JPH0272562A - 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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- JPH0272562A JPH0272562A JP63223106A JP22310688A JPH0272562A JP H0272562 A JPH0272562 A JP H0272562A JP 63223106 A JP63223106 A JP 63223106A JP 22310688 A JP22310688 A JP 22310688A JP H0272562 A JPH0272562 A JP H0272562A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten carbonate
- current collector
- plate
- current collecting
- anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- 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
- H01M8/02—Details
-
- 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
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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〕
この発明は溶融炭酸塩型燃料電池の集電板に係り、特に
溶融炭酸塩の損失防止に有効な集電板の構造に関する。
溶融炭酸塩の損失防止に有効な集電板の構造に関する。
溶融炭酸塩型燃料電池は、炭酸塩からなる電解質を高温
下で熔融状態にして、電極反応を生起させるもので、り
ん酸型、アルカリ型等の他の燃料電池に比べて電極反応
が起り易く、発電効率が高いうえ高価な貴金属触媒を必
要とせず、また−酸化炭素を含む石炭ガスをも燃料ガス
として使用できる等実用的な特徴を有している。ところ
でこのような溶融炭酸塩型燃料電池で発電プラントを構
成するには、複数の単位電池を直列に積層して燃料電池
スタックを構成し、前記単位電池の加算出力を得るよう
にしなければならない。
下で熔融状態にして、電極反応を生起させるもので、り
ん酸型、アルカリ型等の他の燃料電池に比べて電極反応
が起り易く、発電効率が高いうえ高価な貴金属触媒を必
要とせず、また−酸化炭素を含む石炭ガスをも燃料ガス
として使用できる等実用的な特徴を有している。ところ
でこのような溶融炭酸塩型燃料電池で発電プラントを構
成するには、複数の単位電池を直列に積層して燃料電池
スタックを構成し、前記単位電池の加算出力を得るよう
にしなければならない。
以下、第３図によって従来の技術を説明する。
図に示すように各単位電池１４は、アノード７およびカ
ソード５との一対の多孔質電極板と、これらの間に介在
させたアルカリ炭酸塩からなる電解質を保持してなる電
解質板６とから構成される。
ソード５との一対の多孔質電極板と、これらの間に介在
させたアルカリ炭酸塩からなる電解質を保持してなる電
解質板６とから構成される。
燃料ガスおよび酸化剤ガスを、それぞれアノード７側に
配設した燃料ガス流路１０およびカソード５側に配設し
た酸化剤ガス流路２に供給することにより、電気化学的
に反応させて発電する。
配設した燃料ガス流路１０およびカソード５側に配設し
た酸化剤ガス流路２に供給することにより、電気化学的
に反応させて発電する。
これらの単位電池１４はセパレータｌを介して積層され
る。セパレータｌは各単位電池間を電気的に、接続し、
各電極板への反応ガスの通路を形成する。アノード集電
板８およびカソード集電板４は、アノード７およびカソ
ード５を平坦に保持し、機械的にバンクアップする機能
、発電された電気を集電する機能、さらにカソード５お
よびアノード７にそれぞれガス供給孔１１．１２を通過
して燃料ガスおよび酸化剤ガスを供給する機能とを持ち
、アノード波板９およびカソード波板３により、セパレ
ーク１と電気的に接続されている。また、アノード波板
９およびカソード波板３は、燃料ガス流路１０および酸
化剤ガス流路２を形成する機能を持つ。
る。セパレータｌは各単位電池間を電気的に、接続し、
各電極板への反応ガスの通路を形成する。アノード集電
板８およびカソード集電板４は、アノード７およびカソ
ード５を平坦に保持し、機械的にバンクアップする機能
、発電された電気を集電する機能、さらにカソード５お
よびアノード７にそれぞれガス供給孔１１．１２を通過
して燃料ガスおよび酸化剤ガスを供給する機能とを持ち
、アノード波板９およびカソード波板３により、セパレ
ーク１と電気的に接続されている。また、アノード波板
９およびカソード波板３は、燃料ガス流路１０および酸
化剤ガス流路２を形成する機能を持つ。
しかしながら従来の熔融炭酸塩電池は６５０°Ｃの高温
で運転されるので、炭酸塩が浸み出し電解質板６中の炭
酸塩量が不足して、内部抵抗の増加による電池特性の低
下や電解質板６を通しての反応ガスのクロスオーバなど
の現象が生じ電掻性能に恵影響をあたえるという問題が
あった。
で運転されるので、炭酸塩が浸み出し電解質板６中の炭
酸塩量が不足して、内部抵抗の増加による電池特性の低
下や電解質板６を通しての反応ガスのクロスオーバなど
の現象が生じ電掻性能に恵影響をあたえるという問題が
あった。
上記の炭酸塩の浸み出しは電解Ｗ仮６から、接触してい
る多孔質のアノード７およびカソード５の中を、さらに
アノード集電板８およびカソード集電板４のガス供給孔
１２．１１を、そしてアノード波板９およびカソード波
板３を通過してセパレータ１へと達するという経路を通
っておこる。
る多孔質のアノード７およびカソード５の中を、さらに
アノード集電板８およびカソード集電板４のガス供給孔
１２．１１を、そしてアノード波板９およびカソード波
板３を通過してセパレータ１へと達するという経路を通
っておこる。
この発明は上述の点に鑑みてなされその目的は集電板を
溶融炭酸塩が漫み出さないようにして、溶融炭酸塩の…
失がなく経時的に安定な溶融炭酸塩型燃料電池を提供す
ることにある。
溶融炭酸塩が漫み出さないようにして、溶融炭酸塩の…
失がなく経時的に安定な溶融炭酸塩型燃料電池を提供す
ることにある。
なる熔融炭酸塩型燃料電池において、アノード集電板８
とカソード集電板４の少なくとも１方の集電板が溶融炭
酸塩のぬれ防止１１３Ａ、１３Ｂを備えることにより達
成される。
とカソード集電板４の少なくとも１方の集電板が溶融炭
酸塩のぬれ防止１１３Ａ、１３Ｂを備えることにより達
成される。
ぬれ防止層は溶融炭酸塩にぬれ難い金属またはセラミッ
クスを用いて形成することができる。前記金属には例え
ば金、ジルコニウム、ニッケル等があり、前記セラミッ
クスには例えば窒化ハフニウム、炭化ケイ素、炭化ホウ
素、ホウ化モリブデン等が用いられる。
クスを用いて形成することができる。前記金属には例え
ば金、ジルコニウム、ニッケル等があり、前記セラミッ
クスには例えば窒化ハフニウム、炭化ケイ素、炭化ホウ
素、ホウ化モリブデン等が用いられる。
（作用）
ぬれ防止層は溶融炭酸塩が集電板を滲透することを防止
する。
する。
次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図はこの発明の実施例に係る溶融炭酸塩型燃料電池
の模式断面図であり、従来の電池に対し集電板４．８に
ぬれ防止層１３Ａ、１３Ｂを設けた点が異なる。
の模式断面図であり、従来の電池に対し集電板４．８に
ぬれ防止層１３Ａ、１３Ｂを設けた点が異なる。
実施例ではカソード集電ｖｉ、４に厚さ０．３閤のステ
ンレス板（ＳＵＳ３１６）の内径１＋ｍ＊のカソードガ
ス供給孔１１部分に厚さ約１００μｍの金をぬれ防止層
１３Ｂとしてつけたものを、一方アノード集電板８には
厚さ０．３閣のステンレス板（ＳＵＳ３１６）の両面に
厚さ約１５０μ鴨のニッケルをぬれ防止Ｊｉ１３Ａとし
てつけたものを使用した。従来例としては、カソード集
電板４とアノード集電板８に厚さ０．３−のステンレス
板（ＳｔＪＳ３１６）を使用している。
ンレス板（ＳＵＳ３１６）の内径１＋ｍ＊のカソードガ
ス供給孔１１部分に厚さ約１００μｍの金をぬれ防止層
１３Ｂとしてつけたものを、一方アノード集電板８には
厚さ０．３閣のステンレス板（ＳＵＳ３１６）の両面に
厚さ約１５０μ鴨のニッケルをぬれ防止Ｊｉ１３Ａとし
てつけたものを使用した。従来例としては、カソード集
電板４とアノード集電板８に厚さ０．３−のステンレス
板（ＳｔＪＳ３１６）を使用している。
これらの集電板を２００ｃｄ単セルに組込み、６５０’
Ｃに昇温し、約５０００時間連続放電して、セル特性を
測定した。
Ｃに昇温し、約５０００時間連続放電して、セル特性を
測定した。
第２図に、実施例（１５Ａ）および従来例（１５Ｂ、）
のセル特性の経時変化を示す、従来例に比較して実施例
はセル特性の劣化が少ないことがわかる。
のセル特性の経時変化を示す、従来例に比較して実施例
はセル特性の劣化が少ないことがわかる。
〔発明の効果］
塩型燃料電池において、アノード集電板とカソード集電
板の少なくとも１方の集電板が溶融炭酸塩のぬれ防止層
を備えるので溶融炭酸塩が集電板を滲透することが防止
され、その結果電解質板より電解質が消失することがな
くなって常に一定量の溶融炭酸塩が電解質板内に維持さ
れ、経時的に安定した溶融炭酸塩型燃料電池を提供する
ことが可能となる。
板の少なくとも１方の集電板が溶融炭酸塩のぬれ防止層
を備えるので溶融炭酸塩が集電板を滲透することが防止
され、その結果電解質板より電解質が消失することがな
くなって常に一定量の溶融炭酸塩が電解質板内に維持さ
れ、経時的に安定した溶融炭酸塩型燃料電池を提供する
ことが可能となる。
第１図はこの発明の実施例の溶融炭酸堪型燃料電池の模
式断面図、第２図はこの発明の実施例に係る燃料電池特
性の経時変化を従来の電池の特性経時変化とともに示す
線図、第３図は従来の溶融炭酸塩型燃料電池を示す模式
断面図である。 １・・・セパレーク、２・・・酸化剤ガス流路、３・・
・カソード波板、４・・・カソード集電板、５・・・カ
ソード、６・・・電解質板、７・・・アノード、８・・
・アノード集電板、９・・・アノード波板、１０・・・
燃料ガス流路、１１・・・カソード集電板ガス供給孔、
１２・・・アノード集電板ガス供給孔、１３Ａ、１３Ｂ
・・・ぬれ防止層、１４・・・単位０ｏ０ ０ｏ０ 時間 （ｈ） 第 図
式断面図、第２図はこの発明の実施例に係る燃料電池特
性の経時変化を従来の電池の特性経時変化とともに示す
線図、第３図は従来の溶融炭酸塩型燃料電池を示す模式
断面図である。 １・・・セパレーク、２・・・酸化剤ガス流路、３・・
・カソード波板、４・・・カソード集電板、５・・・カ
ソード、６・・・電解質板、７・・・アノード、８・・
・アノード集電板、９・・・アノード波板、１０・・・
燃料ガス流路、１１・・・カソード集電板ガス供給孔、
１２・・・アノード集電板ガス供給孔、１３Ａ、１３Ｂ
・・・ぬれ防止層、１４・・・単位０ｏ０ ０ｏ０ 時間 （ｈ） 第 図
Claims (1)
- １）溶融炭酸塩を含浸した電解質板にアノードとカソー
ドの各電極並びにアノード集電板およびカソード集電板
とを配してなる溶融炭酸塩型燃料電池において、アノー
ド集電板とカソード集電板の少なくとも１方の集電板が
溶融炭酸塩のぬれ防止層を備えることを特徴とする溶融
炭酸塩型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63223106A JPH0272562A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63223106A JPH0272562A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0272562A true JPH0272562A (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=16792919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63223106A Pending JPH0272562A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0272562A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998004012A1 (de) * | 1996-07-17 | 1998-01-29 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh | Stromführendes bauteil für eine schmelzkarbonatbrennstoffzelle mit korrosionsschutzbeschichtung |
-
1988
- 1988-09-06 JP JP63223106A patent/JPH0272562A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998004012A1 (de) * | 1996-07-17 | 1998-01-29 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh | Stromführendes bauteil für eine schmelzkarbonatbrennstoffzelle mit korrosionsschutzbeschichtung |
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