JP2003282129A

JP2003282129A - 燃料電池

Info

Publication number: JP2003282129A
Application number: JP2002087275A
Authority: JP
Inventors: Akira Okaji; 彰小梶; Takashi Ono; 孝小野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-03
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: JP4018922B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発電するまでの起動時間を短縮化できるととも
に、簡単な構造で製造が容易な燃料電池を提供する。【解決手段】収納容器３１の同一室に、ガス通路を有す
る燃料側電極３３ａの表面に、固体電解質３３ｂ、酸素
側電極３３ｃを順次形成してなる燃料電池セル３３と、
該燃料電池セル３３のガス流通方向一端部が取り付けら
れ、燃料電池セル３３が複数立設されるガスタンク３５
とを収納するとともに、燃料電池セル３３の先端近傍に
おいて、ガスタンク３５から燃料電池セル３３の燃料側
電極３３ａを通過した燃料ガスと、燃料電池セル３３間
を通過した酸素含有ガスが反応して燃焼することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、収納容器内に、内
側電極の表面に、固体電解質、外側電極を順次形成して
なる燃料電池セルを収納した燃料電池に関するものであ
る。

【０００２】

【従来技術】次世代エネルギーとして、近年、固体電解
質型燃料電池セルを収納容器内に複数収容した燃料電池
が種々提案されている。固体電解質型燃料電池セルは、
例えば、ガス通路を有する酸素側電極の表面に、固体電
解質、燃料側電極を順次形成して構成されており、燃料
側電極側に燃料（水素）を流し、酸素側電極側に空気
（酸素）を流して６００〜１０００℃程度で発電され
る。

【０００３】燃料電池は、従来、収納容器内を２枚の仕
切板で複数の室に仕切り、２枚の仕切板で上記した固体
電解質型燃料電池セルの上下端部を支持固定して構成さ
れており、空気導入管により酸素側電極のガス通路に空
気を、燃料側電極に燃料ガスを供給し、燃料電池セルの
先端近傍において、酸素側電極のガス通路を通過した空
気と、燃料電池セル間を通過した燃料ガスとを反応させ
て燃焼させ、この燃焼ガスを利用して、例えば、空気導
入管内の空気を加熱して、固体電解質を用いた燃料電池
セルの作動温度である６００〜１０００℃に燃料電池セ
ルを加熱し、起動時間を短縮させることが提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
燃料電池では、燃焼ガスで空気導入管内の空気を加熱
し、この加熱した空気により燃料電池セルを間接的に加
熱しているだけであり、未だ起動時間が長いという問題
があった。

【０００５】また、燃料電池セルを支持固定するため、
収納容器内を仕切板で複数の室に仕切っており、酸素側
電極のガス通路を通過した空気と、燃料ガスとを反応さ
せて燃焼させる室と、燃料電池セルの大部分が存在する
室とは仕切られており、燃焼ガスによる熱が有効利用さ
れていないという問題があった。

【０００６】また、従来の燃料電池では、収納容器内を
複数の仕切板で仕切る必要があったため、構造が複雑で
あり、製造工程が多いという問題があった。

【０００７】本発明は、発電するまでの起動時間を短縮
化できるとともに、簡単な構造で製造が容易な燃料電池
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池は、収
納容器の同一室に、ガス通路を有する内側電極の表面
に、固体電解質、外側電極を順次形成してなる燃料電池
セルと、該燃料電池セルのガス流通方向一端部が取り付
けられ、前記燃料電池セルが複数立設されるガスタンク
とを収納するとともに、前記燃料電池セルの先端近傍に
おいて、前記ガスタンクから前記燃料電池セルの内側電
極を通過したガスと、前記燃料電池セル間を通過したガ
スが反応して燃焼することを特徴とする。

【０００９】本発明の燃料電池では、収納容器の同一室
に、ガスタンクに燃料電池セルを立設した状態で収納し
ているため、従来のような収納容器内を仕切る仕切板が
不要となり、また、燃料電池セルと仕切板との封止も不
要となるため簡単な構造となり、製造が容易となる。し
かも、燃料電池セルの先端近傍において燃焼する燃焼ガ
スの熱が、収納容器の燃料電池セルが収納されている室
全体を加熱するため、燃料電池セルを直接的に加熱で
き、燃料電池セルが発電するまでの起動時間を短縮でき
る。

【００１０】また、本発明の燃料電池では、燃料電池セ
ルが、内側電極である燃料側電極を支持体とし、この燃
料側電極の表面に固体電解質、外側電極である酸素側電
極を順次形成してなることを特徴とする。このような燃
料電池では、燃料電池セルの先端近傍において燃焼する
燃焼ガスの熱が、金属又は合金を主成分とする熱伝導が
良好な支持体であり、燃料電池セルの大部分を占める燃
料側電極を伝導し、燃料電池セルを内側から加熱するこ
とができ、これにより、燃料電池セルが発電するまでの
起動時間をさらに短縮化できる。

【００１１】さらに、本発明の燃料電池では、燃料電池
セル間に、該燃料電池セルを加熱するバーナが設けられ
ていることを特徴とする。このような燃料電池では、燃
料電池セルをバーナで外側から直接加熱でき、燃料電池
セルが発電するまでの起動時間をさらに短縮化できる。

【００１２】また、本発明の燃料電池では、燃料電池セ
ルが扁平状であることを特徴とする。このような燃料電
池では、扁平状の燃料電池セルを用いることにより、所
定量発電するための容積を小さくでき、これにより加熱
すべき燃料電池セル容積が小さくなり、燃料電池セルの
加熱速度を早くでき、燃料電池セルが発電するまでの起
動時間をさらに短縮化できる。

【００１３】さらに、本発明の燃料電池は、酸素含有ガ
スを供給する酸素含有ガス供給管が、燃料電池セル間
に、燃焼領域を挿通して設けられていることを特徴とす
る。収納容器内に仕切板が配置されている場合には、こ
の仕切板を酸素含有ガス供給管が挿通して酸素含有ガス
を燃料電池セル間に供給する必要があったため、燃焼ガ
スによる酸素含有ガス供給管の加熱が一部でしか行われ
なかったが、本発明では、仕切板がなく、燃料電池セル
全体と酸素含有ガス供給管が同一室に配置されることに
なるため、燃焼ガスにより酸素含有ガス供給管全体を加
熱することができ、酸素含有ガス供給管内の酸素含有ガ
スをさらに加熱し、これにより燃料電池セルを外側から
加熱でき、燃料電池セルが発電するまでの起動時間をさ
らに短縮化できる。

【００１４】また、本発明の燃料電池では、燃焼ガス
は、燃料電池セルにおける内側電極のガス通過方向に導
出されることを特徴とする。このような燃料電池では、
燃料電池セル間に供給されるガスと燃焼ガスとの混合を
抑制し、燃料電池セル間に新鮮な燃料ガス又は酸素含有
ガスを十分に供給でき、燃料電池の発電量を増加でき
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の燃料電池の一形
態を示すもので、符号３１は断熱構造を有する収納容器
を示している。この収納容器３１の内部には、複数の燃
料電池セル３３と、これらの燃料電池セル３３が立設し
て設けられる燃料ガスタンク３５と、複数の燃料電池セ
ル３３間に挿入される酸素含有ガスを供給する酸素含有
ガス供給管３９と、燃料電池セル３３上方に設けられた
熱交換部４１とが設けられている。これらの燃料電池セ
ル３３と、燃料ガスタンク３５と、酸素含有ガス供給管
３９は仕切板を有しない一つの室に収容されている。

【００１６】収納容器３１は、耐熱性金属からなる枠体
３１ａと、この枠体３１ａの内面に設けられた断熱材３
１ｂとから構成されている。

【００１７】収納容器３１内の燃料電池セル３３は、図
２に示すように、３列に整列しており、隣設した２列の
最外部の燃料電池セル３３の電極同士が導電部材４２で
接続され、これにより３列に整列した複数の燃料電池セ
ル３３が電気的に直列に接続されている。尚、図１では
４列に整列した状態を記載した。

【００１８】具体的に説明すると、燃料電池セル３３は
断面が扁平状で、全体的に見て楕円柱状であり、その内
部には複数の燃料ガス通過孔（ガス通路）３４が形成さ
れている。これらの燃料電池セル３３は、断面が扁平状
で、全体的に見て楕円柱状の多孔質な金属を主成分とす
る燃料側電極（内側電極）３３ａの外面に、緻密質な固
体電解質３３ｂ、多孔質な導電性セラミックスからなる
酸素側電極（外側電極）３３ｃを順次積層し、酸素側電
極３３ｃと反対側の燃料側電極３３ａの外面にインター
コネクタ３３ｄを形成して構成されており、燃料側電極
３３ａが支持体となっている。

【００１９】即ち、燃料電池セル３３は、断面形状が、
幅方向両端に設けられた弧状部と、これらの弧状部を連
結する一対の平坦部とから構成されており、一対の平坦
部は平坦であり、ほぼ平行に形成されている。これらの
一対の平坦部は、燃料側電極３３ａの平坦部にインター
コネクタ３３ｄ、又は固体電解質３３ｂ、酸素側電極３
３ｃを形成して構成されている。

【００２０】このように燃料電池セル３３が扁平状であ
るため、燃料電池セル３３の先端近傍において燃焼する
燃焼ガスの熱が、金属又は合金を主成分とする熱伝導が
良好な支持体であり、燃料電池セル３３の大部分を占め
る燃料側電極３３ａを介して伝導し、燃料電池セル３３
を内側から加熱することができ、これにより、燃料電池
セル３３が発電するまでの起動時間を短縮化できる。

【００２１】一方の燃料電池セル３３と他方の燃料電池
セル３３との間には板状集電部材４３が介在され、一方
の燃料電池セル３３の燃料側電極３３ａを、該燃料側電
極３３ａに設けられたインターコネクタ３３ｄ、板状集
電部材４３を介して他方の燃料電池セル３３の酸素側電
極３３ｃに電気的に接続されている。

【００２２】板状集電部材４３は、矩形状板の一端部に
複数のスリットを略平行に形成し、図３に示すように、
スリット間の集電片４３ａを板状集電部材４３の両側に
交互に突出させ、基部４３ｂの一端部に複数の集電片４
３ａが形成された櫛歯形状とされ、複数の集電片４３ａ
が対向する燃料電池セル３３の外面にそれぞれ当接して
いる。尚、図２では板状集電部材４３は簡略化して記載
した。

【００２３】即ち、集電片４３ａは、対向する燃料電池
セル３３の平坦部であるインターコネクタ３３ｄと、酸
素側電極３３ｃ間に配置され、燃料電池セル３３同士が
直列に接続されている。燃料電池セル３３の平坦部に集
電片４３ａが確実に当接するため、電気的接続を確実に
行うことができる。また、複数の集電片４３ａはＡｇペ
ーストにより燃料電池セル３３に接合している。このＡ
ｇペーストは発電時に焼き付けられ、集電片４３ａが燃
料電池セル３３のインターコネクタ３３ｄ、又は酸素側
電極３３ｃに接合し、これにより、集電片４３ａと燃料
電池セル３３との電気的接続を十分にとることができ
る。

【００２４】この板状集電部材４３は、対向する燃料電
池セル３３間に複数配置されており、対向する燃料電池
セル３３間に基部４３ｂから挿入され、基部４３ｂが下
に位置している。これらの板状集電部材４３は、導電性
を有するステンレスの表面をＡｇからなる耐酸化性物質
で被覆して構成されている。

【００２５】対向する燃料電池セル３３間には、図４に
示す板状集電部材４４を介在せしめても良い。図４に示
す板状集電部材４４は、複数のスリットを略平行に形成
して形成された集電片４４ａ群を、長さ方向に所定間隔
を置いて形成して構成され、基部４４ｂと集電片４４ａ
群が交互に形成されている。図４に示すような板状集電
部材４４では、図３の板状集電部材４３よりも燃料電池
セル間への配置を簡単に行うことができる。尚、一般的
に用いられているフェルト状の集電部材でも良いが、集
電特性向上という点から、図３及び図４に示す板状集電
部材４３、４４が望ましい。

【００２６】板状集電部材４３、４４のバネ性を有する
集電片４３ａ、４４ａにより燃料電池セル３３間を機械
的に接続しているため、燃料電池セル３３とは面接触と
なり、従来のようなフェルト状の集電部材よりも燃料電
池セル３３に当接する面積が大きくなり、集電特性を向
上できる。また、集電片４３ａ、４４ａは板状であるた
め弾性力も大きく、振動等が生じたとしても燃料電池セ
ル３３との十分な接触を長期間確保できる。

【００２７】また、集電片４３ａ、４４ａは板状である
ため、収納容器３１内が高温となった場合でも、従来の
フェルト状の集電部材よりも焼結しにくく、また、燃料
電池セル３３との十分な接触を長期間確保できる。さら
に、集電部材４３、４４が板状であるため、一方の燃料
電池セル３３のインターコネクタ３３ｄと他方の燃料電
池セル３３の酸素側電極３３ｃとの間に板状集電部材４
３、４４を介装する際にも、一方の燃料電池セル３３と
他方の燃料電池セル３３の酸素側電極３３ｃ同士の導通
を確実に防止できる。

【００２８】燃料電池セル３３の下方には、図１に示し
たように、セル列毎に燃料ガスを燃料電池セル３３に供
給するための燃料ガスタンク３５がそれぞれ設けられ、
これらの燃料ガスタンク３５には、外部から燃料ガスを
燃料ガスタンク３５に供給するための燃料ガス供給管
（図示せず）が接続されている。

【００２９】燃料ガスタンク３５には、図５に示すよう
に、燃料電池セル３３の下端部（軸長方向端部）が取付
治具５３により取り付けられており、これにより、燃料
電池セル３３が燃料ガスタンク３５にそれぞれ立設して
いる。尚、図１、図３、図４では取付治具５３は簡略化
して記載した。

【００３０】即ち、取付治具５３は、燃料電池セル３３
の端部に取り付けられたセル端部側取付治具５３ａと、
両端部がセル端部側取付治具５３ａ及び燃料ガスタンク
３５にそれぞれ螺着する中空の連結部材５３ｂとから構
成されており、連結部材５３ｂの両端部には向きが逆の
ねじ部が形成され、連結部材５３ｂを一方側に回転させ
ると、両端部がセル端部側取付治具５３ａ及び燃料ガス
タンク３５にそれぞれ螺着するように形成されている。

【００３１】セル端部側取付治具５３ａには、図５に示
したように、凹部５３ａ１が形成されており、この凹部
５３ａ１に燃料電池セル３３のガス通過方向の端部が挿
入され、気密性を確保するため、凹部５３ａ１と燃料電
池セル３３との間にはガラス等のシール材が介在されて
いる。

【００３２】この凹部５３ａ１の底面には、燃料電池セ
ル３３の端面との間にガス収容空間Ｓを形成するため、
凹部５３ａ２が形成されており、この凹部５３ａ２内
に、燃料電池セル３３の燃料ガス通過孔３４が開口して
いる。また、ガス収容空間Ｓには、連結部材５３ｂに形
成された貫通孔５３ｂ１が開口しており、燃料ガスタン
ク３５と燃料電池セル３３の燃料ガス通過孔３４に連通
するように構成されている。このように燃料電池セル３
３の端面との間にガス収容空間Ｓを形成することによ
り、燃料ガス通過孔３４に確実にかつ均一に燃料ガスを
供給することができる。

【００３３】このような取付治具５３を用いることによ
り、燃料電池セル３３が、取付治具５３を介してガスタ
ンク３５に機械的に直接取り付けられ、燃料電池セル３
３の下端部をガスタンク３５に強固に固定できるととも
に、従来のように燃料電池セルの内側電極にガスを供給
するための燃料供給パイプを不要とすることができ、ガ
ス封止する個所を減少できる。

【００３４】また、燃料電池セル３３は取付治具５３を
介してガスタンク３５に立設しているため、何ら支持さ
れることなくガスタンク３５に立設しており、しかも上
記したように燃料供給パイプが不要であり、ガス封止個
所を減少できるため、燃料電池の構造を簡略化でき、製
造が容易となる。

【００３５】また、取付治具５３の連結部材５３ｂの両
端部に向きが逆のねじ部を形成したので、連結部材５３
ｂの両端部のねじ部を、セル端部側取付治具５３ａの雌
ねじ部と燃料ガスタンク３５の雌ねじ部に螺合し、燃料
電池セル３３を回転させることなく、連結部材５３ｂを
一方方向に回転させることにより、燃料電池セル３３を
ガスタンク３５に螺着することができる。これにより、
扁平状の燃料電池セル３３を回転させることなくガスタ
ンク３５に螺着することができるため、燃料電池セル３
３間の間隔を狭めることができ、所定発電量に得るため
の複数の燃料電池セル３３が占める容積を小さくするこ
とができ、コンパクトな燃料電池を作製できる。

【００３６】また、図１に示したように、酸素含有ガス
供給管３９は、その先端部が燃料電池セル３３間に位置
している。発電で用いられなかった余剰の酸素含有ガス
は、燃料電池セル３３間を通って燃料電池セル３３の上
方に流れ、発電で用いられなかった余剰の燃料ガスは、
燃料電池セル３３の燃料ガス通過孔３４を通って燃料電
池セル３３の上方から吹き出し、燃料電池セル３３の上
端（軸長方向端部）近傍において、燃料ガスと酸素含有
ガスが反応して燃焼するように構成されている。酸素含
有ガス供給管３９は、この燃焼ガスが発生する燃焼領域
中を挿通することになる。

【００３７】燃料電池セル３３の酸素側電極３３ｃに酸
素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管３９が、燃料
電池セル３３と同一室に配置され、燃焼領域を挿通して
いるため、燃焼ガスにより酸素含有ガス供給管３９全体
を加熱することができ、酸素含有ガス供給管３９内の酸
素含有ガスを加熱して、燃料電池セル３３を外側から加
熱し、燃料電池セル３３が発電するまでの起動時間を短
縮化できる。

【００３８】熱交換部４１は、熱交換器４１ａと酸素含
有ガス収容室４１ｂとから構成されている。

【００３９】熱交換器４１ａは、図６に示すように、平
板６１と波板６３を交互に積層したプレートフィン型構
造とされており、酸素含有ガス収容室４１ｂと連通する
通路を形成する波板６３ａは、図６（ｂ）に示すように
形成され、また、燃焼ガスの排出用の通路を形成する波
板６３ｂは、図６（ｃ）に示すように形成されている。

【００４０】燃焼ガスは、図１に一点鎖線で示したよう
に熱交換器４１ａの下部側面から導入され、熱交換器４
１ａの上方へ排出され、一方、酸素含有ガスは、図１に
破線で示したように熱交換器４１ａの上部側面から導入
され、熱交換器４１ａの下方へ導かれ、酸素含有ガス収
容室４１ｂ内に導入される。

【００４１】尚、熱交換器４１ａとしてプレートフィン
型を用いたが、本発明ではこれに限定されるものではな
く、それ以外の熱交換器を用いても良いことは勿論であ
る。

【００４２】酸素含有ガス収容室４１ｂは、図７に示す
ように、熱交換器４１ａの酸素含有ガスが導入される側
の端面、即ち燃料電池セル３３側端面に設けられてお
り、波板６３ａの各通路を通過した酸素含有ガスが一旦
収容されるようになっている。酸素含有ガス収容室４１
ｂには、複数の酸素含有ガス供給管３９の一端が開口
し、連通している。

【００４３】このように、熱交換器４１ａに酸素含有ガ
ス収容室４１ｂを設けたので、熱交換器４１ａと酸素含
有ガス供給管３９との接続を酸素含有ガス収容室４１ｂ
を介して行うことができ、熱交換器４１ａからの酸素含
有ガスを燃料電池セル３３間に確実に供給できる。

【００４４】また、図１に示したように、酸素含有ガス
収容室４１ｂの側面と断熱材３１ｂとの間、即ち酸素含
有ガス収容室４１ｂの周囲は、燃焼ガスを熱交換器４１
ａに導入する燃焼ガス導入口７１とされている。この燃
焼ガス導入口７１を介して燃焼ガスが熱交換器４１ａの
波板６３ｂの通路へ導出される。

【００４５】燃焼ガスは、ガスが燃料側電極３３ａのガ
ス通過孔３４を通過する方向に、燃料電池セル３３の先
端近傍から燃焼ガス導入口７１、熱交換部４１に導出さ
れるため、燃料電池セル３３間において酸素含有ガスと
燃焼ガスとの混合を抑制し、燃料電池セル３３間に新鮮
な酸素含有ガスを十分に供給でき、燃料電池の発電量を
増加できる。

【００４６】また、燃料電池セル３３のセル列間には、
バーナー用ガスタンク８１がそれぞれ配置されており、
これらのバーナー用ガスタンク８１にはバーナ８３が立
設し、燃料電池セル３３を直接加熱できるようになって
いる。このようなバーナ８３は、燃料電池の起動時に燃
焼され、燃料電池セル３３を直接的に加熱し、燃料電池
セル３３が発電するまでの起動を飛躍的に早めることが
できる。

【００４７】以上のように構成された燃料電池では、外
部からの酸素含有ガス（例えば空気）を酸素含有ガス管
７３を介して熱交換器４１ａに導入し、酸素含有ガス収
容室４１ｂに導入し、酸素含有ガス供給管３９を介して
燃料電池セル３３間に噴出させるとともに、燃料ガス
（例えば水素）を燃料ガス供給管５１を介して燃料ガス
タンク３５に一旦収容し、連結部材５３ｂの貫通孔５３
ｂ１、セル端部側取付治具５３ａのガス収容空間Ｓを介
して、燃料電池セル３３の燃料ガス通過孔３４内に供給
し発電させる。

【００４８】発電に用いられなかった余剰の燃料ガスは
燃料ガス通過孔３４の上端から燃焼室３７内に噴出し、
発電に用いれらなかった余剰の酸素含有ガスは燃料電池
セル３３間を通って上方に流れ、余剰の燃料ガスと余剰
の酸素含有ガスを反応させて燃焼させ、燃焼ガスを発生
させ、この燃焼ガスが燃焼ガス導入口７１を介して熱交
換器４１ａに導出され、熱交換器４１ａの上端から排出
される。

【００４９】そして、本発明の燃料電池では、収納容器
３１の同一室に、ガスタンク３５に燃料電池セル３３を
立設して収納しているため、従来のような収納容器３１
内を仕切る仕切板が不要となり、また、燃料電池セル３
３と仕切板との封止も不要となるため簡単な構造とな
り、製造が容易となる。しかも、燃料電池セル３３の上
端近傍において燃焼する燃焼ガスの熱が、収納容器３１
の燃料電池セル３３が収納されている室全体を加熱する
ため、燃料電池セル３３を迅速に加熱でき、燃料電池セ
ル３３が発電するまでの起動時間を短縮できる。

【００５０】また、発電に寄与しなかった余剰の燃料ガ
スと酸素含有ガスが反応して燃焼し、この燃焼ガス及び
外部の酸素含有ガスを熱交換器４１ａに導入し、この熱
交換器４１ａで燃焼ガスと酸素含有ガスとの間で熱交換
させ、起動時に酸素含有ガスを予熱することができ、燃
焼ガスにより酸素含有ガス供給管３９内の酸素含有ガス
をさらに加熱することができるため、加熱した酸素含有
ガスにより燃料電池セル３３を間接的に加熱して実質的
に発電するまでの起動時間を短縮できる。

【００５１】さらに、燃料電池セル３３の上部に、酸素
含有ガス収容室４１ｂ、熱交換器４１ａが隣接して形成
されているため、高温の燃焼ガスを、配管等を用いるこ
となく熱交換器４１ａに直接導入でき、簡単な構造で酸
素含有ガスの予熱効率を大きくできる。

【００５２】また、収納容器３１内で、燃焼ガスと酸素
含有ガスとを熱交換できるため、酸素含有ガスの予熱を
行うためのバーナーを収納容器３１内に別途設ける必要
がなく、小型にでき、しかも燃焼ガスを有効利用でき
る。

【００５３】尚、本発明は上記形態に限定されるもので
はなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可
能である。例えば、上記形態では、図２に示したような
扁平状で複数の燃料ガス通過孔３４を有する燃料電池セ
ル３３を用いて説明したが、燃料電池セルは燃料ガス通
過孔が一つであっても良く、燃料電池セルの形状、燃料
ガス通過孔数は特に限定されるものではない。

【００５４】また、上記例では、燃料電池セル３３を直
列に接続した例について説明したが、並列接続しても良
いことは勿論である。また、燃料側電極３３ａを内側電
極としたが、酸素側電極を内側電極としても良い。

【００５５】さらに、図８に示すように、セル端部側取
付治具５３ａに連結部材５３ｂの一端部を螺着せしめ、
他端部がガスタンク３５の天板に形成された貫通孔を挿
通し、挿通した連結部材５３ｂの他端部にナット７５が
螺合し、これにより、セル端部側取付治具５３ａの底面
をガスタンク３５の上面に当接した状態で固定しても良
い。この場合には、図５と同様の作用効果を有するとと
もに、セル端部側取付治具５３ａの底面がガスタンク３
５の上面に当接しているため、燃料電池セル３３をガス
タンク３５に安定して立設することができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明の燃料電池では、収納容器の同一
室に、ガスタンクに燃料電池セルを立設して収納してい
るため、従来のような収納容器内を仕切る仕切板が不要
となり、また、燃料電池セルと仕切板との封止も不要と
なるため簡単な構造となり、製造が容易となる。しか
も、燃料電池セルの先端近傍において燃焼する燃焼ガス
の熱が、収納容器の燃料電池セルが収納されている室全
体を加熱するため、燃料電池セルを迅速に加熱でき、燃
料電池セルが発電するまでの起動時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料電池を示す説明図である。

【図２】図１のセルスタックを示す横断面図である。

【図３】（ａ）は基部の一端部に複数の集電片が形成さ
れた櫛歯形状の板状集電部材を用いて、燃料電池セルを
接続した状態を示す側面図、（ｂ）は板状集電体を示す
斜視図である。

【図４】（ａ）は複数の集電片群を長さ方向に所定間隔
を置いて形成して構成した板状集電部材を用いて、燃料
電池セルを接続した状態を示す側面図、（ｂ）は板状集
電体を示す斜視図である。

【図５】取付治具及びその近傍を示すもので、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は断面図である。

【図６】図１の熱交換器の概念を説明するための図であ
り、（ａ）は熱交換器の斜視図、（ｂ）は酸素含有ガス
の通路を形成するための波板を示す斜視図、（ｃ）は燃
焼ガスの通路を形成するための波板を示す斜視図であ
る。

【図７】本発明の熱交換部を説明するための斜視図であ
る。

【図８】取付治具の他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

３１・・・収納容器３３・・・燃料電池セル３３ａ・・・燃料側電極（内側電極）３３ｂ・・・固体電解質３３ｃ・・・酸素側電極（外側電極）３５・・・ガスタンク３９・・・酸素含有ガス供給管８３・・・バーナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】収納容器の同一室に、ガス通路を有する内
側電極の表面に、固体電解質、外側電極を順次形成して
なる燃料電池セルと、該燃料電池セルのガス流通方向一
端部が取り付けられ、前記燃料電池セルが複数立設され
るガスタンクとを収納するとともに、前記燃料電池セル
の先端近傍において、前記ガスタンクから前記燃料電池
セルの内側電極を通過したガスと、前記燃料電池セル間
を通過したガスが反応して燃焼することを特徴とする燃
料電池。
【請求項２】燃料電池セルが、内側電極である燃料側電
極を支持体とし、この燃料側電極の表面に固体電解質、
外側電極である酸素側電極を順次形成してなることを特
徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】燃料電池セル間に、該燃料電池セルを加熱
するバーナが設けられていることを特徴とする請求項１
又は２記載の燃料電池。
【請求項４】燃料電池セルは扁平状であることを特徴と
する請求項１乃至３のうちいずれかに記載の燃料電池。
【請求項５】酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給
管が、燃料電池セル間に、燃焼領域を挿通して設けられ
ていることを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか
に記載の燃料電池。
【請求項６】燃焼ガスは、燃料電池セルにおける内側電
極のガス通過方向に導出されることを特徴とする請求項
１乃至５のうちいずれかに記載の燃料電池。