JPH09199141A

JPH09199141A - 溶融炭酸塩型燃料電池

Info

Publication number: JPH09199141A
Application number: JP8005832A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Shimizu; 康清水
Original assignee: YOYU TANSANENGATA NENRYO DENCHI HATSUDEN SYST GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: YOYU TANSANENGATA NENRYO DENCHI HATSUDEN SYST GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】発電に供したスタックを分解するとき、単セル
あるいはセルユニットごとに分離することができ、ま
た、単セルあるいはセルユニット単位での品質管理を可
能にした溶融炭酸塩型燃料電池を提供する。【解決手段】セパレータ２１はガス流路ごとに分離可能
なインターコネクタ２２ａ、２２ｂと、インターコネク
タ２２ａ側のアノードエッジ板７と、インターコネクタ
２２ｂ側のカソードエッジ板８と、アノード集電板９
と、カソード集電板１０とから構成される。インターコ
ネクタ２２ａ、２２ｂが分離可能であることからそれぞ
れが独立した単セルとして構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶融炭酸塩型燃料電
池に係り、特に単セルあるいはセルユニットごとに分離
可能に構成した溶融炭酸塩型燃料電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池は電極上で生じる電気化学的反
応を直接電気出力に変換する発電方式であり、有効に反
応を進行させるために、電解質マトリックスをアノード
側電極とカソード側電極とで挟持して構成される単電池
のそれぞれの電極に燃料ガスと酸化剤ガスとを連続して
供給する必要がある。

【０００３】この燃料ガスと酸化剤ガスとを供給する独
立したガス流路を構成する部材はセパレータと呼ばれて
おり、通常、双方のガスを隔てる必要からインターコネ
クタを核にその両側にエッジ板と集電板とをそれぞれ配
置して独立したガス流路を形成するようにしている。一
般に、燃料電池は大出力を得るためにこのセパレータと
単電池とからなる単セルを多数積層して構成される。

【０００４】ところで、電解質として溶融炭酸塩を用い
た燃料電池は、溶融炭酸塩型燃料電池と呼ばれ、電解質
マトリックスに炭酸塩が含侵される。図８にこの溶融炭
酸塩型燃料電池の一例を示している。単電池１は板状の
電解質マトリックス２と、この電解質マトリックス２の
両側に密着して配置される板状のアノード３およびカソ
ード４とから構成されている。また、セパレータ５は板
状のインターコネクタ６と、このインターコネクタ６の
両側に配置されるアノードエッジ板７およびカソードエ
ッジ板８と、アノード集電板９と、カソード集電板１０
とから構成される。

【０００５】アノード集電板９およびカソード集電板１
０は共にアノードエッジ板７およびアノードエッジ板８
に囲まれるように配置され、アノード３とカソード４と
に密着してこれを支持し、単電池１上で生じた電気を面
内各部で均一に集電する機能と共に、燃料ガスおよび酸
化剤ガスの流動する空間を確保する機能を有する。

【０００６】図８は単電池１とセパレータ５（一部構成
は接する相手と離して示す）とを共に１個分重ねた単セ
ルを示すものであるが、燃料電池として十分な電気出力
を得るにはこの単セルを多数積層してスタックを構成す
る必要がある。セパレータ５のインターコネクタ６は積
層の前に予め双方のエッジ板７、８と周縁部を接合され
て一体化される。単セルを２個重ねて構成したものを図
９に示す。一体化されたセパレータ５は上方の単電池１
に供給される酸化剤ガスのためのガス流路１１と、下方
の単電池１に供給される燃料ガスのためのガス流路１２
とを有する。

【０００７】ガス流路１１、１２へのそれぞれのガスの
供給はマニホールドによって行われる。図８に示した例
はマニホールドがセパレータ５の内部に設けられた内部
マニホールド式のもので、単電池１を挟んで向き合うカ
ソードエッジ板７およびアノードエッジ板８が電気絶縁
性のマニホールドリング１３によって接続される。

【０００８】一般に、溶融炭酸塩型燃料電池においては
電解質マトリックス２は金属酸化物の粒子からなる多孔
質構造を備え、その骨格の隙間に炭酸塩が満たされてい
る。炭酸塩は常温では固体であるが、運転温度の６５０
℃付近においては溶融状態になる。アノード３およびカ
ソード４は金属あるいは金属酸化物の多孔質体であり、
溶融した炭酸塩の一部がアノード３およびカソード４の
気孔にも満たされる。

【０００９】運転温度の６５０℃付近にあるとき、電解
質マトリックス２と接するアノード３およびカソード４
に流れた燃料ガスおよび酸化剤ガスが溶融した炭酸塩と
界面で化学反応を生じ、この過程で電気出力を生じるこ
とになる。こうした燃料電池の構成要素は要素間の接触
を良好に保持する必要から締結部材で締め付けられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記したように溶融炭
酸塩型燃料電池は単電池１とセパレータ５とからなる単
セルを積層して構成されるが、単電池１に含侵される炭
酸塩は溶融状態から凝固すると、密着している単電池１
とセパレータ５とが固着する。したがって一度でも発電
に供した燃料電池は単電池１とセパレータ５とに切り離
すことが難しく、分解することが困難になる。

【００１１】一方、燃料電池は電気的に直列接続が保持
されているが、積層したいずれかの単セルに欠陥がある
と、スタック全体の性能が低下する。こうした性能の低
下が著しくなったとき、欠陥の生じた単セルを交換する
ことが望まれる。しかし、常温におけるスタックの分解
は炭酸塩の凝固により単電池１とセパレータ５が固着状
態にあり、容易でない。

【００１２】また、単セルの積層においては単電池１と
セパレータ５とを交互に積層するが、単電池１を構成す
る電解質マトリックス２とアノード３およびカソード４
とは多孔質体であるために破損しやすく、また、アノー
ド３およびカソード４とそれを囲むアノードエッジ板７
およびカソードエッジ板８との間の隙間は小さいので、
破損の有無を確認したり、単電池１のずれをなくすなど
の検査が必要である。しかし、スタックとして積層しな
い限りセル単位での検査は実施できない。

【００１３】そこで、本発明の目的は発電に供したスタ
ックを分解するとき、単セルあるいはセルユニットごと
に分解することができ、また一方、単セルあるいはセル
ユニット単位での品質管理を可能にした溶融炭酸塩型燃
料電池を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は単
電池とセパレータとからなる単セルを積層して形成され
るスタックを備えた溶融炭酸塩型燃料電池であって、単
電池はイオン伝導性電解質マトリックスの両面に沿って
設けられたアノードおよびカソードを有し、セパレータ
はインターコネクタで互いに隔てられた２つのガス流路
を備え、燃料ガスを一のマニホールドからセパレータの
一のガス流路を通してアノードに導くと共に、酸化剤ガ
スを他のマニホールドからセパレータの他のガス流路を
通してカソードを導くように構成した溶融炭酸塩型燃料
電池において、単セルがガス流路ごとにインターコネク
タ平面に沿って分離可能なセパレータを備えることを特
徴とするものである。

【００１５】また、請求項２に係る発明は燃料ガスを導
く一のマニホールドが単セルの積層方向にそれぞれセパ
レータを貫いて形成された孔同士を連絡する連絡部材を
有し、酸化剤ガスを導く他のマニホールドが単セルの積
層方向にそれぞれセパレータを貫いて形成された孔同士
を連絡する連絡部材を備え、単セルの積層時に作用させ
る締め付け圧力で各々連絡部材をセパレータに密着させ
るように構成したことを特徴とするものである。

【００１６】さらに、請求項３に係る発明はそれぞれ連
絡部材が単セルの積層方向に収縮可能なリング状のスプ
リングと、電気絶縁材料からなるリング状の絶縁体とを
備えることを特徴とするものである。

【００１７】また、請求項４に係る発明は組み立て完了
までの間、ガス流路ごとに分離されたセパレータの間に
わたす仮接合部材により単セルを固定するようにしたこ
とを特徴とするものである。

【００１８】さらに、請求項５に係る発明は単電池とセ
パレータとからなる単セルを積層して形成されるスタッ
クを備えた溶融炭酸塩型燃料電池であって、単電池はイ
オン伝導性電解質マトリックスの両面に沿って設けられ
たアノードおよびカソードを有し、セパレータはインタ
ーコネクタで互いに隔てられた２つのガス流路を備え、
燃料ガスを一のマニホールドからセパレータの一のガス
流路を通してアノードに導くと共に、酸化剤ガスを他の
マニホールドからセパレータの他のガス流路を通してカ
ソードを導くように構成した溶融炭酸塩型燃料電池にお
いて、スタックを区分して個別に扱うセルユニットとし
て構成し、セルユニット内の最上部と最下部とにガス流
路ごとにインターコネクタ平面に沿って分離可能に構成
されるセパレータの各半体を配置したことを特徴とする
ものである。

【００１９】また、請求項６に係る発明は燃料ガスを導
く一のマニホールドが単セルの積層方向にそれぞれセパ
レータを貫いて形成された孔同士を連絡する連絡部材を
有し、酸化剤ガスを導く他のマニホールドが単セルの積
層方向にそれぞれセパレータを貫いて形成された孔同士
を連絡する連絡部材を備え、単セルの積層時に作用させ
る締め付け圧力で各々連絡部材をセパレータに密着させ
るように構成したことを特徴とするものである。

【００２０】さらに、請求項７にかかる係る発明は連絡
部材が単セルの積層方向に収縮可能なリング状のスプリ
ングと、電気絶縁材料からなるリング状の絶縁体とを備
えることを特徴とするものである。

【００２１】また、請求項８に係る発明は組み立て完了
までの間、セルユニットの最上部と最下部とに配置した
セパレータの各半体の間にわたす仮接合部材によりセル
ユニットを固定するようにしたことを特徴とするもので
ある。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。

【００２３】なお、各実施の形態に示される構成中、図
８に示される構成と同一のものには同一の符号を付して
説明を省略する。図１において、セパレータに注目して
本実施の形態の特徴を述べる。すなわち、このセパレー
タ２１はガス流路ごとに分離可能なインターコネクタ２
２ａ、２２ｂと、インターコネクタ２２ａ側に配置され
るアノードエッジ板７と、インターコネクタ２２ｂ側に
配置されるカソードエッジ板８と、アノード集電板９
と、カソード集電板１０とから構成される。

【００２４】本実施の形態はセパレータ２１が分離可能
なインターコネクタ２２ａ、２２ｂを備えることで、そ
れぞれが独立した単セルとして構成することができる。
さらに、スタックはこの単セルを多数積層して形成され
る。

【００２５】本実施の形態ではインターコネクタ２２
ａ、２２ｂ同士の接触が保たれることにより隣接する単
電池１はアノード集電板９とアノード３と、またカソー
ド集電板１０とカソード４とがそれぞれ電気的に接続さ
れる。そして、インターコネクタ２２ａとアノードエッ
ジ板７とがその周縁で、また、インターコネクタ２２ｂ
とカソードエッジ板８とがその周縁でそれぞれ溶接で一
体的に接合される。

【００２６】上記構成からなる単セルを多数積層して構
成されるスタックは、分離されたインターコネクタ２２
ａ、２２ｂの間で単セルを容易に切り離すことができ
る。たとえば、スタックの分解においては単セルと単セ
ルとの間には分解を妨げる要素同士の固定部がなく、欠
陥の生じた単セルを容易に交換することが可能になる。
また、スタックの組み立てでは個々に検査した単セルを
順次組み込むことが可能で、単品での検査で不良品と判
定されたものは除かれ、良品と判定された単セルのみを
用いて組み立てることができる。

【００２７】たとえば、品質管理上、単セル１個ごとに
セル各部の厚さおよびこれを締め付けたときの圧力分布
などを予め測定して基準を満たすような方法を用いるこ
とも可能になる。

【００２８】一方、運転の過程で性能の低下が確認され
たとき、欠陥を生じた単セルを新たな単セルと交換して
スタック全体の性能を維持することができ、溶融炭酸塩
型燃料電池を長期にわたり運転に供することが可能にな
る。

【００２９】このような単セルの構造では特に内部マニ
ホールド式に構成する場合、２枚のインターコネクタ２
２ａ、２２ｂの間で双方のガスが混合することのないよ
うに密封する必要がある。図２にこの密封を維持する構
造を示す。マニホールドリング２３が酸化剤ガスＯと燃
料ガスＨとを各々単セルに供給し、かつ排出する共通の
流路となるが、酸化剤ガスＯの流路はガス流路１１同士
を直接マニホールドリング２３で接続するように、セパ
レータ２１の一部を切り欠き、同様に燃料ガスＨの流路
はガス流路１２同士を直接マニホールドリング２３で接
続するようにセパレータ２１の一部を切り欠いて形成す
る。

【００３０】このとき、マニホールドリング２３はアノ
ードエッジ板７と隣接する単セルのインターコネクタ２
２ａとの間、カソードエッジ板８と隣接する単セルのイ
ンターコネクタ２２ｂとの間にそれぞれ挟まれてパッキ
ンとして働く。したがって、マニホールドリング２３の
パッキンの機能はガスを密封する働きと共に、欠陥の発
生した単セルを交換するとき、単セル同士を切り離すこ
とを可能にする。

【００３１】このようなマニホールドリング２３で形成
される内部マニホールド式では、マニホールドリング２
３をパッキンとして十分に機能させるためにスタックを
マニホールドの部分で単セルの積層方向に締め付ける必
要がある。この場合、マニホールドの部分において各単
セルのアノードエッジ板７とインターコネクタ２２ａと
の間、カソードエッジ板８とインターコネクタ２２ｂと
の間が潰れて閉塞しないように双方の間に過大な変形を
防ぐスペーサを設けるのが好ましい。また、マニホール
ドリング２３は電気絶縁材料、たとえばセラミックスで
製作する。

【００３２】各セパレータ２１の間には単電池１が挟ま
れるが、この単電池１を挟んでいる部分での電気的接続
と、マニホールドの部分での密封とは同時に満たされな
ければならないので、双方の寸法に著しい偏りが生じな
いことが望まれる。製作上の公差を考慮してマニホール
ドにおける寸法の不揃いを吸収するのに有効な解決策を
次に述べる。

【００３３】図３（ａ）（ｂ）に寸法差を吸収するマニ
ホールドリング２４の実施の形態を示す。マニホールド
リング２４は図３（ａ）に示すようにリング状に切断さ
れた薄板を成形して作る突起２５を備えたスプリング２
６を重ね、これをスプリングカバー２７で覆って構成さ
れる。

【００３４】図３（ｂ）にスプリング２６の正面図を示
している。スプリング２６は薄板の表、裏面に等ピッチ
で突起２５を形成する。この突起２５を半ピッチだけず
らしたものを交互に３枚重ねてスプリングカバー２７内
に収容する。

【００３５】このようなスプリングリング２６を複数枚
重ねて構成されるマニホールドリング２４をスタックに
組み込むことにより上下方向に圧力が作用したとき、突
起２５間の平坦部がたわみ、寸法が収縮する。

【００３６】リング状の薄板から成形される上下２枚の
スプリングカバー２７はその周縁を溶接で接合して一体
化される。また、スプリングカバー２７はスプリング２
６の収縮に追随してたわむことができる。マニホールド
リング２４は一面のみに電気絶縁材料からなるリング状
の絶縁体２８を重ねて組み立て、もう一方の面はインタ
ーコネクタ２２ａ、２２ｂのマニホールド孔にスプリン
グカバー２７の内周を溶接で接合して固定する。

【００３７】このマニホールドリング２４はアノードエ
ッジ板７と隣接する単セルのインターコネクタ２２ａと
の間、カソードエッジ板８と隣接する単セルのインター
コネクタ２２ｂとの間にそれぞれ挟まれるが、それぞれ
の隙間に対して寸法（厚さ）は大きく作られ、スタック
に組み込まれたとき、隙間寸法まで圧縮されることにな
る。

【００３８】さらに、絶縁体２８についてはセラミック
ス材料で製作してもよいが、マニホールドを流れるガス
の密封性能を高めるために運転温度で溶融する材料を多
孔質の保持材に保持させた構造とするのが望ましい。た
とえば、保持材にセラミックスの繊維を使用し、溶融材
料としてのガラスの粉末を繊維の間に充填して構成す
る。あるいは電解質マトリックスと同様にセラミックス
粉末に溶融塩を含侵させたものでもよい。

【００３９】これらのものは常温では固体であり、密封
は完全とはいえないが、運転温度に上昇すると、ガラス
または溶融塩が溶融し、液状となる。この溶融したガラ
スまたは溶融塩は表面張力とセラミックス繊維あるいは
セラミックス粉末との間の界面張力とによりセラミック
ス繊維あるいはセラミックス粉末の間に保持される。ま
た、同時に絶縁リング２８の上下に接するセパレータ２
１およびスプリングカバー２７の表面を濡らして接触面
での密封を良好に保つことができる。

【００４０】本実施の形態においては収縮可能なマニホ
ールドリング２４を用いることでセパレータ２１の単電
池１を挟む部分の電気的接続を良好に保ちながら、マニ
ホールドの部分のガスの密封を効果的に保持することが
できる。

【００４１】さらに、本発明の他の実施の形態を図４を
参照して説明する。

【００４２】図４において、単セルは上記した図１の単
セルと同一の構成からなる。

【００４３】本実施の形態においてはアノードエッジ板
７とカソードエッジ板８との対向する面に仮接合部材２
９を装着している。この仮接合部材２９は単セルの全周
にわたるように設けられ、アノードエッジ板７およびカ
ソードエッジ板８の双方の面に粘着材３０を用いてそれ
ぞれ接合される。

【００４４】このような仮接合部材２９を用いることで
組み立て前に単セルを構成する各要素がばらばらに離散
するのを防ぐことができる。スタックとして単セルを組
み立てた後に仮接合部材２９を単セルから取り外す。仮
接合部材２９は単セルの全周にわたり設ける代わりに短
い仮接合部材を単セルの４辺にそれぞれ配置してもよ
い。粘着材３０はテープの両面に粘着材料を塗布したも
のが簡便でよいが、これに限らず、アノードおよびカソ
ードエッジ板７、８に粘着材料を塗布してもよい。

【００４５】このような単セルを構成することにより運
搬、工程間の移送および組み立て工程を通して単セルの
取り扱いを容易にすることができる。

【００４６】さらに、単セルの他の実施の形態を説明す
る。図５において、セパレータ３１は分離されたインタ
ーコネクタ３２ａ、３２ｂを有する。インターコネクタ
３２ａにはアノードエッジ板３３が配置され、インター
コネクタ３２ｂにはカソードエッジ板３４が配置されて
いる。

【００４７】インターコネクタ３２ａ、３２ｂはプレス
を用いた絞り加工で外周部をアノードおよびカソードエ
ッジ板３３、３４側に曲げ、一方、アノードおよびカソ
ードエッジ板３３、３４の外周部はインターコネクタ３
２ａ、３２ｂの絞り深さ分だけ絞り深さを小さく曲げて
形成される。インターコネクタ３２ａとアノードエッジ
板３３とはそれぞれの周縁が溶接で接合され、同様にイ
ンターコネクタ３２ｂとカソードエッジ板３４とはそれ
ぞれの周縁が溶接で接合される。単セルはセパレータ３
１内に単電池１を収めた状態で外周部に断面コ字形の仮
接合部材３５を装着して固定される。

【００４８】このように構成した単セルにおいてはスタ
ックとして積層されるまで各要素が離散せず、先に述べ
た実施の形態と同様に運搬、工程間の移送および組み立
て工程を通して取り扱いを容易にすることができる。単
セルを挟み込む仮接合部材３５は図４の仮接合部材２９
よりも確実に固定することができ、使用後はこれを取り
外し、繰り返し使用することができる。

【００４９】また、単セルは複数個の単セルからなるセ
ルユニットとして構成することも可能である。単セルご
とに性能を評価するためには単セルごとの電圧を測定す
るなどの運転上の管理が必要となる。あるいはスタック
の性能が低下した後、各セルごとの性能を評価する必要
が生じる。しかし、数百セルを積層したスタックについ
てセル単位で管理し、さらに性能を評価する方法は現実
的ではない。

【００５０】そこで、単セルを複数個積層して構成する
セルユニットについて図６を参照して説明する。本実施
の形態におけるセパレータは上記した分離形セパレータ
と従来の一体形セパレータとの組み合わせからなる。分
離形セパレータ２１はセルユニットの最上部と最下部と
に配置され、一体形セパレータ３６はそれを除いた中間
部にそれぞれ単セル１を挟み込んで積層されている。

【００５１】本図に示した一体形セパレータ３６は２個
のみであるが、セルユニットを構成するにはこの間にセ
パレータ３６と単電池１と組み合わせてこれを多数積層
することになる。分離形セパレータ２１は図１の実施の
形態で述べたものと同形式のものである。マニホールド
は図２に示したマニホールドリング２３を用いる。これ
によらないときは図３に示したマニホールドリング２４
で構成してもよい。また、図に示すようにセパレータ２
２ａ、２２ｂと接続した電圧測定端子３７が設けられ
る。これは端子間の電圧を電圧計で測定するときに用い
る。

【００５２】上記の構成からなるセルユニットにおいて
は運転中、セルユニットの欠陥から出力電圧が降下した
とき、その電圧降下のあったセルユニットをユニットご
と交換することができる。また、性能評価においてもセ
ル単位ではなく、ユニット単位で性能を評価することが
可能になる。

【００５３】たとえば、スタックとして積層前にセルユ
ニットの一部で欠陥があると判断されれば、その欠陥の
あるセルユニットは組み込む前に除くことができるな
ど、セル単位での品質管理と同様に信頼性の高い高度な
品質管理が可能になる。

【００５４】さらに、他の実施の形態を図７を参照して
説明する。本実施の形態もセパレータは分離形セパレー
タと一体形セパレータとの組み合わせからなる。特に、
分離形セパレータ３１は上記の図５の実施の形態と同じ
形式のものである。図６の実施の形態と同様にセパレー
タ３６と単電池１とを組み合わせてこれを多数個積層す
る。積層されるまでの間、セルユニットが離散しないよ
うに仮接合部材３８で固定され、セルユニットとして完
成した後に仮接合部材３８を取り外すように構成され
る。

【００５５】本実施の形態は分離形セパレータ３１が上
記の実施の形態のものと異なるが、上記の実施の形態同
様にユニットごとの交換、さらにはユニット単位での性
能評価が容易に実施できる。したがって、本実施の形態
においても、セル単位での品質管理と同様に信頼性の高
い高度の品質管理が可能になる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明はそれぞれ単
セルがガス流路ごとに分離可能に構成されるセパレータ
を備え、あるいはセルユニット内の最上部と最下部とに
ガス流路ごとに分離可能に構成されるセパレータの各半
体を配置してなるもので、単セルあるいはセルユニット
ごとに分離することができ、発電に供したスタックで欠
陥が見出だされたとき、その欠陥の生じた単セルあるい
はセルユニットのみを新たな単セルあるいはセルユニッ
トと交換してスタックの性能を維持することが可能にな
る。

【００５７】また、スタックに組み立てる前は単セルあ
るいはセルユニット単位での品質管理が可能で、より信
頼性の高い高度の品質管理が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶融炭酸塩型燃料電池の実施の形
態を示す断面図。

【図２】図１に示される燃料電池の斜視図。

【図３】（ａ）は本発明によるマニホールドリングの断
面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図４】本発明の他の実施の形態を示す断面図。

【図５】本発明の他の実施の形態を示す断面図。

【図６】本発明の他の実施の形態を示す斜視図。

【図７】本発明の他の実施の形態を示す断面図。

【図８】従来の溶融炭酸塩型燃料電池の一例を示す斜視
図。

【図９】従来のセパレータの一例を示す断面図。

【符号の説明】

１単電池５、２１、３１、３６セパレータ６、２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂインターコネク
タ１１酸化剤ガス流路１２燃料ガス流路１３、２３、２４マニホールドリング２６スプリング板２９、３５、３８仮接合部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単電池とセパレータとからなる単セルを
積層して形成されるスタックを備えた溶融炭酸塩型燃料
電池であって、前記単電池はイオン伝導性電解質マトリ
ックスの両面に沿って設けられたアノードおよびカソー
ドを有し、前記セパレータはインターコネクタで互いに
隔てられた２つのガス流路を備え、燃料ガスを一のマニ
ホールドから前記セパレータの一の該ガス流路を通して
前記アノードに導くと共に、酸化剤ガスを他のマニホー
ルドから前記セパレータの他の該ガス流路を通して前記
カソードを導くように構成した溶融炭酸塩型燃料電池に
おいて、前記単セルが該ガス流路ごとにインターコネク
タ平面に沿って分離可能なセパレータを備えることを特
徴とする溶融炭酸塩型燃料電池。
【請求項２】燃料ガスを導く一の該マニホールドが前
記単セルの積層方向にそれぞれ該セパレータを貫いて形
成された孔同士を連絡する連絡部材を有し、酸化剤ガス
を導く他の該マニホールドが前記単セルの積層方向にそ
れぞれ該セパレータを貫いて形成された孔同士を連絡す
る連絡部材を備え、該単セルの積層時に作用させる締め
付け圧力で各々前記連絡部材を前記セパレータに密着さ
せるように構成したことを特徴とする請求項１記載の溶
融炭酸塩型燃料電池。
【請求項３】それぞれ前記連絡部材が前記単セルの積
層方向に収縮可能なリング状のスプリングと、電気絶縁
材料からなるリング状の絶縁体とを備えることを特徴と
する請求項２記載の溶融炭酸塩型燃料電池。
【請求項４】組み立て完了までの間、前記ガス流路ご
とに分離された該セパレータの間にわたす仮接合部材に
より前記単セルを固定するようにしたことを特徴とする
請求項１ないし３記載の溶融炭酸塩型燃料電池。
【請求項５】単電池とセパレータとからなる単セルを
積層して形成されるスタックを備えた溶融炭酸塩型燃料
電池であって、前記単電池はイオン伝導性電解質マトリ
ックスの両面に沿って設けられたアノードおよびカソー
ドを有し、前記セパレータはインターコネクタで互いに
隔てられた２つのガス流路を備え、燃料ガスを一のマニ
ホールドから前記セパレータの一の該ガス流路を通して
前記アノードに導くと共に、酸化剤ガスを他のマニホー
ルドから前記セパレータの他の該ガス流路を通して前記
カソードを導くように構成した溶融炭酸塩型燃料電池に
おいて、該スタックを区分して個別に扱うセルユニット
として構成し、前記セルユニット内の最上部と最下部と
に該ガス流路ごとにインターコネクタ平面に沿って分離
可能に構成されるセパレータの各半体を配置したことを
特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池。
【請求項６】燃料ガスを導く一の該マニホールドが前
記単セルの積層方向にそれぞれ該セパレータを貫いて形
成された孔同士を連絡する連絡部材を有し、酸化剤ガス
を導く他の該マニホールドが前記単セルの積層方向にそ
れぞれ該セパレータを貫いて形成された孔同士を連絡す
る連絡部材を備え、該単セルの積層時に作用させる締め
付け圧力で各々前記連絡部材を前記セパレータに密着さ
せるように構成したことを特徴とする請求項５記載の溶
融炭酸塩型燃料電池。
【請求項７】前記連絡部材が前記単セルの積層方向に
収縮可能なリング状のスプリングと、電気絶縁材料から
なるリング状の絶縁体とを備えることを特徴とする請求
項６記載の溶融炭酸塩型燃料電池。
【請求項８】組み立て完了までの間、前記セルユニッ
トの最上部と最下部とに配置した該セパレータの各半体
の間にわたす仮接合部材により該セルユニットを固定す
るようにしたことを特徴とする請求項５ないし７記載の
溶融炭酸塩型燃料電池。