とアノード５の積層された部
分は単電池６を構成する。この単電池多重体は二個の等
価な単電池を多重的に含む。
面に固体電解質体３とアノード５とインタコネクタ４が
積層されたものである。固体電解質体３は二つに分離し
て積層される。固体電解質体３の積層されない部分には
インタコネクタ４が積層される。固体電解質体３の表面
にはアノード５がインタコネクタ４と離間した状態で積
層される。固体電解質体３とアノード５の積層された部
分は単電池６を構成する。この単電池多重体は二個の等
価な単電池を多重的に含む。
【００１２】カソードチューブ２の内部には酸素ガスが
流される。単電池多重体の周囲には燃料ガスが流され
る。インタコネクタ４からカソードチューブ２の内部に
供給された電子は酸素ガスと反応して酸素イオンとな
る。酸素イオンは固体電解質体３の内部を拡散し、アノ
ード５に至り、水素ガスと反応して水分子を生成する。
電子はアノード５から他のインタコネクタを介して直列
接続された単電池多重体に伝えられる。
流される。単電池多重体の周囲には燃料ガスが流され
る。インタコネクタ４からカソードチューブ２の内部に
供給された電子は酸素ガスと反応して酸素イオンとな
る。酸素イオンは固体電解質体３の内部を拡散し、アノ
ード５に至り、水素ガスと反応して水分子を生成する。
電子はアノード５から他のインタコネクタを介して直列
接続された単電池多重体に伝えられる。
【００１３】このような単電池多重体は以下のようにし
て調製される。押し出し成形法で作られた外径２０ｍ
ｍ，内径１０ｍｍ，長さ４７０ｍｍ，ポロシティ３０％
のランタンストロンチウムマンガナイトLa(Sr)MnO3から
なるカソードチューブの外表面に一端から１５０ｍｍの
範囲、１７０ｍｍから３３０ｍｍの範囲にイットリア安
定化ジルコニアYSZ がプラズマ溶射される。
て調製される。押し出し成形法で作られた外径２０ｍ
ｍ，内径１０ｍｍ，長さ４７０ｍｍ，ポロシティ３０％
のランタンストロンチウムマンガナイトLa(Sr)MnO3から
なるカソードチューブの外表面に一端から１５０ｍｍの
範囲、１７０ｍｍから３３０ｍｍの範囲にイットリア安
定化ジルコニアYSZ がプラズマ溶射される。
【００１４】カソードチューブのイットリア安定化ジル
コニアYSZ が溶射されていない部分にはランタンカルシ
ウムクロマイトLa(Ca)CrO3を用いてインタコネクタ４が
溶射される。インタコネクタ４は固体電解質体３に一部
重なる。固体電解質体３の上にニッケル−ジルコニアNi
-ZrO2 サーメットからなるアノード５が１００μｍ厚さ
にアセチレンガス溶射法を用いて形成される。アノード
５はインタコネクタ４と１ｍｍ程度離間して積層され
る。このようにして二つの単電池が等価的に含まれる単
電池多重体が形成される。
コニアYSZ が溶射されていない部分にはランタンカルシ
ウムクロマイトLa(Ca)CrO3を用いてインタコネクタ４が
溶射される。インタコネクタ４は固体電解質体３に一部
重なる。固体電解質体３の上にニッケル−ジルコニアNi
-ZrO2 サーメットからなるアノード５が１００μｍ厚さ
にアセチレンガス溶射法を用いて形成される。アノード
５はインタコネクタ４と１ｍｍ程度離間して積層され
る。このようにして二つの単電池が等価的に含まれる単
電池多重体が形成される。
【００１５】図３は第一の発明の実施例に係る固体電解
質型燃料電池の単電池多重体ブロックを示す斜視図であ
る。図４は第一の発明の実施例に係る固体電解質型燃料
電池の単電池多重体ブロックを示し図４（ａ）は正面
図、図４（ｂ）は側面図である。この単電池多重体ブロ
ックはカソードチューブを用いるものである。
質型燃料電池の単電池多重体ブロックを示す斜視図であ
る。図４は第一の発明の実施例に係る固体電解質型燃料
電池の単電池多重体ブロックを示し図４（ａ）は正面
図、図４（ｂ）は側面図である。この単電池多重体ブロ
ックはカソードチューブを用いるものである。
【００１６】単電池多重体のアノードが並列接続ニッケ
ルフェルト１２により並列に接続される。直列接続ニッ
ケルフェルト１５が単電池多重体のインタコネクタとア
ノードを接続する。アノード集電用ニッケルフェルト１
３は単電池多重体のアノード同志を電気的に接続して単
電池多重体ブロックのアノードターミナルとなる。カソ
ード集電用ニッケルフェルト１６は単電池多重体のカソ
ード同志を電気的に接続して単電池多重体ブロックのカ
ソードターミナルとなる。
ルフェルト１２により並列に接続される。直列接続ニッ
ケルフェルト１５が単電池多重体のインタコネクタとア
ノードを接続する。アノード集電用ニッケルフェルト１
３は単電池多重体のアノード同志を電気的に接続して単
電池多重体ブロックのアノードターミナルとなる。カソ
ード集電用ニッケルフェルト１６は単電池多重体のカソ
ード同志を電気的に接続して単電池多重体ブロックのカ
ソードターミナルとなる。
【００１７】連結ニッケルフェルト１４が並列接続ニッ
ケルフェルト１２とアノード集電用ニッケルフェルト１
３、並列接続ニッケルフェルト１２と直列接続ニッケル
フェルト１５とを電気的に接続する。並列接続ニッケル
フェルト１２はアノード５の表面に広く接触するので並
列接続に伴う内部抵抗は小さくなる。またカソードチュ
ーブの肉厚は大きいので直列接続に伴う内部抵抗は小さ
くなる。
ケルフェルト１２とアノード集電用ニッケルフェルト１
３、並列接続ニッケルフェルト１２と直列接続ニッケル
フェルト１５とを電気的に接続する。並列接続ニッケル
フェルト１２はアノード５の表面に広く接触するので並
列接続に伴う内部抵抗は小さくなる。またカソードチュ
ーブの肉厚は大きいので直列接続に伴う内部抵抗は小さ
くなる。
【００１８】上記モジュールを室温と１０００℃の間で
熱サイクルを２５回繰り返したが電池性能は低下せず試
験終了後の分解調査においても剥離のないことを確認し
た。図５は第一の発明の異なる実施例に係る固体電解質
型燃料電池の単電池多重体を示す斜視図である。この単
電池多重体１Ａは単電池多重体に嵌合された吊下げリン
グ３２を備える点が前記した単電池多重体１と異なる。
熱サイクルを２５回繰り返したが電池性能は低下せず試
験終了後の分解調査においても剥離のないことを確認し
た。図５は第一の発明の異なる実施例に係る固体電解質
型燃料電池の単電池多重体を示す斜視図である。この単
電池多重体１Ａは単電池多重体に嵌合された吊下げリン
グ３２を備える点が前記した単電池多重体１と異なる。
【００１９】図６は第一の発明の異なる実施例に係る固
体電解質型燃料電池のモジュールを示す斜視図である。
このモジュールは前述の単電池多重体ブロック１１と同
様な単電池多重体ブロックが函体２１に収納される。函
体２１は隔壁２３，２４，２５，２６により酸化剤ガス
導入マニホルド２７、燃料ガス排出マニホルド２８、反
応室２９、燃料ガス排出マニホルド３０、酸化剤ガス排
出マニホルド３１に分けられる。酸化剤ガス導入マニホ
ルド２７には酸化剤ガス供給管３３が接続される。燃料
ガス排出マニホルド２８には燃料ガス排出管３７が接続
される。反応室２９には燃料ガス供給管３６が接続され
る。燃料ガス排出マニホルド３０には燃料ガス排出管３
８が接続される。酸化剤ガス排出マニホルド３１には酸
化剤ガス排出管３４が接続される。複数の単電池多重体
１Ａは隔壁２３，２４，２５，２６をそれぞれ貫通す
る。単電池多重体１Ａは隔壁２３により吊り下げられ
る。酸化剤ガスは酸化剤ガス供給管３３を介して酸化剤
ガス導入マニホルド２７に供給される。酸化剤ガスは次
いで単電池多重体１Ａの内部を流れて酸化剤ガス排出管
マニホルド３１に至り酸化剤ガス排出管３４により排出
される。燃料ガスは燃料ガス供給管３６を介して反応室
２９に供給され隔壁２５に穿設された貫通口３８を経て
燃料ガス排出マニホルド２８，３０に至り次いで燃料ガ
ス排出管３７，３９により排出される。燃料ガス排出マ
ニホルド２８，３０には酸化剤ガスがリークしてくるが
未反応の燃料ガスと燃焼するため反応室の燃料ガスに酸
化剤ガスが混入することがない。
体電解質型燃料電池のモジュールを示す斜視図である。
このモジュールは前述の単電池多重体ブロック１１と同
様な単電池多重体ブロックが函体２１に収納される。函
体２１は隔壁２３，２４，２５，２６により酸化剤ガス
導入マニホルド２７、燃料ガス排出マニホルド２８、反
応室２９、燃料ガス排出マニホルド３０、酸化剤ガス排
出マニホルド３１に分けられる。酸化剤ガス導入マニホ
ルド２７には酸化剤ガス供給管３３が接続される。燃料
ガス排出マニホルド２８には燃料ガス排出管３７が接続
される。反応室２９には燃料ガス供給管３６が接続され
る。燃料ガス排出マニホルド３０には燃料ガス排出管３
８が接続される。酸化剤ガス排出マニホルド３１には酸
化剤ガス排出管３４が接続される。複数の単電池多重体
１Ａは隔壁２３，２４，２５，２６をそれぞれ貫通す
る。単電池多重体１Ａは隔壁２３により吊り下げられ
る。酸化剤ガスは酸化剤ガス供給管３３を介して酸化剤
ガス導入マニホルド２７に供給される。酸化剤ガスは次
いで単電池多重体１Ａの内部を流れて酸化剤ガス排出管
マニホルド３１に至り酸化剤ガス排出管３４により排出
される。燃料ガスは燃料ガス供給管３６を介して反応室
２９に供給され隔壁２５に穿設された貫通口３８を経て
燃料ガス排出マニホルド２８，３０に至り次いで燃料ガ
ス排出管３７，３９により排出される。燃料ガス排出マ
ニホルド２８，３０には酸化剤ガスがリークしてくるが
未反応の燃料ガスと燃焼するため反応室の燃料ガスに酸
化剤ガスが混入することがない。
【００２０】燃料ガス排出マニホルド２８，３０は燃料
電池特性の若干の低下はあるがこれを省略することがで
きる。この場合は函体の構造を簡略化し単電池多重体１
Ａの長さを短くすることができる。図７は第一の発明の
さらに異なる実施例に係る固体電解質型燃料電池の単電
池多重体ブロックを示し、図７（ａ）は単電池多重体ブ
ロックの側面図、図７（ｂ）は単電池多重体ブロックの
正面図である。
電池特性の若干の低下はあるがこれを省略することがで
きる。この場合は函体の構造を簡略化し単電池多重体１
Ａの長さを短くすることができる。図７は第一の発明の
さらに異なる実施例に係る固体電解質型燃料電池の単電
池多重体ブロックを示し、図７（ａ）は単電池多重体ブ
ロックの側面図、図７（ｂ）は単電池多重体ブロックの
正面図である。
【００２１】単電池多重体１Ｂは六個の単電池から構成
される。カソードチューブが長い場合には単電池の多重
度を高めてカソードチューブの内部抵抗を減少させる。
図３に示す単電池多重体ブロックと同一の機能を持つも
のは同一の符号で示してある。 実施例２ 図８は第二の発明の実施例に係る固体電解質型燃料電池
の単電池多重体を示す斜視図である。
される。カソードチューブが長い場合には単電池の多重
度を高めてカソードチューブの内部抵抗を減少させる。
図３に示す単電池多重体ブロックと同一の機能を持つも
のは同一の符号で示してある。 実施例２ 図８は第二の発明の実施例に係る固体電解質型燃料電池
の単電池多重体を示す斜視図である。
【００２２】図９は第二の発明の実施例に係る固体電解
質型燃料電池の単電池多重体を示す断面図である。単電
池多重体５０はアノードチューブ５１の表面に固体電解
質体５２とカソード５４とインタコネクタ５３が積層さ
れたものである。固体電解質体５２は二つに分離して積
層される。固体電解質体５２の積層されない部分にはイ
ンタコネクタ５３が積層される。固体電解質体５２の表
面にはカソード５４がインタコネクタ５３と離間した状
態で積層される。固体電解質体５２とカソード５４の積
層された部分は単電池５５を構成する。この単電池多重
体は二個の等価な単電池を多重的に含む。
質型燃料電池の単電池多重体を示す断面図である。単電
池多重体５０はアノードチューブ５１の表面に固体電解
質体５２とカソード５４とインタコネクタ５３が積層さ
れたものである。固体電解質体５２は二つに分離して積
層される。固体電解質体５２の積層されない部分にはイ
ンタコネクタ５３が積層される。固体電解質体５２の表
面にはカソード５４がインタコネクタ５３と離間した状
態で積層される。固体電解質体５２とカソード５４の積
層された部分は単電池５５を構成する。この単電池多重
体は二個の等価な単電池を多重的に含む。
【００２３】アノードチューブ５１の内部には燃料ガス
が流される。単電池多重体の周囲には酸化剤ガスが流さ
れる。カソード５４において酸化剤ガスは酸素イオンと
なり固体電解質体５２の内部を流れてアノードチューブ
５１に至る。アノードチューブにおいて酸素イオンは水
素ガスと反応して水分子と電子になる。生成した電子は
アノードチューブ５１を流れてインタコネクタ５３を介
して直列的に他の単電池多重体に流れる。
が流される。単電池多重体の周囲には酸化剤ガスが流さ
れる。カソード５４において酸化剤ガスは酸素イオンと
なり固体電解質体５２の内部を流れてアノードチューブ
５１に至る。アノードチューブにおいて酸素イオンは水
素ガスと反応して水分子と電子になる。生成した電子は
アノードチューブ５１を流れてインタコネクタ５３を介
して直列的に他の単電池多重体に流れる。
【００２４】このような単電池多重体５０は以下のよう
にして調製される。押し出し成形法で作られた外径２０
ｍｍ，内径１０ｍｍ，長さ４７０ｍｍ，ポロシティ３０
％のニッケル−ジルコニアNi-ZrO2 サーメットからなる
アノードチューブ５１の外表面に一端から１５０ｍｍの
範囲、１７０ｍｍから３３０ｍｍの範囲にイットリア安
定化ジルコニアYSZ が１００μｍ厚さにプラズマ溶射さ
れる。
にして調製される。押し出し成形法で作られた外径２０
ｍｍ，内径１０ｍｍ，長さ４７０ｍｍ，ポロシティ３０
％のニッケル−ジルコニアNi-ZrO2 サーメットからなる
アノードチューブ５１の外表面に一端から１５０ｍｍの
範囲、１７０ｍｍから３３０ｍｍの範囲にイットリア安
定化ジルコニアYSZ が１００μｍ厚さにプラズマ溶射さ
れる。
【００２５】アノードチューブ５１のイットリア安定化
ジルコニアYSZ が溶射されていない部分にはランタンカ
ルシウムクロマイトLa(Ca)CrO3を用いてインタコネクタ
５３が溶射される。インタコネクタ５３は固体電解質体
５２に一部重なる。固体電解質体５２の上にランタンス
トロンチウムマンガナイトLa(Sr)MnO3からなるカソード
５４が１００μｍ厚さにアセチレンガス溶射法を用いて
形成される。カソード５４はインタコネクタ５３と１ｍ
ｍ程度離間して積層される。このようにして二つの単電
池が等価的に含まれる単電池多重体５０が形成される。
ジルコニアYSZ が溶射されていない部分にはランタンカ
ルシウムクロマイトLa(Ca)CrO3を用いてインタコネクタ
５３が溶射される。インタコネクタ５３は固体電解質体
５２に一部重なる。固体電解質体５２の上にランタンス
トロンチウムマンガナイトLa(Sr)MnO3からなるカソード
５４が１００μｍ厚さにアセチレンガス溶射法を用いて
形成される。カソード５４はインタコネクタ５３と１ｍ
ｍ程度離間して積層される。このようにして二つの単電
池が等価的に含まれる単電池多重体５０が形成される。
【００２６】単電池多重体ブロックはニッケルフェルト
に替えて酸化インジウムフェルトが用いられる他は実施
例１の場合と同様である。
に替えて酸化インジウムフェルトが用いられる他は実施
例１の場合と同様である。
【００２７】
【発明の効果】この発明によればカソードチューブやア
ノードチューブの周囲に筒状の固体電解質体や電極を積
層するので、筒状の固体電解質体や電極は熱サイクルや
過負荷が印加された際の熱応力に耐えることができ熱的
に安定で剥離を生じることがなく信頼性に優れる固体電
解質型燃料電池が得られる。
ノードチューブの周囲に筒状の固体電解質体や電極を積
層するので、筒状の固体電解質体や電極は熱サイクルや
過負荷が印加された際の熱応力に耐えることができ熱的
に安定で剥離を生じることがなく信頼性に優れる固体電
解質型燃料電池が得られる。
【図１】第一の発明に実施例に係る単電池多重体を示す
斜視図
斜視図
【図２】第一の発明に実施例に係る単電池多重体を示す
断面図
断面図
【図３】第一の発明の実施例に係る固体電解質型燃料電
池の単電池多重体ブロックを示す斜視図
池の単電池多重体ブロックを示す斜視図
【図４】第一の発明の実施例に係る固体電解質型燃料電
池の単電池多重体ブロックを示し図４（ａ）は正面図、
図４（ｂ）は側面図
池の単電池多重体ブロックを示し図４（ａ）は正面図、
図４（ｂ）は側面図
【図５】第一の発明の異なる実施例に係る固体電解質型
燃料電池の単電池多重体を示す斜視図
燃料電池の単電池多重体を示す斜視図
【図６】第一の発明の異なる実施例に係る固体電解質型
燃料電池のモジュールを示す斜視図
燃料電池のモジュールを示す斜視図
【図７】第一の発明のさらに異なる実施例に係る固体電
解質型燃料電池の単電池多重体ブロックを示し、図７
（ａ）は単電池多重体ブロックの側面図、図７（ｂ）は
単電池多重体ブロックの正面図
解質型燃料電池の単電池多重体ブロックを示し、図７
（ａ）は単電池多重体ブロックの側面図、図７（ｂ）は
単電池多重体ブロックの正面図
【図８】第二の発明の実施例に係る固体電解質型燃料電
池の単電池多重体を示す斜視図
池の単電池多重体を示す斜視図
【図９】第二の発明の実施例に係る固体電解質型燃料電
池の単電池多重体を示す断面図
池の単電池多重体を示す断面図
【図１０】従来の円筒型固体電解質型燃料電池を示す斜
視図
視図
【図１１】従来の円筒型固体電解質型燃料電池の単電池
ブロックを示す断面図
ブロックを示す断面図
【符号の説明】１ 単電池多重体１Ａ 単電池多重体１Ｂ 単電池多重体 ２ カソードチューブ ３ 固体電解質体 ４ インタコネクタ ５ アノード ６ 単電池１１ 単電池多重体ブロック １２ 並列接続ニッケルフェルト １３ アノード集電用ニッケルフェルト １４ 連結ニッケルフェルト １５ 直列接続ニッケルフェルト １６ カソード集電用ニッケルフェルト ２１ 函体２２ モジュール ２３ 隔壁 ２４ 隔壁 ２５ 隔壁 ２６ 隔壁 ２７ 酸化剤ガス導入マニホルド ２８ 燃料ガス排出マニホルド ２９ 反応室 ３０ 燃料ガス排出マニホルド ３１ 酸化剤ガス排出マニホルド ３２ 吊下げリング ３３ 酸化剤ガス供給管 ３４ 酸化剤ガス排出管 ３６ 燃料ガス供給管 ３７ 燃料ガス排出管 ３８ 貫通口 ３９ 燃料ガス排出管５０ 単電池多重体 ５１ アノードチューブ ５２ 固体電解質体 ５３ インタコネクタ ５４ カソード ５５ 単電池６１ 単電池 ６２ カソードチューブ ６３ 固体電解質体 ６４ アノード ６５ インタコネクタ ６６ ニッケルフェルト６７ ブロック ６８ ニッケルフェルト
Claims (8)
- 【請求項１】単電池多重体を有し、 単電池多重体はカソードチューブと、固体電解質体と、
アノードと、インタコネクタを備え、 カソードチューブは多孔質の支持体であるとともにカソ
ードとして機能し、 固体電解質体とインタコネクタは、カソードチューブの
外周面上において、それぞれ筒状に且つカソードチュー
ブの長さ方向に交互に隣接して積層され、 アノードはインタコネクタと離間して固体電解質体の表
面に筒状に積層されてなることを特徴とする固体電解質
型燃料電池。 - 【請求項２】単電池多重体を有し、 単電池多重体はアノードチューブと、固体電解質体と、
カソードと、インタコネクタを備え、 アノードチューブは多孔質の支持体であるとともにアノ
ードとして機能し、 固体電解質体とインタコネクタは、アノードチューブの
外周面上において、それぞれ筒状に且つアノードチュー
ブの長さ方向に交互に隣接して積層され、 カソードはインタコネクタと離間して固体電解質体の表
面に筒状に積層されてなることを特徴とする固体電解質
型燃料電池。 - 【請求項３】請求項１記載の燃料電池において、異なる
単電池多重体のアノードが相互に導電性材料で並列接続
され、異なる単電池多重体のインタコネクタとアノード
が相互に導電性材料で直列接続され単電池ブロックが形
成されてなることを特徴とする固体電解質型燃料電池。 - 【請求項４】請求項２記載の燃料電池において、異なる
単電池多重体のカソードが相互に導電性材料で並列接続
され、異なる単電池多重体のインタコネクタとカソード
が相互に導電性材料で直列接続され単電池ブロックが形
成されてなることを特徴とする固体電解質型燃料電池。 - 【請求項５】請求項１または２に記載の燃料電池におい
て、カソードチューブまたはカソードはランタンマンガ
ナイトLaMnO3またはランタンコバルタイトLaCoO3である
ことを特徴とする固体電解質型燃料電池。 - 【請求項６】請求項１または２に記載の燃料電池におい
て、アノードチューブまたはアノードはニッケル−ジル
コニアNi-ZrO2 サーメットまたはコバルト−ジルコニア
Co-ZrO2 サーメットであることを特徴とする固体電解質
型燃料電池。 - 【請求項７】請求項１または２に記載の燃料電池におい
て、固体電解質体はイットリア安定化ジルコニアである
ことを特徴とする固体電解質型燃料電池。 - 【請求項８】請求項１または２に記載の燃料電池におい
て、インタコネクタはランタンクロマイトLaCrO3である
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 |
|---|---|---|---|
| JP6003810A JPH07211334A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6003810A JPH07211334A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211334A true JPH07211334A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11567554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6003810A Pending JPH07211334A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07211334A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008542977A (ja) * | 2005-04-11 | 2008-11-27 | ユーティ―バテル エルエルシー | 管状の固体酸化物燃料電池のためのスタック構成 |
| JP2009520326A (ja) * | 2005-12-15 | 2009-05-21 | アキユメントリクス・コーポレーシヨン | バンドルになった固体酸化物形燃料電池の相互接続 |
| JP2012059707A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 固体酸化物燃料電池モジュール |
| JP2013171789A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体酸化物形燃料電池 |
-
1994
- 1994-01-19 JP JP6003810A patent/JPH07211334A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008542977A (ja) * | 2005-04-11 | 2008-11-27 | ユーティ―バテル エルエルシー | 管状の固体酸化物燃料電池のためのスタック構成 |
| JP2009520326A (ja) * | 2005-12-15 | 2009-05-21 | アキユメントリクス・コーポレーシヨン | バンドルになった固体酸化物形燃料電池の相互接続 |
| US8628891B2 (en) | 2005-12-15 | 2014-01-14 | Acumentrics Corporation | Interconnection of bundled solid oxide fuel cells |
| JP2012059707A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 固体酸化物燃料電池モジュール |
| JP2013171789A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体酸化物形燃料電池 |
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