JPS6298568A - 溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造Info
- Publication number
- JPS6298568A JPS6298568A JP60239226A JP23922685A JPS6298568A JP S6298568 A JPS6298568 A JP S6298568A JP 60239226 A JP60239226 A JP 60239226A JP 23922685 A JP23922685 A JP 23922685A JP S6298568 A JPS6298568 A JP S6298568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- cell
- recess
- projection
- molten carbonate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M8/141—Fuel cells with fused electrolytes the anode and the cathode being gas-permeable electrodes or electrode layers
- H01M8/142—Fuel cells with fused electrolytes the anode and the cathode being gas-permeable electrodes or electrode layers with matrix-supported or semi-solid matrix-reinforced electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04276—Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
- H01M8/04283—Supply means of electrolyte to or in matrix-fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造、特に電解
質の補給が容易にできるセル構造に関する。
質の補給が容易にできるセル構造に関する。
溶融炭酸塩型燃料電池の典凰的なセル構造は、第２図に
示すように、十′シ極５及び−電極４と、両電極間に配
置される電解質を保持する電解質板３と、両電極を覆う
ように配置されたセル枠ｌ及び２と、両電極に接して配
置された集電板６等から構成されている。を解質板３は
、電解質としてのＬ １２ｃｏ１． Ｋ２ＣＯｓ等に代
表される炭酸塩と、リチウムアルミネートやマグネシア
等に代表される電解質保持材とから成り、電極反応に必
要なイオン導電性を持つことが要求される。しかし、溶
融炭酸塩型燃料電池は、他の燐酸型燃料電池と同様に、
長期間運転を行うと炭酸塩が蒸発や飛散し、核燃料電池
に要求されている電解質量に不足を来し、１１池として
の特注の低下や、反応ガスのクロスリークが起き、燃料
電池として不具合が生じるため、電解質の補給が必要と
なる。
示すように、十′シ極５及び−電極４と、両電極間に配
置される電解質を保持する電解質板３と、両電極を覆う
ように配置されたセル枠ｌ及び２と、両電極に接して配
置された集電板６等から構成されている。を解質板３は
、電解質としてのＬ １２ｃｏ１． Ｋ２ＣＯｓ等に代
表される炭酸塩と、リチウムアルミネートやマグネシア
等に代表される電解質保持材とから成り、電極反応に必
要なイオン導電性を持つことが要求される。しかし、溶
融炭酸塩型燃料電池は、他の燐酸型燃料電池と同様に、
長期間運転を行うと炭酸塩が蒸発や飛散し、核燃料電池
に要求されている電解質量に不足を来し、１１池として
の特注の低下や、反応ガスのクロスリークが起き、燃料
電池として不具合が生じるため、電解質の補給が必要と
なる。
燐酸型燃料電池では、室温において電解質が液体である
ために電解質含浸の作業がし易く、電解質板に直接注入
することができるが、溶融炭酸塩型燃料電池では室温に
おいて電解質が固体であるためこれを室温で電解質板に
補給することは困難であった。
ために電解質含浸の作業がし易く、電解質板に直接注入
することができるが、溶融炭酸塩型燃料電池では室温に
おいて電解質が固体であるためこれを室温で電解質板に
補給することは困難であった。
また、積層しない単セル型の燃料電池では第３図に示す
ように、電解質板に接するように、セル枠に穴を開け、
これに補給管１０を付け、固体の炭酸塩を投入すること
により電解質の補給を行う方法もある。しかし、単セル
の場合には、この方法で良いが、積層型の溶融炭酸塩型
燃料電池では補給管の数が増え、補給管同志の接触によ
る電池短絡の可能性があり、セル構成上複雑となるとい
う欠点があった。
ように、電解質板に接するように、セル枠に穴を開け、
これに補給管１０を付け、固体の炭酸塩を投入すること
により電解質の補給を行う方法もある。しかし、単セル
の場合には、この方法で良いが、積層型の溶融炭酸塩型
燃料電池では補給管の数が増え、補給管同志の接触によ
る電池短絡の可能性があり、セル構成上複雑となるとい
う欠点があった。
本発明は、溶融炭酸塩型燃料電池における電解質の補給
法に関するもので、積層型の溶融炭酸塩型燃料電池でも
液絡することなく電解質を補給できるセル構造を提供す
ることを目的とする。
法に関するもので、積層型の溶融炭酸塩型燃料電池でも
液絡することなく電解質を補給できるセル構造を提供す
ることを目的とする。
本発明は、溶融炭酸塩型燃料電池において、該電池を構
成しているセル枠２の周囲部に突起８を設け、該突起の
内側の凹部１１に電解質及び電解質保持材９を予め設置
しておく構造としたところにある。
成しているセル枠２の周囲部に突起８を設け、該突起の
内側の凹部１１に電解質及び電解質保持材９を予め設置
しておく構造としたところにある。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
なお、以下の説明において、′に解質板はりチウムアル
ミネート等からなる基材に電解質を含浸してなるマトリ
ックス型のものについて説明する。
ミネート等からなる基材に電解質を含浸してなるマトリ
ックス型のものについて説明する。
第１図は、本発明に従う溶融炭酸塩型燃料′透電のセル
構造の一実施例を示すもので、電解質マトリックス３′
は、セル枠１及び２にウェットシール部７で接している
。セル枠２の周囲部には突起８が設けられている。この
突起８の内側は結果的に凹部１１となり、この凹部１１
の突起８とウェットシール部との間には、を解質を浸み
込ませた電解質保持材９としてのジルコニアフェルトが
入れられており、運転時に温度が５００℃以上になると
電解質が融解する。運転時間が長期間にわたり、電解質
が不足してくると、この融解した電解質が電解質マトリ
ックス３′ に浸み込んでいく。凹部に電解質だけがあ
ると、電解質が電解質マトリックス３′ に一部浸み込
んだ後、途中からいわゆる液切れを起こし、浸み込みが
止まる可能性がある。
構造の一実施例を示すもので、電解質マトリックス３′
は、セル枠１及び２にウェットシール部７で接している
。セル枠２の周囲部には突起８が設けられている。この
突起８の内側は結果的に凹部１１となり、この凹部１１
の突起８とウェットシール部との間には、を解質を浸み
込ませた電解質保持材９としてのジルコニアフェルトが
入れられており、運転時に温度が５００℃以上になると
電解質が融解する。運転時間が長期間にわたり、電解質
が不足してくると、この融解した電解質が電解質マトリ
ックス３′ に浸み込んでいく。凹部に電解質だけがあ
ると、電解質が電解質マトリックス３′ に一部浸み込
んだ後、途中からいわゆる液切れを起こし、浸み込みが
止まる可能性がある。
しかし、ジルコニアフェルトのような電解質保持材があ
ると、毛管現象により液切れなく電解質が浸み込んでい
く。
ると、毛管現象により液切れなく電解質が浸み込んでい
く。
この凹部１１に運転開始前から電解質を入れておく理由
は、電解質保持材のみの場合は電解質マトリックス中の
電解質が溝部の電解質保持材中に移動するので、これを
防止するためと、電解質のリザーバーの役目をするため
のものである。
は、電解質保持材のみの場合は電解質マトリックス中の
電解質が溝部の電解質保持材中に移動するので、これを
防止するためと、電解質のリザーバーの役目をするため
のものである。
長期間運転を続けた後、運転を休止し、室温近くまで温
度を下げ電解質を補給しようとするときには、電解質を
凹部１１又は電解質保持材９の上に置く、このようにす
ると、再度運転を開始し昇温したときに電解質が融解し
て凹部１１のジルコニアフェルトに浸み込んでいく。
度を下げ電解質を補給しようとするときには、電解質を
凹部１１又は電解質保持材９の上に置く、このようにす
ると、再度運転を開始し昇温したときに電解質が融解し
て凹部１１のジルコニアフェルトに浸み込んでいく。
ここでは、電解質保持材としてジルコニアフェルトを使
用したが、その他リチウムアルミネート、マグネシア、
カンタル等の電解質に対して耐蝕性のある材質であって
、繊維状、微粒子状又はその混合体で構成されるものを
使用することもできる。
用したが、その他リチウムアルミネート、マグネシア、
カンタル等の電解質に対して耐蝕性のある材質であって
、繊維状、微粒子状又はその混合体で構成されるものを
使用することもできる。
また、電解質を凹部１１の上に置く方法としては、粉体
、ペレット、棒状等に成型した固体をそのまま置く方法
や、アルコールで電解質を練ってペースト状１こしたも
のを置く方法、あるいは電解質の水溶液を入れる方法等
がある。
、ペレット、棒状等に成型した固体をそのまま置く方法
や、アルコールで電解質を練ってペースト状１こしたも
のを置く方法、あるいは電解質の水溶液を入れる方法等
がある。
本発明によれば、セル枠のウェットシール端部に溝を付
けたことにより溶融炭酸塩型燃料電池の電解質を補給す
ることが可能となった。また、凹部に′電解質保持材を
入れることによって電解質の電解質マトリックスへの補
給が可能となった。さらに、運転初期から電解質を凹部
に入れておくことによって電解質マ） ＩＪフックス中
電解質が凹部の電解質保持材に移動することがなく、ま
た凹部がリザーバーの役目も果たす。
けたことにより溶融炭酸塩型燃料電池の電解質を補給す
ることが可能となった。また、凹部に′電解質保持材を
入れることによって電解質の電解質マトリックスへの補
給が可能となった。さらに、運転初期から電解質を凹部
に入れておくことによって電解質マ） ＩＪフックス中
電解質が凹部の電解質保持材に移動することがなく、ま
た凹部がリザーバーの役目も果たす。
第１図は、本発明に従う溶融炭酸塩型燃料電池の一実施
例の断面図である。 第２図は、従来技術に従う燃料電池の断面図である。 第３図は、電解質補給管の付いた燃料電池の断面図であ
る。 １．２・・・セル枠、３′ ・・・電解質マトリックス
、４・・・−電極、５・・・十電極、６・・・集電板、
７・・・ウェットシール部、８・・・突起、９・・・電
解質保持材、１１才１ 口 才２ｑ
例の断面図である。 第２図は、従来技術に従う燃料電池の断面図である。 第３図は、電解質補給管の付いた燃料電池の断面図であ
る。 １．２・・・セル枠、３′ ・・・電解質マトリックス
、４・・・−電極、５・・・十電極、６・・・集電板、
７・・・ウェットシール部、８・・・突起、９・・・電
解質保持材、１１才１ 口 才２ｑ
Claims (4)
- （１）セル内反応ガスとセル外雰囲気とを分離していて
ウェットシール部を構成する電解質板とセル枠を持つ溶
融炭酸塩型燃料電池において、セル枠の周囲部に突起を
設け、その内側の凹部に補給用電解質を入れることを特
徴とする溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造。 - （２）特許請求の範囲第１項記載のセル構造において、
凸起の内側の凹部の一部又は全部に電解質に対して耐融
性の電解質保持材を充填したことを特徴とするセル構造
。 - （３）特許請求の範囲第１又は２項記載のセル構造にお
いて、電解質補給用の凹部に電解質を充填したことを特
徴とするセル構造。 - （４）特許請求の範囲第２項記載のセル構造において、
電解質保持材がリチウムアルミネート、マグネシア、ジ
ルコニア、カンタル等の繊維、粉体又はその混合体であ
ることを特徴とするセル構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60239226A JPS6298568A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60239226A JPS6298568A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298568A true JPS6298568A (ja) | 1987-05-08 |
Family
ID=17041620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60239226A Pending JPS6298568A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6298568A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62237671A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-17 | Hitachi Ltd | 燃料電池の電解質保持構造 |
| CN110911717A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-24 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种熔融碳酸盐燃料电池堆电解质补充方法 |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP60239226A patent/JPS6298568A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62237671A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-17 | Hitachi Ltd | 燃料電池の電解質保持構造 |
| CN110911717A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-24 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种熔融碳酸盐燃料电池堆电解质补充方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0100530B1 (en) | Fuel cell using organic high-molecular electrolyte | |
| US3497387A (en) | Electrochemical cells with negative zinc electrodes | |
| Carlsson et al. | Bifunctional Air Electrode for Metal‐Air Batteries | |
| JP2008541402A (ja) | 溶融炭酸塩燃料電池で使用するための高リチウム電解質およびその製造方法 | |
| US4049884A (en) | Sodium-sulphur electric cell | |
| JPS6298568A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造 | |
| JPS61277169A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造 | |
| JPS61271754A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池の電解質補給法 | |
| JPH069143B2 (ja) | 燃料電池の保管方法 | |
| US2928889A (en) | Sealed electrolytic cell with auxiliary electrode | |
| JPS61269861A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造 | |
| CA2410005C (en) | Fuel cell assembly comprising an electrolyte reservoir | |
| Hills et al. | Cathodic Oxygen Reduction in the Sealed Lead‐Acid Cell | |
| US4898793A (en) | Fuel cell device | |
| US3692584A (en) | Sealed electrochemical cell with an electrolytic solution containing an electrolyte and a dissolved fuel | |
| US3589945A (en) | Stacked metal gas-cells | |
| JPS61269860A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造 | |
| JPS58161267A (ja) | マトリツクス型燃料電池 | |
| JPS61269863A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池のセル構造 | |
| US3508970A (en) | Tubularly housed fuel cell | |
| US3425874A (en) | Rotatable hydrophobic electrode and fuel cell therewith | |
| JPH08321318A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池の電解質補給装置 | |
| KR0121437Y1 (ko) | 전해액 저장조를 부설한 전지 | |
| JPH08185900A (ja) | 温度差二次電池 | |
| JPS58131666A (ja) | 溶融塩型燃料電池 |