JPH0896828A - 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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- JPH0896828A JPH0896828A JP6233888A JP23388894A JPH0896828A JP H0896828 A JPH0896828 A JP H0896828A JP 6233888 A JP6233888 A JP 6233888A JP 23388894 A JP23388894 A JP 23388894A JP H0896828 A JPH0896828 A JP H0896828A
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- anode
- fuel cell
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- molten carbonate
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ブロア動力を増大させることなく、入口温度
を保持したまま出口温度を下げることができ、これによ
り燃料電池の高温部における電解質ロスを低減し、電池
の長寿命化を達成できる溶融炭酸塩型燃料電池を提供す
る。 【構成】 焼結したセラミック粉末からなりその隙間に
溶融炭酸塩を高温の溶融状態で保持する平板状の電解質
板ｔと、電解質板を間に挟持しそれぞれ焼結した金属粉
末からなる平板状のアノードａ及びカソードｃと、アノ
ード、電解質板及びカソードからなるセルを間に挟持す
る複数の導電性セパレータ板２２とを備える。セパレー
タ板は、アノードに沿って水素を含むアノードガスを流
すアノードガス流路２６と、カソードに沿って炭酸ガス
及び酸素を含むカソードガスを流すカソードガス流路２
７と、カソードガス流路の途中に冷却空気を導入する複
数の空気導入路３２とを有し、これによりカソードガス
の最大温度を低減する。
を保持したまま出口温度を下げることができ、これによ
り燃料電池の高温部における電解質ロスを低減し、電池
の長寿命化を達成できる溶融炭酸塩型燃料電池を提供す
る。 【構成】 焼結したセラミック粉末からなりその隙間に
溶融炭酸塩を高温の溶融状態で保持する平板状の電解質
板ｔと、電解質板を間に挟持しそれぞれ焼結した金属粉
末からなる平板状のアノードａ及びカソードｃと、アノ
ード、電解質板及びカソードからなるセルを間に挟持す
る複数の導電性セパレータ板２２とを備える。セパレー
タ板は、アノードに沿って水素を含むアノードガスを流
すアノードガス流路２６と、カソードに沿って炭酸ガス
及び酸素を含むカソードガスを流すカソードガス流路２
７と、カソードガス流路の途中に冷却空気を導入する複
数の空気導入路３２とを有し、これによりカソードガス
の最大温度を低減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温で溶融状態となる
炭酸塩を電解液として用いた溶融炭酸塩型燃料電池に関
する。
炭酸塩を電解液として用いた溶融炭酸塩型燃料電池に関
する。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池は、高効率、かつ
環境への影響が少ないなど、従来の発電装置にはない特
徴を有しており、水力・火力・原子力に続く発電システ
ムとして注目を集め、現在世界各国で鋭意研究開発が行
われている。特に天然ガスを燃料とする溶融炭酸塩型燃
料電池を用いた発電設備では、図５に例示するように天
然ガス等の燃料ガス１を水素を含むアノードガス２に改
質する改質器１０と、アノードガス２と酸素を含むカソ
ードガス３とから発電する燃料電池１２とを備えてお
り、改質器で作られたアノードガス２は燃料電池に供給
され、燃料電池内でその大部分（例えば８０％）を消費
した後、アノード排ガス４として改質器１０の燃焼室に
供給される。改質器１０ではアノード排ガス中の可燃成
分（水素、一酸化炭素、メタン等）が燃焼室で燃焼し、
高温の燃焼ガスにより改質管を加熱し改質管内を通る燃
料を改質する。改質室を出た燃焼排ガス５は圧力回収装
置１５から供給される加圧空気６と合流してカソードガ
ス３となり、燃料電池のカソード側に必要な二酸化炭素
を供給する。燃料電池内でその一部が反応したカソード
ガス（カソード排ガス７）は、冷却器１３を介してブロ
ア１４（カソード循環ブロア）により燃料電池の上流側
に一部が循環され、残りは圧力回収装置１５で圧力回収
され、熱回収装置１８で熱回収されて系外に排出され
る。なお、この図で８は水蒸気である。
環境への影響が少ないなど、従来の発電装置にはない特
徴を有しており、水力・火力・原子力に続く発電システ
ムとして注目を集め、現在世界各国で鋭意研究開発が行
われている。特に天然ガスを燃料とする溶融炭酸塩型燃
料電池を用いた発電設備では、図５に例示するように天
然ガス等の燃料ガス１を水素を含むアノードガス２に改
質する改質器１０と、アノードガス２と酸素を含むカソ
ードガス３とから発電する燃料電池１２とを備えてお
り、改質器で作られたアノードガス２は燃料電池に供給
され、燃料電池内でその大部分（例えば８０％）を消費
した後、アノード排ガス４として改質器１０の燃焼室に
供給される。改質器１０ではアノード排ガス中の可燃成
分（水素、一酸化炭素、メタン等）が燃焼室で燃焼し、
高温の燃焼ガスにより改質管を加熱し改質管内を通る燃
料を改質する。改質室を出た燃焼排ガス５は圧力回収装
置１５から供給される加圧空気６と合流してカソードガ
ス３となり、燃料電池のカソード側に必要な二酸化炭素
を供給する。燃料電池内でその一部が反応したカソード
ガス（カソード排ガス７）は、冷却器１３を介してブロ
ア１４（カソード循環ブロア）により燃料電池の上流側
に一部が循環され、残りは圧力回収装置１５で圧力回収
され、熱回収装置１８で熱回収されて系外に排出され
る。なお、この図で８は水蒸気である。
【０００３】図６は、燃料電池１２の模式的構造図であ
る。この図に示すように、燃料電池１２は、電解質板
ｔ、アノードａ（電極）、カソードｃ（電極）及びセパ
レータ板１２ｓとからなる。電解質板ｔは、焼結したセ
ラミック粉末からなる平板であり、その隙間に溶融炭酸
塩を高温の溶融状態で保持するようになっている。それ
ぞれ焼結した金属粉末からなる平板状のアノードａ及び
カソードｃは、電解質板ｔを間に挟持する。単一の電池
（単セル）は、これらのアノードａ、電解質板ｔ及びカ
ソードｃから構成される。複数の導電性セパレータ板１
２ｓは、その上下面にガス流路を有し、その間に単セル
を挟持し、アノードａ及びカソードｃに沿ってそれぞれ
水素を含むアノードガスと酸素及び炭酸ガスを含むカソ
ードガスを流すようになっている。かかる燃料電池１２
を例えば約６５０℃の高温に保持し、アノードａ及びカ
ソードｃに沿ってそれぞれアノードガスとカソードガス
を流すことにより、次の反応により発電がおこなわれ
る。
る。この図に示すように、燃料電池１２は、電解質板
ｔ、アノードａ（電極）、カソードｃ（電極）及びセパ
レータ板１２ｓとからなる。電解質板ｔは、焼結したセ
ラミック粉末からなる平板であり、その隙間に溶融炭酸
塩を高温の溶融状態で保持するようになっている。それ
ぞれ焼結した金属粉末からなる平板状のアノードａ及び
カソードｃは、電解質板ｔを間に挟持する。単一の電池
（単セル）は、これらのアノードａ、電解質板ｔ及びカ
ソードｃから構成される。複数の導電性セパレータ板１
２ｓは、その上下面にガス流路を有し、その間に単セル
を挟持し、アノードａ及びカソードｃに沿ってそれぞれ
水素を含むアノードガスと酸素及び炭酸ガスを含むカソ
ードガスを流すようになっている。かかる燃料電池１２
を例えば約６５０℃の高温に保持し、アノードａ及びカ
ソードｃに沿ってそれぞれアノードガスとカソードガス
を流すことにより、次の反応により発電がおこなわれ
る。
【０００４】 アノード反応 Ｈ2 ＋ＣＯ3 2- →Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ＋２ｅ．．．式１ カソード反応 ＣＯ2 ＋1/2 Ｏ2 ＋２ｅ→ＣＯ3 2- ．．．式２
【０００５】式１、２から明らかなように、燃料電池に
おける反応は全体として、水素と酸素が反応し水を生成
する反応であり、この反応により大量の熱が発生する。
この反応熱を除去するために、図５に示したように、従
来は大量のカソードガス（カソード排ガス７）を燃料電
池の上流側に循環させ、燃料電池の出入口温度差が約１
００℃以下になるように制御していた。
おける反応は全体として、水素と酸素が反応し水を生成
する反応であり、この反応により大量の熱が発生する。
この反応熱を除去するために、図５に示したように、従
来は大量のカソードガス（カソード排ガス７）を燃料電
池の上流側に循環させ、燃料電池の出入口温度差が約１
００℃以下になるように制御していた。
【０００６】すなわち、燃料電池１２は、融点の高い溶
融炭酸塩を電解液として用いており、平均温度が５００
℃以下になると電解液が部分的に凝縮し、逆に７００℃
以上になると電解液の蒸発や腐食が激しくなる問題があ
るため、従来は、カソード循環ブロア１４により大量の
カソードガスを燃料電池の上流側に循環させ、例えば、
入口温度５８０〜６００℃、出口温度６８０〜７００℃
になるように循環ガス量を制御していた。
融炭酸塩を電解液として用いており、平均温度が５００
℃以下になると電解液が部分的に凝縮し、逆に７００℃
以上になると電解液の蒸発や腐食が激しくなる問題があ
るため、従来は、カソード循環ブロア１４により大量の
カソードガスを燃料電池の上流側に循環させ、例えば、
入口温度５８０〜６００℃、出口温度６８０〜７００℃
になるように循環ガス量を制御していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
冷却方法では、以下のような問題点があった。 大量のカソードガスを循環するためカソード循環ブ
ロアに必要な補機動力が送電端出力の約５％程度にもな
りプラント効率（及び発電効率）を大幅に低下させてし
まう。
冷却方法では、以下のような問題点があった。 大量のカソードガスを循環するためカソード循環ブ
ロアに必要な補機動力が送電端出力の約５％程度にもな
りプラント効率（及び発電効率）を大幅に低下させてし
まう。
【０００８】 出口温度が６８０〜７００℃と高温で
あるため、燃料電池の出口付近での電解液の蒸発ロスが
大きく、電池寿命を短縮化している。 出口温度を下げるために、カソードガスの循環量を
増すと、補機動力が更に増大してプラント効率を更に下
げることになり、逆に入口温度を下げると電解質の凝縮
のおそれがあり、電池性能が悪化する。
あるため、燃料電池の出口付近での電解液の蒸発ロスが
大きく、電池寿命を短縮化している。 出口温度を下げるために、カソードガスの循環量を
増すと、補機動力が更に増大してプラント効率を更に下
げることになり、逆に入口温度を下げると電解質の凝縮
のおそれがあり、電池性能が悪化する。
【０００９】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ブロ
ア動力を増大させることなく、入口温度を保持したまま
出口温度を下げることができ、これにより燃料電池の高
温部における電解質ロスを低減し、電池の長寿命化を達
成できる溶融炭酸塩型燃料電池とその冷却方法を提供す
ることにある。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ブロ
ア動力を増大させることなく、入口温度を保持したまま
出口温度を下げることができ、これにより燃料電池の高
温部における電解質ロスを低減し、電池の長寿命化を達
成できる溶融炭酸塩型燃料電池とその冷却方法を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、焼結し
たセラミック粉末からなりその隙間に溶融炭酸塩を高温
の溶融状態で保持する平板状の電解質板と、該電解質板
を間に挟持しそれぞれ焼結した金属粉末からなる平板状
のアノード及びカソードと、アノード、電解質板及びカ
ソードからなるセルを間に挟持する複数の導電性セパレ
ータ板とを備え、前記セパレータ板は、アノードに沿っ
て水素を含むアノードガスを流すアノードガス流路と、
カソードに沿って炭酸ガス及び酸素を含むカソードガス
を流すカソードガス流路と、カソードガス流路の途中に
冷却空気を導入する複数の空気導入路とを有し、これに
よりカソードガスの最大温度を低減する、ことを特徴と
する溶融炭酸塩型燃料電池が提供される。
たセラミック粉末からなりその隙間に溶融炭酸塩を高温
の溶融状態で保持する平板状の電解質板と、該電解質板
を間に挟持しそれぞれ焼結した金属粉末からなる平板状
のアノード及びカソードと、アノード、電解質板及びカ
ソードからなるセルを間に挟持する複数の導電性セパレ
ータ板とを備え、前記セパレータ板は、アノードに沿っ
て水素を含むアノードガスを流すアノードガス流路と、
カソードに沿って炭酸ガス及び酸素を含むカソードガス
を流すカソードガス流路と、カソードガス流路の途中に
冷却空気を導入する複数の空気導入路とを有し、これに
よりカソードガスの最大温度を低減する、ことを特徴と
する溶融炭酸塩型燃料電池が提供される。
【００１１】本発明の好ましい実施例によれば、前記各
カソードは、カソードガスの流れ方向に細長い複数のカ
ソードセグメントからなり、前記セパレータ板の空気導
入路は、各カソードガスセグメントの両側に設けられて
いる。
カソードは、カソードガスの流れ方向に細長い複数のカ
ソードセグメントからなり、前記セパレータ板の空気導
入路は、各カソードガスセグメントの両側に設けられて
いる。
【００１２】
【作用】上記本発明の構成によれば、燃料電池を構成す
るセパレータ板に、カソードガス流路の途中に複数の空
気導入路が設けられており、この空気導入路から冷却空
気を導入することにより、一旦高温（例えば約６２０
℃）に上昇したカソードガスを入口温度に近い温度（例
えば約５８０℃）まで低減することができる。従って、
複数の空気導入路から順次冷却空気を導入してカソード
ガスを冷却することにより、入口温度を保持したままカ
ソードガスの最大温度を下げることができる。
るセパレータ板に、カソードガス流路の途中に複数の空
気導入路が設けられており、この空気導入路から冷却空
気を導入することにより、一旦高温（例えば約６２０
℃）に上昇したカソードガスを入口温度に近い温度（例
えば約５８０℃）まで低減することができる。従って、
複数の空気導入路から順次冷却空気を導入してカソード
ガスを冷却することにより、入口温度を保持したままカ
ソードガスの最大温度を下げることができる。
【００１３】従って、従来のように、大量のカソードガ
スを循環することなく、冷却空気の導入により、カソー
ドガスの最大温度を下げることができるので、ブロア動
力を増大させることなく、入口温度を保持したまま出口
温度を下げることができ、これにより燃料電池の高温部
における電解質ロスを低減し、電池の長寿命化を達成す
ることができる。
スを循環することなく、冷却空気の導入により、カソー
ドガスの最大温度を下げることができるので、ブロア動
力を増大させることなく、入口温度を保持したまま出口
温度を下げることができ、これにより燃料電池の高温部
における電解質ロスを低減し、電池の長寿命化を達成す
ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用する。図１は、一部を部分的に
分離して示す本発明による溶融炭酸塩型燃料電池の縦断
面図である。この図において、本発明の溶融炭酸塩型燃
料電池２０は、焼結したセラミック粉末からなりその隙
間に溶融炭酸塩を高温の溶融状態で保持する平板状の電
解質板ｔと、電解質板ｔを間に挟持しそれぞれ焼結した
金属粉末からなる平板状のアノードａ及びカソードｃ
と、アノードａ、電解質板ｔ及びカソードｃからなるセ
ルを間に挟持する複数の導電性セパレータ板２２とを備
えている。この図においてセパレータ板２２は、プレス
加工又は曲げ加工により成形した複数の薄板からなる。
その他の点は、図６に示した従来の燃料電池と同様であ
る。
して説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用する。図１は、一部を部分的に
分離して示す本発明による溶融炭酸塩型燃料電池の縦断
面図である。この図において、本発明の溶融炭酸塩型燃
料電池２０は、焼結したセラミック粉末からなりその隙
間に溶融炭酸塩を高温の溶融状態で保持する平板状の電
解質板ｔと、電解質板ｔを間に挟持しそれぞれ焼結した
金属粉末からなる平板状のアノードａ及びカソードｃ
と、アノードａ、電解質板ｔ及びカソードｃからなるセ
ルを間に挟持する複数の導電性セパレータ板２２とを備
えている。この図においてセパレータ板２２は、プレス
加工又は曲げ加工により成形した複数の薄板からなる。
その他の点は、図６に示した従来の燃料電池と同様であ
る。
【００１５】図１において、セパレータ板２２は、水平
な中央のセンタープレート２３と、センタープレート２
３を上下から挟みアノードａ及びカソードｃを支持する
２枚のコルゲート２４と、センタープレート２３とコル
ゲート２４を上下から挟み外周部がセンタープレート２
３に接合された２枚のマスクプレート２５とからなる。
コルゲート２４は、薄い金属板を一定ピッチでオフセッ
トさせながら折り曲げたものであり、コルゲートの折り
曲げ方向にもそれに直交する方向にもガスが流れるよう
になっている。マスクプレート２５の中央部には矩形の
開口が設けられ、この開口にアノードａとカソードｃが
面一に嵌め込まれている。かかる構成により、コルゲー
ト２４により、アノードａに沿って水素を含むアノード
ガスを流すアノードガス流路２６と、カソードｃに沿っ
て炭酸ガス及び酸素を含むカソードガスを流すカソード
ガス流路２７とが形成される。なお、この図で電解質板
ｔに対してアノードａを上にカソードｃを下に配置して
いるが、この逆にアノードａを下にカソードｃを上に配
置してもよい。
な中央のセンタープレート２３と、センタープレート２
３を上下から挟みアノードａ及びカソードｃを支持する
２枚のコルゲート２４と、センタープレート２３とコル
ゲート２４を上下から挟み外周部がセンタープレート２
３に接合された２枚のマスクプレート２５とからなる。
コルゲート２４は、薄い金属板を一定ピッチでオフセッ
トさせながら折り曲げたものであり、コルゲートの折り
曲げ方向にもそれに直交する方向にもガスが流れるよう
になっている。マスクプレート２５の中央部には矩形の
開口が設けられ、この開口にアノードａとカソードｃが
面一に嵌め込まれている。かかる構成により、コルゲー
ト２４により、アノードａに沿って水素を含むアノード
ガスを流すアノードガス流路２６と、カソードｃに沿っ
て炭酸ガス及び酸素を含むカソードガスを流すカソード
ガス流路２７とが形成される。なお、この図で電解質板
ｔに対してアノードａを上にカソードｃを下に配置して
いるが、この逆にアノードａを下にカソードｃを上に配
置してもよい。
【００１６】図２は、図１のＡ−Ａ線における矢視図で
あり、左半分が図１に対応している。すなわち、この図
に示すように、セパレータ板２２は、図１のセパレータ
の２倍の面積を有し、カソードｃが、カソードガスの流
れ方向に細長い複数（この図で２枚）のカソードセグメ
ント３１からなる。また、セパレータ板２２のマスクプ
レート２５には、カソードガス流路２７の途中のカソー
ドガスセグメント３１の両側に冷却空気を導入する複数
の空気導入路３２が設けられている。なお、本発明はか
かる構成に限定されず、カソードセグメント３１が１枚
でもよく、或いは３枚以上であってもよい。また、この
図で、３３はカソードマニホールド、３４はアノードマ
ニホールドである。
あり、左半分が図１に対応している。すなわち、この図
に示すように、セパレータ板２２は、図１のセパレータ
の２倍の面積を有し、カソードｃが、カソードガスの流
れ方向に細長い複数（この図で２枚）のカソードセグメ
ント３１からなる。また、セパレータ板２２のマスクプ
レート２５には、カソードガス流路２７の途中のカソー
ドガスセグメント３１の両側に冷却空気を導入する複数
の空気導入路３２が設けられている。なお、本発明はか
かる構成に限定されず、カソードセグメント３１が１枚
でもよく、或いは３枚以上であってもよい。また、この
図で、３３はカソードマニホールド、３４はアノードマ
ニホールドである。
【００１７】図３は、図２のＢ線における断面図であ
り、空気導入路３２の断面を示している。この図に示す
ように、空気導入路３２は、センタープレート２３、コ
ルゲート２４、及び２枚のマスクプレート２５に設けら
れた開口部からなり、燃料電池の複数のセパレータを縦
に通して冷却空気を流すようになっている。更に、アノ
ード側のマスクプレート２５は、アノード側に冷却空気
が流れないように、その内縁が内側に凹みセンタープレ
ート２３側に接合されている。かかる構成により、空気
導入路３２を通して各セパレータのカソード側だけに冷
却空気を導入することができる。
り、空気導入路３２の断面を示している。この図に示す
ように、空気導入路３２は、センタープレート２３、コ
ルゲート２４、及び２枚のマスクプレート２５に設けら
れた開口部からなり、燃料電池の複数のセパレータを縦
に通して冷却空気を流すようになっている。更に、アノ
ード側のマスクプレート２５は、アノード側に冷却空気
が流れないように、その内縁が内側に凹みセンタープレ
ート２３側に接合されている。かかる構成により、空気
導入路３２を通して各セパレータのカソード側だけに冷
却空気を導入することができる。
【００１８】なお、カソードマニホールド３３も、この
空気導入路３２とほぼ同様の構成になっており、カソー
ドガスを各セパレータのカソード側だけに導入するよう
になっている。また、アノードマニホールド３４は、カ
ソード側のマスクプレート２５が、カソード側にアノー
ドガスを流さないように、カソードマニホールド３３と
逆の構成になっている。
空気導入路３２とほぼ同様の構成になっており、カソー
ドガスを各セパレータのカソード側だけに導入するよう
になっている。また、アノードマニホールド３４は、カ
ソード側のマスクプレート２５が、カソード側にアノー
ドガスを流さないように、カソードマニホールド３３と
逆の構成になっている。
【００１９】上述した構成により、カソードガス流路２
７の途中に両側に設けられた複数の空気導入路３２から
冷却空気を導入することにより、図４に模式的に示すよ
うに、一旦高温（例えば約６２０℃）に上昇したカソー
ドガスを入口温度に近い温度（例えば約５８０℃）まで
低減することができる。従って、複数の空気導入路３２
から順次冷却空気を導入してカソードガスを冷却するこ
とにより、入口温度を保持したままカソードガスの最大
温度を下げることができる。
７の途中に両側に設けられた複数の空気導入路３２から
冷却空気を導入することにより、図４に模式的に示すよ
うに、一旦高温（例えば約６２０℃）に上昇したカソー
ドガスを入口温度に近い温度（例えば約５８０℃）まで
低減することができる。従って、複数の空気導入路３２
から順次冷却空気を導入してカソードガスを冷却するこ
とにより、入口温度を保持したままカソードガスの最大
温度を下げることができる。
【００２０】従って、従来のように、大量のカソードガ
スを循環することなく、冷却空気の導入により、カソー
ドガスの最大温度を下げることができるので、ブロア動
力を増大させることなく、入口温度を保持したまま出口
温度を下げることができ、これにより燃料電池の高温部
における電解質ロスを低減し、電池の長寿命化を達成す
ることができる。
スを循環することなく、冷却空気の導入により、カソー
ドガスの最大温度を下げることができるので、ブロア動
力を増大させることなく、入口温度を保持したまま出口
温度を下げることができ、これにより燃料電池の高温部
における電解質ロスを低減し、電池の長寿命化を達成す
ることができる。
【００２１】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるこ
とは勿論である。
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるこ
とは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】上述したように、本発明の溶融炭酸塩型
燃料電池は、ブロア動力を増大させることなく、入口温
度を保持したまま出口温度を下げることができ、これに
より燃料電池の高温部における電解質ロスを低減し、電
池の長寿命化を達成できる、等の優れた効果を有する。
燃料電池は、ブロア動力を増大させることなく、入口温
度を保持したまま出口温度を下げることができ、これに
より燃料電池の高温部における電解質ロスを低減し、電
池の長寿命化を達成できる、等の優れた効果を有する。
【図１】本発明による溶融炭酸塩型燃料電池の縦断面図
である。
である。
【図２】セパレータ板の上面を示す図１のＡ−Ａ線にお
ける矢視図である。
ける矢視図である。
【図３】図２のＢ線における断面図である。
【図４】燃料電池のカソード温度を模式的に示す図であ
る。
る。
【図５】溶融炭酸塩型燃料電池を用いた従来の発電設備
の全体構成図である。
の全体構成図である。
【図６】本発明を適用する燃料電池の構成図である。
１ 燃料ガス ２ アノードガス ３ カソードガス ４ アノード排ガス ５ 燃焼排ガス ６ 空気 ７ カソード排ガス ８ 蒸気 ９ 冷却水 １０ 改質器 １２ 燃料電池 ａ アノード（電極） ｃ カソード（電極） ｔ 電解質板 １２ｓ セパレータ板 １３ 冷却器 １４ ブロア １５ 圧力回収装置 １６ タービン １７ コンプレッサ １８ 熱回収装置 ２０ 溶融炭酸塩型燃料電池 ２２ セパレータ板 ２３ センタープレート ２４ コルゲート ２５ マスクプレート ２６ アノードガス流路 ２７ カソードガス流路 ３１ カソードセグメント ３２ 空気導入路
Claims (2)
- 【請求項１】 焼結したセラミック粉末からなりその隙
間に溶融炭酸塩を高温の溶融状態で保持する平板状の電
解質板と、該電解質板を間に挟持しそれぞれ焼結した金
属粉末からなる平板状のアノード及びカソードと、アノ
ード、電解質板及びカソードからなるセルを間に挟持す
る複数の導電性セパレータ板とを備え、 前記セパレータ板は、アノードに沿って水素を含むアノ
ードガスを流すアノードガス流路と、カソードに沿って
炭酸ガス及び酸素を含むカソードガスを流すカソードガ
ス流路と、カソードガス流路の途中に冷却空気を導入す
る複数の空気導入路とを有し、これによりカソードガス
の最大温度を低減する、ことを特徴とする溶融炭酸塩型
燃料電池。 - 【請求項２】 前記各カソードは、カソードガスの流れ
方向に細長い複数のカソードセグメントからなり、前記
セパレータ板の空気導入路は、各カソードガスセグメン
トの両側に設けられている、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23388894A JP3365452B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23388894A JP3365452B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0896828A true JPH0896828A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3365452B2 JP3365452B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=16962142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23388894A Expired - Fee Related JP3365452B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3365452B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5874183A (en) * | 1996-03-25 | 1999-02-23 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Molten carbonate fuel cell and power generation system including the same |
| CN114628727A (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种电堆端板阴阳极进气换热结构 |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP23388894A patent/JP3365452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5874183A (en) * | 1996-03-25 | 1999-02-23 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Molten carbonate fuel cell and power generation system including the same |
| CN114628727A (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种电堆端板阴阳极进气换热结构 |
| CN114628727B (zh) * | 2020-12-10 | 2023-09-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种电堆端板阴阳极进气换热结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3365452B2 (ja) | 2003-01-14 |
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