JPH0275164A - 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置および該発電装置の運転方法 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池発電装置および該発電装置の運転方法Info
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- JPH0275164A JPH0275164A JP63225272A JP22527288A JPH0275164A JP H0275164 A JPH0275164 A JP H0275164A JP 63225272 A JP63225272 A JP 63225272A JP 22527288 A JP22527288 A JP 22527288A JP H0275164 A JPH0275164 A JP H0275164A
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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〕
本発明は溶融炭酸塩を電解質とする溶融炭酸塩型燃料電
池に係り、特に溶融炭酸塩型燃料電池の性能を向上し発
電効率を向上するに好敵な溶融炭酸塩型燃料電池発電装
置および該発電装置の運転方法に関する。
池に係り、特に溶融炭酸塩型燃料電池の性能を向上し発
電効率を向上するに好敵な溶融炭酸塩型燃料電池発電装
置および該発電装置の運転方法に関する。
一般に溶融炭酸塩型燃料電池のカソードガスとしては、
空気と炭酸ガスの混合ガスが用いられている。すなわち
、ボンベに充填された炭酸ガスと空気を混合したり、あ
るいは炭化水素系燃料を燃焼させて炭酸ガスを生成し、
この炭酸ガスと空気を混合したりして得られた空気と炭
酸ガスの混合ガスが使用されている。
空気と炭酸ガスの混合ガスが用いられている。すなわち
、ボンベに充填された炭酸ガスと空気を混合したり、あ
るいは炭化水素系燃料を燃焼させて炭酸ガスを生成し、
この炭酸ガスと空気を混合したりして得られた空気と炭
酸ガスの混合ガスが使用されている。
ところで、溶融炭酸塩型燃料電池の起電反応は次式で示
される。
される。
アノード： Ｈ２＋Ｃ０３”←Ｈ２０＋ＣＯ２＋ ２
ｅ −−−（１）カソード： １／２ ｏ、＋ｃｏ、＋
２ ｅ−←ＣＯ３”−・・・＝ （２）全体 ：
Ｈ２＋１／２０□←１１□０ ・・・・・・（３
）カソードでは、１７２モルの酸素、１モルの炭酸ガス
およびアノードからの電子が電気化学的に反応して、炭
酸イオンを生成する。したがって、カソードに供給する
ガス組成は酸素と炭酸ガスの比率が体積比で１対２にな
るよう調整されている。
ｅ −−−（１）カソード： １／２ ｏ、＋ｃｏ、＋
２ ｅ−←ＣＯ３”−・・・＝ （２）全体 ：
Ｈ２＋１／２０□←１１□０ ・・・・・・（３
）カソードでは、１７２モルの酸素、１モルの炭酸ガス
およびアノードからの電子が電気化学的に反応して、炭
酸イオンを生成する。したがって、カソードに供給する
ガス組成は酸素と炭酸ガスの比率が体積比で１対２にな
るよう調整されている。
実際には、燃焼反応の関係で上記体積比を１対２にする
ことは難しいが、できるだけ１対２に近づける努力がな
されている。
ことは難しいが、できるだけ１対２に近づける努力がな
されている。
しかしながら、上記したようにカソードガスとして酸素
と炭酸ガスの比率を１対２、もしくはこれに近い値に固
定してしまうことは、例えばカソードガス冷却を採用し
た場合に多量の炭酸ガスを流通させる必要があるため、
炭酸ガス源としての燃料の燃焼量が膨大となり、無駄に
消費する燃料量が増加し、消費燃料量に対する発電効率
が低下するという問題があった。
と炭酸ガスの比率を１対２、もしくはこれに近い値に固
定してしまうことは、例えばカソードガス冷却を採用し
た場合に多量の炭酸ガスを流通させる必要があるため、
炭酸ガス源としての燃料の燃焼量が膨大となり、無駄に
消費する燃料量が増加し、消費燃料量に対する発電効率
が低下するという問題があった。
本発明の目的は、無駄に消費する燃料量を減少させ、消
費燃料量に対する発電効率を向上させることができる溶
融炭酸塩型燃料電池発電装置および該発電装置の運転方
法を提供することである。
費燃料量に対する発電効率を向上させることができる溶
融炭酸塩型燃料電池発電装置および該発電装置の運転方
法を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の発電装置の第１は
、溶融炭酸塩型燃料電池のアノードに水素を含むアノー
ドガスを供給するとともに、カソ−ドに酸素と炭酸ガス
を含むカソードガスを供給して発電する溶融炭酸塩型燃
料電池発電装置において、前記溶融炭酸塩型燃料電池の
出力を検出する出力手段と、該出力検出手段からの信号
に基づいて溶融炭酸塩型燃料電池の電池出力を検知し、
電池出力が大きくなる程、前記カソードガスの酸素濃度
を大きくし且つ炭酸ガス濃度を小さく制御する手段と、
を具備したものである。
、溶融炭酸塩型燃料電池のアノードに水素を含むアノー
ドガスを供給するとともに、カソ−ドに酸素と炭酸ガス
を含むカソードガスを供給して発電する溶融炭酸塩型燃
料電池発電装置において、前記溶融炭酸塩型燃料電池の
出力を検出する出力手段と、該出力検出手段からの信号
に基づいて溶融炭酸塩型燃料電池の電池出力を検知し、
電池出力が大きくなる程、前記カソードガスの酸素濃度
を大きくし且つ炭酸ガス濃度を小さく制御する手段と、
を具備したものである。
また、本発明の発電装置の第２は、溶融炭酸塩型燃料電
池のアノードに炭化水素系燃料を供給し、該炭化水素系
燃料を水素に変換させるとともに、カソードに酸素と炭
酸ガスを含むカソードガスを供給して発電する内部改質
型の溶融炭酸塩型燃料電池発電装置において、前記溶融
炭酸塩型燃料電池の出力を検出する出力検出手段と、該
出力検出手段からの信号に基づいて溶融炭酸塩型燃料電
池の電池出力を検知し、電池出力が大きくなる程、前記
カソードガスの酸素濃度を大きくし目、つ炭酸ガス濃度
を小さく制御する制御手段と、を具備したものである。
池のアノードに炭化水素系燃料を供給し、該炭化水素系
燃料を水素に変換させるとともに、カソードに酸素と炭
酸ガスを含むカソードガスを供給して発電する内部改質
型の溶融炭酸塩型燃料電池発電装置において、前記溶融
炭酸塩型燃料電池の出力を検出する出力検出手段と、該
出力検出手段からの信号に基づいて溶融炭酸塩型燃料電
池の電池出力を検知し、電池出力が大きくなる程、前記
カソードガスの酸素濃度を大きくし目、つ炭酸ガス濃度
を小さく制御する制御手段と、を具備したものである。
さらに、本発明の運転方法の第１は、溶融炭酸塩型燃料
電池のアノードに水素を含むアノードガスを供給すると
ともに、カソードに酸素と炭酸ガスを含むカソードガス
を供給し、電気化学的反応を利用して発電を行なう溶融
炭酸塩型燃料電池発電装置の運転方法において、前記溶
融炭酸塩型燃料電池を低電流密度で運転するときは、前
記カソードガスの酸素と炭酸ガスの比率を略１対２とし
、高電流密度で運転するときは、前記カソードガスの酸
素の比率を高くし、且つ炭酸ガスの比率を低くすること
である。
電池のアノードに水素を含むアノードガスを供給すると
ともに、カソードに酸素と炭酸ガスを含むカソードガス
を供給し、電気化学的反応を利用して発電を行なう溶融
炭酸塩型燃料電池発電装置の運転方法において、前記溶
融炭酸塩型燃料電池を低電流密度で運転するときは、前
記カソードガスの酸素と炭酸ガスの比率を略１対２とし
、高電流密度で運転するときは、前記カソードガスの酸
素の比率を高くし、且つ炭酸ガスの比率を低くすること
である。
また、本発明の運転方法の第２は、溶融炭酸塩型燃料電
池のアノードに水素を含むアノードガスを供給するとと
もに、カソードに酸素と炭酸ガスを含むカソードガスを
供給し、電気化学的反応を利用して発電を行なう溶融炭
酸塩型燃料電池発電装置の運転方法において、カソード
ガス中の酸素の比率を変化させることによって、溶融炭
酸塩型燃料電池の出力を制御することである。
池のアノードに水素を含むアノードガスを供給するとと
もに、カソードに酸素と炭酸ガスを含むカソードガスを
供給し、電気化学的反応を利用して発電を行なう溶融炭
酸塩型燃料電池発電装置の運転方法において、カソード
ガス中の酸素の比率を変化させることによって、溶融炭
酸塩型燃料電池の出力を制御することである。
本発明によれば、高電流密度で運転するときは、酸素の
比率を高くし、炭酸ガスの比率を低くしている。これは
溶融炭酸塩に対する溶解量が、酸素は約１０−’ｍｏＱ
／’ｄｒｎ’−ａｔｍであるのに対し、炭酸ガスは約１
０−２ｍｏＲ／ｄｍ・ａｔｍであり、１０”倍も大きい
ためである。すなわち、電気化学的反応場に存在する溶
存ガスとして、炭酸ガスの方が圧倒的に多いため、電流
値を大にすると次式（４）、（５）に示すカソードの素
反応が律速になり、カソード分極を大にするので、これ
を防止するために炭酸ガスの比率を小さくするものであ
る。
比率を高くし、炭酸ガスの比率を低くしている。これは
溶融炭酸塩に対する溶解量が、酸素は約１０−’ｍｏＱ
／’ｄｒｎ’−ａｔｍであるのに対し、炭酸ガスは約１
０−２ｍｏＲ／ｄｍ・ａｔｍであり、１０”倍も大きい
ためである。すなわち、電気化学的反応場に存在する溶
存ガスとして、炭酸ガスの方が圧倒的に多いため、電流
値を大にすると次式（４）、（５）に示すカソードの素
反応が律速になり、カソード分極を大にするので、これ
を防止するために炭酸ガスの比率を小さくするものであ
る。
１／２０２＋２ｅ−←０２−・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（４）ｏ２−＋、ｃｏ、←Ｃ○
３′＝・・・・・・・・・・・・・・・旧・・山（５）
カソードに供給するガス中の酸素濃度と炭酸ガス濃度を
変化させたときの各電流密度に対するカソード単位の変
化を第２図に示す。図中点線で示したところが酸素と炭
酸ガスの比率が１対２になるとこるである。図から判る
ように、電流を取り出さないとき、すなわち開路では、
カソード電位は酸素／炭酸ガス＝１／２の点線で示した
部分で最も責になり、分極が小さく性能が高い。ところ
が、電流を多く取り出すようにすると、酸素濃度が大で
かつ炭酸ガス濃度が小はど分極が小さく、性能が良くな
る。例えば電流密度１５０ｍＡ／ｃＪにおいては、分極
が最低になるのは酸素／炭酸ガス＝２／１のところであ
り、開路時の場合と逆である。このような現象が生じる
のは、酸素と炭酸ガスの溶融炭酸塩に対する溶解量に差
があるためと考えられる。すなわち、反応式（４）、（
５）に示したカソードの素反応は、上記のガスが溶融炭
酸塩中にまず溶は込み、次にカソード表面に到達して（
４，）、（５）式に示した反応を起こすためと考えられ
る。
・・・・・・・・・・・（４）ｏ２−＋、ｃｏ、←Ｃ○
３′＝・・・・・・・・・・・・・・・旧・・山（５）
カソードに供給するガス中の酸素濃度と炭酸ガス濃度を
変化させたときの各電流密度に対するカソード単位の変
化を第２図に示す。図中点線で示したところが酸素と炭
酸ガスの比率が１対２になるとこるである。図から判る
ように、電流を取り出さないとき、すなわち開路では、
カソード電位は酸素／炭酸ガス＝１／２の点線で示した
部分で最も責になり、分極が小さく性能が高い。ところ
が、電流を多く取り出すようにすると、酸素濃度が大で
かつ炭酸ガス濃度が小はど分極が小さく、性能が良くな
る。例えば電流密度１５０ｍＡ／ｃＪにおいては、分極
が最低になるのは酸素／炭酸ガス＝２／１のところであ
り、開路時の場合と逆である。このような現象が生じる
のは、酸素と炭酸ガスの溶融炭酸塩に対する溶解量に差
があるためと考えられる。すなわち、反応式（４）、（
５）に示したカソードの素反応は、上記のガスが溶融炭
酸塩中にまず溶は込み、次にカソード表面に到達して（
４，）、（５）式に示した反応を起こすためと考えられ
る。
以下に本発明の一実施例を図面に従って説明する。
本発明に係る溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の全体構成
を第１図に示す。図に示すように、溶融炭酸塩型燃料電
池はカソード１．アノード２及び溶融炭酸塩からなる電
解質３で構成される。アノード２にはＬ Ｎ Ｇやメタ
ン等の炭化水素系燃料が改質器４によって水素に変換さ
れて供給される。
を第１図に示す。図に示すように、溶融炭酸塩型燃料電
池はカソード１．アノード２及び溶融炭酸塩からなる電
解質３で構成される。アノード２にはＬ Ｎ Ｇやメタ
ン等の炭化水素系燃料が改質器４によって水素に変換さ
れて供給される。
一方、カソード１には燃料の一部と空気が、それぞれ燃
料制御弁６及び空気制御弁７を通って触媒バーナ５に送
られ、ここで燃料を燃焼して生成した炭酸ガスと残りの
空気との混合ガスとなって供給される。また燃料電池の
出力及びカソード１に供給されるガス組成をそれぞれ検
出器８Ａ、８１３で検出し、燃料制御弁６及び空気制御
弁７を制御するコントローラ８が設けられている。そし
て、電池の出力が増大したときには、燃料制御弁６を絞
るか、または空気制御弁７を更に開くことにより、酸素
と炭酸ガスの割合を任意の適合する比率に変え電池性能
を高く維持して発電効率を高くするようにしている。
料制御弁６及び空気制御弁７を通って触媒バーナ５に送
られ、ここで燃料を燃焼して生成した炭酸ガスと残りの
空気との混合ガスとなって供給される。また燃料電池の
出力及びカソード１に供給されるガス組成をそれぞれ検
出器８Ａ、８１３で検出し、燃料制御弁６及び空気制御
弁７を制御するコントローラ８が設けられている。そし
て、電池の出力が増大したときには、燃料制御弁６を絞
るか、または空気制御弁７を更に開くことにより、酸素
と炭酸ガスの割合を任意の適合する比率に変え電池性能
を高く維持して発電効率を高くするようにしている。
なお、本実施例では、検出器８Ａ、８Ｂが検出手段を、
燃料制御弁６、空気制御弁７およびコントローラ８が制
御手段を各々構成している。
燃料制御弁６、空気制御弁７およびコントローラ８が制
御手段を各々構成している。
また、本実施例によれば逆にカソードに供給するガス組
成を変化させることによって、電池出力を制御できるこ
とも明らかである。
成を変化させることによって、電池出力を制御できるこ
とも明らかである。
また、電池の出力以外にも改質器４に供給する燃料量あ
るいはアノード２の入口でのガス供給量、または電池温
度変化等を検知し、その変化によって炭酸ガスと酸素の
比率を変化させ、最適組成に制御することも可能である
。
るいはアノード２の入口でのガス供給量、または電池温
度変化等を検知し、その変化によって炭酸ガスと酸素の
比率を変化させ、最適組成に制御することも可能である
。
さらに、Ｌ Ｎ Ｇやメタンなどの炭化水素系燃料を溶
融炭酸塩型燃料電池内部のアノード側で水素に改質して
発電する、いわゆる内部改質型の燃料電池においても、
同様に電池出力、カソード入口ガス組成、あるいは燃料
供給量や電池温度変化を検知して、酸素と炭酸ガスの供
給量を制御し、電池性能を向上させ発電効率を高くして
運転することができる。
融炭酸塩型燃料電池内部のアノード側で水素に改質して
発電する、いわゆる内部改質型の燃料電池においても、
同様に電池出力、カソード入口ガス組成、あるいは燃料
供給量や電池温度変化を検知して、酸素と炭酸ガスの供
給量を制御し、電池性能を向上させ発電効率を高くして
運転することができる。
本実施例による検討結果では、無負荷状態すなわち電流
ゼロの開路では、酸素と炭酸ガスの比率は１対２が、電
流密度２５０ｍＡ／ｃＪ付近では４対１が適することが
わかった。また。溶融炭酸塩型燃料電池で一般に採用さ
れている電流密度１５−１１＝ Ｏｍ Ａ ／ ａＪ付近では２対１が適する。
ゼロの開路では、酸素と炭酸ガスの比率は１対２が、電
流密度２５０ｍＡ／ｃＪ付近では４対１が適することが
わかった。また。溶融炭酸塩型燃料電池で一般に採用さ
れている電流密度１５−１１＝ Ｏｍ Ａ ／ ａＪ付近では２対１が適する。
なお、発電時の電流密度あるいは出力を先に定め、あら
かじめカソードに供給する酸素と炭酸ガスの割合をその
値に最適なものに設定しておいてもさしつかえないこと
も明らかである。
かじめカソードに供給する酸素と炭酸ガスの割合をその
値に最適なものに設定しておいてもさしつかえないこと
も明らかである。
次に本発明に関する実験例について説明する実験例（１
） 第２図に示した結果はカソードのみについて調べたもの
であり、実際の電池でも本発明による方法が有効か否か
について検討した。炭酸リチウム６２モル、炭酸カリウ
ム３８モルからなる混合炭酸塩を電解質とし、アノード
にニッケル多孔質板を、カソードに酸化ニッケル多孔質
板をそれぞれ用いて公知の溶融炭酸塩型燃料電池を組み
立て、アノードに水素７２％、炭酸ガス１８％水蒸気１
０％からなるアノードガスを供給し、カソードに空気と
炭酸ガスの濃度を変化させたカソードガスを供給した。
） 第２図に示した結果はカソードのみについて調べたもの
であり、実際の電池でも本発明による方法が有効か否か
について検討した。炭酸リチウム６２モル、炭酸カリウ
ム３８モルからなる混合炭酸塩を電解質とし、アノード
にニッケル多孔質板を、カソードに酸化ニッケル多孔質
板をそれぞれ用いて公知の溶融炭酸塩型燃料電池を組み
立て、アノードに水素７２％、炭酸ガス１８％水蒸気１
０％からなるアノードガスを供給し、カソードに空気と
炭酸ガスの濃度を変化させたカソードガスを供給した。
このとき用いた炭酸ガスはボンベ入りのものを用いた。
電流密度１．５０ｍＡ／ａＪの出力で運転したときのセ
ル電圧と、カソードに供給した空気及び炭酸ガス濃度の
関係を第３図に示す。
ル電圧と、カソードに供給した空気及び炭酸ガス濃度の
関係を第３図に示す。
この結果から炭酸ガス濃度がこれまで言われていたもの
より小さい方が、セル電圧が高くなることが明らかであ
り、本発明が有効であることが明らかになった。
より小さい方が、セル電圧が高くなることが明らかであ
り、本発明が有効であることが明らかになった。
実験例（２）
実施例（１）と同様に公知の溶融炭酸塩型燃料電池を用
い、第１図に示した構成の発電システムを作った。燃料
としてＬ Ｎ Ｇを用い、これを改質器２によって水素
に改質したガスをアノードに供給した。また、カソード
にはＬＮＧの一部を触媒バーナ５に導き、このＬ Ｎ
Ｇを燃焼して生成した炭酸ガスを含むガスとＬＮＧ燃焼
に使った残りの空気との混合ガスを供給した。無負荷発
電時のカソードガス組成は酸素、窒素、炭酸ガス及び水
蒸気であり、酸素と炭酸ガスの比率は１対］、６であっ
た。電流密度を向上させて１．５０ ｍ Ａ、 ／ ｃ
ｉにしたところ、セル電圧が無負荷時の１．０７Ｖから
０．７７Ｖに低下した。次に触媒バーナに供給する燃料
を燃料制御弁６によって少量にし、徴素と炭酸ガスの比
率を２対１にしたところ、セル電圧は０．８２Ｖに向上
した。また電流密度を２５０ ｍ Ａ ／ ａＫにした
ときには、酸素と炭酸ガスの比率が４対１のとき最もセ
ル電圧が高くなった。
い、第１図に示した構成の発電システムを作った。燃料
としてＬ Ｎ Ｇを用い、これを改質器２によって水素
に改質したガスをアノードに供給した。また、カソード
にはＬＮＧの一部を触媒バーナ５に導き、このＬ Ｎ
Ｇを燃焼して生成した炭酸ガスを含むガスとＬＮＧ燃焼
に使った残りの空気との混合ガスを供給した。無負荷発
電時のカソードガス組成は酸素、窒素、炭酸ガス及び水
蒸気であり、酸素と炭酸ガスの比率は１対］、６であっ
た。電流密度を向上させて１．５０ ｍ Ａ、 ／ ｃ
ｉにしたところ、セル電圧が無負荷時の１．０７Ｖから
０．７７Ｖに低下した。次に触媒バーナに供給する燃料
を燃料制御弁６によって少量にし、徴素と炭酸ガスの比
率を２対１にしたところ、セル電圧は０．８２Ｖに向上
した。また電流密度を２５０ ｍ Ａ ／ ａＫにした
ときには、酸素と炭酸ガスの比率が４対１のとき最もセ
ル電圧が高くなった。
以上説明したように、本発明によれば、不要な炭酸ガス
を低減させることにより、消費燃料量が減少し、燃料電
池の発電効率を向にさせることができる。
を低減させることにより、消費燃料量が減少し、燃料電
池の発電効率を向にさせることができる。
第１図は本発明に係る溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の
全体構成図、第２図はカソードに供給する酸素と炭酸ガ
スの割合とカソード性能との関係を示すグラフ、第３図
はカソードガス組成とセル電圧との関係を示すグラフで
ある。 １・・・カソード、２・・・アノード、３・・・電解質
、４・・・改質器、５・・・触媒バーナ、６・・燃料制
御弁、７・・・空気制御弁、８・・・コントローラ、８
Ａ、８Ｂ・・・検出器。
全体構成図、第２図はカソードに供給する酸素と炭酸ガ
スの割合とカソード性能との関係を示すグラフ、第３図
はカソードガス組成とセル電圧との関係を示すグラフで
ある。 １・・・カソード、２・・・アノード、３・・・電解質
、４・・・改質器、５・・・触媒バーナ、６・・燃料制
御弁、７・・・空気制御弁、８・・・コントローラ、８
Ａ、８Ｂ・・・検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、溶融炭酸塩型燃料電池のアノードに水素を含むアノ
ードガスを供給するとともに、カソードに酸素と炭酸ガ
スを含むカソードガスを供給して発電する溶融炭酸塩型
燃料電池発電装置において、前記溶融炭酸塩型燃料電池
の出力を検出する出力検出手段と、該出力検出手段から
の信号に基づいて溶融炭酸塩型燃料電池の電池出力を検
知し、電池出力が大きくなる程、前記カソードガスの酸
素濃度を大きくし且つ炭酸ガス濃度を小さく制御する制
御手段と、を具備する溶融炭酸塩型燃料電池発電装置。 ２、請求項１記載の発電装置において、前記制御手段に
は、炭化水素系燃料を燃焼させる燃焼部と、該燃焼部へ
供給される前記炭化水素系燃料および空気の量を制御す
る制御弁と、が設けられた溶融炭酸塩型燃料電池発電装
置。 ３、請求項１記載の発電装置において、前記制御手段に
は、炭化水素系燃料を燃焼させる燃焼部と、該燃焼部の
下流側に設けられ、電池出力に応じて前記燃焼部からの
炭酸ガスを吸収する吸収部と、が設けられた溶融炭酸塩
型燃料電池発電装置。 ４、溶融炭酸塩型燃料電池のアノードに炭化水素系燃料
を供給し、該炭化水素系燃料を水素に変換させるととも
に、カソードに酸素と炭酸ガスを含むカソードガスを供
給して発電する内部改質型の溶融炭酸塩型燃料電池発電
装置において、前記溶融炭酸塩型燃料電池の出力を検出
する出力検出手段と、該出力検出手段からの信号に基づ
いて溶融炭酸塩型燃料電池の電池出力を検知し、電池出
力が大きくなる程、前記カソードガスの酸素濃度を大き
くし且つ炭酸ガス濃度を小さく制御する制御手段と、を
具備する溶融炭酸塩型燃料電池発電装置。 ５、溶融炭酸塩型燃料電池のアノードに水素を含むアノ
ードガスを供給するとともに、カソードに酸素と炭酸ガ
スを含むカソードガスを供給し、電気化学的反応を利用
して発電を行なう溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の運転
方法において、前記溶融炭酸塩型燃料電池を低電流密度
で運転するときは、前記カソードガスの酸素と炭酸ガス
の比率を略１対２とし、高電流密度で運転するときは、
前記カソードガスの酸素の比率を高くし、且つ炭酸ガス
の比率を低くする溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の運転
方法。 ６、請求項５記載の運転方法において、過剰の空気を供
給して炭化水素系燃料を燃焼させることにより、酸素と
炭酸ガスを含む前記カソードガスを生成するとともに、
高電流密度で運転するときは前記炭化水素系燃料の量を
減少させる溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の運転方法。 ７、請求項５記載の運転方法において、過剰の空気を供
給して炭化水素系燃料を燃焼させることにより、酸素と
炭酸ガスを含む前記カソードガスを生成するとともに、
高電流密度で運転するときは前記空気の量を増加させる
溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の運転方法。８、請求項
５、６又は７記載の運転方法において、前記カソードガ
ス中の酸素と炭酸ガスの比率を１対２から４対１の範囲
内に設定する溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の運転方法
。 ９、溶融炭酸塩型燃料電池のアノードに水素を含むアノ
ードガスを供給するとともに、カソードに酸素と炭酸ガ
スを含むカソードガスを供給し、電気化学的反応を利用
して発電を行なう溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の運転
方法において、前記カソードガス中の酸素と炭酸ガスの
比率を変化させることによって、溶融炭酸塩型燃料電池
の出力を制御する溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の運転
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225272A JPH0275164A (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置および該発電装置の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225272A JPH0275164A (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置および該発電装置の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0275164A true JPH0275164A (ja) | 1990-03-14 |
Family
ID=16826727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63225272A Pending JPH0275164A (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置および該発電装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0275164A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0685897A1 (en) * | 1994-05-04 | 1995-12-06 | ENERGY RESEARCH CORPORATION (a Corporation of the State of New York) | Carbonate fuel cell with direct recycle of anode exhaust to cathode |
| JP2012530351A (ja) * | 2009-06-16 | 2012-11-29 | シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー | 燃料電池システムを運転するためのシステムおよび方法 |
| JP2016513866A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-05-16 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーＥｘｘｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 溶融カーボネート燃料電池の集積化された作動 |
| US11424469B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-08-23 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Elevated pressure operation of molten carbonate fuel cells with enhanced CO2 utilization |
| US11476486B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-10-18 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Fuel cell staging for molten carbonate fuel cells |
| US11664519B2 (en) | 2019-11-26 | 2023-05-30 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Fuel cell module assembly and systems using same |
| US11695122B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-07-04 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Layered cathode for molten carbonate fuel cell |
| US11742508B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-08-29 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Reforming catalyst pattern for fuel cell operated with enhanced CO2 utilization |
| US11888187B2 (en) | 2018-11-30 | 2024-01-30 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Operation of molten carbonate fuel cells with enhanced CO2 utilization |
| US11888199B2 (en) | 2019-11-26 | 2024-01-30 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Operation of molten carbonate fuel cells with high electrolyte fill level |
| US11978931B2 (en) | 2021-02-11 | 2024-05-07 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Flow baffle for molten carbonate fuel cell |
-
1988
- 1988-09-08 JP JP63225272A patent/JPH0275164A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0685897A1 (en) * | 1994-05-04 | 1995-12-06 | ENERGY RESEARCH CORPORATION (a Corporation of the State of New York) | Carbonate fuel cell with direct recycle of anode exhaust to cathode |
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| US11843150B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-12-12 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Fuel cell staging for molten carbonate fuel cells |
| US11476486B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-10-18 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Fuel cell staging for molten carbonate fuel cells |
| US11616248B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-03-28 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Elevated pressure operation of molten carbonate fuel cells with enhanced CO2 utilization |
| US11695122B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-07-04 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Layered cathode for molten carbonate fuel cell |
| US11742508B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-08-29 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Reforming catalyst pattern for fuel cell operated with enhanced CO2 utilization |
| US11424469B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-08-23 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Elevated pressure operation of molten carbonate fuel cells with enhanced CO2 utilization |
| US11888187B2 (en) | 2018-11-30 | 2024-01-30 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Operation of molten carbonate fuel cells with enhanced CO2 utilization |
| US12095129B2 (en) | 2018-11-30 | 2024-09-17 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Reforming catalyst pattern for fuel cell operated with enhanced CO2 utilization |
| US11664519B2 (en) | 2019-11-26 | 2023-05-30 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Fuel cell module assembly and systems using same |
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| US11978931B2 (en) | 2021-02-11 | 2024-05-07 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Flow baffle for molten carbonate fuel cell |
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