JPH0624124B2 - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPH0624124B2 JPH0624124B2 JP61261866A JP26186686A JPH0624124B2 JP H0624124 B2 JPH0624124 B2 JP H0624124B2 JP 61261866 A JP61261866 A JP 61261866A JP 26186686 A JP26186686 A JP 26186686A JP H0624124 B2 JPH0624124 B2 JP H0624124B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- anode
- fuel cell
- gas passage
- cathode
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
- H01M8/0254—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form corrugated or undulated
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
-
- 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
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料電池に関するものである。
〔従来の技術〕 従来の波板セパレータは米国特許4,115,627 号公報に記
載されているように、多孔質基体を一体成形した構造を
とつているので、溶融炭酸塩型燃料電池の電極としてみ
た場合に、電極のクリープ等による気孔率の減少，ガス
通路の変形および電解質板と電極との接触面圧の低下な
どの問題がある。
載されているように、多孔質基体を一体成形した構造を
とつているので、溶融炭酸塩型燃料電池の電極としてみ
た場合に、電極のクリープ等による気孔率の減少，ガス
通路の変形および電解質板と電極との接触面圧の低下な
どの問題がある。
上記従来技術は電極の長時間の発電によるクリープ変形
について配慮されておらず、電極の気孔率の変化，ガス
流路の変形，電解質板への接触面圧の低下などの問題が
ある。
について配慮されておらず、電極の気孔率の変化，ガス
流路の変形，電解質板への接触面圧の低下などの問題が
ある。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、電極の気
孔率の変化、ガス通路の変形および接触面圧の減少を防
止することを可能とした燃料電池を提供することを目的
とするものである。
孔率の変化、ガス通路の変形および接触面圧の減少を防
止することを可能とした燃料電池を提供することを目的
とするものである。
上記目的は、リブ付アノード電極、カソード電極の凹凸
部に電極部材より高剛性で、かつ凹凸部の面に密着する
ように形成した多孔質波板を設け前記電極と一体にする
とともに、該多孔質波板の反電解質板側凹部を夫々前記
アノードガス通路、カソードガス通路としたことにより
達成される。
部に電極部材より高剛性で、かつ凹凸部の面に密着する
ように形成した多孔質波板を設け前記電極と一体にする
とともに、該多孔質波板の反電解質板側凹部を夫々前記
アノードガス通路、カソードガス通路としたことにより
達成される。
電極の凹凸部に電極部材より高剛性で、かつ凹凸部の面
に密着するように形成した多孔質波板を設け電極と一体
にすることにより、電極の凹凸部、特に凸部に加わえら
れる局部的な圧力を均等に分散するようになる。この結
果、電極の形くずれが防止され、クリープ量の増加およ
び気孔率、接触面圧の減少が防止される。また、多孔質
波板の反電解質板側凹部をアノードガス通路、カソード
ガス通路としたので、ガス通路の変形が防止される。
に密着するように形成した多孔質波板を設け電極と一体
にすることにより、電極の凹凸部、特に凸部に加わえら
れる局部的な圧力を均等に分散するようになる。この結
果、電極の形くずれが防止され、クリープ量の増加およ
び気孔率、接触面圧の減少が防止される。また、多孔質
波板の反電解質板側凹部をアノードガス通路、カソード
ガス通路としたので、ガス通路の変形が防止される。
以下、図示した実施例に基づき本発明を説明する。第１
図および第２図には本発明の一実施例が示されている。
同図に示されているように燃料電池は電解質板１をはさ
んで積層されるセパレータ２を備えており、セパレータ
２は対向配置され、かつアノード，カソードガス通路
３，４を有するリブ付アノード電極５，リブ付カソード
電極６を備えている。なお第２図において７は端板であ
る。
図および第２図には本発明の一実施例が示されている。
同図に示されているように燃料電池は電解質板１をはさ
んで積層されるセパレータ２を備えており、セパレータ
２は対向配置され、かつアノード，カソードガス通路
３，４を有するリブ付アノード電極５，リブ付カソード
電極６を備えている。なお第２図において７は端板であ
る。
このように構成された燃料電池で電解質板１は、電池反
応に必要な炭酸リチウム（Ｌi2ＣＯ3），炭酸カリウム
（Ｋ2ＣＯ3）を溶融した状態（６５０℃）で保持する役
目を持つ多孔質の絶縁体である。リブ付アノード電極５
およびリブ付カソード電極６は、反応ガスが電解質と反
応する場を提供する触媒の役割を果している。セパレー
タ２は燃料電池を複数セルに積層化した際に各セルへの
ガスを分配する役割を果している。アノードおよびカソ
ードガス通路３，４はリブ付アノード，カソード電極
５，６へのガスの供給および反応後のガスの排気の役割
を持つている。積層電池は発電時650 ℃の高温に保た
れ、各セル間の接触抵抗およびガスのリークを防止する
ために２から３kg／cm2程度の面圧で締付けられる。反
応ガスは内部マニホールドまたは外部マニホールドを通
して各セルへ導かれた後、セパレータ２により各セルへ
分配される。その後反応ガスはアノードおよびカソード
ガス通路３，４を通り、リブ付アノードおよびカソード
電極５，６に達し電池反応が行なわれる。この場合に電
極５，６は電池反応が電極中の三相帯（電解質，電極，
反応ガスの３者の接する部分）で起るため、多孔質であ
る程度の気孔率（電極の全体積に占める空間の割合）を
持つことが必要である。
応に必要な炭酸リチウム（Ｌi2ＣＯ3），炭酸カリウム
（Ｋ2ＣＯ3）を溶融した状態（６５０℃）で保持する役
目を持つ多孔質の絶縁体である。リブ付アノード電極５
およびリブ付カソード電極６は、反応ガスが電解質と反
応する場を提供する触媒の役割を果している。セパレー
タ２は燃料電池を複数セルに積層化した際に各セルへの
ガスを分配する役割を果している。アノードおよびカソ
ードガス通路３，４はリブ付アノード，カソード電極
５，６へのガスの供給および反応後のガスの排気の役割
を持つている。積層電池は発電時650 ℃の高温に保た
れ、各セル間の接触抵抗およびガスのリークを防止する
ために２から３kg／cm2程度の面圧で締付けられる。反
応ガスは内部マニホールドまたは外部マニホールドを通
して各セルへ導かれた後、セパレータ２により各セルへ
分配される。その後反応ガスはアノードおよびカソード
ガス通路３，４を通り、リブ付アノードおよびカソード
電極５，６に達し電池反応が行なわれる。この場合に電
極５，６は電池反応が電極中の三相帯（電解質，電極，
反応ガスの３者の接する部分）で起るため、多孔質であ
る程度の気孔率（電極の全体積に占める空間の割合）を
持つことが必要である。
このように構成された燃料電池で本実施例ではリブ付ア
ノード、カソード電極５，６の凹凸部に電極部材より高
剛性で、かつ凹凸部の面に密着するように形成した多孔
質波板８を設け電極と一体にするとともに、多孔質波板
８の反電解質板側凹部を夫々アノードガス通路３、カソ
ードガス通路４とした。このようにすることにより、電
極の凹凸部、特に凸部に加わえられる局部的な圧力を均
等に分散するようになって、電極５，６の形くずれ、ガ
ス通路３，４の変形が防止されるようになり、電極５，
６の気孔率の変化、ガス通路３，４の変形および接触面
圧の減少を防止することを可能とした燃料電池を得るこ
とができる。
ノード、カソード電極５，６の凹凸部に電極部材より高
剛性で、かつ凹凸部の面に密着するように形成した多孔
質波板８を設け電極と一体にするとともに、多孔質波板
８の反電解質板側凹部を夫々アノードガス通路３、カソ
ードガス通路４とした。このようにすることにより、電
極の凹凸部、特に凸部に加わえられる局部的な圧力を均
等に分散するようになって、電極５，６の形くずれ、ガ
ス通路３，４の変形が防止されるようになり、電極５，
６の気孔率の変化、ガス通路３，４の変形および接触面
圧の減少を防止することを可能とした燃料電池を得るこ
とができる。
すなわちセパレータ２の波板を通気性に富み、かつ電極
部材より高剛性の多孔質波板８とし、多孔質波板８の凹
凸部の面にカソード電極６（ＮiＯ粉末）、アノード電
極５を夫々焼結させ密着し電極と一体にした。そして、
この多孔質波板８の反電解質板側をカソードガス通路
４、アノードガス通路３とした。このようにすることに
より電極の凹凸部に密着され、電極と一体となった多孔
質波板８は、その剛性が電極部材より大きいので、電極
の凹凸部、特に凸部に加わえられる局部的な圧力を均等
に分散するようになる。従つてクリープによる気孔率の
変化、ガス通路３，４の変形、電解質板１との密着性の
低下を防止することができる。また、電極５，６を波板
８表面に焼結してあるので、容易に電極表面を機械加工
し、電極厚みを管理することができる。
部材より高剛性の多孔質波板８とし、多孔質波板８の凹
凸部の面にカソード電極６（ＮiＯ粉末）、アノード電
極５を夫々焼結させ密着し電極と一体にした。そして、
この多孔質波板８の反電解質板側をカソードガス通路
４、アノードガス通路３とした。このようにすることに
より電極の凹凸部に密着され、電極と一体となった多孔
質波板８は、その剛性が電極部材より大きいので、電極
の凹凸部、特に凸部に加わえられる局部的な圧力を均等
に分散するようになる。従つてクリープによる気孔率の
変化、ガス通路３，４の変形、電解質板１との密着性の
低下を防止することができる。また、電極５，６を波板
８表面に焼結してあるので、容易に電極表面を機械加工
し、電極厚みを管理することができる。
上述のように本発明は電極の気孔率の変化、ガス通路の
変形および接触面圧の減少が防止されるようになつて、
電極の気孔率の変化，ガス通路の変形および接触面圧の
減少を防止することを可能とした燃料電池を得ることが
できる。
変形および接触面圧の減少が防止されるようになつて、
電極の気孔率の変化，ガス通路の変形および接触面圧の
減少を防止することを可能とした燃料電池を得ることが
できる。
第１図は本発明の燃料電池の一実施例の積層セルの斜視
図、第２図は同じく一実施例の積層セルの積層状態を示
す正面図である。 １……電解質板、２……セパレータ、３……アノードガ
ス通路、４……カソードガス通路、５……リブ付アノー
ド電極、６……リブ付カソード電極、８……多孔質波
板。
図、第２図は同じく一実施例の積層セルの積層状態を示
す正面図である。 １……電解質板、２……セパレータ、３……アノードガ
ス通路、４……カソードガス通路、５……リブ付アノー
ド電極、６……リブ付カソード電極、８……多孔質波
板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 務 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 秋元 淳 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭58−71564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−12670（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】電解質板をはさんで積層されるセパレータ
を備え、前記セパレータは対向配置され、かつ夫々アノ
ード、カソードガス通路を有するリブ付アノード電極、
カソード電極を備えている燃料電池において、 前記リブ付アノード電極、カソード電極の凹凸部に電極
部材より高剛性で、かつ凹凸部の面に密着するように形
成した多孔質波板を設け前記電極と一体にするととも
に、該多孔質波板の反電解質板側凹部を夫々前記アノー
ドガス通路、カゾードガス通路としたことを特徴とする
燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61261866A JPH0624124B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61261866A JPH0624124B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63116369A JPS63116369A (ja) | 1988-05-20 |
| JPH0624124B2 true JPH0624124B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17367844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61261866A Expired - Fee Related JPH0624124B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624124B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100599715B1 (ko) * | 2004-06-23 | 2006-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지 시스템, 스택, 및 세퍼레이터 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6280870B1 (en) * | 1999-08-26 | 2001-08-28 | Plug Power Inc. | Combined fuel cell flow plate and gas diffusion layer |
| JP4238532B2 (ja) * | 2002-07-15 | 2009-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
| US6890679B2 (en) * | 2002-08-23 | 2005-05-10 | Fuelcell Energy, Inc. | Dual-porosity ribbed fuel cell cathode |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP61261866A patent/JPH0624124B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100599715B1 (ko) * | 2004-06-23 | 2006-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지 시스템, 스택, 및 세퍼레이터 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63116369A (ja) | 1988-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3052536B2 (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JPH08222237A (ja) | 燃料電池用セパレータ | |
| NZ512475A (en) | Sheet metal bipolar plate design for polymer electrolyte membrane fuel cells | |
| JP3064023B2 (ja) | 燃料電池用ガスセパレータ | |
| US5811202A (en) | Hybrid molten carbonate fuel cell with unique sealing | |
| US6017649A (en) | Multiple step fuel cell seal | |
| JPS625569A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池積層体 | |
| JP3219600B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPS63116369A (ja) | 燃料電池 | |
| JP3133301B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JP2797352B2 (ja) | 電気化学単電池及びその製造方法 | |
| JPH0775166B2 (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池 | |
| JP4314696B2 (ja) | 高分子電解質型燃料電池スタック | |
| JPH0218551B2 (ja) | ||
| JP3265782B2 (ja) | 燃料電池用セパレータ | |
| JPH07161365A (ja) | 燃料電池用セパレータ | |
| JPH06333582A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JPH0193061A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池 | |
| JPH0160902B2 (ja) | ||
| JPS63289770A (ja) | 溶融塩型燃料電池 | |
| JPS5996670A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池 | |
| JP3339720B2 (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池 | |
| JP2942545B1 (ja) | 燃料電池 | |
| JPS5829583B2 (ja) | マトリツクス型燃料電池 | |
| JPS5933763A (ja) | 溶融塩燃料電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |