JPS61296656A - 溶融炭酸塩形燃料電池 - Google Patents
溶融炭酸塩形燃料電池Info
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- JPS61296656A JPS61296656A JP60137667A JP13766785A JPS61296656A JP S61296656 A JPS61296656 A JP S61296656A JP 60137667 A JP60137667 A JP 60137667A JP 13766785 A JP13766785 A JP 13766785A JP S61296656 A JPS61296656 A JP S61296656A
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- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
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- H01M8/142—Fuel cells with fused electrolytes the anode and the cathode being gas-permeable electrodes or electrode layers with matrix-supported or semi-solid matrix-reinforced electrolyte
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- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
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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
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- Y02E60/50—Fuel cells
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は触媒を用いる溶融炭酸塩形燃料’ＩＴｔ池に
関するものである。
関するものである。
第、７図は、従来の２触媒ケ用いた溶融炭酸塩形燃料電
池を一部切欠いて示す斜視図であり６図において５（ハ
は燃料極＋ （，２１はこの燃料付４（／ｌに接【２て
設けられた電解質マトリックス、（３）は％％ｉ マｌ
−ＩＪラック２）に接し燃料極（１）と反対側に設けら
れた酸化剤極であり、これらで単電池（りが構成される
。（夕）は上記単電池Ｃり一個の間におか力、たガス分
離板−ノ”なワチセバレータ板であり、このセパレータ
板（！ｒ）の一方の面には複数の溝により形成］また凹
凸状のｓ化剤ガス流路（６）が設けらｉｌでおり、この
面が酸化剤極（３）と接して配置されている。セパレー
タ板（３）の反対側の面には同様に燃料ガス流路（７）
が設けられ、この面が燃料極（１）と接して配置されて
いる。
池を一部切欠いて示す斜視図であり６図において５（ハ
は燃料極＋ （，２１はこの燃料付４（／ｌに接【２て
設けられた電解質マトリックス、（３）は％％ｉ マｌ
−ＩＪラック２）に接し燃料極（１）と反対側に設けら
れた酸化剤極であり、これらで単電池（りが構成される
。（夕）は上記単電池Ｃり一個の間におか力、たガス分
離板−ノ”なワチセバレータ板であり、このセパレータ
板（！ｒ）の一方の面には複数の溝により形成］また凹
凸状のｓ化剤ガス流路（６）が設けらｉｌでおり、この
面が酸化剤極（３）と接して配置されている。セパレー
タ板（３）の反対側の面には同様に燃料ガス流路（７）
が設けられ、この面が燃料極（１）と接して配置されて
いる。
上記酸化剤ガス流路（６）と燃料ガス流路（７１＃−を
直交して′！１ＩｔＦ：ｖ、されている。燃料ガス流路
（７）には改質触媒が充填されている。図の点線は改質
触媒がその部分にも充填していることを示す。このよう
な単電池（４’ｌとセパレータ板（りを交互Ｃで積層し
て積層体すなわち燃料電池スタック（テ）が構成される
。この燃料電池スタックの側面であって、燃料極ガス流
路（７）の開口部が見、える面には一対の燃料ガスマニ
ホールド（１０）ｙｐ、ま念、酸化剤ガス流路（６）の
開口部が見える面には一対の酸什剤ガス（供給）マニホ
ールドＣ／／）を設ける。
直交して′！１ＩｔＦ：ｖ、されている。燃料ガス流路
（７）には改質触媒が充填されている。図の点線は改質
触媒がその部分にも充填していることを示す。このよう
な単電池（４’ｌとセパレータ板（りを交互Ｃで積層し
て積層体すなわち燃料電池スタック（テ）が構成される
。この燃料電池スタックの側面であって、燃料極ガス流
路（７）の開口部が見、える面には一対の燃料ガスマニ
ホールド（１０）ｙｐ、ま念、酸化剤ガス流路（６）の
開口部が見える面には一対の酸什剤ガス（供給）マニホ
ールドＣ／／）を設ける。
次に動作について説明する。燃料極（ハ、電解質マトリ
ックス（２）、酸化剤極（、、？＋で構成された単電池
（’Ｉ）は、燃料極（１）に燃料を、酸化剤極（３）に
酸化剤を供給した場合、公知の電気化学的反応により直
流電力を発生する。ここでは、アルカリ炭酸塩を電解質
とする溶融炭酸塩形燃料電池を例にとって説明する。例
えば炭酸リチウムと炭酸カリウムの混合塩は溶融状態で
炭酸イオンによるイオン導電性を示し、酸化剤極（３）
に供給された空気と炭酸ガスから成る酸化剤ガスにより
炭酸イオンが形成される。また燃料極（／）では燃料で
ある水素が炭酸イオンと反応して電子を放出する。これ
らの反応は通常Ａ＆Ｏ’Ｃ８度で行われる。
ックス（２）、酸化剤極（、、？＋で構成された単電池
（’Ｉ）は、燃料極（１）に燃料を、酸化剤極（３）に
酸化剤を供給した場合、公知の電気化学的反応により直
流電力を発生する。ここでは、アルカリ炭酸塩を電解質
とする溶融炭酸塩形燃料電池を例にとって説明する。例
えば炭酸リチウムと炭酸カリウムの混合塩は溶融状態で
炭酸イオンによるイオン導電性を示し、酸化剤極（３）
に供給された空気と炭酸ガスから成る酸化剤ガスにより
炭酸イオンが形成される。また燃料極（／）では燃料で
ある水素が炭酸イオンと反応して電子を放出する。これ
らの反応は通常Ａ＆Ｏ’Ｃ８度で行われる。
燃料極流路（７）にスチームと混合して供給された天然
ガスなどの原燃料は触媒（ざ）の作用によシ水素。
ガスなどの原燃料は触媒（ざ）の作用によシ水素。
−酸化炭素および炭酸ガスなどに水蒸気改質される。
このように従来の方法で触媒を使用した溶融炭酸塩形燃
料電池では、触媒（ざ）が電解質であるアルカリ炭酸塩
の＃囲気にさらされ、触媒（ｇ）とアルカリ炭酸塩の蒸
気が反応し１時間とともに触媒（ｇ）の特性が低下する
という欠点があった。
料電池では、触媒（ざ）が電解質であるアルカリ炭酸塩
の＃囲気にさらされ、触媒（ｇ）とアルカリ炭酸塩の蒸
気が反応し１時間とともに触媒（ｇ）の特性が低下する
という欠点があった。
従来の触媒設置方法では触媒と電極が接していたため、
触媒の表面に電解質蒸気が付着し、触媒が早期に劣化す
るという問題点があった。したがって触媒の活性を長期
にわたり維持するためには触媒を電解質による濡れから
防ぐ構造にする必要がある。また、ガス流路は従来どお
シ確保し、さらに電極から離れた位置に触媒層を設ける
と、ガス流路の積層方向の幅が広がシ内部抵抗が増大す
るという欠点があったので、積層方向の流路幅は変えな
いで触媒の充填層を確保することが必要であった。
触媒の表面に電解質蒸気が付着し、触媒が早期に劣化す
るという問題点があった。したがって触媒の活性を長期
にわたり維持するためには触媒を電解質による濡れから
防ぐ構造にする必要がある。また、ガス流路は従来どお
シ確保し、さらに電極から離れた位置に触媒層を設ける
と、ガス流路の積層方向の幅が広がシ内部抵抗が増大す
るという欠点があったので、積層方向の流路幅は変えな
いで触媒の充填層を確保することが必要であった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、触媒を電解質の濡れから防ぐとともに、積層
方向の流路幅を大キくシない溶融炭酸塩形燃料電池を提
供することを目的とする。
たもので、触媒を電解質の濡れから防ぐとともに、積層
方向の流路幅を大キくシない溶融炭酸塩形燃料電池を提
供することを目的とする。
また、このような目的を達成する構造を考慮しても、加
工工程を複雑にすることなく加工できる溶融炭酸塩形燃
料電池を提供するものである。
工工程を複雑にすることなく加工できる溶融炭酸塩形燃
料電池を提供するものである。
即ちこの発明は、燃料極と、該燃料極に接して設けられ
た電解質マ） ＩＪラックス、該電解質マトリックスの
燃料極と反対の面に接して設けられた酸化剤極とからな
る単電池、及び上記燃料極の電解質マトリックスと反対
の面に触媒層を配したセパレータ板を少なくとも備えて
なる溶融炭酸塩形燃料電池において、上記燃料極と触媒
層とを隔てるスペーサの一部に触媒を保持するための触
媒保持台を燃料極に接しないように設けてなる溶融炭酸
塩形燃料電池である。
た電解質マ） ＩＪラックス、該電解質マトリックスの
燃料極と反対の面に接して設けられた酸化剤極とからな
る単電池、及び上記燃料極の電解質マトリックスと反対
の面に触媒層を配したセパレータ板を少なくとも備えて
なる溶融炭酸塩形燃料電池において、上記燃料極と触媒
層とを隔てるスペーサの一部に触媒を保持するための触
媒保持台を燃料極に接しないように設けてなる溶融炭酸
塩形燃料電池である。
この発明に係る触媒保持台付き流路スペーサは。
流路空間に触媒を保持できるようにしたものである。触
媒保持台付き流路スペーサは触媒を流路内空間に保持で
きる構造にすることによシ、触媒を電解質の濡れから避
け、長期的にヌ壽キ安定した触媒の活性を保つことがで
きる。
媒保持台付き流路スペーサは触媒を流路内空間に保持で
きる構造にすることによシ、触媒を電解質の濡れから避
け、長期的にヌ壽キ安定した触媒の活性を保つことがで
きる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明による触媒保持台付き燃料ガス流路スペーサ
（ｔ２）ｆ用いた溶融炭酸塩形燃料電池を一部切り欠き
を用いて表わした斜視図であり、第一図は第１図の溶融
炭酸塩形燃料電池を燃料極流路側から見た断面図である
。
図は本発明による触媒保持台付き燃料ガス流路スペーサ
（ｔ２）ｆ用いた溶融炭酸塩形燃料電池を一部切り欠き
を用いて表わした斜視図であり、第一図は第１図の溶融
炭酸塩形燃料電池を燃料極流路側から見た断面図である
。
第１図において、（／コミ）はスペーサ（／２）の一部
に設けられた触媒保持台であり１ｆｆｌｉｄ：触媒保持
台（／コ＆）の十に＃いた触媒である。（／３）は酸化
剤ガス流路に霞いたスペーサである。燃料流路内をこの
ような構造に形成して触＃ｌｌ全首〈ことＫすると、燃
料極（１）の表面から直接電解液を触媒（ｆｌが吸収す
ることなく、触媒の活性金床つことができる。１ ＊、
、積層方向（（流路幅を大きくするこカワ となく触媒（ｆｉｔ充填できるので内部抵抗が増幅する
こともない。
に設けられた触媒保持台であり１ｆｆｌｉｄ：触媒保持
台（／コ＆）の十に＃いた触媒である。（／３）は酸化
剤ガス流路に霞いたスペーサである。燃料流路内をこの
ような構造に形成して触＃ｌｌ全首〈ことＫすると、燃
料極（１）の表面から直接電解液を触媒（ｆｌが吸収す
ることなく、触媒の活性金床つことができる。１ ＊、
、積層方向（（流路幅を大きくするこカワ となく触媒（ｆｉｔ充填できるので内部抵抗が増幅する
こともない。
また、触媒保持台付き流路スペーサは、プレスなどの方
法？用いると、従来の波板全成形する際の工程と同様の
工程で製造することができる。
法？用いると、従来の波板全成形する際の工程と同様の
工程で製造することができる。
なお、上記実施例では、スペーサに波形のもの金剛いた
が、山形５矩形などのスペーサに触媒保持台金付けて用
いても同様の効果を奏する。
が、山形５矩形などのスペーサに触媒保持台金付けて用
いても同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、流路内スペーサを成
形する時−回のプレスで触媒保持台も成形できる構造に
したので６スベーサの製造が安価にできる効果がある。
形する時−回のプレスで触媒保持台も成形できる構造に
したので６スベーサの製造が安価にできる効果がある。
また、触媒が直接電解質と接しないため１、電解質液（
Ｌよる触媒の諮第１．か低域ミノ し、長期的安定ｉ、 ｆｒ：ｙ独媒の活性が得らス１．
る。
Ｌよる触媒の諮第１．か低域ミノ し、長期的安定ｉ、 ｆｒ：ｙ独媒の活性が得らス１．
る。
第１図はこの発明の−・実力例（Ｃよる溶融炭酸塩形燃
料電池の−”一部９Ｊ Ｃ欠いた斜視図、第一図は第７
図を燃料極流路方向から見た断面図、第１７図は従来の
溶融炭酸塩形燃料電池の一部切り欠いた斜視図である。 図中、 （１）は燃料極、 ｆ、２１は［解質マトリックス、Ｃ
３）は酸化剤極、 （＜’）は単電池、 （！ｆｌはセ
パレータ板、（６）は酸化剤ガス流路。（７）は燃料ガ
ス流路、 （ｒｌは触媒、（テ）は燃料１と池スタック
５ （／θ）は燃料ガスマニホールド、 （／／）は酸
化剤ガスＴニホ＝ルド、（／、２）は燃料ガス流路スペ
ーサ、（／２ａ＞は触媒保持台、（／３）は酸化剤ガス
流路スペーサである。 なお１図中の同一符号は、同−又は相当部分を示゛ノ
。 ８；恕媒 尾３図 手続補正書（自発） 昭塊。、丙 、〒８Ｂ
料電池の−”一部９Ｊ Ｃ欠いた斜視図、第一図は第７
図を燃料極流路方向から見た断面図、第１７図は従来の
溶融炭酸塩形燃料電池の一部切り欠いた斜視図である。 図中、 （１）は燃料極、 ｆ、２１は［解質マトリックス、Ｃ
３）は酸化剤極、 （＜’）は単電池、 （！ｆｌはセ
パレータ板、（６）は酸化剤ガス流路。（７）は燃料ガ
ス流路、 （ｒｌは触媒、（テ）は燃料１と池スタック
５ （／θ）は燃料ガスマニホールド、 （／／）は酸
化剤ガスＴニホ＝ルド、（／、２）は燃料ガス流路スペ
ーサ、（／２ａ＞は触媒保持台、（／３）は酸化剤ガス
流路スペーサである。 なお１図中の同一符号は、同−又は相当部分を示゛ノ
。 ８；恕媒 尾３図 手続補正書（自発） 昭塊。、丙 、〒８Ｂ
Claims (4)
- （１）燃料極と、該燃料極に接して設けられた電解質マ
トリックスと、該電解質マトリックスの燃料極と反対の
面に接して設けられた酸化剤極とからなる単電池、及び
上記燃料極の電解質マトリックスと反対の面に触媒層を
配したセパレータ板を少なくとも備えてなる溶融炭酸塩
形燃料電池において、上記燃料極と触媒層とを隔てるス
ペーサの一部に触媒を保持するための触媒保持台を燃料
極に接しないように設けてなることを特徴とする溶融炭
酸塩形燃料電池。 - （２）スペーサの材質がニッケル又はニッケルを含んだ
合金である特許請求の範囲第１項記載の溶融炭酸塩形燃
料電池。 - （３）触媒保持台が、積層方向の流路高さを触媒保持台
を設置しない場合のスペーサと同程度に保つようにスペ
ーサの一部を折り曲げてなる特許請求の範囲第１項記載
の溶融炭酸塩形燃料電池。 - （４）スペーサの構造が波形、山形、矩形、又は波形を
基本構造とした構造である特許請求の範囲第１項記載の
溶融炭酸塩形燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60137667A JPS61296656A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 溶融炭酸塩形燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60137667A JPS61296656A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 溶融炭酸塩形燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61296656A true JPS61296656A (ja) | 1986-12-27 |
Family
ID=15203995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60137667A Pending JPS61296656A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 溶融炭酸塩形燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61296656A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01140560A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-01 | Hitachi Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60137667A patent/JPS61296656A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01140560A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-01 | Hitachi Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
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