JPS63207054A - 固体電解質燃料電池発電装置 - Google Patents
固体電解質燃料電池発電装置Info
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- JPS63207054A JPS63207054A JP62039948A JP3994887A JPS63207054A JP S63207054 A JPS63207054 A JP S63207054A JP 62039948 A JP62039948 A JP 62039948A JP 3994887 A JP3994887 A JP 3994887A JP S63207054 A JPS63207054 A JP S63207054A
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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、管状の固体電解質燃料電池を備える発電装
置に関するもので、炭化水素、アルコール、天然ガスな
どを、別に改質装置を設けることなく、直接発電装置に
燃料として取込めるようにしたものである。
置に関するもので、炭化水素、アルコール、天然ガスな
どを、別に改質装置を設けることなく、直接発電装置に
燃料として取込めるようにしたものである。
［従来の技術］
通常、管状の固体電解質燃料電池は、第４図のようにな
っている。
っている。
１０は燃料電池の全体、１２は発電部（活性部）、１４
は非発電部（非活性部）である。
は非発電部（非活性部）である。
、 管の内外のどちらか一方に燃料（Ｈ２，Ｃｏ）を
流し、他の一方に酸化剤（空気、酸素）を流し、約１０
００６Ｃの反応温度で発電する。
流し、他の一方に酸化剤（空気、酸素）を流し、約１０
００６Ｃの反応温度で発電する。
そこで、煩雑を避けるために、管の内側に燃料、外側に
酸化剤を流す場合を例にとって説明する。
酸化剤を流す場合を例にとって説明する。
第４図の発電部１２の一部を拡大すると、たとえば第５
図のようになる。
図のようになる。
内側から多孔質１６、燃料電極１８、固体電解質２０．
空気電極２２と、順に積層しである。
空気電極２２と、順に積層しである。
また、第６図のものもある。これは燃料電極ｌ８と空気
電極２２とをインクコネクタ２４により接続して、単電
池を直列接続したものである。
電極２２とをインクコネクタ２４により接続して、単電
池を直列接続したものである。
上記のように、管の内側に燃料２６を、外側に酸化剤２
８を流す。３０は排気ガスで、主にＣｏ２と水蒸気とか
らなる。
８を流す。３０は排気ガスで、主にＣｏ２と水蒸気とか
らなる。
ところで、燃料として、Ｈ２やＣＯでなく、炭化水素な
どをそのまま用いると、Ｊ＞応する際、炭素が遊離し、
それが燃料型ｐｊ１８に付着、吸収されて発電特性の低
下、燃料電極１８の破損を引起す。
どをそのまま用いると、Ｊ＞応する際、炭素が遊離し、
それが燃料型ｐｊ１８に付着、吸収されて発電特性の低
下、燃料電極１８の破損を引起す。
そのため、次の方法がとられている。
（１）発電装置とは別に、改質装置を設け、そこで、あ
らかじめ炭化水素など（外にアルコール、天然ガスなど
があり、以下、未改質燃料という）をＨ２，ＣＯに改質
し、その改質したガスを燃料電池に供給する。
らかじめ炭化水素など（外にアルコール、天然ガスなど
があり、以下、未改質燃料という）をＨ２，ＣＯに改質
し、その改質したガスを燃料電池に供給する。
（２）非発電部１４（燃料電極１８の延長）に触媒層を
設け、未改質燃料を直接発電装置内に流し、発電部１２
に到達する以前にＨ２，ＣＯに改質する。
設け、未改質燃料を直接発電装置内に流し、発電部１２
に到達する以前にＨ２，ＣＯに改質する。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、
上記（１）の方法は、改質装置を別に設けることにより
、その分スペースが余分にかかる。
、その分スペースが余分にかかる。
また、上記（２）の方法は、非発電部１４のみでは触媒
面積が足りない恐れもあり、また、燃料電極１８の延長
になっていることから、燃料電極１８本体に悪影響を及
ぼす可能性がある。
面積が足りない恐れもあり、また、燃料電極１８の延長
になっていることから、燃料電極１８本体に悪影響を及
ぼす可能性がある。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、第１図のように。
発電装２１４０内に、改質反応促進用の触媒３８の層を
内側に有する燃料導入部３２を組込み、未改質燃料を、
前記燃料導入部３２を通して燃料電池に供給することに
よって、上記の問題の解決を図ったものである。
内側に有する燃料導入部３２を組込み、未改質燃料を、
前記燃料導入部３２を通して燃料電池に供給することに
よって、上記の問題の解決を図ったものである。
［その説明］
ｔ５１図、第２図で、３２は燃料導入部で、たとえばマ
ニホールド３４と燃料導入管３６とからなる。これらは
、セラミックス製である。
ニホールド３４と燃料導入管３６とからなる。これらは
、セラミックス製である。
なお、この場合、燃料電池１０は片方が閉鎖端１１、他
方が開放端１３になってｉす、燃料導入管３６によって
燃料２６を閉鎖端１１近くに送込み、開放端１３に向っ
て流す。
方が開放端１３になってｉす、燃料導入管３６によって
燃料２６を閉鎖端１１近くに送込み、開放端１３に向っ
て流す。
上記燃料導入部３２のマニホールド３４および燃料導入
管３６の内側に触媒３８の層を設ける。
管３６の内側に触媒３８の層を設ける。
触媒３８はＮｉ、ＣＯなどからなる。この層は、薄着な
どにより内張すするか、フェルト状にしたものを必要量
だけ置くことにより、形成する。
どにより内張すするか、フェルト状にしたものを必要量
だけ置くことにより、形成する。
４０は発電装置の全体、４２はそのノ＼ウジングである
。
。
燃料導入部３２は、この発電装２１４０内に組込まれる
。未改質燃料２５および水蒸気は、導入部４３を通して
、燃料導入部３２内に送り込む。
。未改質燃料２５および水蒸気は、導入部４３を通して
、燃料導入部３２内に送り込む。
なお、上記水蒸気として電池反応により発生する水蒸気
４４を混合させれば、より効率的である。
４４を混合させれば、より効率的である。
そして、燃料導入部３２内において、触媒３８の存在下
で、水蒸気改質を行うようにする。
で、水蒸気改質を行うようにする。
なおこの改質の反応は、発電の高温の排熱を利用して行
うことができる。したがって、改質に際して、特に新た
なエネルギー源を必要としない。
うことができる。したがって、改質に際して、特に新た
なエネルギー源を必要としない。
なお、４６は酸化剤２日の導入部、４８は排出部、５０
は隔壁で、５２は排気３０の排出部である。
は隔壁で、５２は排気３０の排出部である。
［全体の作用］
一部繰返しになるが、改めて述べる。
未改質燃料２５を導入部４３から燃料導入部３２内に送
込み、燃料２６に改質して、燃料電池１０内に供給する
。一方、酸化剤２８を導入部４６から送込み、燃料電池
１０の外側に流し、発電する。
込み、燃料２６に改質して、燃料電池１０内に供給する
。一方、酸化剤２８を導入部４６から送込み、燃料電池
１０の外側に流し、発電する。
発電した後の排気は、排出部４Ｂと排出部５２から排出
する。
する。
〔別の実施態様］
（１）燃料電池１０の方式には、上記のように片端を封
止するものの外に、第３図のように、両端とも開放のも
のもある。この場合にも同様に実施できる。
止するものの外に、第３図のように、両端とも開放のも
のもある。この場合にも同様に実施できる。
（２）場合によっては燃料導入管３６が除かれ、マニホ
ールド３４に直接燃料電池１０を接続することもあるが
、その場合も同様に実施できる。
ールド３４に直接燃料電池１０を接続することもあるが
、その場合も同様に実施できる。
（３）燃料を管の外側に流すタイプについても、同様な
発想が可能であることはいうまでもない。
発想が可能であることはいうまでもない。
［発明の効果１
（１）発電装置４０内で改質してしまい、別に改質器を
設ける必要がないので、そのための余分なスペースが必
要ない。
設ける必要がないので、そのための余分なスペースが必
要ない。
（２）未改質燃料を直接取込むことが可能である。
（３）上記の非発電部１４（燃料電極１８の延長）に触
媒層を設ける方式よりも、触媒３８面積をはるかに大き
くとれるので、必要な触媒３８面積を、燃料電池１０の
サイズなどに影響を与えることなく得られる。
媒層を設ける方式よりも、触媒３８面積をはるかに大き
くとれるので、必要な触媒３８面積を、燃料電池１０の
サイズなどに影響を与えることなく得られる。
第１図は本発明の実施例の模式図、
第２図は燃料導入部３２の説明図、
第３図は燃料電池１０の別の方式の説明図。
第４図は燃料電池１０の概略説明図で、第５図と第６図
に、その一部を、異なる方式の場合について、詳細に示
す。
に、その一部を、異なる方式の場合について、詳細に示
す。
Claims (2)
- （１）未改質燃料を改質して得られる燃料を固体電解質
燃料電池１０に供給して発電を行う発電装置４０におい
て、 前記発電装置４０内に、前記改質反応促進用の触媒３８
の層を内側に有する燃料導入部３２を組込み、未改質燃
料を、前記燃料導入部３２を通して燃料電池に供給する
ことを特徴とする、固体電解質燃料電池発電装置。 - （２）燃料導入部３２は、マニホールド３４と燃料導入
管３６とからなり、それぞれの内側に触媒３８の層を設
けることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の
固体電解質燃料電池発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039948A JPS63207054A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 固体電解質燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039948A JPS63207054A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 固体電解質燃料電池発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63207054A true JPS63207054A (ja) | 1988-08-26 |
Family
ID=12567181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62039948A Pending JPS63207054A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 固体電解質燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63207054A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03133065A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 固体電解質燃料電池モジュール |
| JPH03238759A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Ngk Insulators Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| JPH03238761A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Ngk Insulators Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| JPH03238762A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Ngk Insulators Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| WO1998012764A1 (en) * | 1995-08-23 | 1998-03-26 | Siemens Westinghouse Power Corporation | An electrochemical fuel cell generator having an internal and leak tight hydrocarbon fuel reformer |
| NL1001519C2 (nl) * | 1994-10-28 | 1998-07-29 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brandstofcellensamenstel met reformeerinrichting. |
| JP2001196088A (ja) * | 1999-12-13 | 2001-07-19 | Sofco Lp | 燃料電池システムのための一体化されたマニホールド／改質装置 |
| JP2005515585A (ja) * | 2001-06-04 | 2005-05-26 | アキュメントリクス・コーポレーション | 水平式燃料電池管システムと方法 |
| JP5551803B1 (ja) * | 2013-02-27 | 2014-07-16 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池セル、及び、燃料電池のスタック構造体 |
| WO2019189843A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 大阪瓦斯株式会社 | 金属支持型燃料電池及び燃料電池モジュール |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP62039948A patent/JPS63207054A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03133065A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 固体電解質燃料電池モジュール |
| JPH03238759A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Ngk Insulators Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| JPH03238761A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Ngk Insulators Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| JPH03238762A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Ngk Insulators Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| NL1001519C2 (nl) * | 1994-10-28 | 1998-07-29 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brandstofcellensamenstel met reformeerinrichting. |
| WO1998012764A1 (en) * | 1995-08-23 | 1998-03-26 | Siemens Westinghouse Power Corporation | An electrochemical fuel cell generator having an internal and leak tight hydrocarbon fuel reformer |
| JP2001196088A (ja) * | 1999-12-13 | 2001-07-19 | Sofco Lp | 燃料電池システムのための一体化されたマニホールド／改質装置 |
| JP2005515585A (ja) * | 2001-06-04 | 2005-05-26 | アキュメントリクス・コーポレーション | 水平式燃料電池管システムと方法 |
| JP2011054556A (ja) * | 2001-06-04 | 2011-03-17 | Acumentrics Corp | 水平式燃料電池管システムと方法 |
| JP4677184B2 (ja) * | 2001-06-04 | 2011-04-27 | アキュメントリクス・コーポレーション | 水平式燃料電池管システムと方法 |
| JP5551803B1 (ja) * | 2013-02-27 | 2014-07-16 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池セル、及び、燃料電池のスタック構造体 |
| WO2019189843A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 大阪瓦斯株式会社 | 金属支持型燃料電池及び燃料電池モジュール |
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