JPH0355763A - 気体燃料電池およびこの気体燃料電池に使用する電極 - Google Patents
気体燃料電池およびこの気体燃料電池に使用する電極Info
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- JPH0355763A JPH0355763A JP2187004A JP18700490A JPH0355763A JP H0355763 A JPH0355763 A JP H0355763A JP 2187004 A JP2187004 A JP 2187004A JP 18700490 A JP18700490 A JP 18700490A JP H0355763 A JPH0355763 A JP H0355763A
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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】
この発明は、反応性気体を通過させて電気エネルギーを
発生させる気体燃料電池に用いられる電極に関するもの
である。この電極には、気体を電離するためのほぼ平ら
な触媒と、反応性気体の電離により発生した電流を伝送
するための集電装置が設けられている．集電装置は、触
媒の平坦面に直接接して、触媒と電気接触するように配
されている．また集電装置には、線状のリブが多数設け
られた支持板より成り、これらのリプは触媒の平坦面に
沿って開放路と閉鎖路を交互に形成している。反応性気
体は、これらの通路を通って流れることができる。また
、前記電極には、反応性気体と酸化気体用の入口と出口
が設けられている。複数のリプが設けられた支持板は一
つ以上の部分で形成されている．これらの部分は、互い
に喰い違うように配されているため、気体の流路は、互
いに対して完全に一線状にはなっていない。また、この
発明は、一組の前記電極を備えた気体燃料電池に関する
ものである。
発生させる気体燃料電池に用いられる電極に関するもの
である。この電極には、気体を電離するためのほぼ平ら
な触媒と、反応性気体の電離により発生した電流を伝送
するための集電装置が設けられている．集電装置は、触
媒の平坦面に直接接して、触媒と電気接触するように配
されている．また集電装置には、線状のリブが多数設け
られた支持板より成り、これらのリプは触媒の平坦面に
沿って開放路と閉鎖路を交互に形成している。反応性気
体は、これらの通路を通って流れることができる。また
、前記電極には、反応性気体と酸化気体用の入口と出口
が設けられている。複数のリプが設けられた支持板は一
つ以上の部分で形成されている．これらの部分は、互い
に喰い違うように配されているため、気体の流路は、互
いに対して完全に一線状にはなっていない。また、この
発明は、一組の前記電極を備えた気体燃料電池に関する
ものである。
この種の電極について記載した文献に米国特許明細書第
４５４８８７６号がある。この明細書の記載する電極に
あっては、リプを備えた支持板の複数の部分が、互いに
幾分か喰い違っている．このような構成は、より効率の
よい気体の拡散を目的としたものである。
４５４８８７６号がある。この明細書の記載する電極に
あっては、リプを備えた支持板の複数の部分が、互いに
幾分か喰い違っている．このような構成は、より効率の
よい気体の拡散を目的としたものである。
より一般的に言って、燃料電池とは、水素の電気化学的
燃焼によって、エネルギーを発生させるために用いるも
のである．このような燃焼方法の利点は、（燃料）セル
中の内部抵抗の結果熱が得られることに加えて、電気に
直接変換できる点にある．このため、６０％以上の変換
効率が得られる。
燃焼によって、エネルギーを発生させるために用いるも
のである．このような燃焼方法の利点は、（燃料）セル
中の内部抵抗の結果熱が得られることに加えて、電気に
直接変換できる点にある．このため、６０％以上の変換
効率が得られる。
燃料電池中の燃料成分は水素であるが、主威分として天
然ガスや石炭ガスを、特に用いることもできる． 天然ガスや石炭ガスを用いるときには、“改質（ｒｅｆ
ｏｒ＋ｗｉｎｇ） ”や“化学シフト″゜反応により、
水素含有率の高い気体混合物に変換しなければならない
。このような化学反応は、吸熱的であり、また、通常６
００℃〜７００゜Ｃの範囲の、溶融炭酸塩燃料電池装置
の作動温度で、触媒を用いて、シフトさせることができ
る。
然ガスや石炭ガスを、特に用いることもできる． 天然ガスや石炭ガスを用いるときには、“改質（ｒｅｆ
ｏｒ＋ｗｉｎｇ） ”や“化学シフト″゜反応により、
水素含有率の高い気体混合物に変換しなければならない
。このような化学反応は、吸熱的であり、また、通常６
００℃〜７００゜Ｃの範囲の、溶融炭酸塩燃料電池装置
の作動温度で、触媒を用いて、シフトさせることができ
る。
溶融炭酸塩燃料電池は、プレート型陽極、電解質を含ん
だマトリックスおよび陰極から構戒されているのが、普
通である．このような、いわゆる燃料電池の活性アセン
ブリは、１つもしくはそれ以上の金属板の間で、両側に
封入されている．この金属板は、電流導体（ｃｕｒｒｅ
ｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）あるいは隔離板（ｓｅｐａ
ｒａｔｏｒ ｐｌａｔｅ）と呼ばれる。これには、多く
の機能が備わっている．例えばプレート型電極を支持す
る機能、気体を電極上に通す機能、気体を電極表面に均
等に拡散させる機能、それぞれ独立した燃料電池の間に
エレクトロンを運ぶ機能、隣接する燃料電池の陽極と陰
極の間で燃料気体と酸化気体を分離する機能などである
．上記した溶融炭酸塩燃料電池の基本構造を示す略図が
第１図である．この図において、符号１はマトリックス
を、符号２は平らな隔Ｍ板を、符号３は気体容器を、符
号４は波形の支持板をそれぞれ示し、また符号５は陰極
を、符号６はもう一つのマトリックスを、符号７は陽極
を、符号８はもう一つの支持板を、符号９は陰極を示し
ている。
だマトリックスおよび陰極から構戒されているのが、普
通である．このような、いわゆる燃料電池の活性アセン
ブリは、１つもしくはそれ以上の金属板の間で、両側に
封入されている．この金属板は、電流導体（ｃｕｒｒｅ
ｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）あるいは隔離板（ｓｅｐａ
ｒａｔｏｒ ｐｌａｔｅ）と呼ばれる。これには、多く
の機能が備わっている．例えばプレート型電極を支持す
る機能、気体を電極上に通す機能、気体を電極表面に均
等に拡散させる機能、それぞれ独立した燃料電池の間に
エレクトロンを運ぶ機能、隣接する燃料電池の陽極と陰
極の間で燃料気体と酸化気体を分離する機能などである
．上記した溶融炭酸塩燃料電池の基本構造を示す略図が
第１図である．この図において、符号１はマトリックス
を、符号２は平らな隔Ｍ板を、符号３は気体容器を、符
号４は波形の支持板をそれぞれ示し、また符号５は陰極
を、符号６はもう一つのマトリックスを、符号７は陽極
を、符号８はもう一つの支持板を、符号９は陰極を示し
ている。
符号１０で示す箇所には酸化剤が、また符号１）で示す
箇所には燃料が存在している。燃料電池は、陰極５、マ
トリックス６、陽極７と、支持板４と１２の間にある炭
酸塩とから形成される．従来の電極の問題点は、電極表
面にまで達するのが気体の半分にすきないという点にあ
った。これは、特に燃料の使用効率の点で不都合である
。
箇所には燃料が存在している。燃料電池は、陰極５、マ
トリックス６、陽極７と、支持板４と１２の間にある炭
酸塩とから形成される．従来の電極の問題点は、電極表
面にまで達するのが気体の半分にすきないという点にあ
った。これは、特に燃料の使用効率の点で不都合である
。
というのも、燃料のもう半分が、燃料電池により使用さ
れずに残るからである。
れずに残るからである。
よく知られているように、このような欠点を補うには、
有孔性の折り返した波形の支持板を用いるとよい．しか
し、このような方法は、コスト上昇につながるだけでな
く、波形支持板の強度を著しく低化させてしまう。
有孔性の折り返した波形の支持板を用いるとよい．しか
し、このような方法は、コスト上昇につながるだけでな
く、波形支持板の強度を著しく低化させてしまう。
米国特許明細書第４５４７８７６号は、このような強度
の低化が生しないような方法を提案しているが、同明細
書の方法では燃料の拡散率の改良が、まだ不充分である
． そこで、この発明にあっては、冒頭部に述べた如きタイ
プの装置を、つぎのような構成により改良すれば、以上
の問題点が克服できることを見出した。その構成とは、
支持板の各部分（セクション）を、横方向に１／２ピッ
チ長だけ互いに喰い違わせるという構成である。
の低化が生しないような方法を提案しているが、同明細
書の方法では燃料の拡散率の改良が、まだ不充分である
． そこで、この発明にあっては、冒頭部に述べた如きタイ
プの装置を、つぎのような構成により改良すれば、以上
の問題点が克服できることを見出した。その構成とは、
支持板の各部分（セクション）を、横方向に１／２ピッ
チ長だけ互いに喰い違わせるという構成である。
支持板のリプは矩形状に形戒するのが望ましく、特に、
支持板は二つ以上の部分（セクシッン）から形成するの
が望ましい。
支持板は二つ以上の部分（セクシッン）から形成するの
が望ましい。
支持板の陽極側をニッケルもしくはニッケル合金で作る
のが、有利な実施例である． また、支持板の陰極側を、ステンレス鋼もしくは高品質
のニッケル合金から作るのが、もう一つの有ＩＩ１な実
＃ｉ例である。
のが、有利な実施例である． また、支持板の陰極側を、ステンレス鋼もしくは高品質
のニッケル合金から作るのが、もう一つの有ＩＩ１な実
＃ｉ例である。
支持板の各部分を互いに喰い違わせた構或は、第２図と
第３図に示されている．符号１３は、燃料吸入管であり
符号１４は酸化剤吸入管である（第２図）．また、符号
８は支持板を指している．このような構成の場合、上述
したような従来技術に見られる問題点は、生しない。こ
の発明の構或においては、支持板が二つの部分に分れて
いる場合には、燃料電池の半分に気体を通過させた後で
、電極の残りの半分に、未使用の気体が接触させられる
．通常、電極は任意の偶数個の部分に分けることができ
る． この燃料電池は、燃料をむらなく使用し、従って燃料の
使用効率を改良するものである。このような改良は、一
つには、燃料電池中の温度変化が均一であることによる
が、もう一つには、燃料電池の単位面積当りの、通常電
流での有効電池電圧が、より高くなったことに起因する
ものである．陽極側のプレート用材料としては、ニッケ
ルもしくはニッケルめっきを施した金属を用いるのが好
ましい．また、陰極側のプレート用材料としては、ステ
ンレス鋼もしくは高品質のニッケル鋼を用いるのが望ま
しい．
第３図に示されている．符号１３は、燃料吸入管であり
符号１４は酸化剤吸入管である（第２図）．また、符号
８は支持板を指している．このような構成の場合、上述
したような従来技術に見られる問題点は、生しない。こ
の発明の構或においては、支持板が二つの部分に分れて
いる場合には、燃料電池の半分に気体を通過させた後で
、電極の残りの半分に、未使用の気体が接触させられる
．通常、電極は任意の偶数個の部分に分けることができ
る． この燃料電池は、燃料をむらなく使用し、従って燃料の
使用効率を改良するものである。このような改良は、一
つには、燃料電池中の温度変化が均一であることによる
が、もう一つには、燃料電池の単位面積当りの、通常電
流での有効電池電圧が、より高くなったことに起因する
ものである．陽極側のプレート用材料としては、ニッケ
ルもしくはニッケルめっきを施した金属を用いるのが好
ましい．また、陰極側のプレート用材料としては、ステ
ンレス鋼もしくは高品質のニッケル鋼を用いるのが望ま
しい．
第１図は溶融炭酸塩燃料電池の基本構造を示す略図、第
２図および第３図はこの発明による電極の支持板を示す
図。 ８・・・・・・支持板、 １３・・・・・・燃料
吸入管、１４・・・・・・酸化剤吸入管．
２図および第３図はこの発明による電極の支持板を示す
図。 ８・・・・・・支持板、 １３・・・・・・燃料
吸入管、１４・・・・・・酸化剤吸入管．
Claims (6)
- （１）反応性気体を電離させるためのほぼ平らな触媒１
と、反応性気体の電離により生じる電流を伝送する集電
装置８と、反応性気体および酸化気体用の入口１３と出
口１４とを備え、前記集電装置は前記触媒の平坦面に直
接に接して、前記平坦面と電気的に接触するように配さ
れており、また前記集電装置は、多数の線状リブ８′を
備えた支持板であり、前記リブは、反応性気体が通過す
ることのできる開放通路と閉鎖通路を、触媒の平坦面に
沿って交互に形成しており、リブを備えた支持板は一つ
以上の部分から形成されており、前記部分は前記の気体
通路が相互に完全に一線状に並ばないように、互いに喰
い違うように配されている、反応性気体を通過させて電
気エネルギーを発生させる気体燃料電池に使用する電極
において、支持板の各部分を、横方向に１／２ピッチ長
だけ互いに喰い違わせて配したことを特徴とする反応性
気体を通過させて電気エネルギーを発生させる気体燃料
電池に使用する電極。 - （２）支持板のリブが矩形状に形成されていることを特
徴とする請求項１記載の反応性気体を通過させて電気エ
ネルギーを発生させる気体燃料電池に使用する電極。 - （３）支持板が二つ以上の部分より形成されていること
を特徴とする請求項１記載の反応性気体を通過させて電
気エネルギーを発生させる気体燃料電池に使用する電極
。 - （４）支持板の陽極側がニッケルもしくはニッケル合金
でできていることを特徴とする請求項１ないし３記載の
反応性気体を通過させて電気エネルギーを発生させる気
体燃料電池に使用する電極。 - （５）支持板の陰極側がステンレス鋼もしくは高品質の
ニッケル合金でできていることを特徴とする請求項１な
いし４記載の反応性気体を通過させて電気エネルギーを
発生させる気体燃料電池に使用する電極。 - （６）請求項１ないし５のいずれかに記載の電極を一つ
もしくはそれ以上備えていることを特徴とする気体燃料
電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8901798A NL8901798A (nl) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Electrode voor toepassing in de gasbrandstofcel, welke een verzameling electroden omvat. |
| NL8901798 | 1989-07-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0355763A true JPH0355763A (ja) | 1991-03-11 |
Family
ID=19855026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2187004A Pending JPH0355763A (ja) | 1989-07-12 | 1990-07-12 | 気体燃料電池およびこの気体燃料電池に使用する電極 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0408103A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0355763A (ja) |
| CA (1) | CA2021041A1 (ja) |
| NL (1) | NL8901798A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006212301A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Tana-X:Kk | 商品陳列ハンガー |
| JP2009277390A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 燃料電池の流路板及びこれを用いた燃料電池 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0616380A1 (en) * | 1993-03-16 | 1994-09-21 | FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO | A gas distributor for fused carbonates-fuel cells |
| CN113871790A (zh) * | 2020-06-30 | 2021-12-31 | 比亚迪股份有限公司 | 一种锂离子电池极片及锂离子电池 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4548876A (en) * | 1984-10-17 | 1985-10-22 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Integrated current collector and catalyst support |
| JPH0810600B2 (ja) * | 1986-09-30 | 1996-01-31 | 株式会社日立製作所 | 積層形燃料電池用セパレータ |
| JPH0644488B2 (ja) * | 1987-10-28 | 1994-06-08 | 株式会社日立製作所 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
| JPH0665048B2 (ja) * | 1987-11-27 | 1994-08-22 | 株式会社日立製作所 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
-
1989
- 1989-07-12 NL NL8901798A patent/NL8901798A/nl not_active Application Discontinuation
-
1990
- 1990-06-28 EP EP90201721A patent/EP0408103A1/en not_active Withdrawn
- 1990-07-12 JP JP2187004A patent/JPH0355763A/ja active Pending
- 1990-07-12 CA CA002021041A patent/CA2021041A1/en not_active Abandoned
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|---|---|---|---|---|
| JP2006212301A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Tana-X:Kk | 商品陳列ハンガー |
| JP2009277390A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 燃料電池の流路板及びこれを用いた燃料電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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