JPH0261965A - 内部改質型燃料電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内部改質方式溶融塩型燃料電池に係り、特に
改質触媒の交換、再成に好適な触媒設置方式を取る内部
改質型燃料電池に関する。

〔従来の技術〕

従来の内部改質型燃料電池では、特開昭６１．−２４１
６９号に記載の様に、マニホールド内に改質触媒を充填
した反応管を設け、天然ガスや石炭ガスを通過させ、改
質反応を行った後、反応管出口ガスが、マニホールド内
の反応管と隔離された流路を通過し、各セルに分配供給
される構造となっていた。

また、特開昭６１−２４１６８号に於いては、酸化剤ガ
ス出口側マニホールド内に、前記従来技術と同様の反応
管を設け、電池排ガスの熱を利用し、改質反応を行い、
得られた反応管出口ガスを燃料供給マニホールドへ供給
する方法が、提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、マニホールド内に改質触媒を
充填する方法が非常に難かしく、高度な技術を必要とす
るとともに、触媒の交換という点での配慮がなされてい
なかった。従って、触媒のメンテナンスという点で充分
な配慮がされておらず、触媒寿命が直接電池の寿命とな
ってしまうという点に問題があった。また、電池の構造
としても複雑となる傾向があり、組立等に対する配慮が
充分ではなかった。

本発明の目的は、燃料ガス用マニホールド内壁に改質触
媒自体を固定し、さらに該触媒をセパレーターに設けた
燃料ガス流路内に配設して電池反応面内に設置可能な大
きさとして、前記改質触媒をマニホールドとの一体物と
して交換自在とすることで、上記従来技術の問題点であ
る触媒のメンテナンス性及び電池構造の簡素化を計るこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

セパレーターの電極反応面内に設置された燃料改質触媒
は、電池本体にガスシール材を介して接続されているマ
ニホールドの内壁にその一端を固定することにより、前
記改質触媒をマニホールドと共に交換自在とした構造を
有する燃料電池に於いては、一定の期間又は、電池性能
の低下及びガス分析等によって、改質触媒の性能の低下
が認められた時点で、改質触媒を交換することが容易で
ある。したがって、交換によって、電池性能が回復する
。この時、改質触媒の交換は、シール材を介して電池本
体に設置されたマニホールドを交換することで可能とな
る。

従って前記の本発明の目的は、ｉ！電池構造以上の様な
構造とすることで、容易に達成される。

〔作用〕

燃料改質触媒は、燃料用マニホールド内壁に取りつけら
れており、そのマニホールドは、シール材を介して電池
本体に取付けられている。従って改質触媒の活性低下に
起因した電池性能の低下は、すでに電池本体に取付けで
あるマニホールドと、あらかじめ新しい触媒の取付けら
れたマニホールドとを交換することで容易に回復する。

従って以上の点から、つねに安定な電池性能を維持する
ことが容易に可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例を示したものである。

燃料電池の基本構造は、電解質板４とそれを挟むアノー
ド２．カソード３の電極により、構成されている。そし
て、この基本構造体は、各電極にガスを供給する為の流
路を持ったセパレーター６及び端板７によって挟まれ、
積層されて電池本体となる。

また本発明の属する内部改質型燃料電池に於いては、燃
料ガスである天然ガス及び石炭ガス等を改質し、電池反
応に必要な水素を発生させる為の改質触媒】をセパレー
ター６及びアノード２側の端板のアノード２側の流路に
設置した構造となっている。

又さらに１本発明では、その改質触媒が、マニホールド
５の内壁に固定された構造となっており、そのマニホー
ルド５は、電池本体側面にガスシール材を介して固定さ
れている。

従って、改質触媒の劣化が確認された電池は。

マニホールドの交換によって、同時に新しい高活性の触
媒との交換が容易に可能となる。よって、つねに安定し
た電池性能を維持することが出来る。

また本発明では、マニホールド内にも改質触媒が存在し
ており、触Ｂ量を多く出来る為、多量の燃料ガスを改質
処理することが可能であり、炭酸塩による被毒の影響も
少ないことから、長期に渡り安定な触媒活性を維持する
ことが可能である。また第２図は、第１図の構造の断面
を示したものである。

第３図は５本発明の第２の実施例であり、以下同図によ
り説明する。

本実施例に使用の改質触媒は、ニッケル等の耐食性材料
の発泡金属からなる触媒芯材８に改質触媒１を添着させ
て使用した。この触媒の添着部分は、電池本体内部に入
る部分に限定した。したがって、マニホールド５の内部
には、芯材としての発泡金属のみが存在しており、それ
がマニホールド５の内壁に固定されている。従って第１
の実施例と同様の効果を得られるとともに、発泡金属内
を燃料ガスが自由に通過出来ることから、マニホールド
内でのガス分散性が良好となり、したがって、各セルへ
の燃料ガスの供給も均一になる。以上の様なことから、
各セルとも均一な性能を得ることが可能となる。

第４図は、本発明節３の実施例を示した。また本図は、
電池断面図である。

電池本体の構造は、本発明の第１及び第２の実施例と同
様である。しかし１本実施例では、改質触媒１に図の様
なスペーサー９を設置しである。

このスペーサー９は、気孔を有するセラミック製等の突
起物であり、燃料ガス流路をふさぐことなく、５０〜１
００ｍｍ程度の間隔で触媒に取付けられている。これに
より、改質触媒が直接電極と接触することが無く、触媒
の電解質による被毒を防止することが出来、長期間安定
な触媒性能を維持することが可能である。またこのスペ
ーサー９は、マニホールド５の交換時つまり触媒の設置
時にガイドとしての働きもする為、短時間で交換が可能
である。

以上、本発明の実施例について記したが、本発明による
触媒芯材は１発泡金属に限定するものではない。例えば
、ＳＵＳ製の針金、ＳＵＳ製金鋼等でも同様の構造を得
ることが出来る。また、触媒のマニホールド内壁への固
定方法は、例えば、溶接又はピン等の取付金具の利用等
、芯材の性状に適した方法を用いることができる。

また本実施例では、燃料入口側のマニホールド内壁に触
媒を固定したが、これは出口側のマニホールドに固定し
た場合にも同様の効果が得られる。

したがって触媒を分割して、入口側、出口側のマニホー
ルドに固定してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電池本体を破損することなく性能の低
下した改質触媒を高活性な新しい触媒と交換することが
可能であり、電池の寿命を長くすることができる。また
、触媒付マニホールドも大量に製造可能であり、さらに
触媒はマニホールドの一体物である為、メンテナンスが
容易である等、製造上及び装置の維持管理面からも大き
な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明節１の実施例の構造図、第２図は、第
１図の新面図、第３図は１本発明第２の実施例の構造図
、第４図は、本発明節３の実施例の断面構造図である。 １・・・改質触媒、２・・・アノー阻ａ−・・カソード
、４・電解質板、５・・・マニホールド、６・・・セパ
レータ、７・・端板、８・・・触媒芯材、９・・・スペ
ーサーｆ・・・燃料ガス。 來１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電解質板、アノード、カソード、燃料ガス流路を設
   けたセパレーター、および端板から成り、燃料ガスを電
   池内部で改質してアノードでおこる反応に必要な水素ガ
   スを生成する改質触媒を有する内部改質型燃料電池にお
   いて、改質触媒はガスシール材を介して電池本体に取り
   つけられた燃料ガス分配供給用のマニホールド内壁に固
   定することにより、前記改質触媒をマニホールドと共に
   交換自在としたことを特徴とする内部改質型燃料電池。 ２、マニホールド内壁に固定した改質触媒はセパレータ
   ーに設けた燃料ガス流路内に配設されて電池反応面内に
   設置可能な大きさであることを特徴とする請求項１記載
   の内部改質型燃料電池。