JPH0782867B2 - 積層燃料電池 - Google Patents
積層燃料電池Info
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- JPH0782867B2 JPH0782867B2 JP61065272A JP6527286A JPH0782867B2 JP H0782867 B2 JPH0782867 B2 JP H0782867B2 JP 61065272 A JP61065272 A JP 61065272A JP 6527286 A JP6527286 A JP 6527286A JP H0782867 B2 JPH0782867 B2 JP H0782867B2
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- hole
- fuel cell
- oxidizing gas
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- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
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- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
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- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
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- Y02E60/50—Fuel cells
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電解質の供給を確実容易にした積層燃料電池に
関するものである。
関するものである。
［従来の技術］ 近年、溶融炭酸塩型の積層燃料電池が提案されている。
この燃料電池は第５図に示す様に電解質例えばLi2CO3或
いはK2CO3等の炭酸塩の多孔質状物質に浸込ませたマト
リックス方式、或いは上記炭酸塩を保持材と一緒にプレ
ス成型したペースト方式によって形成された電解質板１
を、カソード２とアノード３によって両面から挾み、且
つ上記アノード３側に形成した流路４にH2ガス等の燃料
を供給すると共に、前記カソード２側に形成した流路５
にCO2に含んだ空気からなる酸化ガスを供給することに
より、前記カソード２において の反応が、またアノード側において CO3 2-＋H2→CO2＋H2O＋2e- の反応が行われ、炭酸イオンの良導体である電解質板１
をカソード２とアノード３で挾んでカソード２とアノー
ド３との間に発生する電位差により発電が行われ、又カ
ソード２、電解質板１、アノード３をセパレータ６を介
在させ多層に積層することにより所要の電圧まで高める
ようになっている。
この燃料電池は第５図に示す様に電解質例えばLi2CO3或
いはK2CO3等の炭酸塩の多孔質状物質に浸込ませたマト
リックス方式、或いは上記炭酸塩を保持材と一緒にプレ
ス成型したペースト方式によって形成された電解質板１
を、カソード２とアノード３によって両面から挾み、且
つ上記アノード３側に形成した流路４にH2ガス等の燃料
を供給すると共に、前記カソード２側に形成した流路５
にCO2に含んだ空気からなる酸化ガスを供給することに
より、前記カソード２において の反応が、またアノード側において CO3 2-＋H2→CO2＋H2O＋2e- の反応が行われ、炭酸イオンの良導体である電解質板１
をカソード２とアノード３で挾んでカソード２とアノー
ド３との間に発生する電位差により発電が行われ、又カ
ソード２、電解質板１、アノード３をセパレータ６を介
在させ多層に積層することにより所要の電圧まで高める
ようになっている。
上記したマトリックス方式、ペースト方式ともに部品状
態で液状電解質を保持材に含浸させ、或はマトリックス
方式では組立状態でも液状電解質を保持材に含浸させ得
るが、この場合第６図に示す如く行われている。第６図
に示すものはセパレータ６のウエットシール部７の４角
に最上層から最下層に亘って供給孔８を貫通させ、この
供給孔８より液状電解質を供給する様にしている。
態で液状電解質を保持材に含浸させ、或はマトリックス
方式では組立状態でも液状電解質を保持材に含浸させ得
るが、この場合第６図に示す如く行われている。第６図
に示すものはセパレータ６のウエットシール部７の４角
に最上層から最下層に亘って供給孔８を貫通させ、この
供給孔８より液状電解質を供給する様にしている。
［発明が解決しようとする問題点］ 然し、上記した方式のうち部品状態で液状電解質を保持
材に含浸させるものでは部品の生産性が悪く量産に向い
ていない。又、燃料電池の作動と共に電解質の蒸発等に
より消耗され、ある程度時間が経過すると所要の起電力
が得られなくなる。従って、所望時間経過後には電解質
板１を交換しなければならず保守が極めて面倒である。
材に含浸させるものでは部品の生産性が悪く量産に向い
ていない。又、燃料電池の作動と共に電解質の蒸発等に
より消耗され、ある程度時間が経過すると所要の起電力
が得られなくなる。従って、所望時間経過後には電解質
板１を交換しなければならず保守が極めて面倒である。
更に、組立状態で電解質に保持材に含浸させるもので
は、電解質の補充をすることは可能であるがウエットシ
ール部７の４角より供給しているので電解質の含浸時に
外部へ漏出し、あるいは対角線方向に含浸して行くので
距離が長く時間がかかるという問題がある。
は、電解質の補充をすることは可能であるがウエットシ
ール部７の４角より供給しているので電解質の含浸時に
外部へ漏出し、あるいは対角線方向に含浸して行くので
距離が長く時間がかかるという問題がある。
本発明は上記実情に鑑み燃料電池の組立状態で電解質を
保持板に供給できる様にして保守性を向上させると共に
電解質の含浸速度を高めようとするものである。
保持板に供給できる様にして保守性を向上させると共に
電解質の含浸速度を高めようとするものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、カソードとアノードによって両面を挾むよう
にした電解質板を、燃料ガス流路と酸化ガス流路を画成
する仕切板を介して複数積層し、前記カソードへの酸化
ガスの給排とアノードへの燃料ガスの給排を分離して行
うようにした積層燃料電池に於いて、各電解質板の中心
部に含浸孔を穿設すると共に、各仕切板の中心部に挿通
孔を穿設し、該挿通孔に、前記含浸孔と連通し且つ前記
燃料ガス流路と酸化ガス流路とから遮断される通孔が穿
設された部材を嵌入することにより、積層燃料電池上面
に開口し少なくとも最下層の電解質板迄貫通する電解質
供給孔を積層燃料電池の中心部分に設けたことを特徴と
するものである。
にした電解質板を、燃料ガス流路と酸化ガス流路を画成
する仕切板を介して複数積層し、前記カソードへの酸化
ガスの給排とアノードへの燃料ガスの給排を分離して行
うようにした積層燃料電池に於いて、各電解質板の中心
部に含浸孔を穿設すると共に、各仕切板の中心部に挿通
孔を穿設し、該挿通孔に、前記含浸孔と連通し且つ前記
燃料ガス流路と酸化ガス流路とから遮断される通孔が穿
設された部材を嵌入することにより、積層燃料電池上面
に開口し少なくとも最下層の電解質板迄貫通する電解質
供給孔を積層燃料電池の中心部分に設けたことを特徴と
するものである。
［作用］ 電解質供給孔より液状の電解質を供給してやれば、燃料
ガス流路と酸化ガス流路に電解質が入り込むことなく、
含浸孔より各層の電解質板に電解質が浸透して含浸され
る。
ガス流路と酸化ガス流路に電解質が入り込むことなく、
含浸孔より各層の電解質板に電解質が浸透して含浸され
る。
［実 施 例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図、第２図は本発明の１例を示すもので、図中第５
図中で示したものと同一のものには同符合を付してあ
る。
図中で示したものと同一のものには同符合を付してあ
る。
カソード２、アノード３を電解質板１の上面、下面に密
着せしめ、該電解質板１を空室９が穿設されたスペーサ
10を介在させて多数積層し、最上層の電解室板1uの上
面、最下層の電解質板1lの下面に押え板11,12を取付け
る。該押え板11,12には前記空室９と対応する窪み13,14
を形成する。前記空室９、窪み13,14にそれぞれ波板状
のセパレータ15を装入し、セパレータ15の上面側、下面
側に燃料ガス流路16、酸化ガス流路17を形成する。
着せしめ、該電解質板１を空室９が穿設されたスペーサ
10を介在させて多数積層し、最上層の電解室板1uの上
面、最下層の電解質板1lの下面に押え板11,12を取付け
る。該押え板11,12には前記空室９と対応する窪み13,14
を形成する。前記空室９、窪み13,14にそれぞれ波板状
のセパレータ15を装入し、セパレータ15の上面側、下面
側に燃料ガス流路16、酸化ガス流路17を形成する。
上下押え板11,12に亘って、電解質板１、スペーサ10を
貫通する燃料ガス用マニホールド18、酸化ガス用マニホ
ールド19を穿設し、燃料ガス用マニホールド18は燃料ガ
ス流路16に、酸化ガス用マニホールド19は酸化ガス流路
17にそれぞれ連通する。又、燃料ガス用マニホールド18
は燃料ガス給排管20,21に、酸化ガス用マニホールド19
は酸化ガス給排管22,23にそれぞれ接続し、燃料ガス給
排管20より燃料ガス24を供給し各層の燃料ガス流路16を
通過せしめて燃料ガス給排管21より排出する様にし、又
酸化ガス給排管22より酸化ガス25を供給し、各層の酸化
ガス流路17を通過せしめて酸化ガス給排管23より排出す
る様にする。
貫通する燃料ガス用マニホールド18、酸化ガス用マニホ
ールド19を穿設し、燃料ガス用マニホールド18は燃料ガ
ス流路16に、酸化ガス用マニホールド19は酸化ガス流路
17にそれぞれ連通する。又、燃料ガス用マニホールド18
は燃料ガス給排管20,21に、酸化ガス用マニホールド19
は酸化ガス給排管22,23にそれぞれ接続し、燃料ガス給
排管20より燃料ガス24を供給し各層の燃料ガス流路16を
通過せしめて燃料ガス給排管21より排出する様にし、又
酸化ガス給排管22より酸化ガス25を供給し、各層の酸化
ガス流路17を通過せしめて酸化ガス給排管23より排出す
る様にする。
更に、上端は開口し少なくとも最下層の電解質板1l迄達
する電解質供給孔８を設ける（図では下押え板12を貫通
させて一部をドレン通路としている）。ここで、該供給
孔８のセパレータ15の貫通箇所部分の構造、流路形状に
ついて第３図、第４図に於いて説明する。
する電解質供給孔８を設ける（図では下押え板12を貫通
させて一部をドレン通路としている）。ここで、該供給
孔８のセパレータ15の貫通箇所部分の構造、流路形状に
ついて第３図、第４図に於いて説明する。
波板状のセパレータ15の中央部に挿通孔27を穿設し、該
挿通孔27に嵌入する凸部28を有し、上面がアノード３と
嵌合形状となっており、且中心部に通孔29を穿設してあ
る雄フランジ30を挿通孔27に嵌込み、更に下面にカソー
ド２と嵌合形状となっている雌フランジ31を雄フランジ
30に嵌合せしめて、両フランジによってセパレータ15を
挾持する。而して、セパレータ15と両フランジ30,31間
とはロウ付等をして固着する。
挿通孔27に嵌入する凸部28を有し、上面がアノード３と
嵌合形状となっており、且中心部に通孔29を穿設してあ
る雄フランジ30を挿通孔27に嵌込み、更に下面にカソー
ド２と嵌合形状となっている雌フランジ31を雄フランジ
30に嵌合せしめて、両フランジによってセパレータ15を
挾持する。而して、セパレータ15と両フランジ30,31間
とはロウ付等をして固着する。
前記通孔29を電解質板１に穿設された含浸孔32と連続
し、多層に積層した状態では通孔29と含浸孔32とで供給
孔８が構成される様にする。
し、多層に積層した状態では通孔29と含浸孔32とで供給
孔８が構成される様にする。
更に、供給孔８のセパレータ15貫通部分によって燃料ガ
ス、酸化ガスの流れが阻害されない様に、両フランジの
上流、下流には流れ方向に対して傾斜せしめて斜向路33
を形成してある。
ス、酸化ガスの流れが阻害されない様に、両フランジの
上流、下流には流れ方向に対して傾斜せしめて斜向路33
を形成してある。
上記構成の燃料電池に於いて、予め電解質を含浸させた
電解質板１を組込んでもよいが、電解質板１を組込んだ
後電解質を含浸させてもよい。即ち、電解質供給孔８よ
り加熱して液状とした電解質を供給すれば、含浸孔32の
周面より各層の電解質板１に電解質が浸透し、充分な供
給時間をとれば電解質板１全域に亘り電解質を含浸させ
ることができる。
電解質板１を組込んでもよいが、電解質板１を組込んだ
後電解質を含浸させてもよい。即ち、電解質供給孔８よ
り加熱して液状とした電解質を供給すれば、含浸孔32の
周面より各層の電解質板１に電解質が浸透し、充分な供
給時間をとれば電解質板１全域に亘り電解質を含浸させ
ることができる。
更に、燃料ガス給排管20より燃料ガスを供給し燃料ガス
流路16を経て燃料ガス給排管21より排出せしめると共に
酸化ガス給排管22より酸化ガスを供給し酸化ガス流路17
を経て酸化ガス給排管23より排出させ、燃料電池を作動
させる。電解質が消耗するが、消耗分については電解質
供給孔８より電解質を補充することができ、燃料電池を
解体する必要がない。
流路16を経て燃料ガス給排管21より排出せしめると共に
酸化ガス給排管22より酸化ガスを供給し酸化ガス流路17
を経て酸化ガス給排管23より排出させ、燃料電池を作動
させる。電解質が消耗するが、消耗分については電解質
供給孔８より電解質を補充することができ、燃料電池を
解体する必要がない。
［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、電解質板に電解質を含
浸させるのに部品状態で行う状態がない為、生産性が向
上すると共に電解質の補充が可能となって保守性が向上
する。電解質供給孔は中央部に１つ設ければよいので構
造が簡単となると共に電解質含浸時の液漏れを防止し得
る。
浸させるのに部品状態で行う状態がない為、生産性が向
上すると共に電解質の補充が可能となって保守性が向上
する。電解質供給孔は中央部に１つ設ければよいので構
造が簡単となると共に電解質含浸時の液漏れを防止し得
る。
第１図は本発明の１実施例の平断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ矢視図、第３図は第１図のＢ部拡大図、第４図
は第２図のＣ部拡大図、第５図は従来例の立断面図、第
６図は第５図のＤ−Ｄ矢視図である。 １は電解質板、２はカソード、３はアノード、８は電解
質供給孔、15はセパレータ（仕切板）、16は燃料ガス流
路、17は酸化ガス流路、24は燃料ガス、25は酸化ガス、
27は挿通孔、29は通孔、30は雄フランジ（部材）、31は
雌フランジ（部材）、32は含浸孔を示す。
のＡ−Ａ矢視図、第３図は第１図のＢ部拡大図、第４図
は第２図のＣ部拡大図、第５図は従来例の立断面図、第
６図は第５図のＤ−Ｄ矢視図である。 １は電解質板、２はカソード、３はアノード、８は電解
質供給孔、15はセパレータ（仕切板）、16は燃料ガス流
路、17は酸化ガス流路、24は燃料ガス、25は酸化ガス、
27は挿通孔、29は通孔、30は雄フランジ（部材）、31は
雌フランジ（部材）、32は含浸孔を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】カソードとアノードによって両面を挾むよ
うにした電解質板を、燃料ガス流路と酸化ガス流路を画
成する仕切板を介して複数積層し、前記カソードへの酸
化ガスの給排とアノードへの燃料ガスの給排を分離して
行うようにした積層燃料電池に於いて、各電解質板の中
心部に含浸孔を穿設すると共に、各仕切板の中心部に挿
通孔を穿設し、該挿通孔に、前記含浸孔と連通し且つ前
記燃料ガス流路と酸化ガス流路とから遮断される通孔が
穿設された部材を嵌入することにより、積層燃料電池上
面に開口し少なくとも最下層の電解質板迄貫通する電解
質供給孔を積層燃料電池の中心部分に設けたことを特徴
とする積層燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61065272A JPH0782867B2 (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 積層燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61065272A JPH0782867B2 (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 積層燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62222570A JPS62222570A (ja) | 1987-09-30 |
| JPH0782867B2 true JPH0782867B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=13282123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61065272A Expired - Lifetime JPH0782867B2 (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 積層燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782867B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2554114B2 (ja) * | 1988-01-06 | 1996-11-13 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池用セパレータ |
| US5481827A (en) * | 1988-07-27 | 1996-01-09 | Buckeye Bluegrass Farms | Method for manufacturing sod |
-
1986
- 1986-03-24 JP JP61065272A patent/JPH0782867B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62222570A (ja) | 1987-09-30 |
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