JPH10172594A - 平板型固体電解質燃料電池の導入ガス分配方法および装置 - Google Patents
平板型固体電解質燃料電池の導入ガス分配方法および装置Info
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- JPH10172594A JPH10172594A JP8325039A JP32503996A JPH10172594A JP H10172594 A JPH10172594 A JP H10172594A JP 8325039 A JP8325039 A JP 8325039A JP 32503996 A JP32503996 A JP 32503996A JP H10172594 A JPH10172594 A JP H10172594A
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- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 固体電解質燃料電池において、給気孔内の圧
力損失に比較して、給気孔からセパレータのガス流通溝
へのガス導入部および／またはガス流通溝におけるガス
の圧力損失を十分大きくし、スタック中のどの単電池へ
も均等にガスを分配するようにした導入ガス分配方法お
よび装置を提供する。 【解決手段】 固体電解質層の両面にそれぞれ空気極６
と燃料極５とを配置した単電池３と、セパレータ１とを
交互に積層し、それらの四隅にガスの給気孔１ａを設
け、かつセパレータの両面にそれぞれのガスの流通溝１
ｃを刻設した平板型固体電解質燃料電池において、セパ
レータのガス導入部、ガス導出部のいずれか一方または
両方にガス流の絞り部８、障害物９のいずれか一方また
は両方を形成し、および／またはガス流通溝の深さを該
溝の他の部分の深さより浅くして圧力損失機能を持たせ
た。
力損失に比較して、給気孔からセパレータのガス流通溝
へのガス導入部および／またはガス流通溝におけるガス
の圧力損失を十分大きくし、スタック中のどの単電池へ
も均等にガスを分配するようにした導入ガス分配方法お
よび装置を提供する。 【解決手段】 固体電解質層の両面にそれぞれ空気極６
と燃料極５とを配置した単電池３と、セパレータ１とを
交互に積層し、それらの四隅にガスの給気孔１ａを設
け、かつセパレータの両面にそれぞれのガスの流通溝１
ｃを刻設した平板型固体電解質燃料電池において、セパ
レータのガス導入部、ガス導出部のいずれか一方または
両方にガス流の絞り部８、障害物９のいずれか一方また
は両方を形成し、および／またはガス流通溝の深さを該
溝の他の部分の深さより浅くして圧力損失機能を持たせ
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は平板型固体電解質燃
料電池の導入ガス分配方法および装置に関する。
料電池の導入ガス分配方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、例えば空気と水素をそれぞれ、酸
化剤ガスおよび燃料ガスとして、燃料が本来持っている
化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する燃料電
池が、省資源、環境保護の観点から注目されており、特
に固体電解質燃料電池は発電効率が高く、排熱を有効に
利用できるなど多くの利点を有するため研究、開発が進
んでいる。
化剤ガスおよび燃料ガスとして、燃料が本来持っている
化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する燃料電
池が、省資源、環境保護の観点から注目されており、特
に固体電解質燃料電池は発電効率が高く、排熱を有効に
利用できるなど多くの利点を有するため研究、開発が進
んでいる。
【０００３】固体電解質燃料電池に燃料ガスと酸化剤ガ
スとを供給するため、固体電解質燃料電池の外周に外部
マニホールドを設ける形式のものと、セパレータおよび
固体電解質層にそれぞれのガスの給排気孔を設け、この
孔から各単電池の各電極面に各ガスを給排気するように
なった内部マニホールド形式のものがある。
スとを供給するため、固体電解質燃料電池の外周に外部
マニホールドを設ける形式のものと、セパレータおよび
固体電解質層にそれぞれのガスの給排気孔を設け、この
孔から各単電池の各電極面に各ガスを給排気するように
なった内部マニホールド形式のものがある。
【０００４】図１は内部マニホールド形式の平板型固体
電解質燃料電池の横断面図、図３は従来のセパレータの
斜視図である。
電解質燃料電池の横断面図、図３は従来のセパレータの
斜視図である。
【０００５】図１の内部マニホールド形式の平板型固体
電解質燃料電池は、イットリアなどをドープしたジルコ
ニア焼結体（ＹＳＺ）からなる平板型固体電解質層４の
両面に、それぞれ（Ｌａ、Ｓｒ）ＭｎＯ3 の空気極６
と、Ｎｉ／ＹＳＺサーメットの燃料極５とを配置してな
る平板状単電池３と、隣接する単電池３同士を電気的に
直列に接続し、かつ各単電池３に燃料ガスと酸化剤ガス
とを分配するセパレータ１とを交互に積層し、燃料極５
とセパレータ１の燃料ガス流通路側との間に金属メッシ
ュ７を介在し、単電池３の固体電解質層４とセパレータ
１の間にそれぞれシール剤またはスペーサ２を介在して
スタックに積層したものであり、各単電池３の電極面に
それぞれ燃料ガスと酸化剤ガスとを接触させることによ
り起電力を発生する。セパレータ１は燃料極５と空気極
６とにそれぞれ供給される燃料ガスと酸化剤ガスとを分
離してそれらのクロスリークを防止する作用と、単電池
３同士を電気的に直列に接続する作用とを有するもので
ある。セパレータ１の代表的なものはストロンチウムを
ドープしたランタンクロマイトのような導電性酸化物で
作られている。
電解質燃料電池は、イットリアなどをドープしたジルコ
ニア焼結体（ＹＳＺ）からなる平板型固体電解質層４の
両面に、それぞれ（Ｌａ、Ｓｒ）ＭｎＯ3 の空気極６
と、Ｎｉ／ＹＳＺサーメットの燃料極５とを配置してな
る平板状単電池３と、隣接する単電池３同士を電気的に
直列に接続し、かつ各単電池３に燃料ガスと酸化剤ガス
とを分配するセパレータ１とを交互に積層し、燃料極５
とセパレータ１の燃料ガス流通路側との間に金属メッシ
ュ７を介在し、単電池３の固体電解質層４とセパレータ
１の間にそれぞれシール剤またはスペーサ２を介在して
スタックに積層したものであり、各単電池３の電極面に
それぞれ燃料ガスと酸化剤ガスとを接触させることによ
り起電力を発生する。セパレータ１は燃料極５と空気極
６とにそれぞれ供給される燃料ガスと酸化剤ガスとを分
離してそれらのクロスリークを防止する作用と、単電池
３同士を電気的に直列に接続する作用とを有するもので
ある。セパレータ１の代表的なものはストロンチウムを
ドープしたランタンクロマイトのような導電性酸化物で
作られている。
【０００６】図に示すように、セパレータの空気極側の
表面に空気極６側への酸化剤ガス分配構造（後述する溝
等）が形成され、また、セパレータの燃料極側の表面に
燃料極５側への燃料ガス分配構造が形成されている。ま
た、セパレータの４隅にガスの給気孔１ａおよび排気孔
１ａ’がそれぞれ開けられ、更に、燃料極５および空気
極６の表面にそれぞれ燃料ガスと酸化剤ガスを均等に分
配するため、および、隣り合う単電池３を直列に接続す
るため電極５、６面に複数列のガス流通溝１ｃと突起１
ｂが刻設されている。
表面に空気極６側への酸化剤ガス分配構造（後述する溝
等）が形成され、また、セパレータの燃料極側の表面に
燃料極５側への燃料ガス分配構造が形成されている。ま
た、セパレータの４隅にガスの給気孔１ａおよび排気孔
１ａ’がそれぞれ開けられ、更に、燃料極５および空気
極６の表面にそれぞれ燃料ガスと酸化剤ガスを均等に分
配するため、および、隣り合う単電池３を直列に接続す
るため電極５、６面に複数列のガス流通溝１ｃと突起１
ｂが刻設されている。
【０００７】燃料電池が組み立てられたとき、突起１ｂ
は燃料極５または空気極６に接触して電気的に導通して
集電部を形成する。ガス流通溝１ｃはセパレータ１の表
面に形成されている三角形へこみ１ｆを通じて、対角線
方向の隅に形成されているガス給気孔１ａに連通してい
る。ガス流通溝１ｃと三角形へこみ１ｆが、燃料ガスお
よび酸化剤ガスの分配構造となる。また、セパレータ１
の表面の周縁部１ｄは単電池３の固体電解質層４やスペ
ーサ２と重なるシール面となる。
は燃料極５または空気極６に接触して電気的に導通して
集電部を形成する。ガス流通溝１ｃはセパレータ１の表
面に形成されている三角形へこみ１ｆを通じて、対角線
方向の隅に形成されているガス給気孔１ａに連通してい
る。ガス流通溝１ｃと三角形へこみ１ｆが、燃料ガスお
よび酸化剤ガスの分配構造となる。また、セパレータ１
の表面の周縁部１ｄは単電池３の固体電解質層４やスペ
ーサ２と重なるシール面となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一組の単電池とセパレ
ータを有する一層の固体電解質燃料電池では、該セパレ
ータの面（表と裏の面）内に関してガスの流れに問題は
生じないが、複数層（スタック）に積層された固体電解
質燃料電池では、ガスが該電池のガス給気孔１ａからセ
パレータのガス流通溝１ｃに流入する位置であるガス導
入部においてガスの圧力損失が小さいと、セパレータの
ガス給気孔１ａ内の圧力損失がガスの流れに影響し易く
なり、そのためガス流中で上流に位置する単電池へのガ
ス流入が増大し易くなり、反対に下流に位置する単電池
へのガス流入量が減少してしまう。
ータを有する一層の固体電解質燃料電池では、該セパレ
ータの面（表と裏の面）内に関してガスの流れに問題は
生じないが、複数層（スタック）に積層された固体電解
質燃料電池では、ガスが該電池のガス給気孔１ａからセ
パレータのガス流通溝１ｃに流入する位置であるガス導
入部においてガスの圧力損失が小さいと、セパレータの
ガス給気孔１ａ内の圧力損失がガスの流れに影響し易く
なり、そのためガス流中で上流に位置する単電池へのガ
ス流入が増大し易くなり、反対に下流に位置する単電池
へのガス流入量が減少してしまう。
【０００９】その結果、スタックの中に燃料ガスおよび
酸化剤ガスの希薄な単電池が存在することになり、スタ
ック全体として電池性能の低下をもたらすようになる。
酸化剤ガスの希薄な単電池が存在することになり、スタ
ック全体として電池性能の低下をもたらすようになる。
【００１０】本発明は上述の点にかんがみてなされたも
ので、内部マニホールド形式の平板型固体電解質燃料電
池において、給気孔１ａ内の圧力損失に比較して、給気
孔１ａからセパレータのガス流通溝１ｃへのガス導入部
におけるガスの圧力損失を大きくし、給気孔１ａ内の圧
力損失を無視できるようにして、下流の単電池でもガス
流量が減少せず、スタック中のどの単電池へも均等にガ
スを分配するようにした導入ガス分配方法および装置を
提供することを目的とするものである。
ので、内部マニホールド形式の平板型固体電解質燃料電
池において、給気孔１ａ内の圧力損失に比較して、給気
孔１ａからセパレータのガス流通溝１ｃへのガス導入部
におけるガスの圧力損失を大きくし、給気孔１ａ内の圧
力損失を無視できるようにして、下流の単電池でもガス
流量が減少せず、スタック中のどの単電池へも均等にガ
スを分配するようにした導入ガス分配方法および装置を
提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は平板状固体電解質層の両面にそれぞれ空気
極と燃料極とを配置してなる平板状単電池と、隣接する
単電池同士を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃料
ガスと酸化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に積
層し、前記セパレータおよび固体電解質層の四隅にそれ
ぞれのガスの給排気孔を設け、かつ前記セパレータの両
面にそれぞれのガスの流通溝を刻設した内部マニホール
ド方式の平板型固体電解質燃料電池において、前記セパ
レータのガス給気孔からガス流通溝へのガス導入部、セ
パレータのガス流通溝からガス排気孔へのガス導出部の
いずれか一方または両方にガス流の絞り部、障害物のい
ずれか一方または両方を形成することを特徴とする。
め、本発明は平板状固体電解質層の両面にそれぞれ空気
極と燃料極とを配置してなる平板状単電池と、隣接する
単電池同士を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃料
ガスと酸化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に積
層し、前記セパレータおよび固体電解質層の四隅にそれ
ぞれのガスの給排気孔を設け、かつ前記セパレータの両
面にそれぞれのガスの流通溝を刻設した内部マニホール
ド方式の平板型固体電解質燃料電池において、前記セパ
レータのガス給気孔からガス流通溝へのガス導入部、セ
パレータのガス流通溝からガス排気孔へのガス導出部の
いずれか一方または両方にガス流の絞り部、障害物のい
ずれか一方または両方を形成することを特徴とする。
【００１２】また、本発明は上記の平板型固体電解質燃
料電池において、前記セパレータのガス流通溝入口部お
よび／またはガス流通溝出口部におけるガス流通溝の深
さを該溝の他の部分の深さより浅くして圧力損失機能を
持たせることを特徴とする。
料電池において、前記セパレータのガス流通溝入口部お
よび／またはガス流通溝出口部におけるガス流通溝の深
さを該溝の他の部分の深さより浅くして圧力損失機能を
持たせることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、図１、３を参照して従
来の平板型固体電解質燃料電池について上述したよう
に、平板型固体電解質層４の両面に、それぞれ空気極６
と、燃料極５とを配置してなる平板状単電池３と、隣接
する単電池３同士を電気的に直列に接続し、かつ各単電
池３に燃料ガスと酸化剤ガスとを分配するセパレータ１
とを交互に積層し、燃料極５とセパレータ１の燃料ガス
流通路側との間に金属メッシュ７を介在し、単電池３の
固体電解質層４とセパレータ１の間にそれぞれシール剤
またはスペーサ２を介在してスタックに積層したもので
ある。
来の平板型固体電解質燃料電池について上述したよう
に、平板型固体電解質層４の両面に、それぞれ空気極６
と、燃料極５とを配置してなる平板状単電池３と、隣接
する単電池３同士を電気的に直列に接続し、かつ各単電
池３に燃料ガスと酸化剤ガスとを分配するセパレータ１
とを交互に積層し、燃料極５とセパレータ１の燃料ガス
流通路側との間に金属メッシュ７を介在し、単電池３の
固体電解質層４とセパレータ１の間にそれぞれシール剤
またはスペーサ２を介在してスタックに積層したもので
ある。
【００１４】セパレータの空気極側の表面に空気極６側
への酸化剤ガス分配構造が形成され、また、セパレータ
の燃料極側の表面に燃料極５側への燃料ガス分配構造が
形成されている。また、セパレータの４隅にガスの給気
孔１ａ、排気孔１ａ’が開けられ、更に、燃料極５およ
び空気極６の表面にそれぞれ燃料ガスと酸化剤ガスを均
等に分配するために電極５、６面に複数列のガス流通溝
１ｃと突起１ｂが刻設されている。燃料電池が組み立て
られたとき、突起１ｂは燃料極５または空気極６に接触
して電気的に導通して集電部を形成する。ガス流通溝１
ｃはセパレータ１の表面に形成されている三角形へこみ
１ｆを通じて、対角線方向の隅に形成されているガス排
気孔１ａ’に連通している。ガス流通溝１ｃと三角形へ
こみ１ｆ、１ｆ’が、燃料ガスおよび酸化剤ガスの分配
構造となる。
への酸化剤ガス分配構造が形成され、また、セパレータ
の燃料極側の表面に燃料極５側への燃料ガス分配構造が
形成されている。また、セパレータの４隅にガスの給気
孔１ａ、排気孔１ａ’が開けられ、更に、燃料極５およ
び空気極６の表面にそれぞれ燃料ガスと酸化剤ガスを均
等に分配するために電極５、６面に複数列のガス流通溝
１ｃと突起１ｂが刻設されている。燃料電池が組み立て
られたとき、突起１ｂは燃料極５または空気極６に接触
して電気的に導通して集電部を形成する。ガス流通溝１
ｃはセパレータ１の表面に形成されている三角形へこみ
１ｆを通じて、対角線方向の隅に形成されているガス排
気孔１ａ’に連通している。ガス流通溝１ｃと三角形へ
こみ１ｆ、１ｆ’が、燃料ガスおよび酸化剤ガスの分配
構造となる。
【００１５】図２は本発明に使用されるセパレータの斜
視図である。
視図である。
【００１６】図２に示すように、セパレータ１のガス給
気孔１ａから三角形へこみ１ｆを経てガス流通溝１ｃへ
流入する。三角形へこみ１ｆのガス給気孔１ａに近い部
分をガス導入部と称し、また三角形へこみ１ｆ’のガス
排気孔１ａ’に近い部分をガス導出部と称し、このガス
導入部にガスの流れを絞る（制限する）ための手段とし
て、絞り部８または障害物９のいずれか一方または両方
が設けられている。この絞り部８、障害物９はガス給気
孔１ａからガス導入部に流入するガスの圧力損失を増加
させる作用がある。このガス導入部におけるガスの流れ
方向を矢印Ｆで示している。ガス導入部におけるガスの
圧力損失を大きくすることにより、もって給気孔１ａ内
の圧力損失を無視できるようにすれば、ガス流の中で下
流に位置するセパレータ１、従って、単電池３へのガス
流量が減少することがない。このようにしてスタック中
のどの単電池３にも均等にガスを分配して、すべての単
電池３に同等の電池性能を出させることができる。
気孔１ａから三角形へこみ１ｆを経てガス流通溝１ｃへ
流入する。三角形へこみ１ｆのガス給気孔１ａに近い部
分をガス導入部と称し、また三角形へこみ１ｆ’のガス
排気孔１ａ’に近い部分をガス導出部と称し、このガス
導入部にガスの流れを絞る（制限する）ための手段とし
て、絞り部８または障害物９のいずれか一方または両方
が設けられている。この絞り部８、障害物９はガス給気
孔１ａからガス導入部に流入するガスの圧力損失を増加
させる作用がある。このガス導入部におけるガスの流れ
方向を矢印Ｆで示している。ガス導入部におけるガスの
圧力損失を大きくすることにより、もって給気孔１ａ内
の圧力損失を無視できるようにすれば、ガス流の中で下
流に位置するセパレータ１、従って、単電池３へのガス
流量が減少することがない。このようにしてスタック中
のどの単電池３にも均等にガスを分配して、すべての単
電池３に同等の電池性能を出させることができる。
【００１７】なお、ガス流通溝１ｃの入口部をガス流通
溝入口部１ｅと称し、ガス流通溝１ｃの出口部をガス流
通溝出口部１ｏと称している（図２にそれぞれ鎖線で示
す）。これらのガス流通溝入口部１ｅ及び又はガス流通
溝出口部１ｏにおいてガス流通溝１ｃの深さを該溝の他
の部分例えば中央部より浅くしてガス流の圧力損失機能
を持たせるようにすることもできる。
溝入口部１ｅと称し、ガス流通溝１ｃの出口部をガス流
通溝出口部１ｏと称している（図２にそれぞれ鎖線で示
す）。これらのガス流通溝入口部１ｅ及び又はガス流通
溝出口部１ｏにおいてガス流通溝１ｃの深さを該溝の他
の部分例えば中央部より浅くしてガス流の圧力損失機能
を持たせるようにすることもできる。
【００１８】また、このようにガス流通溝入口部１ｅ及
び又はガス流通溝出口部１ｏにおける溝深さをの他の部
分の溝の深さより浅くする手段を、先に説明した絞り部
８または障害物９のいずれか一方または両方と、組み合
わせることにより圧力損失機能を持たせることもでき
る。
び又はガス流通溝出口部１ｏにおける溝深さをの他の部
分の溝の深さより浅くする手段を、先に説明した絞り部
８または障害物９のいずれか一方または両方と、組み合
わせることにより圧力損失機能を持たせることもでき
る。
【００１９】
【実施例】図３および図２の形状をしたプラスチック製
のマニホールドをそれぞれ５０段積層し、各マニホール
ド間のガス流通路に黒色の粘着材を挿入し挟んだ。ここ
で前者をＡ、後者をＢとする。ガス吸気孔より、白色の
微粉末（平均粒径０．１μｍ）を混合した空気を室温に
おいて１ｌ／ｍｉｎ．、５ｌ／ｍｉｎ．、１０ｌ／ｍｉ
ｎ．、５０ｌ／ｍｉｎ．それぞれ５分間導入した。
のマニホールドをそれぞれ５０段積層し、各マニホール
ド間のガス流通路に黒色の粘着材を挿入し挟んだ。ここ
で前者をＡ、後者をＢとする。ガス吸気孔より、白色の
微粉末（平均粒径０．１μｍ）を混合した空気を室温に
おいて１ｌ／ｍｉｎ．、５ｌ／ｍｉｎ．、１０ｌ／ｍｉ
ｎ．、５０ｌ／ｍｉｎ．それぞれ５分間導入した。
【００２０】空気と混合した白色の微粉末は、各マニホ
ールドに運ばれ、ガス流通路の黒色の粘着材に捕らえら
れるので、空気の流れを可視化できる。
ールドに運ばれ、ガス流通路の黒色の粘着材に捕らえら
れるので、空気の流れを可視化できる。
【００２１】Ａの場合は、いずれの流量のガスを導入し
ても、上流側のマニホールドの粘着材に粒子が多く捕ら
えられており、下流側のそれには、ほとんど粒子が捕ら
えられていなかった。つまり、上流側にガスが流れやす
い。
ても、上流側のマニホールドの粘着材に粒子が多く捕ら
えられており、下流側のそれには、ほとんど粒子が捕ら
えられていなかった。つまり、上流側にガスが流れやす
い。
【００２２】一方、Ｂの場合は、いずれの流量のガスを
導入しても、上流側、下流側どのマニホールドにも均一
に粒子が付着しており、ガスが均等に流れることが分か
った。
導入しても、上流側、下流側どのマニホールドにも均一
に粒子が付着しており、ガスが均等に流れることが分か
った。
【００２３】ここで、５ｌ／ｍｉｎ．を５分間流したと
き、最も上流に位置するマニホールドに導入され、粘着
材に付着した粒子の重さを１．０００とすると、表１の
ような結果が得られた。
き、最も上流に位置するマニホールドに導入され、粘着
材に付着した粒子の重さを１．０００とすると、表１の
ような結果が得られた。
【００２４】
【表１】 マニホールドの形状 最上流（１段目）中間（２５段目）最下流（５０段目） Ａ １．０００ ０．００２ ０．００１ Ｂ １．０００ １．００１ ０．９９９
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば平
板状固体電解質層の両面にそれぞれ空気極と燃料極とを
配置してなる平板状単電池と、隣接する単電池同士を電
気的に直列に接続しかつ各単電池に燃料ガスと酸化剤ガ
スとを分配するセパレータとを交互に積層してなる内部
マニホールド方式の平板型固体電解質燃料電池におい
て、セパレータのガス給気孔からガス流通溝へのガス導
入部においてガス流を絞るように構成したので、給気孔
内の圧力損失に比較して、給気孔からセパレータのガス
流通溝へのガス導入部におけるガスの圧力損失を大きく
し、給気孔内の圧力損失を無視できるようにして、下流
の単電池でもガス流量が減少せず、スタック中のどの単
電池へも均等にガスを分配して、各単電池の性能を同等
に向上させ、もって燃料電池全体の性能を向上させるこ
とができる効果がある。
板状固体電解質層の両面にそれぞれ空気極と燃料極とを
配置してなる平板状単電池と、隣接する単電池同士を電
気的に直列に接続しかつ各単電池に燃料ガスと酸化剤ガ
スとを分配するセパレータとを交互に積層してなる内部
マニホールド方式の平板型固体電解質燃料電池におい
て、セパレータのガス給気孔からガス流通溝へのガス導
入部においてガス流を絞るように構成したので、給気孔
内の圧力損失に比較して、給気孔からセパレータのガス
流通溝へのガス導入部におけるガスの圧力損失を大きく
し、給気孔内の圧力損失を無視できるようにして、下流
の単電池でもガス流量が減少せず、スタック中のどの単
電池へも均等にガスを分配して、各単電池の性能を同等
に向上させ、もって燃料電池全体の性能を向上させるこ
とができる効果がある。
【図１】内部マニホールド形式の平板型固体電解質燃料
電池の横断面図である。
電池の横断面図である。
【図２】本発明に使用されるセパレータの斜視図であ
る。
る。
【図３】従来のセパレータの斜視図である。
１ セパレータ １ａ ガス給気孔 １ａ’ ガス排気孔 １ｂ 突起 １ｃ ガス流通溝 １ｄ 周縁部 １ｅ ガス流通溝入口部 １ｆ 三角形へこみ １ｆ’ 三角形へこみ １ｏ ガス流通溝出口部 ２ スペーサ ３ 平板状単電池 ５ 燃料極 ６ 空気極 ７ 金属メッシュまたは金属フェルト ８ 絞り部 ９ 障害物 Ｆ ガスの流動方向
Claims (8)
- 【請求項１】 平板状固体電解質層の両面にそれぞれ空
気極と燃料極とを配置してなる平板状単電池と、隣接す
る単電池同士を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃
料ガスと酸化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に
積層し、前記セパレータおよび固体電解質層の四隅にそ
れぞれのガスの給排気孔を設け、かつ前記セパレータの
両面にそれぞれのガスの流通溝を刻設した内部マニホー
ルド方式の平板型固体電解質燃料電池において、前記セ
パレータのガス給気孔からガス流通溝へのガス導入部、
セパレータのガス流通溝からガス排気孔へのガス導出部
のいずれか一方または両方においてガス流を絞ることを
特徴とする平板型固体電解質燃料電池の導入ガス分配方
法。 - 【請求項２】 平板状固体電解質層の両面にそれぞれ空
気極と燃料極とを配置してなる平板状単電池と、隣接す
る単電池同士を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃
料ガスと酸化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に
積層し、前記セパレータおよび固体電解質層の四隅にそ
れぞれのガスの給排気孔を設け、かつ前記セパレータの
両面にそれぞれのガスの流通溝を刻設した内部マニホー
ルド方式の平板型固体電解質燃料電池において、前記セ
パレータのガス流通溝入口部、ガス流通溝出口部のいず
れか一方または両方においてガス流の圧力損失を発生さ
せることを特徴とする平板型固体電解質燃料電池の導入
ガス分配方法。 - 【請求項３】 平板状固体電解質層の両面にそれぞれ空
気極と燃料極とを配置してなる平板状単電池と、隣接す
る単電池同士を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃
料ガスと酸化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に
積層し、前記セパレータおよび固体電解質層の四隅にそ
れぞれのガスの給排気孔を設け、かつ前記セパレータの
両面にそれぞれのガスの流通溝を刻設した内部マニホー
ルド方式の平板型固体電解質燃料電池において、前記セ
パレータのガス給気孔からガス流通溝へのガス導入部、
セパレータのガス流通溝からガス排気孔へのガス導出部
のいずれか一方または両方にガス流の絞り部または障害
物を形成したことを特徴とする平板型固体電解質燃料電
池の導入ガス分配装置。 - 【請求項４】 平板状固体電解質層の両面にそれぞれ空
気極と燃料極とを配置してなる平板状単電池と、隣接す
る単電池同士を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃
料ガスと酸化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に
積層し、前記セパレータおよび固体電解質層の四隅にそ
れぞれのガスの給排気孔を設け、かつ前記セパレータの
両面にそれぞれのガスの流通溝を刻設した内部マニホー
ルド方式の平板型固体電解質燃料電池において、前記セ
パレータのガス給気孔からガス流通溝へのガス導入部、
セパレータのガス流通溝からガス排気孔へのガス導出部
のいずれか一方または両方にガス流の絞り部および障害
物を形成したことを特徴とする平板型固体電解質燃料電
池の導入ガス分配装置。 - 【請求項５】 平板状固体電解質層の両面にそれぞれ空
気極と燃料極とを配置してなる平板状単電池と、隣接す
る単電池同士を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃
料ガスと酸化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に
積層し、前記セパレータおよび固体電解質層の四隅にそ
れぞれのガスの給排気孔を設け、かつ前記セパレータの
両面にそれぞれのガスの流通溝を刻設した内部マニホー
ルド方式の平板型固体電解質燃料電池において、前記セ
パレータのガス流通溝入口部におけるガス流通溝の深さ
を該溝の他の部分の深さより浅くして圧力損失機能を持
たせることを特徴とする平板型固体電解質燃料電池の導
入ガス分配装置。 - 【請求項６】 平板状固体電解質層の両面にそれぞれ空
気極と燃料極とを配置してなる平板状単電池と、隣接す
る単電池同士を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃
料ガスと酸化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に
積層し、前記セパレータおよび固体電解質層の四隅にそ
れぞれのガスの給排気孔を設け、かつ前記セパレータの
両面にそれぞれのガスの流通溝を刻設した内部マニホー
ルド方式の平板型固体電解質燃料電池において、前記セ
パレータのガス流通溝出口部におけるガス流通溝の深さ
を該溝の他の部分の深さより浅くして圧力損失機能を持
たせることを特徴とする平板型固体電解質燃料電池の導
入ガス分配装置。 - 【請求項７】 セパレータのガス流通溝入口部における
ガス流通溝の深さを該溝の他の部分の深さより浅くして
圧力損失機能を持たせることを特徴とする前記請求項３
または４に記載の平板型固体電解質燃料電池の導入ガス
分配装置。 - 【請求項８】 セパレータのガス流通溝出口部における
ガス流通溝の深さを該溝の他の部分の深さより浅くして
圧力損失機能を持たせることを特徴とする前記請求項３
または４に記載の平板型固体電解質燃料電池の導入ガス
分配装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8325039A JPH10172594A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 平板型固体電解質燃料電池の導入ガス分配方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8325039A JPH10172594A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 平板型固体電解質燃料電池の導入ガス分配方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172594A true JPH10172594A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18172474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8325039A Withdrawn JPH10172594A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 平板型固体電解質燃料電池の導入ガス分配方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10172594A (ja) |
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-
1996
- 1996-12-05 JP JP8325039A patent/JPH10172594A/ja not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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