JP5151273B2 - 固体酸化物型燃料電池 - Google Patents

固体酸化物型燃料電池 Download PDF

Info

Publication number
JP5151273B2
JP5151273B2 JP2007171397A JP2007171397A JP5151273B2 JP 5151273 B2 JP5151273 B2 JP 5151273B2 JP 2007171397 A JP2007171397 A JP 2007171397A JP 2007171397 A JP2007171397 A JP 2007171397A JP 5151273 B2 JP5151273 B2 JP 5151273B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
fuel cell
cell
support plate
oxidizing gas
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.)
Active
Application number
JP2007171397A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009009864A (ja
Inventor
格 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2007171397A priority Critical patent/JP5151273B2/ja
Publication of JP2009009864A publication Critical patent/JP2009009864A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5151273B2 publication Critical patent/JP5151273B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Description

本発明は、固体酸化物型燃料電池(SOFC)に関し、とくに、予熱機能を備えた固体酸化物型燃料電池に関するものである。
近年、固体酸化物型燃料電池は、発電要素である燃料電池セルの低温性能の向上に伴って、600℃〜800℃の温度でも発電可能となり、これにより、燃料電池セルのスタック(積層体)を作製する際に用いるフランジやセパレータ等の構成部材にフェライト系ステンレス等の金属材料を使用することが可能になった。このようにスタックの構成部材に金属素材を用いることで、スタック全体の熱容量が小さくなると共に、熱伝導が大きくなって、燃料電池の起動性の向上を図ることが可能となる。
ところで、固体酸化物型燃料電池において、上記の如くスタックの構成部材に金属素材を使用することは、起動性を向上させるうえで基本的に有利であるが、燃料電池セルを速やかに昇温して起動性を高めるには、その燃料電池セルに供給する燃料ガスや酸化性ガスを予熱することがより有効である。
そこで、従来の固体酸化物型燃料電池としては、断熱容器内に、燃料電池セルのスタックと、スタックで生じた熱を蓄える蓄熱材を内包した蓄熱器を設け、断熱容器外に配置した熱交換器において、蓄熱器に蓄えた熱とスタックに供給する燃料ガス及び酸化性ガスとの間で熱交換を行うもの(特許文献1参照)や、断熱容器内に、燃料電池セルのスタックとスタックから排出されたオフガスを燃焼させるオフガス燃焼器を設け、断熱容器外に配置した熱交換器において、オフガス燃焼器で生じた熱と、スタックに供給する燃料ガス及び酸化性ガスとの間で熱交換を行うもの(特許文献2)が開示されている。
特開2004−71312号公報 特開2004−71315号公報
ところが、上記したような従来の固体酸化物型燃料電池にあっては、断熱容器内の蓄熱器やオフガス燃焼器からの熱を断熱容器外部の熱交換器に供給するようにしていたため、熱損失が大きく、熱の媒体である加熱ガスが冷えやすいという問題点があり、燃焼電池セルの昇温性すなわち燃料電池の起動性をより高めるうえで、このような問題点を解決することが課題となっていた。
本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたもので、燃料電池セルの昇温性すなわち起動性に優れた固体酸化物型燃料電池を提供することを目的としている。
本発明の固体酸化物型燃料電池は、電解質層を燃料極と空気極で挟んで成る燃料電池セルをセル支持板で支持すると共に、セル支持板の両面側に夫々の多孔質体を介してインターコネクタを配置しており、これらを多段に積層することでスタックを構成する。
また、固体酸化物型燃料電池は、セル支持板と燃料極側のインターコネクタとの間に、燃料電池セルの燃料極に燃料ガスを供給する第1燃料ガス流路と、燃料極側の多孔質体に燃料ガスを供給する第2燃料ガス流路を設けると共に、セル支持板と空気極側のインターコネクタとの間に、燃料電池セルの空気極に酸化性ガスを供給する第1酸化性ガス流路と、空気極側の多孔質体に酸化性ガスを供給する第2酸化性ガス流路を設け、セル支持板に、両面側の多孔質体同士の間を連通させる開口部を設けている。
上記の固体酸化物型燃料電池は、セル支持板と両側のインターコネクタの間に、燃料電池セルによる発電領域と、開口部及び多孔質体による燃焼領域を形成し、燃焼領域において、第2燃料ガス流路からの燃料ガスと第2酸化性ガス流路からの酸化性ガスとを混合して燃焼させ、これにより燃料電池内部において燃料電池セルを直接的に予熱する。
本発明の固体酸化物型燃料電池によれば、燃料電池の内部に、発電領域と燃料ガスと酸化性ガスを混合燃焼させる燃焼領域を設け、その熱により燃料電池セルを直接的に予熱するので、熱損失が少なく、燃料電池セルを効率的に且つ迅速に昇温させることができ、これにより起動性を大幅に高めることができる。
以下、図面に基づいて、本発明の固体酸化物型燃料電池の一実施形態を説明する。
図1に示す固体酸化物型の燃料電池C1は、電解質層2を空気極(カソード)1と燃料極(アノード)3で挟んで成る燃料電池セル4と、セラミックス製のセル支持板5を備えると共に、燃料電池セル4をセル支持板5で支持した構造を有している。
また、燃料電池C1は、セル支持板5の両面側に、ガス透過性を有する金属製の多孔質体6,7を介してインターコネクタ8,9を配置し、燃料極3とインターコネクタ9の間に燃料極側集電体11を介装すると共に、空気極1とインターコネクタ8の間に空気極側集電体10を介装している。
さらに、燃料電池C1は、セル支持板5と燃料極側のインターコネクタ9との間に、燃料電池セル4の燃料極3に燃料ガスを供給する第1燃料ガス流路B1と、燃料極側の多孔質体7に燃料ガスを供給する第2燃料ガス流路B2を備えると共に、セル支持板5と空気極側のインターコネクタ8との間に、燃料電池セル4の空気極1に酸化性ガスを供給する第1酸化性ガス流路A1と、空気極側の多孔質体6に酸化性ガスを供給する第2酸化性ガス流路A2を備えている。
そして、燃料電池C1は、セル支持板5に、その両面側の多孔質体6,7同士の間を連通させる開口部12を備えている。
ここで、燃料電池セル4において、電解質層2には、例えば、8YSZ(8mol%イットリア安定化ジルコニア)を用いることができる。また、燃料極3には、例えば、Ni−8YSZを用い、空気極1には、例えば、LSM(ランタン・ストロンチウム・マンガン酸化物)を用いることができる。
さらに、セル支持板5には、例えば、イットリア安定化ジルコニアやマグネシウム安定化ジルコニ等のセラミックス製の薄板を用いることができる。このセル支持板5は、熱膨張率が電解質層2の熱膨張率に近く、燃料電池セル4を良好に接着して接合薄板化することができるほか、耐熱性に優れると共に、高温環境においても剛性を保って燃料電池セル4を安定して支持することができる。また、同セル支持板5は、強度や靭性に優れて変形に強いため、50〜100μm程度の薄板化が可能であり、これにより燃料電池ひいてはスタックの体積や熱容量を低減し得る。
さらに、燃料極側の集電体11には、例えば、Ni製フェルト、発泡金属およびメッシュなどを用いることができ、また、空気側の集電体10には、例えば、導電性酸化物等で被覆した金属製メッシュなどを用いることができる
さらに、インターコネクタ8,9は、燃料電池セル4で発生した電気を集電体10,11を介して外部に取り出すための端子としても機能するものであって、当然のことながら導電性を有する金属類を使用するが、金属単体では酸化や腐食が生じるので、その表面に導電性酸化物層を形成することがより望ましい。
この実施形態の燃料電池C1は、平面矩形状を成していて、セル支持板5において、その中央に燃料電池セル4が配置してあり、燃料電池セル4の外側(両側)に、第1及び第2の酸化性ガス流路A1,A2並びに第1及び第2の燃料ガス流路B1,B2を夫々平行に配置し、これらの流路A1,A2,B1,B2のさらに外側に各多孔質体6,7及び開口部12を夫々平行に配置している。
このとき、各流路A1,A2,B1,B2は、夫々の配管Pで形成され、燃料極側及び空気極側の夫々において、これらの配管Pにより燃料電池セル4と多孔質体6,7との間を気密的に閉塞した構造になっている。なお、燃料電池C1の図示しない端部(紙面垂直方向の端部)は、外部に対して気密的に閉塞してあり、流路や多孔質体の配置に応じて構成を変更することができる。
また、この実施形態の配管Pは、断面三角形状を成すと共に、燃料極側及び空気極側の夫々において2本が四角形状に組み合わされ、各組において、互いに相反する側である燃料電池セル4側と多孔質体6,7側へのガス供給孔(図示せず)を有している。各組の配管Pは一体でも別体でも良い。
上記構成を備えた固体酸化物型の燃料電池C1は、多段に積層してスタックを構成すると共に、例えば断熱容器に収納され、さらに図2にも示すように、酸化性ガスの供給ラインLAiと第1及び第2の酸化性ガス流路A1,A2とを夫々の流量制御弁VA1,VA2を介して連結すると共に、燃料ガスの供給ラインLBiと第1及び第2の燃料ガス流路B1,B2とを夫々の流量制御弁VB1,VB2を介して連結し、さらに、酸化性ガス及び燃料ガスの排気ラインLAe,ラインLBeを連結する。
上記の燃料電池C1は、第1酸化性ガス流路A1から燃料電池セル4の空気極1に酸化性ガス(空気)を供給すると共に、第1燃料ガス流路B1から燃料電池セル4の燃料極3に燃料ガスを供給することで、燃料電池セル4において電気化学反応による発電を開始するのであるが、起動時においては、燃料電池セル4が所定の温度に達していないと効率の良い発電が行われない。
そこで、燃料電池C1は、第2酸化性ガス流路A2から多孔質体6側へ酸化性ガスを供給すると共に、第2燃料ガス流路B2から多孔質体7側へ燃料ガスを供給し、開口部12において酸化性ガスと燃料ガスを混合燃焼させる。これにより、燃焼により生じた熱で燃料電池セル4が予熱され、上記の発電開始とともに燃料電池セル4が速やかに昇温して効率の良い発電が行われることとなる。
このように、燃料電池C1は、当該燃料電池C1の内部に、燃料電池セル4による発電領域と多孔質体6,7及び開口部12による燃焼領域を設けて、その熱により燃料電池セル4を直接的に予熱するので、例えば、断熱容器の外部に配置した熱交換器において供給ガスを予熱するようにした従来の燃料電池に比べて、熱損失が少なく、燃料電池セルを効率的に且つ迅速に昇温させることができ、さらに、当該燃料電池C1を積層して成るスタック全体を均一に昇温させることができ、これにより起動性に優れたものとなる。このほか、従来のような外部の熱交換器が不要になるので、構造が簡単で小型軽量化などにも容易に対処することができる。
また、燃料電池C1は、燃料電池セル4を発電に適した温度まで充分に加熱した後には、第2燃料ガス流路B2及び第2酸化性ガス流路A2に対する燃料ガス及び酸化性ガスの供給を停止すれば、燃料電池セル4を不要に加熱することもなく、さらに、燃料電池セル4の温度が過大になったときには、第2酸化性ガス流路A2に酸化性ガス(空気)を供給することで燃料電池セル4を冷却することも可能である。
上記のように、起動時における加熱、加熱の停止及び冷却を自動的に行うには、燃料電池C1の内部や流路等の適当な部位に温度センサを配置し、これらの温度センサからの検出信号に基づいて、図2に示す各流量制御弁VA1,VA2,VB1,VB2の開度を制御すれば良い。つまり、当該燃料電池C1は、温度制御にも容易に対処することができ、温度制御によって安定した運転を実現することができる。
さらに、この実施形態で説明した燃料電池C1は、燃料電池セル4による発電領域と多孔質体6,7による燃焼領域との間において、第1及び第2の燃料ガス流路B1,B2の配管P、並びに第1及び第2の酸化性ガス流路A1,A2の配管Pを夫々一体化しているので、燃焼によりこれらの配管Pが加熱され、その結果、燃料電池セル4に供給する直前の燃料ガス及び酸化性ガスを充分に予熱して、燃料電池セル4の迅速な昇温性をより一層高めることができる。また、上記の配管Pの一体化により、燃料ガス及び酸化性ガスの夫々の供給系の簡略化を図ることもでき、全体構造のさらなる小型軽量化に貢献することができる。
そしてさらに、上記の燃料電池C1は、燃料ガスと酸化性ガスとの混合燃焼を自然発生させることも可能であるが、金属製の多孔質体6,7を採用しているので、これらの多孔質体6,7に通電することで着火を行うことができる。
図3は、本発明の固体酸化物型燃料電池の他の実施形態を説明する図である。なお、先の実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図示の燃料電池C2は、セル支持板5に、その両面側の多孔質体6,7同士の間を連通させる複数の開口部12が設けてある。また、燃料電池C2は、セル支持板5の中央に燃料電池セル4を配置すると共に、燃料極3側及び空気極1側の夫々において、燃料電池セル4の外側に第1酸化性ガス流路A1及び第1燃料ガス流路B1を配置し、これらの流路A1,B1の外側に多孔質体6,7及び開口部12を配置し、多孔質体6,7の外側に第2酸化性ガス流路A2及び第2燃料ガス流路B2を配置している。
そして、空気極1側及び燃料極3側の夫々において、第1酸化性ガス流路A1及び第1燃料ガス流路B1を形成する配管P,Pにより燃料電池セル4と多孔質体6,7との間を気密的に閉塞し、さらに、第2酸化性ガス流路A2及び第2燃料ガス流路B2を形成する配管P,Pにより電池内外を気密的に閉塞している。この実施形態の配管Pは断面矩形状を成している。
上記の燃料電池C2は、先の実施形態の燃料電池と同様の作用及び効果を得ることができるうえに、燃焼領域により、第1酸化性ガス流路A1及び第1燃料ガス流路B1の配管P,Pを直接加熱するので、燃料電池セル4に供給する直前の酸化性ガス及び燃料ガスをより充分に加熱することができ、燃料電池セル4の速やかな昇温性ひいては燃料電池C1の速やかな起動性をより一層高めることができる。
図4は、本発明の固体酸化物型燃料電池のさらに他の実施形態を説明する図である。なお、先の実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図示の燃料電池C3は、基本的に図1に示す実施形態の燃料電池C1と同様の構成であって、セル支持板5に、その両面側の多孔質体6,7同士の間を連通させる複数の開口部12が設けてあり、また、第1及び第2の酸化性ガス流路A1,A2並びに第1及び第2の燃料ガス流路B1,B2を夫々形成する配管Pが断面矩形状を成している。この燃料電池C3にあっても、先の各実施形態のものと同様の作用及び効果を得ることができる。
なお、本発明の固体酸化物型燃料電池は、その構成の細部が上記各実施形態に限定されるものではなく、各構成部材の形状及び材質を適宜変更することができ、とくに燃料ガス流路、酸化性ガス流路及び多孔質体の形状や配置を適宜変更することができる。
実施例1として、図1に示す構造の固体酸化物型燃料電池を作製した。
燃料電池セル(4)において、電解質(2)は、材料に8YSZ(8mol%イットリア安定化ジルコニア)を用い、厚さを10μmとした。空気極(1)と電解質(2)の間の中間層は、材料にYDC(イットリア・セリウム酸化物)を用い、厚さを4μmとした。燃料極(3)は、材料にNi−8YSZを用い、厚さを500μmとした。空気極(1)は、材料にLSCF(ランタン・ストロンチウム・コバルト・鉄酸化物)を用い、厚さを30μm、電極面積を60cmとした。
セル支持板(5)は、3mol%イットリア安定化ジルコニア製の厚さ50μmの基板を用いると共に、その基板の表裏に厚さ10μmアルミナ層を形成した。そして、金属系ロウ材を使用して燃料電池セル(4)を接合した
ガス流路は、Fe−22Crステンレス鋼から成る断面2mm×2mmの角型配管(P)の内部を二分割し、断面三角形状を成す第1及び第2の酸化性ガス流路(A1,A2)並びに第1及び第2の燃料ガス流路(B1,B2)を形成した。これらの配管(P)は、金属系ロウ材を用いてセル支持板(5)やインターコネクタ(8,9)に接合した。
多孔質体(6,7)は、Fe−22Crステンレス鋼粒子から成る断面2mm×4mmの多孔質金属体を用い、金属系ロウ材を用いてセル支持板(5)やインターコネクタ(8,9)に接合した。
インターコネクタ(8,9)厚さ250μmのFe−22Crステンレス鋼シートを用い、同シートの燃料極(2)側の面に、厚さ5μmのNiめっきを施すと共に、同シートの空気極(3)側の面に、LSM(ランタン・ストロンチウム・マンガン酸化物)を厚さ20μm焼き付けた。
燃料極(3)側の集電体(11)には、メッシュサイズ16のNi製メッシュを使用した。空気極(1)側の集電体(10)には、メッシュサイズ16のFe−22Cr製メッシュにLSM(ランタン・ストロンチウム・マンガン酸化物)を厚さ20μm焼き付けたものを使用した
そして、上記の燃料電池(C1)を10枚重ねてスタックを構成し、室温から所定の運転温度に達するまでの時間を評価した。
この際、予熱用として、第2燃料ガス流路(B2)に、燃料ガスである水素ガスを5L/minで供給すると共に、第2酸化性ガス流路(A2)に、酸化性ガスである空気を8L/minで供給し、多孔質体(6,7)に通電することで、水素ガスと空気を混合燃焼させた。これと同時に、発電用として、第1燃料ガス流路(B1)に、同じく水素ガスを3L/minで供給すると共に、第1酸化性ガス流路(A1)に、同じく空気を6L/minで供給した。
スタックは、上記のガス供給により、5分経過後から発電を開始し、15分後に発電出力が安定した。15分経過後、電圧7V、電流密度0.3A/cmの発電を確認した。その時のスタックの温度は約770℃であった。これにより、当該スタックが15分で起動できることを確認した。
また、起動から15分経過後、第2燃料ガス流路(B2)の水素ガスと第2酸化性ガス流路(A2)の空気を遮断した。この遮断から10分経過後、スタックの温度が約790℃に達したので、第2酸化性ガス流路(A2)に空気を8L/minで供給したところ、その約5分経過後、スタックの温度が770℃に低下した。これにより、第2酸化性ガス流路(A2)への空気供給により、セル支持板(5)やインターコネクタ(8,9)を冷却し得ることを確認した。
ここで、比較例1として、実施例1の燃料電池セルを積層してスタックを構成し、燃焼用のガス流量を減じる試験を行った。
予熱用として、第2燃料ガス流路(B2)に、燃料ガスである水素ガスを1L/minで供給すると共に、第2酸化性ガス流路(A2)に、酸化性ガスである空気を2L/minで供給し、多孔質体(6,7)に通電することで、水素ガスと空気を混合燃焼させた。これと同時に、発電用として、第1燃料ガス流路(B1)に、同じく水素ガスを3L/minで供給すると共に、第1酸化性ガス流路(A1)に、同じく空気を6L/minで供給した。
この場合、スタックは、ガス供給から60分経過後も発電出力は殆ど得られず、60分経過後の温度は約480℃であった。この比較例1は、実施例1のような予熱用の燃料ガス及び酸化性ガスの充分な供給が、燃料電池セル(4)の良好な昇温性やスタックの良好な起動性を実現する裏付けとなった。
実施例2として、図3に示す構造の固体酸化物型燃料電池を作製した。燃料電池セル(4)、セル支持板(5)、インターコネクタ(8,9)及び集電体(10,11)は、先の実施例と同様である。
ガス流路は、Fe−22Crステンレス鋼から成る断面2mm×2mmの角型配管(P)で形成し、これらの配管(P)は、金属系ロウ材を用いてセル支持板(5)やインターコネクタ(8,9)に接合した。
多孔質体(6,7)は、Fe−22Crステンレス鋼粒子から成る断面2mm×6mmの多孔質金属体を用い、金属系ロウ材を用いてセル支持板(5)やインターコネクタ(8,9)に接合した。また、セル支持板(5)には、多孔質体(6,7)同士の間に、開口部(12)として直径1mmの孔を3個形成した。
そして、上記の燃料電池(C2)を10枚重ねてスタックを構成し、室温から所定の運転温度に達するまでの時間を評価した。
この際、予熱用として、第2燃料ガス流路(B2)に、燃料ガスである水素ガスを5L/minで供給すると共に、第2酸化性ガス流路(A2)に、酸化性ガスである空気を8L/minで供給し、多孔質体(6,7)に通電することで、水素ガスと空気を混合燃焼させた。これと同時に、発電用として、第1燃料ガス流路(B1)に、同じく水素ガスを3L/minで供給すると共に、第1酸化性ガス流路(A1)に、同じく空気を6L/minで供給した。
スタックは、上記のガス供給により、6分経過後から発電を開始し、17分後に発電出力が安定した。17分経過後、電圧7V、電流密度0.3A/cmの発電を確認した。その時のスタックの温度は約760℃であった。これにより、当該スタックが17分で起動できることを確認した。
実施例3として、図4に示す構造の固体酸化物型燃料電池を作製した。燃料電池セル(4)、セル支持板(5)、インターコネクタ(8,9)及び集電体(10,11)は、先の実施例2と同様である。
そして、上記の燃料電池(C3)を10枚重ねてスタックを構成し、室温から所定の運転温度に達するまでの時間を評価した。
この際、予熱用として、第2燃料ガス流路(B2)に、燃料ガスである水素ガスを5L/minで供給すると共に、第2酸化性ガス流路(A2)に、酸化性ガスである空気を8L/minで供給し、多孔質体(6,7)に通電することで、水素ガスと空気を混合燃焼させた。これと同時に、発電用として、第1燃料ガス流路(B1)に、同じく水素ガスを3L/minで供給すると共に、第1酸化性ガス流路(A1)に、同じく空気を6L/minで供給した。
スタックは、上記のガス供給により、5分経過後から発電を開始し、12分後に発電出力が安定した。12分経過後、電圧7V、電流密度0.3A/cmの発電を確認した。その時のスタックの温度は約760℃であった。これにより、当該スタックが12分で起動できることを確認した。
本発明の固体酸化物型燃料電池の一実施形態を説明する断面図(a)及び端部を拡大した断面図(b)である。 図1に示す固体酸化物型燃料電池のガス給排気系を示す説明図である。 本発明の固体酸化物型燃料電池の他の実施形態を説明する片側省略の断面図である。 本発明の固体酸化物型燃料電池のさらに他の実施形態を説明する片側省略の断面図である。
符号の説明
1 空気極
2 電解質層
3 燃料極
4 燃料電池セル
5 セル支持板
6 7 多孔質体
8 9 インターコネクタ
12 開口部
A1 第1酸化性ガス流路
A2 第2酸化性ガス流路
B1 第1燃料ガス流路
B2 第2燃料ガス流路
C1〜C3 固体酸化物型燃料電池
P 配管

Claims (4)

  1. 電解質層を燃料極と空気極で挟んで成る燃料電池セルをセル支持板で支持すると共に、セル支持板の両面側に夫々の多孔質体を介してインターコネクタを配置し、セル支持板と燃料極側のインターコネクタとの間に、燃料電池セルの燃料極に燃料ガスを供給する第1燃料ガス流路と、燃料極側の多孔質体に燃料ガスを供給する第2燃料ガス流路を設けると共に、セル支持板と空気極側のインターコネクタとの間に、燃料電池セルの空気極に酸化性ガスを供給する第1酸化性ガス流路と、空気極側の多孔質体に酸化性ガスを供給する第2酸化性ガス流路を設け、セル支持板に、両面側の多孔質体同士の間を連通させる開口部を設けたことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
  2. セル支持板において、燃料電池セルの外側に第1及び第2の燃料ガス流路並びに第1及び第2の酸化性ガス流路を配置し、これらの流路の外側に各多孔質体及び開口部を配置し、各流路を形成する配管により燃料電池セルと多孔質体との間を閉塞したことを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物型燃料電池。
  3. セル支持板において、燃料電池セルの外側に第1燃料ガス流路及び第1酸化性ガス流路を配置し、これらの流路の外側に多孔質体及び開口部を配置し、多孔質体の外側に第2燃料ガス流路及び第2酸化性ガス流路を配置し、第1燃料ガス流路及び第1酸化性ガス流路を形成する配管により燃料電池セルと多孔質体との間を閉塞したことを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物型燃料電池。
  4. セル支持板がセラミックス製であると共に、多孔質体が金属製であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の固体酸化物型燃料電池。
JP2007171397A 2007-06-29 2007-06-29 固体酸化物型燃料電池 Active JP5151273B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007171397A JP5151273B2 (ja) 2007-06-29 2007-06-29 固体酸化物型燃料電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007171397A JP5151273B2 (ja) 2007-06-29 2007-06-29 固体酸化物型燃料電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009009864A JP2009009864A (ja) 2009-01-15
JP5151273B2 true JP5151273B2 (ja) 2013-02-27

Family

ID=40324739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007171397A Active JP5151273B2 (ja) 2007-06-29 2007-06-29 固体酸化物型燃料電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5151273B2 (ja)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3007823B2 (ja) * 1995-09-08 2000-02-07 大阪瓦斯株式会社 燃料電池
JP3731650B2 (ja) * 2001-10-30 2006-01-05 日産自動車株式会社 燃料電池
JP2006185802A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd 固体酸化物形燃料電池の運転方法及び固体酸化物形燃料電池
JP4735019B2 (ja) * 2005-04-20 2011-07-27 ダイキン工業株式会社 固体酸化物型燃料電池
JP5035589B2 (ja) * 2005-11-22 2012-09-26 日産自動車株式会社 燃料電池
JP5263868B2 (ja) * 2006-02-02 2013-08-14 学校法人立命館 燃料電池セル、燃料電池装置、これを備えた車両及び熱電併給装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009009864A (ja) 2009-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3731650B2 (ja) 燃料電池
JP7105972B2 (ja) 電気化学素子、電気化学モジュール、電気化学装置、エネルギーシステム、固体酸化物形燃料電池、および電気化学素子の製造方法
JP6463203B2 (ja) 電気化学素子、それを備えた電気化学モジュール、電気化学装置およびエネルギーシステム
JP5065367B2 (ja) 燃料電池モジュール
JP2009505370A (ja) 移動式発電機用の固体酸化物形燃料セルスタック
JP7250769B2 (ja) 燃料電池単セルユニット、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
JP7247170B2 (ja) 金属支持型燃料電池及び燃料電池モジュール及び燃料電池装置
JP7174498B2 (ja) 電気化学素子ユニット、電気化学モジュール、電気化学装置、エネルギーシステム、固体酸化物形燃料電池ユニットおよび固体酸化物形電解セルユニット
JP5319460B2 (ja) セルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
JP5175252B2 (ja) 一体型支持体を持つ燃料電池
JP2007103343A (ja) 平板積層形燃料電池スタック及び平板積層形燃料電池
JP5307376B2 (ja) 燃料改質形燃料電池
JP5151273B2 (ja) 固体酸化物型燃料電池
JP6407069B2 (ja) 燃料電池スタック
JP4794843B2 (ja) 耐熱合金製インターコネクタを有する固体酸化物形燃料電池の運転方法
JP2011034945A (ja) 多重円筒支持体を備えた燃料電池
JP2006086018A (ja) 固体酸化物形燃料電池
JP7321999B2 (ja) 燃料電池装置及び燃料電池装置の運転方法
TW201904119A (zh) 電化學裝置、能源系統、及固態氧化物型燃料電池
JPH11185774A (ja) 固体電解質型燃料電池の単電池のスタック構造
JP6488334B2 (ja) 燃料電池セル及びセルスタック装置
JP2011054575A (ja) 耐熱合金製インターコネクタを有する固体酸化物形燃料電池及びその運転方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100330

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121106

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121119

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5151273

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150