KR0124862Y1 - Molten carbonate type fuel cell - Google Patents

Molten carbonate type fuel cell

Info

Publication number
KR0124862Y1
KR0124862Y1 KR2019930025093U KR930025093U KR0124862Y1 KR 0124862 Y1 KR0124862 Y1 KR 0124862Y1 KR 2019930025093 U KR2019930025093 U KR 2019930025093U KR 930025093 U KR930025093 U KR 930025093U KR 0124862 Y1 KR0124862 Y1 KR 0124862Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
fuel cell
molten carbonate
separator
support groove
Prior art date
Application number
KR2019930025093U
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR950015683U (en
Inventor
김현종
Original Assignee
김광호
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김광호, 삼성전자주식회사 filed Critical 김광호
Priority to KR2019930025093U priority Critical patent/KR0124862Y1/en
Publication of KR950015683U publication Critical patent/KR950015683U/en
Application granted granted Critical
Publication of KR0124862Y1 publication Critical patent/KR0124862Y1/en

Links

Classifications

    • 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
    • H01M8/02—Details
    • 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
    • H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

용융탄산염 연료전지가 개시된다. 양전극, 전해질 매트릭스 및 음전극이 적층된 복수의 단위전지와, 상기 단위전지들 사이에 개재되는 분리판을 구비하여 이루어지는 용융탄산염 연료전지에 있어서, 상기 분리판의 적어도 어느 한쪽면의 양단부에, 양전극 또는 음전극 중 적어도 어느 하나의 전극을 수납하기 위한 전극지지홈이 구비되고, 상기 양전극 또는 음전극 중 적어도 하나의 양단부에 상기 분리판의 전극지지홈에 삽입하기 위한 삽입부가 구비된 본 고안의 연료전지는 그 제작이 용이하면서도 성능과 품질이 향상된 것이다.A molten carbonate fuel cell is disclosed. A molten carbonate fuel cell comprising a plurality of unit cells in which a positive electrode, an electrolyte matrix and a negative electrode are stacked, and a separator plate interposed between the unit cells, wherein at least one side of the separator plate includes a positive electrode or The fuel cell according to the present invention includes an electrode support groove for accommodating at least one of the negative electrodes, and an insertion portion for inserting the electrode support groove of the separation plate at both ends of at least one of the positive electrode and the negative electrode. It is easy to manufacture, but the performance and quality are improved.

Description

용융탄산염 연료전지Molten Carbonate Fuel Cell

제1도는 종래 용융탄산염 연료전지의 분해사시도이고,1 is an exploded perspective view of a conventional molten carbonate fuel cell,

제2도는 제1도에 나타난 종래 용융탄산염 연료전지에 있어서, 전극과 분리판의 고정방법을 설명하기 위한 도면이고,2 is a view for explaining the fixing method of the electrode and the separator in the conventional molten carbonate fuel cell shown in FIG.

제3도는 제1도에 나타난 종래 용융탄산염 연료전지에 있어서, 분리판의 평면도를 나타내고,3 shows a plan view of a separator plate in the conventional molten carbonate fuel cell shown in FIG.

제4도는 본 고안에 따른 용융탄산염 연료전지에 있어서, 분리판의 단면도를 나타내고,4 is a cross-sectional view of a separator in the molten carbonate fuel cell according to the present invention,

제5도는 본 고안에 따른 용융탄산염 연료전지에 있어서, 음전극의 단면을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a cross section of the negative electrode in the molten carbonate fuel cell according to the present invention.

본 고안은 용융탄산염 연료전지에 관한 것으로서, 상세하게는 전극을 분리판에 용이하게 지지할 수 있는 수단이 마련되어, 전지의 성능 및 신뢰성이 향상된 용융탄산염 연료전지에 관한 것이다.The present invention relates to a molten carbonate fuel cell, and more particularly, to a molten carbonate fuel cell provided with means for easily supporting an electrode on a separator plate, thereby improving performance and reliability of the battery.

연료전지는 연료가스와 산화제가스를 전기화학적으로 반응시켜 생기는 에너지를 직접 전기에너지로 변환시켜 사용하는 새로운 발전시스템으로, 전력용 발전설비, 항공우주기지의 전원, 해상 또는 해안에 있어서의 무인시설의 전원, 고정 또는 이동무선의 전원, 자동차용 전원, 가정용 전기기구의 전원 또는 레저용 전기기구의 전원 등으로 관심있게 검토되고 있다.A fuel cell is a new power generation system that converts the energy generated by the electrochemical reaction between fuel gas and oxidant gas into electric energy directly. It is used for power generation facilities, power for aerospace stations, and unmanned facilities at sea or coast. It is considered to be of interest as a power source, a fixed or mobile radio source, a vehicle source, a household electric source or a leisure source.

연료전지를 구분하면, 고온 (약 500 내지 700℃)에서 작동하는 용융탄산염 전해질형 연료전지, 200℃ 근방에서 작동하는 인산전해질형 연료전지, 상온 내지 약 100℃ 이하에서 작동하는 알칼리 전해질형 연료전지 또는 산성 전해질형 연료전지가 대표적인 것이다.The fuel cell is classified into a molten carbonate electrolyte fuel cell operating at a high temperature (about 500 to 700 ° C.), a phosphate electrolyte fuel cell operating at a temperature near 200 ° C., and an alkaline electrolyte fuel cell operating at a room temperature to about 100 ° C. or lower. Or an acidic electrolyte type fuel cell.

용융탄산염 연료전지(molten carbonate fuel cell)는 다공성 Ni 양전극(anode), Li-도프된 다공성 Ni 산화물 음전극(cathode), 및 전해질로서 리튬 및 칼륨탄산염으로 채워진 리튬알루미네이트 매트릭스로 구성된다. 이 전해질은 전지의 작동 온도인 500 내지 700℃에서 용융 이온화되고, 여기에서 생성된 탄산염 이온이 전극 사이에서 전하를 운반하게 된다. 수소는 양전극 영역에서 소모되어 물, 이산화탄소 및 전자를 생성하고, 전자가 외부 회로를 통하여 음전극으로 흐르면서 원하는 전류를 생성한다.A molten carbonate fuel cell consists of a porous Ni anode, a Li-doped porous Ni oxide cathode, and a lithium aluminate matrix filled with lithium and potassium carbonate as electrolyte. The electrolyte is melt ionized at the operating temperature of the cell at 500 to 700 ° C., whereby the carbonate ions produced carry charge between the electrodes. Hydrogen is consumed in the positive electrode region to produce water, carbon dioxide and electrons, and electrons flow through the external circuit to the negative electrode to produce the desired current.

이와 같은 연료전지는 양전극, 전해질 매트릭스 및 음전극이 적층된 복수의 단위전지와, 단위전지들 사이에 개재되는 분리판을 구비하여 이루어진 것이다.The fuel cell includes a plurality of unit cells in which a positive electrode, an electrolyte matrix, and a negative electrode are stacked, and a separator plate interposed between the unit cells.

제1도에 종래 용융탄산염 연료전지의 분해사시도를 나타내었는데, 이를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.1 illustrates an exploded perspective view of a conventional molten carbonate fuel cell, which is briefly described as follows.

연료전지는 양전극(2)과 전해질 매트릭스(4) 및 음전극(3)을 구비하는 복수의 단위전지(1)와, 이 단위전지(1)들 사이에 개재되어 있는 분리판(5)을 구비하여 된 것으로, 양전극(2)과 음전극(3)간의 화학반응에 의하여 전기를 발생시키는 일종의 고효율 발전장치이다. 이러한 구조를 갖는 연료전지의 조립순서를 살펴보면 양전극(2)의 상부에 전해질 매트릭스(4)를, 전해질 매트릭스(4)의 상부에 음전극(3)과 분리판(5)을 적층한다. 그리고 이 분리판(5)의 상부에 다시 양전극(2), 전해질 매트릭스(4), 음전극(3), 분리판(5)의 순서로 계속 반복하여 적층하게 되는 것이다.The fuel cell includes a plurality of unit cells 1 including a positive electrode 2, an electrolyte matrix 4, and a negative electrode 3, and a separator 5 interposed between the unit cells 1. It is a kind of high efficiency power generation device which generates electricity by chemical reaction between the positive electrode 2 and the negative electrode 3. In the assembly procedure of the fuel cell having the above structure, the electrolyte matrix 4 is stacked on the positive electrode 2, and the negative electrode 3 and the separator 5 are stacked on the electrolyte matrix 4. The positive electrode 2, the electrolyte matrix 4, the negative electrode 3, and the separator 5 are repeatedly stacked on top of the separator 5 again.

상기 단위전지들 사이에 배치되는 분리판은 종래, 전도성 접착제를 사용하여 전극판과 고정시키도록 되어 있는데, 제2도에서는 종래의 용융탄산염 연료전지에 있어서 전극과 분리판의 고정방법을 설명하고 있다. 즉, 전도성 접착제(7)를 사용하여 분리판(5)과 전극 (제2도에서는 음전극(3)을 예시)을 고정시키고 있다.The separator disposed between the unit cells is conventionally fixed to the electrode plate by using a conductive adhesive. In FIG. 2, a method of fixing the electrode and the separator in the conventional molten carbonate fuel cell is described. . That is, the separator 5 and the electrode (the negative electrode 3 is illustrated in FIG. 2) are fixed using the conductive adhesive 7.

참고로, 제3도에는 제1도에 나타난 종래 용융탄산염 연료전지에 있어서, 분리판의 평면도를 나타내었다.For reference, FIG. 3 shows a plan view of the separator in the conventional molten carbonate fuel cell shown in FIG.

그런데 이러한 조립 과정에서는 전해질 매트릭스의 상부에 음전극을 먼저 적층한 후에 분리판을 적층하게 되면 작업이 복잡하고 약간의 충격에도 쉽게 분리되는 문제가 있어서 취급에 상당한 주의를 요한다.However, in this assembling process, if the negative electrode is first stacked on the electrolyte matrix and then the separator is laminated, the operation is complicated and easily separated even with a slight impact, so that a great deal of care is required.

또한 전도성 접착제를 사용하여 분리판과 전극을 고정시키는 방법이기 때문에, 전극이 제 위치에 놓이지 않게 되는 경우에는 반응 면적이 줄어들게 되고 정확한 가스 흐름이 이루어지지 않으며, 가스의 실링도 완벽하게 이루어지지 않아서 결국은 전지의 성능이 저하되는 문제가 발생된다.In addition, the method of fixing the separator and the electrode by using a conductive adhesive, if the electrode is not in place, the reaction area is reduced, the gas flow is not accurate, and the sealing of the gas is not perfect, The problem that the performance of a silver battery falls is produced.

본 고안의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 전지 요소들을 적층할 때 발생되는 전극 유동의 문제를 용이하게 방지할 수 있는 수단이 마련된 용융탄산염 연료전지를 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a molten carbonate fuel cell provided with means for easily preventing the problem of electrode flow generated when stacking cell elements.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 양전극, 전해질 매트릭스 및 음전극이 적층된 복수의 단위전지와, 상기 단위전지들 사이에 개재되는 분리판을 구비하여 이루어지는 용융탄산염 연료전지에 있어서, 상기 분리판의 적어도 어느 한쪽면의 양단부에, 양전극 또는 음전극 중 적어도 어느 하나의 전극을 수납하기 위한 전극지지홈이 구비되고, 상기 양전극 또는 음전극 중 적어도 하나의 양단부에 상기 분리판의 전극지지홈에 삽입하기 위한 삽입부가 구비된 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of unit cells in which a positive electrode, an electrolyte matrix, and a negative electrode are stacked, and a separator plate interposed between the unit cells, wherein at least one of the separator plates is provided. An electrode support groove for accommodating at least one of the positive electrode and the negative electrode is provided at both ends of either side, and an insertion portion for inserting the electrode support groove of the separation plate at both ends of the positive electrode or the negative electrode. It provides a molten carbonate fuel cell, characterized in that provided.

제4도는 본 고안에 따른 용융탄산염 연료전지에 있어서, 분리판의 단면도를 나타내고, 제5도는 본 고안에 따른 용융탄산염 연료전지에 있어서, 음전극의 단면을 나타낸다.4 shows a cross-sectional view of a separator in the molten carbonate fuel cell according to the present invention, and FIG. 5 shows a cross section of the negative electrode in the molten carbonate fuel cell according to the present invention.

이하, 상기 제4도 및 5도를 참고로 하여 본 고안을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.

제4도에 나타난 본 고안에 따른 분리판(5)에는 전극지지를 위한 전극지지홈(6)이 구비되어 있고, 제5도에 나타난 음전극(3)에는 상기 분리판(5)의 전극지지홈(6)에 삽입되도록 제작된 삽입부(7)가 구비되어 있어, 이들의 부착시 별도의 접착제 없이 끼워 넣기만 하면 된다.The separator 5 according to the present invention shown in FIG. 4 is provided with an electrode support groove 6 for electrode support, and the negative electrode 3 shown in FIG. 5 has an electrode support groove of the separator 5. The insert 7 is provided to be inserted into the 6, so that it is only necessary to insert it without adhesive.

이 때 상기 분리판 전극지지홈의 길이(L1)는 전극 삽입부의 길이(L2)와 같거나 이 보다 길어야(L1≥L2) 하며, 전극지지홈 상부의 분리판 두께(T1)는 전극의 삽입부 상부의 두께(T2)와 같거나 이 보다 작아야(T1≤T2) 용이하게 부착시킬 수 있고 완벽한 실링이 이루어질 수 있다.At this time, the length (L 1 ) of the electrode support groove of the separator should be equal to or longer than the length (L 2 ) of the electrode insert (L 1 ≥ L 2 ), and the thickness of the separator plate (T 1 ) on the top of the electrode support groove. Is equal to or smaller than the thickness T 2 of the upper part of the electrode (T 1 ≦ T 2 ) so that it can be easily attached and perfect sealing can be achieved.

본 고안에 있어서 분리판의 전극지지홈은 제4도에 구비된 것과 반대쪽 면에 구비되어 양전극을 수납할 수도 있으며, 양쪽에 모두 구비되어 양전극 및 음전극을 모두 수납할 수 있도록 구비될 수도 있다.In the present invention, the electrode support groove of the separator plate may be provided on the opposite side of the separator plate to accommodate the positive electrode, and may be provided on both sides to accommodate both the positive electrode and the negative electrode.

또한 분리판에 구비되는 전극지지홈의 위치에 따라 양전극 및 음전극에는 삽입부를 형성시킬 수도 있고, 형성시키지 않을 수도 있다. 분리판의 양면에 전극지지홈을 설치하고, 두개의 전극 모두에 삽입부를 설치하는 것이 바람직하다.In addition, depending on the position of the electrode support groove provided in the separator plate, an insertion portion may or may not be formed in the positive electrode and the negative electrode. Electrode support grooves are provided on both sides of the separation plate, and insertion portions are preferably provided on both electrodes.

본 고안에서와 같이 별도의 접차제를 사용하지 않고 분리판 및 전극 자체에 이들의 고정을 위한 수단을 구비시키면 이들을 용이하게 고정시킬 수 있을 뿐만아니라, 실링 효과도 우수하게 될 수 있다.As in the present invention, by providing a means for fixing them to the separator and the electrode itself without using a separate contacting agent, not only can they be easily fixed, but also the sealing effect can be excellent.

이상과 같이 본 고안은 전극과 분리판 간의 고정작업이 매우 용이한 것으로서, 조립시간을 단축할 수 있으며 전지의 조립시 전극이 고정되어 있는 분리판의 취급이 매우 용이한 것이다. 또한 전극이 전해질 매트릭스의 상부에 정확하게 놓여지므로 전지의 성능 및 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention is a very easy fixing operation between the electrode and the separator plate, it is possible to shorten the assembly time and the handling of the separator plate to which the electrode is fixed when assembling the battery. In addition, since the electrode is accurately placed on top of the electrolyte matrix, it is possible to obtain the effect of improving the performance and reliability of the battery.

Claims (2)

양전극, 전해질 매트릭스 및 음전극이 적층된 복수의 단위전지와, 상기 단위전지들 사이에 개재되는 분리판을 구비하여 이루어지는 용융탄산염 연료전지에 있어서, 상기 분리판의 적어도 어느 한쪽면의 양단부에, 양전극 또는 음전극 중 적어도 하나의 전극을 수납하기 위한 전극지지홈이 구비되고, 상기 양전극 또는 음전극 중 적어도 하나의 양단부에 상기 분리판의 전극지지홈에 삽입하기 위한 삽입부가 구비된 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지.A molten carbonate fuel cell comprising a plurality of unit cells in which a positive electrode, an electrolyte matrix and a negative electrode are stacked, and a separator plate interposed between the unit cells, wherein at least one side of the separator plate includes a positive electrode or An electrode support groove for accommodating at least one electrode of the negative electrode is provided, and a molten carbonate fuel cell, characterized in that an insertion portion for inserting the electrode support groove of the separation plate at both ends of the positive electrode or the negative electrode is provided. . 제1항에 있어서, 상기 분리판 전극지지홈의 길이(L1)는 전극 삽입부의 길이(L2)와 같거나 이 보다 길고(L1≥L2), 전극지지홈 상부의 분리판 두께(T1)는 전극 삽입부 상부의 두께(T2)와 같거나 이 보다 작은 (T1≤T2) 것임을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지.The length (L 1 ) of the electrode support groove of the separator plate is equal to or longer than the length (L 2 ) of the electrode inserting portion (L 1 ≥ L 2 ), and the thickness of the separator plate on the electrode support groove ( T 1 ) is a molten carbonate fuel cell, characterized in that (T 1 ≤ T 2 ) less than or equal to the thickness (T 2 ) of the upper portion of the electrode insert.
KR2019930025093U 1993-11-25 1993-11-25 Molten carbonate type fuel cell KR0124862Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019930025093U KR0124862Y1 (en) 1993-11-25 1993-11-25 Molten carbonate type fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019930025093U KR0124862Y1 (en) 1993-11-25 1993-11-25 Molten carbonate type fuel cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950015683U KR950015683U (en) 1995-06-19
KR0124862Y1 true KR0124862Y1 (en) 1998-09-15

Family

ID=19368794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2019930025093U KR0124862Y1 (en) 1993-11-25 1993-11-25 Molten carbonate type fuel cell

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR0124862Y1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970067981A (en) * 1996-03-25 1997-10-13 타케이 토시부미 Molten Carbonate Fuel Cell and Power Generator Using the Same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970067981A (en) * 1996-03-25 1997-10-13 타케이 토시부미 Molten Carbonate Fuel Cell and Power Generator Using the Same

Also Published As

Publication number Publication date
KR950015683U (en) 1995-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2994914B2 (en) Fuel cell
JP3957294B2 (en) Fuel cell
US3650837A (en) Secondary metal/air cell
ATE211858T1 (en) HIGH PERFORMANCE PRISMATIC CELL
NZ512475A (en) Sheet metal bipolar plate design for polymer electrolyte membrane fuel cells
US4957830A (en) Rechargeable metal oxide-hydrogen battery
JP2004158341A (en) Fuel cell stack
JP4118123B2 (en) Fuel cell stack
CA2560533C (en) Fuel cell stack
US3615851A (en) Battery with fuel cells of solid electrolyte
JP2005285402A (en) Fuel cell stack
KR0124862Y1 (en) Molten carbonate type fuel cell
JP5255849B2 (en) Fuel cell and separator / seal structure
JP2000058100A (en) Electrode layered structure
JP4773055B2 (en) FUEL CELL STACK, SEPARATOR INTERMEDIATE AND SEPARATOR MANUFACTURING METHOD
JP2004079246A (en) Assembling method of fuel cell stack
US4704194A (en) Electrode formation
JP3791702B2 (en) Flat solid electrolyte fuel cell
KR0155849B1 (en) Molten carbonate fuel cell and manufacturing method
US7465514B2 (en) Electrochemical energy source and electronic device incorporating such an energy source
KR100195091B1 (en) Molten carbonate fuel cell
US9620832B2 (en) Oxygen plenum configurations of components in low cost planar rechargeable oxide-ion battery (ROB) cells and stacks
JP2943149B2 (en) Molten carbonate fuel cell stack
KR0124874Y1 (en) Molten carbonate fuel cell
WO2002041435A3 (en) Cell assembly for an electrochemical energy converter and method for producing such a cell assembly

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080529

Year of fee payment: 11

EXPY Expiration of term