JPH0414766A - 固体電解質燃料電池 - Google Patents
固体電解質燃料電池Info
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- JPH0414766A JPH0414766A JP2117359A JP11735990A JPH0414766A JP H0414766 A JPH0414766 A JP H0414766A JP 2117359 A JP2117359 A JP 2117359A JP 11735990 A JP11735990 A JP 11735990A JP H0414766 A JPH0414766 A JP H0414766A
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Classifications
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- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
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- H01M8/243—Grouping of unit cells of tubular or cylindrical configuration
-
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- H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
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- 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
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Y02E60/50—Fuel cells
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は固体電解質燃料電池に関し、特に金属管板の開
口部に装着される円筒型固体電解質燃料電池セルチュー
ブに改良を施したものである。
口部に装着される円筒型固体電解質燃料電池セルチュー
ブに改良を施したものである。
［従来の技術］
従来、固体電解質燃料電池としては、燃料供給室、燃料
排出室、空気供給室、及び前記燃料排出室と空気供給室
とを仕切る金属管板を具備するモジュールと、前記金属
管板の開口部に装着された円筒型固体電解質燃料電池セ
ルチューブとからなる構造のものが知られている。
排出室、空気供給室、及び前記燃料排出室と空気供給室
とを仕切る金属管板を具備するモジュールと、前記金属
管板の開口部に装着された円筒型固体電解質燃料電池セ
ルチューブとからなる構造のものが知られている。
第３図は、従来の固体電解質燃料電池の一部を示す（従
来例１）。図中の１は、開口部１ａを有した金属管板で
ある。この金属管板１の開口部１ａには、アルミナ・無
機系の耐熱性接着剤２を介して円筒型固体電解質燃料電
池（以下、５ＯＦＣと呼ぶ）セルチューブ３の上端部が
取り付けられ、シールされている。なお、図中の矢印Ａ
は前記セルチューブ３内に送給される燃料ガスであり、
空気は金属管板１の下方に供給される。
来例１）。図中の１は、開口部１ａを有した金属管板で
ある。この金属管板１の開口部１ａには、アルミナ・無
機系の耐熱性接着剤２を介して円筒型固体電解質燃料電
池（以下、５ＯＦＣと呼ぶ）セルチューブ３の上端部が
取り付けられ、シールされている。なお、図中の矢印Ａ
は前記セルチューブ３内に送給される燃料ガスであり、
空気は金属管板１の下方に供給される。
第４図は従来の他の固体電解質燃料電池の一部を示しく
従来例２）、第３図の５ＯＦＣとは異なってガラス釉薬
４によりシールするものである。
従来例２）、第３図の５ＯＦＣとは異なってガラス釉薬
４によりシールするものである。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来の５ＯＦＣによれば、下記の問題点
を有する。
を有する。
（１）従来例１；
金属管板１とセルチューブ３の熱膨張率の違いにより、
接着剤２に亀裂が生じたり、接着剤自体も加熱・硬化中
に内部に空孔が生じる事が多く、良好なシール性を保持
できないという問題点がある。
接着剤２に亀裂が生じたり、接着剤自体も加熱・硬化中
に内部に空孔が生じる事が多く、良好なシール性を保持
できないという問題点がある。
（２）従来例２；
使用温度において溶融、軟化させて用いるため、シール
部内外に大きな圧力差が生じた場合、シール部にピンホ
ールが生じる可能性がある。従って、あまり大きな差圧
がかけられないという問題点がある。また、ガラス釉薬
４がシール部から流れ出すという恐れもあった。
部内外に大きな圧力差が生じた場合、シール部にピンホ
ールが生じる可能性がある。従って、あまり大きな差圧
がかけられないという問題点がある。また、ガラス釉薬
４がシール部から流れ出すという恐れもあった。
また、従来例１．２いずれの場合もセルのメンテナンス
が非常に困難であるという問題点がある。
が非常に困難であるという問題点がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、鍔状部を有
するリングをセルチューブの外周部に取付け、かつ前記
鍔状部を前記金属管板に当接させ、前記セルチューブを
金属管板から懸吊させた構成とすることにより、セルチ
ューブと金属管板との接着性が良好であるとともに、構
造が簡単でかつ施工が容易でメンテナンス性を大幅に向
上しえる固体電解質燃料電池を提供することを目的とす
る。
するリングをセルチューブの外周部に取付け、かつ前記
鍔状部を前記金属管板に当接させ、前記セルチューブを
金属管板から懸吊させた構成とすることにより、セルチ
ューブと金属管板との接着性が良好であるとともに、構
造が簡単でかつ施工が容易でメンテナンス性を大幅に向
上しえる固体電解質燃料電池を提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段〕
本発明は、燃料供給室、燃料排出室、空気供給室、及び
前記燃料排出室と空気供給室とを仕切る金属管板を具備
するモジュールハウジングと、前記金属管板の開口部に
装着された円筒型固体電解質燃料電池セルチューブとか
らなる固体電解質燃料電池において、鍔状部を有するリ
ングを前記セルチューブの外周部に取付け、かつ前記鍔
状部宮前記金属管板に当接させ、前記セルチューブを金
属管板から懸吊させたことを特徴とする固体電解質燃料
電池である。
前記燃料排出室と空気供給室とを仕切る金属管板を具備
するモジュールハウジングと、前記金属管板の開口部に
装着された円筒型固体電解質燃料電池セルチューブとか
らなる固体電解質燃料電池において、鍔状部を有するリ
ングを前記セルチューブの外周部に取付け、かつ前記鍔
状部宮前記金属管板に当接させ、前記セルチューブを金
属管板から懸吊させたことを特徴とする固体電解質燃料
電池である。
［作 用］
本発明においては、セルチューブの自重により、シール
用リングの鍔状部の下面が金属管板のシール面に良好に
面接触し、ガスのシールを確実になし得る。
用リングの鍔状部の下面が金属管板のシール面に良好に
面接触し、ガスのシールを確実になし得る。
また、セルチューブの金属管板への装着及び取り外しが
容易であり、メンテナンス性が大幅に向上する。
容易であり、メンテナンス性が大幅に向上する。
更に、シール用リングにマシナブルセラミックス（機械
加工が容易なセラミックス）を用いれば、形状を変更す
る場合等の手配が容易である。
加工が容易なセラミックス）を用いれば、形状を変更す
る場合等の手配が容易である。
更には、シール用リングとセルチューブと耐熱性接着剤
の熱膨張率を略同じにすれば、ＳＯＦＣ作動時の高温状
態で耐熱性接着剤が歪によって割れたり、亀裂が生じる
のを回避できる。
の熱膨張率を略同じにすれば、ＳＯＦＣ作動時の高温状
態で耐熱性接着剤が歪によって割れたり、亀裂が生じる
のを回避できる。
［実施例］
以下、本発明の一実施例について第１図及び第２図を参
照して説明する。
照して説明する。
図中の貝は、固体電解質燃料電池（ＳＯＦＣ）である。
この５ＯＦＣＩＩは、燃料供給室１２．燃料排出室１３
．空気供給室１４．及び前記燃料排出室１３と空気供給
室１４とを仕切る金属管板１５を具備するモジュールハ
ウジング１６と、前記金属管板１５の開口部１５ａに装
着された円筒型固体電解質燃料電池（Ｓ ＯＦ Ｃ）セ
ルチューブ１７とからなる。
．空気供給室１４．及び前記燃料排出室１３と空気供給
室１４とを仕切る金属管板１５を具備するモジュールハ
ウジング１６と、前記金属管板１５の開口部１５ａに装
着された円筒型固体電解質燃料電池（Ｓ ＯＦ Ｃ）セ
ルチューブ１７とからなる。
燃料は燃料入口から前記燃料供給室１４に入り、燃料注
入管１８を通り、セル内へ導かれる。そこで、発電に用
いられた後、排ガスは燃料排出室１３を通り排ガス出口
から排出される。
入管１８を通り、セル内へ導かれる。そこで、発電に用
いられた後、排ガスは燃料排出室１３を通り排ガス出口
から排出される。
燃料と空気とのシールは、前記セルチューブ】７を第２
図に示すような構成にすることによって行っている。即
ち、前記金属管板１５の所定の位置の開口部１５ａには
段差面（シール面）１９が形成され、一方前記セルチュ
ーブ１７の外周部に鍔状部を有するシール用リング２０
をアルミナ、無機系の耐熱性接着剤２１を介して取付け
、前記鍔状部が前記金属管板１５のシール面１９に当接
してセルチューブ１７を金属管板１５から懸吊させてい
る。ここで、前記シール用リング２０は、ガラス系のセ
ラミックス（熱膨張率がセラミックチューブのそれと略
等しい）で成形されている。
図に示すような構成にすることによって行っている。即
ち、前記金属管板１５の所定の位置の開口部１５ａには
段差面（シール面）１９が形成され、一方前記セルチュ
ーブ１７の外周部に鍔状部を有するシール用リング２０
をアルミナ、無機系の耐熱性接着剤２１を介して取付け
、前記鍔状部が前記金属管板１５のシール面１９に当接
してセルチューブ１７を金属管板１５から懸吊させてい
る。ここで、前記シール用リング２０は、ガラス系のセ
ラミックス（熱膨張率がセラミックチューブのそれと略
等しい）で成形されている。
前記セルチューブ１７の頂部には集電用金属キャップ２
１が冠着され、セルチューブ１７の底部にはツシールキ
ャップ２２が取り付けられている。なお、第２図におい
て、２３は燃料供給室１２と燃料排出室１３とを仕切る
隔壁、２４はＮｉフェルト、２５は集電極である。
１が冠着され、セルチューブ１７の底部にはツシールキ
ャップ２２が取り付けられている。なお、第２図におい
て、２３は燃料供給室１２と燃料排出室１３とを仕切る
隔壁、２４はＮｉフェルト、２５は集電極である。
しかして、こうした構成の固体電解質燃料電池によれば
、燃料排出室１３と空気供給室１４とを仕切る金属管板
１５の所定の位置には段差面（シール面）Ｉ９を有した
開口部１５ａを形成し、またセルチューブ１７の外周部
に鍔状部を有する。熱膨張率がセルチューブ１７のそれ
と略等しいシール用リング２０を耐熱性接着剤２】を介
して取付け、前記鍔状部を前記金属管板１５のシール面
１９に当接させてセルチューブ１７を金属管板１５から
懸吊させた構成となっている。従って、セルチューブ１
７の自重により、前記シール用リング２０の鍔状部の下
面が金属管板１５のシール面１９ａに良好に面接触し、
ガスのシールを確実になし得る。そのため、シール面の
仕上は機械加工のみで可能で、寸法的にも厳密な寸法精
度を必要としない（なお、この場合の面圧は、雰囲気温
度９００℃においてＱ、１Ｋｇ／ｃｍ２以上であれば、
効果的であることが試験により確認されている）。
、燃料排出室１３と空気供給室１４とを仕切る金属管板
１５の所定の位置には段差面（シール面）Ｉ９を有した
開口部１５ａを形成し、またセルチューブ１７の外周部
に鍔状部を有する。熱膨張率がセルチューブ１７のそれ
と略等しいシール用リング２０を耐熱性接着剤２】を介
して取付け、前記鍔状部を前記金属管板１５のシール面
１９に当接させてセルチューブ１７を金属管板１５から
懸吊させた構成となっている。従って、セルチューブ１
７の自重により、前記シール用リング２０の鍔状部の下
面が金属管板１５のシール面１９ａに良好に面接触し、
ガスのシールを確実になし得る。そのため、シール面の
仕上は機械加工のみで可能で、寸法的にも厳密な寸法精
度を必要としない（なお、この場合の面圧は、雰囲気温
度９００℃においてＱ、１Ｋｇ／ｃｍ２以上であれば、
効果的であることが試験により確認されている）。
また、セルチューブ１７の金属管板１５への装着及び取
り外しが容易であり、メンテナンス性が大幅に向上する
。
り外しが容易であり、メンテナンス性が大幅に向上する
。
更に、シール用リングにマシナブルセラミックス（機械
加工が容易なセラミックス）を用いているため、形状を
変更する場合等の手配が容易である。
加工が容易なセラミックス）を用いているため、形状を
変更する場合等の手配が容易である。
更には、前記シール用リング２０とセルチューブ１７と
耐熱性接着剤２１とは、ともに熱膨張率が路間じため、
５ＯＦＣ作動時の高温状態で耐熱性接着剤が歪によって
割れたり、亀裂が生じるのを回避できる。
耐熱性接着剤２１とは、ともに熱膨張率が路間じため、
５ＯＦＣ作動時の高温状態で耐熱性接着剤が歪によって
割れたり、亀裂が生じるのを回避できる。
［発明の効果］
以上詳述した如く本発明によれば、鍔状部を有するリン
グをセルチューブの外周部に取付け、かつ前記鍔状部を
前記金属管板に当接させ、前記セルチューブを金属管板
から懸吊させた構成とすることにより、セルチューブと
金属管板との接着性が良好であるとともに、構造が簡単
でかつ施工が容易でメンテナンス性を大幅に向上しえ、
更に作動時の高温状態で耐熱性接着剤が歪によって割れ
たり、亀裂が生じるのを回避しえる固体電解質燃料電池
を得ることができる。
グをセルチューブの外周部に取付け、かつ前記鍔状部を
前記金属管板に当接させ、前記セルチューブを金属管板
から懸吊させた構成とすることにより、セルチューブと
金属管板との接着性が良好であるとともに、構造が簡単
でかつ施工が容易でメンテナンス性を大幅に向上しえ、
更に作動時の高温状態で耐熱性接着剤が歪によって割れ
たり、亀裂が生じるのを回避しえる固体電解質燃料電池
を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例に係る円筒型固体電解質燃料
電池の全体図、第２図は同燃料電池の要部の説明図、第
３図及び第４図は夫々従来の円筒型固体電解質燃料電池
の説明図である。 １１・・・５ＯＦＣ，！２・・・燃料供給室、１３・・
・燃料排出室、１４・・・空気供給室、１５・・・金属
管板、１６・・・モジュールハウジング、１７・・・セ
ルチューブ、１９・・・開口部、１９ａ・・・段差面（
シール面）、２０・・・シール用リング、２１・・・耐
熱性接着剤。 燃１ガス 燃料ガス 第２図 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
電池の全体図、第２図は同燃料電池の要部の説明図、第
３図及び第４図は夫々従来の円筒型固体電解質燃料電池
の説明図である。 １１・・・５ＯＦＣ，！２・・・燃料供給室、１３・・
・燃料排出室、１４・・・空気供給室、１５・・・金属
管板、１６・・・モジュールハウジング、１７・・・セ
ルチューブ、１９・・・開口部、１９ａ・・・段差面（
シール面）、２０・・・シール用リング、２１・・・耐
熱性接着剤。 燃１ガス 燃料ガス 第２図 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (1)
- 燃料供給室、燃料排出室、空気供給室、及び前記燃料排
出室と空気供給室とを仕切る金属管板を具備するモジュ
ールハウジングと、前記金属管板の開口部に装着された
円筒型固体電解質燃料電池セルチューブとからなる固体
電解質燃料電池において、鍔状部を有するリングを前記
セルチューブの外周部に取付け、かつ前記鍔状部を前記
金属管板に当接させ、前記セルチューブを金属管板から
懸吊させたことを特徴とする固体電解質燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2117359A JPH0414766A (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 固体電解質燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2117359A JPH0414766A (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 固体電解質燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0414766A true JPH0414766A (ja) | 1992-01-20 |
Family
ID=14709732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2117359A Pending JPH0414766A (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 固体電解質燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0414766A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2002017418A2 (en) | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Air feed tube support system for a solid oxide fuel cell generator |
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-
1990
- 1990-05-07 JP JP2117359A patent/JPH0414766A/ja active Pending
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