JPH0935728A - リン酸型積層燃料電池 - Google Patents
リン酸型積層燃料電池Info
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- JPH0935728A JPH0935728A JP7183719A JP18371995A JPH0935728A JP H0935728 A JPH0935728 A JP H0935728A JP 7183719 A JP7183719 A JP 7183719A JP 18371995 A JP18371995 A JP 18371995A JP H0935728 A JPH0935728 A JP H0935728A
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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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】発電に伴って蒸発するリン酸蒸気を効果的に回
収し、飛散量を低減して、長期に渡り安定して発電運転
のできるものを得る。 【構成】リン酸を担持するマトリックス５を燃料電極４
と空気電極６とで挟持し、さらにその両面に燃料電極側
のリザーバプレート２Ｂ（または２Ｃまたは２Ｄ）と空
気極側のリザーバプレート７とを配してなる単電池１
を、セパレータ９と交互に積層し、冷却板１０を組み込
んで燃料電池積層体を構成し、その側面にマニホールド
を組み込んでなるリン酸型積層燃料電池において、リザ
ーバプレート２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを燃料ガスの下流側にお
いて燃料電池積層体の側面より突出させ、かつ突出する
長さを、冷却板からの積層方向距離の離れているものほ
ど長くする。
収し、飛散量を低減して、長期に渡り安定して発電運転
のできるものを得る。 【構成】リン酸を担持するマトリックス５を燃料電極４
と空気電極６とで挟持し、さらにその両面に燃料電極側
のリザーバプレート２Ｂ（または２Ｃまたは２Ｄ）と空
気極側のリザーバプレート７とを配してなる単電池１
を、セパレータ９と交互に積層し、冷却板１０を組み込
んで燃料電池積層体を構成し、その側面にマニホールド
を組み込んでなるリン酸型積層燃料電池において、リザ
ーバプレート２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを燃料ガスの下流側にお
いて燃料電池積層体の側面より突出させ、かつ突出する
長さを、冷却板からの積層方向距離の離れているものほ
ど長くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、リン酸型積層燃料電
池のリン酸の保持構造に関する。
池のリン酸の保持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料ガスと空気とを供給し電気化学反応
により発電するリン酸型積層燃料電池においては、発電
にともなって電解質であるリン酸がマトリックスから蒸
発し飛散するため、リン酸が欠乏して燃料ガスと空気の
燃焼反応が起こり、発電不能に至る恐れがある。この危
険性を回避して電池性能を維持するには、燃料電池本体
にリン酸を供給する必要があり、その方策として、補給
用リン酸を保持するリザーバプレートを予め組み込む構
成の燃料電池構造が知られている。
により発電するリン酸型積層燃料電池においては、発電
にともなって電解質であるリン酸がマトリックスから蒸
発し飛散するため、リン酸が欠乏して燃料ガスと空気の
燃焼反応が起こり、発電不能に至る恐れがある。この危
険性を回避して電池性能を維持するには、燃料電池本体
にリン酸を供給する必要があり、その方策として、補給
用リン酸を保持するリザーバプレートを予め組み込む構
成の燃料電池構造が知られている。
【０００３】図３は、この種のリン酸型積層燃料電池と
して従来より用いられている燃料電池積層体の一例の基
本構成を示す断面図である。本構成においては、電解質
であるリン酸を担持する平板状のマトリックス５を同じ
く平板状の燃料電極４と空気電極６とで挟持し、その両
主面に、燃料ガス通路３を備えたリザーバプレート２
と、空気通路８を備えたリザーバプレート７とを配して
単電池１が構成されている。単電池１は、気密を保持す
るためのセパレータ９と交互に積層され、さらに、複数
層積層する毎に発電にともなう発熱を除去する冷却板１
０を挿入して、燃料電池積層体が形成されている。燃料
電池積層体では、燃料ガス通路３と空気通路８が互いに
直交しており、４つの側面に、図示しないマニホールド
を組み込んで、燃料ガスと空気の供給、排出が行われ
る。本構成に用いられているリザーバプレート２および
リザーバプレート７は、いずれもリン酸に対して親水性
の材料により形成されており、補給用のリン酸を予め保
持している。このように、補給用のリン酸を燃料電池積
層体中に予め保持する構成とすれば、発電にともなって
蒸発、飛散するリン酸を補うことができ、電池性能が維
持されることとなる。
して従来より用いられている燃料電池積層体の一例の基
本構成を示す断面図である。本構成においては、電解質
であるリン酸を担持する平板状のマトリックス５を同じ
く平板状の燃料電極４と空気電極６とで挟持し、その両
主面に、燃料ガス通路３を備えたリザーバプレート２
と、空気通路８を備えたリザーバプレート７とを配して
単電池１が構成されている。単電池１は、気密を保持す
るためのセパレータ９と交互に積層され、さらに、複数
層積層する毎に発電にともなう発熱を除去する冷却板１
０を挿入して、燃料電池積層体が形成されている。燃料
電池積層体では、燃料ガス通路３と空気通路８が互いに
直交しており、４つの側面に、図示しないマニホールド
を組み込んで、燃料ガスと空気の供給、排出が行われ
る。本構成に用いられているリザーバプレート２および
リザーバプレート７は、いずれもリン酸に対して親水性
の材料により形成されており、補給用のリン酸を予め保
持している。このように、補給用のリン酸を燃料電池積
層体中に予め保持する構成とすれば、発電にともなって
蒸発、飛散するリン酸を補うことができ、電池性能が維
持されることとなる。
【０００４】しかしながら、本方式においては、長期に
わたって電池性能を維持させるためには、多量のリン酸
を保持させる必要があり、そのためには容量の大きなリ
ザーバプレートが必要となる。また、外部からリン酸を
補給する手段を付加させるとしてもそのスペースが必要
となるので、燃料電池積層体の所要寸法が大きくなると
いう難点がある。
わたって電池性能を維持させるためには、多量のリン酸
を保持させる必要があり、そのためには容量の大きなリ
ザーバプレートが必要となる。また、外部からリン酸を
補給する手段を付加させるとしてもそのスペースが必要
となるので、燃料電池積層体の所要寸法が大きくなると
いう難点がある。
【０００５】図４は、この種のリン酸型積層燃料電池と
して従来より用いられている燃料電池積層体の他の一例
の基本構成を示す断面図である。本図の構成の図３の構
成との差異は、燃料電極側のリザーバプレート２Ａが、
燃料ガスの通流方向の下流側において、方形の燃料電池
積層体の側面より所定長突出し、図示しないマニホール
ド内部へと伸びている点にある。
して従来より用いられている燃料電池積層体の他の一例
の基本構成を示す断面図である。本図の構成の図３の構
成との差異は、燃料電極側のリザーバプレート２Ａが、
燃料ガスの通流方向の下流側において、方形の燃料電池
積層体の側面より所定長突出し、図示しないマニホール
ド内部へと伸びている点にある。
【０００６】本構成においては、燃料電池積層体内で発
電反応により蒸発したリン酸は、通流されている燃料ガ
スによってリザーバプレート２Ａの下流側へと導かれ、
やがて燃料電池積層体の側面より突出する部分に達する
と、この部分では電気化学反応がないため燃料電池積層
体の内部より温度が低いので、リン酸蒸気は凝縮され、
さらに、毛細管浸透によりリザーバプレート２Ａを通じ
て燃料電池積層体の内部へと回収される。このように、
本構成においては、燃料電池積層体から排出されたリン
酸蒸気が回収され、再利用されるので、リン酸の保持時
間が長くなり、燃料電池の寿命を長くすることができ
る。
電反応により蒸発したリン酸は、通流されている燃料ガ
スによってリザーバプレート２Ａの下流側へと導かれ、
やがて燃料電池積層体の側面より突出する部分に達する
と、この部分では電気化学反応がないため燃料電池積層
体の内部より温度が低いので、リン酸蒸気は凝縮され、
さらに、毛細管浸透によりリザーバプレート２Ａを通じ
て燃料電池積層体の内部へと回収される。このように、
本構成においては、燃料電池積層体から排出されたリン
酸蒸気が回収され、再利用されるので、リン酸の保持時
間が長くなり、燃料電池の寿命を長くすることができ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、リザー
バプレートを、反応ガスの下流側において、燃料電池積
層体の側面より所定長突出させて配置されるように形成
すれば、発電にともない蒸発するリン酸蒸気は、回収さ
れるので、燃料電池は長寿命化される。しかしながら、
リン酸の蒸発量は温度に依存し、温度の高いほど蒸発量
が多いのに対して、燃料電池積層体は単電池１を複数積
層する毎に冷却板１０を挿入配置して冷却する構成とな
っているので、単電池１に含まれるリザーバプレート２
Ａは、その設置一によって温度が異なり、リン酸の蒸発
量も異なることとなる。したがって、上記の例のごと
く、リザーバプレート２Ａを、反応ガスの下流側に、燃
料電池積層体の側面より所定長突出させた構成としたリ
ン酸型積層燃料電池においては、リン酸の蒸発量は最も
高温にあるリザーバプレート２Ａで最大となり、また突
出部で凝縮、回収されないで飛散するリン酸量も最大と
なるので、リン酸保持時間は、もっとも高温部にあるリ
ザーバプレート２Ａで最小となり、運転寿命を決定する
こととなる。したがって、より低温度にあるリザーバプ
レート２Ａにおいては、突出部の機能が必ずしも十分に
発揮されないという難点がある。また、上記の構成の燃
料電池積層体にリン酸を外部より供給する装置を付加し
て、リン酸を補給することとしても、各単電池１のリザ
ーバプレート２Ａ毎に所要補給量がことなるので、本方
式は多大な時間がかかり、コストも極めて高くなるので
得策ではない。
バプレートを、反応ガスの下流側において、燃料電池積
層体の側面より所定長突出させて配置されるように形成
すれば、発電にともない蒸発するリン酸蒸気は、回収さ
れるので、燃料電池は長寿命化される。しかしながら、
リン酸の蒸発量は温度に依存し、温度の高いほど蒸発量
が多いのに対して、燃料電池積層体は単電池１を複数積
層する毎に冷却板１０を挿入配置して冷却する構成とな
っているので、単電池１に含まれるリザーバプレート２
Ａは、その設置一によって温度が異なり、リン酸の蒸発
量も異なることとなる。したがって、上記の例のごと
く、リザーバプレート２Ａを、反応ガスの下流側に、燃
料電池積層体の側面より所定長突出させた構成としたリ
ン酸型積層燃料電池においては、リン酸の蒸発量は最も
高温にあるリザーバプレート２Ａで最大となり、また突
出部で凝縮、回収されないで飛散するリン酸量も最大と
なるので、リン酸保持時間は、もっとも高温部にあるリ
ザーバプレート２Ａで最小となり、運転寿命を決定する
こととなる。したがって、より低温度にあるリザーバプ
レート２Ａにおいては、突出部の機能が必ずしも十分に
発揮されないという難点がある。また、上記の構成の燃
料電池積層体にリン酸を外部より供給する装置を付加し
て、リン酸を補給することとしても、各単電池１のリザ
ーバプレート２Ａ毎に所要補給量がことなるので、本方
式は多大な時間がかかり、コストも極めて高くなるので
得策ではない。
【０００８】本発明は、上記のごとき従来技術の難点を
解消して、リン酸の飛散量を低減して長期に渡り安定し
て発電運転のできるリン酸型積層燃料電池を提供するこ
とを目的とする。
解消して、リン酸の飛散量を低減して長期に渡り安定し
て発電運転のできるリン酸型積層燃料電池を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、電解質のリン酸を担持する平
板状のマトリックスを燃料電極と空気電極とで挟持し、
その両主面に、燃料ガスの通路を有し補給用リン酸を保
持するリザーバプレートと、空気の通路を有し補給用リ
ン酸を保持するリザーバプレートとを配してなる単電池
を、気密に保持するためのセパレータを介して積層し、
電気化学反応に伴う発熱を除去する冷却板を挿入して燃
料電池積層体を構成し、燃料電池積層体の側面に、燃料
ガスおよび空気を供給、排出するためのマニホールドを
配して構成されるリン酸型積層燃料電池において、前記
の二組のリザーバプレートのうち少なくとも一方のリザ
ーバプレートの通流する燃料ガスあるいは空気の下流側
に、燃料電池積層体の側面よりマニホールド内へ突出す
る突出部を設け、かつ、一組の該リザーバプレートのう
ち、冷却板からの積層方向距離の遠いリザーバプレート
の突出部をより長くすることとする。
めに、本発明においては、電解質のリン酸を担持する平
板状のマトリックスを燃料電極と空気電極とで挟持し、
その両主面に、燃料ガスの通路を有し補給用リン酸を保
持するリザーバプレートと、空気の通路を有し補給用リ
ン酸を保持するリザーバプレートとを配してなる単電池
を、気密に保持するためのセパレータを介して積層し、
電気化学反応に伴う発熱を除去する冷却板を挿入して燃
料電池積層体を構成し、燃料電池積層体の側面に、燃料
ガスおよび空気を供給、排出するためのマニホールドを
配して構成されるリン酸型積層燃料電池において、前記
の二組のリザーバプレートのうち少なくとも一方のリザ
ーバプレートの通流する燃料ガスあるいは空気の下流側
に、燃料電池積層体の側面よりマニホールド内へ突出す
る突出部を設け、かつ、一組の該リザーバプレートのう
ち、冷却板からの積層方向距離の遠いリザーバプレート
の突出部をより長くすることとする。
【００１０】
【作用】電解質のリン酸を担持する平板状のマトリック
スを燃料電極と空気電極とで挟持し、その両主面に、燃
料ガスの通路を有し補給用リン酸を保持するリザーバプ
レートと、空気の通路を有し補給用リン酸を保持するリ
ザーバプレートとを配してなる単電池においては、発電
にともない温度が上昇するとリン酸の蒸気圧が上昇する
ので、マトリックス中のリン酸が徐々に蒸発し、同時に
リザーバプレートに保持されるリン酸が毛細管浸透によ
りマトリックスへと供給される。
スを燃料電極と空気電極とで挟持し、その両主面に、燃
料ガスの通路を有し補給用リン酸を保持するリザーバプ
レートと、空気の通路を有し補給用リン酸を保持するリ
ザーバプレートとを配してなる単電池においては、発電
にともない温度が上昇するとリン酸の蒸気圧が上昇する
ので、マトリックス中のリン酸が徐々に蒸発し、同時に
リザーバプレートに保持されるリン酸が毛細管浸透によ
りマトリックスへと供給される。
【００１１】また、蒸発したリン酸蒸気は、リザーバプ
レートに設けられた通路を流れる燃料ガスあるいは空気
によって下流側へと運ばれる。燃料電池積層体の側面よ
り突出する突出部を設けたリザーバプレートにおいて
は、突出部は燃料電池積層体の内部に位置する部分より
温度が低くなっているので、燃料ガスあるいは空気によ
って運ばれたリン酸蒸気は、この突出部で冷却され、一
部は凝縮して、リザーバプレート中を通り燃料電池積層
体の内部へと毛細管浸透により運ばれ回収されることと
なる。
レートに設けられた通路を流れる燃料ガスあるいは空気
によって下流側へと運ばれる。燃料電池積層体の側面よ
り突出する突出部を設けたリザーバプレートにおいて
は、突出部は燃料電池積層体の内部に位置する部分より
温度が低くなっているので、燃料ガスあるいは空気によ
って運ばれたリン酸蒸気は、この突出部で冷却され、一
部は凝縮して、リザーバプレート中を通り燃料電池積層
体の内部へと毛細管浸透により運ばれ回収されることと
なる。
【００１２】リザーバプレートの下流側に設けた突出部
の長さが長いほど、突出部端部の温度が下がり、平均温
度も下がる。また、リン酸蒸気の接触面積も長さに比例
して大きくなる。したがって、突出部の長さが長いリザ
ーバプレートほど、多量のリン酸蒸気を凝縮させ、回収
することができる。一方、燃料電池積層体は、単電池を
複数積層する毎に挿入される冷却板により冷却される構
成であるので、単電池の温度、したがってマトリックス
の温度は冷却板からの積層方向距離によって左右され、
冷却板に近いマトリックスほど温度が高く、多量のリン
酸が蒸発し易く、冷却板から遠いマトリックスほど温度
が低く、リン酸の蒸発量は少ない。
の長さが長いほど、突出部端部の温度が下がり、平均温
度も下がる。また、リン酸蒸気の接触面積も長さに比例
して大きくなる。したがって、突出部の長さが長いリザ
ーバプレートほど、多量のリン酸蒸気を凝縮させ、回収
することができる。一方、燃料電池積層体は、単電池を
複数積層する毎に挿入される冷却板により冷却される構
成であるので、単電池の温度、したがってマトリックス
の温度は冷却板からの積層方向距離によって左右され、
冷却板に近いマトリックスほど温度が高く、多量のリン
酸が蒸発し易く、冷却板から遠いマトリックスほど温度
が低く、リン酸の蒸発量は少ない。
【００１３】したがって、上記のように、冷却板からの
積層方向距離の遠いリザーバプレートの突出部をより長
くすることとすれば、多量のリン酸が蒸発するマトリッ
クスに近接したリザーバプレートほど、多量のリン酸蒸
気を凝縮させ、回収することができることとなり、突出
長を適切に選定すれば、各単電池のリン酸の飛散量をほ
ぼ同量にすることができ、リン酸保持時間をほぼ等しく
して、運転可能時間を効果的に長くすることができる。
積層方向距離の遠いリザーバプレートの突出部をより長
くすることとすれば、多量のリン酸が蒸発するマトリッ
クスに近接したリザーバプレートほど、多量のリン酸蒸
気を凝縮させ、回収することができることとなり、突出
長を適切に選定すれば、各単電池のリン酸の飛散量をほ
ぼ同量にすることができ、リン酸保持時間をほぼ等しく
して、運転可能時間を効果的に長くすることができる。
【００１４】また、このように各単電池のリン酸の飛散
量がほぼ同量となれば、リン酸を外部より補給する場合
に各単電池のリン酸補給量を同一とすればよく、外部か
らの補給も極めて容易となる。
量がほぼ同量となれば、リン酸を外部より補給する場合
に各単電池のリン酸補給量を同一とすればよく、外部か
らの補給も極めて容易となる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明のリン酸型積層燃料電池の実
施例の燃料電池積層体の基本構成を示す断面図である。
図において、図３に示した従来例と同一の機能を有する
構成部品には同一符号を付して重複する説明は省略す
る。本実施例の図４に示した従来例との差異は、上部、
中央部、下部の三つの単電池１に組み込まれている燃料
電極側のリザーバプレート２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの燃料ガス
下流側の突出部の長さにあり、三つの単電池１の上下に
配された一組の冷却板１０からの積層方向距離を勘案し
て、距離が最も離れ、温度が最も高くなるリザーバプレ
ート２Ｃの突出部の長さを最長とし、距離が最も近く、
温度が最も低くなるリザーバプレート２Ｄの突出部の長
さを最短とし、距離、温度がこれらの中間となるリザー
バプレート２Ｂの突出部の長さをこれらの中間の長さに
選定して構成し、発電運転にともなって各単電池１で蒸
発するリン酸を回収し、飛散量を低減し均一化して、リ
ン酸の保持時間を延ばし、長時間の運転を可能としたも
のである。
施例の燃料電池積層体の基本構成を示す断面図である。
図において、図３に示した従来例と同一の機能を有する
構成部品には同一符号を付して重複する説明は省略す
る。本実施例の図４に示した従来例との差異は、上部、
中央部、下部の三つの単電池１に組み込まれている燃料
電極側のリザーバプレート２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの燃料ガス
下流側の突出部の長さにあり、三つの単電池１の上下に
配された一組の冷却板１０からの積層方向距離を勘案し
て、距離が最も離れ、温度が最も高くなるリザーバプレ
ート２Ｃの突出部の長さを最長とし、距離が最も近く、
温度が最も低くなるリザーバプレート２Ｄの突出部の長
さを最短とし、距離、温度がこれらの中間となるリザー
バプレート２Ｂの突出部の長さをこれらの中間の長さに
選定して構成し、発電運転にともなって各単電池１で蒸
発するリン酸を回収し、飛散量を低減し均一化して、リ
ン酸の保持時間を延ばし、長時間の運転を可能としたも
のである。
【００１６】図２は、図１に示した実施例のリン酸型積
層燃料電池の各単電池のリン酸飛散量を、図３に示した
従来例のリン酸型積層燃料電池の各単電池のリン酸飛散
量と比較して示したものである。図に見られるように、
リザーバプレートが突出部を持たない従来例のリン酸型
積層燃料電池においては、中央部の単電池で最も多量の
リン酸が飛散し、下部の単電池が最も飛散量が少なく、
冷却板からの距離が離れるほど、すなわち温度が高いほ
ど飛散量が多くなっている。これに対して、図１の実施
例のリン酸型積層燃料電池においては、従来例に比べて
各単電池のリン酸の飛散量が低下しており、とくに中央
部の単電池の飛散量の低下が顕著で、上部、下部の単電
池の飛散量とほぼ同等になっている。リザーバプレート
の突出部がリン酸の回収率を上げ、飛散量を低減するの
に効果的な機能を果たしていることがわかる。
層燃料電池の各単電池のリン酸飛散量を、図３に示した
従来例のリン酸型積層燃料電池の各単電池のリン酸飛散
量と比較して示したものである。図に見られるように、
リザーバプレートが突出部を持たない従来例のリン酸型
積層燃料電池においては、中央部の単電池で最も多量の
リン酸が飛散し、下部の単電池が最も飛散量が少なく、
冷却板からの距離が離れるほど、すなわち温度が高いほ
ど飛散量が多くなっている。これに対して、図１の実施
例のリン酸型積層燃料電池においては、従来例に比べて
各単電池のリン酸の飛散量が低下しており、とくに中央
部の単電池の飛散量の低下が顕著で、上部、下部の単電
池の飛散量とほぼ同等になっている。リザーバプレート
の突出部がリン酸の回収率を上げ、飛散量を低減するの
に効果的な機能を果たしていることがわかる。
【００１７】なお、本実施例では、燃料電極側のリザー
バプレートについて、突出部を設け、冷却板からの距離
を勘案してその長さを選定したリン酸型積層燃料電池を
例示したが、燃料電極側のリザーバプレートに限るもの
ではなく、空気電極側のリザーバプレートについて用い
ても同様な効果が得られ、さらに、燃料電極側と空気電
極側の双方のリザーバプレートについて用いれば、より
効果的である。
バプレートについて、突出部を設け、冷却板からの距離
を勘案してその長さを選定したリン酸型積層燃料電池を
例示したが、燃料電極側のリザーバプレートに限るもの
ではなく、空気電極側のリザーバプレートについて用い
ても同様な効果が得られ、さらに、燃料電極側と空気電
極側の双方のリザーバプレートについて用いれば、より
効果的である。
【００１８】
【発明の効果】上述のように、本発明においては、電解
質のリン酸を担持する平板状のマトリックスを燃料電極
と空気電極とで挟持し、その両主面に、燃料ガスの通路
を有し補給用リン酸を保持するリザーバプレートと、空
気の通路を有し補給用リン酸を保持するリザーバプレー
トとを配してなる単電池を、気密に保持するためのセパ
レータを介して積層し、電気化学反応に伴う発熱を除去
する冷却板を挿入して燃料電池積層体を構成し、燃料電
池積層体の側面に、燃料ガスおよび空気を供給、排出す
るためのマニホールドを配して構成されるリン酸型積層
燃料電池において、前記の二組のリザーバプレートのう
ち少なくとも一方のリザーバプレートの通流する燃料ガ
スあるいは空気の下流側に、燃料電池積層体の側面より
マニホールド内へ突出する突出部を設け、かつ、一組の
該リザーバプレートのうち、冷却板からの積層方向距離
の遠いリザーバプレートの突出部をより長くすることと
したので、発電運転にともない蒸発したリン酸蒸気が効
果的に回収され、リン酸の飛散量が低減され、長期に渡
り安定して発電運転のできるリン酸型積層燃料電池が得
られることとなった。
質のリン酸を担持する平板状のマトリックスを燃料電極
と空気電極とで挟持し、その両主面に、燃料ガスの通路
を有し補給用リン酸を保持するリザーバプレートと、空
気の通路を有し補給用リン酸を保持するリザーバプレー
トとを配してなる単電池を、気密に保持するためのセパ
レータを介して積層し、電気化学反応に伴う発熱を除去
する冷却板を挿入して燃料電池積層体を構成し、燃料電
池積層体の側面に、燃料ガスおよび空気を供給、排出す
るためのマニホールドを配して構成されるリン酸型積層
燃料電池において、前記の二組のリザーバプレートのう
ち少なくとも一方のリザーバプレートの通流する燃料ガ
スあるいは空気の下流側に、燃料電池積層体の側面より
マニホールド内へ突出する突出部を設け、かつ、一組の
該リザーバプレートのうち、冷却板からの積層方向距離
の遠いリザーバプレートの突出部をより長くすることと
したので、発電運転にともない蒸発したリン酸蒸気が効
果的に回収され、リン酸の飛散量が低減され、長期に渡
り安定して発電運転のできるリン酸型積層燃料電池が得
られることとなった。
【図１】本発明のリン酸型積層燃料電池の実施例におけ
る燃料電池積層体の基本構成を示す断面図
る燃料電池積層体の基本構成を示す断面図
【図２】図１の実施例のリン酸型積層燃料電池と、図３
の従来例のリン酸型積層燃料電池の各単電池のリン酸飛
散量の比較図
の従来例のリン酸型積層燃料電池の各単電池のリン酸飛
散量の比較図
【図３】リン酸型積層燃料電池の従来例における燃料電
池積層体の基本構成を示す断面図
池積層体の基本構成を示す断面図
【図４】リン酸型積層燃料電池の他の従来例における燃
料電池積層体の基本構成を示す断面図
料電池積層体の基本構成を示す断面図
１ 単電池 ２ リザーバプレート（燃料電極側） ２Ａ リザーバプレート（燃料電極側） ２Ｂ リザーバプレート（燃料電極側） ２Ｃ リザーバプレート（燃料電極側） ２Ｄ リザーバプレート（燃料電極側） ３ 燃料ガス通路 ４ 燃料電極 ５ マトリックス ６ 空気電極 ７ リザーバプレート（空気電極側） ８ 空気通路 ９ セパレータ １０ 冷却板 １１ 冷却管
Claims (1)
- 【請求項１】電解質のリン酸を担持する平板状のマトリ
ックスを燃料電極と空気電極とで挟持し、その両主面
に、燃料ガスの通路を有し補給用リン酸を保持するリザ
ーバプレートと、空気の通路を有し補給用リン酸を保持
するリザーバプレートとを配してなる単電池を、気密に
保持するためのセパレータを介して積層し、電気化学反
応に伴う発熱を除去する冷却板を挿入して燃料電池積層
体を構成し、燃料電池積層体の側面に、燃料ガスおよび
空気を供給、排出するためのマニホールドを配して構成
されるリン酸型積層燃料電池において、前記の二組のリ
ザーバプレートのうち少なくとも一方のリザーバプレー
トが、通流する燃料ガスあるいは空気の下流側に、燃料
電池積層体の側面よりマニホールド内へ突出する突出部
を有し、かつ、一組の該リザーバプレートのうち、冷却
板からの積層方向距離の遠いリザーバプレートが長い突
出部を備えてなることを特徴とするリン酸型積層燃料電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7183719A JPH0935728A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | リン酸型積層燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7183719A JPH0935728A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | リン酸型積層燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0935728A true JPH0935728A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16140767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7183719A Pending JPH0935728A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | リン酸型積層燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0935728A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010123479A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | Utc Power Corporation | Preventing migration of liquid electrolyte out of a fuel cell |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP7183719A patent/JPH0935728A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010123479A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | Utc Power Corporation | Preventing migration of liquid electrolyte out of a fuel cell |
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