JPS63289770A - 溶融塩型燃料電池 - Google Patents
溶融塩型燃料電池Info
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- JPS63289770A JPS63289770A JP62121319A JP12131987A JPS63289770A JP S63289770 A JPS63289770 A JP S63289770A JP 62121319 A JP62121319 A JP 62121319A JP 12131987 A JP12131987 A JP 12131987A JP S63289770 A JPS63289770 A JP S63289770A
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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
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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〕
この発明は溶融塩型燃料電池の構造に関するものである
。
。
第３図は先行技術になる特願昭６１−３１３０６号明細
書及び図面に開示された溶融炭酸塩型燃料電池を示す斜
視図であり、図において（１）はセパレータ板で、燃料
電極（２）に対向して設ける燃料ガス流路と、酸化剤電
極（３）に対向して設ける酸化剤ガス流路を分離してい
る。燃料ガス流路と酸化剤ガス流路にはそれぞれ流路板
（４）、（５）が設けられている。
書及び図面に開示された溶融炭酸塩型燃料電池を示す斜
視図であり、図において（１）はセパレータ板で、燃料
電極（２）に対向して設ける燃料ガス流路と、酸化剤電
極（３）に対向して設ける酸化剤ガス流路を分離してい
る。燃料ガス流路と酸化剤ガス流路にはそれぞれ流路板
（４）、（５）が設けられている。
燃料’！７１ Ｉｆ ＋２１と酸化剤電極（３）は電解
質層（６）を介在して対向し、単電池を構成している。
質層（６）を介在して対向し、単電池を構成している。
この燃料電極（２）は、例えはニッケルの多孔質板で形
成され、酸化剤庫Ｎ （３ｊは、例えばＮｉＯの多孔体
で形成されている。（７）は酸化剤電極（３）を保持し
、発生した甫１流を通過せしめる集゛醒板、（８）は上
端板、（９）は下端板、（ｉｎ、（ｌｌ”ｌそれぞれセ
パレータ板（１）に設けられ、電池の内外を分離シール
する燃料側ウェットシール部、及び酸化剤側ウェットシ
ール部である。
成され、酸化剤庫Ｎ （３ｊは、例えばＮｉＯの多孔体
で形成されている。（７）は酸化剤電極（３）を保持し
、発生した甫１流を通過せしめる集゛醒板、（８）は上
端板、（９）は下端板、（ｉｎ、（ｌｌ”ｌそれぞれセ
パレータ板（１）に設けられ、電池の内外を分離シール
する燃料側ウェットシール部、及び酸化剤側ウェットシ
ール部である。
溶融炭酸塩型燃料電池は、単電池とセパレータ板（１）
を交互に積層して形成される積層体で、上下端には端板
（８） 、 （９１が設けられている。なお第４図は、
セパレータ板（１）を示す斜視図で、例えば金属の平板
で形成されたウェットシール部（ｉｏ）、（ｔｌ）がセ
パレータ板（１）の端部な図示の如く折り返して形成さ
れた折り返し部（１ａ ）＋ （１ｔ） ）によりセパ
レータ板（１）と一体に構成されている。そして燃料電
極（２）の両端部は上記折り返し部（１ａ）とセパレー
タ板（１）の間に、［化剤を極（３）は上記折り返し部
（１ｂ）とセパレータ板（１）との間にそれぞれ挿入さ
れている。また流路板（４） 、 （５）の端部も同様
に挿入されている。また、矢印Ａは燃料ガスの導入方向
、矢印Ｂは酸化剤ガスの導入方向を示し、それぞれ図示
しないマニホールドを設け、積層された各単電池に必要
なガスが供給される。なお、（１２）はガスの漏れを防
ぐキャップである。また第３図の積層体は所定の圧力に
より積層方向に加圧され、各部材が密着するようにしで
ある。
を交互に積層して形成される積層体で、上下端には端板
（８） 、 （９１が設けられている。なお第４図は、
セパレータ板（１）を示す斜視図で、例えば金属の平板
で形成されたウェットシール部（ｉｏ）、（ｔｌ）がセ
パレータ板（１）の端部な図示の如く折り返して形成さ
れた折り返し部（１ａ ）＋ （１ｔ） ）によりセパ
レータ板（１）と一体に構成されている。そして燃料電
極（２）の両端部は上記折り返し部（１ａ）とセパレー
タ板（１）の間に、［化剤を極（３）は上記折り返し部
（１ｂ）とセパレータ板（１）との間にそれぞれ挿入さ
れている。また流路板（４） 、 （５）の端部も同様
に挿入されている。また、矢印Ａは燃料ガスの導入方向
、矢印Ｂは酸化剤ガスの導入方向を示し、それぞれ図示
しないマニホールドを設け、積層された各単電池に必要
なガスが供給される。なお、（１２）はガスの漏れを防
ぐキャップである。また第３図の積層体は所定の圧力に
より積層方向に加圧され、各部材が密着するようにしで
ある。
次に動作について説明する。ウェットシール部における
折り返し部（１ａ）、（１ｂ）に挿入さねた電極（２１
、（３）は上記折り返し部（１ａ）、（ｌｂ）の厚さ分
だけプレス加工によって薄くしてあり、かつ流路板（４
） 、ｆ５）もウェットシール部（１０）、（１１）を
構成する折り返しく１ａ）、（１ｂ）とセパレータ板（
１）の間に挿入されているので、電極面とウェットシー
ル面は高さが一致し、電解質層（６）は、両方の面に均
一に接触する。また電極がクリープし、厚さが薄くなっ
た場合、上記挿入部分の電極部も同じ割合で薄くなるの
で常に電極面とウェットシール面は同じ高さになり、マ
トリクスとの良好な接触が得られると考えられていた。
折り返し部（１ａ）、（１ｂ）に挿入さねた電極（２１
、（３）は上記折り返し部（１ａ）、（ｌｂ）の厚さ分
だけプレス加工によって薄くしてあり、かつ流路板（４
） 、ｆ５）もウェットシール部（１０）、（１１）を
構成する折り返しく１ａ）、（１ｂ）とセパレータ板（
１）の間に挿入されているので、電極面とウェットシー
ル面は高さが一致し、電解質層（６）は、両方の面に均
一に接触する。また電極がクリープし、厚さが薄くなっ
た場合、上記挿入部分の電極部も同じ割合で薄くなるの
で常に電極面とウェットシール面は同じ高さになり、マ
トリクスとの良好な接触が得られると考えられていた。
先行技術における折り返し加工により形成されたウェッ
トシール部は以上の様に構成されているが、折り返し部
にそう人された電極の厚さを薄くすると、そのクリープ
量は電極部より少なく、電極がクリープした時ウェット
シール面と電極面が一致せず段差を生じこのため電解質
層にクラックが生じたり接触抵抗が増加するという問題
点があった。
トシール部は以上の様に構成されているが、折り返し部
にそう人された電極の厚さを薄くすると、そのクリープ
量は電極部より少なく、電極がクリープした時ウェット
シール面と電極面が一致せず段差を生じこのため電解質
層にクラックが生じたり接触抵抗が増加するという問題
点があった。
この発明は上記のような従来のものの問題点を除去する
ためになされたもので、電極がクリープしても接触抵抗
が増大せず信頼性の高い溶融塩型燃料電池を得ることを
目的とする。
ためになされたもので、電極がクリープしても接触抵抗
が増大せず信頼性の高い溶融塩型燃料電池を得ることを
目的とする。
この発明に係る溶融塩型燃料電池は、セパレータ板の端
部を折り返して形成したウェットシール部を構成する折
り返し部と、上記セパレータ板との間に、クリープ量が
燃料電極または酸化剤電極と実質的に同一かもしくは大
きめの端部材を介装したものである。
部を折り返して形成したウェットシール部を構成する折
り返し部と、上記セパレータ板との間に、クリープ量が
燃料電極または酸化剤電極と実質的に同一かもしくは大
きめの端部材を介装したものである。
この発明における燃料電池においては、折り返し部とセ
パレータ板との間Ｋ、クリープ量が電極と実質的に同一
かもしくは大きめの端部材を介装したことによりウェッ
トシール部が独立して変形でき、電極と電解質との接触
を常に良好に維持する。
パレータ板との間Ｋ、クリープ量が電極と実質的に同一
かもしくは大きめの端部材を介装したことによりウェッ
トシール部が独立して変形でき、電極と電解質との接触
を常に良好に維持する。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において（１３ａ）はセパレータ板（１）と、こ
のセパレータ板（１）の端部を折り返して形成した折り
返し部（１ａ）との間に介装された端部材であり、この
端部材（１３ａ）は燃料電極（２）と同じ材から切り出
したもので、当然乍ら燃料電極（２）と同じクリープ量
、厚さ、気孔度、電解質量をもっている。
のセパレータ板（１）の端部を折り返して形成した折り
返し部（１ａ）との間に介装された端部材であり、この
端部材（１３ａ）は燃料電極（２）と同じ材から切り出
したもので、当然乍ら燃料電極（２）と同じクリープ量
、厚さ、気孔度、電解質量をもっている。
なお、（１４）は燃料側流路板（４）をウェットシール
部（１０）の折り返し部（１ａ）の厚さ分だけ薄くブン
スした保持材である。これは電極部の流路板と一体のも
のであっても分離したものであってもよい。この保持材
（１４）に流路材（１）より板厚の薄い材料を使えばウ
ェットシール部（１０）の弾性力が犬ぎくなる。第２図
は酸化剤側の場合で、燃料側と違い集電板（１５）が入
るので、折り返し部（］ｂ）とセパレータ板（１）との
間にも集電板から切り出した介装材（１６）として挿入
しである。なお、（１３ｂ）は酸化剤電極（３）から切
り出された端部材である。
部（１０）の折り返し部（１ａ）の厚さ分だけ薄くブン
スした保持材である。これは電極部の流路板と一体のも
のであっても分離したものであってもよい。この保持材
（１４）に流路材（１）より板厚の薄い材料を使えばウ
ェットシール部（１０）の弾性力が犬ぎくなる。第２図
は酸化剤側の場合で、燃料側と違い集電板（１５）が入
るので、折り返し部（］ｂ）とセパレータ板（１）との
間にも集電板から切り出した介装材（１６）として挿入
しである。なお、（１３ｂ）は酸化剤電極（３）から切
り出された端部材である。
燃料側で集電板を使用する場合も同様■構造を用いると
良い。
良い。
以上説明した実施例においてはウェットシール部（１０
）を構成する折り返し部（１ａＬ（１ｂ）に、電極部と
同じクリープ量を持つ材料を設置したので、常圧ウェッ
トシール面と電極面が一致し電極と電解質量の接触が良
くなる。また第３図の従来技術のものと比較して、ウェ
ットシール部を構成する折り返しを電極部と分離したの
で、ウェットシール部が独立して変形できるという利点
もある。
）を構成する折り返し部（１ａＬ（１ｂ）に、電極部と
同じクリープ量を持つ材料を設置したので、常圧ウェッ
トシール面と電極面が一致し電極と電解質量の接触が良
くなる。また第３図の従来技術のものと比較して、ウェ
ットシール部を構成する折り返しを電極部と分離したの
で、ウェットシール部が独立して変形できるという利点
もある。
さらに、折り返し部にそう人する流路板の板厚を薄くす
れば弾性が大きくなり、電極面の面圧をウェットシール
面より大きくすることができ、電極と電解質層との接触
はさらに向上するという利点がある。
れば弾性が大きくなり、電極面の面圧をウェットシール
面より大きくすることができ、電極と電解質層との接触
はさらに向上するという利点がある。
なお、上記実施例ではウェットシール部折り返し部（ｌ
ａ）、（ｌｂ）とセパレータ板（１）との間に電極材と
同じ端部材（１３ａ）、（１３ｂ）と共に流路板と同種
の保持材（１４）を挿入したが、この保持材（１４）は
バネ状のものであってもよい。また、弾性を全く必要と
しない場合は金属板を設置してもよい。
ａ）、（ｌｂ）とセパレータ板（１）との間に電極材と
同じ端部材（１３ａ）、（１３ｂ）と共に流路板と同種
の保持材（１４）を挿入したが、この保持材（１４）は
バネ状のものであってもよい。また、弾性を全く必要と
しない場合は金属板を設置してもよい。
また上記実施例ではセパレータ板について記したが第１
図の端板（８＋ ＋９１の場合であってもよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。
図の端板（８＋ ＋９１の場合であってもよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。
さらに、端部材（１３ａＬ（１３ｂ）は、電極（２）、
＋３１と全く同じ材料を切り出したものを用いる場合に
ついて説明したが必ずしもこれに限定されるものではな
く、要はクリープ量が燃料側、酸化剤側共、それぞれ実
質的に同じかもしくはやや大きめの材料であれば用いる
ことができる。例えばニッケル多孔体にセラミックを含
浸してクリープ量を謂整したものなどを用いても同様の
効果が期待できる。
＋３１と全く同じ材料を切り出したものを用いる場合に
ついて説明したが必ずしもこれに限定されるものではな
く、要はクリープ量が燃料側、酸化剤側共、それぞれ実
質的に同じかもしくはやや大きめの材料であれば用いる
ことができる。例えばニッケル多孔体にセラミックを含
浸してクリープ量を謂整したものなどを用いても同様の
効果が期待できる。
なお、端部材（１３ａ ”Ｉ 、 （１３ｂ ）のクリ
ープｉｉｖ電極部より大きくすると、電極と電解質層と
の接触は艮くなるがウェットシール部のシール作用は弱
まるので、このシール作用を害しない程度に留めること
は勿論である。
ープｉｉｖ電極部より大きくすると、電極と電解質層と
の接触は艮くなるがウェットシール部のシール作用は弱
まるので、このシール作用を害しない程度に留めること
は勿論である。
その他この発明の精神の範囲内で様々の変形。
変更が可能であることはいうまでもない。
、以上のようＫこの発明によねば、ウェットシール部折
り返し部とセパレータ板の間に電極部と実質的に同じか
もしくは大きめのクリープ量を有する端部材を介装した
ので、電極のクリープによる電極面とウェットシール面
の段差ゴロよび面ｄの不均一性を解消でき、接触抵抗の
増加を防止した信頼性の高い溶融塩型燃料電池を提供で
きる効果がある。
り返し部とセパレータ板の間に電極部と実質的に同じか
もしくは大きめのクリープ量を有する端部材を介装した
ので、電極のクリープによる電極面とウェットシール面
の段差ゴロよび面ｄの不均一性を解消でき、接触抵抗の
増加を防止した信頼性の高い溶融塩型燃料電池を提供で
きる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による溶融塩型燃料電池の
要部としての燃料成極のウェットシール部を示す正面図
、第２図は上記実施例の酸化剤電極のウェットシール部
を示す側面図、第３図は従来装置を示す斜視図、第４図
は第３図のセパレータ板を示す斜視図である。 （１）はセパレータ板、（ｌａ’）、（１ｂ）は折り返
し部、（２）１家燃料適極、（３）は酸化剤電極、（６
）は電、解質層、（１０）、（１１）はウェットシール
部、（ｔ３ａ）。 （１３ｂ）は端部材である。 なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 １ ： ｔ＋ｆＬ−夕板 １０ ： 前り返（部 ２．１ざｔ＋電撮 １３ａ ： １ｌｌＩ＋ｎ打 １０ ウニ１ト５−）Ｌ部 １ ｔハ０Ｌ−タを叉 １ｂ 折す退、Ｌ部 ３ ； 酸イ１≦：、１Ｐノ 電射ン１３ｂ：埠舒
材 ！ＯＰｌｒ−・ｌト’−−ノＬ郭 手続補正書 昭和６２年１０月２６日
要部としての燃料成極のウェットシール部を示す正面図
、第２図は上記実施例の酸化剤電極のウェットシール部
を示す側面図、第３図は従来装置を示す斜視図、第４図
は第３図のセパレータ板を示す斜視図である。 （１）はセパレータ板、（ｌａ’）、（１ｂ）は折り返
し部、（２）１家燃料適極、（３）は酸化剤電極、（６
）は電、解質層、（１０）、（１１）はウェットシール
部、（ｔ３ａ）。 （１３ｂ）は端部材である。 なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 １ ： ｔ＋ｆＬ−夕板 １０ ： 前り返（部 ２．１ざｔ＋電撮 １３ａ ： １ｌｌＩ＋ｎ打 １０ ウニ１ト５−）Ｌ部 １ ｔハ０Ｌ−タを叉 １ｂ 折す退、Ｌ部 ３ ； 酸イ１≦：、１Ｐノ 電射ン１３ｂ：埠舒
材 ！ＯＰｌｒ−・ｌト’−−ノＬ郭 手続補正書 昭和６２年１０月２６日
Claims (4)
- （１）電解質層を介在して対向する燃料電極と酸化剤電
極を有する単電池、及び燃料電極に対向して設ける燃料
ガス流路と酸化剤電極に対向して設ける酸化剤ガス流路
とを分離し、電池の内外を分離シールするウェットシー
ル部を有するセパレータ板を交互に積層する積層体、並
びに燃料ガス流路と酸化剤ガス流路にそれぞれ燃料ガス
と酸化剤ガスを供給するマニホールドを備えた溶融塩型
燃料電池において、上記ウェットシール部は上記セパレ
ータ板を構成する金属板の燃料ガス流路に平行な対向す
る二辺を燃料電極側に、酸化剤ガス流路に平行な対向す
る二辺を酸化剤電極側にそれぞれ折り返して形成してな
る折り返し部により構成し、この折り返し部と上記セパ
レータ板との間に上記燃料電極または酸化剤電極と実質
的に同一もしくは大きめのクリープ量を有する端部材を
介装してなる溶融塩型燃料電池。 - （２）端部材は材質が電極と同じでかつ厚さ、気孔度、
電解質量も電極と等しいものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の溶融塩型燃料電池。 - （３）ウェットシール部を構成する材料の弾性が、電極
部を構成する材料の弾性より大きいことを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の溶融塩型燃料電
池。 - （４）端部材のクリープ量が、電極より大きめであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶融塩型燃
料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121319A JPH06105617B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 溶融塩型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121319A JPH06105617B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 溶融塩型燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63289770A true JPS63289770A (ja) | 1988-11-28 |
| JPH06105617B2 JPH06105617B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=14808302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62121319A Expired - Fee Related JPH06105617B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 溶融塩型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06105617B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0251867A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 溶融炭酸塩燃料電池 |
| WO2005045971A1 (ja) * | 2003-11-11 | 2005-05-19 | Nitta Corporation | セパレータおよびセパレータの製造方法 |
| WO2005057699A1 (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-23 | Nitta Corporation | セパレータおよびセパレータの製造方法 |
| JP2006100086A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2007214134A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Doosan Heavy Industries & Construction Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池用分離板及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60220571A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-11-05 | アメリカ合衆国 | 燃料電池セパレータ |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP62121319A patent/JPH06105617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH06105617B2 (ja) | 1994-12-21 |
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