JPH08153529A - Device and method for replenishing electrolyte of molten carbonate fuel cell - Google Patents

Device and method for replenishing electrolyte of molten carbonate fuel cell

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JPH08153529A
JPH08153529A JP6316104A JP31610494A JPH08153529A JP H08153529 A JPH08153529 A JP H08153529A JP 6316104 A JP6316104 A JP 6316104A JP 31610494 A JP31610494 A JP 31610494A JP H08153529 A JPH08153529 A JP H08153529A
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JP
Japan
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electrolyte
gas
fuel cell
replenishing
supply container
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JP6316104A
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Japanese (ja)
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Yoichi Seta
曜一 瀬田
Yasushi Shimizu
康 清水
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE: To replenish an electrolyte uniformly into a fuel cell in a short time by decompressing the inside of the cell by means of a decompression suction device when replenishing the electrolyte into the fuel cell, then sucking the electrolyte from an electrolyte supply container, and packing the electrolyte into the cell. CONSTITUTION: As an inert gas is supplied to a cell 16, the cell 16 is heated to 650 deg.C that is a temperature for power-generating operation. Next, fuel gas consisting of 80% H2 and 20% CO2 , and oxidizer gas consisting of 70% air and 30% CO3 are supplied respectively to a fuel gas passage 14a and an oxidizer gas passage 14b by predetermined amounts. The battery voltage during power generation drops gradually. At a predetermined voltage or less after 2000 hours, the electrolyte is judged to have dissipated and then power generation is stopped, and molten carbonate mist is replenished; i.e., the fuel and the oxidizer gas are switched to an inert gas, the gas passage 14a is communicated with a decompression suction device 24, and the electrolyte 21 is sucked from an electrolyte supply container 20 together with the inert gas flowing through a valve 25. The electrolyte 21 passing through the passage 14a is heated and melted within the cell 16, then clings to the gas passage 14a and impregnates the cell, and the sucking is stopped when the temperature of the cell 16 has dropped to a predetermined value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電解質として溶融炭酸
塩を用いた溶融炭酸塩型燃料電池の電解質補給装置及び
その補給方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolyte replenishing device for a molten carbonate fuel cell using a molten carbonate as an electrolyte and a replenishing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高効率エネルギー変換装置として
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、アルカリ金属炭酸塩からなる電解質
共晶炭酸塩を溶融温度以上で溶融状態にし電池反応を生
起させるもので、他の燃料電池、たとえば燐酸型燃料電
池に比べて高価な貴金属触媒を必要とせずに発電効率が
高い等の大きな特徴を有している。
2. Description of the Related Art Recently, a molten carbonate fuel cell has been developed as a highly efficient energy conversion device. The molten carbonate fuel cell is a method of causing an electrolyte eutectic carbonate consisting of an alkali metal carbonate to a molten state at a melting temperature or higher to cause a cell reaction, and is more expensive than other fuel cells such as a phosphoric acid fuel cell. It has major features such as high power generation efficiency without the need for precious metal catalysts.

【0003】一般に、溶融炭酸塩型燃料電池は電解質層
を挾んだ一対の電極に燃料がスと酸化剤ガスを供給して
電池反応をさせるものであり、一対の電極をガスの流路
となるセパレータを介して複数個積層して構成される。
そして、電解質としてLi2CO3(炭酸リチウム)とK
2CO3(炭酸カリウム)との共晶塩を用いており、電解
質マトリックスにはこの共晶炭酸塩が含浸される。
In general, a molten carbonate fuel cell is one in which fuel and oxidant gas are supplied to a pair of electrodes sandwiching an electrolyte layer to cause a cell reaction, and the pair of electrodes serves as a gas flow path. It is configured by stacking a plurality of layers with the separator formed.
Then, Li 2 CO 3 (lithium carbonate) and K are used as electrolytes.
A eutectic salt with 2 CO 3 (potassium carbonate) is used, and the eutectic carbonate is impregnated in the electrolyte matrix.

【0004】電解質マトリックスを挾んだ一対の電極か
らなる単電池及びセパレータ各1個分を重ねたものを単
セル呼ぶ。図5に、溶融炭酸塩型燃料電池の単電池及び
セパレータを各1個分を重ねた単セルを示す。
A unit cell consisting of a pair of electrodes sandwiching an electrolyte matrix and one separator each stacked are called a unit cell. FIG. 5 shows a single cell of a molten carbonate fuel cell and a single cell in which one separator is stacked.

【0005】単電池1は電解質マトリックス2をアノー
ド電極3とカソード電極4とで挟んで構成され、セパレ
ータ5はインターコネクタ6をアノードエッジ板7とカ
ソードエッジ板8とで挟んで構成される。セパレータ5
内部にはガス流路を確保し、隣接する単電池同士を電気
的に接続するアノード集電板9とカソード集電板10が
設けられ、それぞれ燃料ガス11と酸化剤ガス12が供
給される。ガスがセパレータ内を流れる際に、燃料ガス
11はアノード電極3の表面において、酸化剤ガス12
はカソード電極4の表面において電池反応を生じ、電解
質である炭酸塩を介して両電極間に炭酸イオン(CO3
2-)の授受が行われて電池外部に電気出力を得る。
The unit cell 1 is composed of an electrolyte matrix 2 sandwiched between an anode electrode 3 and a cathode electrode 4, and the separator 5 is composed of an interconnector 6 sandwiched between an anode edge plate 7 and a cathode edge plate 8. Separator 5
An anode current collecting plate 9 and a cathode current collecting plate 10 which secure a gas flow path and electrically connect adjacent unit cells to each other are provided therein, and a fuel gas 11 and an oxidant gas 12 are supplied thereto, respectively. When the gas flows in the separator, the fuel gas 11 is oxidant gas 12 on the surface of the anode electrode 3.
Causes a cell reaction on the surface of the cathode electrode 4, and a carbonate ion (CO 3
2- ) is exchanged and electric output is obtained outside the battery.

【0006】図5は単電池1およびセパレータ5を各1
個分を重ねた単セルを示すが、電池積層体はこの単セル
を繰り返し積層して構成される。このとき、インターコ
ネクタ6はアノードエッジ板7及びカソードエッジ板8
と一体構成となる。
FIG. 5 shows one unit cell 1 and one separator 5
A single cell obtained by stacking the individual cells is shown, but the battery stack is configured by repeatedly stacking the single cells. At this time, the interconnector 6 includes the anode edge plate 7 and the cathode edge plate 8
It is integrated with.

【0007】単電池1に供給される燃料ガス11及び酸
化剤ガス12は、単電池1の周囲に設けられたそれぞれ
別のマニホールドによって給排される。図5ではマニホ
ールドがセパレータ5の内部に設けられた内部マニホー
ルド型の溶融炭酸塩型燃料電池であり、単電池1を挾ん
で向き合うアノードエッジ板7及びカソードエッジ板8
が電気絶縁性のマニホールドリング13により接続され
る。
The fuel gas 11 and the oxidant gas 12 supplied to the unit cell 1 are supplied and discharged by separate manifolds provided around the unit cell 1. In FIG. 5, the manifold is an internal manifold type molten carbonate fuel cell in which the manifold 5 is provided inside the separator 5, and the anode edge plate 7 and the cathode edge plate 8 face each other with the unit cell 1 in between.
Are connected by an electrically insulating manifold ring 13.

【0008】次に、電解質マトリックス2は金属酸化物
の粒子からなる多孔質構造を有する骨格の隙間に炭酸塩
が満たされたものである。炭酸塩は常温では固体である
が、発電運転温度の650度の温度においては溶融状態
となる。アノード電極3およびカソード電極4は、金属
あるいは金属酸化物の多孔質体であり、炭酸塩はアノー
ド電極3とカソード電極4との気孔の隙間にも一部満た
される。
Next, the electrolyte matrix 2 is one in which carbonate is filled in the interstices of the skeleton having a porous structure composed of metal oxide particles. The carbonate is a solid at room temperature, but becomes a molten state at a temperature of 650 degrees, which is the power generation operating temperature. The anode electrode 3 and the cathode electrode 4 are porous bodies of metal or metal oxide, and the carbonate also partially fills the pore gaps between the anode electrode 3 and the cathode electrode 4.

【0009】この溶融炭酸塩型燃料電池の運転時には、
アノード電極3及びカソード電極4にそれぞれ供給され
た燃料ガス11および酸化剤ガス12が、溶融した炭酸
塩とアノード電極3及びカソード電極4との界面で電気
化学反応を生じ発電される。このような溶融炭酸塩型燃
料電池の安定な発電のためには、アノード電極3やカソ
ード電極4及び電解質マトリックス2中の電解質が、発
電中絶えず適量に保持されている必要がある。
During operation of this molten carbonate fuel cell,
The fuel gas 11 and the oxidant gas 12 supplied to the anode electrode 3 and the cathode electrode 4, respectively, generate an electrochemical reaction at the interface between the molten carbonate and the anode electrode 3 and the cathode electrode 4 to generate electricity. For stable power generation of such a molten carbonate fuel cell, it is necessary that the anode electrode 3, the cathode electrode 4 and the electrolyte in the electrolyte matrix 2 be constantly maintained in an appropriate amount during power generation.

【0010】通常、この電解質は、燃料電池の組立時に
酸化剤あるいは燃料ガス供給用のガス流路に充填された
り、共晶炭酸塩のシートの形で組み込まれ、燃料電池の
昇温過程において共晶炭酸塩の溶融温度以上でアノード
電極3やカソード電極4及び電解質マトリックス2中に
含浸される。溶融した炭酸塩はその表面張力、及び、電
解質マトリックス2の骨格粒子と溶融炭酸塩との界面張
力によって、電解質マトリックス2内に保持される。電
解質の含浸された燃料電池は発電温度でアノード電極3
やカソード電極4及び電解質マトリックス2のそれぞれ
に電解質が適量バランスして分配されている。
Usually, this electrolyte is filled in a gas passage for supplying an oxidant or a fuel gas at the time of assembling a fuel cell, or is incorporated in the form of a sheet of eutectic carbonate, so that the electrolyte is not used during the temperature raising process of the fuel cell. It is impregnated into the anode electrode 3, the cathode electrode 4 and the electrolyte matrix 2 at the melting temperature of the crystalline carbonate or higher. The molten carbonate is retained in the electrolyte matrix 2 by its surface tension and the interfacial tension between the skeleton particles of the electrolyte matrix 2 and the molten carbonate. The fuel cell impregnated with the electrolyte is used as the anode electrode 3 at the power generation temperature.
An appropriate amount of electrolyte is distributed in a balanced manner to each of the cathode electrode 4 and the electrolyte matrix 2.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところが、発電の初期
に適量に電解質が分配されていても、電解質は蒸気とし
て酸化剤ガスや燃料ガスにより運ばれて燃料電池外へ排
気されたり、セパレータを構成する金属部材の腐食によ
り消費されたりして、次第に失われていき電池性能が経
時的に低下するという問題がある。
However, even if the electrolyte is distributed in an appropriate amount in the early stage of power generation, the electrolyte is carried as vapor by the oxidant gas or the fuel gas and exhausted to the outside of the fuel cell, or the separator is formed. However, there is a problem in that the battery performance is gradually lost and the battery performance deteriorates over time.

【0012】この様なことから、電解質の逸失に対する
対策として、例えば、特開昭62−180966号公報
や実開昭62−127670号公報に示されるように、
外部から直接電解質を溶融状態で補給する方法が提案さ
れている。しかし、この補給方法では燃料電池のセパレ
ータ及び電解質マトリックスに電解質供給用の貫通孔を
設ける必要があり、燃料電池製造工程が複雑である。ま
た、貫通孔から供給された電解質は、通常、電解質マト
リックスを平面方向に浸透しながら供給されるので、電
解質の補給に長時間がかかり、しかも均一に補給されな
いという欠点があった。
Therefore, as a countermeasure against the loss of the electrolyte, as disclosed in, for example, JP-A-62-180966 and JP-A-62-127670,
A method of directly supplying the electrolyte in a molten state from the outside has been proposed. However, in this replenishment method, it is necessary to provide through holes for supplying the electrolyte in the separator and the electrolyte matrix of the fuel cell, which complicates the fuel cell manufacturing process. Further, since the electrolyte supplied from the through-holes is usually supplied while penetrating the electrolyte matrix in the plane direction, it takes a long time to replenish the electrolyte, and there is a drawback that it is not uniformly replenished.

【0013】したがって、本発明の目的は、短時間で燃
料電池内に均一に電解質を補給できる溶融炭酸塩型燃料
電池の電解質補給装置及びその補給方法を提供しようと
するものである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrolyte replenishing device for a molten carbonate fuel cell and a replenishing method thereof, which can replenish the electrolyte uniformly in the fuel cell in a short time.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の融炭酸塩型燃料
電池の電解質補給装置は、電解質マトリックスをアノー
ド電極及びカソード電極で挟んで形成された平板状の単
電池のアノード電極には燃料ガスを、カソード電極には
酸化剤ガスを導くガス流路に繋がるガス供給配管に接続
され、電解マトリックスに補給するための電解質を貯蔵
する電解質供給容器と、電解質マトリックスに電解質を
補給する際に電解質供給容器をガス供給配管に連通させ
るためのガス供給三方弁と、ガス流路に繋がるガス排気
配管に接続され電解質供給容器からの電解質をガス流路
内に吸引搬送するための減圧吸引器と、電解質マトリッ
クスに電解質を補給する際に減圧吸引器をガス排気配管
に連通させるためのガス排気三方弁とを備えている。そ
して、必要に応じて、電解質供給容器とガス供給三方弁
及びガス供給配管を加熱するためのヒーターを設ける。
An electrolyte replenishing device for a molten carbonate fuel cell according to the present invention comprises a fuel gas for an anode electrode of a flat cell formed by sandwiching an electrolyte matrix between an anode electrode and a cathode electrode. The cathode electrode is connected to a gas supply pipe connected to a gas flow path for introducing an oxidant gas, and an electrolyte supply container for storing an electrolyte for replenishing the electrolyte matrix, and an electrolyte supply when replenishing the electrolyte matrix with the electrolyte A gas supply three-way valve for communicating the container with the gas supply pipe, and a decompression suction device for sucking and transporting the electrolyte from the electrolyte supply container into the gas flow passage, which is connected to the gas exhaust pipe connected to the gas flow passage, and the electrolyte. A gas exhaust three-way valve for connecting the vacuum suction device to the gas exhaust pipe when replenishing the matrix with the electrolyte is provided. Then, if necessary, a heater for heating the electrolyte supply container, the gas supply three-way valve, and the gas supply pipe is provided.

【0015】また、電解質を貯蔵する電解質供給容器を
上部電解質供給容器と下部電解質供給容器とに分割し、
上部電解質供給容器には電解質マトリックスに補給する
ための電解質を貯蔵し、下部電解質供給容器には電解質
マトリックスに電解質を補給する際に上部電解質供給容
器から供給された電解質を貯蔵するように構成し、下部
電解質供給容器及びガス供給配管を加熱するためのヒー
ターを設け、ガス流路に繋がるガス排気配管に接続され
下部電解質供給容器からの電解質をガス流路内に吸引搬
送するための減圧吸引器を設け、電解質マトリックスに
電解質を補給する際に減圧吸引器をガス排気配管に連通
させるためのガス排気三方弁を設けている。
Further, the electrolyte supply container for storing the electrolyte is divided into an upper electrolyte supply container and a lower electrolyte supply container,
The upper electrolyte supply container stores an electrolyte for replenishing the electrolyte matrix, and the lower electrolyte supply container is configured to store the electrolyte supplied from the upper electrolyte supply container when replenishing the electrolyte matrix with the electrolyte, A heater for heating the lower electrolyte supply container and the gas supply pipe is provided, and a vacuum suction device for sucking and transporting the electrolyte from the lower electrolyte supply container into the gas flow passage is connected to the gas exhaust pipe connected to the gas flow passage. A gas exhaust three-way valve is provided for connecting the vacuum suction device to the gas exhaust pipe when the electrolyte matrix is replenished with the electrolyte.

【0016】そして、必要に応じて、ガス排気三方弁と
減圧吸引器との間に電解質の平均粒径よりも小さい平均
孔径を有する多孔質体フィルターを設け、また、ガス排
気三方弁と多孔質体フィルターとの間に電解質補捉用の
電解質溜を設けている。
If necessary, a porous material filter having an average pore size smaller than the average particle diameter of the electrolyte is provided between the gas exhaust three-way valve and the vacuum suction device, and the gas exhaust three-way valve and the porous filter are provided. An electrolyte reservoir for capturing electrolyte is provided between the body filter and the body filter.

【0017】一方、本発明では、電解質供給容器又は下
部電解質供給容器内の電解質としては、共晶炭酸塩を用
い、又は、有機溶剤と有機結決着材と共晶炭酸塩からな
る混合スラリーを用いている。
On the other hand, in the present invention, eutectic carbonate is used as the electrolyte in the electrolyte supply container or the lower electrolyte supply container, or a mixed slurry of an organic solvent, an organic binder and a eutectic carbonate is used. ing.

【0018】一方、本発明の溶融炭酸塩型燃料電池の電
解質補給方法は、溶融炭酸塩燃料電池を無負荷状態に
し、アノード電極には燃料ガスを、カソード電極には酸
化剤ガスを導くガス流路に繋がるガス供給配管から供給
していた燃料ガス及び酸化剤ガスを不活性ガスに切り替
えてガス流路に供給し、補給用の電解質を貯蔵した電解
質供給容器をガス供給配管に連通させ、ガス流路を減圧
させるための減圧吸引器をガス流路に繋がるガス排気配
管に連通させ、減圧吸引器によりガス流路を減圧させて
電解質供給容器からの補給用の電解質をガス流路に流入
させ、電解質の充填補給するようにしている。
On the other hand, the electrolyte replenishing method for the molten carbonate fuel cell of the present invention is a gas flow in which the molten carbonate fuel cell is unloaded and the fuel gas is introduced to the anode electrode and the oxidant gas is introduced to the cathode electrode. The fuel gas and oxidant gas supplied from the gas supply pipe connected to the passage are switched to the inert gas and supplied to the gas flow path, and the electrolyte supply container storing the electrolyte for replenishment is connected to the gas supply pipe, A decompression suction device for decompressing the flow path is connected to the gas exhaust pipe connected to the gas flow path, and the gas flow path is decompressed by the decompression suction device so that the electrolyte for replenishment from the electrolyte supply container flows into the gas flow path. , Filling the electrolyte and replenishing it.

【0019】そして、溶融炭酸塩型燃料電池内の電解質
の補給が過剰であるときは、電解質の充填補給後、溶融
炭酸塩型燃料電池を発電状態とし、アノード電極には水
素を主成分とする燃料ガスを供給し、カソード電極には
空気あるいは酸素のいずれかを供給し、発電を行いなが
ら溶融炭酸塩型燃料電池内の過剰な電解質量の調整をす
るようにしている。
When the electrolyte in the molten carbonate fuel cell is excessively replenished, the molten carbonate fuel cell is brought into a power generating state after the electrolyte is replenished and replenished, and the anode electrode contains hydrogen as a main component. Fuel gas is supplied, and either air or oxygen is supplied to the cathode electrode to adjust the excessive electrolytic mass in the molten carbonate fuel cell while generating power.

【0020】[0020]

【作用】電解マトリックスに電解質を補給する際には、
電解質供給容器をガス供給三方弁にてガス流路に繋がる
ガス供給配管に連通させ、一方、減圧吸引器をガス排気
三方弁にてガス流路に繋がるガス排気配管に連通させ、
減圧吸引器にてガス流路を減圧して、これにより電解質
供給容器からの電解質を、アノード電極には燃料ガスを
カソード電極には酸化剤ガスを導くガス流路に流入させ
る。
[Operation] When replenishing the electrolyte to the electrolytic matrix,
The electrolyte supply container is connected to the gas supply pipe connected to the gas flow passage by the gas supply three-way valve, while the decompression suction device is connected to the gas exhaust pipe connected to the gas flow passage by the gas exhaust three-way valve,
The gas passage is decompressed by the decompression suction device, whereby the electrolyte from the electrolyte supply container is caused to flow into the gas passage for introducing the fuel gas to the anode electrode and the oxidant gas to the cathode electrode.

【0021】通常、電解質は単電池のガス流路に導かれ
たときに溶融状態となるが、電解質供給容器とガス供給
三方弁及びガス供給配管を加熱するためのヒーターを設
けている場合には、そこで電解質は溶融状態となる。
Normally, the electrolyte is in a molten state when it is introduced into the gas flow path of the unit cell. However, when the electrolyte supply container, the gas supply three-way valve and the heater for heating the gas supply pipe are provided, , Where the electrolyte is in a molten state.

【0022】また、電解質を貯蔵する電解質供給容器を
上部電解質供給容器と下部電解質供給容器とに分割し
て、上部電解質供給容器には電解質マトリックスに補給
するための電解質を貯蔵し、下部電解質供給容器には電
解質マトリックスに電解質を補給する際に上部電解質供
給容器から供給された電解質を貯蔵するように構成され
ている場合には、ヒーターにより下部電解質供給容器に
て電解質は溶融状態となる。この溶融状態となった電解
質は、減圧吸引器にてガス流路を減圧することにより、
下部電解質供給容器からの電解質を、アノード電極には
燃料ガスをカソード電極には酸化剤ガスを導くガス流路
に流入させる。そして、多孔質体フィルターや電解質溜
にて電解質が減圧吸引器に流入するのを防止している。
Further, the electrolyte supply container for storing the electrolyte is divided into an upper electrolyte supply container and a lower electrolyte supply container, and the upper electrolyte supply container stores the electrolyte for replenishing the electrolyte matrix, and the lower electrolyte supply container. When the electrolyte is configured to store the electrolyte supplied from the upper electrolyte supply container when the electrolyte is replenished to the electrolyte matrix, the electrolyte is melted in the lower electrolyte supply container by the heater. This molten electrolyte is decompressed in the gas flow path with a vacuum suction device,
The electrolyte from the lower electrolyte supply container is caused to flow into a gas flow path that guides fuel gas to the anode electrode and oxidant gas to the cathode electrode. Then, the porous body filter and the electrolyte reservoir prevent the electrolyte from flowing into the vacuum suction device.

【0023】一方、電解質を補給する際には、溶融炭酸
塩燃料電池を無負荷状態にし、燃料ガス及び酸化剤ガス
を不活性ガスに切り替えてガス流路に供給し、補給用の
電解質を貯蔵した電解質供給容器をガス供給配管に連通
させ、ガス流路を減圧させるための減圧吸引器をガス流
路に繋がるガス排気配管に連通させ、減圧吸引器により
ガス流路を減圧させて電解質供給容器からの補給用の電
解質をガス流路に流入させ、電解質の充填補給するよう
にし、溶融炭酸塩型燃料電池内の電解質の補給が過剰で
あるときは、電解質の充填補給後、溶融炭酸塩型燃料電
池を発電状態とし、アノード電極には水素を主成分とす
る燃料ガスを供給し、カソード電極には空気あるいは酸
素のいずれかを供給し、発電を行いながら溶融炭酸塩型
燃料電池内の過剰な電解質量の調整をする。
On the other hand, when replenishing the electrolyte, the molten carbonate fuel cell is put into an unloaded state, the fuel gas and the oxidant gas are switched to the inert gas and supplied to the gas flow path, and the replenishing electrolyte is stored. The electrolyte supply container is connected to the gas supply pipe, the decompression suction device for decompressing the gas flow passage is connected to the gas exhaust pipe connected to the gas flow passage, and the gas flow passage is decompressed by the decompression suction device so that the electrolyte supply container The electrolyte for replenishment from the fuel cell is made to flow into the gas flow path to replenish and replenish the electrolyte, and when the replenishment of the electrolyte in the molten carbonate type fuel cell is excessive, after replenishing and replenishing the electrolyte, the molten carbonate type When the fuel cell is in a power generating state, the anode electrode is supplied with a fuel gas containing hydrogen as a main component, and the cathode electrode is supplied with either air or oxygen to generate excess power in the molten carbonate fuel cell while generating power. To adjust the amount of electrolyte.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は、
本発明の第1の実施例を示す構成図である。電解質マト
リックス2をアノード電極3及びカソード電極3で挟ん
で単電池を形成し、隣り合う単電池同士を電気的に接続
するセパレータには、単電池のアノード電極3に燃料ガ
スを導く燃料ガス流路14aと、カソード電極4に酸化
剤ガスを導く酸化剤ガス流路14bとが形成されてい
る。図1では、単電池およびセパレータ各1個分を重ね
た単セル16が1個の場合を示しているが、実際には、
単セル16を積層して電池ハウジング15を構成する。
電池ハウジング15は電池収納容器17に収納されてい
る。ここで、アノード電極はニッケル合金からなり、カ
ソード電極4はニッケルからなる。また、電解質マトリ
ックス2はリチウムアルミネート保持材からなる。
Embodiments of the present invention will be described below. Figure 1
It is a block diagram which shows the 1st Example of this invention. A fuel gas flow path for guiding a fuel gas to the anode electrode 3 of the unit cell is provided in the separator that forms the unit cell by sandwiching the electrolyte matrix 2 between the anode electrode 3 and the cathode electrode 3 and electrically connects adjacent unit cells to each other. 14a and an oxidant gas flow path 14b for guiding the oxidant gas to the cathode electrode 4 are formed. Although FIG. 1 shows the case where there is one unit cell 16 in which one unit cell and one separator are stacked, in practice,
The battery housing 15 is formed by stacking the single cells 16.
The battery housing 15 is housed in a battery housing container 17. Here, the anode electrode is made of a nickel alloy and the cathode electrode 4 is made of nickel. The electrolyte matrix 2 is made of a lithium aluminate holding material.

【0025】次に、燃料ガス流路14a繋がる燃料ガス
供給配管18a及び酸化剤ガス流路14bに繋がる酸化
剤ガス供給配管18bには、燃料ガス供給三方弁19a
及び酸化剤ガス供給三方弁19bを介して電解質供給容
器20が接続されている。これらのガス供給三方弁19
は、電解質マトリックス2に電解質21を補給する際に
電解質供給容器20をそれぞれのガス供給配管18に連
通させるものである。また、電解質供給容器20の上部
は燃料ガス供給配管18aの燃料ガス供給三方弁19a
の上流側に配管接続され、途中にバルブ25が設けられ
ている。このバルブ25は、電解質マトリックス2に電
解質21を補給する際に開かれ、燃料ガス供給配管18
aからの不活性ガスによって電解質21を燃料ガス供給
三方弁19aを介して燃料ガス流路14aに押し出すた
めのものである。
Next, the fuel gas supply pipe 18a connected to the fuel gas flow passage 14a and the oxidant gas supply pipe 18b connected to the oxidant gas flow passage 14b are connected to the fuel gas supply three-way valve 19a.
Further, the electrolyte supply container 20 is connected via the oxidant gas supply three-way valve 19b. These gas supply three-way valve 19
Is for connecting the electrolyte supply container 20 to each gas supply pipe 18 when the electrolyte matrix 2 is replenished with the electrolyte 21. Further, the upper portion of the electrolyte supply container 20 has a fuel gas supply three-way valve 19a in the fuel gas supply pipe 18a.
Is connected to the upstream side by a pipe, and a valve 25 is provided on the way. This valve 25 is opened when the electrolyte matrix 2 is replenished with the electrolyte 21, and the fuel gas supply pipe 18 is provided.
It is for pushing out the electrolyte 21 to the fuel gas flow path 14a via the fuel gas supply three-way valve 19a by the inert gas from a.

【0026】電解質供給容器20には電解マトリックス
2に補給するための電解質21が貯蔵されている。電解
質21は、炭酸リチウムと炭酸カリウムの共晶炭酸塩
(共晶温度490℃)であり、平均粒径1、0μmの球
状の共晶炭酸塩微粉体が充填されている。また、図1に
は示されていないが、電解質21が吸湿するのを防止す
るために乾燥剤を電解質供給容器20の中に収納し、さ
らに電解質供給容器20の周囲を結露防止用のヒーター
で覆い施工している。
The electrolyte supply container 20 stores an electrolyte 21 for replenishing the electrolytic matrix 2. The electrolyte 21 is a eutectic carbonate of lithium carbonate and potassium carbonate (eutectic temperature 490 ° C.), and is filled with spherical eutectic carbonate fine powder having an average particle size of 1.0 μm. Although not shown in FIG. 1, a desiccant is stored in the electrolyte supply container 20 to prevent the electrolyte 21 from absorbing moisture, and a heater for preventing dew condensation is provided around the electrolyte supply container 20. It is covered.

【0027】一方、燃料ガス流路14aに繋がるガス排
気配管22a及び酸化剤ガス流路14bに繋がる酸化剤
ガス排気配管22bには、電解質供給容器20からの電
解質21を燃料ガス流路14a及び酸化剤ガス流路14
b内に吸引搬送するための減圧吸引器24が燃料ガス排
気三方弁23a及び酸化剤ガス排気三方弁23bを介し
て設けられている。これらのガス排気三方弁23は、電
解質マトリックス2に電解質21を補給する際に、減圧
吸引器24をそれぞれのガス排気配管22に連通させる
ためのものである。
On the other hand, in the gas exhaust pipe 22a connected to the fuel gas flow passage 14a and the oxidant gas exhaust pipe 22b connected to the oxidant gas flow passage 14b, the electrolyte 21 from the electrolyte supply container 20 and the fuel gas flow passage 14a are oxidized. Agent gas flow path 14
A decompression suction device 24 for sucking and transporting into b is provided via a fuel gas exhaust three-way valve 23a and an oxidant gas exhaust three-way valve 23b. These gas exhaust three-way valves 23 are for connecting the vacuum suction device 24 to the respective gas exhaust pipes 22 when the electrolyte matrix 2 is replenished with the electrolyte 21.

【0028】次に、発明者らが行った実験について説明
する。まず、実験1については、図1に示した燃料電池
の構成で、燃料電池における溶融炭酸塩の逸失を行い、
その後に、電解質供給容器20から電解質21を補給し
たときの条件および手順について説明する。
Next, the experiment conducted by the inventors will be described. First, for Experiment 1, with the configuration of the fuel cell shown in FIG. 1, the molten carbonate was lost in the fuel cell,
After that, the conditions and procedures for replenishing the electrolyte 21 from the electrolyte supply container 20 will be described.

【0029】電解質マトリックス2の電解質の逸失は、
以下のようにして行った。まず、単セル16に不活性ガ
スを供給しながら、単セル16を発電運転温度である6
50℃まで昇温し、その後、燃料ガス流路14aには水
素80%と炭酸ガス20%からなる燃料ガスを、酸化剤
ガス流路14bには空気70%と炭酸ガス30%からな
る酸化剤ガスを所定量供給した。
The loss of electrolyte in the electrolyte matrix 2 is
The procedure was as follows. First, while supplying the inert gas to the unit cell 16, the unit cell 16 is at the power generation operating temperature of 6
The temperature is raised to 50 ° C., and then the fuel gas flow path 14a is filled with a fuel gas consisting of 80% hydrogen and 20% carbon dioxide gas, and the oxidant gas flow path 14b is filled with an oxidizer containing 70% air and 30% carbon dioxide gas. A predetermined amount of gas was supplied.

【0030】そして、燃料電池より負荷出力を取らない
まま開路の状態で電池電圧が安定するのを待った後、電
池を外部の負荷に接続し発電を継続した。発電中の電池
電圧は時間とともに次第に低下する傾向を示した。約2
000時間後、電池電圧が所定の電圧を割ったので、電
解質が逸失したものと判断し発電を中断した。
After waiting for the cell voltage to stabilize in the open circuit state without taking load output from the fuel cell, the cell was connected to an external load to continue power generation. The battery voltage during power generation tended to gradually decrease with time. About 2
After 000 hours, the battery voltage fell below the predetermined voltage, so it was judged that the electrolyte had been lost, and power generation was interrupted.

【0031】次に、溶融炭酸塩ミストの補給は、以下の
ように行った。燃料電池を開路状態、すなわち無負荷の
状態にし、燃料ガス及び酸化剤ガスを不活性ガスに切り
替えて、単セル16及びガス供給配管18及びガス排気
配管22内を不活性ガスで置換した後、ガス供給三方弁
19を操作して電解質供給容器20と単セル16内のガ
ス流路14とを連通させた。一方、ガス排気三方弁23
を操作してガス流路14と減圧吸引器24とを連通させ
た。そして、減圧吸引器24を作動させた後、バルブ2
5を開いてこのバルブ25を流れる不活性ガスととも
に、電解質21を電解質供給容器20から吸引した。こ
の場合の電解質21の形態としては、粉末または固形上
の共晶炭酸塩を使用した。
Next, replenishment of the molten carbonate mist was carried out as follows. After the fuel cell is in the open circuit state, that is, in the no-load state, the fuel gas and the oxidant gas are switched to the inert gas, and the inside of the single cell 16, the gas supply pipe 18, and the gas exhaust pipe 22 are replaced with the inert gas, The gas supply three-way valve 19 was operated to connect the electrolyte supply container 20 and the gas flow passage 14 in the single cell 16. On the other hand, the gas exhaust three-way valve 23
Was operated to connect the gas passage 14 and the vacuum suction device 24 to each other. Then, after operating the vacuum suction device 24, the valve 2
5, the electrolyte 21 was sucked from the electrolyte supply container 20 together with the inert gas flowing through the valve 25. As a form of the electrolyte 21 in this case, eutectic carbonate on powder or solid was used.

【0032】単セル16内の温度は発電時の650℃の
ままになっており、不活性ガスとともにガス流路14を
通過する電解質21は単セル16内で加熱され溶融す
る。溶融した電解質21は、ガス流路14に付着して補
捉され単電池に含浸される。単セルは電解質21に溶融
潜熱を奪われて冷却されるが、単セル16の温度が所定
の温度まで下がったところで電解質21の吸引を止め
る。この方法で単電池に炭酸塩を補給した。
The temperature inside the unit cell 16 remains at 650 ° C. during power generation, and the electrolyte 21 passing through the gas flow path 14 together with the inert gas is heated and melted inside the unit cell 16. The melted electrolyte 21 adheres to the gas flow path 14 and is captured and impregnated into the unit cell. The single cell is cooled by the latent heat of fusion taken by the electrolyte 21, but the suction of the electrolyte 21 is stopped when the temperature of the single cell 16 drops to a predetermined temperature. Carbon dioxide was replenished to the unit cell by this method.

【0033】この後、ガス供給三方弁19及びガス排気
三方弁23を切り替えて、燃料ガス及び酸化剤ガスを単
セル16に供給する。そして、電池電圧が安定するのを
待って、電池電圧が回復したならば電解質21が十分に
補給されたものと判断し、電解質21の補給を終了し
た。電池電圧が十分に回復しなかった場合には、単セル
16の温度が所定の温度になるのを待って、上述の電解
質21の補給操作を繰り返した。これにより、電池性能
は初期の電池性能の98%まで回復させることができ
た。
After that, the gas supply three-way valve 19 and the gas exhaust three-way valve 23 are switched to supply the fuel gas and the oxidant gas to the single cell 16. Then, after waiting for the battery voltage to stabilize, if the battery voltage recovered, it was determined that the electrolyte 21 was sufficiently replenished, and the replenishment of the electrolyte 21 was completed. When the battery voltage was not sufficiently recovered, the operation of replenishing the electrolyte 21 was repeated after waiting for the temperature of the unit cell 16 to reach a predetermined temperature. As a result, the battery performance could be restored to 98% of the initial battery performance.

【0034】次に、実験2について説明する。実験2は
図1の構成の燃料電池に対し、電解質供給容器20から
ガス供給三方弁19を介して単セル16までのガス供給
配管18にヒーターを取り付けた構成のもので実施し
た。つまり、電解質供給容器20から単セル16までの
ガス供給配管18をヒーターで電解質21の融点以上の
温度まで加熱し、電解質供給容器20内の電解質21を
溶融させ、単セル16に溶融した電解質21を供給する
ようにした。したがって、単セルには溶融状態の共晶炭
酸塩が供給されることになる。
Next, Experiment 2 will be described. Experiment 2 was carried out on the fuel cell having the structure shown in FIG. 1 in which a heater was attached to the gas supply pipe 18 from the electrolyte supply container 20 to the single cell 16 via the gas supply three-way valve 19. That is, the gas supply pipe 18 from the electrolyte supply container 20 to the single cell 16 is heated by a heater to a temperature equal to or higher than the melting point of the electrolyte 21, the electrolyte 21 in the electrolyte supply container 20 is melted, and the electrolyte 21 melted in the single cell 16 is melted. To supply. Therefore, the eutectic carbonate in a molten state is supplied to the single cell.

【0035】実験1と同様に発電を開始し、電圧が低下
したところで、電解質が逸失したものと判断して、発電
を中断した。単セル16内のガス流路14やガス供給配
管18及びガス排気配管22内を不活性ガスに置換した
後、ガス排気三方弁23を切り替え、ガス流路14と減
圧吸引器24とを連通させて、ガス流路14を減圧した
後、ガス供給三方弁19を切り替えた。電解質供給容器
20内の電解質21は溶融したまま、単セル16内に流
れ出して、予め電解質供給容器20に仕込んだ所定量の
電解質21が単電池に供給され含浸された。この方法で
単電池に電解質を補給した。
Power generation was started in the same manner as in Experiment 1, and when the voltage dropped, it was judged that the electrolyte had been lost, and power generation was interrupted. After substituting the gas flow passage 14 in the single cell 16, the gas supply pipe 18, and the gas exhaust pipe 22 with an inert gas, the gas exhaust three-way valve 23 is switched to connect the gas flow passage 14 and the vacuum suction device 24 to each other. After depressurizing the gas flow path 14, the gas supply three-way valve 19 was switched. The electrolyte 21 in the electrolyte supply container 20 was melted, flowed out into the single cell 16, and a predetermined amount of the electrolyte 21 previously charged in the electrolyte supply container 20 was supplied to and impregnated in the unit cell. The electrolyte was replenished to the unit cell by this method.

【0036】その後は、実験1と同様に、再度、燃料ガ
スと酸化剤ガスとを単セル16に供給し、所定の電池電
圧が得られたならば、電解質21の補給を終了した。十
分な電池電圧が得られなかった場合には、上述の電解質
21の補給操作を繰り返し行った。この方法によって
も、電池性能は初期の電池性能の98%まで回復させる
ことができた。
Thereafter, as in Experiment 1, the fuel gas and the oxidant gas were again supplied to the single cell 16, and when the predetermined cell voltage was obtained, the replenishment of the electrolyte 21 was terminated. When a sufficient battery voltage could not be obtained, the above-mentioned electrolyte 21 replenishing operation was repeated. Also by this method, the battery performance could be restored to 98% of the initial battery performance.

【0037】図2に、本発明の第2の実施例の構成図を
示す。この第2の実施例は、電解質21を貯蔵する電解
質供給容器20を上部電解質供給容器26と下部電解質
供給容器27とに分割し、上部電解質供給容器26には
電解質マトリックス2に補給するための電解質21を貯
蔵し、下部電解質供給容器27には電解質マトリックス
2に電解質21を補給する際に上部電解質供給容器26
から供給された電解質21を貯蔵するように構成し、下
部電解質供給容器27及びガス供給配管18を加熱する
ためのヒーター29を設けたものである。その他の構成
は図1の示したものと同様である。
FIG. 2 shows a block diagram of the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the electrolyte supply container 20 for storing the electrolyte 21 is divided into an upper electrolyte supply container 26 and a lower electrolyte supply container 27, and the upper electrolyte supply container 26 has an electrolyte for replenishing the electrolyte matrix 2. 21 is stored in the lower electrolyte supply container 27 and the upper electrolyte supply container 26 is used when the electrolyte matrix 2 is replenished with the electrolyte 21.
It is configured to store the electrolyte 21 supplied from the above, and is provided with a heater 29 for heating the lower electrolyte supply container 27 and the gas supply pipe 18. Other configurations are the same as those shown in FIG.

【0038】すなわち、図1に示した第1の実施例で
は、電解質21の供給はガス供給三方弁19の切り替え
によって行うようしていたが、この第2の実施例では、
ガス供給三方弁19に代えて、上部電解質供給容器26
と下部電解質供給容器27との間をバルブ28で接続
し、このバルブ28を開いて補給に必要な量の電解質2
1を下部電解質供給容器27に供給し、それをヒーター
29で加熱して溶融状態にし単セル16のガス流路14
に供給するようにしている。
That is, in the first embodiment shown in FIG. 1, the electrolyte 21 was supplied by switching the gas supply three-way valve 19, but in the second embodiment,
Instead of the gas supply three-way valve 19, an upper electrolyte supply container 26
The valve 28 is connected between the lower electrolyte supply container 27 and the lower electrolyte supply container 27, and the valve 28 is opened to supply the electrolyte 2 in an amount necessary for replenishment.
1 is supplied to the lower electrolyte supply container 27, which is heated by the heater 29 to be in a molten state, and the gas passage 14 of the single cell 16 is supplied.
I am trying to supply it to.

【0039】電解質21を補給するときは、電解質21
は上部電解質供給容器26に仕込んでおき、加熱用のヒ
ーター29により下部電解質容器27から単セル16に
至るまでの配管を電解質21の融点以上に加熱する。そ
して、上述の実験2と同様に、発電を中断し、ガスを不
活性ガスに置換した後、ガス排出三方弁23を操作して
ガス流路14と減圧吸引器24とを連通させ、減圧吸引
器24を作動させて、下部電解質供給容器27及び単セ
ル16内のガスを吸引した後、バルブ25、28を開
き、不活性ガスとともに電解質21を上部電解質供給容
器26より下部電解質供給容器27に送り込む。電解質
21は下部電解質容器27内で溶融し、溶融状態のまま
単セル16内に送られ単電池に含浸する。この方法で単
電池に炭酸塩を補給した。電池性能が十分に回復しなか
った場合の繰り返しは上述した実験2の場合と同様であ
る。
When replenishing the electrolyte 21, the electrolyte 21
Is charged in the upper electrolyte supply container 26, and the pipe from the lower electrolyte container 27 to the single cell 16 is heated to a temperature not lower than the melting point of the electrolyte 21 by the heater 29 for heating. Then, as in Experiment 2 described above, after stopping the power generation and replacing the gas with an inert gas, the gas discharge three-way valve 23 is operated to connect the gas flow path 14 and the decompression suction device 24 to decompression suction. After the gas inside the lower electrolyte supply container 27 and the unit cell 16 is suctioned by operating the container 24, the valves 25 and 28 are opened to move the electrolyte 21 together with the inert gas from the upper electrolyte supply container 26 to the lower electrolyte supply container 27. Send in. The electrolyte 21 is melted in the lower electrolyte container 27, is sent to the single cell 16 in a molten state, and impregnates the single battery. Carbon dioxide was replenished to the unit cell by this method. The repetition when the battery performance is not sufficiently recovered is the same as in the case of Experiment 2 described above.

【0040】この第2の実施例では、下部電解質供給容
器27から単セル16に至るまでのガス供給配管18に
バルブを設ける必要がないので、電解質21の溶融温度
以上の状態でのバルブの操作を必要としない。したがっ
て、高温におけるバルブの焼き付きや電解質21による
バルブの腐食などを回避することができるので、電解質
補給の信頼性が向上する。
In the second embodiment, since it is not necessary to provide a valve in the gas supply pipe 18 from the lower electrolyte supply container 27 to the single cell 16, operation of the valve at a temperature above the melting temperature of the electrolyte 21. Does not need Therefore, it is possible to avoid seizure of the valve at high temperature and corrosion of the valve due to the electrolyte 21, so that the reliability of the electrolyte replenishment is improved.

【0041】次に、実験3について説明する。実験3は
図1の構成の燃料電池に対し、電解質供給容器20に
は、次の方法で調合した電解質21のスラリーを充填し
て実施した。すなわち、共晶炭酸塩粉末にメチルエチル
ケトンとポリビニルブチラールを加え、ボールミルによ
って24時間攪拌混合させて、電解質21のスラリーを
調合した。実験1と同様に発電を開始し、電池電圧が低
下したところで、電解質21が逸失したものと判断し
て、発電を中断した。
Next, Experiment 3 will be described. Experiment 3 was carried out by filling the electrolyte supply container 20 with a slurry of the electrolyte 21 prepared by the following method for the fuel cell having the configuration shown in FIG. That is, methyl ethyl ketone and polyvinyl butyral were added to the eutectic carbonate powder, and the mixture was stirred and mixed by a ball mill for 24 hours to prepare a slurry of the electrolyte 21. Power generation was started in the same manner as in Experiment 1, and when the battery voltage dropped, it was determined that the electrolyte 21 had been lost, and power generation was interrupted.

【0042】ガス排気三方弁23を切り替え、ガス流路
14と減圧吸引器24とを連通させて、ガス流路14を
減圧した後、ガス供給三方弁19を切り替えた。電解質
供給容器20内のスラリーは、単セル16内に流れ出し
て、そこで、単セル16の温度まで加熱され、電解質2
1が溶融するとともにメチルエチルケトンとポリビニル
ブチラールとは揮発し不活性ガスとともに減圧吸引器2
4によって単セル16内から排出される。この方法で単
電池に炭酸塩を補給した。
The gas exhaust three-way valve 23 was switched to connect the gas flow passage 14 and the decompression suction device 24 to reduce the pressure of the gas flow passage 14, and then the gas supply three-way valve 19 was switched. The slurry in the electrolyte supply container 20 flows out into the single cell 16, where it is heated to the temperature of the single cell 16, and the electrolyte 2
As 1 melts, methyl ethyl ketone and polyvinyl butyral volatilize, and a vacuum suction device together with an inert gas 2
4 is discharged from the inside of the unit cell 16. Carbon dioxide was replenished to the unit cell by this method.

【0043】その後は、実験1と同様に、再度、燃料ガ
スと酸化剤ガスとを単セル16に供給し、所定の電池電
圧が得られたら、電解質21の補給を終了した。十分な
電圧が得られなかったら、上述の電解質の補給操作を繰
り返した。この方法によっても、電池性能は初期の電池
性能の97%まで回復させることができた。
Thereafter, as in Experiment 1, the fuel gas and the oxidant gas were again supplied to the single cell 16, and when the predetermined cell voltage was obtained, the replenishment of the electrolyte 21 was terminated. If a sufficient voltage could not be obtained, the above electrolyte replenishing operation was repeated. Even by this method, the battery performance could be restored to 97% of the initial battery performance.

【0044】以上の実験1、実験2、実験3について、
単電池の単位面積当たりの電流を、0.15A/cm2
として発電したときの電池電圧の変化を下記に示す。 実験1:初期電圧 0.826V,補給全電圧 0.805V,補給
後電圧 0.825V 実験2:初期電圧 0.815V,補給全電圧 0.788V,補給
後電圧 0.806V 実験3:初期電圧 0.831V,補給全電圧 0.802V,補給
後電圧 0.815V
Regarding the above Experiment 1, Experiment 2 and Experiment 3,
The current per unit area of a single cell is 0.15 A / cm 2
The change in battery voltage when power is generated is shown below. Experiment 1: Initial voltage 0.826V, total replenishment voltage 0.805V, voltage after replenishment 0.825V Experiment 2: Initial voltage 0.815V, total replenishment voltage 0.788V, voltage after replenishment 0.806V Experiment 3: Initial voltage 0.831V, total replenishment voltage 0.802 V, voltage after replenishment 0.815V

【0045】この実験結果から明らかなように、いずれ
も電池電圧が低下後、電解質21を補給したことにより
電池電圧は初期の電圧に近い値に復帰している。いずれ
も電解質21を補給するのに5分程度の時間を要した
が、従来の方法に比べて大幅に補給時間を短縮できた。
As is clear from the results of this experiment, after the battery voltage has dropped, the battery voltage has returned to a value close to the initial voltage by replenishing the electrolyte 21. In each case, it took about 5 minutes to replenish the electrolyte 21, but the replenishment time could be greatly shortened as compared with the conventional method.

【0046】上記の第1の実施例や第2の実施例では、
電解質供給容器20と減圧吸引器24は電池収納容器1
7の外部に設けたが、電池収納容器17の内部に設けて
も良い。また、電解質21である炭酸塩の補給経路はア
ノード側とカソード側の両方に設けたが、いずれか一方
であっても良い。さらに、吸引充填する共晶炭酸塩電解
質として、1、0μmの平均粒径の粉体を用いたが、
0、1〜10μmの平均粒径から選択された電解質粉体
を使用しても良い。
In the first and second embodiments described above,
The electrolyte supply container 20 and the vacuum suction device 24 are the battery container 1
Although it is provided outside the battery container 7, it may be provided inside the battery container 17. Further, although the replenishment route of the carbonate as the electrolyte 21 is provided on both the anode side and the cathode side, either one may be provided. Further, as the eutectic carbonate electrolyte to be suction-filled, powder having an average particle size of 1.0 μm was used.
You may use the electrolyte powder selected from the average particle diameter of 0, 1-10 micrometers.

【0047】また、電解質をスラリーとして用いる場
合、有機溶媒として実施例ではメチルエチルケトンを使
用したが、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブ
チルアルコール、メチルアルコール、メチルイソブチル
ケトン、エチレングリコール、グリセリン等から選ばれ
た一種または二種以上の混合有機溶剤も適用できる。一
方、電解質スラリーの結着剤としてポリビニルブチラー
ルを用いたが、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、
カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアセタール等
から選ばれた一種または二種以上の混合結着剤も適用で
きる。
When the electrolyte is used as a slurry, methyl ethyl ketone is used as the organic solvent in the examples, but one selected from ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, methyl alcohol, methyl isobutyl ketone, ethylene glycol, glycerin and the like. Alternatively, a mixed organic solvent of two or more kinds can be applied. On the other hand, polyvinyl butyral was used as the binder of the electrolyte slurry, but polyvinyl alcohol, polyethylene,
A mixed binder of one kind or two kinds or more selected from carboxymethyl cellulose, polyvinyl acetal and the like can also be applied.

【0048】図3は、本発明の第3の実施例を示す構成
図である。この第3の実施例は、図1の第1の実施例に
対し、ガス排気三方弁22と減圧吸引器24との間に、
電解質21の平均粒径よりも小さい平均孔径を有する多
孔質体フィルター30を設けたものである。これによ
り、減圧吸引器24に電解質21である炭酸塩が吸入さ
れるのを防ぐようにしている。これは、吸引された電解
質21が減圧吸引器24に吸入されると、減圧吸引器2
4の内部が電解質21で汚染され故障の原因になるばか
りでなく、腐食性の強い炭酸塩によって減圧吸引器24
の材料を腐食させる恐れがあるから、それを防止するた
めである。
FIG. 3 is a block diagram showing the third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the first embodiment in FIG. 1 in that it is provided between the gas exhaust three-way valve 22 and the decompression suction device 24.
The porous body filter 30 having an average pore diameter smaller than the average particle diameter of the electrolyte 21 is provided. This prevents the carbonate, which is the electrolyte 21, from being sucked into the vacuum suction device 24. This is because when the sucked electrolyte 21 is sucked into the vacuum suction device 24,
The inside of No. 4 is contaminated with the electrolyte 21 and causes not only a malfunction but also the vacuum suction device 24 due to the strongly corrosive carbonate.
This is to prevent it because it may corrode the material.

【0049】すなわち、燃料ガス排気配管22aと酸化
剤ガス排気配管22bから減圧吸引器24に接続する配
管の途中に多孔質フィルター30を設け、この多孔質フ
ィルター30は微細な孔径を有する焼結金属製で構成さ
れており、気体は通過するが電解質21の粉体あるいは
液滴は通過させない。時間経過と共にこの多孔質フィル
ター30には電解質21が滞積し目詰りを生じるが、そ
のときには新しいものと交換する。また、滞積した電解
質21は多孔質フィルター30の材料を腐食させるおそ
れがあるので、多孔質フィルター30の材質は、電解質
21に対する耐食性に優れるニッケル金属製のものを使
用している。
That is, a porous filter 30 is provided in the middle of the pipe connecting the fuel gas exhaust pipe 22a and the oxidant gas exhaust pipe 22b to the vacuum suction device 24. The porous filter 30 is made of sintered metal having a fine pore diameter. The gas is passed through but the powder or droplets of the electrolyte 21 are not passed through. The electrolyte 21 accumulates in the porous filter 30 with the passage of time and becomes clogged, but at that time, it is replaced with a new one. Further, since the accumulated electrolyte 21 may corrode the material of the porous filter 30, the material of the porous filter 30 is made of nickel metal having excellent corrosion resistance against the electrolyte 21.

【0050】この第3の実施例においては、電解質21
は多孔質フィルター30によって補捉され、減圧吸引器
24内に吸入されるのを防ぐことができるので、電解質
補給の信頼性を向上させることができる。
In this third embodiment, the electrolyte 21
Since it can be prevented from being captured by the porous filter 30 and being sucked into the vacuum suction device 24, the reliability of electrolyte replenishment can be improved.

【0051】図4は、本発明の第4の実施例を示す構成
図である。この第4の実施例は図3に示した第3の実施
例に対し、さらに、ガス排気三方弁23と多孔質体フィ
ルター30との間に、電解質21の補捉用の電解質溜3
1を設けたものである。これにより、減圧吸引器24に
電解質21である炭酸塩が吸入されるのを、より確実に
防ぐようにしている。
FIG. 4 is a block diagram showing the fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is different from the third embodiment shown in FIG. 3 in that an electrolyte reservoir 3 for capturing the electrolyte 21 is further provided between the gas exhaust three-way valve 23 and the porous body filter 30.
1 is provided. As a result, it is possible to more reliably prevent the carbonate, which is the electrolyte 21, from being sucked into the vacuum suction device 24.

【0052】すなわち、燃料ガス排気配管22aと酸化
剤ガス排気配管22bから減圧吸引器24に至る配管の
途中において、多孔質フィルター30の手前に電解質溜
31を設けている。電池内部を通過したガスは電解質溜
31の側方より吸引され、電解質溜31の内部のじゃま
板32に衝突し、流動方向を変えて、さらに、じゃま板
33に衝突する。この2回の衝突でガス中に含まれた電
解質21の粉末あるいはミストを不活性ガスと分離させ
る。過剰の電解質21はこの電解質溜31に補捉され、
多孔質フィルター30に付着するのを防ぐことができ
る。したがって、電解質21である炭酸塩による多孔質
フィルター30の目詰まりを抑えることができ、減圧吸
引器24を長期に亘って安定に作動させることができ
る。
That is, an electrolyte reservoir 31 is provided in front of the porous filter 30 on the way from the fuel gas exhaust pipe 22a and the oxidant gas exhaust pipe 22b to the vacuum suction device 24. The gas passing through the inside of the battery is sucked from the side of the electrolyte reservoir 31, collides with the baffle plate 32 inside the electrolyte reservoir 31, changes the flow direction, and further collides with the baffle plate 33. The powder or mist of the electrolyte 21 contained in the gas is separated from the inert gas by the two collisions. Excess electrolyte 21 is trapped in this electrolyte reservoir 31,
Adhesion to the porous filter 30 can be prevented. Therefore, it is possible to suppress the clogging of the porous filter 30 due to the carbonate as the electrolyte 21, and it is possible to stably operate the decompression suction device 24 for a long period of time.

【0053】次に、過剰に補給された電解質21を処理
について説明する。上述した実施例によって燃料電池1
6内に電解質21を補給する場合には、電解質供給容器
20に所定量の電解質21を供給するが、その量は正確
に把握することは困難である。電池内での所要量は性能
から推算されるだけであり、また、電解質供給容器20
より燃料電池に至る経路において付着する電解質21の
量や電池内に留まらずに通過したり、排出される電解質
21の量は特定できない。したがって、電解質21は概
算の量を供給することになるが、場合によっては、過剰
に燃料電池に補給されことがある。電解質が過剰の状態
では、望ましい電池性能は得られない。
Next, the treatment of the excessively replenished electrolyte 21 will be described. Fuel cell 1 according to the embodiment described above
When the electrolyte 21 is replenished in the inside of 6, the predetermined amount of the electrolyte 21 is supplied to the electrolyte supply container 20, but it is difficult to accurately grasp the amount. The required amount in the battery is only estimated from the performance, and the electrolyte supply container 20
It is not possible to specify the amount of the electrolyte 21 that adheres in the path leading to the fuel cell or the amount of the electrolyte 21 that passes through or is discharged without remaining in the cell. Therefore, the electrolyte 21 supplies an approximate amount, but in some cases, the electrolyte 21 may be excessively supplied to the fuel cell. With excessive electrolyte, the desired battery performance is not obtained.

【0054】そこで、そのような場合には、次の方法で
過剰の電解質を除去する。すなわち、酸化剤ガスに炭酸
ガスを含ませずに発電運転をする。ここで、通常の発電
運転では、酸化剤ガス中の同量ずつの酸素と炭酸ガスと
が、カソード電極上で炭酸イオンに変化し、電解質マト
リックス中を移動してアノード電極上で燃料ガス中の水
素と反応する。酸化剤ガスに炭酸ガスを含ませずに発電
すると、炭酸塩の炭酸イオンが水素と反応するので、炭
酸塩が消費される。
Therefore, in such a case, the excess electrolyte is removed by the following method. That is, power generation operation is performed without including carbon dioxide in the oxidant gas. Here, in normal power generation operation, the same amount of oxygen and carbon dioxide gas in the oxidant gas are converted into carbonate ions on the cathode electrode, move in the electrolyte matrix and move in the fuel gas on the anode electrode. Reacts with hydrogen. When power is generated without including carbon dioxide in the oxidant gas, the carbonate ions of the carbonate react with hydrogen, and the carbonate is consumed.

【0055】つまり、補給した電解質の量が必要量以上
であった場合には、電池を発電状態にした後、アノード
電極には水素を主成分とする燃料ガスを、カソード電極
には空気または酸素を供給して、負荷をとりながら一定
時間保持する。この操作により、過剰の電解質は次の電
池反応によりアノード電極側で消費させることができ
る。 アノード側:H2+CO3 2-→H2O+CO2+2e- カソード側:O2+4e-→2O2- これにより、過剰の電解質21を消費し、適切な量の電
解質21の補給が可能となり、電解質補給の信頼性が向
上する。
That is, when the amount of the replenished electrolyte is more than the required amount, the fuel gas containing hydrogen as a main component is supplied to the anode electrode and the air or oxygen is supplied to the cathode electrode after the battery is in a power generating state. Is supplied and the load is maintained for a certain period of time. By this operation, excess electrolyte can be consumed on the anode electrode side by the next cell reaction. Anode: H 2 + CO 3 2- → H 2 O + CO 2 + 2e - cathode: O 2 + 4e - → 2O 2- As a result, consume excess electrolyte 21, it is possible to supply an appropriate amount of the electrolyte 21, The reliability of electrolyte replenishment is improved.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば溶融
炭酸塩型燃料電池内の電解質量に不足が生じたとき、短
時間に電池内に均一に電解質を補給でき、さらに、電解
質が過剰に補給された場合に過剰な電解質を容易に除去
することができる。
As described above, according to the present invention, when the electrolyte mass in the molten carbonate fuel cell becomes insufficient, the electrolyte can be uniformly replenished in the cell in a short time. Excess electrolyte can be easily removed if over-supplemented.

【0057】すなわち、本発明においては、燃料電池内
へ電解質を補給するときには、減圧吸引器により電池内
を減圧して電解質供給容器から電解質を吸引して電池内
に充填するので、電解質を短時間で電池内に導くことが
できる。
That is, in the present invention, when the electrolyte is replenished into the fuel cell, the inside of the cell is decompressed by the vacuum suction device and the electrolyte is sucked from the electrolyte supply container to fill the inside of the cell. Can be introduced into the battery.

【0058】また、燃料電池から減圧吸引器に接続する
配管の途中に多孔質フィルターを設けることにより、過
剰に吸引した電解質は補捉され、減圧吸引器に電解質が
吸い込まれるのを防ぐことができる。さらに、多孔質フ
ィルターの手前に電解質溜を設けることにより、電解質
は多孔質フィルターに目詰まりするのを防ぐことができ
ると共に、過剰な電解質は再利用も可能である。
Further, by providing a porous filter in the middle of the pipe connecting the fuel cell to the vacuum suction device, it is possible to prevent the excessively sucked electrolyte from being sucked into the vacuum suction device. . Further, by providing the electrolyte reservoir in front of the porous filter, it is possible to prevent the electrolyte from clogging the porous filter, and the excess electrolyte can be reused.

【0059】また、電解質が電池に過剰に補給された場
合には、発電状態で炭酸イオンを消費することにより容
易に補給量が調整される。
When the electrolyte is excessively replenished in the battery, the replenishment amount can be easily adjusted by consuming carbonate ions in the power generation state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す構成図FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例を示す構成図FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例を示す構成図FIG. 3 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例を示す構成図FIG. 4 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】溶融炭酸塩型燃料電池の単電池及びセパレータ
を各1個分を重ねた単セルを示す分解斜視図
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a single cell of a molten carbonate fuel cell and a single cell in which one separator is stacked.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単電池 2 電解質マトリックス 3 アノード電極 4 カソード電極 5 セパレータ 6 インターコネクタ 7 アノードエッジ板 8 カソードエッジ板 9 アノード集電板 10 カソード集電板 11 燃料ガス 12 酸化剤ガス 13 マニホールドリング 14 ガス流路 15 ハウジング 16 単セル 17 電池収納器 18 ガス供給配管 19 ガス供給三方弁 20 電解質供給容器 21 電解質 22 ガス排気配管 23 ガス排気三方弁 24 減圧吸引器 25、28 バルブ 26 上部電解質供給容器 27 下部電解質供給容器 29 ヒーター 30 多孔質フィルタ 31 電解質溜 32、33 じゃま板 1 Single Cell 2 Electrolyte Matrix 3 Anode Electrode 4 Cathode Electrode 5 Separator 6 Interconnector 7 Anode Edge Plate 8 Cathode Edge Plate 9 Anode Current Collector Plate 10 Cathode Current Collector Plate 11 Fuel Gas 12 Oxidizer Gas 13 Manifold Ring 14 Gas Flow Path 15 Housing 16 Single cell 17 Battery storage 18 Gas supply pipe 19 Gas supply three-way valve 20 Electrolyte supply container 21 Electrolyte 22 Gas exhaust pipe 23 Gas exhaust three-way valve 24 Decompression suction device 25, 28 Valve 26 Upper electrolyte supply container 27 Lower electrolyte supply container 29 Heater 30 Porous filter 31 Electrolyte reservoir 32, 33 Baffle plate

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電解質マトリックスをアノード電極及び
カソード電極で挟んで形成された平板状の単電池と、こ
の単電池の前記アノード電極には燃料ガスを前記カソー
ド電極には酸化剤ガスを導くガス流路を形成すると共に
隣り合う前記単電池同士を電気的に接続するセパレータ
とを交互に積層してなる燃料電池スタックの前記ガス流
路から前記電解質マトリックスに電解質を補給するため
の溶融炭酸塩型燃料電池の電解質補給装置において、前
記ガス流路に繋がるガス供給配管に接続され前記電解マ
トリックスに補給するための電解質を貯蔵する電解質供
給容器と、前記電解質マトリックスに前記電解質を補給
する際に前記電解質供給容器をガス供給配管に連通させ
るためのガス供給三方弁と、前記ガス流路に繋がるガス
排気配管に接続され前記電解質供給容器からの電解質を
前記ガス流路内に吸引搬送するための減圧吸引器と、前
記電解質マトリックスに前記電解質を補給する際に前記
減圧吸引器を前記ガス排気配管に連通させるためのガス
排気三方弁とを備えたことを特徴とする溶融炭酸塩型燃
料電池の電解質補給装置。
1. A flat cell formed by sandwiching an electrolyte matrix between an anode electrode and a cathode electrode, and a gas flow for introducing a fuel gas to the anode electrode of the cell and an oxidant gas to the cathode electrode. Molten carbonate fuel for replenishing electrolyte to the electrolyte matrix from the gas flow path of the fuel cell stack in which the separators that alternately form the channels and electrically connect the adjacent unit cells are alternately stacked. In an electrolyte replenishing device for a battery, an electrolyte supply container connected to a gas supply pipe connected to the gas flow path to store an electrolyte for replenishing the electrolyte matrix, and the electrolyte supply when replenishing the electrolyte matrix with the electrolyte. A gas supply three-way valve for communicating the container with the gas supply pipe and a gas exhaust pipe connected to the gas flow path. A vacuum suction device for sucking and transporting the electrolyte from the electrolyte supply container into the gas flow path, and a gas for communicating the vacuum suction device with the gas exhaust pipe when replenishing the electrolyte matrix with the electrolyte. An electrolyte replenishing device for a molten carbonate fuel cell, comprising an exhaust three-way valve.
【請求項2】 前記電解質供給容器と前記ガス供給三方
弁及び前記ガス供給配管を加熱するためのヒーターを備
えたことを特徴とする請求項1に記載の溶融炭酸塩型燃
料電池の電解質補給装置。
2. The electrolyte replenishing device for a molten carbonate fuel cell according to claim 1, further comprising a heater for heating the electrolyte supply container, the gas supply three-way valve, and the gas supply pipe. .
【請求項3】 電解質マトリックスをアノード電極及び
カソード電極で挟んで形成された平板状の単電池と、こ
の単電池の前記アノード電極には燃料ガスを前記カソー
ド電極には酸化剤ガスを導くガス流路を形成すると共に
隣り合う前記単電池同士を電気的に接続するセパレータ
とを交互に積層してなる燃料電池スタックの前記ガス流
路から前記電解質マトリックスに電解質を補給するため
の溶融炭酸塩型燃料電池の電解質補給装置において、前
記電解マトリックスに補給するための電解質を貯蔵する
上部電解質供給容器と、前記ガス流路に繋がるガス供給
配管に接続され前記電解質マトリックスに前記電解質を
補給する際に前記上部電解質供給容器から供給された前
記電解質を貯蔵するための下部電解質供給容器と、前記
下部電解質供給容器及び前記ガス供給配管を加熱するた
めのヒーターと、前記ガス流路に繋がるガス排気配管に
接続され前記下部電解質供給容器からの電解質を前記ガ
ス流路内に吸引搬送するための減圧吸引器と、前記電解
質マトリックスに電解質を補給する際に前記減圧吸引器
を前記ガス排気配管に連通させるためのガス排気三方弁
とを備えたことを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池の電
解質補給装置。
3. A flat cell formed by sandwiching an electrolyte matrix between an anode electrode and a cathode electrode, and a gas flow for introducing a fuel gas to the anode electrode of the cell and an oxidant gas to the cathode electrode. Molten carbonate fuel for replenishing electrolyte to the electrolyte matrix from the gas flow path of the fuel cell stack in which the separators that alternately form the channels and electrically connect the adjacent unit cells are alternately stacked. In an electrolyte replenishing device for a battery, an upper electrolyte supply container that stores an electrolyte for replenishing the electrolytic matrix, and the upper portion when replenishing the electrolyte matrix with the electrolyte connected to a gas supply pipe connected to the gas flow path. A lower electrolyte supply container for storing the electrolyte supplied from the electrolyte supply container, and the lower electrolyte supply container And a heater for heating the gas supply pipe, and a vacuum suction device for sucking and transporting the electrolyte from the lower electrolyte supply container connected to the gas exhaust pipe connected to the gas flow passage into the gas flow passage, An electrolyte replenishing device for a molten carbonate fuel cell, comprising: a gas exhaust three-way valve for connecting the decompression suction device to the gas exhaust pipe when replenishing the electrolyte matrix with the electrolyte.
【請求項4】 前記ガス排気三方弁と減圧吸引器との間
に前記電解質の平均粒径よりも小さい平均孔径を有する
多孔質体フィルターを具備したことを特徴とする請求項
1乃至請求項3に記載の溶融炭酸塩型燃料電池の電解質
補給装置。
4. A porous filter having an average pore size smaller than the average particle size of the electrolyte is provided between the gas exhaust three-way valve and the vacuum suction device. An electrolyte replenishing device for a molten carbonate fuel cell according to item 1.
【請求項5】 前記ガス排気三方弁と多孔質体フィルタ
ーとの間に電解質補捉用の電解質溜を設けたことを特徴
とする請求項4に記載の溶融炭酸塩型燃料電池の電解質
補給装置。
5. An electrolyte replenishing device for a molten carbonate fuel cell according to claim 4, wherein an electrolyte reservoir for capturing an electrolyte is provided between the gas exhaust three-way valve and the porous body filter. .
【請求項6】 前記電解質供給容器又は前記下部電解質
供給容器内の電解質として共晶炭酸塩を用いたことを特
徴とする請求項1乃至請求項5に記載の溶融炭酸塩型燃
料電池の電解質補給装置。
6. An electrolyte replenishment for a molten carbonate fuel cell according to claim 1, wherein a eutectic carbonate is used as an electrolyte in the electrolyte supply container or the lower electrolyte supply container. apparatus.
【請求項7】 前記電解質供給容器又は前記下部電解質
供給容器内の電解質として有機溶剤と有機結決着材と共
晶炭酸塩からなる混合スラリーを用いたことを特徴とす
る請求項1乃至請求項5に記載の溶融炭酸塩型燃料電池
の電解質補給装置。
7. The mixed slurry of an organic solvent, an organic binder and a eutectic carbonate is used as an electrolyte in the electrolyte supply container or the lower electrolyte supply container. An electrolyte replenishing device for a molten carbonate fuel cell according to item 1.
【請求項8】 電解質マトリックスをアノード電極及び
カソード電極で挟んで形成された平板状の単電池の前記
アノード電極には燃料ガスを、前記カソード電極には酸
化剤ガスを導くガス流路を形成すると共に隣り合う前記
単電池同士を電気的に接続するセパレータを介して交互
に積層してなる燃料電池スタックの前記ガス流路から前
記電解質マトリックスに電解質を補給するための溶融炭
酸塩型燃料電池の電解質補給方法において、前記溶融炭
酸塩燃料電池を無負荷状態にし、前記ガス流路に繋がる
ガス供給配管から供給していた前記燃料ガス及び前記酸
化剤ガスを不活性ガスに切り替えて前記ガス流路に供給
し、補給用の電解質を貯蔵した電解質供給容器を前記ガ
ス供給配管に連通させ、前記ガス流路を減圧させるため
の減圧吸引器を前記ガス流路に繋がるガス排気配管に連
通させ、前記減圧吸引器により前記ガス流路を減圧させ
て前記電解質供給容器からの補給用の電解質を前記ガス
流路に流入させ、前記電解質の充填補給するようにした
ことを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池の電解質補給方
法。
8. A gas flow path for introducing a fuel gas to the anode electrode and a gas passage to introduce an oxidant gas to the anode electrode of a flat plate-shaped cell formed by sandwiching an electrolyte matrix between the anode electrode and the cathode electrode. An electrolyte of a molten carbonate fuel cell for replenishing electrolyte to the electrolyte matrix from the gas flow path of the fuel cell stack, which is alternately laminated with separators electrically connecting the adjacent unit cells together. In the replenishment method, the molten carbonate fuel cell is put into an unloaded state, and the fuel gas and the oxidant gas supplied from the gas supply pipe connected to the gas flow path are switched to an inert gas to the gas flow path. An electrolyte supply container that supplies and stores an electrolyte for replenishment is connected to the gas supply pipe, and a decompression suction device for decompressing the gas flow path is provided. It is connected to a gas exhaust pipe connected to a gas flow path, the gas flow path is decompressed by the decompression suction device, and an electrolyte for replenishment from the electrolyte supply container is caused to flow into the gas flow path to replenish and replenish the electrolyte. An electrolyte replenishing method for a molten carbonate fuel cell, which is characterized by the above.
【請求項9】 前記溶融炭酸塩型燃料電池内の電解質の
補給が過剰であるときは、前記電解質の充填補給後、前
記溶融炭酸塩型燃料電池を発電状態とし、前記アノード
電極には水素を主成分とする燃料ガスを供給し、前記カ
ソード電極には空気あるいは酸素のいずれかを供給し、
発電を行いながら前記溶融炭酸塩型燃料電池内の過剰な
電解質量の調整をするようにしたことを特徴とする請求
項10に記載の溶融炭酸塩型燃料電池の電解質補給方
法。
9. When the electrolyte in the molten carbonate fuel cell is excessively replenished, the molten carbonate fuel cell is brought into a power generation state after filling and replenishing the electrolyte, and hydrogen is supplied to the anode electrode. A fuel gas as a main component is supplied, and either air or oxygen is supplied to the cathode electrode,
The electrolyte replenishment method for a molten carbonate fuel cell according to claim 10, wherein an excessive electrolytic mass in the molten carbonate fuel cell is adjusted while generating power.
JP6316104A 1994-11-28 1994-11-28 Device and method for replenishing electrolyte of molten carbonate fuel cell Pending JPH08153529A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009514151A (en) * 2005-10-27 2009-04-02 エアバス・ドイチュラント・ゲーエムベーハー Aircraft having a fuel cell system
US7939219B2 (en) 2005-05-27 2011-05-10 Fuelcell Energy, Inc. Carbonate fuel cell and components thereof for in-situ delayed addition of carbonate electrolyte
JP2022527018A (en) * 2019-12-03 2022-05-27 中国華能集団清潔能源技術研究院有限公司 Electrolyte replenishment method for molten carbonate fuel cell stack

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7939219B2 (en) 2005-05-27 2011-05-10 Fuelcell Energy, Inc. Carbonate fuel cell and components thereof for in-situ delayed addition of carbonate electrolyte
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