JP2007149618A - 燃料電池セルスタックにおける集電構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性の支持体上に積層された内側電極、固体電解質層及び外側電極を具備する固体電解質形燃料電池セルを複数個一列に配列させた燃料電池セルスタックにおける集電構造において、隣接する第1と第2の燃料電池セル同士の間を電気的に接続する中間集電体を有し、中間集電体の一方の端部が第1の燃料電池セルにおける支持体の下端部に接合され、かつ中間集電体の他方の端部が第2の燃料電池セルにおける外側電極に接合されている。
【選択図】図1A
Description
(1)請求項1に係る燃料電池セルスタックにおける集電構造は、導電性の支持体上に積層された内側電極、固体電解質層及び外側電極を具備する固体電解質形燃料電池セルを複数個一列に配列させた燃料電池セルスタックにおける集電構造において、隣接する第1と第2の燃料電池セル同士の間を電気的に接続する中間集電体を有し、前記中間集電体の一方の端部が前記第1の燃料電池セルにおける前記支持体の下端部に接合され、かつ前記中間集電体の他方の端部が前記第2の燃料電池セルにおける前記外側電極に接合されていることを特徴とする。
図1Aは、燃料電池セルスタック10の最端部における集電構造の実施形態を示す概略側断面図である。図1Bは、図1AのA断面図である。図1Cは、図1AのB断面図である。
1/2O2+2e− → O2− (固体電解質) …(1)
O2− (固体電解質)+ H2 → H2O+2e− …(2)
図3Aにおける端部燃料電池セル1aに接続された端部集電体5において、前述の図1Aに示した端部集電体4と異なる点は、端部集電体5の一方の端部5aが端部燃料電池セル1aの外側電極14に接合されている点である。端部集電体5のリード線部5bはマニホールド2内に位置しており、その一方の端部5aが端部燃料電池セル1aの外側電極14側の面に沿うように鉛直上方に曲がり、マニホールド2の上面のガラスシール部23を貫通してさらに上方に延びている。ガラスシール部23を貫通する部分は封止状態で接合固定されている。
図3Aにおいて隣接する任意の2つの燃料電池セル1のうち、左側のものを「第1の燃料電池セル」、右側のものを「第2の燃料電池セル」として説明する。
なお、別の簡易な形態では、中間集電体6の一方の端部6cが、支持体11の下端部から挿入されず下端部に接合されるだけでもよい。
1a、1b 端部燃料電池セル
2 マニホールド
3 集電体
4、5 端部集電体
6 中間集電体
10 燃料電池セルスタック
11 支持体
14 外側電極
15 固体電解質層
16 内側電極
Claims (10)
- 導電性の支持体上に積層された内側電極、固体電解質層及び外側電極を具備する固体電解質形燃料電池セルを複数個一列に配列させた燃料電池セルスタックにおける集電構造において、
隣接する第1と第2の燃料電池セル同士の間を電気的に接続する中間集電体を有し、
前記中間集電体の一方の端部が前記第1の燃料電池セルにおける前記支持体の下端部に接合され、かつ
前記中間集電体の他方の端部が前記第2の燃料電池セルにおける前記外側電極に接合されていることを特徴とする燃料電池セルスタックにおける集電構造。 - 前記燃料電池セルの下端を固定したマニホールドを有し、
前記中間集電体の一方の端部が前記マニホールドの内部空間に位置しており、かつ
前記中間集電体の他方の端部が前記マニホールドの内部空間を経由し該マニホールドと接合された状態で該マニホールドを貫通して外部へ取り出されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池セルスタックにおける集電構造。 - 前記中間集電体の一方の端部が前記支持体の下端部からさらに該支持体の内部に延在することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池セルスタックにおける集電構造。
- 前記支持体の内部に延在する前記中間集電体の一方の端部が導電性接着剤を介して該支持体と接合されることを特徴とする請求項3に記載の燃料電池セルスタックにおける集電構造。
- 前記中間集電体が耐熱性合金からなりかつ前記外側電極に接合される部分が板状であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の燃料電池セルスタックにおける集電構造。
- 導電性の支持体上に積層された内側電極、固体電解質層及び外側電極を具備する固体電解質形燃料電池セルを複数個一列に配列させた燃料電池セルスタックにおける集電構造において、
最端部に位置する端部燃料電池セルと外部回路との間を電気的に接続する端部集電体と、
前記燃料電池セルの下端を固定したマニホールドとを有し、
前記端部集電体の一方の端部が前記マニホールドの内部空間において前記端部燃料電池セルにおける前記支持体の下端部に接合され、かつ
前記端部集電体の他方の端部が前記マニホールドの内部空間を経由し該マニホールドと接合された状態で該マニホールドを貫通して外部へ取り出されていることを特徴とする燃料電池セルスタックにおける集電構造。 - 前記端部集電体の一方の端部が前記支持体の下端部からさらに該支持体の内部に延在することを特徴とする請求項6に記載の燃料電池セルスタックにおける集電構造。
- 前記支持体の内部に延在する前記端部集電体の一方の端部が導電性接着剤を介して該支持体と接合されることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池セルスタックにおける集電構造。
- 導電性の支持体上に積層された内側電極、固体電解質層及び外側電極を具備する固体電解質形燃料電池セルを複数個一列に配列させた燃料電池セルスタックにおける集電構造において、
最端部に位置する端部燃料電池セルと外部回路との間を電気的に接続する端部集電体と、
前記燃料電池セルの下端を固定したマニホールドとを有し、
前記端部集電体の一方の端部が前記端部燃料電池セルにおける前記外側電極に接合され、かつ
前記端部集電体の他方の端部が前記マニホールドの内部空間を経由し該マニホールドと接合された状態で該マニホールドを貫通して外部へ取り出されていることを特徴とする燃料電池セルスタックにおける集電構造。 - 前記端部集電体が耐熱性合金からなりかつ前記外側電極に接合される部分が板状であることを特徴する請求項6〜9のいずれかに記載の燃料電池セルスタックにおける集電構造。
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