JPS5893170A - 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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- JPS5893170A JPS5893170A JP56188449A JP18844981A JPS5893170A JP S5893170 A JPS5893170 A JP S5893170A JP 56188449 A JP56188449 A JP 56188449A JP 18844981 A JP18844981 A JP 18844981A JP S5893170 A JPS5893170 A JP S5893170A
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- JP
- Japan
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- separator
- gas
- fuel cell
- bank
- stack
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2404—Processes or apparatus for grouping fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/244—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes with matrix-supported molten electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発Ｉｊ１１は特に隔離板を改良し九溶融訳酸塩盤燃料
電池に関する。
電池に関する。
尭明の技術的背景とその問題点
Ｓ融炭酸塩型燃料電池は、燃料として水素を含有するガ
ス、九とえは天然ガスあるいは石炭等を改質して得られ
る水素を用い、更に酸化剤として酸素を含有するガス、
たとえば空気を用い、電解質が炭酸ナトリウム、炭酸リ
チウム、あるいは炭酸カリウムまた拡これらの適宜な混
合物の溶融塩で構成され、作動温度が４００〜８００℃
の燃料電池である。即ち第１図に燃料電池の基本構成を
模式的に示すように、ＬｉＡＪＯ，粒子と炭酸塩で形成
された電解質層を構成する電解質タイル−な多孔質酸化
ニッケルのカソード電極２．多孔質ニッケルのアノード
電極３で挾み単電池４が形成され、さらにこの単電池４
の外面に集電体を兼ねえ電極支持体５が配置され、ガス
マニホールド６に単電池４は収納される。ガスマニホー
ルド６の力／−）電極）； ３儒には、酸化剤ガス（Ｏｘ ＋ Ｃｏｔ ）の導入ロ
アが設けられアノード電極３儒には燃料ガス（Ｈｚ＋Ｃ
０）Ｏ導入口８及び排出ガス（ＨｔＯ＋ＣＯ＊）の排出
口９が設けられる。
ス、九とえは天然ガスあるいは石炭等を改質して得られ
る水素を用い、更に酸化剤として酸素を含有するガス、
たとえば空気を用い、電解質が炭酸ナトリウム、炭酸リ
チウム、あるいは炭酸カリウムまた拡これらの適宜な混
合物の溶融塩で構成され、作動温度が４００〜８００℃
の燃料電池である。即ち第１図に燃料電池の基本構成を
模式的に示すように、ＬｉＡＪＯ，粒子と炭酸塩で形成
された電解質層を構成する電解質タイル−な多孔質酸化
ニッケルのカソード電極２．多孔質ニッケルのアノード
電極３で挾み単電池４が形成され、さらにこの単電池４
の外面に集電体を兼ねえ電極支持体５が配置され、ガス
マニホールド６に単電池４は収納される。ガスマニホー
ルド６の力／−）電極）； ３儒には、酸化剤ガス（Ｏｘ ＋ Ｃｏｔ ）の導入ロ
アが設けられアノード電極３儒には燃料ガス（Ｈｚ＋Ｃ
０）Ｏ導入口８及び排出ガス（ＨｔＯ＋ＣＯ＊）の排出
口９が設けられる。
この燃料電池においてはアノードおよびカノードでそれ
ぞれ式（１）および式（２）に示すような電気化学反応
が起生し、アノード電極、カソード電極間から電流が取
り出される。
ぞれ式（１）および式（２）に示すような電気化学反応
が起生し、アノード電極、カソード電極間から電流が取
り出される。
Ｈ，十Ｃｏ；；” −＊ Ｈ，０＋ ＣＯ，＋ ２＠−
（１）１ ７０鵞＋ ｃｏ！＋ ２Ｃ−→ Ｃｏｔ
（２）なおアノード電極３
＠からの排出ガスは、反応生成物である炭酸ガスと水、
さらには過剰に供給され九水素から成る高温（４００〜
８００℃）の混合ガスである。
（１）１ ７０鵞＋ ｃｏ！＋ ２Ｃ−→ Ｃｏｔ
（２）なおアノード電極３
＠からの排出ガスは、反応生成物である炭酸ガスと水、
さらには過剰に供給され九水素から成る高温（４００〜
８００℃）の混合ガスである。
このように模式的に示される燃料電池は、電気出力を増
す為に単電池を大型化しかつ複数個積層して実使用に供
される。積層されて形成される燃料電池は九とえば第、
、、−図に一部を抜き出して示す１・・ ように電解質層１１をカソード電極１２．アノード電極
１３で挾み単電池１４を形成し、両電極１２．１３の外
面に隔離板１５を介在させて複数個の単電池１４は積層
されて燃料電池積層体１６を構成する。隔離１［１５は
２枚の波状金属薄板１７．１８を波状部を互いに直交す
るように配し、各接部で熔接などＫより固着され友もの
で、各波状端部から図示しないガスマニホールドから供
給され九燃料ガス人、＃化剤ガスＢを導入し、それぞれ
直交方向に流し各単電池１４の電極函に供給する。
す為に単電池を大型化しかつ複数個積層して実使用に供
される。積層されて形成される燃料電池は九とえば第、
、、−図に一部を抜き出して示す１・・ ように電解質層１１をカソード電極１２．アノード電極
１３で挾み単電池１４を形成し、両電極１２．１３の外
面に隔離板１５を介在させて複数個の単電池１４は積層
されて燃料電池積層体１６を構成する。隔離１［１５は
２枚の波状金属薄板１７．１８を波状部を互いに直交す
るように配し、各接部で熔接などＫより固着され友もの
で、各波状端部から図示しないガスマニホールドから供
給され九燃料ガス人、＃化剤ガスＢを導入し、それぞれ
直交方向に流し各単電池１４の電極函に供給する。
このように構成される燃料電池においては隔離Ｉ［１５
が２枚の金属薄板１７．１８をその接部で熔接して固定
している為、金属薄板２枚を必要とし、かつ多数個所で
の溶着作業を必要としさらに積層方向の寸法が大きくな
り、大菫の燃料電池を構成する場合に社、作業工程の煩
雑化、大容積化の問題があり九。
が２枚の金属薄板１７．１８をその接部で熔接して固定
している為、金属薄板２枚を必要とし、かつ多数個所で
の溶着作業を必要としさらに積層方向の寸法が大きくな
り、大菫の燃料電池を構成する場合に社、作業工程の煩
雑化、大容積化の問題があり九。
壕九他の積層化した燃料電池としては一部を第３１１（
ａ）に示すものが知られている。即ち燃料電池は第３図
（ロ）に外形を示す電解質層を形成する電解質タイル２
１をカソード電極２２．アノード電極詔で挾み、更に電
極ｎ、２３の外側に中間部両面に直線状に配し九ガス通
路となる凹凸部を設は九一枚の隔離板器が配着されて周
囲接面を気密に接合して積層化し構成される。各電極ｎ
、２３は電解質タイル２１の寸法よ〉小さく、電解質タ
イル２１の凹部加に納ｔシ、かつ隔離板器の凹凸部を覆
う寸法となっている。オ喪電解質タイル２１の対向する
２辺に沿ってガス流通用の貫通孔４が配列され開けられ
ており、積層化した時には貫通孔が周囲に電解質タイル
２１と隔離板器の間にガス流通間隙を形成する丸めの複
数個の円錐突部を有する間隔リング鰺が接面を気密に取
着される。
ａ）に示すものが知られている。即ち燃料電池は第３図
（ロ）に外形を示す電解質層を形成する電解質タイル２
１をカソード電極２２．アノード電極詔で挾み、更に電
極ｎ、２３の外側に中間部両面に直線状に配し九ガス通
路となる凹凸部を設は九一枚の隔離板器が配着されて周
囲接面を気密に接合して積層化し構成される。各電極ｎ
、２３は電解質タイル２１の寸法よ〉小さく、電解質タ
イル２１の凹部加に納ｔシ、かつ隔離板器の凹凸部を覆
う寸法となっている。オ喪電解質タイル２１の対向する
２辺に沿ってガス流通用の貫通孔４が配列され開けられ
ており、積層化した時には貫通孔が周囲に電解質タイル
２１と隔離板器の間にガス流通間隙を形成する丸めの複
数個の円錐突部を有する間隔リング鰺が接面を気密に取
着される。
このように構成されたものにおいては貫通孔ｎを通して
供給された燃料ガスＡ、酸化剤ガヌＢは間隔リングおで
交互に各流通間隙に送〕込まれる。
供給された燃料ガスＡ、酸化剤ガヌＢは間隔リングおで
交互に各流通間隙に送〕込まれる。
酸化剤ガスＢは第３図−）における隔離板器の表面側を
、燃料ガス人は裏面側をそれぞれのガス通路を同一方向
に流れ各電極４．２３に供給される。
、燃料ガス人は裏面側をそれぞれのガス通路を同一方向
に流れ各電極４．２３に供給される。
上記構成の燃料電池においては、電解質タイルの周辺部
にガス流通の為比較的広幅にわたる間隙を内部ガスマニ
ホールドとして設けなければならず貫通孔周囲で電解質
タイルを部分的に支えることとなり電解質タイルの破壊
、電装の発生等の破損を招きやすく、特に積層数が増大
するにしたがい多量のガスを流さねばならず寸法拡大と
ともに破損の虞が増大する。ｔた電解質タイルには貫通
孔を開けなくてはならず加工工程を複雑にする問題と、
間隔リング部のガス流路の目詰シ発生等の問題がある。
にガス流通の為比較的広幅にわたる間隙を内部ガスマニ
ホールドとして設けなければならず貫通孔周囲で電解質
タイルを部分的に支えることとなり電解質タイルの破壊
、電装の発生等の破損を招きやすく、特に積層数が増大
するにしたがい多量のガスを流さねばならず寸法拡大と
ともに破損の虞が増大する。ｔた電解質タイルには貫通
孔を開けなくてはならず加工工程を複雑にする問題と、
間隔リング部のガス流路の目詰シ発生等の問題がある。
さらに電解質タイルの同辺部のガスマニホールド部位で
社電解質タイルに電装が発生しえ場合動作温度で燃料ガ
スと酸化剤ガスとの差圧によって溶融し九責酸塩の保持
の均衡が崩れ、ガスが泡出し、交差混合が起）やすく、
温度の上昇、下降によりこの交差混合はさらに顕著なも
のとなる問題がある。またさらに電解質タイルの周辺に
ガス！二ホールドを形成する為、電解質タイルの寸法に
対する電極の存在比が小さく電解質タイルの利用度合が
少ないという欠点を有している。
社電解質タイルに電装が発生しえ場合動作温度で燃料ガ
スと酸化剤ガスとの差圧によって溶融し九責酸塩の保持
の均衡が崩れ、ガスが泡出し、交差混合が起）やすく、
温度の上昇、下降によりこの交差混合はさらに顕著なも
のとなる問題がある。またさらに電解質タイルの周辺に
ガス！二ホールドを形成する為、電解質タイルの寸法に
対する電極の存在比が小さく電解質タイルの利用度合が
少ないという欠点を有している。
発明の目的
本発明は上記の状況に鑑みてなさ□れたもので加工１１
９作業が複雑とならず、積層寸法等外形も大−〈ならず
、電解質タイル破損に至シにくい溶融炭酸塩型燃料電池
を提供することを目的とする。
９作業が複雑とならず、積層寸法等外形も大−〈ならず
、電解質タイル破損に至シにくい溶融炭酸塩型燃料電池
を提供することを目的とする。
発明の概要
本発明は一枚の金属薄板で成る隔離板を中間部に表裏面
に突出した波状の凸部を設けかつ相隣る辺に沿って表裏
面に互い違いに堤状部を設けて形成し、この隔離板を介
在させて複数個の単電池を積層し、すする方向に隔離板
の表裏面に燃料ガス、酸化剤ガスの各々を導入し一面側
に設けた中空機状１部で流れ方向を変更して中間部で両
ガスを平行方向に流し、又直交する方向に排出するよう
構成した溶融炭酸塩型燃料電池である。
に突出した波状の凸部を設けかつ相隣る辺に沿って表裏
面に互い違いに堤状部を設けて形成し、この隔離板を介
在させて複数個の単電池を積層し、すする方向に隔離板
の表裏面に燃料ガス、酸化剤ガスの各々を導入し一面側
に設けた中空機状１部で流れ方向を変更して中間部で両
ガスを平行方向に流し、又直交する方向に排出するよう
構成した溶融炭酸塩型燃料電池である。
発明の効果
本発明によれば簡単な構成で加工工程０作業の煩雑さが
なく、さら゛に電解質層の破損の虞がなく、多数の単電
池を積層しても積層高さが過大とならず大容量化に適し
九溶１Ｉｌｋ炭酸塩蓋燃料電池を得ることが出来る。：
） 発明の実施例 本発明に係る一実施例を第４図乃至第７図を用いて詳細
Ｋａ明する。
なく、さら゛に電解質層の破損の虞がなく、多数の単電
池を積層しても積層高さが過大とならず大容量化に適し
九溶１Ｉｌｋ炭酸塩蓋燃料電池を得ることが出来る。：
） 発明の実施例 本発明に係る一実施例を第４図乃至第７図を用いて詳細
Ｋａ明する。
第４図は複数の単電池を隔離体を間に介在させて積層し
たものの一部を抜き出して示すもので、図中符号３１は
炭酸塩を保持して形成されゐ長方形平板状の電解質層で
、この電解質層３１の上面には平板状のカソード電極３
２が配置され５、又下面には同じく平板状のアノード電
極おが配置されて単電池Ｕが構成され単電池あの両電極
諺、３３の外面側には隔離体３５が配置され、更に単電
池諷、隔離体蕊を繰シ返し積層で積層体側を構成し、こ
の積層体間は容器３７に収納される。
たものの一部を抜き出して示すもので、図中符号３１は
炭酸塩を保持して形成されゐ長方形平板状の電解質層で
、この電解質層３１の上面には平板状のカソード電極３
２が配置され５、又下面には同じく平板状のアノード電
極おが配置されて単電池Ｕが構成され単電池あの両電極
諺、３３の外面側には隔離体３５が配置され、更に単電
池諷、隔離体蕊を繰シ返し積層で積層体側を構成し、こ
の積層体間は容器３７に収納される。
隔離体部は第５図に示すように周辺部が平坦で中間部胡
に第６図に第５図のＶｌ−Ｖｌ矢方向視断面を示した上
、下面側に頂部が平坦な凸部３８ｍ、３８ｂが設けられ
た外形が長方形で厚さ０．３ｍのステンレス鋼板たとえ
ば８０８３１６で成る隔離板３９と、この隔離板器の下
面で凸部３８ｍ、３１１ｂの頂部が嬌びる方向に平行な
２短辺に固着されたｄ断面形状のカソード電極３２を載
置する段部旬を有する堤状部材４１と、隔離板３９の上
声で２長辺に沿って固着されたガス流通間隙の開口４２
を有し隔離板３９の凸部３８ｂの頂部と同−平函を成す
アノード電極羽を載置する段部４３が形成され丸角筒状
の堤状部材４と、これらの機状部材祠の対角線上に位置
する中空部の各片端を閉塞する栓４５ｍ、４５ｂとで構
成されている。
に第６図に第５図のＶｌ−Ｖｌ矢方向視断面を示した上
、下面側に頂部が平坦な凸部３８ｍ、３８ｂが設けられ
た外形が長方形で厚さ０．３ｍのステンレス鋼板たとえ
ば８０８３１６で成る隔離板３９と、この隔離板器の下
面で凸部３８ｍ、３１１ｂの頂部が嬌びる方向に平行な
２短辺に固着されたｄ断面形状のカソード電極３２を載
置する段部旬を有する堤状部材４１と、隔離板３９の上
声で２長辺に沿って固着されたガス流通間隙の開口４２
を有し隔離板３９の凸部３８ｂの頂部と同−平函を成す
アノード電極羽を載置する段部４３が形成され丸角筒状
の堤状部材４と、これらの機状部材祠の対角線上に位置
する中空部の各片端を閉塞する栓４５ｍ、４５ｂとで構
成されている。
なおガス流入側の栓４５ｍは中間部間の同一面側最外凸
部まで閉塞する長さとなっている。この隔離体部は積層
体部においては電解質層３１のカソード電極３２儒面で
は、電解質層３１の短辺に沿りての断面形状機状部材４
１の一面を密着させて配置され、段郁荀と電解質層３１
との間にカソード電極３２をその２辺で挾持し、カソー
ド電極３２の上面と隔離板３９０下両との間に酸化・剤
ガスＢの通流路栃を形成する。さらに隔離体部は電解質
層３１のアノード電極お側面では電解質層３１の長辺に
沿って角筒状機状部材ａの一面を密着させて配置され、
段部４３と電解質層３１との間にアノード電極襲をその
２辺で挾持し、アノード電極おの下面と隔離板器の上面
と０間に燃料ガスＡの通流路４７を形成する。これによ
り各ガス通流路鋳、４７は第７図に模式的に各ガスＡ、
Ｂの流れを示すように隔離体部の隔離板３９Ｏ上、下面
に形成される。即ち酸化剤ガスＢは隔離体語の長辺から
ガス通流踏部に導入され、流れ方向を変えずに反対側長
辺から排出され、燃料ガス人は隔離体間の短辺からガス
通流路４７に導入され凸５３８ａ 、 ３１１ｂ Ｏ＠
＠面に当って流れ方向をほぼ９０′。変え角筒状堤状
部材Ｉのガス流通間隙の開口４２から機状部材Ｉの中空
部に導かれ、ここを流れ亀がら各凸部３８ａ 、 ３８
ｂで形成される各溝部に分配されて流れ、反対側の短辺
から排出される。こＯｓｓ状部材４４に設けられた！４
５ｍ、４ｓｂＨ中空部を燃料ガス人が直線的に流れ排出
せず一１隔離板３９０中間部郭に分配されるように設け
られている。
部まで閉塞する長さとなっている。この隔離体部は積層
体部においては電解質層３１のカソード電極３２儒面で
は、電解質層３１の短辺に沿りての断面形状機状部材４
１の一面を密着させて配置され、段郁荀と電解質層３１
との間にカソード電極３２をその２辺で挾持し、カソー
ド電極３２の上面と隔離板３９０下両との間に酸化・剤
ガスＢの通流路栃を形成する。さらに隔離体部は電解質
層３１のアノード電極お側面では電解質層３１の長辺に
沿って角筒状機状部材ａの一面を密着させて配置され、
段部４３と電解質層３１との間にアノード電極襲をその
２辺で挾持し、アノード電極おの下面と隔離板器の上面
と０間に燃料ガスＡの通流路４７を形成する。これによ
り各ガス通流路鋳、４７は第７図に模式的に各ガスＡ、
Ｂの流れを示すように隔離体部の隔離板３９Ｏ上、下面
に形成される。即ち酸化剤ガスＢは隔離体語の長辺から
ガス通流踏部に導入され、流れ方向を変えずに反対側長
辺から排出され、燃料ガス人は隔離体間の短辺からガス
通流路４７に導入され凸５３８ａ 、 ３１１ｂ Ｏ＠
＠面に当って流れ方向をほぼ９０′。変え角筒状堤状
部材Ｉのガス流通間隙の開口４２から機状部材Ｉの中空
部に導かれ、ここを流れ亀がら各凸部３８ａ 、 ３８
ｂで形成される各溝部に分配されて流れ、反対側の短辺
から排出される。こＯｓｓ状部材４４に設けられた！４
５ｍ、４ｓｂＨ中空部を燃料ガス人が直線的に流れ排出
せず一１隔離板３９０中間部郭に分配されるように設け
られている。
次にこのように構成され九本発、明の作用について説明
する。作動温度に積層体側を保持し、積層体３６３６１
収納された容器３フと積層体蕊の積層方向に形成される
各面との間に独立に区切られたガスマニホールド３７烏
、３フｂの２つにそれぞれ図示しない供論源より管３７
ｃ、３フｄを通して燃料ガス人、酸化剤ガスＢが供給さ
れる。供給された燃料ガスＡ、酸化剤ガスＢは積層体あ
の所定のガス通流路４７．４６に分配され、第１図に模
式的に示し丸缶ガスＡ、Ｂの流れのように流れる。流れ
るにし九かい各ガスＡ、Ｂはアノード電極濃、カソード
電極３２および電解質層３１で形成される重電池誦で前
記式（１）、＋２）の電気化学反応が起生じ各電極３２
、３３間から電流が取〉出される。この時隔離体Ｕは
隣接する重電、池Ｕを電気的に直列に結合し、積層体圀
として高電圧を得られるように設けられ又隣接する単電
池３４の異種のガス即ち隔離体あの隔離板器の表裏に流
れる燃料ガス人、酸化剤ガスＢの混合を防止するようＫ
Ｍけられている。ガス通流路舗、４７を流れ反応におい
て過剰となりたガス及び反応生成ガスの排出ｌス祉、各
ガスＡ、Ｂが分配供給された積層体舅の面と対向する面
側に排出され、容＄３７とで形成されたガスマニホール
ドに集められ図示しない排出系に導かれゐ。
する。作動温度に積層体側を保持し、積層体３６３６１
収納された容器３フと積層体蕊の積層方向に形成される
各面との間に独立に区切られたガスマニホールド３７烏
、３フｂの２つにそれぞれ図示しない供論源より管３７
ｃ、３フｄを通して燃料ガス人、酸化剤ガスＢが供給さ
れる。供給された燃料ガスＡ、酸化剤ガスＢは積層体あ
の所定のガス通流路４７．４６に分配され、第１図に模
式的に示し丸缶ガスＡ、Ｂの流れのように流れる。流れ
るにし九かい各ガスＡ、Ｂはアノード電極濃、カソード
電極３２および電解質層３１で形成される重電池誦で前
記式（１）、＋２）の電気化学反応が起生じ各電極３２
、３３間から電流が取〉出される。この時隔離体Ｕは
隣接する重電、池Ｕを電気的に直列に結合し、積層体圀
として高電圧を得られるように設けられ又隣接する単電
池３４の異種のガス即ち隔離体あの隔離板器の表裏に流
れる燃料ガス人、酸化剤ガスＢの混合を防止するようＫ
Ｍけられている。ガス通流路舗、４７を流れ反応におい
て過剰となりたガス及び反応生成ガスの排出ｌス祉、各
ガスＡ、Ｂが分配供給された積層体舅の面と対向する面
側に排出され、容＄３７とで形成されたガスマニホール
ドに集められ図示しない排出系に導かれゐ。
ず、各辺に堤状部材を設けてガスの所定通流路で確保す
るとともに異種ガスの混入を防止しておシ、さらに段部
で電極を保持し構造を簡単にしておシ、加工工程１作業
の煩−化をなくしている。又積層体外に＃Ｊマニホール
ドを作ることが出来る為電解質層に貫通孔を多数穿つ必
要がなく破損が防止出来、大容量化に伴うガスマニホー
ルドの確保も容器になし得る。さらに電解質層を３００
Ｉ１０とし友場舎には本発明によｉ構成をとれば電極寸
法は３Ｑａｉ ｘ ２７ｆｆｉで電極の占積率は９０％
とかり電解質層に貫通孔を周辺部に設けた前記従来構造
による２４ｃｘａ Ｘ ２８Ｃ１ｌの電極寸法で電解質
層に対する電極の占積率は７４．７％に比較し比較的大
１１１占積率が取れる。
るとともに異種ガスの混入を防止しておシ、さらに段部
で電極を保持し構造を簡単にしておシ、加工工程１作業
の煩−化をなくしている。又積層体外に＃Ｊマニホール
ドを作ることが出来る為電解質層に貫通孔を多数穿つ必
要がなく破損が防止出来、大容量化に伴うガスマニホー
ルドの確保も容器になし得る。さらに電解質層を３００
Ｉ１０とし友場舎には本発明によｉ構成をとれば電極寸
法は３Ｑａｉ ｘ ２７ｆｆｉで電極の占積率は９０％
とかり電解質層に貫通孔を周辺部に設けた前記従来構造
による２４ｃｘａ Ｘ ２８Ｃ１ｌの電極寸法で電解質
層に対する電極の占積率は７４．７％に比較し比較的大
１１１占積率が取れる。
なお上記実施例においては隔離体の橋状部材を隔離板と
別に形成しえものを固着して構成し九が隔離板の各辺端
部を折曲して同一構造に形成してもよ＜、１九中空部を
有する堤状部材のガス流入側の４＆の長さは隔離板中間
部の最外凸部壕での間を閉塞する必要はなく適宜特性に
応じて決定すればよい。さらに燃料ガスと酸化剤ガスを
隔離板の中間部の表裏を図中平行同一方向としたが対向
して流してもよく、またさらに隔離板は８Ｕ８３１６
Ｃ）ステンレス鋼板としているが鋼板にニッケルｔ／ツ
ッドし良板材でも良い。
別に形成しえものを固着して構成し九が隔離板の各辺端
部を折曲して同一構造に形成してもよ＜、１九中空部を
有する堤状部材のガス流入側の４＆の長さは隔離板中間
部の最外凸部壕での間を閉塞する必要はなく適宜特性に
応じて決定すればよい。さらに燃料ガスと酸化剤ガスを
隔離板の中間部の表裏を図中平行同一方向としたが対向
して流してもよく、またさらに隔離板は８Ｕ８３１６
Ｃ）ステンレス鋼板としているが鋼板にニッケルｔ／ツ
ッドし良板材でも良い。
第１図は溶融炭酸塩屋燃料電池の基本構成を示す断面図
、第２図は従来例の１つの要部を示す開園、第６図は第
５図におけるＶｌ−■矢視断面を示す断面図、第７゛図
は第４図におけるガスの流れを模式的に示す図である。 ３１・・・電解質層、３２・・・カソード電極、３３・
・・アノード電極、Ｕ・・・単電池、弱・・・隔離体、
舗・・・積層体、３７・・・容器、郭・・・中間部、
３８ｍ、 ３８ｂ・・・凸部、３９・・・隔離板、菊、
４３・・・段部、４１．４４テ・堤状部材、４２・・・
開口、４５ｍ、４５ｂ・・・栓、弱、４７・・・ガス通
流路。 代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名） 第１図 第２図 第８図 （β、） ５ （紡 第４図 第７図 第５図 第６図 なチ
、第２図は従来例の１つの要部を示す開園、第６図は第
５図におけるＶｌ−■矢視断面を示す断面図、第７゛図
は第４図におけるガスの流れを模式的に示す図である。 ３１・・・電解質層、３２・・・カソード電極、３３・
・・アノード電極、Ｕ・・・単電池、弱・・・隔離体、
舗・・・積層体、３７・・・容器、郭・・・中間部、
３８ｍ、 ３８ｂ・・・凸部、３９・・・隔離板、菊、
４３・・・段部、４１．４４テ・堤状部材、４２・・・
開口、４５ｍ、４５ｂ・・・栓、弱、４７・・・ガス通
流路。 代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名） 第１図 第２図 第８図 （β、） ５ （紡 第４図 第７図 第５図 第６図 なチ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）平板状の溶融嶽酸塩電解層を一対の電極で挾んで
なる複数の単電池と、これらの単電池を間に介在して電
気的に直列に接続しかつ両面間を気密に区切って積層さ
せる隔離体と、前記単電池と隔離体とで形成される積層
体を収納する容器とを備え九溶融炭酸塩型燃料電池にお
いて、前記隔離体が同辺−に平面を有する金属隔離板と
、−この隔離−の両面に突出し友凸部を有する中間部と
、前記隔１ｗｌ板の一面の第１の対向する辺、に沿って
設けられ九隣接する電極を段部で保持しかつ仁の電極と
隔離板との間にガス流路を形・成する一対の堤状部と、
前記隔離板の他面の第２の対向する辺に沿って設けられ
九隣接する電極を段部で保持し、かつζＯ電極と隔離板
との間にガス流路を形成しなおかつこのガス流路に前記
辺に沿って糊口し喪中空部を有する一対の堤状部と、こ
の一対の堤状部の（２）積層体の各面と容器との間をガ
スマニホールドとし九ことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の溶融炭酸塩飄燃料電池。 （３）隔離体が隔離板に堤状部材を固着して形成され九
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶融貴酸
塩製燃料電池。 （４）一対の堤状部を閉塞する栓の長さが異寸法である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶融員酸
塩皺燃料電池。 （５）隔離板がステンレス鋼板で成ることを特徴とする
特許請求の範囲第１ｉｔ記載の溶融炭酸塩型燃料電池。 （６）隔離板がニッケルクラッド鋼板で成ることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の溶融縦酸塩渥燃料電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188449A JPS5893170A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188449A JPS5893170A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893170A true JPS5893170A (ja) | 1983-06-02 |
Family
ID=16223882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56188449A Pending JPS5893170A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893170A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241659A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 溶融塩型燃料電池 |
| JPS6328251U (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-24 | ||
| WO1999066579A1 (en) * | 1998-06-18 | 1999-12-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell gas separator |
| WO2007069440A1 (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池のセパレータ |
| JP2007214134A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Doosan Heavy Industries & Construction Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池用分離板及びその製造方法 |
| CN114930589A (zh) * | 2019-11-26 | 2022-08-19 | 埃克森美孚技术与工程公司 | 具有用于平行流动的外部歧管的燃料电池组件 |
| US11843150B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-12-12 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Fuel cell staging for molten carbonate fuel cells |
| US11888199B2 (en) | 2019-11-26 | 2024-01-30 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Operation of molten carbonate fuel cells with high electrolyte fill level |
| US11888187B2 (en) | 2018-11-30 | 2024-01-30 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Operation of molten carbonate fuel cells with enhanced CO2 utilization |
| US11978931B2 (en) | 2021-02-11 | 2024-05-07 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Flow baffle for molten carbonate fuel cell |
-
1981
- 1981-11-26 JP JP56188449A patent/JPS5893170A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241659A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 溶融塩型燃料電池 |
| JPS6328251U (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-24 | ||
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| WO2007069440A1 (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池のセパレータ |
| US8012645B2 (en) | 2005-12-16 | 2011-09-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Separator of fuel cell |
| JP2007214134A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Doosan Heavy Industries & Construction Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池用分離板及びその製造方法 |
| JP4733656B2 (ja) * | 2006-02-10 | 2011-07-27 | 斗山重工業株式会社 | 溶融炭酸塩型燃料電池用分離板 |
| US11843150B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-12-12 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Fuel cell staging for molten carbonate fuel cells |
| US11888187B2 (en) | 2018-11-30 | 2024-01-30 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Operation of molten carbonate fuel cells with enhanced CO2 utilization |
| CN114930589A (zh) * | 2019-11-26 | 2022-08-19 | 埃克森美孚技术与工程公司 | 具有用于平行流动的外部歧管的燃料电池组件 |
| US11888199B2 (en) | 2019-11-26 | 2024-01-30 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Operation of molten carbonate fuel cells with high electrolyte fill level |
| US11978931B2 (en) | 2021-02-11 | 2024-05-07 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Flow baffle for molten carbonate fuel cell |
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