NL8602823A

NL8602823A - Gesmolten carbonaatbrandstofcel.

Info

Publication number: NL8602823A
Application number: NL8602823A
Authority: NL
Original assignee: Toshiba Kk
Priority date: 1985-11-08
Filing date: 1986-11-07
Publication date: 1987-06-01
Also published as: US4708916A

Description

* e__ -1- 25997/JF/tv

Korte aanduiding: Gesmolten carbonaatbrandstofcel.

De uitvinding heeft betrekking op een gesmolten carbonaatbrandstofcel.

5 Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een brandstofcel die gebruik maakt van een gesmolten carbonaat, zoals alkalimetaalcarbonaat of alkaliaardmetaalcarbonaat, als een elektrolyt, ten einde de doortocht van brandstof- en oxidatiegassen te verbeteren.

In een brandstofcel van dit type (die hierna "gesmolten carbonaat-10 brandstofcel" wordt genoemd) treden elektrodereakties op, wanneer de elektrolyt, d.w.z. een carbonaat, bij hoge temperaturen wordt gesmolten. Elektrodereakties treden dan gemakkelijker op dan in een fosforzuurbrandstof-cel of een vaste elektrolytbrandstofcel. Derhalve heeft de gesmolten carbonaatbrandstofcel een grotere vermogen opwekkende efficiëntie, en heeft deze 15 geen kostbare metaalhoudende katalysatoren nodig.

Deze brandstofcel omvat een aantal eenheidscellen die boven op elkaar zijn gestapeld, en geleidende scheidingsplaten die elk zijn aangebracht tussen twee naburige eenheidscellen. Vele eenheidscellen, die elk een lage elektromotorische kracht van 1 V opwekken, worden gebruikt 20 en opgestapeld om te voorzien in een grotere elektromotorische kracht.

Elke eenheidscel heeft een poreuze anodeëlektrode, een poreuze kathode-elektrode, en een elektrolyttegel is geplaatst tussen deze elektroden.

Elke scheidingsplaat die tussen twee eenheidscellen is geplaatst, verbindt deze eenheidscellen elektrisch, en heeft brandstofgasdoortochten voor het 25 geleiden van een brandstofgas (b.v. of CO) naar de anodeëlektroden, en eveneens oxidatiegasdoortochten voor het geleiden van een oxidatiegas naar de kathodeëlektroden.

De scheidingsplaten die thans worden gebruikt, kunnen in drie typen worden geklassificeerd, in overeenstemming met de positiebetrekking 30 tussen de brandstofgasdoortochten en oxidatiegasdoortochten, en met de richtingen waarin beide gassen stromen. Het eerste is het zogenaamde kruisende stromentype, waarin de brandstofgasdoortochten zich onder een rechte hoek met de oxidatiegasdoortochten uitstrekken. Het tweede is het zogenaamde meestroomtype, waarin alle gasdoortochten zich evenwijdig uit-35 strekken, en het brandstofgas en oxidatiegas in dezelfde richting stromen.

Het derde is het zogenaamde tegenstroomtype, waarin alle gasdoortochten zich evenwijdig uitstrekken, maar het brandstofgas en oxidatiegas in tegen- 860282? * * -2- gestelde richtingen stromen.

Wanneer het brandstofgas en oxidatiegas ononderbroken aan de anodeëlektrode en kathodeëlektrode van elke eenheidscel worden toegevoerd, treden de volgende elektrodereakties op: 5 In de anodeëlektrode: H2 + C032- * C02 + H20 + 2e ... (1) (CO + H20 -» C02 + H2) ...(2) 10

In de kathodeëlektrode: 1/202 + C02 + 2e -» C032- ...(3) 15 Terwijl deze reakties in de eenheidscellen verlopen, wekt de brandstofcel elektrische energie op. Zoals uit formule (2) kan worden gezien, reageert het als brandstofgas toegevoerde CO niet met de anode-kathode, maar reageert met H20, waardoor H2 wordt opgewekt. Aldus opgewekt H2 reageert met de anodeëlektrode, zoals in overeenstemming met formule 20 (1).

Het is wenselijk dat de elektrodereakties uniform op de totale elektrodeoppervlakken verlopen, zodat de brandstofcel gedurende een lange tijdsperiode betrouwbaar kan functioneren. De stroomdichtheid aan de inlaat van elk van de brandstofgasdoortochten is echter twee maal zo hoog als die 25 aan de uitlaat van het brandstofgaskanaal, ongeacht het type scheidingsplaat dat wordt gebruikt. Daardoor wordt het elektrische vermogen geconcentreerd aan het inlaatgedeelte van elke brandstofgasdoortocht, of aan aan het eerste derde deel van de doortochten. Om dezelfde reden wordt door de elektrodereakties opgewekte warmte ongelijkmatig verdeeld over elke scheidingsplaat. 30 Derhalve is het voor de brandstofcel moeilijk gedurende een langere tijdsperiode stabiel elektrisch vermogen op te wekken. De omtreksrand van elke eenheidscel is nat afgedicht met gesmolten carbonaat, waardoor de reaktie-gassen niet vermengen binnen de brandstofcel. De brandstofcel en een externe verdeelleiding zijn eveneens nat aan elkaar afgedicht, om te voorkomen dat 35 beide reaktiegassen naar buiten lekken. Wanneer echter de stroomdichtheid ongelijkmatig is verdeeld, zoals hierboven is beschreven, wordt de brandstofcel onvermijdelijk onderworpen aan thermische spanning en raakt daarna vervormd. Indien dit het geval is, kan het brandstofgas naar buiten lekken.

5602323 ' ► ♦ -3-

Het is een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een gesmolten carbonaatbrandstofcel die het kan toelaten dat elektrode-reakties uniform verlopen over de totale elektrodeoppervlakken, die uniforme verdeling van zowel stroom als temperatuur kan bereiken, ten einde 5 gedurende een lange tijdsperiode stabiel elektrisch vermogen op te wekken, en die effectief kan voorkomen dat brandstof gas naar buiten lekt.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een brandstofcel van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat deze een aantal eenheids-cellen omvat, die zijn gevormd van een aantal platen die elk twee tegen-10 over elkaar geplaatste vlakke rechthoekige oppervlakken en vier zijden hebben, waarbij elke eenheidscel een aantal eerste en tweede zijsegment-kanalen hebben, die door elke plaat dringen, en een aantal derde segment-kanalen die door elke plaat dringen op een centrale plaats tussen zijseg-mentkanalen, een aantal scheidingselementen, die zijn gevormd van ten 15 minste één plaat die twee tegenover elkaar geplaatste vlakke rechthoekige oppervlakken en vier zijden heeft, waarbij elk scheidingselement eerste en tweede segmentkanalen heeft, die zijn aangebracht op posities die overeenkomen met het aantal eerste en tweede segmentkanalen van de eenheidscel, derde segmentkanalen, die zijn aangebracht op posities die 20 overeenkomen met het aantal derde segmentkanalen van de eenheidscel, eerste brandstofgasdoortochten, die zijn aangebracht aan een zijde van het scheidingselement om de eerste segmentkanalen met de derde segmentkanalen van het scheidingselement te verbinden, tweede brandstofgasdoortochten die zijn aangebracht aan een zijde van het scheidingselement, om 25 de tweede segmentkanalen met de derde segmentkanalen van het scheidingselement "te verbinden, en oxidatiegasdoortochten die aan de andere zijde van het scheidingselement zijn gevormd, waarbij het aantal scheidings-elementen is aangebracht tussen naburige eenheidscellen om een opgestapelde structuur te vormen, waarin de eerste segmentkanalen van de eenheidscel 30 in verbinding staan met de eerste segmentkanalen van het scheidingselement, om een eerste interne verdeelleiding te bepalen voor verbinding met de eerste brandstofgasdoortochten, de tweede segmentkanalen van de eenheidscel in verbinding staan met de tweede segmentkanalen van het scheidingselement, om een tweede interne verdeelleiding te bepalen voor verbinding 35 met de tweede brandstofgasdoortochten, en de derde segmentkanalen van de eenheidscel in verbinding staan met de derde segmentkanalen van het scheidingselement om een derde interne verdeelleiding te bepalen voor verbinding 5 o ö 2 3 2 3 -4- % * met de eerste en tweede brandstofgasdoortochten, waarbij het brandstofgas . stroomt door de eerste, tweede en derde verdeelleidingen.

In overeenstemming met de onderhavige uitvinding is er voorzien in een gesmolten carbonaatbrandstofcel die een aantal eenheidscellen omvat 5 die bovenop elkaar zijn gestapeld, en een aantal scheidingselementen die elk tussen twee naburige eenheidscellen zijn aangebracht. Elke eenheids-cel omvat een anode en een kathode. De eenheidscellen en scheidingselementen hebben elk eerste segmentkanalen en tweede segmentkanalen, die respectievelijk in twee tegenover elkaar gelegen eindgedeelten zijn gevormd, en 10 derde segmentkanalen die in het centrale gedeelte zijn gevormd. Eerste brandstofgasdoortochten zijn gevormd in elk scheidingselement, die openen naar de anode van de naburige eenheidscel en de eerste segmentkanalen verbinden met de derde segmentkanalen. Tweede brandstofgasdoortochten zijn gevormd in elk scheidingselement, die openen naar de anode van de naburige 15 eenheidscel en de tweede segmentkanalen met de derde segmentkanalen verbinden. De eerste segmentkanalen staan in verbinding met elkaar, waardoor een eerste interne verdeelleiding wordt gevormd, die met de eerste brandstofgasdoortochten is verbonden, ten einde het brandstofgas te geleiden.

De tweede segmentkanalen staan in verbinding met elkaar, die aldus een 20 tweede interne verdeelleiding vormen, die is verbonden met de tweede brandstofgasdoortochten, ten einde het brandstofgas te geleiden. De derde segmentkanalen staan in verbinding met elkaar, waardoor een derde interne verdeelleiding wordt gevormd, die is verbonden met de eerste en tweede brandstofgasdoortochten, ten einde het brandstofgas te geleiden. Derhalve vormen 25 de eerste interne verdeelleiding, eerste brandstofgasdoortochten en derde interne verdeelleiding een circuit voor het brandstofgas. Gelijksoortig vormen de tweede interne verdeelleiding, tweede brandstofgasdoortochten en derde interne verdeelleiding een circuit voor het brandstofgas. Aldus zijn de brandstofgasdoortochten, die elektrodereakties ondergaan, betrekkelijk 30 kort. Dit staat het toe dat de elektrodereakties uniform over de totale elektrodeoppervlakken verlopen. Daardoor kan de stroomdichtheid en de temperatuur gelijkmatig worden verdeeld, en kan de brandstofcel gedurende een lange tijdsperiode stabiel elektrisch vermogen opwekken.

De uitvinding zal nu gedetailleerd worden beschreven aan de hand 35 van voorkeursuitvoeringsvormen en onder verwijzing naar de aangehechte tekening, waarin:

Fig. 1 een aanzicht in perspectief met uiteengenomen delen van M \t J L v ' £· ♦ -5- een opgestapelde structuur voor het vormen van een gesmolten carbonaat-brandstofcel in overeenstemming met een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is;

Fig. 2 een aanzicht in doorsnede van de opgestapelde structuur 5 in fig. 1 genomen langs de richting van een pijl Y van fig. 1 is;

Fig. 3 een aanzicht in perspectief met uiteengenomen delen van een opgestapelde structuur voor het vormen van een brandstofcel in overeenstemming met een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is;

Fig. 4 een aanzicht in doorsnede van de opgestapelde structuur 10 in fig. 3 genomen langs de richting van een pijl Y van fig. 3 is;

Fig. 5 een aanzicht in perspectief met uiteengenomen delen van een gesmolten carbonaatbrandstofcel in overeenstemming met een derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is;

Fig. 6 een aanzicht in perspectief met uiteengenomen delen van 15 een opgestapelde structuur voor het vormen van de in fig. 5 getoonde brandstofcel is;

Fig. 7 een aanzicht in perspectief is, dat een scheidingsplaat voor het vormen van de gestapelde structuur in fig. 6 laat zien, zoals gezien vanaf een kathodezijde; 20 Fig. 8 een aanzicht in perspectief is dat een scheidingsplaat voor het vormen van de opgestapelde structuur in fig. 6,zoals gezien vanaf een anodezijde;

Fig. 9 een aanzicht in perspectief is dat een scheidingsplaat laat zien die is gevormd met koelgaskanalen voor het vormen van de opge-25 stapelde structuur in fig. 6,zoals gezien vanaf een kathodezijde;

Fig. 10 een aanzicht in doorsnede van de opgestapelde structuur in fig. 6 is, zoals gezien in de richting van een pijl Y in fig. 6;

Fig. 11 een grafiek is die de betrekking tussen de horizontale positie van de brandstofcel en reaktiegasconcentratie laat zien; 30 Fig. 12 een grafiek is, die de betrekking laat zien tussen de horizontale positie van de brandstofcel en stroomdichtheid;

Fig. 13 een aanzicht in perspectief van een brandstofcel in overeenstemming met een vierde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding laat zien; 35 Fig. 14 een lateraal aanzicht in doorsnede van de brandstofcel van fig. 13 laat zien;

Fig. 15 een aanzicht in perspectief met uiteengenomen delen van een opgestapelde structuur voor het vormen van de brandstofcel in fig. 13 is; S ; ύ 2 3 2 3 t i -6-

Fig. 16 een aanzicht in doorsnede van de opgestapelde structuur in fig. 15 genomen langs de richting van een pijl Y van fig. 15 is; en

Fig. 17 een aanzicht in perspectief van een brandstofcel in overeenstemming met een vijfde uitvoeringsvorm van de onderhavige uit-5 vinding is.

Fig. 1 laat een eerste uitvoeringsvorm van een gesmolten carbo-naatbrandstofcel in overeenstemming met de onderhavige uitvinding zien.

Een aantal eenheidscellen 12, die elk zijn gevormd in de gedaante van een dunne rechthoekige plaat, zijn opgestapeld in opgestapelde structuur 11 10 voor het vormen van de brandstofcel, en scheidingselementen 13 zijn aangebracht tussen naburige eenheidscellen 12. De twee of vier richtingen in de brandstofcel zijn aangeduid door pijlen X (X-1, X-2), Y (Y-1, Y-2) die in fig. 1 zijn getoond, voor vlotte toelichting van de uitvoeringsvorm.

Eenheidscel 12 heeft elektolyttegel 21 van rechthoekige gedaante, 15 anodeëlektrode 22 van in hoofdzaak dezelfde gedaante als tegel 21, die zich bevindt aan de lagere oppervlakszijde van tegel 21 en kathodeëlektrode 23 van in hoofdzaak dezelfde vorm als tegel 21, maar verkort in de Y-richting . en geplaatst op het bovenoppervlak van tegel 21.

Tegel 21 is bijvoorbeeld gevormd door het mengen van fijne 20 poeders van L1AIO2 en K^CO^-Li^O^ en het warm persen van het resulterende mengsel. Een aantal openingen 21-1 en 21-2 die in de X-richting in lijn liggen, is gevormd op de posities nabij beide einden van de Y-richting van tegel 21. Een aantal openingen 21-3 dat in lijn ligt in de X-richting is gevormd bij het midden van tegel 21 in de Y-richting.

25 .Anodeëlektrode 22 is bijvoorbeeld gevormd van een poreuze nikkel- legering met porieën van 3 tot en met 6 p en een poreusheid van 60 tot en met 80%. Een aantal openingen 22-1 en 22-2, dat in X-richting in lijn ligt, is gevormd op de posities nabij de einden van elektrode 22 in de Y-richting, overeenkomend met openingen 21-1 en 21-2 van tegel 21. Een aantal openingen 30 22-3 dat in lijn ligt in X-richting is gevormd op de posities nabij het midden van elektrode 22,overeenkomend met openingen 21-3 van tegel 21.

Kathodeëlektrode 23 is bijvoorbeeld gevormd van een poreuze nikkellegering met porieën,die een diameter van 6 tot en met 15 pm hebben, en een poreusheid van 70 tot en met 80%. Een aantal openingen 23-3 dat in 35 lijn ligt in X-richting is gevormd op de posities bij het midden van elektrode 23,overeenkomend met de posities van openingen 21-3 van tegel 21.

Scheidingselement 13 heeft scheidingsplaat 24, brandstofgaskanaal- 3602 * » -7- plaat 25 die zich op het bovenoppervlak van plaat 24 bevindt en geponste metalen plaat 26 die zich bevindt op het bovenoppervlak van plaat 25. Element 13 heeft bovendien een tweetal oxidatiegaskanaalplaten 27 en een tweetal geponste metaalplaten 28 die zijn geplaatst op het benedenoppervlak van 5 plaat 24.

Scheidingsplaat 24 heeft wand 31 die is gevormd met gestapt gedeelte 30 op het bovenoppervlak van de omtreksrand daarvan. Opstaande randen 33 en 34 die gestapte gedeelten 32 hebben en zich uitstrekken in de X-richting zijn respectievelijk gevormd op beide einden van het beneden-10 oppervlak van plaat 24 in de Y-richting. Opstaande rand 35 die zich uitstrekt in de X-richting is gevormd nabij het midden van het benedenoppervlak van plaat 24. Wand 31 sluit een ruimte af die wordt omgeven door wand 31, d.w.z. een ruimte R voor het inlaten van het brandstofgas van buitenaf. Groeven U die zich uitstrekken in de X-richting zijn bepaald 15 door drie opstaande randen 33 tot en met 35. Een aantal openingen 24-1, 24-2 en 24-3 zijn gevormd op de posities van plaat 24 die overeenkomen met openingen 21-1, 21-2 en 21-3 van tegel 21.

Brandstofgaskanaalplaat 25 heeft een aantal kanalen 36 dat zich uitstrekt om het brandstofgas in de Y-richting te geleiden en is gevormd 20 op het bovenoppervlak daarvan. Een aantal openingen 25-1, 25-2 en 25-3 is gevormd op de posities van plaat 25 die overeenkomen met openingen 21-1, 21-2 en 21-3 van tegel 21. Openingen 25-1 tot en met 25-3 staan in verbinding met kanalen 36 om daardoor het brandstofgas van openingen 25-1 tot en met 25-3 naar kanalen 36 te geleiden.

25 Geponste metaalplaat 26 is in in hoofdzaak dezelfde gedaante gevormd als anodeëlektrode 22, heeft een aantal porieën voor het toevoeren van de gasstroom vanaf plaat 25 naar anodeëlektrode 22 en heeft een stroom-verzamelende functie. Een aantal openingen 26-1 en 26-2 is gevormd aan de einden van plaat 26 die overeenkomen met de posities van openingen 21-1 en 30 21-2 van tegel 21 en bovendien is een aantal openingen 26-3 gevormd op de posities bij het midden van plaat 26, overeenkomend met de posities van openingen 21-3 van tegel 21.

Een tweetal oxidatiegaskanaalplaten 27 is gevormd om in ingrij-ping te zijn met een tweetal groeven ü die zijn gevormd op het beneden-35 oppervlak van plaat 24. Een aantal zich in de X-richting uitstrekkende kanalen 38 is gevormd in de richting -loodrecht op de uitstrekkingsrichting van kanalen 36 van plaat 25 op het benedenoppervlak van plaat 27· 8602323 -8- * -i'

V

Een tweetal geponste metaalplaten 28 is gevormd om in ingrij-ping te zijn met een tweetal groeven ü, tezamen met platen 27. Platen 28 hebben een aantal porieën voor het toevoeren van het oxidatiegas vanaf plaat 27 naar kathodeëlektrode 23 en hebben bovendien een stroomverzamelende 5 functie.

Anorganische band 40, die wordt gebruikt voor afdichting tegen het naar buiten lekken van uitlaatgas, is aangebracht tussen opstaande rand 35 die is gevormd bij het midden van het benedenoppervlak van plaat 24 en kathodeëlektrode 23. Een aantal openingen 40-3 is gevormd op de posities 10 van band 40 die overeenkomen met’ de posities van openingen 21-3 van tegel 21. Band 40 is bijvoorbeeld gevormd van een niet-geweven stof dat met carbonaat is geïmpregneerd.

Brandstofcel 11, die aldus is opgebouwd als hierboven beschreven, wordt op de hierna beschreven manier samengesteld.

15 Eerst wordt kanaalplaat 25 aangebracht binnen ruimte R voor het inlaten van het brandstofgas op het bovenoppervlak van plaat 24. Metaalplaten 26 en anodeëlektroden 22 worden gemonteerd op het bovenoppervlak van kanaalplaat 25, om in ingrijping te zijn met gestapt gedeelte 30 van wand 31. Kanaalplaten 27 grijpen in groeven U van benedenoppervlak van 20 plaat 24. Metaalplaten 28 worden gemonteerd op het benedenoppervlak van kanaalplaten 2? om in ingrijping te zijn met gestapte gedeelten 32-1, 32-2 van opstaande randen 33, 34. Band 40 wordt geplaatst op het benedeneind-vlak van opstaande rand 35. Kathodeëlektrode 23 wordt geplaatst op de bene-denoppervlakken van metaalplaten 28 en band 40. Tegel 21 wordt geplaatst 25 tussen kathodeëlektrode 23 en anodeëlektrode 22. Op deze manier wordt een aantal cellen 12 opgestapeld via scheidingselementen 13. Aldus wordt opgestapelde structuur 11 voor het vormen van de brandstofcel voltooid.

Zoals precies is beschreven, staan openingen (21-1, 22-1, ...), die aan de respectieve onderdelen zijn gevormd in verbinding met elkaar, 30 waardoor cilindrische ruimten of kanalen worden gevormd die zich uitstrekken in de richting waarin de onderdelen op elkaar zijn gestapeld. De cilindrische ruimten, die zijn gevormd door de openingen die in de onderdelen zijn gesneden aan beide einden die op afstand van elkaar zijn geplaatst in de Y-richting, worden gebruikt als verdeelleidingen S (eerste en tweede interne 35 verdeelleidingen) om het brandstofgas in te laten. De cilindrische ruimten, die zijn gevormd door de openingen die in de onderdelen zijn gesneden bij het midden, worden gebruikt als verdeelleidingen T (derde interne verdeel- 8502323 -9- leidingen) om het brandstofgas uit te laten- Met andere woorden vormen deze cilindrische ruimten en ruimten R voor het inlaten van het brandstof-gas de interne verdeelleidingen van de opgestapelde structuur.

Externe verdeelleidingen voor het inlaten en uitlaten van 5 brandstofgas P, die niet zijn getoond, zijn geplaatst op het benedenopper-vlak van de brandstofcel. Externe verdeelleidingen voor het inlaten van oxidatiegas Q, die niet zijn getoond, zijn in de X-1-richting geplaatst aan de zijde van opgestapelde structuur 11 en externe verdeelleidingen voor het uitlaten van oxidatiegas Q, die niet zijn getoond, zijn geplaatst 10 aan de zijde liggend tegenover de inlaatverdeelleidingen.

Het brandstofgas dat vanaf de externe verdeelleidingen wordt toegevoerd, wordt door middel van twee inlaatverdeelleidingen S voorwaarts gevoed tot aan de opgestapelde structuur, en wordt verdeeld naar kanalen 36 van kanaalplaat 25, zoals in fig. 2 is getoond. Brandstofgas P dat in 15 kanalen 36 is gelaten, wordt door middel van eerste kanalen 36-1 in de Y-2-richting en door middel van tweede kanalen 36-2 in de Y-1-richting voorwaarts gevoed. ‘Brandstofgas P wordt dan door middel van de porieën van metaalplaat 26 toegevoerd aan anodeëlektrode 22, alwaar dit wordt onderworpen aan elektrodereakties met elektrode 22. Wanneer de elektrode-20 reakties zijn voltooid wordt brandstofgas P door middel van uitlaatverdeel-leiding T voorwaarts gevoed om benedenwaarts te worden uitgelaten door middel van het midden van de opgestapelde structuur en wordt dan extern uitgelaten door middel van de externe verdeelleidingen.

Oxidatiegas Q dat is toegevoerd vanaf externe verdeelleidingen 25 wordt door middel van kanalen 38 van kanaalplaat 28 voorwaarts gevoed in de richting loodrecht op de voedingsrichting van brandstofgas P (kruisende stromentype). Oxidatiegas Q wordt dan door middel van de porieën van metaalplaat 28 toegevoerd aan kathodeëlektrode 23, alwaar dit wordt onderworpen aan elektrodereakties met elektrode 23. Hebbende voltooid elektrodereakties, 30 wordt oxidatiegas Q extern uitgelaten door middel van de uitlaatverdeel-leidingen in de X-2-richting.

Wanneer brandstofgas P aldus stroomt, wordt dit belet extern te lekken door middel van een natte afdichting die is gevormd tussen tegel 21 en wand 31 of opstaande randen 33, 34 van plaat 24. De verdeelleiding 35 voor oxidatiegas Q is afgedicht door middel van de natte afdichting die is gevormd tussen tegel 21 en wand 31 of opstaande randen 33, 34 van plaat 24. De verdeelleiding voor oxidatiegas Q is verder afgedicht door middel 5502323 -10- van de natte afdichting die is gevormd door gesmolten carbonaat dat uit band 40 en tegel 21 naar elektrode 23 sijpelt. Op deze wijze kan worden voorkomen dat brandstofgas P en oxidatiegas Q vermengen.

Produkten in overeenstemming met de uitvinding werden op een 5 experimentele basis gemaakt en werden dan getest.

Plaatvormige elektrolyttegel 21 met een breedte van 50 cm, een lengte van 100 cm en een dikte van 0,15 cm werd gebruikt. Deze tegel 21 werd gevormd door het toevoegen van bij benadering 5 gewichts% polyethyleen aan een mengsel vanLiAlOp, K2C03’ en Li2°3 in een Sewichts-10 méngverhouding van 40:32:28, en het resulterende mengsel werd warm geperst bij 250°C onder een druk van bij benadering 500 ton. Vier openingen, elk van 21-1 en 21-2, met een diameter van 2,5 cm werden gevormd op intervallen van 11 cm in de X-richting op posities van 4,5 cm van de einden van tegel 21 in de Y-richting. Vier openingen 21-3 met een diameter van 3 cm werden 15 gevormd op een interval van 11 cm in de X-richting bij het midden van tegel 21.

Anodeëlektrode 22 werd vervaardigd van een gesinterd poreus Ni-Cr (10%)-legering met porieën met een diameter van 4 tot en met 6 pm en een poreusheid van 75%. Elektrode 22 werd gevormd met een dikte van 0,86 20 mm, een breedte van 46 cm en een lengte van 96 cm.

Kathodeëlektrode 23 werd gemaakt van poreus Ni-plaat met porie-en met een diameter van 8 tot en met 12 ym en een poreusheid van 70 tot en met 80%. Elektrode 23 werd gevormd met een dikte van 0,40 mm, een breedte van 50 cm en een lengte van 86 cm.

25 Elektroden 22 en 23 hadden openingen 22-1 tot en "met 22-3 en 23-3 die waren gevormd op de posities die overeenkomen met de openingen van tegel 21 en hadden dezelfde diameter als de openingen van tegel 21.

Scheidingsplaat 24 werd gemaakt van een geplateerde metalen plaat van SUS316/NÏ in een gedaante met een dikte van 0,4 mm, een breedte van 50 cm 30 en een lengte van 100 cm. Wand 31, gevormd van Ni met een dikte van 2 mm en een breedte van 3 cm, werd verbonden door het lassen aan de omtreks-rand van het oppervlak van Ni-zijde van plaat 24. Een gestapt gedeelte met een breedte van 5 mm en een diepte van 0,5 mm werd gevormd op de binnenzijde van wand 31. Van SUS316 gemaakte opstaande randen 33, 34 in een 35 gedaante met een dikte van 2,5 mm en een breedte van 70 mm werden vastgezet door lassen aan beide einden van plaat 24 gemaakt van SUS316. Een gestapt gedeelte 32 met een breedte van 5 mm en een diepte van 1 mm werd 8302323 -11- gevormd op de binnenzijden van opstaande randen 33, 34. Rand 35 die is gemaakt van SUS316 met een dikte van 1,5 mm en een breedte van 80 mm werd vastgezet door lassen aan het midden van plaat 24. Vier openingen, elk van 24-1 en 24-2, met een diameter van 2,5 cm werden gevormd op een interval 5 van 11 cm in de X-richting op posities die 4,5 cm vanaf de einden van plaat 24 lagen. Vier openingen 24-3 met een diameter van 3 cm werden gevormd op intervallen van 11 cm in de X-richting op het midden van plaat 24.

Brandstofgaskanaalplaat 25 werd gemaakt van een Ni-plaat in een gedaante met een dikte van 1,5 mm, een breedte van 44 cm en een lengte van 10 94 cm. Kanalen 36 met een steek van 5 mm, een diepte van 1 mm en een breedte van 3 mm werden gevormd op het bovenoppervlak van kanaalplaat 25·

Geponste metaalplaat 26 werd gemaakt van Ni-plaat met een dikte van 0,1 mm, een breedte van 46 cm en een lengte van 96 cm, en werd gevormd met porieën met een diameter van 1 mm, zodat de porieën 33% van de totale 15 oppervlakte in beslag nemen.

Geponste metaalplaat 28 werd gemaakt van een tweetal SUS316 platen met een dikte van 0,2 mm, een breedte van 50 cm en een lengte van 39 cm en die gelijksoortig aan metaalplaat 26 waren geperforeerd.

Anorganisch band 40 werd gemaakt van een afdichtend materiaal dat 20 werd voortgebracht door het impregneren van een stuk niet-geweven zirkonium-oxidestof met LiKCO^·

Tien stellen van de eenheidcellen, gemaakt van de hierboven beschreven onderdelen werden opgestapeld om een opgestapelde structuur van 4,1 kW te vormen. Brandstofgas en oxidatiegas werden toegevoerd aan 25 de brandstofcel onder de condities van brandstofgascapaciteitsfactor van 70%, oxidatiegascapaciteitsfactor van 50%, temperatuur van 650°C, atmosferische 2 druk en stroomdichtheid van 0,16 A/cm . In vergelijking werden in een gebruikelijke meestroomtype brandstofcel waarin brandstofgasdoortochten en oxidatiegasdoortochten evenwijdig waren aangebracht en waardoor brand-30 stofgas en oxidatiegas in dezelfde richting stromen elektrisch vermogen opgewekt onder dezelfde condities als een vergelijkend voorbeeld 1. In een gebruikelijke kruisende stromentype brandstofcel waarin brandstofdoortochten en oxidatiegasdoortochten loodrecht met betrekking tot elkaar zijn geplaatst, werd elektrisch vermogen opgewekt onder dezelfde condities als een verge-35 lijkend voorbeeld 2. De experimentele resultaten die uit het bedrijf van deze voorbeeldbrandstofcellen zijn verkregen, zijn getoond in Tabel 1.

8202223 v‘ * -12-

Gemiddelde Maximale Minimale spanning spanning spanning

Deze uitvoeringsvorm 0,74 0,75 0,72 5 Vergelijkend voorbeeld 1 0,71 0,75 0,68

Vergelijkend voorbeeld 2 0,71 0,75 0,67

Tabel 1 10 Zoals blijkt uit de experimentele resultaten is de gemiddelde spanning van de eenheidscellen hoger in de uitvoeringsvorm van deze uitvinding in vergelijking met vergelijkende voorbeelden 1 en 2 en zijn span-ningsonregelmatigheden tussen de eenheidscellen kleiner.

In de hierboven beschreven eerste uitvoeringsvorm stroomt het 15 vloeistofgas in twee richtingen binnen de ene opgestapelde structuur van de brandstofcel, waardoor de plaatsen worden geëlimineerd waar de stroom-dichtheidsverdeling hoog wordt, zoals optreedt in de gebruikelijke brandstofcel. Meer in het bijzonder verlopen de elektrodereakties uniform op alle elektroden. De stroomdichtheidsverdeling wordt aldus vereffend, waar-20 door een uniforme temperatuurverdeling wordt verzekerd. Dientengevolge kan de brandstofcel stabiel elektrisch vermogen opwekken gedurende een lange tijdsperiode.

Nu zal een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden beschreven onder verwijzing naar fig. 3 en 4.

25 In een brandstofcel van de tweede uitvoeringsvorm die in fig.

3 en 4 is getoond, heeft opgestapeld structuur 11 een gelijksoortige constructie als die van de eerste uitvoeringsvorm, maar de stromingsrichting van het brandstofgas verschilt van die van de eerste uitvoeringsvorm. In de eerste uitvoeringsvorm wordt het brandstofgas toegevoerd door middel 30 van inlaatverdeelleiding S, die is gevormd aan beide einden van de opgestapelde structuur, en afgevoerd door middel van uitlaatverdeelleiding T die bij het midden is gevormd. In de tweede uitvoeringsvorm wordt echter het brandstofgas door middel van inlaatverdeelleiding S toegevoerd, die bij het midden is gevormd en afgevoerd door middel van uitlaatverdeel-35 leiding T die aan beide einden is gevormd.

Meer in het bijzonder wordt het brandstofgas dat wordt toegevoerd vanaf de externe verdeelleidingen bovenwaarts en voorwaarts gevoed r> .·' λ o o 9 ^ *5 0 y L ύ L ** * * -13- door middel van inlaatverdeelleiding S, zoals is getoond in fig. 4 en wordt verdeeld naar kanalen 36 van brandstofgaskanaalplaten 25. Brandstof-gas P wordt voorwaarts gevoed door middel van eerste doortochten 36-1 in de Y-1-richting en door middel van tweede doortochten 36-2 in de Y-2-5 richting. Brandstofgas P wordt door middel van de porieën van geponste metaalplaten 26 toegevoerd aan anodeëlektrode 22. Hebbende voltooid elek-trodereakties, wordt brandstofgas P door middel van uitlaatverdeelleiding T in benedenwaartse richting van de opgestapelde structuur gevoed en extern uitgelaten door middel van de externe verdeelleidingen.

10 In de tweede uitvoeringsvorm is de oxidatiegasstroming op een gelijksoortige manier als in de eerste uitvoeringsvorm.

De experimenten die gebruik maken van de brandstofcel van de tweede uitvoeringsvorm werden uitgevoerd met opgestapelde structuren die in de eerste uitvoeringsvorm zijn getoond. De resultaten waren volkomen 15 hetzelfde als die van de eerste uitvoeringsvorm.

In de tweede uitvoeringsvorm stroomt het brandstofgas aldus in twee richtingen in een eenheidscel, waardoor het wordt toegestaan dat de elektrodereakties uniform op alle elektroden verlopen. De stroomdichtheid-verdeling en de temperatuurverdeling zijn over de elektroden uniform.

20 Nu zal een derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden beschreven onder verwijzing naar fig. 5 tot en met 12. In deze derde uitvoeringsvorm is de opbouw van de interne verdeelleidingen voor het brandstofgas dezelfde als die van de eerste en tweede uitvoeringsvormen, maar de stromingsrichting van het brandstofgas verschilt van die van de 25 eerste uitvoeringsvorm. Verder verschilt de stromingsrichting van het oxi-datiegas eveneens van de twee voorgaande uitvoeringsvormen.

In fig. 5 heeft opgestapelde structuur 51 voor het vormen van een brandstofcel een aantal eenheidscellen 52 die elk zijn gevormd in een dunne rechthoekige plaatvorm en zijn opgestapeld, waarbij scheidingsele-30 menten 53 zijn aangebracht tussen eenheidscellen 52.

Zoals getoond in fig. 6 heeft eenheidscel 52 anodeëlektrode 62 en kathodeëlektrode 63, die beide zijn gemaakt van een poreuze nikkellege-ring. Een elektrolyttegel 61 is aangebracht tussen elektroden 62 en 63.

Een anodecollectorplaat 64 is aangebracht op de bovenkant van elektrode 35 62, en een kathodecollectorplaat 65 is aangebracht op de benedenkant van elektrode 63. Elektrode 62 en plaat 64 zijn via een interval S in de Y-richting op afstand van elkaar geplaatst. Anodecollectorplaat 64 is gemaakt c v u l 3 2 3 -14- van bijvoorbeeld nikkelsponsmetaal. Kathodecollectorplaat 64 is bijvoorbeeld gemaakt van roestvrij staalsponsmetaal (SUS316). In tegel 61 wordt carbonaatelektrolyt die is voortgebracht door bijvoorbeeld het mengen van lithiumcarbonaat of kaliumcarbonaat vastgehouden door een keramische 5 vasthouder zoals lithiumaluminaat. Een aantal openingen 61-1, 61-2 en 61-3 is respectievelijk gevormd op een gelijk interval in de X-richting, aan beide einden in de Y-richting en bij het midden van tegel 61.

Zoals is getoond in fig. 7 en 8 is een scheidingsplaat 66 met een dunne plaatgedaante,gevormd van een geleidend materiaal, aangebracht 10 op element 53. Een aantal cilindrische leidingen 68-1, 68-2 en 68-3 voor het toevoeren en afvoeren van brandstofgas is gevormd aan de kathodezijde van plaat 66, overeenkomend met.openingen 61-1, 61-2 en 61-3 van tegel 61. Een aantal doorlopende openingen 67-1, 67-2 en 67-3 is respectievelijk gevormd op de posities van plaat 66 die overeenkomen met leidingen 68-1, 15 68-2 en 68-3. Gestapte opstaande randen 69 die zich uitstrekken in de Y- richting zijn gevormd aan beide einden van plaat 66 in de X-richting, aan de kathodezijde daarvan. Opstaande randen 69 bepalen oxidatiegasdoortochten D die in fig. 10 zijn getoond, en voorkomen dat het oxidatiegas in de X-richting lekt. Plaat 65 is in ingrijping tussen opstaande randen 69, 20 en elektrode 63 is in ingrijping met het gestapte gedeelte van opstaande rand 69·

Ringvormige opstaande rand 70 is gevormd aan de omtreksrand van plaat 66, aan de anodezijde. Opstaande rand 70 vormt brandstofgas-doortochten E, die in fig. 10 zijn getoond, en voorkomt dat het brandstof-25 gas uit de eenheidscel lekt. Elektrode 62 en anodestroomverzamelingsplaat 64 zijn in ingrijping binnen opstaande rand 70. Opstaande rand 71 die zich uitstrekt in de X-richting, en uitsnijdingen 71-1 heeft die op van tevoren bepaalde intervallen op afstand liggen, is gevormd bij het midden van plaat 66, ten einde een aantal doorlopende openingen 67-3 te omgeven.

30 Het brandstofgas wordt vanuit openingen 67-3 door middel van uitsnijdingen 71-1 verspreid naar kanalen E. Wanneer opstaande rand 71 is gevormd van een poreus materiaal, kunnen uitsnijdingen 71-1 worden geëlimineerd, zodat de verspreidingsfunctie van het brandstofgas wordt verbeterd.

De hierboven genoemde leidingen 68-3 vormen brandstofgasinlaat-35 verdeelleiding S (derde interne verdeelleiding), tezamen met openingen 67-3. Leidingen 68-1 en 68-2 vormen brandstofgasuitlaatverdeelleidingen T (eerste en tweede interne verdeelleidingen), tezamen met openingen 67-1 en 8602823

t * S

-15- 67-2. Geleidingen 68-1 tot en met 68-3 zijn bijvoorbeeld gevormd van een isolerend materiaal zoals aluminiumoxide. De lengte van leidingen 68—1 tot en met 68-3 zijn gelijk aan die welke worden voortgebracht door het bij elkaar optellen van de dikte van plaat 65 en van elektrode 63.

5 Zoals is getoond in fig. 5 zijn externe verdeelleidingen 83 voor het toevoeren van oxidatiegas aan opstapelstructuur 51 vanuit het uitwendige aangebracht op ringvormig zirkoniumoxidevilt 81 dat is gelegd op de zijde van de opgestapelde structuur 51, in de Y-2-richting. Externe verdeelleidingen 84 voor het afvoeren van oxidatiegas uit de opgestapelde 10 structuur 51 naar het uitwendige, zijn aangebracht op ringvormige zirkoniumoxidevilt 82 dat is gelegd op de oppervlakszijde van structuur 51, in de Y-1-richting. Leidingen 85 voor het inlaten van oxidatiegas Q zijn aangebracht in verdeelleidingen 83, en geleidingen 86 voor het uitlaten van oxidatiegas Q zijn aangebracht in verdeelleidingen 84. Zirkoniumoxide-15 vilten 81, 82 werken als tegenhouders in het geval van het vormen van een natte afdichting tussen het zijvlak van structuur 51 en verdeelleidingen 83, 84.

Eindplaten 87 en 88 zijn aangebracht op het bovenste en benedenste oppervlak van structuur 51. Externe brandstofgasverdeelleiding 89 voor het 20 geleiden van brandstofgas P naar leiding 68-3 is aangebracht bij het midden van plaat 88 van het benedenoppervlak van structuur 51. Externe brandstofgasverdeelleiding 90 voor het geleiden van brandstofgas P dat uit leidingen 68-1, 68-2 naar het uitwendige is uitgelaten, is aangebracht aan beide einden van plaat 88, in de X-richting. Leiding 91 voor het 25 geleiden van brandstofgas P is verbonden met verdeelleiding 89 en brand-stofuitlaatleiding 92 voor het geleiden van brandstofgas P is verbonden met externe verdeelleiding 90. Wand 92 is gevormd aan de omtreksrand van de uitlaat van externe verdeelleiding 89 aan het bovenoppervlak van plaat 88. Wanneer wand 93 in nauw contact met het benedenoppervlak van plaat 30 66 aangebracht boven wand 93 is, worden inlaat- en uitlaatbrandstofgassen gescheiden van elkaar gehouden. Plaat 88 is via een pakking 94 in nauw contact met plaat 66.

De samengestelde toestand van de brandstofcel die aldus is opgebouwd zoals hierboven beschreven, is getoond in fig. 10. Het brand-35 stofgas en het oxidatiegas worden toegevoerd aan de brandstofcel, en de brandstofcel wekt een elektrische stroom op. Deze stappen zullen nu worden beschreven.

8302323 -16-

Wanneer de brandstofcel tot een van tevoren bepaalde bedrijfs-teraperatuur wordt verwarmd, wordt de elektrolyt nat, en worden natte afdichtingen respectievelijk gevormd tussen wand 93 en scheidingsplaat 66 en tussen leidingen 68-1 tot en met 68-3, ringvormige opstaande rand 70 en 5 tegel 61. In deze toestand wordt brandstof gas P door middel van leidingen 91 en externe verdeelleiding 89 gevoed aan brandstofgasinlaatverdeellei-ding S. Het brandstofgas wordt bovenwaarts gevoed in fig. 10 door middel van inlaatverdeelleiding S. Brandstofgas P wordt afzonderlijk in anode-stroomcollectorplaat 65 gelaten en wordt in de Y-1- en Y-2-richting gevoed 10 gedurende het voeden. Op dit tijdstip wordt brandstofgas P toegevoerd aan anodeëlektrode 62, dan komt dit aan bij uitlaatverdeelleiding T. Het wordt benedenwaarts daardoor gevoed en wordt dan door middel van externe verdeelleiding 90 en leidingen 92 afgevoerd.

Oxidatiegas Q wordt door middel van geleiding 85 en verdeel-15 leidingen 83 geleid naar doortochten D. Oxidatiegas Q wordt in de Y-1-richting in kanalen D gevoed. Op dit moment zijn de voedingsrichtingen van oxidatiegas Q en brandstofgas P tegengesteld aan de voedingsrichting van het brandstofgas (tegenstroomtype), totdat oxidatiegas Q wordt gevoed vanaf de inlaat naar het midden. Wanneer oxidatiegas Q wordt gevoed vanaf 20 het midden naar de uitlaat in de Y-1-richting, zijn de voedingsrichtingen van oxidatiegas Q en brandstofgas P dezelfde (meestroomtype). Meer in het bijzonder worden in de derde uitvoeringsvorm het tegenstroomtype en het evenwijdige stromentype gecombineerd. Dan wordt oxidatiegas Q extern afgevoerd door middel van verdeelleidingen 84 en leidingen 86. Wanneer dus 25 beide gassen aan elektroden 62 en 63 worden toegevoerd, treden elektrode-reakties op en wekt de brandstofcel elektrische energie op.

Fig. 11 is een grafiek die de betrekking laat zien tussen de horizontale positie van de brandstofcel in de Y-richting en de concentratie van reaktiegas. De concentratie van het brandstofgas is het hoogst bij het 30 midden en die van het oxidatiegas is het hoogst nabij het uitlaat. Wanneer het oxidatiegas tegengesteld aan het brandstofgas stroomt, van de inlaat naar het midden, wordt het oxidatiegas geleidelijk verbruikt door de elektrodereakties die op dit tijdstip optreden. Brandstofgas met een hoge concentratie wordt toegevoerd aan het midden, het oxidatiegas wordt met 35 een lage snelheid verbruikt. Wanneer dus het oxidatiegas stroomt vanaf het midden naar de uitlaat, evenwijdig met het brandstofgas, worden de elektrodereakties verder versneld. Daardoor is, zoals is getoond in fig. 12, de

0 \f Sm > V. V

-17- stroomdichtheid het hoogst bij het midden en neemt langzaam af in de Y-1-en Y-2-richtingen. Aangezien de temperatuur in de brandstofcel wordt bepaald door de mate van de elektrodereakties, is de temperatuurverdeling evenredig met de stroomdichtheidsverdeling. De stroomdichtheidsverdeling 5 van het geval waarin het oxidatiegas alleen in de Y-2-richting stroomt (tegenstroomtype) is aangeduid door een onderbroken lijn. Zoals blijkt uit fig. 12 kan de onregelmatigheid van de stroomdichtheid worden verminderd in vergelijking met het alleen tegenstroomtype.

In de hierboven beschreven derde uitvoeringsvorm zijn beide 10 reaktiegassen tegenstromen aan de inlaatzijde van het oxidatiegas, en stronen evenwijdig met het oxidatiegas aan de uitlaatzijde. Aldus wordt de stroomdichtheidsverdeling en de temperatuurverdeling uniformer dan die van het gebruikelijke type. Verder wordt de reaktieëfficiëntie verbeterd, waardoor thermische spanning binnen de brandstofcel wordt verkleind. 15 In de hierboven beschreven uitvoeringsvorm wordt de elektrolyt gesmolten en natte afdichtingen worden respectievelijk gevormd tussen wand 93 en scheidingsplaat 66, en tussen leidingen 68-1 tot en met 68-3, ringvormige opstaande rand 70 en tegel 61. Brandstofgas P en oxidatiegas Q vermengen dus niet, en brandstofgas P wordt belet extern te lekken. Verder 20 wordt, aangezien een koelorgaan voor het koelen van de brandstofcel kan worden aangebracht op beide zijvlakken van structuur 51 in de Y-richting zoals later zal worden beschreven het oxidatiegas niet overmatig toegevoerd als koelmiddel.

In overeenstemming met door de uitvinder van de onderhavige uit-25 vinding uitgevoerde experimenten werden de voordelen van de uitvoeringsvorm bevestigd. Meer in het bijzonder werd lage BTÜ gebruikt als het brandstofgas en lucht/COg = 70/30 gebruikt als oxidatiegas voor de brandstofcel van deze uitvoeringsvorm. De brandstofcel werd bedreven onder condities van een inlaatgastemperatuur van 800 K, een brandstofgascapaciteitsfactor van 30 25% en een spanning van 0,85 V van de eenheidscel. Dientengevolge was de onregelmatigheid van stroomdichtheid kleiner en was de gemiddelde 2 2 stroomdichtheid 230 mA/cm in vergelijking met 180 mA/cm van de gebruikelijke brandstofcel. De gemiddelde stroomdichtheid werd eveneens verbeterd met 16% in vergelijking met de gebruikelijke brandstofcel. In de 35 gebruikelijke brandstofcel was de temperatuur van het oxidatiegas aan de inlaat 810 K, was de temperatuur aan de uitlaat 1 020 K, en was het temperatuurverschil 210 K. In deze uitvoeringsvorm echter was de temperatuur 3002-23 -18- van het gas aan de inlaat 810 K, was de temperatuur aan de uitlaat 970 K, en was het temperatuurverschil 160 K. Derhalve is in deze uitvoeringsvorm het temperatuurverschil met bij benadering 30% verminderd in vergelijking met de gebruikelijke brandstofcel.

5 Wanneer koelgas aan de brandstofcel wordt toegevoerd, worden scheidingsplaten 96, die met koelgasdoortocht 95 zijn gevormd, gebruikt zoals ze is getoond in fig. 9· Koelgasdoortochten 95 kruisen de oxidatie-gasdoortochten loodrecht. Het koelgas wordt toegevoerd door middel van externe verdeelleidingen die zijn aangebracht aan beide einden van de 10 brandstofcel, in de X-richting. Het koelgas en het oxidatiegas kan men laten stromen door terugstroming. De inlaat van de brandstofgasdoor-tochten kan op de optimale positie worden geplaatst, al naar wens. In deze uitvoeringsvorm bevindt de inlaat van de brandstofgasdoortochten zich enigszins weg van het midden.

15 De vierde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding zal nu worden beschreven onder verwijzing naar fig. 13 tot en met 16.

In de hierboven beschreven eerste tot en met derde uitvoeringsvorm wordt elektrische vermogensconcentratie op een bepaalde plaats voorkomen door de stroming van het brandstofgas in twee richtingen binnen een 20 brandstofcel. In de vierde uitvoeringsvorm stroomt oxidatiegas echter eveneens in twee richtingen, om verder te voorkomen dat het vermogen zich concentreert. Met andere woorden wordt in een gesmolten carbonaatbrandstof-cel in overeenstemming met deze vierde uitvoeringsvorm het oxidatiegas toegevoerd vanuit tussen twee opgestapelde structuren 11-1 en 11-2, en 25 wordt afgevoerd van die zijden van structuren 11-1, 11-2 die van elkaar af zijn gericht, zoals is getoond in fig. 13 en 14.

Zoals is getoond in fig. 15 hebben twee opgestapelde structuren 11-1 en 11-2 volkomen dezelfde opbouw als die van de eerste en tweede uitvoeringsvorm. Daarom geven dezelfde verwijzingsgetallen als die van de 30 eerste en tweede uitvoeringsvorm dezelfde of gelijkwaardige delen aan en zal derhalve een gedetailleerde beschrijving van de interne opbouw van de opgestapelde structuur worden weggelaten.

Zoals is getoond in fig. 13 is in opgestapelde structuren 11-1, respectievelijk 11-2 een tweetal klemonderdelen 152 dat is geplaatst op de bovenste 35 en benedenste oppervlakken van de opgestapelde structuur door bouten 155 vastgeklemd. Positieve elektrodeleidingen 156 (fig. 15) en negatieve elektrodeleidingen 157 zijn gemonteerd tussen onderdelen 154 en brandstofcellen 11-1 en 11-2.

3602:323 1 r ' -19-

Externe verdeelleidingen 158-1 en 158-2 voor het toevoeren van brandstof-gas bevinden zich op de bovenste einden van inlaatverdeelleiding S. Externe verdeelleidingen 159-1 en 159-2 voor het afvoeren van brandstofgas bevinden zich op de benedenste einden van uitlaatverdeelleiding T. Dozen 5 160 voor het sluiten van de bovenste einden van de uitlaatverdeelleiding T voor het vormen van een bufferruimte, zijn aangebracht aan beide einden van brandstofcellen 11—1 en 11-2, in de Y-richting.

Opgestapelde structuren 11-1 en 11-2 zijn via externe verdeelleidingen 151 verbonden voor het toevoeren van oxidatiegas. Externe ver-10 deelleidingen 152 en 153 voor het afvoeren van oxidatiegas zijn gevormd aan die zijden van opgestapelde structuur 11-1 en 11-2 die van elkaar zijn afgericht. Op dit tijdstip worden afstandsorganen 161 voor het afdichten aangebracht tussen verdeelleidingen 151» 152, 153 en opgestapelde structuren 11-1, 11-2. Aldus wordt de afdichtbaarheid en elektrische isolatie 15 daartussen verzekert. Vier vinnen 162 zijn verder aangebracht tussen verdeelleidingen 151» 152, 153 en opgestapelde structuren 11-1, 11-2. Vinnen 162 zijn in de X-richting geklemd door bouten 163 die de vier hoeken van elke vin doordringen. Aldus wordt voorkomen dat verdeelleidingen 151 worden verwijderd.

20 In deze uitvoeringsvorm is de opbouw van de interne verdeel leidingen voor het brandstofgas dezelfde als die van de eerste en tweede uitvoeringsvorm, maar de stromingsrichting van het brandstofgas verschilt enigszins. Brandstofgas P, dat is ingelaten door middel van verdeelleidingen 158-1, 158-2, wordt benedenwaarts gevoed door middel van de inlaat-25 verdeelleiding S bij het midden van de opgestapelde structuren, zoals is getoond in fig. 16, en wordt over kanalen 36 van brandstofgaskanaal-plaat 25 verdeeld. Brandstofgas P, dat in kanalen 36 is ingelaten, wordt in eerste doortochten 36-1 in de Y-1-richting gevoed, en in tweede doortochten 36-2 in de Y-2-richting. Brandstofgas P wordt door middel van de 30 porieën van geponste metaalplaten 28 aan anodeëlektrode 22 toegevoerd en wordt onderworpen aan elektrodereaktie daarmee. Hebbende voltooid elektrode-reakties, wordt brandstofgas P benedenwaarts gevoed door middel van uitlaatverdeelleiding T en wordt door middel van externe verdeelleidingen 159-1, 159-2 afgevoerd.

35 Zoals is getoond in fig. 14 wordt de stroom oxidatiegas Q, die is ingelaten door middel van externe verdeelleidingen 151, verdeeld en toegevoerd aan twee brandstofcellen 11-1 en 11-2. Oxidatiegas wordt in 8302323 -20- groeven 38 (fig. 16) van oxidatiegaskanaalplaten 27 gevoed om loodrecht de voedingsrichting van brandstofgas P te kruisen. Oxidatiegas Q wordt door middel van de porieën van geponste metaalplaten 28 toegevoerd aan elektrode 23 en wordt onderworpen aan elektrodereakties daarmee. Hebbende 5 voltooid elektrodereakties, wordt oxidatiegas Q door middel van externe verdeelleidingen 152, 153 afgevoerd naar het uitwendige. Aldus stroomt oxidatiegas Q in twee richtingen.

Produkten in overeenstemming met de uitvinding werden op een experimentele basis gemaakt, en werden getest.

10 De specificatie van opgestapelde structuren 11-1 en 11-2, die in de experimenten werden gebruikt, was dezelfde als die van de opgestapelde structuur die werd gebruikt voor de experimenten in de eerste en tweede uitvoeringsvorm, en aldus zal een gedetailleerde beschrijving van de eerstgenoemde worden weggelaten. Vinnen 162 werden gemaakt van een 15 legeringsplaat die hoofdzakelijk was samengesteld uit ijzer, nikkel en aluminium met een dikte van 2 cm. De legeringsplaat werd met warmte behandeld bij 800 tot en met 1 000°C in een oxiderende atmosfeer en is gemaakt van een aluminiumoxide op een oppervlak van de plaat. Externe verdeelleidingen 151 tot en met 153 van hetzelfde materiaal als vin 162, en gevormd in een gedaante met een dikte van 10 mm, een hoogte van 55 mm, 20 een lengte van 900 mm en een breedte van 100 mm werden met vinnen 162 als een eenheid gevormd. Afdichtingsmateriaal, dat werd voortgebracht door het met LiKCQ^ impregneren van niet-geweven zirkoniumoxidedoek, werd aangebracht tussen verdeelleidingen 151 tot en met 153 en de gestapelde structuren. Bouten met een diameter van 15 mm werden gebruikt als klembouten 25 163.

Brandstofcellen 11-1, 11-2, externe verdeelleidingen 158-1, 158-2, 159-1» 159-2, externe verdeelleidingen 151 tot en met 153 en positieve en negatieve elektrodeleidingsklemmen 158, 157 werden op van tevoren bepaalde posities aangebracht en werden vastgezet door klemonder-30 delen 154. Een paneelplaat die was samengesteld uit twee platen en een onderdeel werd gebruikt als klemonderdelen 152. Twee platen, gemaakt van SUS316, en gevormd in een gedaante van bijvoorbeeld 15 mm dik, 6 cm breed en 125 cm lang werden evenwijdig aangebracht. Het 10 cm brede onderdeel werd overbrugd op een geschikt interval tussen twee platen. Klemonderdelen 35 15^ werden aangebracht op de bovenste en de benedenste oppervlakken van de opgestapelde structuren, en de opgestapelde structuur werd vastgeklemd door'een bout met een diameter van 1 cm die de klemonderdelen 154 door- 5502323 * ‘ -21- dr ong. Opgestapelde structuur 11-1 en 11-2 werden vastgeklemd door bouten 163 door middel van externe verdeelleidingen 151. Het uitgangsvermogen van de zoals hierboven beschreven opgebouwde gesmolten carbonaatbrandstofcel was 8,2 kW.

5 Brandstofgas P en oxidatiegas Q werden aan de brandstofcel toegevoerd onder de condities van een brandstofgascapaciteitsfactor van 70%, een oxidatiegascapaciteitsfactor van 50%, een temperatuur van 650°C, 2 omgevingsdruk en een stroomdichtheid van 0,16 A/cm , en toen werd elektrische energie door de brandstofcel opgewekt. Experimenten werden uit-10 gevoerd onder dezelfde condities als die van een opgestapelde structuur van de eerste uitvoeringsvorm met een reaktieoppervlakte die gelijk is aan die van deze uitvoeringsvorm als vergelijkend voorbeeld 1, het gebruikelijke meestroomtype met een reaktieoppervlakte die gelijk is aan die van deze uitvoeringsvorm als vergelijkend voorbeeld 2, en het gebruike-15 lijke kruisende stromentype met een reaktieoppervlakte die gelijk is aan die van deze uitvoeringsvorm als vergelijkend voorbeeld 3. De experimentele resultaten van de eenheidscellen in de respectieve voorbeelden zijn getoond in Tabel 2.

20 __

Gemiddelde Maximale Minimale Temperatuur- spanning spanning spanning verschil __TV)_(V)_(V)_(¾_

Deze uitvoeringsvorm 0,76 0,77 0,75 55 pc Vergelijkend voorbeeld 1 0,74 0,78 0,72 95

Vergelijkend voorbeeld 2 0,71 0,78 0,68 105

Vergelijkend voorbeeld 3 0,71 0,78 0,67 110 30 —----

Tabel 2

Zoals blijkt uit de experimentele resultaten is het temperatuurverschil in de brandstofcel verder verkleind in vergelijking met vergelijkende voorbeelden 1 tot en met 3. Verder zijn de gemiddelde spanningen 35 in de respectieve eenheidscellen hoger, en is de spanningsonregelmatigheid onder de eenheidscellen kleiner.

In de hierboven beschreven vierde uitvoeringsvorm stroomt het 8 6 0 2-3 23 i _____ <ï -22- brandstofgas in twee richtingen, zoals eveneens het oxidatiegas doet, waardoor de stroomdoortochten van het brandstofgas en het oxidatiegas worden verkort (b.v. in deze uitvoeringsvorm wordt begrepen dat brandstofgas en oxidatiegas met een hogere concentratie worden toegevoerd aan vier 5 elektroden met elk een kwart van de reaktieoppervlakte van die van vergelijkend voorbeeld 2). Aldus verlopen de elektrodereakties uniform op de totale elektrodeoppervlakken, en zijn de stroomdichtheidsverdeling en temperatuurverdeling uniform over elektrodeoppervlakken. Dientengevolge kan de brandstofcel gedurende een lange periode stabiel genereren.

10 Nu zal onder verwijzing naar fig. 17 een vijfde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden beschreven.

In de vijfde uitvoeringsvorm zijn twee opgestapelde structuren, een van het tegenstroomtype en een van het meestroomtype, getoond in de derde uitvoeringsvorm, gecombineerd, en stroomt oxidatiegas in twee rich-15 tingen, zoals bij de vierde uitvoeringsvorm. Meer in het bijzonder zijn externe verdeelleidingen 201 en 202 voor het inlaten van brandstofgas in opgestapelde structuur 51-1 en 51-2 aangebracht beneden de middens van opgestapelde structuur 51-1 en 51-2, en zijn externe verdeelleidingen 203, 204, 205, 206 voor het uitlaten van het brandstofgas aangebracht onder 20 elke zijde van opgestapelde structuur 51-1 en 51-2. Aldus circuleert, zoals is aangegeven door onderbroken lijnen in fig. 7, brandstofgas P door de interne verdeelleidingen van de brandstofcellen in de Y-2-richting, en wordt door middel van verdeelleidingen 203, 205 af gevoerd, terwijl brandstofgas P circuleert door de interne verdeelleidingen in de Y-1-richting 25 en wordt af gevoerd door middel van verdeelleidingen 204, 206. Verder is externe verdeelleiding 207 voor het toevoeren van oxidatiegas aangebracht tussen opgestapelde structuren 51-1 en 51-2. Dan zijn externe verdeelleidingen 208, 209 voor het afvoeren van het oxidatiegas aangebracht aan die zijden van opgestapelde structuur 51-1 en 51-2 die van elkaar afzijn 30 gericht. Oxidatiegas Q, dat is ingelaten door middel van verdeelleiding 207 stroomt in de Y-2-richting en wordt afgevoerd door middel van verdeelleiding 208, terwijl oxidatiegas Q stroomt in de Y-1-richting en wordt afgevoerd door middel van verdeelleiding 109· Beide gassen stromen aan de inlaatzijde dus tegengesteld aan het oxidatiegas en stromen evenwijdig aan 35 het oxidatiegas aan de uitlaatzijde. Bovendien wordt de oxidatiegasstroming gesplitst en ervoor gezorgd dat deze in twee richtingen stroomt.Daardoor zijn de stroomdoortochten van het oxidatiegas betrekkelijk kort. De elektrode- 8602323 ♦ " -23- reakties verlopen dus uniform op de totale elektrodeoppervlakken ten einde een uniforme stroomdichtheidsverdeling en temperatuurverdeling toe te staan.

In de hierboven beschreven eerste tot en met vijfde uitvoerings-5 vorm wordt het oxidatiegas toegevoerd door middel van de externe ver-deelleidingen. De oxidatiegasdoortochten kunnen dus groot zijn. Daardoor is, zelfs wanneer het oxidatiegas in grote kwantiteit stroomt, ten einde de brandstofcellen te koelen, het drukverlies van het oxidatiegas in de brandstofcel klein. Dienovereenkomstig vermengen beide gassen niet, wan-10 neer het drukverlies van het oxidatiegas groot is. Aldus kan de werkzaamheid van de brandstofcel aanmerkelijk worden verbeterd.

Verder is in de eenheidscel van de eerste tot en met vierde hierboven beschreven uitvoeringsvorm de anodeëlektrode geplaatst onder de elektrolyttegel en is de kathodeëlektrode op de elektrolyttegel ge-15 plaatst. Dezelfde experimentele resultaten als die van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen kunnen echter worden verkregen, zelfs in het geval van de eenheidscel, waarin de anodeëlektrode op de elektrolyttegel is geplaatst en de kathodeëlektrode zich onder de elektrolyttegel bevindt.

20 In de hierboven beschreven eerste, tweede en vierde uitvoerings vormen kunnen, zelfs indien Selmet (handelsnaam, vervaardigd door Sumitomo Metal Industries, Limited, Japan) wordt gebruikt in plaats van brandstofgaskanaalplaat 25 en oxidegaskanaalplaten 27 bevredigende experimentele resultaten worden verkregen.

25 Het materiaal van de anodeëlektrode is niet beperkt tot een

Ni-Cr-legering. Bijvoorbeeld kan een met Cr behandelde poreuze Ni-plaat worden gebruikt. Poreuze NiO-plaat kan worden gebruikt voor de kathode- elektrode. De elektrolyttegel kan onder toepassing van warmte worden o 2 geperst bij een temperatuur van 460C en een druk van 300 kg/cm .

30 In de hierboven beschreven eerste, tweede en vierde uitvoerings vorm zijn de gedaanten van de eenheidscel en het scheidingselement rechthoekig in de brandstofgasstromingsrichting. Ze kunnen echter een vierkante of rechthoekige gedaante in de oxidatiegasstromingsrichting hebben. Het aantal openingen van de eenheidscel of het scheidingselement voor het 35 vormen van de interne verdeelleidingen kan arbitrair zijn.

8502823

Claims

1. Gesmolten carbonaatbrandstofcel, met het kenmerk, dat deze een aantal eenheidscellen (12, 52) omvat, die zijn gevormd van een aantal 5 platen die elk twee tegenover elkaar geplaatste vlakke rechthoekige oppervlakken en vier zijden hebben, waarbij elke eenheidscel (12, 52) een aantal eerste en tweede zijsegmentkanalen (21-1 tot en met 23-1, 21-2 tot en met 23-2, 61-1 tot en met 63-1, 61-2 tot en met 63-2) hebben, die door elke plaat dringen, en een aantal derde segmentkanalen (21-3 tot en met 10 23-3, 61-3 tot en met 63-3) die door elke plaat dringen op een centrale plaats tussen zijsegmentkanalen (21-1 tot en met 23-1, 21-2 tot en met 23-2, 61-1 tot en met 63-1, 61-2 tot en met 63-2), een aantal scheidingselementen (13, 53), die zijn gevormd van ten minste één plaat die twee tegenover elkaar geplaatste vlakke rechthoekige oppervlakken en vier zijden heeft, 15 waarbij elk scheidingselement (13, 53) eerste en tweede segmentkanalen (24-1, 24-2, 67-1, 67-2) heeft, die zijn aangebracht op posities die overeenkomen met het aantal eerste en tweede segmentkanalen (21-1 tot en met 23-1, 21—2 tot en met 23-2, 61-1 tot en met 63-1, 61-2 tot en met 63-2) van de eenheidscel (12, 52), derde segmentkanalen (24-3, 67-3), die zijn 20 aangebracht op posities die overeenkomen met het aantal derde segmentkanalen (21-3 tot en met 23-3, 61-3 tot en met 63-3) van de eenheidscel (12, 52), eerste brandstofgasdoortochten (36-1), die zijn aangebracht aan een zijde van het scheidingselement (13, 53) om de eerste segmentkanalen (24-1, 67-D met de derde segmentkanalen (24-3, 67-3) van het scheidings-25 element (13, 53) te verbinden, tweede brandstofgasdoortochten (36-2), die zijn aangebracht aan een zijde van'het scheidingselement (13, 53), om de tweede segmentkanalen (24-2, 67-2) met de derde segmentkanalen (24-3, 67-3) van het scheidingselement (13, 53) te verbinden, en oxidatiegas-doortochten die aan de andere zijde van het scheidingselement (13, 53) zijn 30 gevormd, waarbij het aantal scheidingselementen (13, 53) is aangebracht tussen naburige eenheidscellen (12, 52) om een opgestapelde structuur (11, 51) te vormen, waarin de eerste segmentkanalen (21-1 tot en met 23-1, 61-1 tot en met 63-1) van de eenheidscel (12, 52) in verbinding staan met de eerste segmentkanalen (24-1, 67-1) van het scheidingselement (13, 53), 35 om een eerste interne verdeelleiding te bepalen voor verbinding met de eerste brandstofgasdoortochten (36-1), de tweede segmentkanalen (21-2 tot en met 23-2, 61-2 tot en met 63-2) van de eenheidscel (12, 52) in verbinding •a « λ n * i * y v y *· - ·- ° -25- staan met de tweede segmentkanalen (24-2, 67-2) van het scheidingselement (13, 53), om een tweede interne verdeelleiding te bepalen voor verbinding met de tweede brandstofgasdoortochten (36-2), en de derde segmentkanalen (21-3 tot en met 23-3, 61-3 tot en met 63-3) van de eenheidscel (12, 52) 5 in verbinding staan met de derde segmentkanalen (24-3, 67-3) van het scheidingselement om een derde interne verdeelleiding te bepalen voor verbinding met de eerste en tweede brandstofgasdoortochten (36-1, 36-2), waarbij het brandstofgas stroomt door de eerste, tweede en derde verdeel-leidingen.

2. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze verder een externe brandstofgasinlaatverdeelleiding (91, 158) omvat, die is verbonden met de eerste en tweede interne verdeel-leidingen, en een externe brandstofgasuitlaatverdeelleiding (90, 159), die is verbonden met de derde interne verdeelleiding. 15

3- Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze verder een externe brandstofgasinlaatverdeelleiding (91, 158) omvat, die is verbonden met de derde interne verdeelleiding, en een externe brandstofgasuitlaatverdeelleiding (90, 159), die is verbonden met de eerste en tweede interne verdeelleidingen.

4. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de oxidatiegasdoortochten zo zijn gevormd, dat ze de eerste en tweede brandstofgasdoortochten (36-1, 36-2) loodrecht kruisen.

5. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de oxidatiegasdoortochten evenwijdig aan de eerste en tweede 25 brandstofgasdoortochten (36-1, 36-2) zijn gevormd.

6. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat er zo is voorzien in twee opgestapelde structuren (11, 51), dat de oxidatiegasdoortochten daarvan tegenover elkaar liggen, en ze eerste externe oxidatiegasverdeelleidingen (83, 151) omvatten, die in verbinding 30 staan met de oxidatiegasdoortochten tussen de twee opgestapelde structuren, en tweede externe oxidatiegasverdeelleidingen (84, 152), die in verbinding staan met de oxidatiegasdoortochten aan die zijden van de twee opgestapelde structuren (11, 51) die van elkaar af zijn gericht.

7· Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 5, met het 35 kenmerk, dat er zo in twee opgestapelde structuren (11, 51) is voorzien, dat de oxidatiegaskanalen daarvan tegenover elkaar liggen, en ze eerste externe oxidatiegasverdeelleidingen (83, 151) omvatten, die in verbinding 8602S23 «* * -26- * staan met de oxidatiegasdoortochten tussen de twee opgestapelde structuren, en tweede externe oxidatiegasverdeelleidingen (84, 152), die in verbinding staan met de oxidatiegasdoortochten aan die twee zijden van de twee opeengestapelde structuren (11, 51) die van elkaar af zijn gericht.

8. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aantal eerste, tweede en derde segmentkanalen (21-1 tot en met 23-1, 21-2 tot en met 23-2, 21-3 tot en met 23-3, 61-1 tot en met 63-1, 61-2 tot en met 63-2, 61-3 tot en met 63-3, 24-1 tot en met 24-3, 67-1 tot en met 67-3) in lijn in één rij liggen, in een richting die de 10 eerste en tweede brandstofgasdoortochten (36-1, 36-2) loodrecht kruist.

9. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eenheidscellen (12, 52) zijn voorzien van anodeëlektroden (22, 62), kathodeëlektroden (23, 63), en daartussen aangebrachte elektrolyten (21, 61), en een aantal eerste en tweede openingen (21-1 tot en met 15 23-1, 21-2 tot en met 23-2, 61-1 tot en met 63-1, 61-2 tot en met 63-2) voor het bepalen van de eerste en tweede segmentkanalen van de eenheidscellen (12, 52) is aangebracht aan de anodeëlektrode (22, 62) en de elektrolyt (21, 61), een aantal derde openingen (21-3 tot en met 23-3, 61-3 tot en met 63-3) voor het bepalen van de derde segmentkanalen van 20 de eenheidscellen is aangebracht aan de anodeëlektrode (22, 62), de kathodeëlektroden (23, 63), en de elektrolyten (21, 61), en een aantal eerste, tweede en derde openingen (24-3, 67-3) voor het bepalen van de eerste, tweede en derde segmentkanalen is aangebracht aan de scheidings-elementen (13, 53).

10. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eenheidscellen zijn voorzien van anodeëlektroden (22, 62), kathodeëlektroden (63) en elektrolyten (61), die daartussen zijn aangebracht, en een aantal eerste, tweede en derde cilindrische leidingen (68-1 tot en met 68-3) voor het bepalen van de eerste, tweede en derde segment-30 kanalen van de brandstofcel (52) is aangebracht aan de anodeëlektroden, de kathodeëlektrode (63) en de elektrolyt(61), en een aantal eerste, tweede en derde openingen (67-1 tot en met 67-3) voor het bepalen van de eerste, tweede en derde segmentkanalen is aangebracht aan de scheidingselementen (53).

11. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk, dat het scheidingselement (13, 53) is geplaatst om de brand-stofgasdoortochten (36-1, 36-2) met de anodeëlektroden (22, 62) te verbinden, en om de oxidatiegasdoortochten met de kathodeëlektroden (23, 63) 8302323 ·» * * -27- te verbinden.

12. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie T, met het kenmerk, dat opstaande randen (70) zijn aangebracht aan de omtreksranden van het scheidingselement (53), om de brandstofgasdoortochten te bepalen.

13. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het 5 kenmerk, dat opstaande randen (33 tot en met 35) zijn aangebracht aan beide einden en het midden van het scheidingselement (13, 53) aan de oxi-datiegasdoortochtzijden, om de oxidatiegasdoortochten te bepalen.

14: Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de brandstofgasdoortochten (36-1, 36-2) een aantal groeven 10 (36) hebben.

15. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de oxidatiegasdoortochten een aantal groeven (38) hebben.

16. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de brandstofgaskanalen poreus materiaal bevatten.

17. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de derde interne verdeelleiding is verplaatst naar een van de tegenover elkaar gelegen zijden ervan vanuit het midden van de opgestapelde structuur (11, 5Ό.

18. Gesmolten carbonaatbrandstofcel volgens conclusie 1, met het 20 kenmerk, dat het scheidingselement koelgasdoortochten (15) heeft die zo zijn gevormd dat ze de oxidatiegasdoortochten loodrecht kruisen. Eindhoven, november 1986. 8602323