JPH0746614B2 - 溶融炭酸塩燃料電池 - Google Patents
溶融炭酸塩燃料電池Info
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- JPH0746614B2 JPH0746614B2 JP62021027A JP2102787A JPH0746614B2 JP H0746614 B2 JPH0746614 B2 JP H0746614B2 JP 62021027 A JP62021027 A JP 62021027A JP 2102787 A JP2102787 A JP 2102787A JP H0746614 B2 JPH0746614 B2 JP H0746614B2
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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
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- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は，溶融炭酸塩燃料電池に係り，特に，炭酸塩の
分解減少を抑制できるようにした溶融炭酸塩燃料電池に
関する。。
分解減少を抑制できるようにした溶融炭酸塩燃料電池に
関する。。
（従来の技術） 近年，次世代の燃料電池として溶融炭酸塩燃料電池の開
発が進められている。溶融炭酸塩燃料電池は，アルカリ
炭酸塩からなる電解質を高温下で溶融状態にして電極反
応を生起させるもので，電解質としてリン酸や固体電解
質等を使用した他の燃料電池に比べて電極反応が起こり
易く，発電効率が高いうえ，高価な貴金属触媒を必要と
しない等の特徴を有している。
発が進められている。溶融炭酸塩燃料電池は，アルカリ
炭酸塩からなる電解質を高温下で溶融状態にして電極反
応を生起させるもので，電解質としてリン酸や固体電解
質等を使用した他の燃料電池に比べて電極反応が起こり
易く，発電効率が高いうえ，高価な貴金属触媒を必要と
しない等の特徴を有している。
溶融炭酸塩燃料電池は，通常，アルカリ炭酸塩を電解質
とする電解質層を金属多孔質体で形成された燃料極と酸
化剤極とで挟んだ単位電池を複数積層して構成される。
すなわち，単位電池を，両面に燃料ガス案内路および酸
化剤ガス案内路を備えた導電性のセパレータを介して複
数積層して燃料電池本体を構成し，この燃料電池本体の
対向する２つの側面に燃料ガスの供給排出を行なうため
の燃料ガス供給用マニホールドを取付けるとともに残り
の２つの側面に酸化剤ガスの供給排出を行なうための酸
化剤ガス供給用マニホールドを取付けたものとなってい
る。なお，各単位電池の周縁部には，両反応ガスが燃料
電池本体内部において交差混合するのを防止するために
溶融炭酸塩によるウエットシールが施され，また，燃料
電池本体と各マニホールドとの間にも上記両反応ガスの
漏洩を防止するためにウエットシールが施される。そし
て，実際に発電させるに当たっては，電解質層を構成す
るアルカリ炭酸塩を500〜700℃に加熱して溶融状態にす
るとともにウエットシールも形成し，この状態で前記各
マニホールドを介して燃料ガスおよび酸化剤ガスを供給
するようにしている。
とする電解質層を金属多孔質体で形成された燃料極と酸
化剤極とで挟んだ単位電池を複数積層して構成される。
すなわち，単位電池を，両面に燃料ガス案内路および酸
化剤ガス案内路を備えた導電性のセパレータを介して複
数積層して燃料電池本体を構成し，この燃料電池本体の
対向する２つの側面に燃料ガスの供給排出を行なうため
の燃料ガス供給用マニホールドを取付けるとともに残り
の２つの側面に酸化剤ガスの供給排出を行なうための酸
化剤ガス供給用マニホールドを取付けたものとなってい
る。なお，各単位電池の周縁部には，両反応ガスが燃料
電池本体内部において交差混合するのを防止するために
溶融炭酸塩によるウエットシールが施され，また，燃料
電池本体と各マニホールドとの間にも上記両反応ガスの
漏洩を防止するためにウエットシールが施される。そし
て，実際に発電させるに当たっては，電解質層を構成す
るアルカリ炭酸塩を500〜700℃に加熱して溶融状態にす
るとともにウエットシールも形成し，この状態で前記各
マニホールドを介して燃料ガスおよび酸化剤ガスを供給
するようにしている。
ところで，溶融炭酸塩燃料電池を実プラントに設置する
ときには，通常，図に示すように燃料ガス供給・排出用
のマニホールド1a,1bおよび酸化剤ガス供給・排出用の
マニホールド2a,2bの取付けられた燃料電池本体３を格
納容器４内に収容し，燃料ガス供給・排出用のマニホー
ルド1a,1bを介して燃料ガスＰを通流させるとともに酸
化剤ガス供給・排出用のマニホールド2a,2bを介して酸
化剤ガスＱを通流させ，さらに格納容器４内に燃料電池
本体３を覆う雰囲気ガスＲを通流させるようにしてい
る。格納容器４内に通流させる雰囲気ガスＲとしては，
燃料電池本体３内に形成された反応ガスの通路圧力より
格納容器４内の圧力を僅かに高くして燃料電池本体３内
から格納容器４内へ反応ガスが漏れるのを防止するとと
もに燃料電池本体３のコーナ部５から空気による炭酸塩
の吸引およびそれに伴って起こるセパレータコーナ部の
腐蝕を防止するために，通常，窒素ガスが使用されてい
る。
ときには，通常，図に示すように燃料ガス供給・排出用
のマニホールド1a,1bおよび酸化剤ガス供給・排出用の
マニホールド2a,2bの取付けられた燃料電池本体３を格
納容器４内に収容し，燃料ガス供給・排出用のマニホー
ルド1a,1bを介して燃料ガスＰを通流させるとともに酸
化剤ガス供給・排出用のマニホールド2a,2bを介して酸
化剤ガスＱを通流させ，さらに格納容器４内に燃料電池
本体３を覆う雰囲気ガスＲを通流させるようにしてい
る。格納容器４内に通流させる雰囲気ガスＲとしては，
燃料電池本体３内に形成された反応ガスの通路圧力より
格納容器４内の圧力を僅かに高くして燃料電池本体３内
から格納容器４内へ反応ガスが漏れるのを防止するとと
もに燃料電池本体３のコーナ部５から空気による炭酸塩
の吸引およびそれに伴って起こるセパレータコーナ部の
腐蝕を防止するために，通常，窒素ガスが使用されてい
る。
しかしながら，上記のように構成された従来の溶融炭酸
塩燃料電池にあっては，次のような問題があった。すな
わち，格納容器４内に通流させる雰囲気ガスとして窒素
ガスを使用しているので，燃料電池本体３を構成してい
る電解質層の窒素ガスに接触する部分，つまり電解質層
のコーナ部において，電解質である溶融炭酸塩が， M2CO3→M2O＋CO2↑ 但し，（M:Li,K） なる反応によって分解し，これが原因して電解質の量が
比較的短期間に減少し，電池性能が短期間で低下するば
かりか，ウエットシール部のシール性能が低下して両反
応ガスの漏洩，両反応ガスの交差混合などが発生する問
題があった。
塩燃料電池にあっては，次のような問題があった。すな
わち，格納容器４内に通流させる雰囲気ガスとして窒素
ガスを使用しているので，燃料電池本体３を構成してい
る電解質層の窒素ガスに接触する部分，つまり電解質層
のコーナ部において，電解質である溶融炭酸塩が， M2CO3→M2O＋CO2↑ 但し，（M:Li,K） なる反応によって分解し，これが原因して電解質の量が
比較的短期間に減少し，電池性能が短期間で低下するば
かりか，ウエットシール部のシール性能が低下して両反
応ガスの漏洩，両反応ガスの交差混合などが発生する問
題があった。
（発明が解決しようとする問題点） 上述の如く，従来の溶融炭酸塩燃料電池では，電解質の
分解が起こり，これが原因して短期間に電池性能が著し
く低下する問題があった。
分解が起こり，これが原因して短期間に電池性能が著し
く低下する問題があった。
そこで本発明は，電解質の分解を抑制でき，電池性能の
長期安定化および反応ガスの漏洩ならびに交差混合を防
止できる溶融炭酸塩燃料電池を提供することを目的とし
ている。
長期安定化および反応ガスの漏洩ならびに交差混合を防
止できる溶融炭酸塩燃料電池を提供することを目的とし
ている。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明によれば，格納容器内に流す雰囲気ガスとして，
窒素と二酸化炭素とからなる混合ガスを用いている。
窒素と二酸化炭素とからなる混合ガスを用いている。
（作用） 格納容器内には二酸化炭素が高い分圧で存在している。
このため，溶融炭酸塩が前記反応式で示される反応で分
解しようとしても，分解することができない。したがっ
て，溶融炭酸塩の減少が抑制されることになり，溶融炭
酸塩の減少によって起こる前述した不具合が解消され
る。
このため，溶融炭酸塩が前記反応式で示される反応で分
解しようとしても，分解することができない。したがっ
て，溶融炭酸塩の減少が抑制されることになり，溶融炭
酸塩の減少によって起こる前述した不具合が解消され
る。
（実施例） 溶融炭酸塩燃料電池の格納容器内に雰囲気ガスとして,2
％二酸化炭素,98％窒素の混合ガスを通流させて1000時
間発電試験を行なった。
％二酸化炭素,98％窒素の混合ガスを通流させて1000時
間発電試験を行なった。
試験開始時と試験終了時の電池性能を比較したところ，
電池性能の低下は見られなかった。また，格納容器内に
流れる混合ガス中への水素漏洩量を測定したところ0.1
％以下で，運転開始初期と変わらなかった。このように
優れた特性は，格納容器内に二酸化炭素を含んだ雰囲気
ガスを通流させたことによって溶融炭酸塩の分解を抑制
できたことによる。
電池性能の低下は見られなかった。また，格納容器内に
流れる混合ガス中への水素漏洩量を測定したところ0.1
％以下で，運転開始初期と変わらなかった。このように
優れた特性は，格納容器内に二酸化炭素を含んだ雰囲気
ガスを通流させたことによって溶融炭酸塩の分解を抑制
できたことによる。
［発明の効果］ 以上述べたように，本発明によれば，電解質の分解減少
を抑制でき，もって電池性能の長期安定化および反応ガ
スの漏洩等を確実に防止できる。
を抑制でき，もって電池性能の長期安定化および反応ガ
スの漏洩等を確実に防止できる。
図は溶融炭酸塩燃料電池の模式図である。 1a,1b……燃料ガス供給排出用のマニホールド,2a,2b…
…酸化剤ガス供給排出用のマニホールド,3……燃料電池
本体,4……格納容器,5……コーナ部,P……燃料ガス,Q…
…酸化剤ガス,R……雰囲気ガス。
…酸化剤ガス供給排出用のマニホールド,3……燃料電池
本体,4……格納容器,5……コーナ部,P……燃料ガス,Q…
…酸化剤ガス,R……雰囲気ガス。
Claims (1)
- 【請求項１】燃料電池本体を格納容器内に収容するとと
もに上記格納容器内に上記燃料電池本体を覆う雰囲気ガ
スを通流させるようにした溶融炭酸塩燃料電池におい
て，前記格納容器内に通流させる雰囲気ガスが，窒素と
二酸化炭素からなる混合ガスであることを特徴とする溶
融炭酸塩燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62021027A JPH0746614B2 (ja) | 1987-01-31 | 1987-01-31 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62021027A JPH0746614B2 (ja) | 1987-01-31 | 1987-01-31 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63190259A JPS63190259A (ja) | 1988-08-05 |
| JPH0746614B2 true JPH0746614B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=12043522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62021027A Expired - Fee Related JPH0746614B2 (ja) | 1987-01-31 | 1987-01-31 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746614B2 (ja) |
-
1987
- 1987-01-31 JP JP62021027A patent/JPH0746614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63190259A (ja) | 1988-08-05 |
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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 |