JP2005339906A - Fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の燃料電池セルの一端部をマニホールドにそれぞれ固定し、マニホールド内のガスが燃料電池セル内を通過する燃料電池に関するものである。 The present invention relates to a fuel cell in which one end of a plurality of fuel cells is fixed to a manifold, and gas in the manifold passes through the fuel cells.
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ハウジング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、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800〜1000℃程度で発電される。 In recent years, various types of fuel cells in which a plurality of solid oxide fuel cells are accommodated in a housing have been proposed as next-generation energy. A solid oxide fuel cell is configured, for example, by sequentially forming a solid electrolyte and a fuel side electrode on the surface of an oxygen side electrode. A fuel (hydrogen) is flowed to the fuel side electrode side, and air is supplied to the oxygen side electrode side. Electricity is generated at about 800 to 1000 ° C. by flowing (oxygen).
従来、固体電解質型燃料電池セルの一端部を、マニホールドの天板に形成されたセル形状の収容凹部に収納し、シール材によりガスシールした燃料電池が知られている(特許文献1参照)。また、固体電解質型燃料電池セルの一端部を、支持板に形成されたセル形状の収容凹部に収納し、この支持板をマニホールドの天板に固定した燃料電池も知られている(特許文献2参照)。
燃料電池のマニホールドは量産性の観点から、上面が開口した箱状のマニホールド本体に、天板を構成するセル支持板を接合して構成されることが望ましい。従って、燃料電池のマニホールドには、その内外のガスを確実に遮断するため、接合信頼性が要求される。 From the viewpoint of mass productivity, the fuel cell manifold is preferably configured by joining a cell support plate constituting a top plate to a box-shaped manifold body whose upper surface is open. Therefore, the fuel cell manifold is required to have bonding reliability in order to reliably shut off the gas inside and outside the manifold.
また、燃料電池のマニホールドは、高温雰囲気で、酸化、還元雰囲気に曝され、また燃料電池セルを支持するものであるため、その重量等によりマニホールド本体とセル支持板との接合部に応力が発生しやすく、セル支持板をマニホールド本体に単に接合するだけでは、接合信頼性が低く、さらなる接合信頼性が要求されていた。 In addition, the fuel cell manifold is exposed to an oxidizing and reducing atmosphere in a high-temperature atmosphere and supports the fuel cell, so stress is generated at the joint between the manifold body and the cell support plate due to its weight and the like. Therefore, simply joining the cell support plate to the manifold body has low bonding reliability, and further bonding reliability has been required.
本発明は、マニホールドの内外のガスを確実に遮断できる量産性の高い燃料電池を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fuel cell with high mass productivity that can reliably block gas inside and outside a manifold.
本発明の燃料電池は、複数の固体電解質型燃料電池セルの一端部をマニホールドにそれぞれ固定してなるとともに、前記マニホールド内のガスが前記燃料電池セル内を通過する燃料電池であって、前記マニホールドが、セル支持板と、一面が開口した箱状のマニホールド本体とを具備し、前記マニホールド本体の開口部を形成する壁上面の内側部分に、前記開口部を取り囲む内側環状段差部を形成し、該内側環状段差部に前記セル支持板の外周部を係合させて接合し、前記マニホールド本体の開口部を前記セル支持板で閉塞してなることを特徴とする。 The fuel cell of the present invention is a fuel cell in which one end portions of a plurality of solid oxide fuel cells are fixed to a manifold, and gas in the manifold passes through the fuel cells, and the manifold Comprises a cell support plate and a box-shaped manifold body having an opening on one side, and an inner annular stepped portion surrounding the opening is formed on an inner portion of the upper surface of the wall forming the opening of the manifold body. The inner annular stepped portion is engaged and joined with the outer peripheral portion of the cell support plate, and the opening of the manifold body is closed with the cell support plate.
このような燃料電池では、マニホールド本体の内側環状段差部に、セル支持板の外周部を係合させて接合したので、段差部により接合面積が増加し、接合強度が向上するとともに、マニホールド内のガスが漏出する際の経路が長くなり、接合部でのガス漏洩に対する抵抗が大きくなるため、マニホールド内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。また、セル支持板をマニホールドに強固に接合できるため、セル支持板に立設した燃料電池セルが揺動し、セル支持板とマニホールドの接合部に応力が発生しても、接合が解除されることがなく、マニホールド内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。 In such a fuel cell, since the outer peripheral portion of the cell support plate is engaged and joined to the inner annular step portion of the manifold body, the joint area is increased by the step portion, and the joint strength is improved. Since the path when gas leaks becomes long and resistance to gas leakage at the junction increases, gas leakage from the gas junction in the manifold can be prevented. In addition, since the cell support plate can be firmly joined to the manifold, even if the fuel cell placed upright on the cell support plate swings and stress is generated at the joint between the cell support plate and the manifold, the joining is released. This prevents gas leakage from the gas junction in the manifold.
本発明の燃料電池は、複数の固体電解質型燃料電池セルの一端部をマニホールドにそれぞれ固定してなるとともに、前記マニホールド内のガスが前記燃料電池セル内を通過する燃料電池であって、前記マニホールドが、セル支持板と、一面が開口した箱状のマニホールド本体とを具備し、前記マニホールド本体の開口部を形成する壁上面の外側部分に、前記開口部を取り囲む外側環状段差部を形成し、該外側環状段差部に、前記セル支持板の外周部に形成された環状凸部を係合させて接合し、前記マニホールド本体の開口部を前記セル支持板で閉塞してなることを特徴とする。 The fuel cell of the present invention is a fuel cell in which one end portions of a plurality of solid oxide fuel cells are fixed to a manifold, and gas in the manifold passes through the fuel cells, and the manifold Is provided with a cell support plate and a box-shaped manifold body having an opening on one side, and an outer annular stepped portion surrounding the opening is formed on an outer portion of the upper surface of the wall forming the opening of the manifold body. An annular protrusion formed on the outer peripheral portion of the cell support plate is engaged with and joined to the outer annular step portion, and the opening of the manifold body is closed with the cell support plate. .
このような燃料電池では、マニホールド本体の外側環状段差部に、セル支持板の外周部に形成された環状凸部を係合させて接合したので、段差部により接合面積が増加し、接合強度が向上するとともに、マニホールド内のガスが漏出する際の経路が長くなり、接合部でのガス漏洩に対する抵抗が大きくなるため、マニホールド内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。また、セル支持板をマニホールドに強固に接合できるため、セル支持板に立設した燃料電池セルが揺動し、セル支持板とマニホールドの接合部に応力が発生しても、接合が解除されることがなく、マニホールド内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。 In such a fuel cell, since the annular convex portion formed on the outer peripheral portion of the cell support plate is engaged with and joined to the outer annular step portion of the manifold body, the joining area is increased by the step portion, and the joining strength is increased. In addition to the improvement, the path when the gas in the manifold leaks becomes longer, and the resistance to gas leakage at the junction increases, so that gas leakage from the gas junction in the manifold can be prevented. In addition, since the cell support plate can be firmly joined to the manifold, even if the fuel cell placed upright on the cell support plate swings and stress is generated at the joint between the cell support plate and the manifold, the joining is released. This prevents gas leakage from the gas junction in the manifold.
本発明の燃料電池は、複数の固体電解質型燃料電池セルの一端部をマニホールドにそれぞれ固定してなるとともに、前記マニホールド内のガスが前記燃料電池セル内を通過する燃料電池であって、前記マニホールドが、セル支持板と、一面が開口した箱状のマニホールド本体とを具備し、前記セル支持板の外周部及び前記マニホールド本体の開口部を形成する壁上面に、係合凹部又は係合凸部を形成するとともに、前記セル支持板の係合凹部又は係合凸部を、前記マニホールド本体の係合凸部又は係合凹部に係合させて接合し、前記マニホールド本体の開口部を前記セル支持板で閉塞してなることを特徴とする。 The fuel cell of the present invention is a fuel cell in which one end portions of a plurality of solid oxide fuel cells are fixed to a manifold, and gas in the manifold passes through the fuel cells, and the manifold Comprises a cell support plate and a box-shaped manifold body having an opening on one side, and an engagement recess or an engagement protrusion on the outer surface of the cell support plate and the upper surface of the wall forming the opening of the manifold body. And the engagement concave portion or the engagement convex portion of the cell support plate is engaged with the engagement convex portion or the engagement concave portion of the manifold body, and the opening of the manifold main body is joined to the cell support. It is characterized by being closed with a plate.
このような燃料電池では、セル支持板の係合凹部又は係合凸部を、マニホールド本体の係合凸部又は係合凹部に係合させて接合したので、接合面積が増加し接合強度が向上するとともに、マニホールド内のガスが漏出する際の経路が長くなり、接合部でのガス漏洩に対する抵抗が大きくなるため、マニホールド内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。また、セル支持板をマニホールドに強固に接合できるため、セル支持板に立設した燃料電池セルが揺動し、セル支持板とマニホールドの接合部に応力が発生しても、接合が解除されることがなく、マニホールド内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。 In such a fuel cell, since the engagement concave portion or the engagement convex portion of the cell support plate is engaged with the engagement convex portion or the engagement concave portion of the manifold body and joined, the joining area is increased and the joining strength is improved. At the same time, the path when the gas in the manifold leaks becomes long, and the resistance to gas leakage at the joint increases, so that gas leakage from the gas joint in the manifold can be prevented. In addition, since the cell support plate can be firmly joined to the manifold, even if the fuel cell placed upright on the cell support plate swings and stress is generated at the joint between the cell support plate and the manifold, the joining is released. This prevents gas leakage from the gas junction in the manifold.
本発明の燃料電池は、複数の固体電解質型燃料電池セルの一端部をマニホールドにそれぞれ固定してなるとともに、前記マニホールド内のガスが前記燃料電池セル内を通過する燃料電池であって、前記マニホールドが、セル支持板と、一面が開口した箱状のマニホールド本体とを具備し、前記セル支持板の外周部及び前記マニホールド本体の開口部を形成する壁上面に、係合凹部を形成するとともに、前記セル支持板及びマニホールド本体の係合凹部の両者によって形成される空間内に、燃料電池の運転時に膨張する封止部材を収容し、前記マニホールド本体の開口部を前記セル支持板で閉塞してなることを特徴とする。 The fuel cell of the present invention is a fuel cell in which one end portions of a plurality of solid oxide fuel cells are fixed to a manifold, and gas in the manifold passes through the fuel cells, and the manifold Is provided with a cell support plate and a box-shaped manifold body having an opening on one side, and an engagement recess is formed on the outer surface of the cell support plate and the upper surface of the wall forming the opening of the manifold body, A sealing member that expands during operation of the fuel cell is accommodated in a space formed by both the cell support plate and the engagement recess of the manifold body, and the opening of the manifold body is closed by the cell support plate. It is characterized by becoming.
このような燃料電池では、燃料電池の運転時には燃料電池が高温となるため、封止部材が膨張し、セル支持板及びマニホールド本体の係合凹部の両者に強固に係合し、マニホールド内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。また、セル支持板をマニホールドに強固に接合できるため、セル支持板に立設した燃料電池セルが揺動し、セル支持板とマニホールドの接合部に応力が発生しても、接合が解除されることがなく、マニホールド内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。この場合、シール材を用いて接合することが望ましい。 In such a fuel cell, the temperature of the fuel cell becomes high during operation of the fuel cell, so that the sealing member expands and firmly engages both the cell support plate and the engagement recess of the manifold body, and the gas in the manifold Gas leakage from the joints can be prevented. In addition, since the cell support plate can be firmly joined to the manifold, even if the fuel cell placed upright on the cell support plate swings and stress is generated at the joint between the cell support plate and the manifold, the joining is released. This prevents gas leakage from the gas junction in the manifold. In this case, it is desirable to join using a sealing material.
また、上記したいずれの場合にも、接合する際のシール材としては、燃料電池の運転温度において固相状態の緻密なシール材、及び/又は熱膨張係数がマニホールド本体及び前記セル支持板と類似する緻密なシール材であることが望ましい。このような燃料電池では、燃料電池の運転温度において固相状態の緻密なシール材で接合することにより、セル支持板をマニホールド本体に強固に接合でき、マニホールド内を気密にすることができるとともに、燃料電池の運転中において、複数の燃料電池セルが立設したセル支持板をマニホールドに強固に接合維持できる。 In any of the above cases, the sealing material used for joining is a dense sealing material in a solid state at the operating temperature of the fuel cell, and / or a coefficient of thermal expansion similar to that of the manifold body and the cell support plate. It is desirable to be a dense sealing material. In such a fuel cell, the cell support plate can be firmly joined to the manifold body by joining with a dense solid-phase sealant at the operating temperature of the fuel cell, and the inside of the manifold can be made airtight, During operation of the fuel cell, the cell support plate in which a plurality of fuel cells are erected can be firmly joined to the manifold.
また、熱膨張係数がマニホールド本体及びセル支持板と類似する緻密なシール材により接合することにより、室温から燃料電池の運転温度まで温度が上昇したとしても、シール材の熱膨張係数が、シール材により接合されるセル支持板及びマニホールド本体に近似しているため、接合が解除されることがなく、セル支持板をマニホールド本体に強固に接合でき、マニホールド内を気密にすることができる。特に、燃料電池の運転温度において固相状態で、かつ熱膨張係数がマニホールド本体及びセル支持板と近似する緻密なシール材が望ましい。 In addition, even when the temperature rises from room temperature to the operating temperature of the fuel cell by joining with a dense sealant similar in thermal expansion coefficient to the manifold body and cell support plate, the thermal expansion coefficient of the sealant Therefore, the cell support plate can be firmly joined to the manifold body, and the inside of the manifold can be made airtight. In particular, a dense sealing material that is in a solid state at the operating temperature of the fuel cell and has a thermal expansion coefficient similar to that of the manifold body and the cell support plate is desirable.
さらに、本発明の燃料電池は、燃料電池セルの一端部が、セル支持板の複数のセル固定孔にそれぞれ挿入固定されていることを特徴とする。また、本発明の燃料電池は、セル支持板の一つのセル固定孔の対向する内壁面に、複数の燃料電池セルを所定間隔をおいて位置決め固定するためのセル形状に対応した凹部が所定間隔を置いて形成され、該対向する凹部間に燃料電池セルの一端部が収容固定されていることを特徴とする。 Furthermore, the fuel cell of the present invention is characterized in that one end portion of the fuel cell is inserted and fixed in a plurality of cell fixing holes of the cell support plate. Further, in the fuel cell of the present invention, the concave portions corresponding to the cell shape for positioning and fixing the plurality of fuel cells at a predetermined interval are formed at predetermined intervals on the opposing inner wall surfaces of one cell fixing hole of the cell support plate. And one end of the fuel cell is accommodated and fixed between the opposing recesses.
さらに、本発明の燃料電池は、マニホールドは、下面が開口した箱状のセル支持板と、上面が開口した箱状のマニホールド本体とを具備するとともに、前記セル支持板に複数条のスリットを形成し、該スリットに、複数の燃料電池セルの一端部がそれぞれ収容された状態で、シール材によりガスシールされていることを特徴とする。このような燃料電池では、マニホールドの天板に形成された複数条のスリットは、従来のようにNC旋盤のような装置を用いることなく、例えばワイヤー加工で形成でき、容易に、安価かつ短時間で複数条のスリットを形成できる。 Furthermore, in the fuel cell of the present invention, the manifold includes a box-shaped cell support plate having an open bottom surface and a box-shaped manifold body having an open top surface, and a plurality of slits are formed in the cell support plate. In addition, the slit is gas-sealed with a sealing material in a state where one end portions of the plurality of fuel cells are respectively accommodated. In such a fuel cell, the plurality of slits formed on the top plate of the manifold can be formed by, for example, wire processing without using a device such as an NC lathe as in the prior art, and can be easily, inexpensively and quickly. A plurality of slits can be formed.
また、本発明の燃料電池は、マニホールドは、セル支持板と、上面が開口した箱状のマニホールド本体とを具備するとともに、前記セル支持板に複数条の凹溝を形成し、該凹溝に、複数の燃料電池セルの一端部がそれぞれ収容された状態で、シール材によりガスシールされているとともに、前記セル支持板の凹溝に形成された貫通孔を介して、前記マニホールドからのガスが燃料電池セル内を通過することを特徴とする。このような燃料電池では、例えばワイヤー加工でセル支持板に凹溝加工でき、容易に、安価かつ短時間で複数条の凹溝を形成できる。 In the fuel cell of the present invention, the manifold includes a cell support plate and a box-shaped manifold body having an upper surface opened, and a plurality of grooves are formed in the cell support plate. The gas from the manifold is gas-sealed by a sealing material in a state where one end of each of the plurality of fuel cells is accommodated, and the gas from the manifold is passed through a through hole formed in the concave groove of the cell support plate. It passes through the inside of the fuel cell. In such a fuel cell, for example, a groove can be formed on the cell support plate by wire processing, and a plurality of grooves can be easily formed at a low cost in a short time.
さらに、本発明の燃料電池は、燃料電池セルは中空平板状であることを特徴とする。 Furthermore, the fuel cell of the present invention is characterized in that the fuel cell has a hollow plate shape.
本発明の燃料電池では、段差部等により接合面積が増加し、接合強度が向上するとともに、マニホールド内のガスが漏出する際の経路が長くなり、接合部でのガス漏洩に対する抵抗が大きくなるため、マニホールド内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。また、セル支持板をマニホールドに強固に接合できるため、セル支持板に立設した燃料電池セルが揺動し、セル支持板とマニホールドの接合部に応力が発生しても、接合が解除されることがなく、マニホールド内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。 In the fuel cell of the present invention, the junction area is increased by the stepped portion and the like, the junction strength is improved, the path when the gas in the manifold leaks becomes long, and the resistance to gas leakage at the junction is increased. The gas leakage from the gas junction in the manifold can be prevented. In addition, since the cell support plate can be firmly joined to the manifold, even if the fuel cell placed upright on the cell support plate swings and stress is generated at the joint between the cell support plate and the manifold, the joining is released. This prevents gas leakage from the gas junction in the manifold.
以下、本発明の燃料電池を図示している添付図面を参照して、更に詳述する。 The fuel cell of the present invention will be described in further detail below with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2を参照して説明すると、図示の燃料電池は略直方体形状のハウジング2を具備している。このハウジング2の6個の壁面には適宜の断熱材料から形成された断熱壁、即ち上断熱壁4、下断熱壁6、右側断熱壁8、左側断熱壁10、前断熱壁(図示していない)及び後断熱壁(図示していない)が配設されている。ハウジング2内には発電・燃焼室12が規定されている。
Referring to FIGS. 1 and 2, the illustrated fuel cell includes a substantially rectangular
前断熱壁及び/又は後断熱壁は着脱自在或いは開閉自在に装着されており、前断熱壁及び/又は後断熱壁を離脱或いは開動せしめることによって発電・燃焼室12内にアクセスすることができる。所望ならば、各断熱壁の外面に金属板製でよい外壁を配設することができる。
The front heat insulation wall and / or the rear heat insulation wall are detachably or detachably mounted, and the power generation /
ハウジング2内の下端部には下部ガス室14が配置され、上端部には上部ガス室16が配設されている。下部ガス室14は上下方向寸法が比較的小さい直方体形状のケース15内に規定されており、同様に上部ガス室16も上下方向寸法が比較的小さい直方体形状のケース17内に規定されている。ハウジング2内の左右両側部には上下方向に延在する連通ガス室18が配設されている。かかる連通ガス室18は横方向(図1において左右方向)寸法が比較的小さい直方体形状のケース19内に規定されている。
A
連通ガス室18の各々の上面には前後方向に間隔をおいて3個の連通筒20が付設されており、かかる連通筒20を介して連通ガス室18の各々が上部ガス室16の下面両側部に連通されている。連通ガス室18の各々の下端部内側は下部ガス室14の両側面に直接的に連結されている。
Three
従って、上部ガス室16の両側部は連通ガス室18を介して下部ガス室14の両側部に連通せしめられている。下部ガス室14の上面には横方向(図1において左右方向)に間隔をおいて上方に突出する5個の中空ガス噴出板22が配設されている。かかるガス噴出板22の下端は下部ガス室14内に連通せしめられており、上部にはガス噴出孔(図示していない)が形成されている。
Accordingly, both side portions of the
ハウジング2の両側部、更に詳しくは右側断熱壁8の内側及び左側断熱壁10の内側には、全体として平板形状である熱交換器24が配設されている。熱交換器24の各々は実質上鉛直に延在する中空平板形態のケース26から構成されている。
A
かかるケース26内にはその横方向中間に位置する仕切板28が配設されており、ケース26内は内側に位置する排出路30と外側に位置する流入路32とに区画されている。排出路30内には上下方向に間隔をおいて5枚の仕切壁34及び36が配置されている。更に詳述すると、排出路30内には、その前縁はケース26の前壁(図示していない)から後方に離隔して位置するがその後縁はケース26の後壁(図示していない)に接続されている形態の仕切壁34と、その前縁はケース26の前壁に接続されているがその後縁はケース26の後壁から前方に離隔して位置せしめられている仕切壁36とが交互に配置されており、かくして燃焼ガス排出路30はジグザグ形態にせしめられている。なお、燃焼ガス排出路30は、所望ならばジグザグ形態の流路以外の形態でも良い。
A
同様に、流入路32内にも上下方向に間隔をおいて5枚の仕切壁38及び40、即ちその前縁はケース26の前壁(図示していない)から後方に離隔して位置するがその後縁はケース26の後壁(図示していない)に接続されている形態の仕切壁38と、その前縁はケース26の前壁に接続されているがその後縁はケース26の後壁から前方に離隔して位置せしめられている仕切壁40とが交互に配置されており、かくして流入路32もジグザグ形態にせしめられている。なお、流入路32も、所望ならばジグザグ形態の流路以外の形態でも良い。
Similarly, the five
ケース26の内側壁の上端部には排出開口42が形成されており、排出路30は排出開口42を介して発電・燃焼室12と連通せしめられている。図示の実施形態においては、熱交換器24の各々と上記連通ガス室18との間及び連通ガス室18の内面にも断熱部材44及び46が配設されているが、かかる断熱部材44及び46の上端は排出開口42の下縁と実質上同高乃至これより幾分下方に位置せしめられており、排出開口42は断熱部材44及び46の上方に残留せしめられている空間並びに連通ガス室18の上端に配設された3個の連通筒20間の空間を通して発電・燃焼室12に連通せしめられている。
A
ケース26の上壁における外側部には流入開口48が形成されており、流入路32はかかる流入開口48を介して上部ガス室16に連通せしめられている。熱交換器24の各々の後方には上下方向に細長く延びる二重筒体50(図1にその上端部のみを図示している)が配設されており、かかる二重筒体50は外側筒部材52と内側筒部材54とから構成されている。排出路30の下端部は外側筒部材52と内側筒部材54との間に規定されている排出路の下端部に接続されており、流入路32の下端部は内側筒部材54内に規定されている流入路に接続されている。
An
而して、図示の燃料電池組立体における上述したとおりの構成は、本出願人の出願にかかる特願2003−295790号の明細書及び図面に開示されている燃料電池組立体と実質上同一であるので、上述した構成の詳細については上記特願2003−295790号の明細書及び図面に委ね、本明細書においては説明を省略する。 Thus, the configuration of the fuel cell assembly shown in the drawing is substantially the same as the fuel cell assembly disclosed in the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 2003-295790 filed by the present applicant. Therefore, the details of the configuration described above are left to the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 2003-295790, and the description thereof is omitted in this specification.
上述した下部ガス室14の上面上には4個の発電ユニット56a、56b、56c及び56dが配置されている。発電ユニット56a、56b、56c及び56dは、夫々、上述したガス噴出板22間に位置せしめられており、所定間隔をおいて並設され、発電ユニット56a、56b、56c及び56dにより燃料電池スタック57を構成している。図1及び図2と共に、図5を参照して説明を続けると、発電ユニット56aは前後方向(図1において紙面に垂直な方向)に細長く延びる直方体形状の燃料ガスケース58aを具備している。
Four
燃料ガス室59aを規定している燃料ガスマニホールド58aの上面上にはセルスタック60aが装着されている。セルスタック60aは上下方向に細長く延びる板状でかつ柱状の直立セル62を燃料ガスマニホールド58aの長手方向(即ち前後方向)に複数個縦列配置して構成されている。燃料電池セル62の配列方向と、発電ユニット56の配列方向は直交している。セル62の各々は、図4に明確に図示する如く、電極支持基板64、内側電極層である燃料極層66、固体電解質層68、外側電極層である酸素極層70、及びインターコネクタ72から構成されている。
A
電極支持基板64は上下方向に細長く延びる板状片であり、平坦な両面と半円形状の両側面を有する。電極支持基板64にはこれを鉛直方向に貫通する複数個(図示の場合は6個)の燃料ガス通路74が形成されている。セル62の下端部は燃料マニホールド58aに、後述するように、例えば耐熱性に優れたシール材によって接合されている。
The
燃料ガスマニホールド58aの上壁には図1において紙面に垂直な方向に間隔をおいて左右方向に延びる複数個のスリット(図示していない)が形成されており、電極支持基板64の各々に形成されている燃料ガス通路74がスリットの各々に、従って燃料ガス室59aに連通せしめられる。
On the upper wall of the
インターコネクタ72は電極支持基板64の片面(図4のセルスタック60aにおいて上面)上に配設されている。燃料極層66は電極支持基板64の他面(図4のセルスタック60aにおいて下面)及び両側面に配設されており、その両端はインターコネクタ72の両端に接合せしめられている。固体電解質層68は燃料極層66の全体を覆うように配設され、その両端はインターコネクタ72の両端に接合せしめられている。酸素極層70は、固体電解質層68の主部上、即ち電極支持基板64の他面を覆う部分上に配置され、電極支持基板板64を挟んでインターコネクタ72に対向して位置せしめられている。
The
セルスタック60aにおける隣接するセル62間には集電部材76が配設されており、一方のセル62のインターコネクタ72と他方のセル62の酸素極層70とを接続している。セルスタック60aの両端、即ち図4において上端及び下端に位置するセル62の片面及び他面にも集電部材76が配設されている。セルスタック60aの両端に位置する集電部材76には電力取出手段(図示していない)が接続されており、かかる電力取出手段はハウジング2の前壁(図示していない)及び/又は後壁(図示していない)を通してハウジング2外に延在せしめられている。所望ならば、セルスタック60a、60b、60c及び60dの各々に電力取出手段を配設することに代えて、適宜の接続手段によってセルスタック60a、60b、60c及び60dを相互に直列接続し、4個のセルスタック60a、60b、60c及び60dに関して共通の電力取出手段を配設することもできる。
A current collecting
セル62について更に詳述すると、電極支持基板64は燃料ガスを燃料極層66まで透過させるためにガス透過性であること、そしてまたインターコネクタ72を介して集電するために導電性であることが要求され、かかる要求を満足する多孔質の導電性セラミック(若しくはサーメット)から形成することができる。
More specifically about the
燃料極層66及び/又は固体電解質層68との同時焼成により電極支持基板64を製造するためには、鉄属金属成分と特定希土類酸化物とから電極支持基板64を形成することが好ましい。所要ガス透過性を備えるために開気孔率が30%以上、特に35乃至50%の範囲にあるのが好適であり、そしてまたその導電率は300S/cm以上、特に440C/cm以上であるのが好ましい。
In order to manufacture the
燃料極層66は多孔質の導電性セラミック、例えば希土類元素が固溶しているZrO2(安定化ジルコニアを称されている)とNi及び/又はNiOとから形成することができる。
The
固体電解質層68は、電極間の電子の橋渡しをする電解質としての機能を有していると同時に、燃料ガスと酸素含有ガスとのリークを防止するためにガス遮断性を有するものであることが必要であり、通常、3〜15モル%の希土類元素が固溶したZrO2から形成されている。
The
酸素極層70は所謂ABO3型のペロブスカイト型酸化物からなる導電セラミックから形成することができる。酸素極層70はガス透過性を有していることが必要であり、開気孔率が20%以上、特に30〜50%の範囲にあることが好ましい。
The
インターコネクタ72は導電性セラミックから形成することができるが、水素ガスでよい燃料ガス及び空気でよい酸素含有ガスと接触するため、耐還元性及び耐酸化性を有することが必要であり、このためにランタンクロマイト系のペロブスカイト型酸化物(LaCrO3系酸化物)が好適に使用される。インターコネクタ72は電極支持基板64に形成された燃料ガス通路74を通る燃料ガス及び電極支持基板64の外側を流動する酸素含有ガスのリークを防止するために緻密質でなければならず、93%以上、特に95%以上の相対密度を有していることが望まれる。
Although the
集電部材76は弾性を有する金属又は合金から形成された適宜の形状の部材或いは金属繊維又は合金繊維から成るフェルトに所要表面処理を加えた部材から構成することができる。
The current collecting
図1乃至図3、5を参照して説明を続けると、発電ユニット56aは、セルスタック60aの上方を前後方向に細長く延びる長方体形状(或いは円筒形状)であるのが好都合である改質ケース78aも具備している。改質ケース78aの前端部側面には、改質された燃料ガスの燃料ガス送給管80aの一端即ち上端が接続されている。
Continuing the description with reference to FIGS. 1 to 3 and 5, the
燃料ガス送給管80aは下方に延び、次いで湾曲して後方に延び、燃料ガス送給管80aの他端は上記燃料ガスマニホールド58aの前面に接続されている。改質ケース78aの後面には改質される被改質ガス供給管82aの一端が接続されている。被改質ガス供給管82aは改質ケースから下方に延び、ハウジング2の下を通ってハウジング2外に延出されている。燃料ガス送給管80a、被改質ガス供給管82aの内部がガス供給路とされている。
The fuel
被改質ガス供給管82aは都市ガス等の炭化水素ガスでよい被改質ガス供給源(図示していない)に接続されており、被改質ガス供給管82aを介して改質ケース78aに被改質ガスが供給される。改質ケース78a内には燃料ガスを水素リッチな燃料ガスに改質するための適宜の改質触媒が収容されている。
The to-be-reformed
図示の実施形態においては、改質ケース78aは燃料ガス送給管80aを介して燃料ガスマニホールド58aに接続され、これによって所要位置に保持されているが、所要ならば、図5に二点鎖線で図示する如く、例えば上記被改質ガス供給管82aの下面と燃料ガスマニホールド58aの後端部上面或いは後面との間に適宜の支持部材84aを付設することもできる。
In the illustrated embodiment, the reforming
発電ユニット56a、56b、56c及び56dの各々は、図1及び図2を参照することによって明確に理解されるとおり、ガス噴射板22間にて下部ガス室14を規定するケース15の上面上に載置され、ボルトの如き適宜の固定手段(図示していない)によって所定位置に固定される。
Each of the
上述したとおりの燃料電池組立体においては、被改質ガスが被改質ガス供給管82a、82b、82c、82dを介して改質ケース78a、78b、78c及び78dに供給され、改質ケース78a、78b、78c及び78d内において水素リッチな燃料ガスに改質された後に、燃料ガス送給管80a、80b、80c、80dを通して燃料ガスマニホールド58a、58b、58c及び58d内に規定されている燃料ガス室59a、59b、59c及び59dに供給され、次いでセルスタック60a、60b、60c及び60dに供給される。
In the fuel cell assembly as described above, the gas to be reformed is supplied to the reforming
一方、空気でよい酸素含有ガスは二重筒体50の内側筒部材54内に規定されている流入路を通して熱交換器24の流入路32に供給され、次いで上部ガス室16及び連通ガス室18を通して下部ガス室14に供給され、そしてガス噴出板22の噴出孔からセルスタック60a、60b、60c及び60dに向けて噴射される。
On the other hand, oxygen-containing gas, which may be air, is supplied to the
セルスタック60a、60b、60c及び60dの各々においては、酸素極において、
1/2O2+2e−→O2−(固体電解質)
の電極反応が生成され、燃料極において、
O2−(固体電解質)+H2→H2O+2e−
の電極反応が生成されて発電される。
In each of the
1 / 2O 2 + 2e − → O 2− (solid electrolyte)
The electrode reaction of
O 2− (solid electrolyte) + H 2 → H 2 O + 2e −
The electrode reaction is generated and power is generated.
発電に使用されることなくセルスタック60a、60b、60c及び60dから上方に流動した燃料ガス及び酸素含有ガスは、起動時に発電・燃焼室12内に配設されている点火手段(図示していない)によって点火されて燃焼される。周知の如く、セルスタック60a、60b、60c及び60dにおける発電に起因して、そしてまた燃料ガスと酸素含有ガスとの燃焼に起因して発電・燃焼室12内は例えば1000℃程度の高温になる。改質ケース78a、78b、78c及び78dは発電・燃焼室12内に配設され、セルスタック60a、60b、60c及び60dの直ぐ上方に位置せしめられており、燃焼炎によって直接的にも加熱され、かくして発電・燃焼室12内に生成される高温が被改質ガスの改質に効果的に利用される。
The fuel gas and oxygen-containing gas that have flowed upward from the
発電・燃焼室12内に生成された燃焼ガスは熱交換器24に形成されている排出開口42から排出路30に流入し、ジグザグ状に延在する排出路30を流動した後に二重筒体50の外側筒部材52と内側筒部材54との間に規定されている排出路を通して排出される。燃焼ガスが二重筒体50における排出路を流動する際には、二重筒体50における流入路を酸素含有ガスが流動し、燃焼ガスと酸素含有ガスとの間で熱交換が行われる。
The combustion gas generated in the power generation /
そしてまた、燃焼ガスが熱交換器24の排出路30をジグザグ状に流動せしめられる際には、酸素含有ガスが熱交換器24の流入路32をジグザグ状に流動せしめられる。かくして燃焼ガスと酸素含有ガスとの間で効果的に熱交換されて酸素含有ガスが余熱される。酸素含有ガスは上部ガス室16、連通ガス室18及び下部ガス室14を通る際にも発電・燃焼室12内の高温によって加熱される。
In addition, when the combustion gas is caused to flow in the
長期間に渡って発電を遂行することによってセルスタック60a、60b、60c及び60dの一部或いは全部が劣化した場合には、ハウジング2の前壁(図示していない)或いは後壁(図示していない)を離脱或いは開動せしめ、発電ユニット56a、56b、56c及び56dの一部或いは全部をハウジング2内から取り出す。
When a part or all of the
そして、発電ユニット56a、56b、56c及び56dの一部或いは全部を新しいものに交換して、或いは発電ユニット56a、56b、56c及び56dの一部或いは全部におけるセルスタック60a、60b、60c及び60dのみを新しいものに交換して、再びハウジング2内の所要位置に装着すればよい。発電ユニット56a、56b、56c及び56dの一部或いは全部における改質ケース78a、78b、78c及び78d内に収容されている改質触媒を交換することが必要な場合にも、発電ユニット56a、56b、56c及び56dの一部或いは全部をハウジング2内から取り出し、発電ユニット56a、56b、56c及び56dの一部或いは全部における改質ケース78a、78b、78c及び78d自体を新しいものに或いは改質ケース78a、78b、78c及び78d内の改質触媒のみを新しいものに交換すればよい。
Then, replace some or all of the
改質ケース78a、78b、78c及び78d内の改質触媒の交換を充分容易に遂行し得るようになすために、所望ならば改質ケース78a、78b、78c及び78dの一部を開閉自在な扉にせしめることができる。
In order to be able to perform the replacement of the reforming catalyst in the reforming
そして、本発明の燃料電池は、例えば、図6に示すように、マニホールド58が、セル支持板90aと、一面が開口した箱状のマニホールド本体90bとから構成され、マニホールド本体90bの開口部を形成する壁90b1上面の内側部分に、開口部を取り囲む内側環状段差部90b2を形成し、内側環状段差部90b2にセル支持板90aの外周部を係合させて接合し、マニホールド本体90bの開口部を前記セル支持板90aで閉塞してなる。言い換えると、セル支持板90aを、開口したマニホールド本体90bの内側に嵌め込んで蓋をする構造となっている。
In the fuel cell of the present invention, for example, as shown in FIG. 6, the manifold 58 includes a
セル支持板90aは、燃料電池セル62の下端部を保持固定する機能を有し、セル支持板90aがマニホールド本体90bに接合され、このセル支持板90aに燃料電池セル62の下端部が支持固定されている。このセル支持板90aは下面が開口する矩形箱状であり、幅方向に複数条のスリット90a1が所定間隔を置いて平行に形成され、これらのスリット90a1内に複数の燃料電池セル62の下端部がそれぞれ収容された状態で、シール材によりガスシールされている。
The
ガスシール材としては、燃料電池の運転温度において固相状態の緻密で、かつ熱膨張係数がマニホールド本体90b及びセル支持板90aと近似するシール材が用いられ、このようなシール材としては、非晶質及び/又は結晶質を含むガラス材料、無機系セメントなど、例えば、SiO2、Al2O3、MgO、ZnOから構成される結晶質ガラスが用いられる。本発明の燃料電池では、運転温度が750℃程度であるが、前記結晶質ガラスは軟化温度が790℃程度であり、運転温度においても固相状態を維持できる。また、本発明で用いられる燃料電池セルの熱膨張係数は、体積的に割合の大きい電極支持基板64に支配され、11.5×10−6/℃であり、また、セル支持体90a、マニホールド本体90bは同一材料からなり、11.7×10−6/℃であり、シール材として用いる前記結晶質ガラスは11×10−6/℃であり、シール材は、熱膨張係数がマニホールド本体90b及びセル支持板90aと近似している。このようなガスシール材が、マニホールド本体90bにセル支持板90aが当接する部分の界面に充填されている。
As the gas seal material, a seal material that is dense in a solid phase at the operating temperature of the fuel cell and has a thermal expansion coefficient similar to that of the
セル支持板90aは、図6(a)に示すように、燃料電池セル62の幅方向端部が、スリット90a1から露出した幅方向端部(スリット底面90a12)に載置されるような寸法とされ、図6(b)に示すように、燃料電池セル62の幅方向端部が、セル支持板90aから突出しないように構成されている。また、燃料電池セル62の平坦な側面は、スリット90a1の側面90a11と所定間隔を置いて離間している。
As shown in FIG. 6A, the
このような燃料電池では、マニホールド本体90bの内側環状段差部90b2に、セル支持板90aの外周部を係合させて接合したので、接合面積が増加して接合強度が向上するとともに、マニホールド58内のガスが漏出する際の経路が長くなり、接合部でのガス漏洩に対する抵抗が大きくなるため、マニホールド58内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。また、セル支持板90aをマニホールド本体90bに強固に接合できるため、セル支持板90aに立設した燃料電池セル62が揺動し、セル支持板90aとマニホールド本体90bの接合部に応力が発生しても、接合が解除されることがなく、マニホールド58内のガスの接合部からのガス漏出を防止できる。
In such a fuel cell, since the outer peripheral portion of the
また、セル支持板90aのスリット90a1と燃料電池セル62とを、例えばペースト状のシール材を流入させてシールする場合においては、燃料電池セル62とスリット90a1の隙間、及びセル支持板90aとマニホールド本体90bの隙間を同時にガスシールすることができる。
In addition, when sealing the slit 90a1 of the
また、図7に示すように、マニホールド58が、セル支持板91aと、一面が開口した箱状のマニホールド本体91bとから構成され、マニホールド本体91bの開口部を形成する壁91b1上面の外側部分に、開口部を取り囲む外側環状段差部91b2を形成し、外側環状段差部91b2に、セル支持板91aの外周部に形成された環状凸部91a2を係合させて接合し、マニホールド本体91bの開口部をセル支持板91aで閉塞している。言い換えると、セル支持板91aを、開口したマニホールド本体91bの外側に嵌め込んで蓋をする構造となっている。セル支持板91aは、燃料電池セル62の下端部を保持固定する機能を有し、セル支持板91aがマニホールド本体91bに接合され、このセル支持板91aに燃料電池セル62の下端部が支持固定されている。このセル支持板91aは下面が開口する矩形箱状であり、幅方向に複数条のスリット91a1が所定間隔を置いて平行に形成され、これらのスリット91a1内に複数の燃料電池セル62の下端部がそれぞれ収容された状態で、シール材によりガスシールされている。ガスシール材は、上記と同様のものを使用できる。セル支持板91aは、図7(a)に示すように、燃料電池セル62の幅方向端部が、スリット91a1から露出した幅方向端部(スリット底面91a12)に載置されるような寸法とされ、図7(a)に示すように、燃料電池セル62の幅方向端が、セル支持板91aから突出しないように構成されている。また、燃料電池セル62の平坦な側面は、スリット91a1の側面91a11と所定間隔を置いて離間している。
Further, as shown in FIG. 7, the manifold 58 includes a
このような燃料電池でも、上記と同様の効果を得ることができるとともに、セル支持体91a1の幅を燃料電池セル62の幅と略同一とすることができ、図6のようなマニホールド本体内にセル支持板を収容する場合と比較して、マニホールドをコンパクト化できる。
Even with such a fuel cell, the same effect as described above can be obtained, and the width of the cell support 91a1 can be made substantially the same as the width of the
また、図8に示すように、セル支持板92aが板状であり、幅方向にセルと相似形状の複数条のセル挿入孔92a1が所定間隔を置いて平行に形成されていても良い。これらのセル挿入孔92a1内に複数の燃料電池セル60の下端部がそれぞれ収容された状態で、シール材によりガスシールされている。セル支持板92aは、図8(a)に示すように、燃料電池セル62の平坦な側面は、セル挿入孔92a1の側面92a11と所定間隔を置いて離間している。
As shown in FIG. 8, the
このような燃料電池は、図6に示す燃料電池と同様に、マニホールド本体92bの開口部を形成する壁92b1上面の内側部分に、開口部を取り囲む内側環状段差部92b2を形成し、内側環状段差部92b2にセル支持板92aの外周部を係合させて、上記シール材で接合し、マニホールド本体92bの開口部を前記セル支持板92aで閉塞して構成されている。
As in the fuel cell shown in FIG. 6, such a fuel cell is formed with an inner annular step 92b2 surrounding the opening on the inner surface of the upper surface of the wall 92b1 that forms the opening of the manifold
このような燃料電池では、図6に示す燃料電池と略同様の作用効果を得ることができるが、さらに、セルと相似形状の複数条のセル挿入孔とすることにより、燃料電池セル62とセル挿入孔92a1間のクリアランスがほぼ同等になり、燃料電池セル、セル支持板、シール材間のわずかな熱膨張差により生じる応力分布を均一、又低減することができ、燃料電池セル、セル支持板、シール材の亀裂やクッラクの発生を防止できる。
In such a fuel cell, substantially the same operation effect as the fuel cell shown in FIG. 6 can be obtained, but furthermore, by forming a plurality of cell insertion holes similar in shape to the cell, the
また、図9に示すように、セル支持板93aは下面が開口する矩形箱状であり、幅方向に複数条のセル挿入孔93a1が所定間隔を置いて平行に形成されていても良い。これらのセル挿入孔93a1内に複数の燃料電池セル62の下端部がそれぞれ収容された状態で、シール材によりガスシールされている。セル支持板93aは、図9(a)に示すように、燃料電池セル62の平坦な側面は、セル挿入孔93a1の側面93a12と所定間隔を置いて離間している。
As shown in FIG. 9, the
マニホールド本体93bの開口部を形成する壁93b1上面の外側部分に、開口部を取り囲む外側環状段差部93b2を形成し、外側環状段差部93b2に、セル支持板93aの外周部に形成された環状凸部93a2を係合させて接合し、マニホールド本体93bの開口部をセル支持板93aで閉塞している。このような燃料電池では、図7に示す燃料電池とほぼ同様の効果を得ることができる。
An outer annular stepped portion 93b2 surrounding the opening is formed on the outer portion of the upper surface of the wall 93b1 forming the opening of the manifold
また、図10に示すように、マニホールド58が、セル支持板94aと、一面が開口した箱状のマニホールド本体94bとからなり、セル支持板94aの外周部に環状の係合凸部94a2を形成し、マニホールド本体94bの開口部を形成する壁94b1上面に、係合凹部94b2を形成し、マニホールド本体94bの壁94b1上面の係合凹部94b2に、セル支持板94aの係合凸部94a2を係合させ接合してもよい。
As shown in FIG. 10, the manifold 58 includes a
図11に示すように、マニホールド58が、セル支持板95aと、一面が開口した箱状のマニホールド本体95bとからなり、セル支持板95aの外周部に環状の係合凹部95a2を形成し、マニホールド本体95bの開口部を形成する壁95b1上面に、係合凸部95b2を形成し、マニホールド本体95bの壁95b1上面の係合凸部95b2に、セル支持板95aの係合凹部95a2を係合させ、上記シール材にて接合してもよい。
As shown in FIG. 11, the manifold 58 includes a
これらの図10、図11の場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。 10 and 11, the same effect as described above can be obtained.
また、図12に示すように、マニホールド58が、セル支持板96aと、一面が開口した箱状のマニホールド本体96bとからなり、セル支持板96aの外周部に環状の係合凹部96a2を形成し、マニホールド本体96bの開口部を形成する壁96b1上面に、係合凹部96b2を形成し、マニホールド本体96bの壁96b1上面の係合凹部96b2と、セル支持板96aの係合凹部96a2により形成される空間内に、燃料電池の運転時に膨張する、例えば、燃料電池の運転温度においてマニホールドの熱膨張よりも大きい材質であって、耐熱性のフェライト系ステンレスやオースとナイト系ステンレス、又は高熱膨張のセラミックス等からなる封止部材97を収容し、凹部96a2と凹部96b2により形成される空間で、封止部材97以外の部分に、上記したシール材が充填されている。このような燃料電池でも、上記と同様の効果を得ることができる。
In addition, as shown in FIG. 12, the manifold 58 includes a
さらに、図13に示すように、マニホールド58をセル支持板98aとマニホールド本体98bとから構成し、セル支持板98aに一つのセル固定孔98a1を形成し、このセル固定孔98a1の対向する内壁面には、燃料電池セル62を所定間隔をおいて位置決め固定する凹部99が形成されている。対向する凹部99には、燃料電池セル62の幅方向両端部がそれぞれ収容されるように、セル形状に対応した形状とされており、凹部99に燃料電池セル62を収容した状態で、燃料電池セル62間にシール材を流し込み、固定されている。セル支持板98aは、上記したように、マニホールド本体98bに内嵌されたり、外嵌されている。
Further, as shown in FIG. 13, the manifold 58 is composed of a
このような燃料電池では、セル支持板98a1には一つのセル固定孔98a1が形成されているため、セルを固定する孔間の隔壁がなくなるため、NC旋盤やワイヤー加工ではなく、量産性の高い鋳造法(鋳込成形)による加工が可能となる。また、セルを固定する孔間の隔壁がなくなるため、セル間にシール材を充填する場合でも、シール材の流入性がよくなり、ガスシール性を向上できる。 In such a fuel cell, since one cell fixing hole 98a1 is formed in the cell support plate 98a1, there is no partition between the holes for fixing the cell. Processing by a casting method (casting molding) becomes possible. In addition, since there is no partition between the holes for fixing the cells, even when the sealing material is filled between the cells, the inflow property of the sealing material is improved and the gas sealing property can be improved.
以上、添付図面を参照して本発明の好適実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能であることは多言するまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications and corrections can be made without departing from the scope of the present invention. It goes without saying that this is possible.
尚、セル支持板に複数条の凹溝を形成し、これらの凹溝に、複数の燃料電池セルの一端部がそれぞれ収容された状態で、シール材によりガスシールし、セル支持板の凹溝に形成された貫通孔を介して、マニホールドからのガスが燃料電池セル内を通過するように構成しても、上記と同様の効果を得ることができる。この場合、さらに、例えばワイヤー加工でセル支持板に凹溝加工でき、容易に、安価かつ短時間で複数条の凹溝を形成できる。 A plurality of concave grooves are formed in the cell support plate, and gas is sealed with a sealing material in a state where one end portions of the plurality of fuel cells are respectively accommodated in the concave grooves, and the concave grooves of the cell support plate are formed. Even if the gas from the manifold passes through the fuel cell through the through-hole formed in the above, the same effect as described above can be obtained. In this case, further, for example, a groove can be formed on the cell support plate by wire processing, and a plurality of grooves can be easily formed at a low cost in a short time.
2:ハウジング
58a、58b、58c及び58d:燃料ガスマニホールド
60a、60b、60c及び60d:セルスタック
62:燃料電池セル
90a〜98a:セル支持板
90b〜98b:マニホールド本体
90b2、92b2:内側環状段差部
91b2、93b2:内側環状段差部
94a2、95b2:係合凸部
94a1、95b1:係合凹部
97:封止部材
98a1:セル固定孔
99:凹部
2:
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