JPH0475262A - 固体電解質型燃料電池 - Google Patents
固体電解質型燃料電池Info
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- JPH0475262A JPH0475262A JP2189865A JP18986590A JPH0475262A JP H0475262 A JPH0475262 A JP H0475262A JP 2189865 A JP2189865 A JP 2189865A JP 18986590 A JP18986590 A JP 18986590A JP H0475262 A JPH0475262 A JP H0475262A
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- H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
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- H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Y02E60/50—Fuel cells
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (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〕
この発明は固体電解質型燃料電池のセル構成に係り、特
に熱的破損がなくガスシール性に優れる燃料電池に関す
る。
に熱的破損がなくガスシール性に優れる燃料電池に関す
る。
ジルコニア等の酸化物固体電解質を用いる燃料電池は、
その作動温匿が８００〜１１００℃とｉｌＩ！Ｉ＠であ
るため、発電効率が高い上に触媒が不要であり、また電
解質が固体であるため取扱い容易であるなどの特徴を有
し、第三世代の燃料電池として期待されている。
その作動温匿が８００〜１１００℃とｉｌＩ！Ｉ＠であ
るため、発電効率が高い上に触媒が不要であり、また電
解質が固体であるため取扱い容易であるなどの特徴を有
し、第三世代の燃料電池として期待されている。
しかしながら％固体電解質型燃料電池は、セラミックス
が主要な構成材料であるために、熱的に破損しやすく、
またガスの適切なシール方法がないため実現が困難であ
った。そのため、燃料電池として特殊な形状である円筒
型のものが考え出され、上記二つの問題を解決し、電池
の運転試験に成功しているが、電池単位体積あたりの発
電密度が低く経済的に有利なものが得られる見通しはま
だない。
が主要な構成材料であるために、熱的に破損しやすく、
またガスの適切なシール方法がないため実現が困難であ
った。そのため、燃料電池として特殊な形状である円筒
型のものが考え出され、上記二つの問題を解決し、電池
の運転試験に成功しているが、電池単位体積あたりの発
電密度が低く経済的に有利なものが得られる見通しはま
だない。
発電密度を高めるためには平板型にすることが必要であ
る。平板型の燃料電池には例えば第零図の分解斜視図に
示す構造のものが知られている。
る。平板型の燃料電池には例えば第零図の分解斜視図に
示す構造のものが知られている。
この盤の燃料電池においては単セル１７ （固体電解質
板１７Ａと電極１７Ｂ 、 １７ｃからなる）とセパレ
ート板１８とが交互に積層され、セパレート板の室体的
に直角交差した溝にはそれぞれ異なった反応ガスが流さ
れる。
板１７Ａと電極１７Ｂ 、 １７ｃからなる）とセパレ
ート板１８とが交互に積層され、セパレート板の室体的
に直角交差した溝にはそれぞれ異なった反応ガスが流さ
れる。
反応ガスはガスマニホルド（図示せず）を用いて燃料電
池に個別に導入される。この際燃料電池内に反応ガスを
分離して充分に供給するためには単セル１７とセパレー
ト板１８とはガスシールを行うことが必要となる。ガス
シールを行うために単セル１７とセパレート板１８とを
一体に焼結することが考えられるがこの方法では、単セ
ルとセ／ずレート板とが異稿材料で構成されるため、わ
ずかな熱膨張率の差や温度分布の不均一によって一体焼
結体に割れが発生する。また、単セルとセ、Ｎｏレート
板をそれぞれ個別に形成してこれをシール材料を介して
積層する方法も考えられるが、この場合適当な高温用ガ
スシール材料が見つかっていない。
池に個別に導入される。この際燃料電池内に反応ガスを
分離して充分に供給するためには単セル１７とセパレー
ト板１８とはガスシールを行うことが必要となる。ガス
シールを行うために単セル１７とセパレート板１８とを
一体に焼結することが考えられるがこの方法では、単セ
ルとセ／ずレート板とが異稿材料で構成されるため、わ
ずかな熱膨張率の差や温度分布の不均一によって一体焼
結体に割れが発生する。また、単セルとセ、Ｎｏレート
板をそれぞれ個別に形成してこれをシール材料を介して
積層する方法も考えられるが、この場合適当な高温用ガ
スシール材料が見つかっていない。
この発明は上述の点に鑑みてなされその目的はガスシー
ルが可及不要な燃料電池の構造を用いることにより、温
度変化に伴う熱的破損がない上にガスシール性に優れる
固体電解質型燃料電池を提供することにある。
ルが可及不要な燃料電池の構造を用いることにより、温
度変化に伴う熱的破損がない上にガスシール性に優れる
固体電解質型燃料電池を提供することにある。
〔課題を解決するための手段］
上述の目的はこの発明疹こよればガス不透過１加。
２１とガスシール部６Ａ、６Ｂと、単セル３１と、第１
のリブ付多孔質基体７とインタコネクタ１２と第２のリ
ブ付多孔質基体１１とを有し、第１のリブ付多孔質基体
は１王面に単セルを積層してなり、第２のリブ付多孔質
基体はｌ主面にインタコネクタを積層してなり、第１と
第２のリブ付多孔質基体は交互に重合され中央部に燃料
ガス供給用マニホルド４と酸化剤ガス供給マニホルド５
とを儂え。
のリブ付多孔質基体７とインタコネクタ１２と第２のリ
ブ付多孔質基体１１とを有し、第１のリブ付多孔質基体
は１王面に単セルを積層してなり、第２のリブ付多孔質
基体はｌ主面にインタコネクタを積層してなり、第１と
第２のリブ付多孔質基体は交互に重合され中央部に燃料
ガス供給用マニホルド４と酸化剤ガス供給マニホルド５
とを儂え。
単セルはアノードと固体電解質体とカソードの３層から
なり。
なり。
ｗｃｌのリブ付多孔質基体は単セルを積層する主面と反
対面に燃料ガスをマニホルドより周辺部に向かって案内
するリブを有し、 第２のリブ付多孔質基体はインタコネクタを積層する主
面と反対面に酸化剤ガスをマニホルドより周辺部に向か
って案内するリブを有し。
対面に燃料ガスをマニホルドより周辺部に向かって案内
するリブを有し、 第２のリブ付多孔質基体はインタコネクタを積層する主
面と反対面に酸化剤ガスをマニホルドより周辺部に向か
って案内するリブを有し。
インタコネクタはランタンクロマイトからなる緻密な層
で酸化剤ガスと燃料ガスを分離し、ガスシール部は銀か
らなる０リングであり、第１のリブ付多孔質基体の酸化
剤ガス供給マニホルド部と、第２のリブ付多孔質基体の
燃料ガスマニホルド部とに配置され。
で酸化剤ガスと燃料ガスを分離し、ガスシール部は銀か
らなる０リングであり、第１のリブ付多孔質基体の酸化
剤ガス供給マニホルド部と、第２のリブ付多孔質基体の
燃料ガスマニホルド部とに配置され。
ガス不透過層はガラスまたはセラミックスからなるＯリ
ングであり、ガスシール部とリブ付多孔質基体との間に
介在するものであるとすることにより達成される。
ングであり、ガスシール部とリブ付多孔質基体との間に
介在するものであるとすることにより達成される。
ガス不透過１加はガスシール１！１ｓ６Ａ、６Ｂがリブ
付多孔質基体７，１１に吸収されて消失するのを防ぐ。
付多孔質基体７，１１に吸収されて消失するのを防ぐ。
ガス不透過層は燃料電池の運転温度において軟化しない
ガラスが用いられる。ガスシール部６Ａは酸化剤ガスが
第１のリブ付多孔質基体に供給されるのを防止する。ガ
スシール部６Ｂは燃料ガスが第２のリブ付多孔質基体に
供給されるのを防止する。ガス不透過層は前処理でリブ
付多孔質基体に所要量滲透させてお（。アノードの酸化
剤ガス供給マニホルド部、カソードの燃料ガス供給マニ
ホルド部、第１のリブ付多孔質基体の外周部等について
も必要に応じガスシール部を−設けることができる。
ガラスが用いられる。ガスシール部６Ａは酸化剤ガスが
第１のリブ付多孔質基体に供給されるのを防止する。ガ
スシール部６Ｂは燃料ガスが第２のリブ付多孔質基体に
供給されるのを防止する。ガス不透過層は前処理でリブ
付多孔質基体に所要量滲透させてお（。アノードの酸化
剤ガス供給マニホルド部、カソードの燃料ガス供給マニ
ホルド部、第１のリブ付多孔質基体の外周部等について
も必要に応じガスシール部を−設けることができる。
反応ガスはリブ付多孔質基体のリブに導かれ。
中央部から周辺部へと流れるため、重合面のガスシール
の必要性が１ｉ￥減される。銀で形成されるガスシール
部は燃料電池の運転温度において軟化あるいは溶融し、
シール機能が生ずる。
の必要性が１ｉ￥減される。銀で形成されるガスシール
部は燃料電池の運転温度において軟化あるいは溶融し、
シール機能が生ずる。
〔実施例」
次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図と＠２図はそれぞれこの発明の実施例に係る固体
電解質型燃料電池を示し第１図は第２図のＹ−Ｙ縦切断
面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ横切断面図である。アノ
ード１と固体電解質体３とカソード２の単セル３１が形
成されたリプ付多孔質基体７と、インタコネクタ１２を
形成したリプ付多孔質基体１１とが、交互に積層され、
積層体の中央部に燃料ガス供給マニホルド４と酸化剤ガ
ス供給マニホルド５とが配設されて燃料電池が構成され
る。
電解質型燃料電池を示し第１図は第２図のＹ−Ｙ縦切断
面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ横切断面図である。アノ
ード１と固体電解質体３とカソード２の単セル３１が形
成されたリプ付多孔質基体７と、インタコネクタ１２を
形成したリプ付多孔質基体１１とが、交互に積層され、
積層体の中央部に燃料ガス供給マニホルド４と酸化剤ガ
ス供給マニホルド５とが配設されて燃料電池が構成され
る。
このよつな電池は次のようにして調製される。
厚さ２ ｍｍのリプ付多孔質基体７がニッケルージルコ
ニア（Ｎ１−ＺｒＣｈ）サーメットを用いて形成される
。
ニア（Ｎ１−ＺｒＣｈ）サーメットを用いて形成される
。
リプ付多孔質基体７の平坦な工面にＮ１−Ｚｒ（ｈサー
メノ）をプラズマ溶射し、厚さ１００μｍ の多孔質な
アノード１が形成される。アノード１の上にイ、トリア
安定化ジルコニアをプラズマ溶射し、厚さ加μｍの緻密
質な固体電解質体３が形成される。続いてランタンスト
ロンチウムマンガナイトＬａ（Ｓｒ）Ｍｎ０３をプラズ
マ溶射し、厚さ８Ｄｐｍの多孔質なカソード２が形成さ
れる。−万、厚さ２ ａｍのリプ付多孔質基体１１がＬ
ａ （Ｓｒ ）ＭｎＯ３を用いて形成される。このリプ
付多孔質基体１１の平坦な工面にランタンクロマイトＬ
ａＣｒＯ３をプラズマ溶射し、厚さ旬μｍの緻密質なイ
ンタコネクタ１２が形成される。ランタンクロマイトは
、電子伝導性があり酸化雰囲気においても酸化されるこ
とがない。さらに、ランタンクロマイトはイツトリアで
安定化されたジルコニアに近似した熱膨張率を示す。
メノ）をプラズマ溶射し、厚さ１００μｍ の多孔質な
アノード１が形成される。アノード１の上にイ、トリア
安定化ジルコニアをプラズマ溶射し、厚さ加μｍの緻密
質な固体電解質体３が形成される。続いてランタンスト
ロンチウムマンガナイトＬａ（Ｓｒ）Ｍｎ０３をプラズ
マ溶射し、厚さ８Ｄｐｍの多孔質なカソード２が形成さ
れる。−万、厚さ２ ａｍのリプ付多孔質基体１１がＬ
ａ （Ｓｒ ）ＭｎＯ３を用いて形成される。このリプ
付多孔質基体１１の平坦な工面にランタンクロマイトＬ
ａＣｒＯ３をプラズマ溶射し、厚さ旬μｍの緻密質なイ
ンタコネクタ１２が形成される。ランタンクロマイトは
、電子伝導性があり酸化雰囲気においても酸化されるこ
とがない。さらに、ランタンクロマイトはイツトリアで
安定化されたジルコニアに近似した熱膨張率を示す。
次に、アノード１と固体電解質体３とカソード２の形成
されたリプ付多孔質基体７とインタコネクタνを形成し
たリプ付多孔質基体１１とを個別に焼結する。焼結後１
両リプ付多孔質基体７ 、１１の燃料ガス供給マニホル
ド４と酸化剤ガス供給マニホルド５の壁面は、ガラスま
たはセラミックスを用いてガス不透過１加を形成する。
されたリプ付多孔質基体７とインタコネクタνを形成し
たリプ付多孔質基体１１とを個別に焼結する。焼結後１
両リプ付多孔質基体７ 、１１の燃料ガス供給マニホル
ド４と酸化剤ガス供給マニホルド５の壁面は、ガラスま
たはセラミックスを用いてガス不透過１加を形成する。
また、リプ付多孔質基体７の外周面にも、ガラス等を用
いガス不透過層２１を形成する。
いガス不透過層２１を形成する。
ガス不透過１加、２１は電池動作温度１０００℃では軟
化しないソーダライムガラスを使用することができる。
化しないソーダライムガラスを使用することができる。
ガス不透過層″２１） 、 ２１は後記するガスシール
部６Ａ、６Ｂ、６Ｃの＃！融した銀が電池構成材料に浸
透するのを防ぐ。軟化しないソーダライムガラスは予め
電池構成材料の所要部に含浸しておく。
部６Ａ、６Ｂ、６Ｃの＃！融した銀が電池構成材料に浸
透するのを防ぐ。軟化しないソーダライムガラスは予め
電池構成材料の所要部に含浸しておく。
リプ付多孔質基体７の外周部にガスシール部イ６Ｃがガ
ス排出口を開けた形で配設される。固体電解質型燃料電
池の作動温度１０００℃においては、液体状となり液体
シールが可能となり、外部の空気の進入と燃料ガスのガ
スもれを防止することができる。
ス排出口を開けた形で配設される。固体電解質型燃料電
池の作動温度１０００℃においては、液体状となり液体
シールが可能となり、外部の空気の進入と燃料ガスのガ
スもれを防止することができる。
なおＬａ （Ｓｒ ） ＭｎＯｓを用いたリプ付多孔質
基体１１は必ずしも多孔質である必要はないがＬａ（Ｓ
ｒ）ＭｎＯｓは、還元性雰囲気では還元されるので緻密
質にしておいた場合においてもＬａＣｒＯ３を用いたイ
ンタコネクタ稔は必要である。
基体１１は必ずしも多孔質である必要はないがＬａ（Ｓ
ｒ）ＭｎＯｓは、還元性雰囲気では還元されるので緻密
質にしておいた場合においてもＬａＣｒＯ３を用いたイ
ンタコネクタ稔は必要である。
リプ付多孔質基体７とリプ付多孔質基体１１との間の反
応ガスシール用に、燃料ガス供給マニホルド４と酸化剤
ガス供給マニホルド５にガスシール部６Ｂ、６Ａが配設
される。ガスシール部６Ｂ、６Ａには銀が使われる。ガ
スシール部６Ｂ、６Ａは固体電解質型燃料電池の作動温
度１０００℃においては。
応ガスシール用に、燃料ガス供給マニホルド４と酸化剤
ガス供給マニホルド５にガスシール部６Ｂ、６Ａが配設
される。ガスシール部６Ｂ、６Ａには銀が使われる。ガ
スシール部６Ｂ、６Ａは固体電解質型燃料電池の作動温
度１０００℃においては。
液体状となり液体シールが可能となる。銀はニッケルー
ジルコニアサーメット、ランタンクロマイト、ランタン
マンガナイト等の電池構成材料と反応せずまたそれらに
拡散もしない。
ジルコニアサーメット、ランタンクロマイト、ランタン
マンガナイト等の電池構成材料と反応せずまたそれらに
拡散もしない。
酸化剤ガスである酸素ガスが酸化剤ガス供給マニホルド
５によってガス供給孔１０Ａを経由してリプ付多孔賀基
体１１上の酸化剤ガス室９に導かれる。
５によってガス供給孔１０Ａを経由してリプ付多孔賀基
体１１上の酸化剤ガス室９に導かれる。
燃料ガスである水素ガスが燃料ガス供給マニホルド４に
よってガス供給孔１０Ｂを経由してリブ付多孔質基体７
上の燃料ガス室８に導入され、この多孔質基体７の細孔
中を水素ガスが拡散しアノード１へと達する。酸化剤ガ
ス室９は、第２図に示すように同心円状に９０度づつず
らしてスリットを設けたリプである案内羽１９Ａにより
ガス流路が形成される。酸化剤ガスは、中心部より周辺
部へと流れ。
よってガス供給孔１０Ｂを経由してリブ付多孔質基体７
上の燃料ガス室８に導入され、この多孔質基体７の細孔
中を水素ガスが拡散しアノード１へと達する。酸化剤ガ
ス室９は、第２図に示すように同心円状に９０度づつず
らしてスリットを設けたリプである案内羽１９Ａにより
ガス流路が形成される。酸化剤ガスは、中心部より周辺
部へと流れ。
ガス排出口１６より排出される。燃料ガス家８も同様の
形状をしているが、反応ガス流量が少ないため、案内羽
１９Ｂ（図示せずンを１８０度づつずらしてスリットが
設けられている。周辺部に達した燃料ガスと酸化剤ガス
とは燃焼し、燃料電池の温度を所足の高温長に維持する
。また反応ガスの余熱用熱源としても利用できる。カソ
ード２に到達した酸素ガスは還元され＆累イオンとなっ
て固体電解質体３の中を拡散していく。アノードｌの表
面で酸素イオンは酸化されると共に水素ガスと反応して
水蒸気となる。このとき水素ガスとｗＩＬ素ガスから水
蒸気を生成する反応の自由エネルギ変化が電気エネルギ
に変換され、アノード１に負電圧、カフ −１’ ２
ニ正電圧が発生する。単セルの１つあたりの電圧は０．
５〜０．９Ｖで、積み重ねることにより、所足の電圧を
得ることができる。
形状をしているが、反応ガス流量が少ないため、案内羽
１９Ｂ（図示せずンを１８０度づつずらしてスリットが
設けられている。周辺部に達した燃料ガスと酸化剤ガス
とは燃焼し、燃料電池の温度を所足の高温長に維持する
。また反応ガスの余熱用熱源としても利用できる。カソ
ード２に到達した酸素ガスは還元され＆累イオンとなっ
て固体電解質体３の中を拡散していく。アノードｌの表
面で酸素イオンは酸化されると共に水素ガスと反応して
水蒸気となる。このとき水素ガスとｗＩＬ素ガスから水
蒸気を生成する反応の自由エネルギ変化が電気エネルギ
に変換され、アノード１に負電圧、カフ −１’ ２
ニ正電圧が発生する。単セルの１つあたりの電圧は０．
５〜０．９Ｖで、積み重ねることにより、所足の電圧を
得ることができる。
このような構成の燃料電池においては、アノード１々固
体電解質体３とカソード２の形成されたリブ付多孔質基
体７とインタコネクタ層１２を形成したリブ付多孔質基
体１１とは、単に交互に積み１ねるだけでよい。そのた
めに熱膨張の過程でリブ付多孔質基体７とリブ付多孔質
基体１１とは相互に自由に動き得るので熱応力の発生が
無くなる。燃料ガス供給マニホルド４と酸化剤ガス供給
マニホルド５の周壁の、ガスシール部６Ａ、６Ｂは、運
転終了後は固化するがカラスの線膨張係数はジルコニア
やその他の電極材料より大きいため、ガスシール部は小
さい体積を占め他の電池構成材料に割れの損傷を与えな
い。このガスシールによる熱応力は小さいので全体とし
ての熱応力は小さい。
体電解質体３とカソード２の形成されたリブ付多孔質基
体７とインタコネクタ層１２を形成したリブ付多孔質基
体１１とは、単に交互に積み１ねるだけでよい。そのた
めに熱膨張の過程でリブ付多孔質基体７とリブ付多孔質
基体１１とは相互に自由に動き得るので熱応力の発生が
無くなる。燃料ガス供給マニホルド４と酸化剤ガス供給
マニホルド５の周壁の、ガスシール部６Ａ、６Ｂは、運
転終了後は固化するがカラスの線膨張係数はジルコニア
やその他の電極材料より大きいため、ガスシール部は小
さい体積を占め他の電池構成材料に割れの損傷を与えな
い。このガスシールによる熱応力は小さいので全体とし
ての熱応力は小さい。
単セルは第２図では円板形状としているがこれに限定さ
れるものではなく角形、楕円形、多角形のものでもよい
。また案内羽１９Ａ 、 １９Ｂも電池特性が最大にな
るようζこガス等配を考慮した設計を自由になし得る。
れるものではなく角形、楕円形、多角形のものでもよい
。また案内羽１９Ａ 、 １９Ｂも電池特性が最大にな
るようζこガス等配を考慮した設計を自由になし得る。
第３図はこの発明の笑施例に係る燃料電池のセル電圧時
間依存性（！＃性縁線３１を従来の電池のセル電圧時間
依存性（ｅ縁線３２）と対比して示す線図である。セル
構成部材の熱的破損もなくガスシール性も良好なのでセ
ル電圧は安定している。従来の＃！料を池は割れのたぬ
セル電圧が次第に低下する。
間依存性（！＃性縁線３１を従来の電池のセル電圧時間
依存性（ｅ縁線３２）と対比して示す線図である。セル
構成部材の熱的破損もなくガスシール性も良好なのでセ
ル電圧は安定している。従来の＃！料を池は割れのたぬ
セル電圧が次第に低下する。
第４図ｇｔ、この発明の異なる笑施例を示す縦切断面図
である。リブ付多孔質基体７の周辺部にガスシール部を
設けない点が、１１図と異なる。この場合は、リブ付多
孔質基体７の外周部のガス不透過Ｎ４２１Ａの厚みを、
第１図のガス不透過層２１の厚さよりも大きくすること
ｌこより、ガスシール部６Ｃと同様の効果をあげること
ができる。
である。リブ付多孔質基体７の周辺部にガスシール部を
設けない点が、１１図と異なる。この場合は、リブ付多
孔質基体７の外周部のガス不透過Ｎ４２１Ａの厚みを、
第１図のガス不透過層２１の厚さよりも大きくすること
ｌこより、ガスシール部６Ｃと同様の効果をあげること
ができる。
Ｃの発明によればガス不透過層とガスシール部と、単セ
ルと、第１のリブ付多孔質基体とインタコネクタと第２
のリブ付多孔質基体とを有し％第１のリブ付多孔質基体
は１主面に単セルを積層してなり、Ｋ２のリブ付多孔質
基体は１主面にインタコネクタを積層してなり、第１と
第２のリブ付多孔質基体は交互に重合され中央部に燃料
ガス供給用マニホルドと酸化剤ガス供給マニホルドとを
備え。
ルと、第１のリブ付多孔質基体とインタコネクタと第２
のリブ付多孔質基体とを有し％第１のリブ付多孔質基体
は１主面に単セルを積層してなり、Ｋ２のリブ付多孔質
基体は１主面にインタコネクタを積層してなり、第１と
第２のリブ付多孔質基体は交互に重合され中央部に燃料
ガス供給用マニホルドと酸化剤ガス供給マニホルドとを
備え。
単セルはアノードと固体電解質体とカソードの３層から
なり、 第１のリブ付多孔質基体は単セルを積層する主面と反対
面に燃料ガスをマニホルドより周辺部に向かって案内す
るリプを有し。
なり、 第１のリブ付多孔質基体は単セルを積層する主面と反対
面に燃料ガスをマニホルドより周辺部に向かって案内す
るリプを有し。
第２のリブ付多孔質基体はインタコネクタを積層する主
面と反対面に酸化剤ガスをマニホルドより周辺部に向か
って案内するリブを有し、インタコネクタはランタンク
ロマイトからなる緻密な層で酸化剤ガスと燃料ガスを分
離し。
面と反対面に酸化剤ガスをマニホルドより周辺部に向か
って案内するリブを有し、インタコネクタはランタンク
ロマイトからなる緻密な層で酸化剤ガスと燃料ガスを分
離し。
ガスシール部は銀からなるＯ’Ｊングであり、第１のリ
ブ付多孔質基体の酸化剤ガス供給マニホルド部と、第２
のリブ付多孔質基体の燃料ガスマニホルド部とに配置さ
れ。
ブ付多孔質基体の酸化剤ガス供給マニホルド部と、第２
のリブ付多孔質基体の燃料ガスマニホルド部とに配置さ
れ。
ガス不透過層はガラスまたはセラミックスからなるＯリ
ングであり、ガスシール部とリブ付多孔質基体との間に
介在するものであるので単セルを積層した第１のリブ付
多孔質基体とインタコネクタを積重した第２のリブ付多
孔質基体は重合により相互に自由に熱膨張収縮をするこ
とができ電池ｓ威材料に割れか生じない。またガスシー
ル部に銀を用いて液体シールを行うのでガスシール部が
他の！池構成材料と反応しないうえ電池構成部材の自由
な膨張、収縮を可能にする。このようにして熱的破損が
なくガスシール性が良好で１％性と信頼性に優れる固体
ｔ′ｓ質型質料燃料電池られる。
ングであり、ガスシール部とリブ付多孔質基体との間に
介在するものであるので単セルを積層した第１のリブ付
多孔質基体とインタコネクタを積重した第２のリブ付多
孔質基体は重合により相互に自由に熱膨張収縮をするこ
とができ電池ｓ威材料に割れか生じない。またガスシー
ル部に銀を用いて液体シールを行うのでガスシール部が
他の！池構成材料と反応しないうえ電池構成部材の自由
な膨張、収縮を可能にする。このようにして熱的破損が
なくガスシール性が良好で１％性と信頼性に優れる固体
ｔ′ｓ質型質料燃料電池られる。
第１図と第２図はこの発明の実施例に係る固体電解質型
燃料電池を示し、第１図はＷ、２図のＹ−Ｙ縦切断面図
、第２図は第１図のＸ−Ｘ横切断面図、第３図はこの発
明の実施例に係る燃料電池のセル電圧時間依存性（特性
線３１）を従来の電池のセル電圧時間依存性（ｆＦ性！
１３２）と対比して示す線図、第４図はこの発明の異な
る実施例に係る固体電解質型燃料電池を示す縦断面図、
第５図は従来の燃料電池を示す分解斜視図である。 １ニアノード、２：カンード、３：固体電解質体、４：
燃料ガス供給マニホルド、５二酸化剤ガス供給マニホル
ド、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ：ガスシール部。 ７：リブ付多孔質基体、８：燃料ガス室、９：酸化剤ガ
ス室、１０Ｂ：′燃料ガス供給孔、１０Ａ：酸化剤ガス
供給孔、 ｕ ： ＩＪプ付付札孔質基体−１２＝イン
タコネクタ、３１：単セル、１６：ガス排出口。 ２０．２１，２１Ａ：ガス不透過層。
燃料電池を示し、第１図はＷ、２図のＹ−Ｙ縦切断面図
、第２図は第１図のＸ−Ｘ横切断面図、第３図はこの発
明の実施例に係る燃料電池のセル電圧時間依存性（特性
線３１）を従来の電池のセル電圧時間依存性（ｆＦ性！
１３２）と対比して示す線図、第４図はこの発明の異な
る実施例に係る固体電解質型燃料電池を示す縦断面図、
第５図は従来の燃料電池を示す分解斜視図である。 １ニアノード、２：カンード、３：固体電解質体、４：
燃料ガス供給マニホルド、５二酸化剤ガス供給マニホル
ド、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ：ガスシール部。 ７：リブ付多孔質基体、８：燃料ガス室、９：酸化剤ガ
ス室、１０Ｂ：′燃料ガス供給孔、１０Ａ：酸化剤ガス
供給孔、 ｕ ： ＩＪプ付付札孔質基体−１２＝イン
タコネクタ、３１：単セル、１６：ガス排出口。 ２０．２１，２１Ａ：ガス不透過層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ガス不透過層とガスシール部と、単セルと、第１の
リブ付多孔質基体とインタコネクタと第２のリブ付多孔
質基体とを有し、第１のリブ付多孔質基体は１主面に単
セルを積層してなり、第２のリブ付多孔質基体は１主面
にインタコネクタを積層してなり、第１と第２のリブ付
多孔質基体は交互に重合され中央部に燃料ガス供給用マ
ニホルドと酸化剤ガス供給マニホルドとを備え、 単セルはアノードと固体電解質体とカソードの３層から
なり、 第１のリブ付多孔質基体は単セルを積層する主面と反対
面に燃料ガスをマニホルドより周辺部に向かって案内す
るリブを有し、 第２のリブ付多孔質基体はインタコネクタを積層する主
面と反対面に酸化剤ガスをマニホルドより周辺部に向か
って案内するリブを有し、 インタコネクタはランタンクロマイトからなる緻密な層
で酸化剤ガスと燃料ガスを分離し、ガスシール部は銀か
らなるＯリングであり、第１のリブ付多孔質基体の酸化
剤ガス供給マニホルド部と、第２のリブ付多孔質基体の
燃料ガスマニホルド部とに配置され、 ガス不透過層はガラスまたはセラミックスからなるＯリ
ングであり、ガスシール部とリブ付多孔質基体との間に
介在するものであることを特徴とする固体電解質型燃料
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189865A JPH0475262A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189865A JPH0475262A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475262A true JPH0475262A (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=16248472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2189865A Pending JPH0475262A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0475262A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5399442A (en) * | 1993-02-08 | 1995-03-21 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solid electrolyte fuel cell |
| US5589286A (en) * | 1993-07-21 | 1996-12-31 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solid electrolyte fuel cell |
| WO2003092106A1 (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Battelle Memorial Institute | Multi-layer seal for electrochemical devices |
| JP2004363101A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 構造的に降伏可能な燃料電池シール |
| WO2006019295A1 (en) * | 2004-08-18 | 2006-02-23 | Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland | Sofc stack concept |
| WO2013047667A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Toto株式会社 | 固体酸化物形燃料電池装置 |
| US11575137B2 (en) * | 2018-11-28 | 2023-02-07 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Fuel cell stack and manufacturing method of the same |
| US12107278B2 (en) | 2020-03-10 | 2024-10-01 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Solid oxide fuel cell and manufacturing method of the same |
| US12388091B2 (en) | 2019-10-07 | 2025-08-12 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Solid oxide fuel cell and manufacturing method of the same |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP2189865A patent/JPH0475262A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5399442A (en) * | 1993-02-08 | 1995-03-21 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solid electrolyte fuel cell |
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| NL1026861C2 (nl) * | 2004-08-18 | 2006-02-24 | Stichting Energie | SOFC stackconcept. |
| WO2006019295A1 (en) * | 2004-08-18 | 2006-02-23 | Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland | Sofc stack concept |
| WO2013047667A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Toto株式会社 | 固体酸化物形燃料電池装置 |
| JPWO2013047667A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2015-03-26 | Toto株式会社 | 固体酸化物形燃料電池装置 |
| US9252435B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-02-02 | Toto Ltd. | Solid oxide fuel cell device |
| US11575137B2 (en) * | 2018-11-28 | 2023-02-07 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Fuel cell stack and manufacturing method of the same |
| US12388091B2 (en) | 2019-10-07 | 2025-08-12 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Solid oxide fuel cell and manufacturing method of the same |
| US12107278B2 (en) | 2020-03-10 | 2024-10-01 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Solid oxide fuel cell and manufacturing method of the same |
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