JPH0831320B2 - 酸素混入燃料ガス用燃料電池装置 - Google Patents
酸素混入燃料ガス用燃料電池装置Info
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- JPH0831320B2 JPH0831320B2 JP63068358A JP6835888A JPH0831320B2 JP H0831320 B2 JPH0831320 B2 JP H0831320B2 JP 63068358 A JP63068358 A JP 63068358A JP 6835888 A JP6835888 A JP 6835888A JP H0831320 B2 JPH0831320 B2 JP H0831320B2
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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、電極に望ましくない局部的高温加熱点を生
ずることなく、酸素が混入した燃料を用いることができ
る改良された燃料電池装置に関する。特に本発明は、燃
料に含まれる過度の酸素が希釈され、且つ（又は）燃料
が電極の電気化学的に活性な部分に達する前に触媒によ
り燃焼される燃料電池装置に関する。
ずることなく、酸素が混入した燃料を用いることができ
る改良された燃料電池装置に関する。特に本発明は、燃
料に含まれる過度の酸素が希釈され、且つ（又は）燃料
が電極の電気化学的に活性な部分に達する前に触媒によ
り燃焼される燃料電池装置に関する。
陰極ガスとして燃料電池装置により使用される原料水
素が汚染された燃料は、水蒸気改質、石炭ガス化、水電
気分解、及び（又は）炭化水素の部分的酸化の如き種々
の方法により製造することができる。更に水素は、塩素
及びアルカリ液の製造及び塩素酸ナトリウムの製造の如
き工業的製法の副産物になることもある。これらの方法
の多くでは、得られる水素は酸素が混入しているであろ
う。酸素が混入した水素が燃料電池の陰極側（アノード
側）に供給されると、白金触媒にふれた時、水素と酸素
が燃焼する。この燃焼は、電極の電気化学的に活性な白
金で被覆された領域で起き、そこでは水素もその発熱電
気化学的反応に関与する。電池組み立て体の熱除去或は
冷却系は、典型的には電気化学的反応によって発生した
熱から生ずると思われる範囲の温度で効果的に作動する
ように設計されている。極端な負荷或は高い周囲の操作
温度により課せられることがある付加的な冷却要件は、
一般に、従来の冷却系によって効果的に取り扱うことが
できず、電池の損傷をもたらすことがある。前述の望ま
しくない「付加的冷却要件」は、約0.2％より多くの酸
素混入物を含む原料燃料を燃料電池組み立て体で用いた
時、燃料ガスが燃料電池装置の電極の電気化学的に活性
な領域に到達する前にその酸素混入物の濃度を減少させ
る工程が取られないならば燃料電池組み立て体の冷却系
に課せられることになるのであろう。その理由は、今後
酸素混入物の燃焼として言及する水素との化学的結合に
よる酸素混入物の燃焼が、電池電極のある領域で水素の
電気化学的反応と同時に起き、それによってそれらの領
域の電池温度が著しく上昇することになると言うことに
ある。この現象は局部的に電池の破壊を起すことがあ
り、電池装置の全平均操作温度を、組み立て体の冷却系
によって効果的に処理することができなくなる水準まで
上昇させる。運転温度が250℃以下、通常最高温度が230
℃以下を維持するように設計された中温型燃料電池に、
酸化性ガス（酸素等）の混入した燃料ガス（水素等）を
使用すると、電気化学的に活性な領域において発熱し、
電池温度が著しく上昇する。従って、酸素性ガスの混入
した燃料ガスを中温型燃料電池に使用する場合、従来、
その燃料ガスを電池に使用する前に、その燃料ガスを
精製し酸化性ガスを除去する、電池の冷却装置を大規
模のものにする等の処置が必要であった。しかし、これ
らの処置はいずれも膨大な費用を必要とし、実用的でな
かった。
素が汚染された燃料は、水蒸気改質、石炭ガス化、水電
気分解、及び（又は）炭化水素の部分的酸化の如き種々
の方法により製造することができる。更に水素は、塩素
及びアルカリ液の製造及び塩素酸ナトリウムの製造の如
き工業的製法の副産物になることもある。これらの方法
の多くでは、得られる水素は酸素が混入しているであろ
う。酸素が混入した水素が燃料電池の陰極側（アノード
側）に供給されると、白金触媒にふれた時、水素と酸素
が燃焼する。この燃焼は、電極の電気化学的に活性な白
金で被覆された領域で起き、そこでは水素もその発熱電
気化学的反応に関与する。電池組み立て体の熱除去或は
冷却系は、典型的には電気化学的反応によって発生した
熱から生ずると思われる範囲の温度で効果的に作動する
ように設計されている。極端な負荷或は高い周囲の操作
温度により課せられることがある付加的な冷却要件は、
一般に、従来の冷却系によって効果的に取り扱うことが
できず、電池の損傷をもたらすことがある。前述の望ま
しくない「付加的冷却要件」は、約0.2％より多くの酸
素混入物を含む原料燃料を燃料電池組み立て体で用いた
時、燃料ガスが燃料電池装置の電極の電気化学的に活性
な領域に到達する前にその酸素混入物の濃度を減少させ
る工程が取られないならば燃料電池組み立て体の冷却系
に課せられることになるのであろう。その理由は、今後
酸素混入物の燃焼として言及する水素との化学的結合に
よる酸素混入物の燃焼が、電池電極のある領域で水素の
電気化学的反応と同時に起き、それによってそれらの領
域の電池温度が著しく上昇することになると言うことに
ある。この現象は局部的に電池の破壊を起すことがあ
り、電池装置の全平均操作温度を、組み立て体の冷却系
によって効果的に処理することができなくなる水準まで
上昇させる。運転温度が250℃以下、通常最高温度が230
℃以下を維持するように設計された中温型燃料電池に、
酸化性ガス（酸素等）の混入した燃料ガス（水素等）を
使用すると、電気化学的に活性な領域において発熱し、
電池温度が著しく上昇する。従って、酸素性ガスの混入
した燃料ガスを中温型燃料電池に使用する場合、従来、
その燃料ガスを電池に使用する前に、その燃料ガスを
精製し酸化性ガスを除去する、電池の冷却装置を大規
模のものにする等の処置が必要であった。しかし、これ
らの処置はいずれも膨大な費用を必要とし、実用的でな
かった。
本発明の目的は、従来技術のもつ上記のような課題を
解消するために成されたものであって、前述の構成とす
ることによって、極めて効果的に実用化することのでき
る中温型燃料電池を提供することにある。
解消するために成されたものであって、前述の構成とす
ることによって、極めて効果的に実用化することのでき
る中温型燃料電池を提供することにある。
本発明の燃料電池装置では、水素燃料ガス中の酸素の
濃度は、燃料ガスが装置の電極の電気化学的に活性な部
分に達する前に酸素混入物を別個に燃焼させ、且つ（又
は）希釈することにより約0.2％の水準まで低下され
る。約0.2％の酸素水準は、従来の冷却系によって満足
に取り扱つかうことができない水準まで電池の電気化学
的に活性な部分で発生する熱を不当に増大することはな
いことが発見されている。酸素混入物が燃料ガス中約0.
2％〜約0.5％の範囲以内の水準で存在する場合、燃料ガ
スが電極の電気化学的に活性な領域に到達する前に、電
気構造体の上で酸素混入物の一部分を燃焼させることに
よりその減少が達成される。酸素混入物が約0.5％より
多い場合、燃料ガスは、再循環された陰極排気物（アノ
ード排気物）と、分離酸素燃焼工程に入る前に混合する
ことができる。
濃度は、燃料ガスが装置の電極の電気化学的に活性な部
分に達する前に酸素混入物を別個に燃焼させ、且つ（又
は）希釈することにより約0.2％の水準まで低下され
る。約0.2％の酸素水準は、従来の冷却系によって満足
に取り扱つかうことができない水準まで電池の電気化学
的に活性な部分で発生する熱を不当に増大することはな
いことが発見されている。酸素混入物が燃料ガス中約0.
2％〜約0.5％の範囲以内の水準で存在する場合、燃料ガ
スが電極の電気化学的に活性な領域に到達する前に、電
気構造体の上で酸素混入物の一部分を燃焼させることに
よりその減少が達成される。酸素混入物が約0.5％より
多い場合、燃料ガスは、再循環された陰極排気物（アノ
ード排気物）と、分離酸素燃焼工程に入る前に混合する
ことができる。
酸素混入物の分離燃焼は、装置中の電極の燃料ガス導
入側の方へ陰極触媒層（アノード触媒層）を伸ばすこと
により達成される。同時に、陽極触媒（カソード触媒）
は伸ばされてはいないであろう。従って、電池の電気化
学的に活性な部分から燃料ガス導入側へ伸びている陰極
触媒の帯が存在し、燃料ガスはその触媒帯を通過してか
ら電池の電気化学的に活性な領域に到達しなければなら
ないであろう。電池の電気化学的に活性な領域は、陰極
触媒と陽極触媒の層が電極上で同じ広さになっている領
域だけであることは認められるであろう。酸素が混入し
た燃料ガスが電池の電気化学的に活性な領域中へ送られ
た時、同じ領域での酸素の燃焼と水素の電気化学的反応
の両方によって熱が発生するであろう。これら二つの反
応は同時に熱を発生し、その結果通常の操作温度よりも
高い温度が電池中局部的に生ずるであろう。酸素混入物
が伸びた陰極触媒帯によって予め燃焼されるか又は反応
される場合、電池中に過渡に加熱された領域が生ずるこ
とはなく、その結果全平均装置温度は低くなり、従来の
組み立て体冷却系によって適切に取り扱うことができ
る。電池に入る燃料ガスが約0.5％より大きな酸素含有
量をもつ場合、電池の陰極側からの排気物の一部分を再
循環させて戻し、入ってくる燃料ガスと混合する。陰極
排気物は実質的に酸素を含まないので、再循環によっ
て、入ってくる燃料中の酸素の予測可能な希釈を行なう
ことができる。再循環の目的は単に入ってくる燃料ガス
中の酸素の濃度を約0.5％へ低下させることにある。
入側の方へ陰極触媒層（アノード触媒層）を伸ばすこと
により達成される。同時に、陽極触媒（カソード触媒）
は伸ばされてはいないであろう。従って、電池の電気化
学的に活性な部分から燃料ガス導入側へ伸びている陰極
触媒の帯が存在し、燃料ガスはその触媒帯を通過してか
ら電池の電気化学的に活性な領域に到達しなければなら
ないであろう。電池の電気化学的に活性な領域は、陰極
触媒と陽極触媒の層が電極上で同じ広さになっている領
域だけであることは認められるであろう。酸素が混入し
た燃料ガスが電池の電気化学的に活性な領域中へ送られ
た時、同じ領域での酸素の燃焼と水素の電気化学的反応
の両方によって熱が発生するであろう。これら二つの反
応は同時に熱を発生し、その結果通常の操作温度よりも
高い温度が電池中局部的に生ずるであろう。酸素混入物
が伸びた陰極触媒帯によって予め燃焼されるか又は反応
される場合、電池中に過渡に加熱された領域が生ずるこ
とはなく、その結果全平均装置温度は低くなり、従来の
組み立て体冷却系によって適切に取り扱うことができ
る。電池に入る燃料ガスが約0.5％より大きな酸素含有
量をもつ場合、電池の陰極側からの排気物の一部分を再
循環させて戻し、入ってくる燃料ガスと混合する。陰極
排気物は実質的に酸素を含まないので、再循環によっ
て、入ってくる燃料中の酸素の予測可能な希釈を行なう
ことができる。再循環の目的は単に入ってくる燃料ガス
中の酸素の濃度を約0.5％へ低下させることにある。
従って、本発明の目的は、酸素が混入した陰極燃料ガ
スを用いて効果的に操作することができる改良された燃
料電池を与えることである。
スを用いて効果的に操作することができる改良された燃
料電池を与えることである。
本発明の別の目的は、酸素が混入した燃料を燃料を不
当に高い操作温度を生ずることなく用いることができる
上述の特性をもつ燃料電池装置を与えることである。
当に高い操作温度を生ずることなく用いることができる
上述の特性をもつ燃料電池装置を与えることである。
本発明の更に別の目的は、電極上の電気化学的に活性
な領域が同じ広さになっていない電極上の領域で過度の
酸素混入物が電池中触媒により燃焼される上述の特性を
もつ燃料電池装置を与えることである。
な領域が同じ広さになっていない電極上の領域で過度の
酸素混入物が電池中触媒により燃焼される上述の特性を
もつ燃料電池装置を与えることである。
本発明の更に別の目的は、電気化学的反応に関与しな
い陰極の触媒被覆領域で酸素混入物が予め燃焼される上
述の特性をもつ燃料電池装置を与えることである。
い陰極の触媒被覆領域で酸素混入物が予め燃焼される上
述の特性をもつ燃料電池装置を与えることである。
本発明の更に別の目的は、前燃焼領域が、電池中の燃
料導入側と電気化学的に活性な領域との間に狭まれ、そ
の結果入ってくる燃料の全てがその酸素混入物の少なく
とも一部分が電気化学的に活性な領域に入る前に予め燃
焼されるようになっている上述の特性をもつ燃料電池装
置を与えることである。
料導入側と電気化学的に活性な領域との間に狭まれ、そ
の結果入ってくる燃料の全てがその酸素混入物の少なく
とも一部分が電気化学的に活性な領域に入る前に予め燃
焼されるようになっている上述の特性をもつ燃料電池装
置を与えることである。
本発明の更に別の目的は、陰極排気ガスが選択的に再
循環され、入ってくる燃料と混合され、前燃焼工程に入
る前に最初に酸素濃度を低下させるようになっている上
述の特性をもつ燃料電池装置を与えることである。
循環され、入ってくる燃料と混合され、前燃焼工程に入
る前に最初に酸素濃度を低下させるようになっている上
述の特性をもつ燃料電池装置を与えることである。
本発明のこれら及び他の目的及び利点は、付図と関連
した好ましい態様についての以下の詳細な記述から一層
容易に明らかになるであろう。
した好ましい態様についての以下の詳細な記述から一層
容易に明らかになるであろう。
第１図に関し、本発明に従って操作するのに適合する
燃料電池装置の積層体部分が、全体的に数字（２）によ
って示されている。積層体（２）は、陰極側（４）、陽
極側（６）及びそれら二つの間の電解質マトリックス
（８）を有する。冷却部分（10）も含まれている。水素
に富む燃料ガスは、線（12）を通って陰極側（４）へ入
り、積層体（２）から線（14）を通って排気される。酸
素検出器（16）は、汚染物の存在で過熱されないもので
あるのが好ましいが、導入線（12）中に配置され、積層
体（12）に入る燃料ガス中の酸素混入物の存在を連続的
に検出してもよい。陰極通路（４）の排気側（14）上
に、再循環路１（８）が配置されており、それは線（1
4）から導入線（12）へ陰極排気物を循環して戻し、入
ってくる陰極燃料ガスと混合するのに用いてもよい。弁
（20）を線（18）中に入れてもよく、陰極排気物の再循
環を起させるように選択的に開閉することができる。同
様にポンプ（22）を線（18）中に含ませ、陰極排気ガス
の再循環速度を調節するようにしてもよい。弁（20）と
ポンプ（22）は検出器（16）によって制御し、検出器
（16）が予め定められた値よりも大きな酸素水準、例え
ば、２％を検出した時、弁（20）とポンプ（22）を導入
線（12）へ陰極排気物を再循環して戻すように操作され
るであろう。燃料ガス中の実質的に全ての酸素が陰極中
で消費されるので、陰極排気物は実質的に酸素を含まな
くなり、その結果陰極排気物の再循環は入ってくる燃料
中の酸素水準を約0.5％位の処理可能な水準へ下げるこ
とができる。積層体（２）の陽極側（６）には、空気が
線（24）を通って入り、線（26）を通って排気される。
検出器、再循環弁及びポンプは任意的なものに過ぎず、
陰極排気ガスを陰極導入側へ戻す再循環にとって必須の
ものではないことは分るであろう。第２図に関し、電池
の一つの内部が示されている。マトリックス（８）の陰
極側には、陰極電極基体（28）があり、陽極側には陽極
電極基体（30）がある。基体（28）と（30）は、両方と
も多孔質炭素板であり、それを通して反応物がマトリッ
クス（８）の方へ拡散することができる。マトリックス
（８）は電解質を含み、例えば、酸化珪素、ポリアリー
ルスルフオン、フェノール樹脂、又は燐酸硼素から形成
されていてもよい。マトリックス（８）に燐酸した陰極
基体（28）の表面上に陰極触媒層（32）が付着されてお
り、マトリックス（８）に隣接した陽極基体（30）の表
面上に陽極触媒層（34）が付着されている。層（32）及
び（34）中の触媒は、例えば、白金、炭素上の白金、又
は白金ルテニウム合金でもよい。陰極触媒層（32）は、
触媒層（34）が存在しない陽極基体（30）の部分（35）
に相対して配置された触媒層の帯（33）を含んでいるこ
とが認められるであろう。従って、陰極触媒層（32）は
陽極触媒層（34）より燃料ガス流路（４）の導入側（1
2）に近付いて終わっている。帯（33）はマトリックス
（８）に隣接した一つの触媒層だけをもっているので、
陰極側（４）からの水素と陽極側（６）からの酸素との
間の電気化学的反応は帯（33）に隣接したマトリックス
（８）中では起きないであろう。酸素が混入した水素燃
料ガスは第２図に示した矢印Ａの方向に燃料ガス流路
（４）の導入側（12）から装置中へ流入する。従って、
燃料ガスは、それが触媒層（32）と（34）との間の電池
の電気化学的に活性な領域に達する前に、伸びた触媒帯
（33）の上を流れるはずである。燃料ガスが燃料ガス流
路（４）へ入ると直ちに、水素と酸素の分子は、矢印Ｂ
で示されているように、多孔質陰極基体（28）を通って
マトリックス（８）の方へ拡散し始める。基体（28）を
通って触媒帯（33）の方へ拡散する酸素と水素は発熱的
に結合し、触媒帯（33）の所で水を形成するであろう。
帯（33）の所のこの反応は燃料ガスを電池の電気化学的
に活性な領域、即ち触媒層（32）と（34）との間に横た
わるマトリックス（８）の部分に達する前に燃料ガス中
の酸素の量を低下するであろう。同時に、帯（33）の領
域中では、水素の電気化学的反応は起きないであろう。
何故なら帯（33）に相対する所には相当する陽極触媒
（34）が存在しないからである。このことは、帯（33）
の領域で発生した熱だけが発熱的化学的酸素低下反応か
ら生じたことになることを意味している。従って、この
熱は電池の電気化学的部分から離される。このようにし
て電池の電気化学的部分の導入端部は異常に高い操作温
度を受けることはないであろう。さもなければそのよう
な高温が、酸素混入物が電池中の電気化学的に活性な部
分で燃焼させられるために生ずるであろう。燃料ガス中
の酸素の割合を、燃料ガスが電池の電気化学的に活性な
領域に達する時までに約0.2％へ減少させることによ
り、冷却系に過度の負担をかけたり或は電池を損傷する
電池を生じたりすることのない操作温度がもたらされる
ことが見出だされている。
燃料電池装置の積層体部分が、全体的に数字（２）によ
って示されている。積層体（２）は、陰極側（４）、陽
極側（６）及びそれら二つの間の電解質マトリックス
（８）を有する。冷却部分（10）も含まれている。水素
に富む燃料ガスは、線（12）を通って陰極側（４）へ入
り、積層体（２）から線（14）を通って排気される。酸
素検出器（16）は、汚染物の存在で過熱されないもので
あるのが好ましいが、導入線（12）中に配置され、積層
体（12）に入る燃料ガス中の酸素混入物の存在を連続的
に検出してもよい。陰極通路（４）の排気側（14）上
に、再循環路１（８）が配置されており、それは線（1
4）から導入線（12）へ陰極排気物を循環して戻し、入
ってくる陰極燃料ガスと混合するのに用いてもよい。弁
（20）を線（18）中に入れてもよく、陰極排気物の再循
環を起させるように選択的に開閉することができる。同
様にポンプ（22）を線（18）中に含ませ、陰極排気ガス
の再循環速度を調節するようにしてもよい。弁（20）と
ポンプ（22）は検出器（16）によって制御し、検出器
（16）が予め定められた値よりも大きな酸素水準、例え
ば、２％を検出した時、弁（20）とポンプ（22）を導入
線（12）へ陰極排気物を再循環して戻すように操作され
るであろう。燃料ガス中の実質的に全ての酸素が陰極中
で消費されるので、陰極排気物は実質的に酸素を含まな
くなり、その結果陰極排気物の再循環は入ってくる燃料
中の酸素水準を約0.5％位の処理可能な水準へ下げるこ
とができる。積層体（２）の陽極側（６）には、空気が
線（24）を通って入り、線（26）を通って排気される。
検出器、再循環弁及びポンプは任意的なものに過ぎず、
陰極排気ガスを陰極導入側へ戻す再循環にとって必須の
ものではないことは分るであろう。第２図に関し、電池
の一つの内部が示されている。マトリックス（８）の陰
極側には、陰極電極基体（28）があり、陽極側には陽極
電極基体（30）がある。基体（28）と（30）は、両方と
も多孔質炭素板であり、それを通して反応物がマトリッ
クス（８）の方へ拡散することができる。マトリックス
（８）は電解質を含み、例えば、酸化珪素、ポリアリー
ルスルフオン、フェノール樹脂、又は燐酸硼素から形成
されていてもよい。マトリックス（８）に燐酸した陰極
基体（28）の表面上に陰極触媒層（32）が付着されてお
り、マトリックス（８）に隣接した陽極基体（30）の表
面上に陽極触媒層（34）が付着されている。層（32）及
び（34）中の触媒は、例えば、白金、炭素上の白金、又
は白金ルテニウム合金でもよい。陰極触媒層（32）は、
触媒層（34）が存在しない陽極基体（30）の部分（35）
に相対して配置された触媒層の帯（33）を含んでいるこ
とが認められるであろう。従って、陰極触媒層（32）は
陽極触媒層（34）より燃料ガス流路（４）の導入側（1
2）に近付いて終わっている。帯（33）はマトリックス
（８）に隣接した一つの触媒層だけをもっているので、
陰極側（４）からの水素と陽極側（６）からの酸素との
間の電気化学的反応は帯（33）に隣接したマトリックス
（８）中では起きないであろう。酸素が混入した水素燃
料ガスは第２図に示した矢印Ａの方向に燃料ガス流路
（４）の導入側（12）から装置中へ流入する。従って、
燃料ガスは、それが触媒層（32）と（34）との間の電池
の電気化学的に活性な領域に達する前に、伸びた触媒帯
（33）の上を流れるはずである。燃料ガスが燃料ガス流
路（４）へ入ると直ちに、水素と酸素の分子は、矢印Ｂ
で示されているように、多孔質陰極基体（28）を通って
マトリックス（８）の方へ拡散し始める。基体（28）を
通って触媒帯（33）の方へ拡散する酸素と水素は発熱的
に結合し、触媒帯（33）の所で水を形成するであろう。
帯（33）の所のこの反応は燃料ガスを電池の電気化学的
に活性な領域、即ち触媒層（32）と（34）との間に横た
わるマトリックス（８）の部分に達する前に燃料ガス中
の酸素の量を低下するであろう。同時に、帯（33）の領
域中では、水素の電気化学的反応は起きないであろう。
何故なら帯（33）に相対する所には相当する陽極触媒
（34）が存在しないからである。このことは、帯（33）
の領域で発生した熱だけが発熱的化学的酸素低下反応か
ら生じたことになることを意味している。従って、この
熱は電池の電気化学的部分から離される。このようにし
て電池の電気化学的部分の導入端部は異常に高い操作温
度を受けることはないであろう。さもなければそのよう
な高温が、酸素混入物が電池中の電気化学的に活性な部
分で燃焼させられるために生ずるであろう。燃料ガス中
の酸素の割合を、燃料ガスが電池の電気化学的に活性な
領域に達する時までに約0.2％へ減少させることによ
り、冷却系に過度の負担をかけたり或は電池を損傷する
電池を生じたりすることのない操作温度がもたらされる
ことが見出だされている。
本発明に従い形成された電池構造体の操作性に影響を
与え、又変化されたり調節したりすることができる電池
中の一つのパラメーターは、酸素が電極基体を通って拡
散し、伸びた触媒帯に達することができる速度である。
もし電極基体を通る酸素の拡散速度が大きいと、一層多
くの酸素がその伸びた触媒帯中で燃焼し、一層少ない酸
素が電池の電気化学的に活性な部分に達するであろう。
典型的な燃料電池電極基体は、約90〜3200mA/cm2（約80
0〜3000A/ft2）の範囲の電池電流密度に相当する酸素拡
散限界を有するであろう。電極構造体により生ずる電流
密度は、基体の929cm2（1ft2）当たり、１時間当たりの
基体を通って拡散する酸素のモル数に比例するであろ
う。この速度は通常の操作圧力では内部電池圧力とは無
関係であろう。基体を通る酸素の拡散速度を変化又は制
御する一つの方法は、酸素が密度の低い一層多孔質の基
体を通って一層速く拡散することができると言うことを
考慮に入れると、基体の密度を変えることである。他の
方法は、再循環によって水素中の酸素の濃度を制御する
ことである。もし望むならば、ポリテトラフルオロエチ
レン（PTFE）充填剤等を使用することにより局部的な密
度の変化を達成することができる。
与え、又変化されたり調節したりすることができる電池
中の一つのパラメーターは、酸素が電極基体を通って拡
散し、伸びた触媒帯に達することができる速度である。
もし電極基体を通る酸素の拡散速度が大きいと、一層多
くの酸素がその伸びた触媒帯中で燃焼し、一層少ない酸
素が電池の電気化学的に活性な部分に達するであろう。
典型的な燃料電池電極基体は、約90〜3200mA/cm2（約80
0〜3000A/ft2）の範囲の電池電流密度に相当する酸素拡
散限界を有するであろう。電極構造体により生ずる電流
密度は、基体の929cm2（1ft2）当たり、１時間当たりの
基体を通って拡散する酸素のモル数に比例するであろ
う。この速度は通常の操作圧力では内部電池圧力とは無
関係であろう。基体を通る酸素の拡散速度を変化又は制
御する一つの方法は、酸素が密度の低い一層多孔質の基
体を通って一層速く拡散することができると言うことを
考慮に入れると、基体の密度を変えることである。他の
方法は、再循環によって水素中の酸素の濃度を制御する
ことである。もし望むならば、ポリテトラフルオロエチ
レン（PTFE）充填剤等を使用することにより局部的な密
度の変化を達成することができる。
電極基体の酸素の限界拡散速度は、ファラデーの法則
により、数学的には基体の限界電流密度の6.578×10-4
倍になる。従って、この酸素を燃焼させることから生ず
る局部的熱は、基体の限界電流密度の0.2倍になるであ
ろう。限界電流密度は標準限界密度×燃料ガス中の酸素
の％である。
により、数学的には基体の限界電流密度の6.578×10-4
倍になる。従って、この酸素を燃焼させることから生ず
る局部的熱は、基体の限界電流密度の0.2倍になるであ
ろう。限界電流密度は標準限界密度×燃料ガス中の酸素
の％である。
次の表は、燃料ガス中の種々の酸素濃度水準での三つ
の異なった基体の標準限界電流密度に対する熱発生値を
与えており、その発生した熱は基体の面積についてBtu/
ft2・時・゜Ｆ及びkcal/m2・時・℃の単位で示されてい
る。
の異なった基体の標準限界電流密度に対する熱発生値を
与えており、その発生した熱は基体の面積についてBtu/
ft2・時・゜Ｆ及びkcal/m2・時・℃の単位で示されてい
る。
燃料電池を操作した時の用語「限界電流密度」とは、
存在する反応物濃度で電極によって維持することができ
る定常状態の最大電流密度のことを意味するものとして
定義されている。「基準限界電流密度」とは、基準反応
物濃度（この場合には100％）での限界電流密度として
定義される。
存在する反応物濃度で電極によって維持することができ
る定常状態の最大電流密度のことを意味するものとして
定義されている。「基準限界電流密度」とは、基準反応
物濃度（この場合には100％）での限界電流密度として
定義される。
用いられる限界電流密度は、通常の限界電流密度の上
記範囲以内にあり、酸素が電極基体を通って拡散するこ
とができる最大速度を変えることによって制御される。
記範囲以内にあり、酸素が電極基体を通って拡散するこ
とができる最大速度を変えることによって制御される。
次の実施例は、酸素が混入した燃料を使用することに
よる電池に局部的過熱を制御するための本発明のための
操作を例示するものである。
よる電池に局部的過熱を制御するための本発明のための
操作を例示するものである。
実施例１ 陰極触媒と陽極触媒が同じ所で終わっていて拡散基体
について3200mA/cm2（3000A/ft2）、及び1.0％酸素が混
入した燃料源を用い、電池が各一対の冷却板の間に７の
電池が積層された形で配列されており、冷却剤が191℃
（375゜Ｆ）の温度に維持され、その組中の真ん中の電
池の希望の温度が218℃（425゜Ｆ）である従来の燃料電
池設計を用いたものと仮定する。この形状では、上記表
から、同じ所で終わっている触媒層の所での酸素混入物
の燃料がそれら触媒層の端の所で局部的に電極の面積に
つき、合計2900kcal/m2・時・℃（600Btu/ft2・時・゜
Ｆ）の熱を放出するであろうことがわかる。同時にこの
領域では、水素の電気化学的反応により電極の面積につ
き合計2400kcal/m2・時・℃（500Btu/ft2・時・゜Ｆ）
の熱を放出するであろう。従って、電池中局部的に合計
5400kcal/m2・時・℃（1100Btu/ft2・時・゜Ｆ）の熱が
放出されるであろう。これは電池温度を局部的に約252
℃（485゜Ｆ）に上昇させ、電池の損傷を起すであろ
う。
について3200mA/cm2（3000A/ft2）、及び1.0％酸素が混
入した燃料源を用い、電池が各一対の冷却板の間に７の
電池が積層された形で配列されており、冷却剤が191℃
（375゜Ｆ）の温度に維持され、その組中の真ん中の電
池の希望の温度が218℃（425゜Ｆ）である従来の燃料電
池設計を用いたものと仮定する。この形状では、上記表
から、同じ所で終わっている触媒層の所での酸素混入物
の燃料がそれら触媒層の端の所で局部的に電極の面積に
つき、合計2900kcal/m2・時・℃（600Btu/ft2・時・゜
Ｆ）の熱を放出するであろうことがわかる。同時にこの
領域では、水素の電気化学的反応により電極の面積につ
き合計2400kcal/m2・時・℃（500Btu/ft2・時・゜Ｆ）
の熱を放出するであろう。従って、電池中局部的に合計
5400kcal/m2・時・℃（1100Btu/ft2・時・゜Ｆ）の熱が
放出されるであろう。これは電池温度を局部的に約252
℃（485゜Ｆ）に上昇させ、電池の損傷を起すであろ
う。
実施例２ 実施例１と同じ積層体構造、同じ拡散速度基体及び同
じ酸素混入濃度を仮定するが、陰極触媒層が本発明に従
い電池の燃料導入側の方へ伸ばされていると仮定する。
そのような場合には、電極の面積につき2900kcal/m2・
時・℃（600Btu/ft2・時・゜Ｆ）の熱はその伸びた触媒
帯の所で放出され、電気化学的反応によって発生した熱
によって局部的に増大されることはないであろう。電極
につき2400kcal/m2・時・℃（500Btu/ft2・時・゜Ｆ）
の電気化学的に発生した熱は、伸びた触媒帯に隣接した
所だけで放出されるであろう。この例では、陰極触媒層
を陰極ガス導入部の方へ伸ばし、陽極触媒層とそれが同
じ所で終わらないようにするだけで、電池の局部的温度
は223℃（435゜Ｆ）へ低下し、それは電池の損傷を起こ
さない許容できる操作温度である。
じ酸素混入濃度を仮定するが、陰極触媒層が本発明に従
い電池の燃料導入側の方へ伸ばされていると仮定する。
そのような場合には、電極の面積につき2900kcal/m2・
時・℃（600Btu/ft2・時・゜Ｆ）の熱はその伸びた触媒
帯の所で放出され、電気化学的反応によって発生した熱
によって局部的に増大されることはないであろう。電極
につき2400kcal/m2・時・℃（500Btu/ft2・時・゜Ｆ）
の電気化学的に発生した熱は、伸びた触媒帯に隣接した
所だけで放出されるであろう。この例では、陰極触媒層
を陰極ガス導入部の方へ伸ばし、陽極触媒層とそれが同
じ所で終わらないようにするだけで、電池の局部的温度
は223℃（435゜Ｆ）へ低下し、それは電池の損傷を起こ
さない許容できる操作温度である。
実施例３ 実施例２で用いられたのと同じ条件を今度も仮定する
が伸びた触媒帯に隣接した陰極基体の密度を、基体につ
き1600mA/cm2（1500A/ft2）の拡散即ち限界電流密度を
生ずるであろう水準まで増大させたものと仮定する。こ
の場合、表を参照して酸素混入物の消費が電極面積につ
き、わずか1500kcal/m2・時・℃（300Btu/ft2・時・゜
Ｆ）の熱しか放出しないであろうことが認められるであ
ろう。この熱放出は実施例２の場合と同様に、局部的に
なり、電気化学的反応によって放出される電極面積につ
き2400kcal/m2・時・℃（500Btu/ft2・時・゜Ｆ）の熱
により増大されることはないであろう。この実施例で
は、最大局部的電池温度は、正常な218℃（425゜Ｆ）よ
り低くなり、従って、何等問題は起きないであろう。
が伸びた触媒帯に隣接した陰極基体の密度を、基体につ
き1600mA/cm2（1500A/ft2）の拡散即ち限界電流密度を
生ずるであろう水準まで増大させたものと仮定する。こ
の場合、表を参照して酸素混入物の消費が電極面積につ
き、わずか1500kcal/m2・時・℃（300Btu/ft2・時・゜
Ｆ）の熱しか放出しないであろうことが認められるであ
ろう。この熱放出は実施例２の場合と同様に、局部的に
なり、電気化学的反応によって放出される電極面積につ
き2400kcal/m2・時・℃（500Btu/ft2・時・゜Ｆ）の熱
により増大されることはないであろう。この実施例で
は、最大局部的電池温度は、正常な218℃（425゜Ｆ）よ
り低くなり、従って、何等問題は起きないであろう。
実施例３に記載した操作条件を用いて、電池の電気化
学的領域の所での電気化学的反応の目的％に到達させる
ため触媒が伸びていなければならない長さを計算するこ
とができる。目的酸素混入物の濃度水準は0.2％である
と仮定する。局部的酸素拡散速度は局部的酸素濃度に比
例するので、帯延長の必要な長さの良好な近似は、対数
平均O2濃度： を用いて平均酸素濃度を決定することにより得ることが
できる。これは： 帯の上の基体について1500ampの限界電流密度を用い
て、平均酸素消費速度は になるであろう。
学的領域の所での電気化学的反応の目的％に到達させる
ため触媒が伸びていなければならない長さを計算するこ
とができる。目的酸素混入物の濃度水準は0.2％である
と仮定する。局部的酸素拡散速度は局部的酸素濃度に比
例するので、帯延長の必要な長さの良好な近似は、対数
平均O2濃度： を用いて平均酸素濃度を決定することにより得ることが
できる。これは： 帯の上の基体について1500ampの限界電流密度を用い
て、平均酸素消費速度は になるであろう。
500ampの電流を発生する積層体中10ft2（9300cm2）電池
を仮定すると、300mA/cm2（28A/ft2）に等しい電流密度
で、100amp相当の酸素を消費するのに充分な広さが伸び
た触媒帯中になければならない。従って、必要な全帯の
面積は次のように計算される。
を仮定すると、300mA/cm2（28A/ft2）に等しい電流密度
で、100amp相当の酸素を消費するのに充分な広さが伸び
た触媒帯中になければならない。従って、必要な全帯の
面積は次のように計算される。
従って、触媒の帯は、面積が10ft2（9300cm2）である
四角の電池の燃料導入側上約3.6cm（約1.4インチの長さ
になっているであろう。
四角の電池の燃料導入側上約3.6cm（約1.4インチの長さ
になっているであろう。
上記計算は本発明の種々の電池条件に対する適合性を
単に例示するためのものである。電池中に入る燃料ガス
がもつ酸素の濃度は、もし必要なら予め定められた体積
の陰極排気物を再循環させることにより調節され、又目
的の水準に維持されるであろう。前に述べた如く、電極
基体材料の拡散速度はPTFEの如き添加物又は被覆を用い
て、酸素混入物が燃焼することにより発生する温度を制
御することにより、局部的に変えることができる。本発
明の装置は、過熱による電池の損傷を起こすことなく酸
素が混入した陰極燃料を許容れるであろう。基本的な電
池及び積層体の構造は、本発明に従い、適切に機能を果
たせるのに大きく修正する必要はない。本発明は非常に
わずかな付加的コストで電池構造体中に取り入れること
ができる。本発明の記載の態様の多くの変化及び変更を
本発明の概念から外れることなく行うことができるが、
特許請求の範囲で要求されること以外に本発明を限定す
るものではない。
単に例示するためのものである。電池中に入る燃料ガス
がもつ酸素の濃度は、もし必要なら予め定められた体積
の陰極排気物を再循環させることにより調節され、又目
的の水準に維持されるであろう。前に述べた如く、電極
基体材料の拡散速度はPTFEの如き添加物又は被覆を用い
て、酸素混入物が燃焼することにより発生する温度を制
御することにより、局部的に変えることができる。本発
明の装置は、過熱による電池の損傷を起こすことなく酸
素が混入した陰極燃料を許容れるであろう。基本的な電
池及び積層体の構造は、本発明に従い、適切に機能を果
たせるのに大きく修正する必要はない。本発明は非常に
わずかな付加的コストで電池構造体中に取り入れること
ができる。本発明の記載の態様の多くの変化及び変更を
本発明の概念から外れることなく行うことができるが、
特許請求の範囲で要求されること以外に本発明を限定す
るものではない。
［作用］ 燃料電池において、燃料（水素）内に酸素が含まれる
と、電池内の触媒表面で水素と酸素の直接反応が進行
し、反応熱による異常発熱が生じる。本願発明の目的
は、かかる異常発熱の問題を解消し、酸素を不純物とし
て含む燃料を、電池の燃料として採用できる燃料電池を
提供することにある。かかる目的を達成するために、本
願発明は、アノード触媒層を、カソード触媒層よりも燃
料導入側に長く伸ばすことによって、燃料中に含有され
た酸素を、燃料が有効反応部（アノード触媒層とカソー
ド触媒層とが電解質層を挟んで対を形成し、燃料と空気
とが各々供給される部分。電気化学的に活性な部分。）
に至る前に、含有酸素を燃焼させる構成としている。本
願発明の燃料電池によって、電池の有効反応部では、含
有酸素量を0.2％以下に抑えることができる。
と、電池内の触媒表面で水素と酸素の直接反応が進行
し、反応熱による異常発熱が生じる。本願発明の目的
は、かかる異常発熱の問題を解消し、酸素を不純物とし
て含む燃料を、電池の燃料として採用できる燃料電池を
提供することにある。かかる目的を達成するために、本
願発明は、アノード触媒層を、カソード触媒層よりも燃
料導入側に長く伸ばすことによって、燃料中に含有され
た酸素を、燃料が有効反応部（アノード触媒層とカソー
ド触媒層とが電解質層を挟んで対を形成し、燃料と空気
とが各々供給される部分。電気化学的に活性な部分。）
に至る前に、含有酸素を燃焼させる構成としている。本
願発明の燃料電池によって、電池の有効反応部では、含
有酸素量を0.2％以下に抑えることができる。
燃料電池の種類：本願発明の燃料電池は、運転温度が
250℃以下、通常最高温度が230℃以下を維持するように
設計された燃料電池である。運転温度を制約する効果：
触媒作用がない場合、500℃以下の温度領域では、水素
と酸素の自然燃料は起こらず、酸素を含む水素リッチな
ガスでも自然燃焼による発熱現象は生じない。
250℃以下、通常最高温度が230℃以下を維持するように
設計された燃料電池である。運転温度を制約する効果：
触媒作用がない場合、500℃以下の温度領域では、水素
と酸素の自然燃料は起こらず、酸素を含む水素リッチな
ガスでも自然燃焼による発熱現象は生じない。
一方、触媒作用がある場合、比較的低温（200℃程
度）でも触媒燃焼反応は起こり得る。通常、次式の通
り、有効反応部のアノードでは水素の酸化反応が、カソ
ードでは酸素の還元反応が起こっている。
度）でも触媒燃焼反応は起こり得る。通常、次式の通
り、有効反応部のアノードでは水素の酸化反応が、カソ
ードでは酸素の還元反応が起こっている。
（アノード）2H2→4H+＋4e （カソード）O2＋4H+＋4e→2H2O 本願発明の構成によると、カソード触媒層の端を越え
て伸びているアノード触媒層の上では、酸素と水素とが
共存しており、結果として酸素に接触する触媒層と水素
に接触する触媒層とが、導体である同じアノード基体で
短絡された状態になっている。その結果、上記カソード
触媒層の端を越えて伸びているアノード触媒層の上で
は、酸素電極（カソード）と、水素電極（アノード）が
短絡されたときと同じ電気化学反応が進行し、そのジュ
ール熱分発熱して、温度上昇を伴う。
て伸びているアノード触媒層の上では、酸素と水素とが
共存しており、結果として酸素に接触する触媒層と水素
に接触する触媒層とが、導体である同じアノード基体で
短絡された状態になっている。その結果、上記カソード
触媒層の端を越えて伸びているアノード触媒層の上で
は、酸素電極（カソード）と、水素電極（アノード）が
短絡されたときと同じ電気化学反応が進行し、そのジュ
ール熱分発熱して、温度上昇を伴う。
しかし、本来、上記温度領域では、通常の有効反応部
における電気化学的反応は起こらないので、燃料ガス中
の少量の酸素に相当する発熱のみであるため、過度の温
度上昇には結び付かない。
における電気化学的反応は起こらないので、燃料ガス中
の少量の酸素に相当する発熱のみであるため、過度の温
度上昇には結び付かない。
一方、有効反応部では、本来の発電反応が進行してお
り、それに見合った発熱を伴っており、冷却機構で冷却
されている。このとき、上記燃料ガス中の酸素が少量で
も、上記有効反応部まで供給されると、その分余計な発
熱をもたらし、従来の冷却機構ではこの予想外の熱を冷
却し切れずに、局部的に過度に高温になり得る。
り、それに見合った発熱を伴っており、冷却機構で冷却
されている。このとき、上記燃料ガス中の酸素が少量で
も、上記有効反応部まで供給されると、その分余計な発
熱をもたらし、従来の冷却機構ではこの予想外の熱を冷
却し切れずに、局部的に過度に高温になり得る。
かくして、本願発明の、250℃以下の温度で運転され
る中音型燃料電池は、酸化剤ガスが混入した燃料を、不
当に高い操作温度を生じることなく用いることができる
という顕著な効果を奏する。
る中音型燃料電池は、酸化剤ガスが混入した燃料を、不
当に高い操作温度を生じることなく用いることができる
という顕著な効果を奏する。
第１図は、本発明に従い作動する燃料電池装置の概略的
図である。 第２図は、本発明に従って作動するように構成された電
池の部分的断面図である。 ４……燃料ガス流路、 ６……酸化剤ガス流路、 ８……電解質マトリックス、 28……アノード基体、 30……カソード基体、 32,34……触媒層、 33……伸びた触媒層帯
図である。 第２図は、本発明に従って作動するように構成された電
池の部分的断面図である。 ４……燃料ガス流路、 ６……酸化剤ガス流路、 ８……電解質マトリックス、 28……アノード基体、 30……カソード基体、 32,34……触媒層、 33……伸びた触媒層帯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−33763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−71564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−269856（ＪＰ，Ａ)
Claims (12)
- 【請求項１】250℃以下の温度で運転される中温型燃料
電池において、 （ａ） 電解質マトリックスと、 （ｂ） 前記電解質マトリックスの一方の側の上に、燃
料ガスを導入側から流すための燃料ガス流路を形成する
機構と、 （ｃ） 前記電解質マトリックスの前記一方の側とは反
対の側の上に酸化剤ガス流路を形成する機構と、 （ｄ） 前記燃料ガス流路と前記電解質マトリックスと
の間に挿入された多孔質アノード基体と、 （ｅ） 前記酸化剤ガス流路と前記電解質マトリックス
との間に挿入された多孔質カソード基体と、 （ｆ） 前記カソード基体の前記電解質マトリックスに
面した側の上のカソード触媒層と、 （ｇ） 前記アノード基体の前記電解質マトリックスに
面した側の上の表面に、記燃料ガス流路の導入側の方向
へ伸び、かつ前記燃料ガス流路の導入側に最も近い前記
カソード基体の上の前記カソード触媒層の端を越えて伸
びている長い触媒帯が具備されたアノード触媒層と からなり、しかも、前記カソード触媒層の端を越えて長
く伸びた前記アノード触媒層は、前記アノード基体の端
にまで至らない長さである、上記燃料電池。 - 【請求項２】燃料電池は、酸素が混入した水素に富む燃
料ガスを用いるためのものである、請求項１に記載の燃
料電池。 - 【請求項３】アノード基体は、カソード触媒層よりも外
に延びた長いアノード触媒層帯の保持された連続した前
記アノード基体の部分だけ減少した酸素拡散速度を与え
るように密度が高くされている、請求項１又は２に記載
の燃料電池。 - 【請求項４】燃料ガスを燃料ガス流路へ送るための、燃
料ガス流路導入側へ接続された送り機構、燃料ガス流路
から燃料ガス排気物を導くための前記燃料ガス流路の排
気側へ接続された排気機構、及び前記排気機構からのア
ノードガス排気物を前記送り機構へ、入ってくる燃料ガ
スと混合するために再循環するための、前記排気機構と
前記送り機構とを作動可能に連結する再循環導管を更に
含む、請求項１又は２に記載の燃料電池。 - 【請求項５】再循環導管中の、排気機構から送り機構へ
の燃料ガス排気物の流れを調節するための弁部材を更に
有する、請求項４に記載の燃料電池。 - 【請求項６】送り機構中の燃料ガス中の酸素混入物の濃
度を検出するための送り機構中に配置された酸素検出機
構を更に有し、その検出機構は、検出された酸素濃度が
予め定められた値を越えたとき弁部材を開き、検出され
た酸素濃度が予め定められた値よりも低い時、前記弁部
材を閉じるように作動するように前記弁部材に結合され
ている、請求項５に記載の燃料電池。 - 【請求項７】燃料ガス排気物を、弁部材が開いた時再循
環導管を通ってポンプで送るための再循環導管中のポン
プ機構を更に有し、しかもそのポンプ機構は検出機構に
より検出された酸素濃度が予め定められた濃度よりも高
い時に、作動するように制御されるようになっている、
請求項６に記載の燃料電池。 - 【請求項８】250℃以下の温度で運転される、酸素が混
入した水素に富む燃料ガスを用いる燃料電池において、 （ａ） アノード基体及びカソード基体を形成する部材
と、 （ｂ） 前記アノード基体とカソード基体との間に狭ま
れた電解質マトリクスと、 （ｃ） 前記アノード基体に隣接した燃料ガス流路を形
成する機構で、前記アノードガス空間がそこへ燃料ガス
が送られる際に通る導入側を有する、燃料ガス流路形成
機構と、 （ｄ） 燃料電池中に電気化学的に活性な領域を形成す
る前記アノード基体及びカソード基体の上の実質的に同
じ広さの触媒部材で、前記電気化学的に活性な領域の端
が前記燃料ガス流路導入側から離れて位置している触媒
部材と、 （ｅ） 前記電気化学的に活性な領域の前記端から前記
燃料ガス流路導入側へ伸び、燃料電池中に実質的に電気
化学的に不活性な酸素消費領域を形成する前記アノード
基体だけの上にある第二触媒部材で、前記酸素消費領域
中では、入ってくる燃料ガス中の酸素が消費されて、燃
料ガス中の酸素混入物の割合を、燃料ガスが前記電気化
学的に活性な領域に達する前に減少させるようになって
いる第二触媒部材と からなり、しかも、前記カソード触媒層の端を越えて長
く伸ばされた前記アノード触媒層は、前記アノード基体
の端にまで至らない長さである、上記燃料電池。 - 【請求項９】酸素消費領域が燃料ガス中の酸素の割合
を、燃料ガス電気化学的に活性な領域に達する前に約0.
2％以下へ減少させるのに十分な広さを持つ第二触媒部
材を有する、請求項８に記載の燃料電池。 - 【請求項１０】燃料ガスを燃料ガス流路導入側へ送るた
めの送り機構と、前記燃料ガス流路の排気側から燃料ガ
ス排気物を取り出すための排気機構を更に有する、請求
項８に記載の燃料電池。 - 【請求項１１】アノード排気ガスを排気機構から送り機
構へ再循環させ、燃料ガス燃料ガス流路へ入る前にその
中の酸素量を減少させるための再循環導管部材を更に有
する、請求項10に記載の燃料電池。 - 【請求項１２】排気機構から送り機構へのアノード排気
ガスの流れを調節するための再循環導管部材中の弁部材
及び前記送り機構中の燃料ガス中の酸素量を検出するた
めの前記送り部材中の酸素検出機構で、前記送り機構中
の燃料ガス中の酸素濃度が予め定められた濃度よりも高
いときに、弁を開けるように制御させるための酸素検出
制御機構を有する、請求項11に記載の燃料電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US32202 | 1987-03-25 | ||
| US07/032,202 US4755439A (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Fuel cell configuration for contaminated fuel gases and method of using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63254674A JPS63254674A (ja) | 1988-10-21 |
| JPH0831320B2 true JPH0831320B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=21863650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63068358A Expired - Lifetime JPH0831320B2 (ja) | 1987-03-25 | 1988-03-24 | 酸素混入燃料ガス用燃料電池装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4755439A (ja) |
| EP (1) | EP0284023B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0831320B2 (ja) |
| CA (1) | CA1299237C (ja) |
| DE (1) | DE3882756T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008130565A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Gm Global Technology Operations Inc | 金属プレートを備える燃料電池のための補助冷却剤の加熱 |
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|---|---|---|---|---|
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- 1987-03-25 US US07/032,202 patent/US4755439A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-03-22 EP EP88104569A patent/EP0284023B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-22 DE DE88104569T patent/DE3882756T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-23 CA CA000562232A patent/CA1299237C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-24 JP JP63068358A patent/JPH0831320B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| CA1299237C (en) | 1992-04-21 |
| EP0284023A1 (en) | 1988-09-28 |
| US4755439A (en) | 1988-07-05 |
| EP0284023B1 (en) | 1993-08-04 |
| DE3882756T2 (de) | 1994-03-10 |
| JPS63254674A (ja) | 1988-10-21 |
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