JPH0652668B2 - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPH0652668B2 JPH0652668B2 JP62243745A JP24374587A JPH0652668B2 JP H0652668 B2 JPH0652668 B2 JP H0652668B2 JP 62243745 A JP62243745 A JP 62243745A JP 24374587 A JP24374587 A JP 24374587A JP H0652668 B2 JPH0652668 B2 JP H0652668B2
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
-
- 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
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- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
- H01M8/2485—Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
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- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
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- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料電池に係り、特に積層構造が簡略で、し
かもガス洩れ防止に好適な燃料電池に関する。
かもガス洩れ防止に好適な燃料電池に関する。
従来の燃料電池は、(1)特開昭60−241659号公報に記載
のように電池本体の上下端板に、端板内部にある燃料室
及び酸化剤室に通じる複数本の導管により、固定された
バッファタンクを配したことにより、燃料，酸化剤ガス
を電池に供給するため、電池運転時の熱膨張，収縮等の
電池構成部材の変形による、供給ガスの漏れを防止出来
る構造になっている。
のように電池本体の上下端板に、端板内部にある燃料室
及び酸化剤室に通じる複数本の導管により、固定された
バッファタンクを配したことにより、燃料，酸化剤ガス
を電池に供給するため、電池運転時の熱膨張，収縮等の
電池構成部材の変形による、供給ガスの漏れを防止出来
る構造になっている。
また、(2)特開昭60−109179号公報に記載のように電池
周囲に設けられたマニホールドと、その周囲に設けられ
た締付バンドとの間にスプリングを配置することによっ
て、マニホールドと電池本体をシール材を介して密着さ
せ、供給ガスのシールを行う構造となっている。
周囲に設けられたマニホールドと、その周囲に設けられ
た締付バンドとの間にスプリングを配置することによっ
て、マニホールドと電池本体をシール材を介して密着さ
せ、供給ガスのシールを行う構造となっている。
上記した従来の技術(1)では、電池積層数の増大、ある
いは、電極面積の増大に伴う、バッファタンクの増大が
考えられ、さらに端板とバッファタンクの間に設けられ
た導管内径の拡大が困難となることが考えられる。従っ
て将来的に電池の高積層化，大面積化が行なわれた場合
には、その電池の据付面積の増大という点に関し問題点
がある。またさらに、電池構成部材の製作時間の増大に
伴う、製作コストの増加という点においても問題点があ
る。
いは、電極面積の増大に伴う、バッファタンクの増大が
考えられ、さらに端板とバッファタンクの間に設けられ
た導管内径の拡大が困難となることが考えられる。従っ
て将来的に電池の高積層化，大面積化が行なわれた場合
には、その電池の据付面積の増大という点に関し問題点
がある。またさらに、電池構成部材の製作時間の増大に
伴う、製作コストの増加という点においても問題点があ
る。
また、上記した従来の技術(2)の場合には、電池本体に
ガス供給を行う為のマニホールドが電池側面に設けてあ
り、これらを固定するため締付装置が必要であり、電池
装置として、大形のものにならざるを得ない。さらに、
電池側面で固定する為、ガスの漏れ等が発生しやすいな
どの問題点がある。
ガス供給を行う為のマニホールドが電池側面に設けてあ
り、これらを固定するため締付装置が必要であり、電池
装置として、大形のものにならざるを得ない。さらに、
電池側面で固定する為、ガスの漏れ等が発生しやすいな
どの問題点がある。
本発明は、これらに鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、電池の小型化可能にして、ガス漏洩が無
く、かつ製造コストを低減することのできるこの種燃料
電池を提供するにある。
るところは、電池の小型化可能にして、ガス漏洩が無
く、かつ製造コストを低減することのできるこの種燃料
電池を提供するにある。
すなわち本発明は、電池本体の上下に配置されている上
端板および下端板の、その単電池側の面にのみガス流路
溝を設けるとともに、前記上端板の上面および下端板の
下面に、前記ガス流路にガスを供給するためのガスヘッ
ダーを配置し、かつ前記上端板の上面とガスヘッダーの
間及び下端板の下面とガスヘッダーの間に、夫々電池運
転温度以上で液体となる物質を保持させたセラミックス
板を介在させ、さらにこのセラミックス板を介して、夫
々前記ガスヘッダーと前記ガス流路溝とを連通するガス
流路を設けるようになし所期の目的を達成するようにし
たものである。
端板および下端板の、その単電池側の面にのみガス流路
溝を設けるとともに、前記上端板の上面および下端板の
下面に、前記ガス流路にガスを供給するためのガスヘッ
ダーを配置し、かつ前記上端板の上面とガスヘッダーの
間及び下端板の下面とガスヘッダーの間に、夫々電池運
転温度以上で液体となる物質を保持させたセラミックス
板を介在させ、さらにこのセラミックス板を介して、夫
々前記ガスヘッダーと前記ガス流路溝とを連通するガス
流路を設けるようになし所期の目的を達成するようにし
たものである。
すなわちこのように形成された燃料電池であると、電池
運転温度以上で液体となる物質を保持しているセラミッ
クス板が、上下端板の面とガスヘッダーの間の平坦な部
分に介在されることから、高い運転温度となっても充分
ガスの漏洩は防止され、また電池本体は腐食性の強い電
解質に接触しているため、腐食が激しくある一定期間毎
に交換を必要とするが、構造が複雑で高価なヘッダーが
上端板および下端板の外側に配置されていることから、
腐食が少なく再利用が可能で、製造コストを低減するこ
とができる。
運転温度以上で液体となる物質を保持しているセラミッ
クス板が、上下端板の面とガスヘッダーの間の平坦な部
分に介在されることから、高い運転温度となっても充分
ガスの漏洩は防止され、また電池本体は腐食性の強い電
解質に接触しているため、腐食が激しくある一定期間毎
に交換を必要とするが、構造が複雑で高価なヘッダーが
上端板および下端板の外側に配置されていることから、
腐食が少なく再利用が可能で、製造コストを低減するこ
とができる。
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を第１〜３図により説明する。第
１図は、本発明実施例の分解斜視図である。２つの電極
によって挟まれた電解質板６とそれらを挟む様に配し
た、ガス流路及び両面にガス供給溝を備えたセパレータ
５を交互に積層し、それらの積層電池の上端に上端板３
及び下端に下端板４を配置する。以上の積層電池の上下
に燃料及び酸化剤供給に用いるガスヘッター１を設ける
それにより、電池本体へ反応ガスを供給する。さらに反
応ガスの電池外部へのもれ防止及びガスヘッダーと端板
との間での燃料ガスと酸化剤ガスとの混合を防止するた
めにシール材２を設ける。このシール材２は、例えばア
ルミン酸リチウム等を原料とするセラミックス基板に、
燃料電池の運転温度以上で溶融状態にある炭酸塩を含浸
させ、基板中に空孔が存在しない様に処理したものを使
用する。
１図は、本発明実施例の分解斜視図である。２つの電極
によって挟まれた電解質板６とそれらを挟む様に配し
た、ガス流路及び両面にガス供給溝を備えたセパレータ
５を交互に積層し、それらの積層電池の上端に上端板３
及び下端に下端板４を配置する。以上の積層電池の上下
に燃料及び酸化剤供給に用いるガスヘッター１を設ける
それにより、電池本体へ反応ガスを供給する。さらに反
応ガスの電池外部へのもれ防止及びガスヘッダーと端板
との間での燃料ガスと酸化剤ガスとの混合を防止するた
めにシール材２を設ける。このシール材２は、例えばア
ルミン酸リチウム等を原料とするセラミックス基板に、
燃料電池の運転温度以上で溶融状態にある炭酸塩を含浸
させ、基板中に空孔が存在しない様に処理したものを使
用する。
上記積層電池を第２図に示した様な方法により、面圧を
加えることにより、確実なガスシール効果を得ることが
できる。第２図において、１はガスヘッダー、２はシー
ル材、７は締付板、８はシリンダー、９は電池本体であ
る。
加えることにより、確実なガスシール効果を得ることが
できる。第２図において、１はガスヘッダー、２はシー
ル材、７は締付板、８はシリンダー、９は電池本体であ
る。
また、この様に使用されるシール材は、非常に緻密なセ
ラミック基板のみを使用しても可能であり、特に、溶融
溶液を含浸させなくともよい。またヘッダー，セラミッ
ク板，電池端板の接触面を拡散接合等によって接合した
場合でも同様の効果を得ることができる。さらに、電池
本体は、周囲に対し絶縁された状態を維持することが可
能である。
ラミック基板のみを使用しても可能であり、特に、溶融
溶液を含浸させなくともよい。またヘッダー，セラミッ
ク板，電池端板の接触面を拡散接合等によって接合した
場合でも同様の効果を得ることができる。さらに、電池
本体は、周囲に対し絶縁された状態を維持することが可
能である。
また、シール材の形状は、第３図に示した様な形状であ
ってもよい。第３図において２はシール材、１０はガス
流路である。
ってもよい。第３図において２はシール材、１０はガス
流路である。
したがって、上記の実施例においては、電池組立の簡素
化，据付スペースの縮少が可能となる。
化，据付スペースの縮少が可能となる。
本発明によれば、シール材及びガスヘッダーを積層電池
本体の上下に設けたことにより、それら専用の締付装置
を必要とせず、電池締付装置と共用できるため、電池装
置の小型化，据付スペースの縮少，電池組立の簡素化が
可能となり、また、電池運転温度以上で液体となる物質
を保持しているセラミックス板が、上下端板の面とガス
ヘッダーの間の平坦な部分に介在されることから、高温
な運転温度となっても充分ガスの漏洩は防止され、また
構造が複雑で高価なヘッダーは上端板および下端板の外
側に配置されていることから、腐食が少なく再利用が可
能で、製造コストを低減することができる。
本体の上下に設けたことにより、それら専用の締付装置
を必要とせず、電池締付装置と共用できるため、電池装
置の小型化，据付スペースの縮少，電池組立の簡素化が
可能となり、また、電池運転温度以上で液体となる物質
を保持しているセラミックス板が、上下端板の面とガス
ヘッダーの間の平坦な部分に介在されることから、高温
な運転温度となっても充分ガスの漏洩は防止され、また
構造が複雑で高価なヘッダーは上端板および下端板の外
側に配置されていることから、腐食が少なく再利用が可
能で、製造コストを低減することができる。
第１図は本発明の実施例の分解斜視図、第２図は本発明
の燃料電池の締付方法を示す正面図、第３図はシール材
の斜視図である。 １…ガスヘッダー、２…シール材、３…上端板、４…下
端板、５…セパレータ、６…電解質板。
の燃料電池の締付方法を示す正面図、第３図はシール材
の斜視図である。 １…ガスヘッダー、２…シール材、３…上端板、４…下
端板、５…セパレータ、６…電解質板。
───────────────────────────────────────────────────── 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 高島 正 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60−241659（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−135356（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】アノード及びカソードの２つの電極に挾ま
れた電解質板よりなる複数個の単電池と、 該単電池の間に積層され、かつ単電池に燃料ガス及び酸
化剤ガスを供給するためのガス流路を両面に有するセパ
レータと、 前記複数個積層された単電池の上下両端に配置された上
端板、下端板と、 を備えた燃料電池において、 前記上端板および下端板の単電池側の面にのみガス流路
溝を設けるとともに、 前記上端板の上面および下端板の下面に、前記ガス流路
にガスを供給するためのガスヘッダーを配置し、 かつ前記上端板の上面とガスヘッダーの間及び下端板の
下面とガスヘッダーの間に、夫々電池運転温度以上で液
体となる物質を保持させたセラミックス板を介在させ、
さらにこのセラミックス板を介して、夫々前記ガスヘッ
ダーと前記ガス流路溝とを連通するガス流路を設けたこ
とを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62243745A JPH0652668B2 (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62243745A JPH0652668B2 (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6489154A JPS6489154A (en) | 1989-04-03 |
| JPH0652668B2 true JPH0652668B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=17108356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62243745A Expired - Fee Related JPH0652668B2 (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652668B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2500021B2 (ja) * | 1992-11-09 | 1996-05-29 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池 |
| AU3510800A (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-21 | Institute Of Gas Technology | Sealing molten carbonate fuel cell electrolyte matrix |
| US7070874B2 (en) | 2002-12-24 | 2006-07-04 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell end unit with integrated heat exchanger |
| US7323270B2 (en) | 2004-08-11 | 2008-01-29 | Fuelcell Energy, Inc. | Modular fuel-cell stack assembly |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241659A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 溶融塩型燃料電池 |
| JPS62135356U (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-26 |
-
1987
- 1987-09-30 JP JP62243745A patent/JPH0652668B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6489154A (en) | 1989-04-03 |
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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 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |