JPH079814B2 - 溶融炭酸塩型燃料電池 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池Info
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- JPH079814B2 JPH079814B2 JP59269972A JP26997284A JPH079814B2 JP H079814 B2 JPH079814 B2 JP H079814B2 JP 59269972 A JP59269972 A JP 59269972A JP 26997284 A JP26997284 A JP 26997284A JP H079814 B2 JPH079814 B2 JP H079814B2
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- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
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- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
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- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
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- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、溶融炭酸塩型燃料電池の改良に関する。
近年、次世代の燃料電池として溶融炭酸塩型燃料電池の
開発が進められている。溶融炭酸塩型燃料電池は、炭酸
塩からなる電解質を高温下で溶融状態にし、電極反応を
生起させるもので、リン酸型、固体電解質型等の他の燃
料電池に比べ、電極反応が起り易く、発電熱効率が高い
うえ、高価な貴金属触媒を必要としない等の特長を有し
ている。
開発が進められている。溶融炭酸塩型燃料電池は、炭酸
塩からなる電解質を高温下で溶融状態にし、電極反応を
生起させるもので、リン酸型、固体電解質型等の他の燃
料電池に比べ、電極反応が起り易く、発電熱効率が高い
うえ、高価な貴金属触媒を必要としない等の特長を有し
ている。
ところで、このような溶融炭酸塩型燃料電池では１つの
燃料電池で得られる起電力が1Vと低いため、高出力の発
電プラントを構成するには、複数の単位電池を直列に積
層して燃料電池本体を構成し、各単位電池の加算出力を
得るようにしなければならない。したがって、この種の
燃料電池は、次のように構成される。
燃料電池で得られる起電力が1Vと低いため、高出力の発
電プラントを構成するには、複数の単位電池を直列に積
層して燃料電池本体を構成し、各単位電池の加算出力を
得るようにしなければならない。したがって、この種の
燃料電池は、次のように構成される。
すなわち、各単位電池は一対の多孔質電極板（アノード
電極とカソード電極）と、これらの間に介在されたアル
カリ炭酸塩からなる電解質層とで構成される。これら単
位電池は、セパレータを介して積層される。セパレータ
は、各単位電池間の電気的な接続機能と、各電極板への
反応ガスの通路を形成する機能とを兼備えたものであ
る。
電極とカソード電極）と、これらの間に介在されたアル
カリ炭酸塩からなる電解質層とで構成される。これら単
位電池は、セパレータを介して積層される。セパレータ
は、各単位電池間の電気的な接続機能と、各電極板への
反応ガスの通路を形成する機能とを兼備えたものであ
る。
燃料電池本体の４つの側面には、反応ガスの分配、回収
機能を有するマニホールドが当てがわれている。そし
て、これらマニホールドのうちの一つの酸化剤ガスを供
給するとともに隣接するマニホールドに燃料ガスを供給
し、アノード側電極において、 H2＋CO3 2-→H2O＋CO2＋2e- なる反応を、またカソード側電極において、 1/202＋CO2＋2e-→CO3 2- なる反応を生起せしめ、直流出力を得た後、それぞれの
対向するマニホールドからガスを放出させるようにして
いる。なお、各単位電池の周縁部には、上記両反応ガス
の燃料電池本体内部における交差混合を防止するため溶
融炭酸塩によるウエットシールが形成される。また、燃
料電池本体とマニホールドとの間にも、上記両ガスの漏
洩を防止するためのウエットシールが形成される。
機能を有するマニホールドが当てがわれている。そし
て、これらマニホールドのうちの一つの酸化剤ガスを供
給するとともに隣接するマニホールドに燃料ガスを供給
し、アノード側電極において、 H2＋CO3 2-→H2O＋CO2＋2e- なる反応を、またカソード側電極において、 1/202＋CO2＋2e-→CO3 2- なる反応を生起せしめ、直流出力を得た後、それぞれの
対向するマニホールドからガスを放出させるようにして
いる。なお、各単位電池の周縁部には、上記両反応ガス
の燃料電池本体内部における交差混合を防止するため溶
融炭酸塩によるウエットシールが形成される。また、燃
料電池本体とマニホールドとの間にも、上記両ガスの漏
洩を防止するためのウエットシールが形成される。
ところで、燃料電池本体は上記の化学反応によって電力
と同時に熱を発生する。この熱を除去しないと、溶融炭
酸塩燃料電池の運転温度範囲である600〜700℃を超えて
しまい、効果的な電極反応を促すことが不可能になる。
ところが、燃料電池本体は、４つの側面がマニホールド
で覆われているため熱除去能力が低く、しかも構造上、
外部冷却手段を付加することも困難である。
と同時に熱を発生する。この熱を除去しないと、溶融炭
酸塩燃料電池の運転温度範囲である600〜700℃を超えて
しまい、効果的な電極反応を促すことが不可能になる。
ところが、燃料電池本体は、４つの側面がマニホールド
で覆われているため熱除去能力が低く、しかも構造上、
外部冷却手段を付加することも困難である。
そこで、従来は酸化剤ガスを冷却材としても用い、この
酸化剤ガスを燃料電池本体の内部に過剰に通流させるこ
とによって燃料電池本体の内部を冷却するようにしてい
た。
酸化剤ガスを燃料電池本体の内部に過剰に通流させるこ
とによって燃料電池本体の内部を冷却するようにしてい
た。
しかしながら、この方法では次のような問題があった。
すなわち燃料電池本体での反応速度を高めるには酸化剤
ガスを燃料電池本体に供給されるのに先立って、反応温
度近くまで予熱する必要がある。したがって、酸化剤ガ
スを冷却材として使用する場合には、入口・出口温度差
を大きくすることができない。つまり、冷却効率が悪
い。これをカバーするためには、酸化剤ガスを電極反応
に寄与させる量よりも遥かに過剰に供給しなければなら
ないので、酸化剤ガスの利用率が低くなるのを免れ得な
い。また、酸化剤ガスの利用率が少なくなる結果、酸化
剤ガスのリサイクルを必要とする。ところがリサイクル
が必要になると、酸化剤ガス中の反応物質（O2,CO2）の
分圧が低くなり、性能低下につながるという問題があっ
た。
すなわち燃料電池本体での反応速度を高めるには酸化剤
ガスを燃料電池本体に供給されるのに先立って、反応温
度近くまで予熱する必要がある。したがって、酸化剤ガ
スを冷却材として使用する場合には、入口・出口温度差
を大きくすることができない。つまり、冷却効率が悪
い。これをカバーするためには、酸化剤ガスを電極反応
に寄与させる量よりも遥かに過剰に供給しなければなら
ないので、酸化剤ガスの利用率が低くなるのを免れ得な
い。また、酸化剤ガスの利用率が少なくなる結果、酸化
剤ガスのリサイクルを必要とする。ところがリサイクル
が必要になると、酸化剤ガス中の反応物質（O2,CO2）の
分圧が低くなり、性能低下につながるという問題があっ
た。
さらには、上記の方法では酸化剤ガスを燃料ガスよりも
大流量で供給しなければならないめ、燃料電池内部にお
いて酸化剤ガスと燃料ガスとの間に大きな圧力差を生じ
る。このため、電解質が燃料ガス側に押しやられ、燃料
ガスと酸化剤ガスの交差混合が起り易く、効率低下の原
因となるという問題もあった。
大流量で供給しなければならないめ、燃料電池内部にお
いて酸化剤ガスと燃料ガスとの間に大きな圧力差を生じ
る。このため、電解質が燃料ガス側に押しやられ、燃料
ガスと酸化剤ガスの交差混合が起り易く、効率低下の原
因となるという問題もあった。
本発明はこのような種々の問題に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、酸化剤ガスの利用効率を
高め、燃料ガスと酸化剤ガスとの間の交差混合を防止で
き、しかも電池本体を運転温度範囲に良好に冷却できる
溶融炭酸塩型燃料電池を提供することにある。
り、その目的とするところは、酸化剤ガスの利用効率を
高め、燃料ガスと酸化剤ガスとの間の交差混合を防止で
き、しかも電池本体を運転温度範囲に良好に冷却できる
溶融炭酸塩型燃料電池を提供することにある。
本発明は、セパレータを介して単位電池を複数積層して
なる燃料電池本体と、この燃料電池本体の側面に当てが
われ前記各単位電池に設けられたガス流路に反応ガスを
導く複数のマニホールドとを備えた溶融炭酸塩型燃料電
池において、前記セパレータとほぼ同じ大きさに形成さ
れ、特定の前記単位電池間に介挿されてこれら単位電池
に熱的に接続されるととも対角線上に位置する２つの頂
部に冷媒導入口および冷媒排出口を有し、上記冷媒導入
口から上記冷媒排出口に至る各流路長が全て等しい平行
並列構成の実質的に複数の冷媒流路を内部に備えた冷却
板と、この冷却板の前記冷媒流路に充填された海綿状金
属材と、前記燃料電池本体の側部で、かつ隣接する前記
モニホールド間位置において前記冷却板の前記冷媒導入
口および前記冷媒排出口にそれぞれ接続された冷媒導入
管および冷媒排出管と、これら冷媒導入管および冷媒排
出管を介して前記冷媒流路にガス冷媒を通流させる手段
とを具備してなることを特徴としている。
なる燃料電池本体と、この燃料電池本体の側面に当てが
われ前記各単位電池に設けられたガス流路に反応ガスを
導く複数のマニホールドとを備えた溶融炭酸塩型燃料電
池において、前記セパレータとほぼ同じ大きさに形成さ
れ、特定の前記単位電池間に介挿されてこれら単位電池
に熱的に接続されるととも対角線上に位置する２つの頂
部に冷媒導入口および冷媒排出口を有し、上記冷媒導入
口から上記冷媒排出口に至る各流路長が全て等しい平行
並列構成の実質的に複数の冷媒流路を内部に備えた冷却
板と、この冷却板の前記冷媒流路に充填された海綿状金
属材と、前記燃料電池本体の側部で、かつ隣接する前記
モニホールド間位置において前記冷却板の前記冷媒導入
口および前記冷媒排出口にそれぞれ接続された冷媒導入
管および冷媒排出管と、これら冷媒導入管および冷媒排
出管を介して前記冷媒流路にガス冷媒を通流させる手段
とを具備してなることを特徴としている。
本発明によれば、単位電池間に介挿された冷却板の冷媒
流路に、隣接するマニホールド間位置において冷媒導入
管および冷媒排出管を接続し、この冷媒導入管および冷
媒排出管を介して上記冷媒通路にガス冷媒を通流させる
ようにしているので、マニホールドには影響されずに、
またマニホールドに影響を与えることなく、冷媒流路に
反応ガスとは別個のガス冷媒を通流させることができ
る。しかもこのような構造であれば、単位電池の一方の
面全体を覆う広い放熱面積を確保できる。
流路に、隣接するマニホールド間位置において冷媒導入
管および冷媒排出管を接続し、この冷媒導入管および冷
媒排出管を介して上記冷媒通路にガス冷媒を通流させる
ようにしているので、マニホールドには影響されずに、
またマニホールドに影響を与えることなく、冷媒流路に
反応ガスとは別個のガス冷媒を通流させることができ
る。しかもこのような構造であれば、単位電池の一方の
面全体を覆う広い放熱面積を確保できる。
したがって本発明によれば、冷却板の内部を通流するガ
ス冷媒によって燃料電池本体を冷却できるので、酸化剤
ガスの利用率を高めることができる。この結果、従来の
ように酸化剤ガスを大量に供給する必要がなくなり、酸
化剤ガスと燃料ガスとの間の圧力差も低減でき、両ガス
の交差混合の発生確率も少なくすることができる。ま
た、燃料電池本体の冷却には、酸化剤ガスとは別個のガ
ス冷媒を用いることができるので、ガス冷媒の入口・出
口温度差を大きくでき、冷却効率を高めることができ
る。また、安全対策上有利なガス冷媒を冷却材として用
いるとともに、冷却板に冷媒導入口から冷媒排出口に至
る各流路長が全て等しい平行並列構成の実質的に複数の
冷媒流路を設け、さらに各冷媒流路に海綿状金属材を充
填する構成を採用しているので、上記冷媒流路構成によ
って冷却板内の各部に一様にガス冷媒を流すことがで
き、またガス冷媒の熱交換率が低い点を冷媒流路に充填
された海綿状金属材の熱交換面積拡大作用によってカバ
ーすることができるので、冷却板の各部を均一に、かつ
良好に冷却することがきる。したがって、ガス冷媒を使
って電池本体を運転温度範囲に良好に冷却することがで
きる。〔発明の実施例〕 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る溶融炭酸
塩型燃料電池について説明する。
ス冷媒によって燃料電池本体を冷却できるので、酸化剤
ガスの利用率を高めることができる。この結果、従来の
ように酸化剤ガスを大量に供給する必要がなくなり、酸
化剤ガスと燃料ガスとの間の圧力差も低減でき、両ガス
の交差混合の発生確率も少なくすることができる。ま
た、燃料電池本体の冷却には、酸化剤ガスとは別個のガ
ス冷媒を用いることができるので、ガス冷媒の入口・出
口温度差を大きくでき、冷却効率を高めることができ
る。また、安全対策上有利なガス冷媒を冷却材として用
いるとともに、冷却板に冷媒導入口から冷媒排出口に至
る各流路長が全て等しい平行並列構成の実質的に複数の
冷媒流路を設け、さらに各冷媒流路に海綿状金属材を充
填する構成を採用しているので、上記冷媒流路構成によ
って冷却板内の各部に一様にガス冷媒を流すことがで
き、またガス冷媒の熱交換率が低い点を冷媒流路に充填
された海綿状金属材の熱交換面積拡大作用によってカバ
ーすることができるので、冷却板の各部を均一に、かつ
良好に冷却することがきる。したがって、ガス冷媒を使
って電池本体を運転温度範囲に良好に冷却することがで
きる。〔発明の実施例〕 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る溶融炭酸
塩型燃料電池について説明する。
第１図において、１は全体が長方形でかつ側部の対角方
向に対向する１対の稜部2a,2bを僅か平坦に形成した燃
料電池本体である。この燃料電池本体１は、エンドプレ
ート3a,3bの間に複数の平板状の単位電池４をセパレー
タ５を介して積層し、さらに所定位置に介挿されたセパ
レータの一つを冷却板６に置換えたものとなっている。
向に対向する１対の稜部2a,2bを僅か平坦に形成した燃
料電池本体である。この燃料電池本体１は、エンドプレ
ート3a,3bの間に複数の平板状の単位電池４をセパレー
タ５を介して積層し、さらに所定位置に介挿されたセパ
レータの一つを冷却板６に置換えたものとなっている。
単位電池４は、第２図にも示すように、ニッケル合金系
からなる一対の多孔質電極板（カソード電極とアノード
電極）7a,7bの間に電解質板８を介挿して構成されてい
る。電解質板８は、例えば炭酸リチウムや炭酸カリウム
等を混合してなる炭酸塩電解質をリチウムアルミネート
などのセラミック系保持材で保持してなるものである。
からなる一対の多孔質電極板（カソード電極とアノード
電極）7a,7bの間に電解質板８を介挿して構成されてい
る。電解質板８は、例えば炭酸リチウムや炭酸カリウム
等を混合してなる炭酸塩電解質をリチウムアルミネート
などのセラミック系保持材で保持してなるものである。
セパレータ５は、導電性材料で形成された板状体の両面
に、互いに直交する方向に延びる複数本の溝9a,9bを形
成し、これら溝9a,9bをそれぞれ燃料ガスＰと酸化剤ガ
スＱの流路としている。
に、互いに直交する方向に延びる複数本の溝9a,9bを形
成し、これら溝9a,9bをそれぞれ燃料ガスＰと酸化剤ガ
スＱの流路としている。
冷却板６は、第３図に示すように、導電性材料で形成さ
れた板状体の両面にセパレータ５と同様の溝9a,9bを形
成するとともに、その内部に冷媒流路10を形成したもの
である。すなわち、冷却板６の対角線上に位置する頂
部、具体的には前述した稜部2a,2bに相当する部分には
冷媒媒入口21および冷媒排出口22が設けてあり、これら
冷媒導入口21と冷媒排出口22とを接続するように冷媒流
路10が設けられている。冷媒流路10は、熱交換効率を高
めるため冷却板６全体に亙って縦方向に複数の流路が形
成されるように、つまり冷媒導入口21から冷媒排出口22
に至る各流路長が全て等しい平行並列構成の実質的に複
数の冷媒流路が形成されるように設けられている。そし
て、冷媒流路10の内部に多孔率95％のニッケルの海綿状
金属（図示せず）を充填したものとなっている。冷媒導
入口21および冷媒排出口22には、冷却板６の対角方向に
延びる冷媒導入管11および冷媒排出管12が接続されてい
る。
れた板状体の両面にセパレータ５と同様の溝9a,9bを形
成するとともに、その内部に冷媒流路10を形成したもの
である。すなわち、冷却板６の対角線上に位置する頂
部、具体的には前述した稜部2a,2bに相当する部分には
冷媒媒入口21および冷媒排出口22が設けてあり、これら
冷媒導入口21と冷媒排出口22とを接続するように冷媒流
路10が設けられている。冷媒流路10は、熱交換効率を高
めるため冷却板６全体に亙って縦方向に複数の流路が形
成されるように、つまり冷媒導入口21から冷媒排出口22
に至る各流路長が全て等しい平行並列構成の実質的に複
数の冷媒流路が形成されるように設けられている。そし
て、冷媒流路10の内部に多孔率95％のニッケルの海綿状
金属（図示せず）を充填したものとなっている。冷媒導
入口21および冷媒排出口22には、冷却板６の対角方向に
延びる冷媒導入管11および冷媒排出管12が接続されてい
る。
燃料電池本体１の各側面には、溶融炭酸塩との間でウェ
ットシール部を構成する冷えば角形環状のジルコニアフ
ェルト13a,13b,13c,13dを介してマニホールド14a,14b,1
4c,14dが当てがわれている。マニホールド14aには、燃
料ガスＰの導入管15aが設けられており、マニホールド1
4cには、燃料ガスＰの排出管15bが設けられている。ま
た、マニホールド14bには、酸化剤ガスＱの導入管16aが
設けられており、マイホールド14dには、酸化剤ガスＱ
の排出管16bが設けられている。これらマニホールド14a
〜14dは、図示しない手段で締付けられる。
ットシール部を構成する冷えば角形環状のジルコニアフ
ェルト13a,13b,13c,13dを介してマニホールド14a,14b,1
4c,14dが当てがわれている。マニホールド14aには、燃
料ガスＰの導入管15aが設けられており、マニホールド1
4cには、燃料ガスＰの排出管15bが設けられている。ま
た、マニホールド14bには、酸化剤ガスＱの導入管16aが
設けられており、マイホールド14dには、酸化剤ガスＱ
の排出管16bが設けられている。これらマニホールド14a
〜14dは、図示しない手段で締付けられる。
次に、このように構成された本実施例の作用について説
明する。
明する。
燃料ガスＰをマニホールド導入管15aを介してマニホー
ルド14aに導くと、燃料ガスＰは、セパレータ５に形成
された溝9aを通流する。一方、酸化剤ガスＱを導入管16
aを介してマニホールド14bに導くと、酸化剤ガスＱは、
セパレータ５に形成された溝9bを上記燃料ガスＰとは直
交する方向に通流する。このように両ガスP,Qが溝9a,9b
をそれぞれ通流すると、多孔質電極板7a,7bでは電気化
学的反応が生起され、電気エネルギが発生する。電極反
応に供された両ガスP,Qは、それぞれ対向するマニホー
ルド14c,14dで集められ排出管15b,16bを介して排出され
る。
ルド14aに導くと、燃料ガスＰは、セパレータ５に形成
された溝9aを通流する。一方、酸化剤ガスＱを導入管16
aを介してマニホールド14bに導くと、酸化剤ガスＱは、
セパレータ５に形成された溝9bを上記燃料ガスＰとは直
交する方向に通流する。このように両ガスP,Qが溝9a,9b
をそれぞれ通流すると、多孔質電極板7a,7bでは電気化
学的反応が生起され、電気エネルギが発生する。電極反
応に供された両ガスP,Qは、それぞれ対向するマニホー
ルド14c,14dで集められ排出管15b,16bを介して排出され
る。
ところで、両ガスP,Qは燃料電池本体１に導入される前
に、予め予熱される。また、燃料電池本体１の内部で
は、上記電極反応の結果熱が発生する。そこで、この実
施例では、冷却板６によって燃料電池本体１を冷却する
ようにしている。すなわち、冷媒導入管11から冷却板６
の内部に図示しない手段でガス冷媒Ｒを導入すると、ガ
ス冷媒Ｒは、冷媒流路10を通流する過程で燃料電池本体
１との間で熱交換され、冷媒排出管12を介して排出され
る。冷媒流路10に充填された海綿状金属は、熱交換面積
の拡大機能を発揮して燃料電池本体１の放熱に寄与する
ので、効果的な冷却が行われる。この結果、燃料電池本
体１は常に燃料電池の動作温度である600〜700℃に維持
されることになる。
に、予め予熱される。また、燃料電池本体１の内部で
は、上記電極反応の結果熱が発生する。そこで、この実
施例では、冷却板６によって燃料電池本体１を冷却する
ようにしている。すなわち、冷媒導入管11から冷却板６
の内部に図示しない手段でガス冷媒Ｒを導入すると、ガ
ス冷媒Ｒは、冷媒流路10を通流する過程で燃料電池本体
１との間で熱交換され、冷媒排出管12を介して排出され
る。冷媒流路10に充填された海綿状金属は、熱交換面積
の拡大機能を発揮して燃料電池本体１の放熱に寄与する
ので、効果的な冷却が行われる。この結果、燃料電池本
体１は常に燃料電池の動作温度である600〜700℃に維持
されることになる。
このように、本実施例によれば、冷却板６によって広い
放熱面積を得ることができるうえ、隣接するマニホール
ドの間に設けられた冷媒導入管11および冷媒排出管12に
よって冷却板６と外部とを接続するようにしているの
で、マニホールドの取付けには何等の支障を及ぼすこと
なしに、ガス冷媒による独自の冷却系統を構成すること
ができる。このため、従来のように酸化剤ガスＱを大量
に供給する必要がなく、酸化剤ガスＱの利用率を大幅に
高めることができる。また、両反応ガスの交差混合も防
止できる。また、安全対策上有利なガス冷媒を冷却材と
して用いるとともに、冷却板６に冷媒導入口21から冷媒
排出口22に至る各流路長が全て等しい平行並列構成の実
質的に複数の冷媒流路10を設け、さらに各冷媒流路に海
綿状金属材を充填する構成を採用しているので、上記冷
媒流路構成によって冷却板６内の各部に一様にガス冷媒
を流すことができ、またガス冷媒の熱交換効率が低い点
を冷媒流路10に充填された海綿状金属材の熱交換面積拡
大作用によってカバーすることができるので、冷却板６
の各部を均一に、かつ良好に冷却することができる。し
たがって、ガス冷媒を使って燃料電池本体１を運転温度
範囲に良好に冷却することができる。
放熱面積を得ることができるうえ、隣接するマニホール
ドの間に設けられた冷媒導入管11および冷媒排出管12に
よって冷却板６と外部とを接続するようにしているの
で、マニホールドの取付けには何等の支障を及ぼすこと
なしに、ガス冷媒による独自の冷却系統を構成すること
ができる。このため、従来のように酸化剤ガスＱを大量
に供給する必要がなく、酸化剤ガスＱの利用率を大幅に
高めることができる。また、両反応ガスの交差混合も防
止できる。また、安全対策上有利なガス冷媒を冷却材と
して用いるとともに、冷却板６に冷媒導入口21から冷媒
排出口22に至る各流路長が全て等しい平行並列構成の実
質的に複数の冷媒流路10を設け、さらに各冷媒流路に海
綿状金属材を充填する構成を採用しているので、上記冷
媒流路構成によって冷却板６内の各部に一様にガス冷媒
を流すことができ、またガス冷媒の熱交換効率が低い点
を冷媒流路10に充填された海綿状金属材の熱交換面積拡
大作用によってカバーすることができるので、冷却板６
の各部を均一に、かつ良好に冷却することができる。し
たがって、ガス冷媒を使って燃料電池本体１を運転温度
範囲に良好に冷却することができる。
本発明者らの実験によっても、この実施例の効果を確認
することができた。すなわち、この実施例によれば、ガ
ス冷媒の入口・出口温度差を従来の100℃から250℃への
大幅に向上させることができた。また、冷却ガスの流量
を約60％低減することができるとともに、酸化剤ガスの
利用率を５％から65％にまで向上させることができた。
さらには、単位電池の温度分布も従来は600〜700℃の範
囲であったのに対し、この実施例では630〜660℃と極め
て狭く、より高い均熱性を確保することできた。
することができた。すなわち、この実施例によれば、ガ
ス冷媒の入口・出口温度差を従来の100℃から250℃への
大幅に向上させることができた。また、冷却ガスの流量
を約60％低減することができるとともに、酸化剤ガスの
利用率を５％から65％にまで向上させることができた。
さらには、単位電池の温度分布も従来は600〜700℃の範
囲であったのに対し、この実施例では630〜660℃と極め
て狭く、より高い均熱性を確保することできた。
なお、本発明は上記した実施例に限定さるものではな
い。また、上記実施例では冷却板６を１枚だけ使用した
が、所定の間隔で複数介挿するようにしても良い。さら
には、上記実施例では冷却板６にセパレータ機能を持た
せる構造にしたが、冷却板とセパレータとを独立に設
け、冷却板を各セパレータ間に介挿させるようにしても
良い。
い。また、上記実施例では冷却板６を１枚だけ使用した
が、所定の間隔で複数介挿するようにしても良い。さら
には、上記実施例では冷却板６にセパレータ機能を持た
せる構造にしたが、冷却板とセパレータとを独立に設
け、冷却板を各セパレータ間に介挿させるようにしても
良い。
このように、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
変更して実施することができる。
変更して実施することができる。
第１図は本発明の一実施例に係る溶融炭酸塩型燃料電池
の概略構成を示す斜視図、第２図は上記燃料電池の燃料
電池本体を示す分解斜視図、第３図は上記燃料電池の冷
却板を示す平面図である。１ ……燃料電池本体、3a,3b……エンドプレート、４…
…単位電池、５……セパレータ、６……冷却板、7a,7b
……多孔質電極板、８……電解質層、10……冷媒流路、
13a〜13d……ジルコニアフェルト、14a〜14d……マニホ
ールド、Ｐ……燃料ガス、Ｑ……酸化剤ガス、Ｒ……冷
媒。
の概略構成を示す斜視図、第２図は上記燃料電池の燃料
電池本体を示す分解斜視図、第３図は上記燃料電池の冷
却板を示す平面図である。１ ……燃料電池本体、3a,3b……エンドプレート、４…
…単位電池、５……セパレータ、６……冷却板、7a,7b
……多孔質電極板、８……電解質層、10……冷媒流路、
13a〜13d……ジルコニアフェルト、14a〜14d……マニホ
ールド、Ｐ……燃料ガス、Ｑ……酸化剤ガス、Ｒ……冷
媒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 謙二 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−154180（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−72668（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−72669（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】セパレータを介して単位電池を複数積層し
てなる燃料電池本体と、この燃料電池本体の側面に当て
がわれ前記各単位電池に設けられたガス流路に反応ガス
を導く複数のマニホールドとを備えた溶融炭酸塩型燃料
電池において、前記セパレータとほぼ同じ大きさに形成
され、特定の前記単位電池間に介挿されてこれら単位電
池に熱的に接続されるととも対角線上に位置する２つの
頂部に冷媒導入口および冷媒排出口を有し、上記冷媒導
入口から上記冷媒排出口に至る各流路長が全て等しい平
行並列構成の実質的に複数の冷媒流路を内部に備えた冷
却板と、この冷却板の前記冷媒流路に充填された海綿状
金属材と、前記燃料電池本体の側部で、かつ隣接する前
記マニホールド間位置において前記冷却板の前記冷媒導
入口および前記冷媒排出口にそれぞれ接続された冷媒導
入管および冷媒排出管と、これら冷媒導入管および冷媒
排出管を介して前記冷媒流路にガス冷媒を通流させる手
段とを具備してなることを特徴とする溶融炭酸塩型燃料
電池。 - 【請求項２】前記冷却板は、前記セパレータを兼用する
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の溶融炭酸塩型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59269972A JPH079814B2 (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59269972A JPH079814B2 (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61148767A JPS61148767A (ja) | 1986-07-07 |
| JPH079814B2 true JPH079814B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=17479788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59269972A Expired - Fee Related JPH079814B2 (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079814B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5972669U (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-17 | 三洋電機株式会社 | 燃料電池 |
| JPS5972668U (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-17 | 三洋電機株式会社 | 液冷式燃料電池 |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP59269972A patent/JPH079814B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61148767A (ja) | 1986-07-07 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |