JPH0757759A - 燃料電池 - Google Patents
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- JPH0757759A JPH0757759A JP6138616A JP13861694A JPH0757759A JP H0757759 A JPH0757759 A JP H0757759A JP 6138616 A JP6138616 A JP 6138616A JP 13861694 A JP13861694 A JP 13861694A JP H0757759 A JPH0757759 A JP H0757759A
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- 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
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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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ブロックの高い詰め込み密度を許しガス案内
構造物についての費用を減少するような燃料電池を開発
する。その場合、ブロックの交換可能性並びに個々の要
素の監視と制御を僅かな費用と大きな信頼性のもとで可
能となるようにする。 【構成】 燃料電池ブロック1が燃料ガスおよび排気ガ
スに対する気密の接続要素2,3を備え、燃料ガスの導
入および排気ガスの帰還が金属管を介して行われ、燃料
電池ブロック1が供給空気および排出空気を案内するた
めの接続要素を、燃料電池ブロック1の正面と背面との
空間的な分離に基づいておよびその両側の圧力差に基づ
いて必要としておらず、空気が個々の燃料電池の相応し
た通路を通って流れ、前面と背面との間の空間の分離が
支持板11によって行われ、この支持板11が同時に燃
料電池ブロック1並びにその燃料ガス案内管を固定する
ために使用している。
構造物についての費用を減少するような燃料電池を開発
する。その場合、ブロックの交換可能性並びに個々の要
素の監視と制御を僅かな費用と大きな信頼性のもとで可
能となるようにする。 【構成】 燃料電池ブロック1が燃料ガスおよび排気ガ
スに対する気密の接続要素2,3を備え、燃料ガスの導
入および排気ガスの帰還が金属管を介して行われ、燃料
電池ブロック1が供給空気および排出空気を案内するた
めの接続要素を、燃料電池ブロック1の正面と背面との
空間的な分離に基づいておよびその両側の圧力差に基づ
いて必要としておらず、空気が個々の燃料電池の相応し
た通路を通って流れ、前面と背面との間の空間の分離が
支持板11によって行われ、この支持板11が同時に燃
料電池ブロック1並びにその燃料ガス案内管を固定する
ために使用している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大形の発電設備を実現
する目的で個々の燃料電池を直列に配置する燃料電池の
構築構造に関する。
する目的で個々の燃料電池を直列に配置する燃料電池の
構築構造に関する。
【0002】
【従来の技術】燃料電池は、反応物(燃料ガスおよび酸
化媒体)の化学的エネルギから直接、即ち熱力学的サイ
クルを利用することなしに電気エネルギ(低い電圧の場
合には直流)を発生するエネルギ変換器である。燃料電
池の場合には蓄電池と異なって、反応物は運転中におい
て徐々に消耗される完全な構成要素ではなく、ここでは
連続的に導入され、その場合燃料電池はただ変換機能だ
けを負っている。
化媒体)の化学的エネルギから直接、即ち熱力学的サイ
クルを利用することなしに電気エネルギ(低い電圧の場
合には直流)を発生するエネルギ変換器である。燃料電
池の場合には蓄電池と異なって、反応物は運転中におい
て徐々に消耗される完全な構成要素ではなく、ここでは
連続的に導入され、その場合燃料電池はただ変換機能だ
けを負っている。
【0003】燃料電池の場合、電気化学的な過程は表面
において進行し容積的に進行しないので、工業単位にす
るためには多数の単位電池を大形のブロックの形に一体
化しなければならない。従って世界的に大きな出力密度
および製造技術的利点に基づいて良好な設備費用を可能
にする場所を節約した平面構造の燃料電池を開発する努
力がますます試みられている。これらのブロックは大き
な出力の大形設備に容易に結合できる。
において進行し容積的に進行しないので、工業単位にす
るためには多数の単位電池を大形のブロックの形に一体
化しなければならない。従って世界的に大きな出力密度
および製造技術的利点に基づいて良好な設備費用を可能
にする場所を節約した平面構造の燃料電池を開発する努
力がますます試みられている。これらのブロックは大き
な出力の大形設備に容易に結合できる。
【0004】燃料電池の運転温度は電池に利用される材
料に左右され、50℃(低温)と1000℃(高温)と
の間にある。高温電池は低温電池に比べて一連の利点を
有する。高温電池は発電の際に高い効率を有する他に、
例えば高温・電解液の可逆プロセスに対しても利用でき
る。ここでは水素は有利に約800〜1000℃の水蒸
気から高い効率で得られる。本発明の課題は有利には高
温電池から出発している。しかしその構築構造は低温電
池に対しても適用しようとするものである。
料に左右され、50℃(低温)と1000℃(高温)と
の間にある。高温電池は低温電池に比べて一連の利点を
有する。高温電池は発電の際に高い効率を有する他に、
例えば高温・電解液の可逆プロセスに対しても利用でき
る。ここでは水素は有利に約800〜1000℃の水蒸
気から高い効率で得られる。本発明の課題は有利には高
温電池から出発している。しかしその構築構造は低温電
池に対しても適用しようとするものである。
【0005】米国特許第4476196号明細書におい
て、直方体状の燃料電池ブロックがセラミックスパスタ
剤によってこれに固定されている4個の接続要素(マニ
ホールド)と共にハウジングの中に支持され、電気絶縁
体が燃料電池ブロックをハウジングから機械的に切り離
し熱的に絶縁しているような配置構造が知られている。
この方式の欠点は、4個のマニホールド(その内の2個
は燃料ガス用、2個は酸化ガス用)がガス案内構造物に
ついて高い費用を必要とし故障の危険を増大するという
ことにある。この方式は試験運転に対してあるいはほん
の少数のユニットの運転に対してしか容認できず、多数
のユニットを大きな出力の形に直列的に配置するには高
価な経費と大きな所要場所を必要とするという問題があ
る。
て、直方体状の燃料電池ブロックがセラミックスパスタ
剤によってこれに固定されている4個の接続要素(マニ
ホールド)と共にハウジングの中に支持され、電気絶縁
体が燃料電池ブロックをハウジングから機械的に切り離
し熱的に絶縁しているような配置構造が知られている。
この方式の欠点は、4個のマニホールド(その内の2個
は燃料ガス用、2個は酸化ガス用)がガス案内構造物に
ついて高い費用を必要とし故障の危険を増大するという
ことにある。この方式は試験運転に対してあるいはほん
の少数のユニットの運転に対してしか容認できず、多数
のユニットを大きな出力の形に直列的に配置するには高
価な経費と大きな所要場所を必要とするという問題があ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ブロ
ックの高い詰め込み密度を許しガス案内構造物について
の費用を減少するような構築構造を開発することにあ
る。その場合、ブロックの交換可能性並びに個々の要素
の監視と制御を僅かな費用と大きな信頼性のもとで可能
となるようにしようとするものである。
ックの高い詰め込み密度を許しガス案内構造物について
の費用を減少するような構築構造を開発することにあ
る。その場合、ブロックの交換可能性並びに個々の要素
の監視と制御を僅かな費用と大きな信頼性のもとで可能
となるようにしようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、特許請求の範囲請求項1記載の特徴事項によって達
成される。有利な実施態様は各従属請求項に記載されて
いる。
は、特許請求の範囲請求項1記載の特徴事項によって達
成される。有利な実施態様は各従属請求項に記載されて
いる。
【0008】本発明の利点は、燃料ガスだけが特別な配
管および接続要素(2,3)によってブロックに導かれ
ることにある。これに対して酸化ガス(例えば空気)
は、ここでガス流が燃料電池ブロック(1)の正面と背
面との間の圧力差に基づいて発生されるので、そのガス
案内を必要としない。ここで公知の米国特許明細書と異
なり、一連の燃料電池ブロック(1)が燃料ガス通路が
一体化されている支持板(11)上に、このユニットが
試験済みの完成した有能なモジュール(10)として容
器(16)の中に一体化されるように据え付けられると
いう利点を有している。その容器(16)は、空気が補
助的なガス案内構造物なしにただ正面と背面との圧力差
に基づいて燃料電池要素を貫流するように形成されてい
る。
管および接続要素(2,3)によってブロックに導かれ
ることにある。これに対して酸化ガス(例えば空気)
は、ここでガス流が燃料電池ブロック(1)の正面と背
面との間の圧力差に基づいて発生されるので、そのガス
案内を必要としない。ここで公知の米国特許明細書と異
なり、一連の燃料電池ブロック(1)が燃料ガス通路が
一体化されている支持板(11)上に、このユニットが
試験済みの完成した有能なモジュール(10)として容
器(16)の中に一体化されるように据え付けられると
いう利点を有している。その容器(16)は、空気が補
助的なガス案内構造物なしにただ正面と背面との圧力差
に基づいて燃料電池要素を貫流するように形成されてい
る。
【0009】原理的には多数の(例えば図示したように
12個の)ブロック(1)が平らな支持板(11)に据
え付けられ、燃料ガス通路(13)はできれば支持板
(11)を要求に応じて補強する支持板(11)とほぼ
一体の構造部品である。ブロック(1)への燃料ガスの
直接的な導入は外から補助的に据え付けられた特別な管
部材(15)を介して行われる。これに対して空気は特
別て配管を必要としない。何故ならばブロック(1)が
支持板(11)で気密に閉じられ、ブロック(1)の正
面と背面との間の圧力差に基づいてガスが自動的に燃料
電池の相応した通路を通って流れるからである。圧力差
を発生するために支持板(11)は気密の容器(16)
の中に挿入される。この容器(16)はガスの供給用お
よび排出用の相応した室を有し、支持板(11)の暗流
をパッキンによって避けている。
12個の)ブロック(1)が平らな支持板(11)に据
え付けられ、燃料ガス通路(13)はできれば支持板
(11)を要求に応じて補強する支持板(11)とほぼ
一体の構造部品である。ブロック(1)への燃料ガスの
直接的な導入は外から補助的に据え付けられた特別な管
部材(15)を介して行われる。これに対して空気は特
別て配管を必要としない。何故ならばブロック(1)が
支持板(11)で気密に閉じられ、ブロック(1)の正
面と背面との間の圧力差に基づいてガスが自動的に燃料
電池の相応した通路を通って流れるからである。圧力差
を発生するために支持板(11)は気密の容器(16)
の中に挿入される。この容器(16)はガスの供給用お
よび排出用の相応した室を有し、支持板(11)の暗流
をパッキンによって避けている。
【0010】
【実施例】以下図に示した実施例を参照して本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
【0011】図1は、多数の燃料電池を互いに直列に積
層して接続要素とガス案内要素を持った燃料電池ブロッ
クを構成する原理的な構造を示している。その機能にと
って必要な外側のガス案内は、燃料ガスの場合にはブロ
ック1の両側端面に気密に接続されている二つの接続要
素2,3によって行われる。この場合、燃料ガスはブロ
ック1を左から右に貫流する。これに対してブロック1
を前から後ろに貫流する空気は接続要素を必要としな
い。ブロック1の上側面および下側面にはそれぞれ次の
ブロック1への電気接続を行う電流接続端子板4が存在
している。
層して接続要素とガス案内要素を持った燃料電池ブロッ
クを構成する原理的な構造を示している。その機能にと
って必要な外側のガス案内は、燃料ガスの場合にはブロ
ック1の両側端面に気密に接続されている二つの接続要
素2,3によって行われる。この場合、燃料ガスはブロ
ック1を左から右に貫流する。これに対してブロック1
を前から後ろに貫流する空気は接続要素を必要としな
い。ブロック1の上側面および下側面にはそれぞれ次の
ブロック1への電気接続を行う電流接続端子板4が存在
している。
【0012】図2はそのように構成され絶縁体5とハウ
ジング6とを持ったブロック1を示している。上述の米
国特許明細書に類似してここでもブロック1はハウジン
グ6およびそれとの間に位置する絶縁体5の中に支持さ
れている。絶縁体5は一方ではブロック1とハウジング
6とを熱的に切り離すために使用し、他方ではブロック
1の周りの許容できない空気の洗流を避けるためのパッ
キンとして使用する。更に絶縁体5は、絶縁材料の弾性
がブロック1とハウジング6との異なった熱変形を補償
することによって、ブロック1をハウジング6の中に固
定するために使用する。これら三つの構成要素の固定は
特別な高温接着剤によって行われる。目的に応じて複数
の燃料電池ブロック1を各ブロックを固定することなし
に、直接互いに積層することもできる。この場合、弾性
絶縁体5およびハウジング6はブロック1の全積層体を
包囲する。
ジング6とを持ったブロック1を示している。上述の米
国特許明細書に類似してここでもブロック1はハウジン
グ6およびそれとの間に位置する絶縁体5の中に支持さ
れている。絶縁体5は一方ではブロック1とハウジング
6とを熱的に切り離すために使用し、他方ではブロック
1の周りの許容できない空気の洗流を避けるためのパッ
キンとして使用する。更に絶縁体5は、絶縁材料の弾性
がブロック1とハウジング6との異なった熱変形を補償
することによって、ブロック1をハウジング6の中に固
定するために使用する。これら三つの構成要素の固定は
特別な高温接着剤によって行われる。目的に応じて複数
の燃料電池ブロック1を各ブロックを固定することなし
に、直接互いに積層することもできる。この場合、弾性
絶縁体5およびハウジング6はブロック1の全積層体を
包囲する。
【0013】ハウジング6は二つのフランジ7,8を有
し、その前方フランジ7はモジュール単位9を支持板1
1に固定するために使用し、後方フランジ8はブロック
1が後ろに押し出されることを阻止するストッパとして
使用する。
し、その前方フランジ7はモジュール単位9を支持板1
1に固定するために使用し、後方フランジ8はブロック
1が後ろに押し出されることを阻止するストッパとして
使用する。
【0014】このモジュール単位9は、高い出力の大形
ユニットを作るために直列に加算される基礎要素であ
る。
ユニットを作るために直列に加算される基礎要素であ
る。
【0015】図3は、12個のモジュール単位9が互い
に直列に結合された大形ユニットを示している。図4は
図3における組み合わされた二つのモジュール単位9を
詳細に示している。
に直列に結合された大形ユニットを示している。図4は
図3における組み合わされた二つのモジュール単位9を
詳細に示している。
【0016】この大きな燃料電池モジュール10はT字
形に形成され、モジュール単位9を組み立てるための開
口とねじ孔とを持った垂直の支持板11と、その上側に
固定された水平の接続板12とから成っており、この接
続板12は容器16内において組み立てられた燃料電池
モジュール10の上側を覆うためないし密封するために
使用する。
形に形成され、モジュール単位9を組み立てるための開
口とねじ孔とを持った垂直の支持板11と、その上側に
固定された水平の接続板12とから成っており、この接
続板12は容器16内において組み立てられた燃料電池
モジュール10の上側を覆うためないし密封するために
使用する。
【0017】必要な燃料ガス通路13は支持板11の背
面に、支持板11が燃料ガス通路13によって十分に補
強されるように据え付けられている。場合によっては、
ここでは図示していない補強リブも必要とされる。その
ように固定された燃料ガス通路13(例えば二つの供給
路と二つの排出路)は、燃料ガスを継続搬送するために
水平の接続板12から上に突出している。
面に、支持板11が燃料ガス通路13によって十分に補
強されるように据え付けられている。場合によっては、
ここでは図示していない補強リブも必要とされる。その
ように固定された燃料ガス通路13(例えば二つの供給
路と二つの排出路)は、燃料ガスを継続搬送するために
水平の接続板12から上に突出している。
【0018】モジュール単位9の組立は例えばボルトあ
るいはリベットによって行われる。モジュール単位9の
支持板11とフランジ7との間にここでも空気の貫流を
阻止するためのパッキン14が存在している。支持板1
1に据え付けられた燃料ガス通路13からモジュール単
位9への燃料ガスの案内は特別な湾曲管部材15を介し
て行われる。この管部材15は支持板11にボルトある
いは溶接によって接続され、モジュール単位9にソケッ
トによって接続されている。管部材15の特別な形状
は、支持板11とモジュール単位9との間で生ずる熱変
形が許容応力を超過することなしに補償されるように決
定されている。
るいはリベットによって行われる。モジュール単位9の
支持板11とフランジ7との間にここでも空気の貫流を
阻止するためのパッキン14が存在している。支持板1
1に据え付けられた燃料ガス通路13からモジュール単
位9への燃料ガスの案内は特別な湾曲管部材15を介し
て行われる。この管部材15は支持板11にボルトある
いは溶接によって接続され、モジュール単位9にソケッ
トによって接続されている。管部材15の特別な形状
は、支持板11とモジュール単位9との間で生ずる熱変
形が許容応力を超過することなしに補償されるように決
定されている。
【0019】個々のモジュール単位9の電気接続はブロ
ック1に接続されている電流接続端子板4の溶接によっ
て行われる。この結線回路の両端子は上側接続端子板1
2に導かれ、ここで他の電流ガイドに接続されている。
ック1に接続されている電流接続端子板4の溶接によっ
て行われる。この結線回路の両端子は上側接続端子板1
2に導かれ、ここで他の電流ガイドに接続されている。
【0020】そのように一体化された燃料電池モジュー
ル10は運転開始するために特別に形成された容器16
の中に挿入される。この容器16は中間壁22によって
境界づけられ上側が開いた任意の多数の区画室24を有
している。各区画室24は燃料電池モジュール10を挿
入することによって二つの空間に仕切られ、これらの区
画室はそれぞれ空気の供給路と排出路に対応している。
容器16には供給空気接続口17と排出空気接続口18
に対するフランジが横に設けられている。両側に位置す
る二つのレール23は、燃料電池モジュール10を挿入
する際の案内のためおよび運転中において密封するため
に使用する。シールは垂直の支持板11とレール23と
の間に位置する特別なパッキン(図示せず)を介して行
われる。区画室24の中に挿入された燃料電池モジュー
ル10の固定は、上側の水平の接続板12を区画室24
の縁21にボルト結合することによって行われる。この
ボルト結合部をシールするために他のパッキンが設けら
れている。
ル10は運転開始するために特別に形成された容器16
の中に挿入される。この容器16は中間壁22によって
境界づけられ上側が開いた任意の多数の区画室24を有
している。各区画室24は燃料電池モジュール10を挿
入することによって二つの空間に仕切られ、これらの区
画室はそれぞれ空気の供給路と排出路に対応している。
容器16には供給空気接続口17と排出空気接続口18
に対するフランジが横に設けられている。両側に位置す
る二つのレール23は、燃料電池モジュール10を挿入
する際の案内のためおよび運転中において密封するため
に使用する。シールは垂直の支持板11とレール23と
の間に位置する特別なパッキン(図示せず)を介して行
われる。区画室24の中に挿入された燃料電池モジュー
ル10の固定は、上側の水平の接続板12を区画室24
の縁21にボルト結合することによって行われる。この
ボルト結合部をシールするために他のパッキンが設けら
れている。
【0021】容器16並びにモジュール構造物に対する
特殊鋼あるいはニッケル合金の有利な利用は、温度が8
50℃〜900°を超過しないことを条件とする。しか
し排出空気は燃料電池から出た後で約1000℃の温度
を有するので、排出空気側には絶縁体が必要である。図
5は、中間壁22と容器16とを熱的に切り離すための
絶縁体25と燃料電池モジュール10の背面を切り離す
ための絶縁体26を示している。800℃の温かい導入
空気が対応した金属部品を許容温度に冷却するとき、絶
縁体を完全にあるいは部分的に省略することもできる。
この有利な実施例は設備費用をかなり減少できる。
特殊鋼あるいはニッケル合金の有利な利用は、温度が8
50℃〜900°を超過しないことを条件とする。しか
し排出空気は燃料電池から出た後で約1000℃の温度
を有するので、排出空気側には絶縁体が必要である。図
5は、中間壁22と容器16とを熱的に切り離すための
絶縁体25と燃料電池モジュール10の背面を切り離す
ための絶縁体26を示している。800℃の温かい導入
空気が対応した金属部品を許容温度に冷却するとき、絶
縁体を完全にあるいは部分的に省略することもできる。
この有利な実施例は設備費用をかなり減少できる。
【0022】図6は、燃料ガス用の接続口19,20お
よび空気用の接続口17,18および発生した電流を導
き出すための電流軌道27,28を持った燃料電池モジ
ュールの直列配置構造を示している。
よび空気用の接続口17,18および発生した電流を導
き出すための電流軌道27,28を持った燃料電池モジ
ュールの直列配置構造を示している。
【0023】図7には本発明の有利な実施例が示されて
いる。ここではモジュール単位9が据え付けられている
多数の平らな支持板11が多角形29の形に結合されて
いるので、内部室を封じ込めている密閉構造殻が形成さ
れている。多角形29を包囲する円筒状の圧力容器30
によって、密閉空間の中に二つの空間が、即ち供給空気
用の外側空間と排出空気用の内側空間が生ずる。この方
式の利点は平らなモジュール形状に比べて高圧に対して
良好なハウジングが適用できることにある。欠点は大き
な所要場所を必要とすることである。
いる。ここではモジュール単位9が据え付けられている
多数の平らな支持板11が多角形29の形に結合されて
いるので、内部室を封じ込めている密閉構造殻が形成さ
れている。多角形29を包囲する円筒状の圧力容器30
によって、密閉空間の中に二つの空間が、即ち供給空気
用の外側空間と排出空気用の内側空間が生ずる。この方
式の利点は平らなモジュール形状に比べて高圧に対して
良好なハウジングが適用できることにある。欠点は大き
な所要場所を必要とすることである。
【0024】図8には本発明の他の有利な実施例が示さ
れている。ここでは管31の形に形成された支持板が互
いに上下に据え付けられた一連のモジュール単位9を含
んでいるので、排出空気はこの管31の中を通って排出
される。供給空気は管31の外側面を洗流し、これによ
って壁温は管31の内側絶縁体が要らないような値に減
少される。目的に応じて一つあるいは複数(例えば図8
に示されているように4本)の管31が円筒状の圧力容
器32の中において大形ユニットの形に結線されてい
る。この場合の利点は大きな圧力を与えることができる
こと、および低温の給気によって管31を冷却すること
ができることである。
れている。ここでは管31の形に形成された支持板が互
いに上下に据え付けられた一連のモジュール単位9を含
んでいるので、排出空気はこの管31の中を通って排出
される。供給空気は管31の外側面を洗流し、これによ
って壁温は管31の内側絶縁体が要らないような値に減
少される。目的に応じて一つあるいは複数(例えば図8
に示されているように4本)の管31が円筒状の圧力容
器32の中において大形ユニットの形に結線されてい
る。この場合の利点は大きな圧力を与えることができる
こと、および低温の給気によって管31を冷却すること
ができることである。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、多数の燃料電池を高い
詰め込み密度で大きな出力の発電設備の形に安価に構築
できる。
詰め込み密度で大きな出力の発電設備の形に安価に構築
できる。
【図1】燃料電池ブロック1の原理的な構造の概略斜視
図。
図。
【図2】モジュール単位9の構造の概略分解斜視図。
【図3】燃料電池モジュール10全体および容器16の
斜視図。
斜視図。
【図4】隣接する二つのモジュール単位9の組立状態の
詳細斜視図。
詳細斜視図。
【図5】容器内における絶縁体25,26の配置構造の
概略断面図。
概略断面図。
【図6】複数の燃料電池モジュール10の直列配置の斜
視図。
視図。
【図7】多角形29に形成された支持板におけるモジュ
ール単位9の直列配置の概略図。
ール単位9の直列配置の概略図。
【図8】管31の形に形成された支持板における上下に
積層されたモジュールの直列配置の概略図。
積層されたモジュールの直列配置の概略図。
1 燃料電池ブロック 2,3 接続要素 4 電流接続端子板 5 絶縁体 6 ハウジング 7,8 フランジ 9 モジュール単位 10 燃料電池モジュール 11 支持板 12 接続板 13 燃料ガス通路 14 パッキン 15 管部材 16 容器 17 供給空気接続口 18 排出空気接続口 19 燃料ガス接続口 20 排気ガス接続口 21 縁 22 中間壁 23 レール 24 区画室 25,26 絶縁体 27,28 電流軌道 29 多角形 30 円筒状の圧力容器 31 管 32 円筒状の圧力容器
フロントページの続き (72)発明者 マンフレート、ベストファル ドイツ連邦共和国ベルマティンゲン、ウン テラー、ヘーエンウェーク、12 (72)発明者 エーリッヒ、エルドレ ドイツ連邦共和国イメンシュタート、ルー ビュール、105 (72)発明者 クラウス‐ペーター、ツレル ドイツ連邦共和国フリードリッヒスハーフ ェン、マルガレーテントシュトラーセ、44
Claims (12)
- 【請求項1】平面構造の燃料電池を任意の数のブロック
の形に結合し、これらの任意の数のブロックを燃料ガス
案内、酸化ガス案内、電気接続部、支持構造物、シール
要素および熱絶縁体を有するモジュール単位の形に直列
に結線して大形の発電設備を構成する燃料電池におい
て、 燃料電池ブロック(1)が燃料ガスおよび排気ガスに対
する気密の接続要素(2,3)を備え、燃料ガスの導入
および排気ガスの帰還が金属管を介して行われ、燃料電
池ブロック(1)が供給空気および排出空気を案内する
ための接続要素を、燃料電池ブロック(1)の正面と背
面との空間的な分離に基づいておよびその両側の圧力差
に基づいて必要としておらず、空気が個々の燃料電池の
相応した通路を通って流れ、前面と背面との間の空間の
分離が支持板(11)によって行われ、この支持板(1
1)が同時に燃料電池ブロック(1)並びにその燃料ガ
ス案内管を固定するために使用していることを特徴とす
る燃料電池。 - 【請求項2】個々の各燃料電池ブロック(1)が弾性絶
縁体(5)を介して金属ハウジング(6)の中に、ハウ
ジング(6)とブロック(1)との間で生ずる熱変形が
補償されるように支持され固定され、ブロック(1)が
熱絶縁され、空気側のガス圧が燃料電池の背面に対して
密封されていることを特徴とする請求項1記載の燃料電
池。 - 【請求項3】供給空気が金属構成要素および支持構造物
を冷却するために利用されていることを特徴とする請求
項1又は2記載の燃料電池。 - 【請求項4】燃料電池が電解セルとして運転されること
を特徴とする請求項1又は2記載の燃料電池。 - 【請求項5】燃料電池ブロックが電気的に直列接続ある
いは並列接続されることを特徴とする請求項1又は2記
載の燃料電池。 - 【請求項6】複数の燃料電池ブロック(1)が互いに直
接積層されていることを特徴とする請求項1又は2記載
の燃料電池。 - 【請求項7】支持板(11)が平らな板として形成さ
れ、同様に平らな構造物要素から成っている容器(1
6)の中に一体化されていることを特徴とする請求項1
又は2記載の燃料電池。 - 【請求項8】支持板(11)が多角形(29,31)あ
るいは円筒形に形成され、円筒状の容器(30,32)
によって包囲されていることを特徴とする請求項1又は
2記載の燃料電池。 - 【請求項9】容器(16,30,32)が圧力容器とし
て設計されていることを特徴とする請求項1又は2記載
の燃料電池。 - 【請求項10】容器(16,30,32)が圧力容器に
一体化されていることを特徴とする請求項1又は2記載
の燃料電池。 - 【請求項11】一体化された燃料電池モジュール(1
0)を持った複数の容器(16,30,32)が大形の
出力ユニットおよび動力ユニットの形に配置され結線さ
れていることを特徴とする請求項1又は2記載の燃料電
池。 - 【請求項12】燃料ガスの部分的あるいは完全な改質が
金属容器構造物内で行われ、必要な改質熱が排出空気か
ら取り出されることを特徴とする請求項1又は2記載の
燃料電池。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4324907A DE4324907A1 (de) | 1993-07-24 | 1993-07-24 | Verschalten von Brennstoffzellen |
DE4324907.8 | 1993-07-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0757759A true JPH0757759A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=6493636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6138616A Pending JPH0757759A (ja) | 1993-07-24 | 1994-06-21 | 燃料電池 |
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---|---|
US (1) | US5532072A (ja) |
EP (1) | EP0637091A1 (ja) |
JP (1) | JPH0757759A (ja) |
DE (1) | DE4324907A1 (ja) |
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