JP2007141767A - 燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】効率低下を阻止し、耐熱衝撃性の向上を実現可能であり、ケースとスタック構造体との間に隙間があったとしても、十分な発電出力が得られるうえ、機械的振動に対する耐久性の向上を実現可能な燃料電池を提供する。
【解決手段】単セル6を保持し且つ燃料ガス導入孔21を有するセル板2と、燃料ガス導入孔31を有し且つ外周縁部をセル板2の外周縁部に接合させたセパレータ板3を具備した固体電解質型燃料電池ユニット1を集電体15を介して複数積層して成るスタック構造体11を備えていると共に、ガス導入部12a及びガス排出部12bを具備してスタック構造体11を収容するケース12を備え、ガス導入部12aから導入した空気をスタック構造体11の固体電解質型燃料電池ユニット1間の集電体15を通してガス排出部12bに流すべく、ケース12とスタック構造体11との間の隙間に充填材16を設けた。
【選択図】図1
Description
2 セル板
3 セパレータ板
6 単セル
10 燃料電池
11 スタック構造体
12 ケース
12a ガス導入部
12b ガス排出部
12c 凹部(位置決め保持手段)
12d ラチェット状段差(位置決め保持手段)
12e 波形状段差(位置決め保持手段)
12f くさび形状の溝(位置決め保持手段)
15,115 集電体
16,87,97,98 充填材(ガス流規制部)
21,31 ガス導入孔
46,56,96 シート材(ガス流規制部)
47 隔壁(仕切り手段)
47b 整流部
66,106,107 成形体(ガス流規制部)
76 一体シート材(ガス流規制部)
86 波板形状の薄板(スペーサ;ガス流規制部)
116 集電体の緻密部(ガス流規制部)
117 電気絶縁材
Claims (16)
- 単セルを保持していると共に中心部分に燃料ガス及び空気のうちの一方のガスの導入孔を有するセル板と、中心部分に燃料ガス及び空気のうちの一方のガスの導入孔を有し且つその外周縁部をセル板の外周縁部に接合させたセパレータ板を具備した固体電解質型燃料電池ユニットを集電体を介して複数積層して成るスタック構造体を備えていると共に、ガス導入部及びガス排出部を具備し且つスタック構造体を収容した状態でガス導入部から燃料ガス及び空気のうちの他方のガスを導入してガス排出部に流すケースを備え、ガス導入部から導入した他方のガスをスタック構造体の互いに重なり合う固体電解質型燃料電池ユニットの間の集電体を通してガス排出部に流すべく、ケースとスタック構造体との間における隙間にガス流規制部を設けたことを特徴とする燃料電池。
- ケースとスタック構造体との間における隙間のうちのケースのガス導入部近傍及びガス排出部近傍のみにガス流規制部を設けた請求項1に記載の燃料電池。
- ガス流規制部とスタック構造体の各固体電解質型燃料電池ユニットとを互いに移動可能に接触させてある請求項1又は2に記載の燃料電池。
- ガス流規制部は、ケースとスタック構造体との間の隙間に注入又は塗布される充填材から成っている請求項1〜3のいずれか一つの項に記載の燃料電池。
- ガス流規制部は、ケースとスタック構造体との間の隙間の形状に合わせた成形体としてある請求項1〜3のいずれか一つの項に記載の燃料電池。
- ガス流規制部は、スタック構造体側に位置するシート材及びケース側に注入又は塗布される充填材を組合わせて成っている請求項1〜3のいずれか一つの項に記載の燃料電池。
- ガス流規制部は、シート材及びケースとスタック構造体との間の隙間の形状に合わせた成形体を組合わせて成っている請求項1〜3のいずれか一つの項に記載の燃料電池。
- ガス流規制部は、固体電解質型燃料電池ユニットの間隔を維持可能なスペーサ及び充填材を組合わせて成っている請求項1〜3のいずれか一つの項に記載の燃料電池。
- ガス流規制部の気孔率をスタック構造体の固体電解質型燃料電池ユニット間に位置する集電体の気孔率よりも小さく設定した請求項1〜8のいずれか一つの項に記載の燃料電池。
- ガス流規制部の気孔率を部分的に変化させてある請求項9に記載の燃料電池。
- ガス流規制部のケース側に位置する部分の気孔率をスタック構造体側に位置する部分の気孔率よりも大きく設定した請求項10に記載の燃料電池。
- ガス流規制部とスタック構造体の固体電解質型燃料電池ユニットとを電気的に絶縁させてある請求項1〜11のいずれか一つの項に記載の燃料電池。
- スタック構造体の固体電解質型燃料電池ユニット間に位置する集電体のケース側部分を固体電解質型燃料電池ユニットの間隔を維持可能なガス流規制部として形成し、このガス流規制部と固体電解質型燃料電池ユニットとの間に電気絶縁材を介在させた請求項12に記載の燃料電池。
- ケースのガス導入部とこのガス導入部に面するガス流規制部の端面との間、及び、ケースのガス排出部とこのガス排出部に面するガス流規制部の端面との間に、仕切り手段を設けた請求項1〜13のいずれか一つの項に記載の燃料電池。
- ケースのガス導入部とこのガス導入部に面するガス流規制部の端面との間、及び、ケースのガス排出部とこのガス排出部に面するガス流規制部の端面との間に設けた隔壁を仕切り手段とし、ガス導入部側の隔壁にはガス導入部から導入した他方のガスをスタック構造体の固体電解質型燃料電池ユニットの間の集電体に流す整流部を一体で設けると共に、ガス排出部側の隔壁には集電体を通過した他方のガスをガス排出部に導く整流部を一体で設けた請求項14に記載の燃料電池。
- スタック構造体をケース内の所定部位に位置させて保持する位置決め保持手段をケースに設けた請求項1〜15のいずれか一つの項に記載の燃料電池。
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