JPH08203552A - Solid electrolyte fuel cell - Google Patents
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- JPH08203552A JPH08203552A JP7028930A JP2893095A JPH08203552A JP H08203552 A JPH08203552 A JP H08203552A JP 7028930 A JP7028930 A JP 7028930A JP 2893095 A JP2893095 A JP 2893095A JP H08203552 A JPH08203552 A JP H08203552A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、円筒型セルタイプの固
体電解質型燃料電池(以下CTC−SOFCとも言う)
に関する。特には、円筒型セルの集積された発電室内に
おける電気化学的燃焼反応の均一性を高めるとともに、
セルの外側のガス(空気、燃料)流路を流れるガスの反
応率を高め、発電性能が向上した固体電解質型燃料電池
に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a cylindrical cell type solid oxide fuel cell (hereinafter also referred to as CTC-SOFC).
Regarding In particular, while enhancing the uniformity of the electrochemical combustion reaction in the power generation chamber where the cylindrical cells are integrated,
The present invention relates to a solid oxide fuel cell in which the reaction rate of gas flowing in a gas (air, fuel) flow path outside a cell is increased and power generation performance is improved.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は、特開平4-294068号に開示された
CTC−SOFCの主要部を示す側面断面図である。図
4は、図3のCTC−SOFCの円筒型セル群を軸方向
と垂直の断面で切った断面図である。なお、隣り合う4
本の円筒型セルについてのみ示してある。このCTC−
SOFCの特徴は、セルに燃料を送る燃料ガス供給口
が、セルの底の隔壁3の部分に加えて、セルの側方の隔
壁4の部分にも設けられていることである。これによっ
て、セル周囲における燃料濃度をより均一にして電気化
学的燃焼反応のムラをなくし、その結果、セルの長手方
向温度差を低くして装置の破損を防止するとともに、発
電効率を向上させることができる、とされている。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a side sectional view showing a main part of a CTC-SOFC disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-294068. FIG. 4 is a cross-sectional view of the CTC-SOFC cylindrical cell group of FIG. 3 taken along a cross section perpendicular to the axial direction. In addition, adjacent 4
Only the cylindrical cell of the book is shown. This CTC-
A feature of SOFC is that the fuel gas supply port for feeding fuel to the cell is provided not only in the partition 3 at the bottom of the cell but also in the partition 4 at the side of the cell. This makes the fuel concentration around the cell more uniform and eliminates the unevenness of the electrochemical combustion reaction. As a result, the temperature difference in the longitudinal direction of the cell is reduced to prevent damage to the device and improve power generation efficiency. It is said that you can do it.
【0003】図3及び図4のSOFCについて具体的に
説明する。このSOFCにおいては、有底筒状の円筒型
セル6が、直列及び並列に接続されて、集合電池を形成
している。各セル6は、公知のセル同様に、多層中空円
筒状に積層されており(図4)、内側から、多孔質支持
体17、空気電極18、固体電解質19と積層され、更
に最も外側に燃料電極20が積層されている。またセル
6の上部領域においては、空気電極18上にインターコ
ネクター16が設けられ、この上に接続端子13が積層
されている。このインターコネクター16は、円筒型セ
ル6を直列(図の上下)に接続するものであって、円筒
型セル6の空気電極18と、このセル6の上に隣接する
円筒型セル6の最外層の燃料電極20とを、接続端子1
3、金属フェルト14を介して接続する。また円筒型セ
ル6は並列(図の左右)にも接続されている。すなわ
ち、左右に隣接する円筒型セル6の最外層の燃料電極2
0間が、金属フェルト14を介して接続される。The SOFC shown in FIGS. 3 and 4 will be specifically described. In this SOFC, cylindrical cells 6 having a bottomed cylindrical shape are connected in series and in parallel to form an assembled battery. Like the known cells, each cell 6 is laminated in a multi-layered hollow cylindrical shape (FIG. 4), and is laminated with a porous support 17, an air electrode 18, and a solid electrolyte 19 from the inside, and further with a fuel on the outermost side. The electrode 20 is laminated. Further, in the upper region of the cell 6, the interconnector 16 is provided on the air electrode 18, and the connection terminal 13 is laminated thereon. The interconnector 16 connects the cylindrical cells 6 in series (upper and lower in the figure), and includes the air electrode 18 of the cylindrical cell 6 and the outermost layer of the cylindrical cell 6 adjacent to the cell 6. The fuel electrode 20 of the connection terminal 1
3. Connect via metal felt 14. The cylindrical cells 6 are also connected in parallel (left and right in the figure). That is, the outermost fuel electrodes 2 of the cylindrical cells 6 adjacent to each other on the left and right sides.
The zeros are connected via the metal felt 14.
【0004】このように構成されたセル集合体を運転温
度(約1000℃)に加熱した状態で、セル6の内孔1
5に空気(又は酸素)を流し、外面(燃料電極20の外
側)にH2 ・CO等の燃料を流すと、セル内でO2-イオ
ンが移動して電気化学的燃焼が起り、空気電極18にプ
ラス、燃料電極20にマイナスの電圧が生じる。インタ
ーコネクター16は空気電極18と電気的に接続されて
いるので、インターコネクター16もプラスとなる。な
お、各セルの発電電圧は約1ボルト程度であるので、1
00ボルトの出力電圧を得るためには、セルを100個
直列に接続しなければならない。With the thus constructed cell assembly heated to the operating temperature (about 1000 ° C.), the inner hole 1 of the cell 6
When air (or oxygen) is caused to flow through 5 and a fuel such as H 2 · CO is caused to flow over the outer surface (outside of the fuel electrode 20), O 2− ions move inside the cell to cause electrochemical combustion and the air electrode A positive voltage is generated at 18 and a negative voltage is generated at the fuel electrode 20. Since the interconnector 16 is electrically connected to the air electrode 18, the interconnector 16 also becomes positive. The generated voltage of each cell is about 1 volt, so
To get an output voltage of 00 volts, 100 cells must be connected in series.
【0005】セル集合体の最外列(図3の左右)には集
電板5が接している。片方の集電板5は、セル6のイン
ターコネクター16に電気的に接続されている。他方の
集電板5は、セル6の外面電極20に電気的に接続され
ている。したがって、片方の集電板にはセル全体のプラ
ス出力電圧が、他方の集電板にはセル全体のマイナス出
力電圧が出力される。A current collector plate 5 is in contact with the outermost row (left and right in FIG. 3) of the cell assembly. One current collector plate 5 is electrically connected to the interconnector 16 of the cell 6. The other current collector plate 5 is electrically connected to the outer surface electrode 20 of the cell 6. Therefore, the positive output voltage of the entire cell is output to one current collector plate, and the negative output voltage of the entire cell is output to the other current collector plate.
【0006】側部隔壁4を包囲するように、断熱材から
なる略直方体形状のケーシング1が形成され、ケーシン
グ1と下部隔壁3及び側部隔壁4との間には燃料室2が
設けられている。燃料室2は、図3においては略コの字
状断面をなしている。燃料室2の上端と排ガス室8と
は、ケーシング1によって区分されている。ケーシング
1の底部には燃料供給口4aが設けられている。A substantially rectangular parallelepiped casing 1 made of a heat insulating material is formed so as to surround the side partition wall 4, and a fuel chamber 2 is provided between the casing 1 and the lower partition wall 3 and the side partition wall 4. There is. The fuel chamber 2 has a substantially U-shaped cross section in FIG. The upper end of the fuel chamber 2 and the exhaust gas chamber 8 are separated by the casing 1. A fuel supply port 4a is provided at the bottom of the casing 1.
【0007】このように円筒型セル6を直列及び並列に
接続して、構成した集合電池の正極と負極とを、円筒型
セル6群の両側に設けられている集電板5(図3)に電
気的に接続する。この集電板5は、一対で集合電池の集
電体として作用するものであり、図示しないリード線に
接続されている。この集合電池と集電板5とは、一体化
された状態で発電室12に収容される。The positive and negative electrodes of the assembled battery constructed by connecting the cylindrical cells 6 in series and in parallel in this way are provided on both sides of the group of cylindrical cells 6 (FIG. 3). Electrically connect to. A pair of the current collector plates 5 act as a current collector of the assembled battery and are connected to lead wires (not shown). The assembled battery and the collector plate 5 are housed in the power generation chamber 12 in an integrated state.
【0008】発電室12を形成する隔壁のうち、有底円
筒状の円筒型セル6の開口端部側(図3の上側)には上
部隔壁7が設けられている。この上部隔壁7には、セル
6の位置に対応して排ガス口7aが開けられており、同
排ガス口には、それぞれセル6の開口端部が挿通されて
いる。各セル6のセル内孔15には、それぞれ空気導入
管10が挿入されている。空気導入管10は、セル6の
内孔15内を下に延びて、その先端は、セル内孔15の
底付近まで達し、該先端からセル内に空気が吹き出して
いる。この空気(酸化剤)は、セル内孔15内を図にお
いて上方へと流れ、最後にセル6から上方へ出て、矢印
Dのように排ガス室8へと流入する。Of the partition walls forming the power generation chamber 12, an upper partition wall 7 is provided on the open end side (upper side in FIG. 3) of the cylindrical cell 6 having a bottomed cylindrical shape. An exhaust gas port 7a is opened in the upper partition wall 7 corresponding to the position of the cell 6, and the open end of the cell 6 is inserted into the exhaust gas port. An air introduction pipe 10 is inserted into each cell inner hole 15 of each cell 6. The air introduction pipe 10 extends downward in the inner hole 15 of the cell 6, the tip thereof reaches near the bottom of the cell inner hole 15, and air is blown into the cell from the tip. This air (oxidant) flows upward in the drawing inside the cell inner hole 15, finally exits upward from the cell 6, and flows into the exhaust gas chamber 8 as indicated by arrow D.
【0009】下部側隔壁3には、複数の燃料供給口3a
が、互いに所定間隔を置いて設けられている。また、各
側部隔壁4には、燃料供給口4aが設けられている。更
に、各集電板5にも側部隔壁の燃料供給口4aに対応す
る位置に貫通孔5aが形成されている。The lower partition wall 3 has a plurality of fuel supply ports 3a.
Are provided at a predetermined distance from each other. Further, each side partition wall 4 is provided with a fuel supply port 4a. Further, each current collector plate 5 also has a through hole 5a formed at a position corresponding to the fuel supply port 4a of the side partition wall.
【0010】この発電装置を運転する時には、燃料供給
口1aから矢印Aのように燃料室2へと燃料を供給す
る。これにより各燃料供給口3aから矢印Bのように燃
料が発電室12内へと供給される。それと共に、各側部
隔壁4の燃料供給口4a及び各集電板5の貫通孔5aを
通って、矢印Cのように燃料が発電室12内へと供給さ
れる。円筒型セル6において発電に十分に利用され、減
損した燃料は、最終的に各円筒型セル6と上部隔壁7と
の間隔(排ガス口7a)を通り抜け、矢印Eのように排
ガス室8に流入し、セル6内から外に吹き出す酸素の減
損した空気と混合される。When operating this power generator, fuel is supplied from the fuel supply port 1a to the fuel chamber 2 as shown by arrow A. As a result, fuel is supplied from the fuel supply ports 3a into the power generation chamber 12 as indicated by arrow B. At the same time, the fuel is supplied into the power generation chamber 12 through the fuel supply port 4a of each side partition wall 4 and the through hole 5a of each current collector plate 5 as indicated by arrow C. The fuel, which has been sufficiently used for power generation in the cylindrical cells 6 and has been depleted, finally passes through the interval (exhaust gas port 7a) between each cylindrical cell 6 and the upper partition wall 7 and flows into the exhaust gas chamber 8 as indicated by arrow E. Then, it is mixed with oxygen-depleted air blown out from the inside of the cell 6.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】図3、4に示された特
開平4−294068号のCTC−SOFCは、発電室
12の側部隔壁4からも燃料供給が行なわれるので、た
しかに、下部隔壁3のみから燃料供給が行なわれるSO
FCと比較すれば、セル6周囲における燃料濃度は均一
である。しかしながら側部隔壁4に近い所にあるセルと
遠い所にあるセルとでは、やはりセル周囲の燃料濃度に
差が出る。側部隔壁4から発電室12の中心部に燃料が
到達する間に、側部隔壁近くのセルによって燃料が消費
され、燃焼排ガス(CO2 ,H2 O)が生成されるから
である。このような発電室12中央部における燃料濃度
低下の問題は、発電室12内のセル集積度が上がるほど
深刻になる。現実のSOFCでは、図3のような模式図
とは異なり、一列に数十本〜数百本のセルが集積され
る。In the CTC-SOFC of JP-A-4-294068 shown in FIGS. 3 and 4, the fuel is also supplied from the side partition wall 4 of the power generation chamber 12, so the lower partition wall is certainly used. SO fueled from only 3
Compared to FC, the fuel concentration around the cell 6 is uniform. However, there is still a difference in the fuel concentration around the cell between the cell near the side partition wall 4 and the cell located far from the side partition wall 4. This is because while the fuel reaches the center of the power generation chamber 12 from the side partition walls 4, the fuel is consumed by the cells near the side partition walls and combustion exhaust gas (CO 2 , H 2 O) is generated. The problem of the decrease in fuel concentration in the central portion of the power generation chamber 12 becomes more serious as the cell integration degree in the power generation chamber 12 increases. In an actual SOFC, unlike the schematic diagram shown in FIG. 3, several tens to several hundreds of cells are integrated in one row.
【0012】さらに従来のCTC−SOFCにおいて
は、もう一つ重大な問題がある。すなわちセル外ガス流
路21を流れる燃料のうち、セルの表面から遠い部分
(流路中央部)を流れる燃料のかなりの部分が、セルに
接触せず、セルにおける電気化学的燃焼反応にあずから
ないで、発電室12の外に排出されているおそれがあっ
た。ちなみに、セル外ガス流路21の断面積は、セル
(セル集合体部)の断面積の30%近くになっていた。
未反応燃料は、発電室の外で通常の燃焼に供せられ、そ
の顕熱はある程度有効に利用されるものではあるが、S
OFC発電システム全体の発電効率を上げるためには、
より多くの燃料がセル内で反応して直接的な発電に寄与
することが望ましい。一方、セル外ガス流路に空気を流
す場合も、余分な空気を流すことによる熱ロスを防ぐ観
点から、同様の課題があった。Further, there is another serious problem in the conventional CTC-SOFC. That is, of the fuel flowing through the gas passage 21 outside the cell, a considerable part of the fuel flowing in the portion far from the surface of the cell (the central portion of the flow passage) does not come into contact with the cell, so that it is necessary for the electrochemical combustion reaction in the cell. Otherwise, there is a possibility that the gas is discharged outside the power generation chamber 12. Incidentally, the cross-sectional area of the gas passage 21 outside the cell was close to 30% of the cross-sectional area of the cell (cell assembly portion).
The unreacted fuel is used for normal combustion outside the power generation chamber, and its sensible heat is effectively used to some extent.
To increase the power generation efficiency of the OFC power generation system as a whole,
It is desirable that more fuel react within the cell to contribute directly to power generation. On the other hand, when air is flown through the gas flow path outside the cell, there is a similar problem from the viewpoint of preventing heat loss caused by flowing extra air.
【0013】本発明は、円筒型セルの集積された発電室
内における電気化学的燃焼反応の均一性を高めるととも
に、セルの外側のガス流路を流れるガスの反応度を高
め、発電性能及び耐久性が向上した固体電解質型燃料電
池を提供することを目的とする。The present invention enhances the uniformity of the electrochemical combustion reaction in the power generation chamber in which the cylindrical cells are integrated, and also enhances the reactivity of the gas flowing in the gas flow passage outside the cell to improve the power generation performance and durability. It is an object of the present invention to provide a solid oxide fuel cell having improved characteristics.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の固体電解質型燃料電池は、多層中空円筒状
に積層された空気電極、固体電解質層及び燃料電極と、
空気電極または燃料電極のうち内面側の電極(内面電
極)と電気的に接続され、円筒外面に表出するインター
コネクターと、を有する複数の円筒型セルの集合体を有
し;該円筒型セル集合体は、隣り合う円筒型セルの外面
の電極(外面電極)とインターコネクターとが接して配
列されており、上記円筒型セルの中空部及び外周部が、
各々、空気(酸化剤)又は気体燃料(両者をガスとい
う)の流路を形成する円筒型セルタイプの固体電解質型
燃料電池であって;隣り合う円筒型セルの外周面によっ
て区画されるセル間のスペースにガス導入管が設けられ
ており、このガス導入管から上記円筒型セル外面にガス
が供給されるよう構成されていることを特徴とする。In order to solve the above problems, a solid oxide fuel cell of the present invention comprises an air electrode, a solid electrolyte layer and a fuel electrode laminated in a multi-layer hollow cylindrical shape,
An assembly of a plurality of cylindrical cells having an interconnector that is electrically connected to an inner electrode (inner electrode) of the air electrode or the fuel electrode and that is exposed on the outer surface of the cylinder; The assembly is arranged such that the electrodes on the outer surface of adjacent cylindrical cells (outer surface electrodes) and interconnectors are arranged in contact with each other, and the hollow portion and outer peripheral portion of the cylindrical cells are
Cylindrical cell type solid oxide fuel cells, each of which forms a flow path for air (oxidizer) or gaseous fuel (both are referred to as gas); between cells defined by outer peripheral surfaces of adjacent cylindrical cells. A gas introducing pipe is provided in the space, and the gas is introduced from the gas introducing pipe to the outer surface of the cylindrical cell.
【0015】[0015]
【作用】本発明のSOFCにおいては、セル間のスペー
スにガス導入管が設けられているので、空気または燃料
を、損耗されていない状態で、ガス導入管から円筒型セ
ル外面の全領域に直接供給することができる。そのた
め、従来のように隔壁の燃料供給口のみからガスを発電
室にいれていたSOFCとは異なり、発電室の上部のセ
ル周囲のガス(有効成分)濃度を高めることができ、セ
ルの長手方向で均一な電気化学的燃焼反応が起こる。In the SOFC of the present invention, since the gas introduction pipe is provided in the space between the cells, the air or fuel is directly worn on the entire outer surface of the cylindrical cell from the gas introduction pipe without being worn. Can be supplied. Therefore, unlike SOFC in which gas is introduced into the power generation chamber only from the fuel supply port of the partition wall as in the past, the concentration of gas (active component) around the cell in the upper part of the power generation chamber can be increased and the longitudinal direction of the cell can be increased. A uniform electrochemical combustion reaction takes place.
【0016】また、特開平4−294068号のSOF
Cでは解決しえなかった、発電室側部隔壁近辺のセル周
囲と、発電室中央部のセル周囲におけるガス濃度の差を
無くするという課題をも解決しうる。いわば、本発明の
SOFCは、発電室内のガス濃度を三次元的に均一化し
たものと言える。Further, the SOF disclosed in JP-A-4-294068
The problem of eliminating the difference in gas concentration between the cells in the vicinity of the partition walls on the side of the power generation chamber and the cells in the center of the power generation chamber, which could not be solved by C, can be solved. It can be said that the SOFC of the present invention has a three-dimensionally uniform gas concentration in the power generation chamber.
【0017】さらに、セル外ガス流路の中央部にはガス
導入管が存在するため、同流路におけるガス流が、セル
外面近くを通過することになる。そのため、大半のガス
がセル外面と接触してセルにおける電気化学的燃焼反応
に与り、発電性能がさらに向上する。なお、ガス導入管
を絶縁材料で形成すれば、セルに接触させる(サポート
を取る等)こともできる。Further, since the gas introduction pipe exists in the central portion of the gas passage outside the cell, the gas flow in the same passage passes near the outer surface of the cell. Therefore, most of the gas comes into contact with the outer surface of the cell and participates in the electrochemical combustion reaction in the cell, further improving the power generation performance. If the gas introduction pipe is made of an insulating material, it can be brought into contact with the cell (for example, to support it).
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は、
本発明の一実施例に係る固体電解質型燃料電池(SOF
C)の構造を表す断面図である。図2は、図1のCTC
−SOFCの円筒型セル群を軸方向と垂直の断面で切っ
た断面図である。なお、隣り合う4本の円筒型セルにつ
いてのみ示してある。また、図3及び図4の従来例のS
OFCと同様の部分は、同一の符号で示されている。Embodiments of the present invention will be described below. Figure 1
A solid oxide fuel cell (SOF) according to an embodiment of the present invention.
It is sectional drawing showing the structure of C). FIG. 2 shows the CTC of FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a SOFC cylindrical cell group taken along a cross section perpendicular to the axial direction. Note that only four adjacent cylindrical cells are shown. In addition, S of the conventional example of FIGS.
The same parts as the OFC are indicated by the same reference numerals.
【0019】図1の本発明SOFCの特徴は、ガス導入
管である燃料導入管9が、セル6の周囲に、セル6とほ
ぼ平行に設けられている点である。燃料導入管9は、発
電室12の下部隔壁3から立ち上がり、その先端は上部
隔壁7のすぐ下まで達している。燃料導入管9の下端は
開口しており、下部隔壁3に開けられている燃料供給3
aを通じて、燃料室2と連結しており、燃料導入管9内
に燃料が供給される。一方、燃料導入管9の上端は閉じ
られている。A feature of the SOFC of the present invention in FIG. 1 is that a fuel introduction pipe 9 which is a gas introduction pipe is provided around the cell 6 and substantially parallel to the cell 6. The fuel introduction pipe 9 rises from the lower partition wall 3 of the power generation chamber 12, and the tip thereof reaches just below the upper partition wall 7. The lower end of the fuel introduction pipe 9 is open, and the fuel supply 3 is opened in the lower partition wall 3.
It is connected to the fuel chamber 2 through a, and the fuel is supplied into the fuel introducing pipe 9. On the other hand, the upper end of the fuel introduction pipe 9 is closed.
【0020】燃料導入管9の側壁には、図1及び図2に
示されているように、多数の燃料吹出孔9aが開けられ
ており、燃料導入管9内の燃料が燃料導入管9外に吹き
出し、セル6の外周面に燃料が供給される。As shown in FIGS. 1 and 2, the side wall of the fuel introducing pipe 9 is provided with a large number of fuel blowing holes 9a so that the fuel inside the fuel introducing pipe 9 is outside the fuel introducing pipe 9. Then, the fuel is supplied to the outer peripheral surface of the cell 6.
【0021】燃料導入管9の燃料吹出孔9aの径やピッ
チ(分布)は任意に設計できる。また、燃料導入管9を
多孔質体で形成すれば、とりたてて燃料吹出孔9aを加
工する必要はない。燃料導入管9の材料例としては、ア
ルミナ、ジルコニア等のセラミックス、あるいは、ニッ
ケル系耐熱合金等を挙げることができる。セラミックス
製の燃料導入管9の製造方法例としては、押出し法や、
加圧成形後に研削加工する方法を挙げることができる。The diameter and pitch (distribution) of the fuel outlet holes 9a of the fuel introducing pipe 9 can be designed arbitrarily. Further, if the fuel introducing pipe 9 is made of a porous material, it is not necessary to newly process the fuel outlet hole 9a. Examples of the material of the fuel introducing pipe 9 include ceramics such as alumina and zirconia, and nickel-based heat resistant alloys. Examples of the method for manufacturing the ceramic fuel introduction pipe 9 include an extrusion method and
A method of grinding after pressure molding can be mentioned.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の固体電解質型燃料電池は以下の効果を発揮する。 発電セル間に配置されたガス導入管を通じて、発電
室内に配列された各発電セルの周囲に、新鮮な燃料ガス
(または空気)を、くまなく、かつ、任意の分布量で供
給できるので、発電室内のセル表面における電気化学的
燃焼反応を、三次元的に均一化・最適化できる。そのた
め、セルの温度分布とそれに起因する熱応力が緩和さ
れ、セルの耐久性が向上する。As is apparent from the above description, the solid oxide fuel cell of the present invention exhibits the following effects. Since the fresh fuel gas (or air) can be supplied to the surroundings of each of the power generation cells arranged in the power generation chamber through the gas introduction pipes that are arranged between the power generation cells, all over in an arbitrary distribution amount, power generation is possible. The electrochemical combustion reaction on the cell surface in the room can be three-dimensionally made uniform and optimized. Therefore, the temperature distribution of the cell and the thermal stress caused thereby are relaxed, and the durability of the cell is improved.
【0023】 同じ理由により、多数のセル各部にお
ける平均的な電気化学的燃焼反応のレベルを向上させる
ことができる。そのため、SOFCのトータル出力が上
がる。 セル外ガス流路を流れるガスがセル表面に近接して
流れるため、ガスの反応率が高まり、発電効率が高くな
る。For the same reason, it is possible to improve the level of the average electrochemical combustion reaction in each part of a large number of cells. Therefore, the total output of SOFC increases. Since the gas flowing through the gas flow path outside the cell flows close to the cell surface, the reaction rate of the gas increases and the power generation efficiency increases.
【図1】本発明の一実施例に係る固体電解質型燃料電池
(SOFC)の構造を表す側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing a structure of a solid oxide fuel cell device (SOFC) according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1のSOFCの円筒型セル群を軸方向と垂直
の断面で切った断面図である。2 is a cross-sectional view of the SOFC cylindrical cell group of FIG. 1 taken along a cross section perpendicular to the axial direction.
【図3】特開平4-294068号に開示されたCTC−SOF
Cの主要部を示す側面断面図である。FIG. 3 CTC-SOF disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-294068
It is a side surface sectional view which shows the principal part of C.
【図4】図3のCTC−SOFCの円筒型セル群を軸方
向と垂直の断面で切った断面図である。4 is a cross-sectional view of the CTC-SOFC cylindrical cell group of FIG. 3 taken along a cross section perpendicular to the axial direction.
1 ケ−シング 1a 燃料元管 2 燃料室 3 下部隔壁 3a 燃料供給口 4 側部隔壁 4a 燃料供給口 6 円筒型セル 7 上部隔壁 7a 排ガス口 8 排ガス室 9 燃料導入管 9a 燃料吹出孔 10 空気導入管 12 発電室 13 接続端子 14 金属フェル
ト 14’金属フェルト 15 セル内孔 16 インターコネクター 17 支持管 18 空気電極 19 固体電解質 20 燃料電極 21 セル外ガス
流路1 Casing 1a Fuel source pipe 2 Fuel chamber 3 Lower partition wall 3a Fuel supply port 4 Side partition wall 4a Fuel supply port 6 Cylindrical cell 7 Upper partition wall 7a Exhaust gas outlet 8 Exhaust gas chamber 9 Fuel inlet pipe 9a Fuel outlet 10 Air inlet Tube 12 Power Generation Room 13 Connection Terminal 14 Metal Felt 14 'Metal Felt 15 Cell Inner Hole 16 Interconnector 17 Support Tube 18 Air Electrode 19 Solid Electrolyte 20 Fuel Electrode 21 Outer Gas Flow Channel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立花 公康 福岡市南区塩原2丁目1番47号 九州電力 株式会社総合研究所内 (72)発明者 相沢 正信 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 黒石 正宏 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 西山 治男 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 永山 博之 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 上野 晃 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 小島 茂 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kimoyasu Tachibana 2-47 Shiobara, Minami-ku, Fukuoka City Kyushu Electric Power Co., Inc. Research Institute (72) Masanobu Aizawa 2-chome, Nakajima, Kitakyushu, Kitakyushu, Fukuoka No. 1 Totoki Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Kuroishi 2-1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture (72) Totoki Co., Ltd. (72) Haruo Nishiyama, Kokurakita-ku, Kitakyushu, Fukuoka Nakajima 2-1-1 Totoki Kiki Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Nagayama 2-1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Akira Ueno Kitakyushu, Fukuoka 2-1-1, Nakajima, Kokurakita-ku, Tochi, Ltd. (72) Inventor Shigeru Kojima 2-1-1, Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture House
Claims (3)
固体電解質層及び燃料電極と、 空気電極または燃料電極のうち内面側の電極(内面電
極)と電気的に接続され、円筒外面に表出するインター
コネクターと、 を有する複数の円筒型セルの集合体を有し;該円筒型セ
ル集合体は、隣り合う円筒型セルの外面の電極(外面電
極)とインターコネクターとが接して配列されており、 上記円筒型セルの中空部及び外周部が、各々、空気(酸
化剤)又は気体燃料(両者をガスという)の流路を形成
する円筒型セルタイプの固体電解質型燃料電池であっ
て;隣り合う円筒型セルの外周面によって区画されるセ
ル間のスペースにガス導入管が設けられており、 このガス導入管から上記円筒型セル外面にガスが供給さ
れるよう構成されていることを特徴とする固体電解質型
燃料電池。1. An air electrode laminated in a multilayer hollow cylinder shape,
An assembly of a plurality of cylindrical cells having a solid electrolyte layer and a fuel electrode, and an interconnector electrically connected to an inner electrode (inner electrode) of the air electrode or the fuel electrode and exposed on the outer surface of the cylinder. In the cylindrical cell assembly, electrodes (outer surface electrodes) on the outer surfaces of adjacent cylindrical cells and interconnectors are arranged in contact with each other, and the hollow portion and the outer peripheral portion of the cylindrical cells are respectively A solid oxide fuel cell of a cylindrical cell type that forms a flow path of air (oxidizer) or gaseous fuel (both are referred to as gas); between cells defined by outer peripheral surfaces of adjacent cylindrical cells. A solid oxide fuel cell, characterized in that a gas introduction pipe is provided in the space, and gas is supplied from the gas introduction pipe to the outer surface of the cylindrical cell.
とを特徴とする請求項1記載の固体電解質型燃料電池。2. The solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the gas inlet tube is formed of a porous body.
とを特徴とする請求項1記載の固体電解質型燃料電池。3. The solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the gas inlet pipe is provided with a gas outlet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7028930A JPH08203552A (en) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | Solid electrolyte fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7028930A JPH08203552A (en) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | Solid electrolyte fuel cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08203552A true JPH08203552A (en) | 1996-08-09 |
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ID=12262126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7028930A Pending JPH08203552A (en) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | Solid electrolyte fuel cell |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH08203552A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999054951A1 (en) * | 1998-04-17 | 1999-10-28 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Fuel delivery system for fuel cell stacks |
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-
1995
- 1995-01-26 JP JP7028930A patent/JPH08203552A/en active Pending
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