JPH0821398B2 - 積層形燃料電池 - Google Patents
積層形燃料電池Info
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- JPH0821398B2 JPH0821398B2 JP62306124A JP30612487A JPH0821398B2 JP H0821398 B2 JPH0821398 B2 JP H0821398B2 JP 62306124 A JP62306124 A JP 62306124A JP 30612487 A JP30612487 A JP 30612487A JP H0821398 B2 JPH0821398 B2 JP H0821398B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、積層形燃料電池に関し、特にその積層体
の電解質を回収する構成に関するものである。
の電解質を回収する構成に関するものである。
［従来の技術］ 周知のとおり、燃料電池は、対向して配置された燃料
電極と酸化剤電極の間に電解質マトリックスを配し、燃
料ガスおよび酸化剤ガスを供給して運転される一種の発
電装置である。
電極と酸化剤電極の間に電解質マトリックスを配し、燃
料ガスおよび酸化剤ガスを供給して運転される一種の発
電装置である。
燃料電池は、用いられる電解質の種類によってリン酸
型、硫酸型、アルカリ型、溶融炭酸塩型などに分類され
る。
型、硫酸型、アルカリ型、溶融炭酸塩型などに分類され
る。
以下、例えばリン酸型を対象として説明するが、他の
種類の燃料電池に関しても同様である。
種類の燃料電池に関しても同様である。
リン酸型燃料電池等のように動作時に液体の電解質を
用いる積層形燃料電池では電解質の吸湿膨張が大きくな
ると、電解質がセル外に流出し、積層体側面をしたたり
落ちるという問題点があった。そこで従来は第５図に示
すように、積層体側面にガス分離板を張り出した受け体
（１）が設けられていた。ちなみに第５図は、特開昭59
−108278号公報に示されており、（２）はガス分離板、
（20）は単電池、（21）はシール材である。なお、受け
体（１）は電解質の補給の際にも用いられ、受け体
（１）に直接電解質を注入する、或は積層体上段から希
釈した電解質を大量に流して各セルへは受け体（１）で
受け止められた電解質がセル内に吸収されるという手法
が用いられている。なお、後者の手法については第５図
と同じセル構成を用いて電解質を補給する手順が特開昭
61−47073号公報に詳しく記述されている。
用いる積層形燃料電池では電解質の吸湿膨張が大きくな
ると、電解質がセル外に流出し、積層体側面をしたたり
落ちるという問題点があった。そこで従来は第５図に示
すように、積層体側面にガス分離板を張り出した受け体
（１）が設けられていた。ちなみに第５図は、特開昭59
−108278号公報に示されており、（２）はガス分離板、
（20）は単電池、（21）はシール材である。なお、受け
体（１）は電解質の補給の際にも用いられ、受け体
（１）に直接電解質を注入する、或は積層体上段から希
釈した電解質を大量に流して各セルへは受け体（１）で
受け止められた電解質がセル内に吸収されるという手法
が用いられている。なお、後者の手法については第５図
と同じセル構成を用いて電解質を補給する手順が特開昭
61−47073号公報に詳しく記述されている。
第５図の受け体（１）では、反応ガス流路やガスシー
ル部（21）などからしたたり落ちる電解質を回収するこ
とができるが、反応ガス流路に反応ガスとともに排出さ
れる蒸発した電解質や電解質のミストを回収することが
できないという問題点があった。
ル部（21）などからしたたり落ちる電解質を回収するこ
とができるが、反応ガス流路に反応ガスとともに排出さ
れる蒸発した電解質や電解質のミストを回収することが
できないという問題点があった。
また、蒸発した電解質や電解質のミストを回収する方
法としては、特開昭57−126078号公報（米国特許434500
8号）に開示された方法があった。その方法は、反応ガ
ス流路出口側を多孔質部材で流路閉塞し、その付近の冷
却管の数を増やして温度を下げ、電解質を発生水の結露
とともに捕捉するというものである。しかし、反応ガス
流路出口側を多孔質部材で閉塞すると、発生水の結露に
よって圧損が生じ、電解質を含む発生水の結露の程度に
よって圧損が大きく変化するという致命的な欠陥があ
り、このため、場所によって良く流れる反応ガス流路と
殆ど流れなくなる反応ガス流路を生じ、セル特性と寿命
に決定的なダメージをあたえることになる。また、多孔
質部材の圧抵抗に逆らって反応ガスが流れるので、多孔
質部材から積層体側面へ電解質がミストの形で再び排出
されやすく、またこれを回収することができないという
問題点もあった。
法としては、特開昭57−126078号公報（米国特許434500
8号）に開示された方法があった。その方法は、反応ガ
ス流路出口側を多孔質部材で流路閉塞し、その付近の冷
却管の数を増やして温度を下げ、電解質を発生水の結露
とともに捕捉するというものである。しかし、反応ガス
流路出口側を多孔質部材で閉塞すると、発生水の結露に
よって圧損が生じ、電解質を含む発生水の結露の程度に
よって圧損が大きく変化するという致命的な欠陥があ
り、このため、場所によって良く流れる反応ガス流路と
殆ど流れなくなる反応ガス流路を生じ、セル特性と寿命
に決定的なダメージをあたえることになる。また、多孔
質部材の圧抵抗に逆らって反応ガスが流れるので、多孔
質部材から積層体側面へ電解質がミストの形で再び排出
されやすく、またこれを回収することができないという
問題点もあった。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来の積層形燃料電池は以上のように構成されている
ので、各セル毎に流出、蒸発もしくはミストの形で排出
される電解質を回収し、そのセルに戻すための有効な手
段が無く、このため、セル内の電解質の不足によるクロ
スオーバーや電解質が排ガス配管系に付着して腐食する
などの問題点があった。
ので、各セル毎に流出、蒸発もしくはミストの形で排出
される電解質を回収し、そのセルに戻すための有効な手
段が無く、このため、セル内の電解質の不足によるクロ
スオーバーや電解質が排ガス配管系に付着して腐食する
などの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ほとんど圧損を生じることなくセルから排
出される電解質を確実にそのセルで回収し、そのセルに
戻すことのできる積層形燃料電池を得ることを目的とす
る。
れたもので、ほとんど圧損を生じることなくセルから排
出される電解質を確実にそのセルで回収し、そのセルに
戻すことのできる積層形燃料電池を得ることを目的とす
る。
［問題点を解決するための手段］ この発明に係る積層形燃料電池は、マニホールド内で
積層体の側面より張り出して設けられ、上記側面を落下
する余剰電解質を受ける受け体、並びに上記受け体に設
けられて隣接する受け体間の反応ガス流路の一部を開放
した状態で制限し、凹凸状反応ガス流路部から反応ガス
と共に蒸気およびミストの形で排出される電解質を捕捉
する多孔質部材から成る障壁体を備えたものである。
積層体の側面より張り出して設けられ、上記側面を落下
する余剰電解質を受ける受け体、並びに上記受け体に設
けられて隣接する受け体間の反応ガス流路の一部を開放
した状態で制限し、凹凸状反応ガス流路部から反応ガス
と共に蒸気およびミストの形で排出される電解質を捕捉
する多孔質部材から成る障壁体を備えたものである。
［作用］ この発明における多孔質部材から成る障壁体および受
け体は、各セル毎に排出される電解質蒸気と電解質ミス
トを各セル毎に回収し、同じセルに戻す。また、障壁体
は反応ガス流路を閉塞しないので殆ど圧損を生じない。
け体は、各セル毎に排出される電解質蒸気と電解質ミス
トを各セル毎に回収し、同じセルに戻す。また、障壁体
は反応ガス流路を閉塞しないので殆ど圧損を生じない。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、（１）は受け体、（２）はガス分離板で
あり、この例では、受け体（１）はガス分離板（２）の
一部を積層体の側面より張り出して形成されている。
（３）は電解質マトリックスとその両面に形成された触
媒層でからなるアクティブコンポーネント、（４）はア
ノード基材、（５）はカソード基材、（６）はアノード
リザーブプレート、（７）はカソードリザーブプレート
であり、この例ではアクティブコンポーネント（３）の
一方の触媒層とアノード基材（４）とで燃料電極が、ま
たアクティブコンポーネント（３）の他方の触媒層とカ
ソード基材（５）とで酸化剤電極がそれぞれ構成されて
おり、さらにこの例ではアクティブコンポーネント
（３）と基材（４）（５）とリザーブプレート（６）
（７）とで単電池が構成されている。（８）は凹凸状反
応ガス流路部すなわち燃料ガス流路部、（９）は凹凸状
反応ガス流路部すなわち酸化剤ガス流路部、（10）は受
け体（１）に設けられて隣接する受け体（１）間の反応
ガス流路の１部を開放した状態で制限する多孔質部材か
ら成る障壁体であり、（11）は障壁体（10）とカソード
リザーブプレート（７）を連絡する多孔質部材から成る
戻し体である。なお、障壁体（10）の積層方向の高さは
酸化剤ガス流路（９）の積層方向の高さより高い。
１図において、（１）は受け体、（２）はガス分離板で
あり、この例では、受け体（１）はガス分離板（２）の
一部を積層体の側面より張り出して形成されている。
（３）は電解質マトリックスとその両面に形成された触
媒層でからなるアクティブコンポーネント、（４）はア
ノード基材、（５）はカソード基材、（６）はアノード
リザーブプレート、（７）はカソードリザーブプレート
であり、この例ではアクティブコンポーネント（３）の
一方の触媒層とアノード基材（４）とで燃料電極が、ま
たアクティブコンポーネント（３）の他方の触媒層とカ
ソード基材（５）とで酸化剤電極がそれぞれ構成されて
おり、さらにこの例ではアクティブコンポーネント
（３）と基材（４）（５）とリザーブプレート（６）
（７）とで単電池が構成されている。（８）は凹凸状反
応ガス流路部すなわち燃料ガス流路部、（９）は凹凸状
反応ガス流路部すなわち酸化剤ガス流路部、（10）は受
け体（１）に設けられて隣接する受け体（１）間の反応
ガス流路の１部を開放した状態で制限する多孔質部材か
ら成る障壁体であり、（11）は障壁体（10）とカソード
リザーブプレート（７）を連絡する多孔質部材から成る
戻し体である。なお、障壁体（10）の積層方向の高さは
酸化剤ガス流路（９）の積層方向の高さより高い。
第２図は第１図の要部拡大図であり、実線矢印（12）
は反応ガスの流れ、破線矢印（13）は電解質の蒸気また
はミストの流れを示す。
は反応ガスの流れ、破線矢印（13）は電解質の蒸気また
はミストの流れを示す。
また、第３図はマニホールドと受け体および障壁体の
位置関係を示す平面図である。図において、（14）は酸
化剤ガス出口側マニホールド、（15）は酸化剤ガス入口
側マニホールド、（16）は燃料ガス出口側マニホール
ド、（17）は燃料ガス入口側マニホールドである。
位置関係を示す平面図である。図において、（14）は酸
化剤ガス出口側マニホールド、（15）は酸化剤ガス入口
側マニホールド、（16）は燃料ガス出口側マニホール
ド、（17）は燃料ガス入口側マニホールドである。
なお、基剤（４），（５）やリザーブプレート
（６），（７）の作用については特開昭62−160662号公
報に詳しく記述されているが、リザーブプレート
（６），（７）は多孔質部材から成り電解質を保持す
る。
（６），（７）の作用については特開昭62−160662号公
報に詳しく記述されているが、リザーブプレート
（６），（７）は多孔質部材から成り電解質を保持す
る。
次に動作について説明する。第２図において、反応ガ
スは酸化剤ガス流路（９）から発生水と電解質蒸気およ
び電解質ミストをともなって酸化剤ガス流路（９）の外
へ排出され、障壁体（10）にぶつかる。大粒の電解質ミ
ストは重力により障壁体（10）に到達するまでに落下
し、戻し体（11）に吸収される。さて、アクティブコン
ポーネント（３）における電圧損失により生じた熱は、
アノード基材（４）、（５）およびアノードリザーブプ
レート（６）、（７）からガス分離板（２）に伝達さ
れ、数セル毎に挿入される冷却板（図示せず）により吸
収される。一方、障壁体（10）はガス分離板（２）に接
しているのでガス分離板（２）から熱が伝達されるが、
アクティブコンポーネント（３）よりもはるかに温度の
低いマニホールド内雰囲気下に多くの面積を接している
ので、酸化剤ガス流路（９）よりも低い温度、例えばリ
ン酸形だと反応ガス流路は200℃で障壁体（10）の温度
はこれよりも20〜30℃低い170〜180℃に保たれる。通常
の電解質の蒸発圧の場合と同様に、リン酸の場合、文献
（INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY Vol.44 No.3
P615（1952）EARL H.BROWN and CARLTON D.WHITT）に
示されているように、リン酸の蒸発量は200℃付近から
温度上昇とともに加速度的に増加する。したがって、20
〜30℃温度が低下するとかなりな量のリン酸が結露する
ことになる。したがって、反応ガスが障壁体（10）に衝
突した際にリン酸は障壁体（10）の多孔質部材に吸収さ
れ、反応ガスと発生水蒸気は障壁体（10）を透過あるい
は上昇して障壁体（10）を乗り越えて排出される。一部
のリン酸も障壁体（10）を透過せずに上昇するが、位置
エネルギーの上昇による熱、および運動エネルギーの消
費で冷却、失速して、多くのミストはそのまま反応ガス
や発生水蒸気についていけずに落下して障壁体（10）に
吸収され、同様に蒸発リン酸の多くも冷却して凝結し、
ミスト化して障壁体（10）に吸収される。障壁体（10）
の多孔質部材に吸収されたリン酸は、毛管吸引力により
戻し体（11）を通ってカソードリザーブプレート（７）
に戻される。
スは酸化剤ガス流路（９）から発生水と電解質蒸気およ
び電解質ミストをともなって酸化剤ガス流路（９）の外
へ排出され、障壁体（10）にぶつかる。大粒の電解質ミ
ストは重力により障壁体（10）に到達するまでに落下
し、戻し体（11）に吸収される。さて、アクティブコン
ポーネント（３）における電圧損失により生じた熱は、
アノード基材（４）、（５）およびアノードリザーブプ
レート（６）、（７）からガス分離板（２）に伝達さ
れ、数セル毎に挿入される冷却板（図示せず）により吸
収される。一方、障壁体（10）はガス分離板（２）に接
しているのでガス分離板（２）から熱が伝達されるが、
アクティブコンポーネント（３）よりもはるかに温度の
低いマニホールド内雰囲気下に多くの面積を接している
ので、酸化剤ガス流路（９）よりも低い温度、例えばリ
ン酸形だと反応ガス流路は200℃で障壁体（10）の温度
はこれよりも20〜30℃低い170〜180℃に保たれる。通常
の電解質の蒸発圧の場合と同様に、リン酸の場合、文献
（INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY Vol.44 No.3
P615（1952）EARL H.BROWN and CARLTON D.WHITT）に
示されているように、リン酸の蒸発量は200℃付近から
温度上昇とともに加速度的に増加する。したがって、20
〜30℃温度が低下するとかなりな量のリン酸が結露する
ことになる。したがって、反応ガスが障壁体（10）に衝
突した際にリン酸は障壁体（10）の多孔質部材に吸収さ
れ、反応ガスと発生水蒸気は障壁体（10）を透過あるい
は上昇して障壁体（10）を乗り越えて排出される。一部
のリン酸も障壁体（10）を透過せずに上昇するが、位置
エネルギーの上昇による熱、および運動エネルギーの消
費で冷却、失速して、多くのミストはそのまま反応ガス
や発生水蒸気についていけずに落下して障壁体（10）に
吸収され、同様に蒸発リン酸の多くも冷却して凝結し、
ミスト化して障壁体（10）に吸収される。障壁体（10）
の多孔質部材に吸収されたリン酸は、毛管吸引力により
戻し体（11）を通ってカソードリザーブプレート（７）
に戻される。
なお、反応ガス流路は何ら閉塞されていないので、こ
の実施例のリン酸回収機構によって殆ど圧損を生じな
い。
の実施例のリン酸回収機構によって殆ど圧損を生じな
い。
なお、戻し体（11）は必ずしも必要な構成体ではな
く、受け体（１）の材料によらず受け体（１）には多少
とも表面の微細な凹凸があるので、受け体（１）が電解
質に対して濡れる材料で構成されていれば、電解質はこ
のような表面の微細な凹凸を伝わって障壁体（10）から
カソードリザーブプレート（７）へ戻ることができる。
電解質が障壁体（10）からカソードリザーブプレート
（７）へ戻る駆動力は、それぞれ多孔質部材で構成され
た障壁体（10）とカソードリザーブプレート（７）の電
解質で満たされていない気孔径の違いによる毛管吸収力
の差である。従って、障壁体（10）とカソードリザーブ
プレート（７）に同じ平均気孔系の多孔質部材を用いて
も気孔分布が存在するので、障壁体（10）の気孔が電解
質で満たされるにつれて電解質で満たされていない気孔
径が大きくなり、毛管吸引力が低下し、カソードリザー
ブプレート（７）の気孔の毛管吸引力との差が生じて電
解質が移動する。従って、受け体（１）の表面はその移
動する電解質の通路になる。しかし、多孔質部材から成
る戻し体（11）用いたほうがより速やかにリン酸を戻す
ことができる。
く、受け体（１）の材料によらず受け体（１）には多少
とも表面の微細な凹凸があるので、受け体（１）が電解
質に対して濡れる材料で構成されていれば、電解質はこ
のような表面の微細な凹凸を伝わって障壁体（10）から
カソードリザーブプレート（７）へ戻ることができる。
電解質が障壁体（10）からカソードリザーブプレート
（７）へ戻る駆動力は、それぞれ多孔質部材で構成され
た障壁体（10）とカソードリザーブプレート（７）の電
解質で満たされていない気孔径の違いによる毛管吸収力
の差である。従って、障壁体（10）とカソードリザーブ
プレート（７）に同じ平均気孔系の多孔質部材を用いて
も気孔分布が存在するので、障壁体（10）の気孔が電解
質で満たされるにつれて電解質で満たされていない気孔
径が大きくなり、毛管吸引力が低下し、カソードリザー
ブプレート（７）の気孔の毛管吸引力との差が生じて電
解質が移動する。従って、受け体（１）の表面はその移
動する電解質の通路になる。しかし、多孔質部材から成
る戻し体（11）用いたほうがより速やかにリン酸を戻す
ことができる。
また、障壁体（10）としてはカソードリザーブプレー
ト（７）と同じ多孔質部材が用いられてよく、障壁体
（10）に電解質が蓄積すると電解質で満たされていない
気孔径が大きくなるので毛管吸引力が低下し、カソード
リザーブプレート（７）の気孔の毛管吸引力との差が生
じて電解質がカソードリザーブプレート（７）側へ移動
する。ただし、障壁体（10）は全て多孔質部材で構成さ
れている必要はなく、障壁体（10）の一部に機械的強度
を増すためなどの目的で多孔質部材でない部材が用いら
れていてもよいが、できるだけ多孔質部材の使用を多く
したほうが排ガスとの接触面積を広く取れるので、回収
率を高めることができる。
ト（７）と同じ多孔質部材が用いられてよく、障壁体
（10）に電解質が蓄積すると電解質で満たされていない
気孔径が大きくなるので毛管吸引力が低下し、カソード
リザーブプレート（７）の気孔の毛管吸引力との差が生
じて電解質がカソードリザーブプレート（７）側へ移動
する。ただし、障壁体（10）は全て多孔質部材で構成さ
れている必要はなく、障壁体（10）の一部に機械的強度
を増すためなどの目的で多孔質部材でない部材が用いら
れていてもよいが、できるだけ多孔質部材の使用を多く
したほうが排ガスとの接触面積を広く取れるので、回収
率を高めることができる。
なお、上記実施例では第３図に示したように、酸化剤
ガス出口側マニホールド（14）内にのみリン酸回収機構
すなわち受け体（１）および障壁体（10）を設けた場合
について説明したが、これはリン酸型の場合、酸化剤側
のガス流量が燃料側にくらべて圧倒的に多く、リン酸の
蒸発量やミスト量も多いためである。しかし、燃料ガス
出口側マニホールド内にも同様の機構を設けてもよく、
リン酸の回収率をさらに高めることができる。
ガス出口側マニホールド（14）内にのみリン酸回収機構
すなわち受け体（１）および障壁体（10）を設けた場合
について説明したが、これはリン酸型の場合、酸化剤側
のガス流量が燃料側にくらべて圧倒的に多く、リン酸の
蒸発量やミスト量も多いためである。しかし、燃料ガス
出口側マニホールド内にも同様の機構を設けてもよく、
リン酸の回収率をさらに高めることができる。
また、この発明における受け体（１）は反応ガスとと
もに流出する電解質や積層体の側面を落下する電解質を
受け止めて回収し、そのセルに戻す働きをするが、さら
に障壁体（10）とアクティブコンポーネント（３）との
距離を保って反応ガスに過剰の圧損が生じるのを防ぐと
ともに障壁体（10）の温度を低く保つ役割を担ってい
る。
もに流出する電解質や積層体の側面を落下する電解質を
受け止めて回収し、そのセルに戻す働きをするが、さら
に障壁体（10）とアクティブコンポーネント（３）との
距離を保って反応ガスに過剰の圧損が生じるのを防ぐと
ともに障壁体（10）の温度を低く保つ役割を担ってい
る。
また、この発明の機構を用いてリン酸の補給も簡単に
行なえる。例えば、上のセルら順次電解質を受け体
（１）にたらしてもよいし、各セル毎に受け体（１）や
障壁体（10）などに直接滴下しても良く、また霧吹で障
壁体（10）に電解質を含浸しても良い。
行なえる。例えば、上のセルら順次電解質を受け体
（１）にたらしてもよいし、各セル毎に受け体（１）や
障壁体（10）などに直接滴下しても良く、また霧吹で障
壁体（10）に電解質を含浸しても良い。
さらに、第４図に示すように、単電池の一部であり多
孔質部材で形成されたカソードリザーブプレート（７）
を受け体（１）にまで張り出して戻し体（11）の役割を
させても良く、あるいはカソードリザーブプレート
（７）と障壁体（10）が接合されてもよい。
孔質部材で形成されたカソードリザーブプレート（７）
を受け体（１）にまで張り出して戻し体（11）の役割を
させても良く、あるいはカソードリザーブプレート
（７）と障壁体（10）が接合されてもよい。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、マニホールド内で
積層体の側面より張り出して設けられ、上記側面を落下
する余剰電解質を受ける受け体、並びに上記受け体に設
けられて隣接する受け体間の反応ガス流路の一部を開放
した状態で制限し、凹凸状反応ガス流路部から反応ガス
と共に蒸気およびミストの形で排出される電解質を捕捉
する多孔質部材から成る障壁体を備えたので、圧損は殆
ど生じないで、各セル毎に排出される電解質蒸気や電解
質ミストは排出されたセル毎に回収されて同じセルに戻
される。したがって、積層体から外部への電解質の消失
が低減され、寿命の長い積層形燃料電池が得られる効果
がある。
積層体の側面より張り出して設けられ、上記側面を落下
する余剰電解質を受ける受け体、並びに上記受け体に設
けられて隣接する受け体間の反応ガス流路の一部を開放
した状態で制限し、凹凸状反応ガス流路部から反応ガス
と共に蒸気およびミストの形で排出される電解質を捕捉
する多孔質部材から成る障壁体を備えたので、圧損は殆
ど生じないで、各セル毎に排出される電解質蒸気や電解
質ミストは排出されたセル毎に回収されて同じセルに戻
される。したがって、積層体から外部への電解質の消失
が低減され、寿命の長い積層形燃料電池が得られる効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例による積層形燃料電池を示
す側面図、第２図は第１図の要部を拡大して示す側面
図、第３図は第１図のものの反応ガス供給排出用マニホ
ールド、受け体、および障壁体の位置関係を示す平面
図、第４図はこの発明の他の実施例による積層形燃料電
池を示す側面図、第５図は従来の積層形燃料電池を示す
斜視図である。 図において、（１）は受け体、（２）はガス分離板、
（３）はアクティブコンポーネント、（４）はアノード
基材、（５）はカソード基材、（６）はアノードリザー
ブプレート、（７）はカソードリザーブプレート、
（８）は燃料ガス流路、（９）は酸化剤ガス流路、（1
0）は障壁体、（11）は戻し体、（12）は反応ガスおよ
び発生水蒸気の流れ、（13）は電解質蒸気および電解質
ミストの流れ、（14）〜（17）は反応ガス供給排出用マ
ニホールド、（21）はシール材である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
す側面図、第２図は第１図の要部を拡大して示す側面
図、第３図は第１図のものの反応ガス供給排出用マニホ
ールド、受け体、および障壁体の位置関係を示す平面
図、第４図はこの発明の他の実施例による積層形燃料電
池を示す側面図、第５図は従来の積層形燃料電池を示す
斜視図である。 図において、（１）は受け体、（２）はガス分離板、
（３）はアクティブコンポーネント、（４）はアノード
基材、（５）はカソード基材、（６）はアノードリザー
ブプレート、（７）はカソードリザーブプレート、
（８）は燃料ガス流路、（９）は酸化剤ガス流路、（1
0）は障壁体、（11）は戻し体、（12）は反応ガスおよ
び発生水蒸気の流れ、（13）は電解質蒸気および電解質
ミストの流れ、（14）〜（17）は反応ガス供給排出用マ
ニホールド、（21）はシール材である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (7)
- 【請求項１】電解質マトリックスを介在して対向する酸
化剤電極および燃料電極を有し、上記電極周縁部をシー
ル材で構成する単電池、ガス分離板、並びに上記単電池
とガス分離板との間で両者の何れか一方の面に複数の溝
にて形成した凹凸状ガス流路部を備え、上記単電池とガ
ス分離板を交互に積層して積層体を構成し、上記積層体
側面に反応ガス供給、排出用のマニホールドを配設する
積層形燃料電池において、上記排出用のマニホールド内
で上記積層体の側面より張り出して設けられ、上記側面
を落下する余剰電解質を受ける受け体、並びに上記受け
体に設けられて隣接する受け体間の反応ガス流路の一部
を開放した状態で制限し、上記凹凸状反応ガス流路部か
ら反応ガスと共に蒸気およびミストの形で排出される電
解質を捕捉する多孔質部材から成る障壁体を備えたこと
を特徴とする積層形燃料電池。 - 【請求項２】障壁体の積層方向の高さは凹凸状ガス流路
部の積層方向の高さより高い特許請求の範囲第１項記載
の積層形燃料電池。 - 【請求項３】受け体は、ガス分離体の一部を積層体の側
面より張り出したものである特許請求の範囲第１項記載
の積層形燃料電池。 - 【請求項４】受け体は酸化剤ガス排出用のマニホールド
内に設けられている特許請求の範囲第１項ないし第３項
の何れかに記載の積層形燃料電池。 - 【請求項５】電解質マトリックスを介在して対向する酸
化剤電極および燃料電極、並びに上記酸化剤電極および
燃料電極の少なくとも一方に配設され多孔質部材から成
り電解質を貯蔵するリザーブプレートを有し、上記電極
周縁部をシール材で構成する単電池と、ガス分離板と、
上記単電池とガス分離板との間で両者の何れか一方の面
に複数の溝にて形成した凹凸状ガス流路部とを備え、上
記単電池とガス分離板を交互に積層して積層体を構成
し、上記積層体側面に反応ガス供給、排出用のマニホー
ルドを配設する積層形燃料電池において、上記排出用の
マニホールド内で上記積層体の側面より張り出して設け
られ、上記側面を落下する余剰電解質を受ける受け体、
上記受け体に設けられて隣接する受け体間の反応ガス流
路の一部を開放した状態で制限し、上記凹凸状反応ガス
流路部から反応ガスと共に蒸気およびミストの形で排出
される電解質を捕捉する多孔質部材から成る障壁体、並
びに上記障壁体とリザーブプレートとの間に設けられた
多孔質部材から成る戻し体を備えたことを特徴とする積
層形燃料電池。 - 【請求項６】戻し体はリザーブプレートを張り出したも
のである特許請求の範囲第５項記載の積層形燃料電池。 - 【請求項７】障壁体は戻し体と一体化されている特許請
求の範囲第５項または第６項記載の積層形燃料電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306124A JPH0821398B2 (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 積層形燃料電池 |
| US07/277,962 US4910101A (en) | 1987-12-02 | 1988-11-30 | Stacked type fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306124A JPH0821398B2 (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 積層形燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01146268A JPH01146268A (ja) | 1989-06-08 |
| JPH0821398B2 true JPH0821398B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=17953339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62306124A Expired - Fee Related JPH0821398B2 (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 積層形燃料電池 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4910101A (ja) |
| JP (1) | JPH0821398B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5232792A (en) * | 1992-08-21 | 1993-08-03 | M-C Power Corporation | Cell separator plate used in fuel cell stacks |
| DE19914247A1 (de) * | 1999-03-29 | 2000-10-19 | Siemens Ag | HTM-Brennstoffzelle mit verminderter Elektrolytausspülung, HTM-Brennstoffzellenbatterie und Verfahren zum Starten einer HTM-Brennstoffzelle und/oder einer HTM-Brennstoffzellenbatterie |
| US6838204B1 (en) | 1999-10-08 | 2005-01-04 | Hybrid Power Generation Systems, Llc | Method and apparatus for fuel cell packaging |
| US6924049B2 (en) * | 2000-09-11 | 2005-08-02 | Joe G. Rich, Sr. | Electrolysis fuel cell energy plant |
| AU2002258715A1 (en) * | 2002-04-04 | 2003-10-20 | Illusion Technologies, Llc | Miniature/micro scale power generation system |
| US20060199061A1 (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-07 | Fiebig Bradley N | Water management in bipolar electrochemical cell stacks |
| DE09843753T8 (de) * | 2009-04-20 | 2013-04-25 | Utc Power Corporation | Herstellung einer brennstoffzelle mit verhinderung von migration flüssigem elektrolyts |
| CN107905152B (zh) * | 2017-12-11 | 2020-12-08 | 段云涛 | 一种全息斑马线护栏 |
| JP6605101B1 (ja) * | 2018-09-07 | 2019-11-13 | 日本碍子株式会社 | マニホールド、及びセルスタック装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4345008A (en) * | 1980-12-24 | 1982-08-17 | United Technologies Corporation | Apparatus for reducing electrolyte loss from an electrochemical cell |
| US4366211A (en) * | 1981-09-21 | 1982-12-28 | Westinghouse Electric Corp. | Control of electrolyte fill to fuel cell stack |
| US4463066A (en) * | 1982-09-30 | 1984-07-31 | Engelhard Corporation | Fuel cell and system for supplying electrolyte thereto |
| JPS59108278A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | 積層形燃料電池 |
| US4612262A (en) * | 1984-08-06 | 1986-09-16 | United Technologies Corporation | Process for adding electrolyte to a fuel cell stack |
| US4596749A (en) * | 1984-08-06 | 1986-06-24 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for adding electrolyte to a fuel cell stack |
| US4767680A (en) * | 1986-07-16 | 1988-08-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel cell |
-
1987
- 1987-12-02 JP JP62306124A patent/JPH0821398B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-11-30 US US07/277,962 patent/US4910101A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4910101A (en) | 1990-03-20 |
| JPH01146268A (ja) | 1989-06-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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