JP2007305539A

JP2007305539A - 燃料電池スタック

Info

Publication number: JP2007305539A
Application number: JP2006135554A
Authority: JP
Inventors: Hitohide Oshima; 仁英大嶋; Masaaki Obata; 正明小畑; Yoshio Matsuzaki; 良雄松崎; Kenjiro Fujita; 顕二郎藤田
Original assignee: Kyocera Corp; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Kyocera Corp; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2026-05-15
Also published as: JP5097360B2

Abstract

【課題】金属部材や接続用のリング等のスペーサーを用いることなく、ガスの耐リーク性に優れるとともに、強度にも優れた燃料電池スタックを提供することにある。
【解決手段】燃料電池セル４０の一端部に、該燃料電池セル４０の一方の面から他方の面まで貫通した貫通孔１２を有し、前記貫通孔１２が一方向に並ぶように複数の前記燃料電池セル４０を束ねた燃料電池スタック１０において、前記貫通孔１２同士が連通し、前記貫通孔１２を有する一端部がシール部材１１にて一体化して被覆封止されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料電池セルを複数配列してなる燃料電池スタックに関し、特に固体電解質形燃料電池セルの燃料電池スタックに関する。

近年、次世代エネルギーとして、燃料電池セルを複数接続されてなるセルスタックを、収納容器に収容した燃料電池が種々提案されている。このような燃料電池セルとしては、固体高分子形燃料電池セル、リン酸形燃料電池セル、溶融炭酸塩形燃料電池セル、固体電解質形燃料電池セルなど、各種のものが知られている。とりわけ、固体電解質形燃料電池セルは、発電効率が高く、また、作動温度が７００℃〜１０００℃と高いため、その排熱を利用ができるなどの利点を有しており、研究開発が推し進められている。

固体電解質形燃料電池セルは、例えば、燃料極層の表面に固体電解質層、空気極層を順次形成して構成されており、燃料極層側に燃料（水素）を流し、空気極層側に空気（酸素）を流して６００〜１０００℃程度で発電される。
このように固体電解質形燃料電池セルは、２種のガスを用い、しかも高温に曝されるため、高温においてもガスが漏出しないように、ガスの供給管やセルにおけるシール性について種々の改良がなされている。例えば、従来、合金製のガスマニホールドの側面に合金製のガス供給管を接合し、上面が開口した直方体形状のガスマニホールド本体の前記開口部に、セルスタックの支持板を接合したセルスタック装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この燃料電池では、セルスタックは、多数のセル挿入孔が形成された合金製支持板の前記セル挿入孔に燃料電池セルを挿入し、その隙間にガラス材料を充填し、支持板が気密にガスシールされた状態でガスマニホールドに接合されていた。
このような燃料電池では、例えば、水素等の燃料ガスがガス供給管を介してガスマニホールド内に供給され、この燃料ガスが、セルスタックを構成する燃料電池セル内部に形成されたガス通路に供給され、一方で、燃料電池セルの外部には空気が供給され、固体電解質層が燃料極層と空気極層で挟持された発電部において発電することができる。
また、前記合金製のマニホールドを用いないで、燃料電池セルの端部にガスを供給する孔をあけ、孔同士をリング形状のスペーサーを介して接続し、ガラス等のシール部材にて接着、封止した燃料電池スタックが提案されている（特許文献２参照）。このような燃料電池スタックでは、例えば、水素等の燃料ガスがスペーサー内に供給され、この燃料ガスが、セルスタックを構成する燃料電池セル内部に形成されたガス通路に供給され、一方で、燃料電池セルの外部には空気が供給され、固体電解質層が燃料極層と空気極層で挟持された発電部において発電することができる。

特開２００５−２１６６２０号公報特開２００６−７９９７４号公報

しかしながら、上記した特許文献１に開示された燃料電池では、合金製支持板のセル挿入孔に燃料電池セルを挿入し、その隙間にガラス材料を充填し、燃料電池セルをガラス材料により合金製支持板に気密に接合していたため、合金製支持板とガラス材料との熱膨張係数差により、作製時や発電時においてガラス材料にクラックや剥離等が生じるおそれがあり、ガスマニホールドのシール性が未だ低いという問題があった。
このため、複数の燃料電池セルの軸長方向一端部をガラス材料により一体化し、複数の燃料電池セルをガラス材料からなる矩形状のセル支持板に立設してセルスタックを形成し、このセルスタックを、上面が開口した合金製マニホールドの開口部にガラス材料により接合することも考えられるが、この場合においても、ガラス材料からなるセル支持板と合金製マニホールドとの熱膨張係数差により、燃料電池作製時や発電時においてガラス材料からなるセル支持板にクラックや剥離等が生じるおそれがあり、ガスマニホールドのシール性および強度に問題がある。

一方、上記した特許文献２に開示された燃料電池スタックでは、リング形状のスペーサーと燃料電池セルとの接合部に隙間などが形成しやすく、そのためガスリークの発生や接合強度が弱くなり破損しやすいといった問題があった。
本発明の目的は、金属部材や接続用のリング等のスペーサーを用いることなく、ガスの耐リーク性に優れるとともに、強度にも優れた燃料電池スタックを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、燃料電池スタックを構成する燃料電池セルのガスを供給する部位をシール部材により一体化して被覆封止することにより、耐リーク性に優れるとともに、強度にも優れる燃料電池スタックを提供できることを見出して、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明における燃料電池スタックは、以下の構成を有する。
（１）燃料電池セルの一端部に、該燃料電池セルの一方の面から他方の面まで貫通した貫通孔を有し、前記貫通孔が一方向に並ぶように複数の前記燃料電池セルを束ねた燃料電池スタックにおいて、前記複数の燃料電池セルの貫通孔を有する一端部がシール部材にて一体化され被覆封止されており、前記貫通孔同士が連通していることを特徴とする燃料電池スタック。
（２）前記燃料電池セルの一端部底面まで前記シール部材にて被覆封止されていることを特徴とする（１）に記載の燃料電池スタック。
（３）前記貫通孔同士が連通している部分は、ガス供給路を形成していることを特徴とする（１）または（２）に記載の燃料電池スタック。
（４）ガス導入パイプが、前記ガス供給路に連通するように前記シール部材に接合されていることを特徴とする（３）に記載の燃料電池スタック。
（５）複数の前記燃料電池セルが、長手方向の向きを交互に変えて配設されていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の燃料電池スタック。
（６）前記シール部材は、無機材料からなることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の燃料電池スタック。
（７）前記燃料電池セルが長手方向に複数のガス流路を内部に有しており、前記略円形の貫通孔から、発電する領域を介した長手方向の他方の先端部までのガス流路の距離がそれぞれ略同一になるように、前記他方の先端部が膨出した形状を有することを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の燃料電池スタック。

本発明の燃料電池スタックは、（１）〜（３）によれば、ガス供給にかかる部位がシール部材により一体化して被覆封止された構造であるため、シール部位におけるリークを防止できるとともに、強度にも優れ、信頼性および発電性能の良好な燃料電池スタックを提供できる。
上記（４）によれば、外部からのガスを導入するパイプはシール部材により被覆接合されているため、シール部位が耐リーク性に優れる。
上記（５）によれば、貫通孔が一方向に並ぶように複数の前記燃料電池セルを束ねる際、長手方向の向きを交互に変えて配設することにより、発電性能の向上した燃料電池スタックを効率よくコンパクトな容積に収容でき、単位体積当たりの出力を向上させることができる。
上記（６）によれば、シール部材が無機材質からなるため、シール部位が耐リーク性に優れるとともに、強度にも優れ、高い信頼性を得られる。
上記（７）によれば、燃料電池セル内のガス流路において、貫通孔の境界部分から、発電する領域を介した他方の先端部までのガス流路の距離を同一距離とすることにより、各ガス流路の圧損を等しくできるので、均一な流量を保持でき、発電性能を向上できる。

本発明の燃料電池スタックの一実施形態について、図１および図２を参照して、説明する。図１は、本発明に係る燃料電池スタックの一形態を示すもので、燃料電池スタック１０は、長手方向にガス流路４１ａを有する板状の固体電解質形燃料電池セル４０を複数配列して、該燃料電池セル４０の一端部をシール部材１１で被覆し、立設固定して構成されている。なお、図１で燃料電池セル４０は一部省略し簡略化して記載した。
燃料電池セル４０は、例えば、断面が扁平状で、全体的に見て楕円柱状（中空平板型）であり、細長基板状とされており、その内部には複数のガス流路４１ａが長さ方向に貫通して形成されている。燃料電池セル４０については後述する。
燃料電池スタック１０は、燃料電池セル４０を、その側面同士が対向するようにしてセル厚み方向に配列され、その燃料電池セル４０間には、燃料電池セル４０同士を直列に電気的に接続する集電部材１４が配置されている。
一方、シール部材１１は、絶縁性無機材料、例えば結晶化ガラスからなり、図１（ｂ）に示すように、前記シール部材１１内部には燃料電池セル４０の一端部にある貫通孔１２同士が円柱状の空間をなして連通しているガス供給路１３が形成されている。ガス流路４１ａはガス供給路１３と連通している。前記シール部材１１の一方の側面は、前記ガス供給路１３にガスを供給するガス導入パイプ１５が接合されており、該ガス導入パイプ１５は、パイプ部１５ｂと、このパイプ部１５ｂの先端に形成されたフランジ部１５ａからなり、フランジ部１５ａがシール部材１１に接合されている。なお、フランジ部１５ａは前記シール部材１１と同一材料もしくはガス導入パイプ１５の構成部材とシール部材１１との中間の熱膨張を有する材料により一体化して被覆封止されることが望ましい。
なお、フランジ部１５ａは必ずしも被覆されている必要はない。また、ガス導入パイプ１５は耐熱性合金により形成するのが好ましいが、フランジ部１５ａをセラミックまたはガラス等の無機材料で形成することができ、この場合には、フランジ部１５ａをシール部材１１に当接した状態で接合することができる。

上記のように、本発明の燃料電池スタック１０では、ガス導入パイプ１５から導入されたガスは、ガス供給路１３を介して各セルのガス流通路４１ａを通過し、余剰のガス及び発電により生じたガスが上端から排出される。ガス供給に係る部位がシール部材１１により一体化して被覆封止されマニホールドを形成しているため、ガスの耐リーク性が高く、また強度においても優れており、高信頼性の燃料電池スタック１０が得られる。また、金属部材や接続用リングを使用することなく、低コストで燃料電池スタック１０を製造することができる。

（製造方法）
以上のように構成された燃料電池スタック１０は、図２に示すようにして作製することができる。なお、図２では、燃料電池セル４０の一部を省略し、また、集電部材１４も省略した。
先ず、図２（ａ）に示すように、上面が開口した有底直方体状のシール部材１１の成形型３１を準備する。この成形型３１内に無機材質からなるペースト、例えばガラスペーストを流し込み、自然放置、あるいは乾燥機にて１００℃程度の温度で乾燥させ、所定の厚さの接合層１１ａを形成しておく。流し込んだガラスペーストを仮焼しても良い。また、ガラスペーストを流し込む代わりに板状ガラスを配置しても良い。

次に、燃料電池セル４０下端部の所定の位置に所定の径の貫通孔１２を形成した複数の燃料電池セル４０を、前記貫通孔１２が一方向に並ぶように、かつ前記燃料電池セル４０間に集電部材１４を配置して束ね、それらを貫通孔１２のある下端部を下にして前記成形型３１に入れる。成形型３１の側壁には、貫通孔１２とほぼ同じ大きさの貫通孔２９が形成されており、成形型３１の外側からこの貫通孔２９および燃料電池セル４０の貫通孔１２に、貫通孔１２、２９とほぼ同一寸法および形状の中子３０を嵌入する。このとき、中子３０の一方の先端は前記成形型３１の側壁内面から１〜１０ｍｍ離れた位置になるよう嵌入する。こうすることにより、後に中子３０を成形型３１の外側に引き抜いたときに形成される空間には、一方の端部に閉塞部が、他の一方の端部に開口部が形成される。

前記成形型３１は、例えば、セラミック繊維成形体のように、スラリーの溶媒を吸収し、かつ濡れ性が悪い材料にて形成されており、また、中子３０も同様の材料にて形成されている。中子３０は、貫通孔１２同士が連通しているガス供給路１３の空間を形成するものであり、前記ガス供給路１３の内部空間の形状は、貫通孔１２と同じ形状をした中子３０の形状にて決定される。例えば、中子３０が円柱状であれば、この中子３０を燃料電池セル４０の貫通孔１２に嵌入し、スラリーを流し込むことにより、前記ガス供給路１３の内部空間も円柱状となる。

そして、この後、図２（ｂ）に示すように、成形型３１と中子３０との間に、絶縁性無機材料からなるシール部材１１を形成する。例えば、結晶化ガラスまたはセラミック粉末と、有機バインダ、溶媒等の有機成分を含有するスラリーを、少なくとも中子３０の上面が覆われるまで流し込み、自然放置したり、あるいは乾燥機にて１００℃程度の温度で乾燥して溶媒を揮発させた後、焼成する。焼成温度は、セラミック粉末の場合には、セラミックの焼結温度以上で焼成し、ガラス粉末の場合には、ガラス軟化点以上の温度、結晶化ガラス粉末では結晶化温度以上の温度で焼成する。

その後、図２（ｃ）に示すように、中子３０をガス供給路１３より引き抜いた後、接合層１１ａを残して成形型３１を取り外し、ガス供給路１３が開口した側面にフランジ部１５ａを接合する。このフランジ部１５ａをシール部材１１と同じ材質の無機材料で厚み０．５〜５ｍｍの厚さで一体的に被覆封止することもできる。そして、その後乾燥させて、焼成する。
なお、成形体の取り扱いが可能になる程度に仮焼した後、中子３０を引きだし、成形型３１を取り外し、この後に焼成しても良い。

即ち、ガス供給路１３が開口した側面に合致する形状のフランジ部１５ａを有するガス導入パイプ１５を準備する。該ガス導入パイプ１５は、セラミックまたはガラス等からなるフランジ部１５ａに設けた貫通孔内に耐熱金属製のパイプ部１５ｂを挿通して構成してもよい。なお、該パイプ部１５ｂは燃料電池セル４０もしくはシール部材１１との熱膨張係数が近い材料でかつ高強度の無機材料で形成することができる。
そして、図１（ｃ）に示すように、ガス供給路１３が開口した側面に、前記フランジ部１５ａを当接し、フランジ部１５ａをシール部材１１と同じ材質のスラリーで被覆封止する。そして、乾燥させて焼成し、本発明の燃料電池スタック４０を作製することができる。

なお、シール部材１１の材質としては、絶縁性無機材料が好ましく、シール性と耐高温変形性の点から、結晶化ガラスが好ましい。この場合、焼成は結晶化ガラスの軟化点温度以上で加熱して成形型３１に合わせた一体成形とシール機能を持たせた後、結晶化温度以上として結晶化し、除冷をして得る。使用する結晶化ガラスとしては、燃料電池スタック１０との熱膨張率が近いものであれば特に制限するものでないが、耐高温性の点で、シリカ系の結晶化ガラスを好適に用いることができる。
燃料電池セル中で占める割合が大きい多孔質支持基板４１の熱膨張係数に対して±１ｐｐｍ以内とすることが望ましい。このように、熱膨張係数を燃料電池セルに近づけるという点では、シール部材１１を構成する結晶化ガラスとして、多孔質支持基板４１を構成する材料を１０〜３０質量％添加することが望ましい。

また、成形型３１および中子３０の材質としては、上記したように、シール部材１１のスラリーの溶媒が吸収され易いもので、前記スラリーとの濡れ性が悪い材料からなるものが望ましい。溶媒が吸収されやすいと、スラリー中の原料粉の充填が良くなり、乾燥、焼成時の割れが起こりにくく、強度が強く、ガスシール性に優れたシール部材１１が得られるからである。また、濡れ性が悪いと、乾燥、焼成時の収縮に伴う拘束力が弱くなるため、割れ難い。このような性質を有するものとしては、セラミック製断熱材が好ましい。このセラミック製断熱材は耐高温性にも優れ、スラリーと共に焼成が可能で、焼成後は簡単に取り除くことができるため、工程も容易となる。セラミック製断熱材としては、加工の容易さ、コストの点からアルミナ系繊維、あるいはアルミナ−シリカ系繊維からなる断熱材が好適である。

（他の実施形態）
本発明の燃料電池スタックの他の実施形態について、図を参照して、説明する。図３は、本発明に係る燃料電池スタックの他の形態を示すものである。前記燃料電池スタック１０は、長手方向にガス流路４１ａを有する板状の固体電解質形燃料電池セル４０を複数配列して、前記貫通孔１２が一方向に並ぶように複数の前記燃料電池セル４０を束ねる際、図３に示すように、長手方向の向きを交互に変えて配設し、複数の前記貫通孔１２を有する一端部がシール部材１１にて一体化して被覆封止されて構成されている。なお、図３で燃料電池セル４０は一部省略し簡略化して記載した。

即ち、シール部材１１内のガス供給路１３を中心として、隣接するセル４０がそれぞれ反対側に向けて延設され突出している。上記のように、燃料電池セル４０を長手方向の向きを交互に変えて配設することにより、発電性能の向上した燃料電池スタックを効率よくコンパクトな容積に収容できる。なお、前記長手方向の一方の向きと他方の向きとがなす角度は、特に限定されるものでないが、１８０度であるのがよい。
また、前記燃料電池スタック１０は、上記した一実施形態と同様の方法にて作製することができる。
例えば、予め燃料電池セル４０のガス流路４１ａ一端部へのシール部材１１の侵入を防止するため焼成にて消失するパラフィンワックス等の有機物を充填する。燃料電池セル４０の貫通孔１２に予め中子３０を嵌入する。そして、それらを燃料電池セル４０の厚み分の切り込みを燃料電池セル４０の挿入位置に合わせて形成された有底成形型３１に、切り込みの底がセル側面Ｒ部に接触するまで挿入する。そしてシール部材１１のスラリーを燃料電池セル４０側面の他の一方のＲ部上面を覆うまで流し込む。

（燃料電池セル）
本発明で用いられる燃料電池セル４０について、図を参照して、説明する。燃料電池セル４０は、図５に示すように中空平板状であり、断面が扁平状で、全体的に見て棒状で細長基板状の多孔質支持基板（支持体）４１を備えている。支持基板４１の内部には、適当な間隔で４個の燃料ガス流路４１ａ（ガス流路を形成する）が長さ方向（軸長方向）に貫通して形成されており、燃料電池セル４０は、この支持基板４１上に各種の部材が設けられた構造を有している。このような燃料電池セル４０の複数を、図１に示すように、一列に配列して燃料電池スタック１０を形成することができる。

支持基板４１は、平坦部Ａと平坦部Ａの両端の弧状部Ｂとからなっており、平坦部Ａは主面を構成する。平坦部Ａの両主面は互いにほぼ平行に形成され、平坦部Ａの一方の主面と両側の弧状部Ｂを覆うように燃料極層４２が設けられ、さらに、この燃料極層４２を覆うように、緻密質な固体電解質層４３が積層されており、この固体電解質層４３の上には、燃料極層４２と対向するように、平坦部Ａの一方側の主面に空気極層４４が積層されている。燃料極層４２及び固体電解質層４３は、平坦部Ａの一方側の主面に、ガス流路形成方向Ｇに連続して形成されている。
また、燃料極層４２及び固体電極層４３が積層されていない平坦部Ａの他方側の主面には、インターコネクタ４５が形成されている。図５から明らかな通り、燃料極層４２及び固体電解質層４３は、インターコネクタ４５の両サイドにまで延びており、支持基板４１の表面が外部に露出しないように構成されている。

上記のような構造の燃料電池セル４０では、燃料極層４２の空気極層４４と対向している部分が燃料極として作動して発電する。即ち、空気極層４４の外側に空気等の酸素含有ガスを流し、かつ支持基板４１内のガス通路４１ａに燃料ガス（水素）を流し、所定の作動温度まで加熱することにより、空気極層４４で下記式（１）の電極反応を生じ、また燃料極層４２の燃料極となる部分では例えば下記式（２）の電極反応を生じることによって発電する。
空気極層４４：１／２Ｏ₂＋２ｅ^- → Ｏ^2- …（１）
燃料極層４２：Ｏ^2-＋Ｈ₂ → Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^- …（２）
かかる発電によって生成した電流は、支持基板４１に取り付けられているインターコネクタ４５を介して集電される。

なお、燃料電池セル４０は、図４に示すように、前記略円形の貫通孔１２から、発電する領域を介した長手方向の他方の先端部までのガス流路４１ａの距離がそれぞれ略同一になるように、前記他方の先端部が膨出した形状を有するのが好ましい。このように燃料電池セル４０内の複数のガス流路４１ａにおいて、貫通孔１２の境界部分から、発電する領域を介した他方の先端部までのそれぞれのガス流路４１ａの距離を同一距離とすることにより、各ガス流路４１ａの圧損を等しくできるので、各ガス流路４１ａを流れるガスが均一な流量となり、発電性能を向上できる。

なお、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５に示したように、支持基板４１の一方の主面に発電素子部が、他方の主面にインターコネクタ４５を配設した、所謂縦縞型の燃料電池セル４０を示したが、横縞型燃料電池セルであってもよい。即ち、前記支持基板４１の表面に、内側電極としての燃料極層４２、固体電解質４３および外側電極としての空気極層４４が順次積層された多層構造の発電素子部を、支持基板４１の軸長方向に所定間隔をおいて複数形成することにより構成されている。互いに隣接する発電素子部は、それぞれインターコネクタにより電気的に直列に接続されている。
また、前記支持基板４１が扁平状で複数のガス流路４１ａを有する燃料電池セル４０を用いて説明したが、円筒状の燃料電池セルであってもよい。

幅２６ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ１５０ｍｍの縦縞形燃料電池セル４０の下端部を切削することにより直径２０ｍｍの貫通孔１２をあけた。次に、前記貫通孔１２の部位を合わせて、貫通孔１２をあけた１０個の燃料電池セル４０間に集電部材１４をはさみ、積層して、燃料電池スタック１０とした。このとき、前記貫通孔１２には予め貫通孔１２と同じ大きさに合わせた円柱状の中子３０を挿入した。前記中子３０は、アルミナ系繊維からなる断熱材を用いた。
一方、アルミナ系繊維からなる断熱材を用いて、縦１００ｍｍ×横４０ｍｍ×高さ５０ｍｍの容積を有する厚さ５ｍｍの箱形状の成形型３１を形成した。そしてその成形型３１の底面に厚さ５ｍｍになるよう硼珪酸ガラスからなるガラスペーストを流入し、乾燥させた。
次に、前記燃料電池セル４０を積層した燃料電池スタック１０を、貫通孔１２部を下にして前記成形型３１上に載置した。そして、ガラスペーストを中子３０の上２ｍｍの高さまで流し込み、乾燥させた後、９００℃で焼成した。焼成後、前記成形型３１および中子３０を除去した。

そして、前記成形型３１および中子３０を除去した後の燃料電池スタック１０の開口部のある一端面に合わせて、耐熱合金製からなるパイプ部１５ｂを接合したフランジ部１５ａをガラスシールにて接合し、フランジ部１５ａを硼珪酸ガラスにて被覆しそれを９００℃で焼成して本発明の燃料電池スタック１０を作製した。

（耐リーク性）
得られた燃料電池セルスタック１０の燃料電池セル４０のシール材１１に埋設された他方のガス流路４１ａをテープ等にて塞ぎ、ガス導入パイプ１５より、２０ｋＰａに加圧された空気を導入した。そして、シール部分およびガス導入パイプ１５接合部に石鹸水を塗布し、泡の発生の有無を目視により測定し、ガスリークのないことを確認した。

本発明の一実施形態に係る燃料電池スタックであり、（ａ）は一部分解斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図である。本発明に係る燃料電池スタックの製造工程を示す縦断面図である。本発明の他の実施形態に係る燃料電池スタックの縦断面図である。本発明に係る燃料電池セルの一例を示す平面図である。本発明で用いる燃料電池セルの一実施例を示す（ａ）横断面図および（ｂ）縦断面図である。

符号の説明

１０燃料電池スタック
１１シール部材
１１ａ接合層
１２貫通孔
１３ガス供給路
１４集電部材
１５ガス導入パイプ
１５ａフランジ部
１５ｂパイプ部
３０中子
３１成形型
４０燃料電池セル
４１ａガス流路

Claims

燃料電池セルの一端部に、該燃料電池セルの一方の面から他方の面まで貫通した貫通孔を有し、前記貫通孔が一方向に並ぶように複数の前記燃料電池セルを束ねた燃料電池スタックにおいて、前記複数の燃料電池セルの貫通孔を有する一端部がシール部材にて一体化され被覆封止されており、前記貫通孔同士が連通していることを特徴とする燃料電池スタック。
前記燃料電池セルの一端部底面まで前記シール部材にて被覆封止されていることを特徴とする請求項１記載の燃料電池スタック。
前記貫通孔同士が連通している部分は、ガス供給路を形成していることを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池スタック。
ガス導入パイプが、前記ガス供給路に連通するように前記シール部材に接合されていることを特徴とする請求項３記載の燃料電池スタック。
複数の前記燃料電池セルが、長手方向の向きを交互に変えて配設されてい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スタック。
前記シール部材は、無機材料からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池スタック。
前記燃料電池セルが長手方向に複数のガス流路を内部に有しており、前記略円形の貫通孔から、発電する領域を介した長手方向の他方の先端部までのガス流路の距離がそれぞれ略同一になるように、前記他方の先端部が膨出した形状を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料電池スタック。