JPS58129788A - 溶融炭酸塩燃料電池積層体 - Google Patents
溶融炭酸塩燃料電池積層体Info
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- JPS58129788A JPS58129788A JP57011851A JP1185182A JPS58129788A JP S58129788 A JPS58129788 A JP S58129788A JP 57011851 A JP57011851 A JP 57011851A JP 1185182 A JP1185182 A JP 1185182A JP S58129788 A JPS58129788 A JP S58129788A
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- Japan
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- interconnector
- bank
- sides
- fuel cell
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- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
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- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
-
- H—ELECTRICITY
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/244—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes with matrix-supported molten electrolyte
-
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- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
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- 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
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
〔発明の縞する技術分野〕
一枚のエンボス加工した金属薄板で形成されるインタコ
ネクタを使用する溶融炭酸塩燃料電池積層体４二関する
。
ネクタを使用する溶融炭酸塩燃料電池積層体４二関する
。
一般に燃料電池は、第１図に示されるような単位セルを
複数スタック上（二積み重ねた積Ｉｉ１構造として用い
られる。スタックの隣接した単位セルのアノード１及び
カソード２にアノードガスとカソードガスが混合しない
よう（二供給し、かつ、隣接した単位セルを電気的に厘
列に接続するため、金属薄板からなるインタコネクタを
挿入するのが一般的である。なお第１図（二おける単位
セルの３は電解質タイル、４は集電体、５はガスマニホ
ールドを形成したインタコネクタである。
複数スタック上（二積み重ねた積Ｉｉ１構造として用い
られる。スタックの隣接した単位セルのアノード１及び
カソード２にアノードガスとカソードガスが混合しない
よう（二供給し、かつ、隣接した単位セルを電気的に厘
列に接続するため、金属薄板からなるインタコネクタを
挿入するのが一般的である。なお第１図（二おける単位
セルの３は電解質タイル、４は集電体、５はガスマニホ
ールドを形成したインタコネクタである。
るインタコネクタの概略構成を示す斜視図である。
インタコネクタは、通常ステンレス鋼で構成され、２板
の波型薄板１１．１２の間（＝平薄板１５をはさんで、
溶接することによって作成される。
の波型薄板１１．１２の間（＝平薄板１５をはさんで、
溶接することによって作成される。
波型薄板１２の上に平薄板１５をのせ、この上（二液型
薄板１１を波型薄板１２の谷１４の方向が波型薄板１１
の谷１３の方向と直交するようにのせ、波型薄板１１゜
１２が同時に平薄板１５と接触する点を溶接する。
薄板１１を波型薄板１２の谷１４の方向が波型薄板１１
の谷１３の方向と直交するようにのせ、波型薄板１１゜
１２が同時に平薄板１５と接触する点を溶接する。
このインタコネクタでは、金属薄板３枚で構成しなけれ
ばならず、厚みが大きくなることや、スポット溶接が必
要でセルザイズが大きくなるにつれ、スポット溶接点が
急速（二多くなるという欠点があった。
ばならず、厚みが大きくなることや、スポット溶接が必
要でセルザイズが大きくなるにつれ、スポット溶接点が
急速（二多くなるという欠点があった。
（従来例 ２）
また他の積層体としては一部を第３図（ａ）に示すもの
が知られている。即ち燃料電池は第３図（１））（−外
形を示す電解質層を形成する電解質タイル２１をカソー
ド電極２２．アノード電極乙で挾み、更に′磁極２２．
２３の外側に中間部両面（−１頁線状に配したガス通路
となる凹凸部を設けた一枚の隔離板５が配着３れて周囲
接面を気警（二接合して積層化し構成される。各電極２
２．２３は電解質タイル２１の寸法より小さく、電解質
タイル２１の凹部かに納まシ、かつ隔離板５の凹凸部を
槽う寸法となっている。
が知られている。即ち燃料電池は第３図（１））（−外
形を示す電解質層を形成する電解質タイル２１をカソー
ド電極２２．アノード電極乙で挾み、更に′磁極２２．
２３の外側に中間部両面（−１頁線状に配したガス通路
となる凹凸部を設けた一枚の隔離板５が配着３れて周囲
接面を気警（二接合して積層化し構成される。各電極２
２．２３は電解質タイル２１の寸法より小さく、電解質
タイル２１の凹部かに納まシ、かつ隔離板５の凹凸部を
槽う寸法となっている。
また電解質タイル２１の対向する２辺に沿ってガス流通
用の貫通孔２７が配列ちれ開けられてお９、積層化した
時には貫通孔ｄ周囲に電解質タイル２］と隔離板５の間
ｉ′″、ガス流通間隙を形成するための複数個の円錐突
部な有する間隔リング四が接面を気曽に取着δれる。
用の貫通孔２７が配列ちれ開けられてお９、積層化した
時には貫通孔ｄ周囲に電解質タイル２］と隔離板５の間
ｉ′″、ガス流通間隙を形成するための複数個の円錐突
部な有する間隔リング四が接面を気曽に取着δれる。
このよう（二構成されたもの（二おいては貫通孔２７を
通して供給もれた燃料ガスＡ、酸化剤ガスＢは間隔リン
グ四で交互に各流通間隙に送り込まれる。
通して供給もれた燃料ガスＡ、酸化剤ガスＢは間隔リン
グ四で交互に各流通間隙に送り込まれる。
敲化剤ガスＢは第３図（ａ）における隔離板部の表面側
を、燃料ガスＡは裏面側をそれぞれのガス通路を同一方
向に流れ各電極２２．２３に供給される。
を、燃料ガスＡは裏面側をそれぞれのガス通路を同一方
向に流れ各電極２２．２３に供給される。
上記構成の燃料電池（二おいては、′電解質タイルの周
辺部にカス流通の為比較的広幅（二わたる間隙を内部ガ
スマニホールドとして設けなければならず貫通孔周囲で
′＠ｉ、解質タイルを部分的に支λ−ることとなり電解
質タイルの破壊、電装の発生等の破損を招きや１−＜、
特に積層数が増大するにしたがい多量のガスを流さねば
ならず寸法拡大とともに破損の旗が増大する。また電解
質タイル（＝は貫通孔を開けなくてはならず加工工程を
複雑に１′る問題と、間隔リング部のガス流路の目詰り
発生等の問題がある。さらに＊ ′ｐ！ｌ質タイシタイ
ル部のガスマニホールド部位では電解質タイルｉ二亀裂
が発生した場合動作温度で燃料ガスと酸化剤ガスとの差
圧によって溶融した炭酸塩の保持の均衡が崩れ、ガスが
泡出し、交差混合が起りやすく、温度の上昇、下１１ｍ
よりこの交差混合はさらに顕著なものとなる問題がある
。またさら（′−電解質タイルの周辺にガスマニホール
ドを形成する為、電解質タイルの寸法に対する電極の存
在比が小チ＜′電解質タイルの利用度合が少ないという
欠点を有している。
辺部にカス流通の為比較的広幅（二わたる間隙を内部ガ
スマニホールドとして設けなければならず貫通孔周囲で
′＠ｉ、解質タイルを部分的に支λ−ることとなり電解
質タイルの破壊、電装の発生等の破損を招きや１−＜、
特に積層数が増大するにしたがい多量のガスを流さねば
ならず寸法拡大とともに破損の旗が増大する。また電解
質タイル（＝は貫通孔を開けなくてはならず加工工程を
複雑に１′る問題と、間隔リング部のガス流路の目詰り
発生等の問題がある。さらに＊ ′ｐ！ｌ質タイシタイ
ル部のガスマニホールド部位では電解質タイルｉ二亀裂
が発生した場合動作温度で燃料ガスと酸化剤ガスとの差
圧によって溶融した炭酸塩の保持の均衡が崩れ、ガスが
泡出し、交差混合が起りやすく、温度の上昇、下１１ｍ
よりこの交差混合はさらに顕著なものとなる問題がある
。またさら（′−電解質タイルの周辺にガスマニホール
ドを形成する為、電解質タイルの寸法に対する電極の存
在比が小チ＜′電解質タイルの利用度合が少ないという
欠点を有している。
本発明の目的は、一枚の金属薄板でインタコネクタを構
成するととも（二、外部マニホールド方式でガスを供給
できる溶融炭酸塩燃料゛電池積層体を提供すること（＝
ある。
成するととも（二、外部マニホールド方式でガスを供給
できる溶融炭酸塩燃料゛電池積層体を提供すること（＝
ある。
本発明は、上記目的を達成するため（＝、一枚の金属薄
板の表裏に円錐台状（二突出した凸部を設け、上面の対
向する２辺に土手を設け、下面の対向する２辺で上面（
＝土手のない２辺に土手を設け、かつ上面側の凸部は、
上面の対向する２辺の土手の長手方向に徐々に円状底部
の直径を減少させるとともに、下面側の凸ＢＩＳは、下
面の対向する２辺の土手の長手方向に徐々に円状底部の
直径を減少させていくようにすることによって構成した
インクコネクタを使用した溶融炭酸塩燃料電池積地体で
ある。
板の表裏に円錐台状（二突出した凸部を設け、上面の対
向する２辺に土手を設け、下面の対向する２辺で上面（
＝土手のない２辺に土手を設け、かつ上面側の凸部は、
上面の対向する２辺の土手の長手方向に徐々に円状底部
の直径を減少させるとともに、下面側の凸ＢＩＳは、下
面の対向する２辺の土手の長手方向に徐々に円状底部の
直径を減少させていくようにすることによって構成した
インクコネクタを使用した溶融炭酸塩燃料電池積地体で
ある。
次に本発明の１実施例を図面（二より説明する。
第４図は本発明の要部の斜視図で、符号（９）は単位セ
ルでインタコネクタ３１を間に挿入して複数積層されて
いる。この積ノーされたものの積層面（−はそれぞれマ
ニホールドを形成する側板３２が気密（二取着される。
ルでインタコネクタ３１を間に挿入して複数積層されて
いる。この積ノーされたものの積層面（−はそれぞれマ
ニホールドを形成する側板３２が気密（二取着される。
なお単位セル３０はアノード３３．カソード３５．電解
質タイル３４で形成される。第５図は第４図で使用する
インタコネクタ３１の斜視図で厚さ０．２５ ｍｍのＳ
ＵＳ ３１６の金属薄板をオスメスの型にはさみ、上面
側、下面側（二円錐台状の凸部３６．３７を底部の最大
直径が２．３ ｍｍ最小直径がＱ、５ｍ〃＋、突起の高
さが１５ｍｍ、隣接する底部の中心間距離が３７１１７
１１で、上面側と下面側で凸部の底部の直径が直交する
方向（二順次小さくなるように形成されている。次に、
上面の凸部３６の底部の直径が小８くなる方向に平行な
２辺に、単位セルの一方の電極積載用の肩部間を有する
厚さ２．１關のＳＵＳ ３１６の金属板を電子ビーム溶
接して土手３９を形成し、上面の土手３９を設けた２辺
と異なる２辺の下面に他方の電極積載用の肩部４０を有
する厚さｌ、８ｒｎｒｎのＳＵＳ ３１６の金属板を電
子ビーム溶接して土手４１を形成しである。
質タイル３４で形成される。第５図は第４図で使用する
インタコネクタ３１の斜視図で厚さ０．２５ ｍｍのＳ
ＵＳ ３１６の金属薄板をオスメスの型にはさみ、上面
側、下面側（二円錐台状の凸部３６．３７を底部の最大
直径が２．３ ｍｍ最小直径がＱ、５ｍ〃＋、突起の高
さが１５ｍｍ、隣接する底部の中心間距離が３７１１７
１１で、上面側と下面側で凸部の底部の直径が直交する
方向（二順次小さくなるように形成されている。次に、
上面の凸部３６の底部の直径が小８くなる方向に平行な
２辺に、単位セルの一方の電極積載用の肩部間を有する
厚さ２．１關のＳＵＳ ３１６の金属板を電子ビーム溶
接して土手３９を形成し、上面の土手３９を設けた２辺
と異なる２辺の下面に他方の電極積載用の肩部４０を有
する厚さｌ、８ｒｎｒｎのＳＵＳ ３１６の金属板を電
子ビーム溶接して土手４１を形成しである。
ついで、土手３９．４１の電解質タイル３４と接触する
面４２．４３ｆニアルミナコーティングを行なっである
。
面４２．４３ｆニアルミナコーティングを行なっである
。
こうして形成されたインタコネクタ３１を使って、有効
面積１４５ｃｙ４、積層数加枚の本発明に係る溶融炭酸
塩燃料電池積層体を構成した。
面積１４５ｃｙ４、積層数加枚の本発明に係る溶融炭酸
塩燃料電池積層体を構成した。
このように構成された本発明によれば以下の効果が得ら
れる。
れる。
■重量は（従来例１）の半分、（従来例２）とほぼ同じ
。
。
■（従来例１）に較べ多数のスポット溶接を必要としな
い。
い。
■（従来例２）（二較べ外部マニホールド方式でガスを
供給できるので電解質タイルの周辺（−穴をあける必要
が々い。
供給できるので電解質タイルの周辺（−穴をあける必要
が々い。
■（従来例２）（−較べ、電極の存在していない面積の
割合が小さい。３０ｃｍ角の電解質タイルを用いた際（
従来例２）では電極は２４ｃｍＸ２８ｃｚであったのに
対し本発明では３０ ｃＴＬＸ ２゛７ ｃｍとなり、
電極の占める割合が７４．７％から９０チに向上した。
割合が小さい。３０ｃｍ角の電解質タイルを用いた際（
従来例２）では電極は２４ｃｍＸ２８ｃｚであったのに
対し本発明では３０ ｃＴＬＸ ２゛７ ｃｍとなり、
電極の占める割合が７４．７％から９０チに向上した。
■（従来例２）では、燃料ガス側と酸化剤ガス間Ｅ ０
．３ ｋｇ／Ｃｒｒｔの差圧をかけ、常温〜６５０°Ｃ
と熱ザイクルを３度繰返した際に顕著なガスの交差混合
が起ったが、本発明ではこれを５度行っても顕著な交差
混合は起らなかった。
．３ ｋｇ／Ｃｒｒｔの差圧をかけ、常温〜６５０°Ｃ
と熱ザイクルを３度繰返した際に顕著なガスの交差混合
が起ったが、本発明ではこれを５度行っても顕著な交差
混合は起らなかった。
以上（二述べた様に本発明のインタコネクタは部品点数
が少なく、軽量な周囲に土手を設けた１枚の金属薄板で
構成されながら、電極の占める面積の割合が大きく、ま
た外部マニホールド方式で燃料ガス、酸化剤ガスを供給
できるので電解質タイルの周辺部に穴をあける必要がな
くな！ｌｌマだその製造工程が簡易化されるので、その
工業的価値は非常に犬である。
が少なく、軽量な周囲に土手を設けた１枚の金属薄板で
構成されながら、電極の占める面積の割合が大きく、ま
た外部マニホールド方式で燃料ガス、酸化剤ガスを供給
できるので電解質タイルの周辺部に穴をあける必要がな
くな！ｌｌマだその製造工程が簡易化されるので、その
工業的価値は非常に犬である。
１、燃料極、酸化剤積載用の土手は、折り曲げ構造で形
成してもよい。
成してもよい。
２、金属薄板はＳＵＳ ３１６で構成したが、材質はこ
れに限らない。鋼板にＮｉクラッドでもよい。
れに限らない。鋼板にＮｉクラッドでもよい。
第１図は溶融炭酸塩燃料電池の基本構成を示す断面図、
第２図は従来例の１つに使用されるインタコネクタを示
す斜視図、第３図は他の従来例の要部を示す斜視図、第
４図は本発明に係る一実施例の要部を示す斜視図、第５
図は第４図のインタコネクタを示す斜視図である。 頷・・・単位セル、３１・・・インタコネクタ３６、３
７・・・凸部、 ３９．４１・・・土手代理人
弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第 １
図 （ん） ん 第４図 ｒ
第２図は従来例の１つに使用されるインタコネクタを示
す斜視図、第３図は他の従来例の要部を示す斜視図、第
４図は本発明に係る一実施例の要部を示す斜視図、第５
図は第４図のインタコネクタを示す斜視図である。 頷・・・単位セル、３１・・・インタコネクタ３６、３
７・・・凸部、 ３９．４１・・・土手代理人
弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第 １
図 （ん） ん 第４図 ｒ
Claims (1)
- 溶融炭醒塩を電解質とする燃料電池において、一枚の余
端薄板の表裏に円錐台状に突出した凸部を設け、上面の
対向する２辺（二土手を設け、下面の対向する２辺で上
面に土手のない２辺に土手を設け、かつ上面側の凸部は
、上面の対向する２辺の土手の長手方向Ｃ二徐々に円状
底部の直径を減少させると共に、また下面側の凸部は下
面の対向する２辺の土手の長手方向（二徐々（二円状底
部の直径を減少させていく様に構成した、一枚の金属薄
板をインタコネクタとし、このインタコネクタの上面と
下面と（二は互いに直交する方向に燃料ガスと酸化剤ガ
スを流す流路を形成した事を特徴とする溶融炭酸塩燃料
電池積層体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011851A JPS58129788A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 溶融炭酸塩燃料電池積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011851A JPS58129788A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 溶融炭酸塩燃料電池積層体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58129788A true JPS58129788A (ja) | 1983-08-02 |
Family
ID=11789219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57011851A Pending JPS58129788A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 溶融炭酸塩燃料電池積層体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58129788A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6226865U (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-18 | ||
| JPS62264564A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 積層燃料電池 |
| JPH01320772A (ja) * | 1988-06-23 | 1989-12-26 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPH0515986U (ja) * | 1991-08-16 | 1993-03-02 | 株式会社足立ライト工業所 | パチンコ機の入賞球排出制御装置 |
| NL1001858C2 (nl) * | 1994-12-08 | 1998-08-11 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Tweepolige plaat voor brandstofcellen. |
| US11255004B2 (en) | 2016-12-27 | 2022-02-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Stainless steel |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP57011851A patent/JPS58129788A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6226865U (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-18 | ||
| JPS62264564A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 積層燃料電池 |
| JPH01320772A (ja) * | 1988-06-23 | 1989-12-26 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPH0515986U (ja) * | 1991-08-16 | 1993-03-02 | 株式会社足立ライト工業所 | パチンコ機の入賞球排出制御装置 |
| NL1001858C2 (nl) * | 1994-12-08 | 1998-08-11 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Tweepolige plaat voor brandstofcellen. |
| US11255004B2 (en) | 2016-12-27 | 2022-02-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Stainless steel |
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