JPH0722058A - 平板状固体電解質燃料電池 - Google Patents
平板状固体電解質燃料電池Info
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- JPH0722058A JPH0722058A JP5159062A JP15906293A JPH0722058A JP H0722058 A JPH0722058 A JP H0722058A JP 5159062 A JP5159062 A JP 5159062A JP 15906293 A JP15906293 A JP 15906293A JP H0722058 A JPH0722058 A JP H0722058A
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- Japan
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- manifold
- solid electrolyte
- gas
- cell
- fuel cell
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- 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
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電池本体とマニホールド間のガスリークを防止
し、高い燃料利用率で電池出力を向上させる。 【構成】両面に電極１２、１３が設けられた固体電解質
板１１をセパレータ１４を介して複数積層してなる電池
本体２１の側面に、燃料ガスおよび酸化剤ガスの供給お
よび排出通路を形成したマニホールド２２を装着してな
る固体電解質燃料電池であって、前記電池本体２１とマ
ニホールド２２間に設けられるガスケット２５と、前記
マニホールド２２を電池本体２１に押圧する弾性部材２
９とを備える。
し、高い燃料利用率で電池出力を向上させる。 【構成】両面に電極１２、１３が設けられた固体電解質
板１１をセパレータ１４を介して複数積層してなる電池
本体２１の側面に、燃料ガスおよび酸化剤ガスの供給お
よび排出通路を形成したマニホールド２２を装着してな
る固体電解質燃料電池であって、前記電池本体２１とマ
ニホールド２２間に設けられるガスケット２５と、前記
マニホールド２２を電池本体２１に押圧する弾性部材２
９とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平板状固体電解質燃料
電池に係わり、特に電池本体とマニホールド間のガス封
止を改善するためのマニホールドの取付構造に関する。
電池に係わり、特に電池本体とマニホールド間のガス封
止を改善するためのマニホールドの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、炭化水素等の燃料ガスと空
気等の酸化剤ガスの持つ化学エネルギーを電気化学的な
反応によって直接電気エネルギーに変換する装置であ
り、そのうち、固体電解質燃料電池（ＳＯＦＣ）は、電
解質が常態または作動条件下で液状となるリン酸型（Ｐ
ＡＦＣ）や溶融炭酸塩型（ＭＣＦＣ）と異なり、電解質
による周辺材料の腐食、電解質自体の分解、蒸発等がな
く電池構造を簡素化でき、また、動作温度が１０００℃
程度と高いため、燃料として水素の他、メタンや天然ガ
スを改質することなくそのまま使用することができると
共に、排熱をガスタービンや蒸気タービンに導くことに
より、高いエネルギー利用効率を得ることができる。固
体電解質燃料電池は、構造の違いにより円筒型、モノリ
シック型（またはハニカム型）および平板型に大別さ
れ、このうち平板型は、高出力密度、低コスト、コンパ
クト化の観点から注目されている。
気等の酸化剤ガスの持つ化学エネルギーを電気化学的な
反応によって直接電気エネルギーに変換する装置であ
り、そのうち、固体電解質燃料電池（ＳＯＦＣ）は、電
解質が常態または作動条件下で液状となるリン酸型（Ｐ
ＡＦＣ）や溶融炭酸塩型（ＭＣＦＣ）と異なり、電解質
による周辺材料の腐食、電解質自体の分解、蒸発等がな
く電池構造を簡素化でき、また、動作温度が１０００℃
程度と高いため、燃料として水素の他、メタンや天然ガ
スを改質することなくそのまま使用することができると
共に、排熱をガスタービンや蒸気タービンに導くことに
より、高いエネルギー利用効率を得ることができる。固
体電解質燃料電池は、構造の違いにより円筒型、モノリ
シック型（またはハニカム型）および平板型に大別さ
れ、このうち平板型は、高出力密度、低コスト、コンパ
クト化の観点から注目されている。
【０００３】図４および図５に円筒状一体型マニホール
ドを備えた平板状固体電解質燃料電池を従来型の１例と
して示す。図４は全体斜視図、図５は横断面図である。
図４において、電解質板１の両面には、多孔性電極材料
からなるアノードおよびカソードが形成されており、電
解質板１の両面にはガス通路と電気的接合体を兼ねたセ
パレータ２が配設され、最上部および最下部の電解質板
１には、上部端子板３および下部端子板４が配設されて
いる。セパレータ２の両面には、酸化剤ガス通路５と燃
料ガス通路６が形成され、また、上部端子板３および下
部端子板４の片面には、それぞれ燃料ガス通路６と酸化
剤ガス通路５とが形成され、電解質板１とこの電解質板
１を挟む燃料ガス通路６と酸化剤ガス通路５とにより燃
料電池の単位セルが構成されている。
ドを備えた平板状固体電解質燃料電池を従来型の１例と
して示す。図４は全体斜視図、図５は横断面図である。
図４において、電解質板１の両面には、多孔性電極材料
からなるアノードおよびカソードが形成されており、電
解質板１の両面にはガス通路と電気的接合体を兼ねたセ
パレータ２が配設され、最上部および最下部の電解質板
１には、上部端子板３および下部端子板４が配設されて
いる。セパレータ２の両面には、酸化剤ガス通路５と燃
料ガス通路６が形成され、また、上部端子板３および下
部端子板４の片面には、それぞれ燃料ガス通路６と酸化
剤ガス通路５とが形成され、電解質板１とこの電解質板
１を挟む燃料ガス通路６と酸化剤ガス通路５とにより燃
料電池の単位セルが構成されている。
【０００４】そして、このような単位セルを多数積層し
て電池本体１０を構成し、電池本体１０の燃料ガス通路
６に燃料ガスを供給し、酸化剤ガス通路５に空気を供給
するために、電池本体１０は、円筒形のマニホールド７
内に装着される。これにより、電池本体の４つの側面と
マニホールド７の間で４つのガス通路が形成されること
になり、マニホールド７の下部には、燃料ガス供給管８
ａ、燃料ガス戻り管８ｂ、酸化剤ガス供給管９ａ、酸化
剤ガス戻り管９ｂが接続される。そして、燃料ガス通路
６に燃料ガスを供給し、酸化剤ガス通路５に空気を供給
し、上部および下部端子板３、４を図示しない外部回路
に接続すると、酸素は燃料ガスと反応しようとしてイオ
ン化して電解質板１を通して流れ、このとき、カソード
側では酸素が電子を取り込んで酸素イオンとなり、アノ
ード側ではこの酸素イオンと燃料ガスが反応して電子を
放出するので、外部回路にはカソードを正極、アノード
を負極として下部端子板４から上部端子板３へ電流が流
れる。
て電池本体１０を構成し、電池本体１０の燃料ガス通路
６に燃料ガスを供給し、酸化剤ガス通路５に空気を供給
するために、電池本体１０は、円筒形のマニホールド７
内に装着される。これにより、電池本体の４つの側面と
マニホールド７の間で４つのガス通路が形成されること
になり、マニホールド７の下部には、燃料ガス供給管８
ａ、燃料ガス戻り管８ｂ、酸化剤ガス供給管９ａ、酸化
剤ガス戻り管９ｂが接続される。そして、燃料ガス通路
６に燃料ガスを供給し、酸化剤ガス通路５に空気を供給
し、上部および下部端子板３、４を図示しない外部回路
に接続すると、酸素は燃料ガスと反応しようとしてイオ
ン化して電解質板１を通して流れ、このとき、カソード
側では酸素が電子を取り込んで酸素イオンとなり、アノ
ード側ではこの酸素イオンと燃料ガスが反応して電子を
放出するので、外部回路にはカソードを正極、アノード
を負極として下部端子板４から上部端子板３へ電流が流
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
燃料電池においては、図５に示すように、電池本体１０
の４隅とマニホールド７の接触箇所は、アルミナ製の封
止部材５１が取り付けられ、封止部材５１と電池本体１
０およびマニホールド７間には、作動温度（約１０００
℃）で軟化するガラスを挟み込んで封止している。この
場合、電池本体１０とマニホールド７および封止部材５
１は、熱膨張差により応力が生じないように、各部材間
に熱膨張量の差だけの隙間を空ける必要があるが、この
間隔の幅を予め正確に設定することは困難であり、その
結果、この隙間が局所的なガスリークの原因となり、電
池出力が低下するという問題を有している。
燃料電池においては、図５に示すように、電池本体１０
の４隅とマニホールド７の接触箇所は、アルミナ製の封
止部材５１が取り付けられ、封止部材５１と電池本体１
０およびマニホールド７間には、作動温度（約１０００
℃）で軟化するガラスを挟み込んで封止している。この
場合、電池本体１０とマニホールド７および封止部材５
１は、熱膨張差により応力が生じないように、各部材間
に熱膨張量の差だけの隙間を空ける必要があるが、この
間隔の幅を予め正確に設定することは困難であり、その
結果、この隙間が局所的なガスリークの原因となり、電
池出力が低下するという問題を有している。
【０００６】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、電池本体とマニホールド間のガスリークを防止し、
高い燃料利用率下で電池出力を向上させることができる
平板状固体電解質燃料電池のマニホールド取付構造を提
供することを目的とする。
て、電池本体とマニホールド間のガスリークを防止し、
高い燃料利用率下で電池出力を向上させることができる
平板状固体電解質燃料電池のマニホールド取付構造を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の平板
状固体電解質燃料電池は、両面に電極１２、１３が設け
られた固体電解質板１１をセパレータ１４を介して複数
積層してなる電池本体２１の側面に、燃料ガスおよび酸
化剤ガスの供給および排出通路を形成したマニホールド
２２を装着してなる固体電解質燃料電池であって、前記
電池本体２１とマニホールド２２間に設けられるガスケ
ット２５と、前記マニホールド２２を電池本体２１に押
圧する弾性部材２９とを備えたことを特徴とする。な
お、上記構成に付加した番号は、本発明の理解を容易に
するために図面と対比させるものであり、これにより本
発明の構成が何ら限定されるものではない。
状固体電解質燃料電池は、両面に電極１２、１３が設け
られた固体電解質板１１をセパレータ１４を介して複数
積層してなる電池本体２１の側面に、燃料ガスおよび酸
化剤ガスの供給および排出通路を形成したマニホールド
２２を装着してなる固体電解質燃料電池であって、前記
電池本体２１とマニホールド２２間に設けられるガスケ
ット２５と、前記マニホールド２２を電池本体２１に押
圧する弾性部材２９とを備えたことを特徴とする。な
お、上記構成に付加した番号は、本発明の理解を容易に
するために図面と対比させるものであり、これにより本
発明の構成が何ら限定されるものではない。
【０００８】
【作用】本発明においては、弾性部材により電池本体内
の各部材およびマニホールドの熱膨張差による応力の発
生を吸収する。
の各部材およびマニホールドの熱膨張差による応力の発
生を吸収する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本発明における平板状固体電解質燃料
電池の１実施例を示す断面図、図２は、燃料電池の単位
セルを示す分解斜視図である。
明する。図１は、本発明における平板状固体電解質燃料
電池の１実施例を示す断面図、図２は、燃料電池の単位
セルを示す分解斜視図である。
【００１０】図２において、平板状電解質板１１の両面
には、電極としてのアノード１２およびカソード１３が
形成される。電解質板１１は、酸素イオン伝導性を有す
る電解質、例えば、部分安定化ジルコニア、安定化ジル
コニアなど公知の固体電解質材料で作った板状物からな
り、厚さは０．０５〜０．３ｍｍ程度、より好ましくは
０．０８〜０．２５ｍｍ程度が適当である。０．０５ｍ
ｍより薄いと強度上問題があり、０．３ｍｍを越えると
電流路が長くなり好ましくない。
には、電極としてのアノード１２およびカソード１３が
形成される。電解質板１１は、酸素イオン伝導性を有す
る電解質、例えば、部分安定化ジルコニア、安定化ジル
コニアなど公知の固体電解質材料で作った板状物からな
り、厚さは０．０５〜０．３ｍｍ程度、より好ましくは
０．０８〜０．２５ｍｍ程度が適当である。０．０５ｍ
ｍより薄いと強度上問題があり、０．３ｍｍを越えると
電流路が長くなり好ましくない。
【００１１】カソード１３は、酸素通路側なので高温下
で酸素に対して耐食性のある導電性材料、例えば、Ｌａ
XＳｒ1-XＭｎＯ3などの導電性複合酸化物粉末を電解質
板片面に塗布し、ガス透過性となるように多孔質状に形
成する。塗布の手法としては、はけ塗り法、スクリーン
印刷法があり、その他、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、
スパッタ法、溶射法等が可能である。
で酸素に対して耐食性のある導電性材料、例えば、Ｌａ
XＳｒ1-XＭｎＯ3などの導電性複合酸化物粉末を電解質
板片面に塗布し、ガス透過性となるように多孔質状に形
成する。塗布の手法としては、はけ塗り法、スクリーン
印刷法があり、その他、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、
スパッタ法、溶射法等が可能である。
【００１２】アノード１２は、水素通路側なので高温下
で水素に対して耐食性のある導電性材料（例えば、Ｎｉ
／ＺｒＯ2サーメットなど）を用い、ガス透過性となる
ように多孔質状に形成する。また、アノード１２、カソ
ード１３は多孔性の板状化が可能であれば、それを電解
質と付着させて使用することも可能である。
で水素に対して耐食性のある導電性材料（例えば、Ｎｉ
／ＺｒＯ2サーメットなど）を用い、ガス透過性となる
ように多孔質状に形成する。また、アノード１２、カソ
ード１３は多孔性の板状化が可能であれば、それを電解
質と付着させて使用することも可能である。
【００１３】各セルの両面にアノード１２とカソード１
３を形成した電解質板１１、ガス通路と電気的接合体
（集電体）を兼ねたセパレータ１４を介して積層され
る。セパレータ１４は、金属または例えばＬａXＳｒ1-X
ＣｒＯ3などの導電性セラミックスで形成する。セパレ
ータ１４の両面には、燃料ガス流路１４ａと酸化剤ガス
流路１４ｂを構成する溝が形成されている。それぞれの
溝に燃料ガスと酸化剤ガスを供給できれば、溝の形状、
配置は任意であるが、最も簡単な構成は図２に示すよう
に、セパレータ１４の上面、下面に形成する溝を直角方
向に配置することである。
３を形成した電解質板１１、ガス通路と電気的接合体
（集電体）を兼ねたセパレータ１４を介して積層され
る。セパレータ１４は、金属または例えばＬａXＳｒ1-X
ＣｒＯ3などの導電性セラミックスで形成する。セパレ
ータ１４の両面には、燃料ガス流路１４ａと酸化剤ガス
流路１４ｂを構成する溝が形成されている。それぞれの
溝に燃料ガスと酸化剤ガスを供給できれば、溝の形状、
配置は任意であるが、最も簡単な構成は図２に示すよう
に、セパレータ１４の上面、下面に形成する溝を直角方
向に配置することである。
【００１４】電解質板１１、セパレータ１４を積層して
組み立てるときには、電解質板１１とセパレータ１４の
間でガスリークしないように封止する必要がある。これ
は例えば軟化点が約８００℃のガラスペーストで封止す
ればよく、このガラスペーストは、電池の作動温度（９
００〜１０００℃）では十分に軟化してガスを封止す
る。
組み立てるときには、電解質板１１とセパレータ１４の
間でガスリークしないように封止する必要がある。これ
は例えば軟化点が約８００℃のガラスペーストで封止す
ればよく、このガラスペーストは、電池の作動温度（９
００〜１０００℃）では十分に軟化してガスを封止す
る。
【００１５】このようにして組み立てた電池本体２１が
図１に示され、燃料ガスの入口・出口、酸化剤ガスの入
口・出口の合計４面にそれぞれ箱型状セラミックス製の
マニホールド２２が装着される。電池本体２１とマニホ
ールド２２は、ガラスシール２３を介してベース部材２
４に固定されるとともに、電池本体２１とマニホールド
との間はガスケット２５でガスシールされる。ガスケッ
ト２５としては、例えばＡｌ2Ｏ3を主成分とした無機質
紙、電気炉の断熱材として通常使用されているものを
０．１〜２．０ｍｍ程度の厚さにスライスしたもの、１
０００℃で軟化するガラス或いはこれらを組み合わせて
使用する。
図１に示され、燃料ガスの入口・出口、酸化剤ガスの入
口・出口の合計４面にそれぞれ箱型状セラミックス製の
マニホールド２２が装着される。電池本体２１とマニホ
ールド２２は、ガラスシール２３を介してベース部材２
４に固定されるとともに、電池本体２１とマニホールド
との間はガスケット２５でガスシールされる。ガスケッ
ト２５としては、例えばＡｌ2Ｏ3を主成分とした無機質
紙、電気炉の断熱材として通常使用されているものを
０．１〜２．０ｍｍ程度の厚さにスライスしたもの、１
０００℃で軟化するガラス或いはこれらを組み合わせて
使用する。
【００１６】各マニホールド２２には、ベース部材２４
を貫通してガス供給管２６とガス排出管２７が接続され
ている。各マニホールド２２の外周には、押さえ部材２
８が立設され、この押さえ部材２８と各マニホールド２
２との間には、スプリングからなる弾性部材２９が配設
されている。弾性部材２９は、電池本体２１内の各部材
およびマニホールド２２の熱膨張差による応力の発生を
吸収するために設けられ、熱膨張差により発生する応力
を緩和し、予め熱膨張差を見込んだ間隙を設ける必要が
なく、常温で間隙を設けずに組立が可能となる。
を貫通してガス供給管２６とガス排出管２７が接続され
ている。各マニホールド２２の外周には、押さえ部材２
８が立設され、この押さえ部材２８と各マニホールド２
２との間には、スプリングからなる弾性部材２９が配設
されている。弾性部材２９は、電池本体２１内の各部材
およびマニホールド２２の熱膨張差による応力の発生を
吸収するために設けられ、熱膨張差により発生する応力
を緩和し、予め熱膨張差を見込んだ間隙を設ける必要が
なく、常温で間隙を設けずに組立が可能となる。
【００１７】弾性部材２９としては、高温型燃料電池の
作動温度１０００℃でもバネ機能に劣化がない例えば窒
化珪素バネを用いる。また、スプリングの代わりに耐熱
性弾性材を用いることも可能である。この耐熱性弾性材
としては、高温における酸化および還元雰囲気において
安定である材料、例えばインコネルのようなＮｉ基耐熱
合金、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、炭化珪
素、窒化珪素等のセラミックス、これら合金とセラミッ
クスの複合材などが挙げられ、このような材料をスポン
ジ状やフェルト状構造にして用いる。
作動温度１０００℃でもバネ機能に劣化がない例えば窒
化珪素バネを用いる。また、スプリングの代わりに耐熱
性弾性材を用いることも可能である。この耐熱性弾性材
としては、高温における酸化および還元雰囲気において
安定である材料、例えばインコネルのようなＮｉ基耐熱
合金、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、炭化珪
素、窒化珪素等のセラミックス、これら合金とセラミッ
クスの複合材などが挙げられ、このような材料をスポン
ジ状やフェルト状構造にして用いる。
【００１８】図３は本発明の他の実施例を示す構成図で
ある。なお、前記実施例と同一の構成については同一番
号を付けて説明を省略する。本実施例においては、ガス
供給管２６とガス排出管２７を押さえ部材２８を貫通し
て各マニホールド２２の側面に接続するようにしてい
る。
ある。なお、前記実施例と同一の構成については同一番
号を付けて説明を省略する。本実施例においては、ガス
供給管２６とガス排出管２７を押さえ部材２８を貫通し
て各マニホールド２２の側面に接続するようにしてい
る。
【００１９】［製造例］図２のセル集合様式に従い１０
段直列セルの固体電解質燃料電池を製作した。電解質板
１１には、イットリアを３モル％添加したジルコニアで
ある部分安定化ジルコニアを用い、またセパレータ１４
にはインコネル６００を用いた。固体電解質板は、寸法
１００×１００×０．２ｍｍの板状物を用い、酸素通路
側にＬａ0.9Ｓｒ0.1ＭｎＯ3粉末（平均粒径約５μｍ）
をはけ塗り法で厚さ０．３ｍｍに塗布してカソード１３
とし、水素通路側にＮｉ／ＺｒＯ2（１０／１重量比）
のサーメット混合粉末を、はけ塗り法で厚さ０．３ｍｍ
に塗布してアノード１２とした。セパレータ１４の寸法
は、１００×１００ｍｍで厚さ２．４ｍｍ、溝の深さを
０．５ｍｍとした。この電解質板１１とセパレータ１４
を図２に示す如く積層し、電解質板１１とセパレータ１
４の周辺部に軟化点が約８００℃のガラス板を挟んでガ
ス封止用とした。前記のように、このガラス板は、電池
の作動温度１０００℃で軟化してガスを封止する。
段直列セルの固体電解質燃料電池を製作した。電解質板
１１には、イットリアを３モル％添加したジルコニアで
ある部分安定化ジルコニアを用い、またセパレータ１４
にはインコネル６００を用いた。固体電解質板は、寸法
１００×１００×０．２ｍｍの板状物を用い、酸素通路
側にＬａ0.9Ｓｒ0.1ＭｎＯ3粉末（平均粒径約５μｍ）
をはけ塗り法で厚さ０．３ｍｍに塗布してカソード１３
とし、水素通路側にＮｉ／ＺｒＯ2（１０／１重量比）
のサーメット混合粉末を、はけ塗り法で厚さ０．３ｍｍ
に塗布してアノード１２とした。セパレータ１４の寸法
は、１００×１００ｍｍで厚さ２．４ｍｍ、溝の深さを
０．５ｍｍとした。この電解質板１１とセパレータ１４
を図２に示す如く積層し、電解質板１１とセパレータ１
４の周辺部に軟化点が約８００℃のガラス板を挟んでガ
ス封止用とした。前記のように、このガラス板は、電池
の作動温度１０００℃で軟化してガスを封止する。
【００２０】こうして積層した電池本体２１にマニホー
ルド２２を図１に示すように設置し、マニホールド２２
と電池本体間にはアルミナを主成分とした無機質紙を挟
み込みガスケット２５とした。電気の取り出し部には白
金リード線を溶接し電気的に接続した。このようにして
作製して組み立てた固体電解質燃料電池を、室温から１
５０℃まで加熱し塗布電極の溶媒を蒸発させた。次いで
１５０℃〜３５０℃まで昇温し、３５０℃以上では水素
通路側にアノードの酸化を防止するため窒素ガスを流
し、１０００℃まで昇温した。
ルド２２を図１に示すように設置し、マニホールド２２
と電池本体間にはアルミナを主成分とした無機質紙を挟
み込みガスケット２５とした。電気の取り出し部には白
金リード線を溶接し電気的に接続した。このようにして
作製して組み立てた固体電解質燃料電池を、室温から１
５０℃まで加熱し塗布電極の溶媒を蒸発させた。次いで
１５０℃〜３５０℃まで昇温し、３５０℃以上では水素
通路側にアノードの酸化を防止するため窒素ガスを流
し、１０００℃まで昇温した。
【００２１】１０００℃になった後にガス出口流量を膜
流量計で測定したところ、アノード側、カソード側とも
外部リーク量は１〜２％程度であった。その後、１００
０℃に保持してアノード側に水素を、カソード側に酸素
を流し発電を開始した。開放電圧は１２．５Ｖであっ
た。放電特性を下記の表１に示す。ガスクロスリーク量
は水素の０．１％以下であった。次に最大燃料利用率を
測定したところ８２％となった。
流量計で測定したところ、アノード側、カソード側とも
外部リーク量は１〜２％程度であった。その後、１００
０℃に保持してアノード側に水素を、カソード側に酸素
を流し発電を開始した。開放電圧は１２．５Ｖであっ
た。放電特性を下記の表１に示す。ガスクロスリーク量
は水素の０．１％以下であった。次に最大燃料利用率を
測定したところ８２％となった。
【００２２】
【表１】
【００２３】これに対して、図４および図５に示すマニ
ホールド容器内に上記製造例と同様にして組み立てた１
０段直列セルを収納し同様の測定を行った。外部リーク
量は１％程度、開放電圧は１１．５Ｖでガスクロスリー
ク量は３％程度、最大燃料利用率は６０％と低かった。
このセルの放電特性は次の表２に示すようになった。
ホールド容器内に上記製造例と同様にして組み立てた１
０段直列セルを収納し同様の測定を行った。外部リーク
量は１％程度、開放電圧は１１．５Ｖでガスクロスリー
ク量は３％程度、最大燃料利用率は６０％と低かった。
このセルの放電特性は次の表２に示すようになった。
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、弾性部材により電池本体内の各部材およびマニ
ホールドの熱膨張差による応力の発生を吸収し、予め熱
膨張差を見込んだ間隙を設ける必要がなく、常温で間隙
を設けずに組立が可能となる。また、電池本体とマニホ
ールド間のガスリークを防止し、高い燃料利用率で電池
出力を向上させることができる。
よれば、弾性部材により電池本体内の各部材およびマニ
ホールドの熱膨張差による応力の発生を吸収し、予め熱
膨張差を見込んだ間隙を設ける必要がなく、常温で間隙
を設けずに組立が可能となる。また、電池本体とマニホ
ールド間のガスリークを防止し、高い燃料利用率で電池
出力を向上させることができる。
【図１】本発明における平板状固体電解質燃料電池の１
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図２】本発明における燃料電池の単位セルを示す分解
斜視図である。
斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図４】平板状固体電解質燃料電池の従来例を示す全体
斜視図である。
斜視図である。
【図５】図４の横断面図である。
１１…電解質板、１２、１３…電極、１４…セパレー
タ、２１…電池本体 ２２…マニホールド、２３…ガラスシール、２４…ベー
ス部材 ２５…ガスケット、２６…ガス供給管、２７…ガス排出
管、２８…押さえ部材 ２９…弾性部材
タ、２１…電池本体 ２２…マニホールド、２３…ガラスシール、２４…ベー
ス部材 ２５…ガスケット、２６…ガス供給管、２７…ガス排出
管、２８…押さえ部材 ２９…弾性部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若山 慎一 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目３番１ 号 東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者 吉田 利彦 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目３番１ 号 東燃株式会社総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】両面に電極が設けられた固体電解質板をセ
パレータを介して複数積層してなる電池本体の側面に、
燃料ガスおよび酸化剤ガスの供給および排出通路を形成
したマニホールドを装着してなる固体電解質燃料電池で
あって、前記電池本体とマニホールド間に設けられるガ
スケットと、前記マニホールドを電池本体に押圧する弾
性部材とを備えたことを特徴とする平板状固体電解質燃
料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5159062A JPH0722058A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 平板状固体電解質燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5159062A JPH0722058A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 平板状固体電解質燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722058A true JPH0722058A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15685390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5159062A Pending JPH0722058A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 平板状固体電解質燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722058A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996026553A1 (de) * | 1995-02-21 | 1996-08-29 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Anordnung für festelektrolyt-brennstoffzellen |
| US7661996B2 (en) | 2007-05-10 | 2010-02-16 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Electrical connection terminal for connection hole and engagement structure of electronic component including the same |
| JP2010521049A (ja) * | 2007-03-12 | 2010-06-17 | エム・テー・ウー・オンサイト・エナジー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 燃料電池セル装置用密閉装置 |
| KR101131704B1 (ko) * | 2009-10-16 | 2012-04-03 | 주식회사 효성 | 연료전지용 금속 연결재 및 이의 형성방법 |
| KR20150133396A (ko) * | 2014-05-19 | 2015-11-30 | 현대중공업 주식회사 | 고성능 연료전지시스템 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP5159062A patent/JPH0722058A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996026553A1 (de) * | 1995-02-21 | 1996-08-29 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Anordnung für festelektrolyt-brennstoffzellen |
| JP2010521049A (ja) * | 2007-03-12 | 2010-06-17 | エム・テー・ウー・オンサイト・エナジー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 燃料電池セル装置用密閉装置 |
| US7661996B2 (en) | 2007-05-10 | 2010-02-16 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Electrical connection terminal for connection hole and engagement structure of electronic component including the same |
| KR101131704B1 (ko) * | 2009-10-16 | 2012-04-03 | 주식회사 효성 | 연료전지용 금속 연결재 및 이의 형성방법 |
| KR20150133396A (ko) * | 2014-05-19 | 2015-11-30 | 현대중공업 주식회사 | 고성능 연료전지시스템 |
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