JP2008004390A

JP2008004390A - チューブ型燃料電池

Info

Publication number: JP2008004390A
Application number: JP2006172723A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Ishimaru; 洋一石丸; Yuichiro Hama; 雄一郎濱
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2008-01-10
Also published as: CA2653166A1; EP2037520A1; EP2037520A4; US20100239939A1; WO2007148679A1; CN101473475A

Abstract

【課題】チューブ型燃料電池を構成する単セルの外側集電体において軸直交方向に集電可能、かつ集電距離が少なく低抵抗化可能にした集電構造を有するチューブ型燃料電池を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明のチューブ型燃料電池は、軸直交方向内側から順に内側集電体、第１触媒電極層、電解質膜、第２触媒電極層、外側集電体を積層に配置してなるチューブ状単セルと、複数本の単セルを並列に束ねて収容する電池ケースと、を備えるチューブ型燃料電池において、電池ケース内に並列に収容された複数本の単セルは、該単セルの外側集電体の外周面の少なくとも一部を介して電気的に接触し、軸直交方向に集電されることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明はチューブ型燃料電池、特にチューブ状単セルの軸直交方向に集電構造を有するチューブ型燃料電池に関するものである。

近年、世界の経済成長と共にエネルギの消費が急激に大きくなり、環境の悪化が懸念されている。そのような状況下、環境問題やエネルギ問題などの解決策として、酸素や空気などの酸化剤ガスと、水素やメタンなどの還元剤ガス（燃料ガス）あるいはメタノールなどの液体燃料とを原料として電気化学反応により化学エネルギを電気エネルギに変換して発電する燃料電池の開発が注目されている。特に、出力密度が大きく、しかも変換効率の高い燃料電池がクローズアップされている。

従来の平板構造の固体高分子電解質型燃料電池（以下、単に燃料電池と称する）の最小発電単位である単セル（Ｕｎｉｔｃｅｌｌ）は、一般に固体電解質膜の両側に触媒電極層が接合されている膜電極複合体（ＭＥＡ：ＭｅｍｂｒａｎｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅＡｓｓｅｍｂｌｙ）を有し、この膜電極複合体の両側にはガス拡散層が配置されている。さらに、この二つのガス拡散層の外側にはガス流路を備えたセパレータが配置される。このため、ガス拡散層を介してセパレータを流れた反応気体（燃料ガス及び酸化剤ガス）が膜電極複合体の触媒電極層へ通流されるとともに、発電反応により得られた電流が外部へ伝導される。

しかしながら、このような従来の平板構造の燃料電池においては、単セルを構成する固体電解質膜、触媒電極層、ガス拡散層、セパレータの厚さや耐久性等の設計要素が従来技術に制限されている。例えば、単位体積当たりの発電反応面積を大きくするために薄い固体電解質膜が要求されている。現在実用化可能な固体電解質膜として、ナフィオン膜（Ｎａｆｉｏｎ）が汎用されている。しかしながら、ナフィオン膜は膜厚が一定以下になるとガス透過性が大きくなりすぎる。このため、単セル内部に燃料ガスと酸化剤ガスは漏れやすくなり、クロスリーク（Ｃｒｏｓｓｌｅａｋ）現象が発生し、発電電圧が低下するなどの問題がある。即ち、従来の平板構造の燃料電池において現在以上に単位体積当たりの出力密度を向上することは困難である。

これらの問題を解決する方法として、チューブ型（円柱型、円筒型、中空形状）の燃料電池の開発が検討されている。例えば、特開平７−２６３００１号公報（以下、特許文献１と称する）、特開２００６−４７４２号公報（以下、特許文献２と称する）、または特開２００５−３５３４８９号公報（以下、特許文献３と称する）には、チューブ型燃料電池が開示されている。特に、特許文献１に開示されているように、電解質膜を径の小さいチューブ状とすることにより、発電反応面積を増大させることが可能である。また、チューブ型燃料電池の形状から、平板型燃料電池では必要であったセパレータが不要となり、構造上は簡素化されやすいなどの利点がある。さらに、複数本の単セルを束ね、単セルの燃料電極（または酸化剤電極）を並列接続して電池ケースに収容することができる。なお、複数本の単セルの内側集電体が通電性ワイヤを介して並列に接続され、外側側集電体が通電性コネクタを介して接続されている。
特開７−２６３００１号公報特開２００６−４７４２号公報特開２００５−３５３４８９号公報

複数本の単セルを並列に接続し電池ケースに束ねて収容させる場合、外側集電体において単セルの軸直交方向（円筒状では径方向）に集電する方法は可能であるが、隣接した単セルの外側集電体を接続するのにコネクタが必要である。このため、隣接した単セルの外側集電体間の集電距離がコネクタの長さにより決められ、コネクタの抵抗により電圧損失が発生するという問題がある。

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、チューブ型燃料電池を構成する単セルの外側集電体において軸直交方向に集電可能、かつ集電距離が少なく低抵抗化可能にした集電構造を有するチューブ型燃料電池を提供することを課題とする。

本発明のチューブ型燃料電池は、軸直交方向内側から順に内側集電体、第１触媒電極層、電解質膜、第２触媒電極層、外側集電体を積層に配置してなるチューブ状単セルと、複数本の単セルを並列に束ねて収容する電池ケースと、を備えるチューブ型燃料電池において、電池ケース内に並列に収容された複数本の単セルは、該単セルの外側集電体の外周面の少なくとも一部を介して電気的に接触し、軸直交方向に集電されることを特徴とする。これにより、複数本の単セルが並列に接続される際、一つの単セルの外側集電体は隣接した別の単セルの外側集電体と接触し、外側集電体の外周面の少なくとも一部が通電性コネクタとして機能することができる。このため、外側集電体において軸直交方向に集電が可能となり、さらに単セル間のコネクタが存在しないので集電距離が最も短くなる。つまり、並列に接続された単セルの間にコネクタを設ける必要がなく、コネクタによる抵抗を無くすことができる。発電反応により発生する電流（電圧）が低い抵抗状態で集電されることが可能である。従って、チューブ型燃料電池が並列に接続されることによる電圧（電流）損失が低減されるので、燃料電池の効率向上に有利である。また、コネクタが不要なので、生産コストを削減することができると同時に、生産プロセスを簡素化することができる。

また、本発明のチューブ型燃料電池の外側集電体は弾性変形可能な部材から構成されていることが好ましい。外側集電体を弾性（非塑性）変形可能な部材から構成することにより、単セルが内部の電解質層及び触媒層に対して一定の強度を維持できると共に、ある程度の断面形状を変えることができる。つまり、複数本の単セルを並列に束ねて電池ケースに収容する際、隣接した単セルの外側集電体は電池ケースの規制による外力を受けて弾性変形し、外側集電体を介して単セル間の接触する面積が大きくなる。このため、隣接した単セルの外側集電体で集めた電流が低い抵抗状態で伝導され、集電距離や接触面積などによって発生するエネルギ損失を抑えることができる。

また、本発明のチューブ型燃料電池は電池ケース内に収容された複数本の単セルの内、少なくとも一本の単セルの外側集電体と電気的に接触し電流を外部へ伝導する電極が設けられていることが好ましい。これにより、電極を介して外側集電体で集電された電流を外部へ伝導することができる。なお、単セルを収容する電池ケースが通電性部材で構成された場合、その電池ケースの内表面が単セルの外側集電体と接触していれば、電池ケースを介して集電された電流を外部へ伝導することもできる。この場合において、特に電極を設ける必要がない。

また、本発明のチューブ型燃料電池は、並列に接続された複数本の単セルの間の空間内に、気体の進入を封止する封止手段が備えられていることが好ましい。一般的に単セルの断面形状は円形であるため、複数本の単セルを束ねて電池ケース内に収容する際、単セル間において空スペースが同時に形成される。このため、燃料ガス（或いは酸化剤ガス）の一部は空スペースに流され、外側集電体内部を流れる燃料ガス（或いは酸化剤ガス）の流速が低下し、反応物質の濃度も低下する。これに対して、空スペースを無くすための封止手段を設けることにより、燃料ガス（或いは酸化剤ガス）が電池ケース内の単セル以外の空間に入ることがなく、外側集電体を流れる燃料ガス（或いは酸化剤ガス）の流速が上昇し、発電反応物質の濃度を高いレベルに維持することができる。このため、発電反応が促進され、燃料電池の発電効率に有利である。

本発明のチューブ型燃料電池によれば、複数本の単セルが並列に接続される際、一の単セルの外側集電体は隣接した単セルの外側集電体と接触し、外側集電体の外周面の少なくとも一部が通電性コネクタとして機能することができる。このため、外側集電体において軸直交方向に集電が可能となり、さらに単セル間のコネクタが存在しないので集電距離が最も短くなる。つまり、並列に接続された単セルの間にコネクタを設ける必要がなく、コネクタによる抵抗を無くすことができる。発電反応により発生する電流（電圧）が低い抵抗状態で集電されることが可能である。従って、チューブ型燃料電池が並列に接続による電圧（電流）損失が低減されるので、燃料電池の効率向上に有利である。また、コネクタが不要なので、生産コストを削減することができると同時に、生産プロセスを簡素化することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

本実施形態のチューブ型燃料電池の概略構成を図１に示す。本実施形態のチューブ型燃料電池は、図１に示すように、複数本の単セル１を並列に接続し、束ねて電池ケース２に収容してなる。電池ケース２には、燃料ガスを送入する燃料ガス送入口２０１、酸化剤ガス（空気）を送入する酸化剤口２０２、及び排気口２０３が備えられている。

本実施形態のチューブ型燃料電池を構成する単セル１が並列に接続され、後述する導電体を介して電流を外部へ伝える。また、本実施形態のチューブ型燃料電池の単セル１は、チューブ状であり、その横断面は円形である。なお、チューブ型単セル１の横断面形状を円形以外の形状、例えば楕円形、あるいは方形等にすることもできる。

次に、単セル１の構造、または複数本の単セル１を並列に束ねて電池ケース２に収容したときの配置について説明する。図２は、単セル１の横断面及び複数本の単セル１の位置関係を示したものである。

図２に示すように、本実施形態のチューブ型燃料電池の単セル１は、内側集電体１１と、第１触媒電極層１２と、電解質層１３と、第２触媒電極層１４と、外側集電体１５とから構成されている。内側集電体１１は円柱状支持部材から構成され、内部には気体が通過できるように連続細孔が形成されている。また、内側集電体１１を構成する円柱状支持部材が通電性を備え、電気を外部へ伝えることができる。なお、第１触媒電極層１２と、電解質層１３と、第２触媒電極層１４とから膜電極複合体（ＭＥＡ）が構成される。

単セル１は内側集電体１１の外周面上に、内側集電体１１を覆うように第１触媒電極層１２が設けられる。次に、第１触媒電極層１２の外周面上に、第１触媒電極層１２を覆うように電解質層１３が設けられる。また、電解質層１３の外周面上に、電解質層１３を覆うように第２触媒電極層１４が設けられる。さらに、第２触媒電極層１４の外周面上に、外側集電体１５が設けられる。なお、本実施形態のチューブ型燃料電池では、第１触媒電極層１２は酸化剤極（空気極）であり、第２触媒電極層１４は燃料極であるが、第１触媒電極層１２を燃料極とし、第２触媒電極層１４を酸化剤極（空気極）として設置することもできる。このような燃料電池において、内側集電体１１と外側集電体１５とを外部回路に電気的に接続し、燃料極及び空気極にそれぞれ原料を供給して運転すれば、電池として機能させることができる。

また、内側集電体１１が連通細孔を持つ通電可能な部材から構成されるため、単セル１の中心部に位置する内側集電体１１を介して、空気（酸素ガス）が運ばれ、第１触媒電極層１２（空気極）に提供される。

また、本実施形態において、内側集電体１１としては、膜電極複合体における発電時に電子を通すために導電性の高い材料であれば特に制限はないが、原料ガスなどの原料の供給路として原料が拡散しやすいように、粉末焼結体、繊維状焼結体、繊維状発泡体などの導電性多孔材料であることが好ましい。導電性の高い材料としては、例えば、金や白金などの金属、カーボン、チタンやカーボンの表面を金や白金などの金属でコーティングしたもの等の導電性を有する材料の多孔質体、またはそれらの筒状中空体でその壁面にパンチング等により孔を設けたもの等が挙げられ、導電性、原料拡散性、耐腐食性等の点から多孔カーボン材料であることが好ましい。内側集電体１１が中空体である場合、膜厚は例えば、０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍの範囲である。内側集電体１１が中実体である場合、膜厚は例えば、０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍの範囲である。

なお、ハンチングなどにより筒状中空体である内側集電体１１の壁面に設けられる孔の孔径は、通常０．０１ｍｍ〜１ｍｍの範囲である。

本実施形態において筒状支持体として、内側集電体１１が使用されているが、これに制限されるものではなく、例えば、内側集電体１１の変わりに、テフロン（登録商標）などの離型性のよい樹脂の棒やワイヤなどの円筒状等の支持体を用いることができる。この場合、膜電極複合体（ＭＥＡ）を形成後に、支持体から膜電極複合体を取り出せることが可能である。なお、筒状支持体としては、筒状であればよく、例えば、円筒状：三角筒、四角筒、五角筒、六角筒などの多角筒状、楕円筒状などいずれの形状であってもよいが、通常は円筒状である。また、本明細書では、特に説明されない場合には、「筒状」とは、中空体および中実体を含む。

第１触媒電極層１２（空気極）としては、例えば、白金（Ｐｔ）等を担持したカーボンなどの触媒をナフィオン（登録商標）などの固体高分子電解質等の樹脂に分散させて成膜されたものである。第１触媒電極層１２の膜厚は例えば１μｍ〜１００μｍ、好ましくは、１μｍ〜２０μｍの範囲である。

電解質層１３としては、プロトン（Ｈ^＋）や酸素イオン（Ｏ^２−）などのイオン伝導性の高い材料であれば特に制限はなく、例えば、固体高分子電解質膜、安定化ジルコニア膜などが挙げられるが、好ましくはパーフルオロスルホン酸系等の固体高分子電解質膜が用いられる。具体的には、ジャパンゴアデックス（株）のゴアセレクト（Ｇｏｒｅｓｅｌｅｃｔ、登録商標）、デュポン社（ＤｕＰｏｎｔ）のナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ、登録商標）、旭化成（株）のアシプレックス（Ａｃｉｐｌｅｘ、登録商標）、旭硝子（株）のフレミオン（Ｆｌｅｍｉｏｎ、登録商標）などのパーフルオロスルホン酸系固体高分子電解質膜を使用することができる。電解質膜１３の膜厚は、例えば１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは３０μｍ〜５０μｍの範囲である。

第２触媒電極層１４（燃料極）としては、白金（Ｐｔ）などをルテニウム（Ｒｕ）等の他の金属と共に担持したカーボン等の触媒をナフィオンなどの固体高分子電解質等の樹脂に分散させて成膜されたものである。第２触媒電極層１４の膜厚は、例えば、１μｍ〜１００μｍ、好ましくは１μｍ〜２０μｍの範囲である。

外側集電体１５は通孔性、通電性を有すると共に、弾性変形可能な部材から構成される。図２に示すように、隣接した複数本の単セル１を束ねて電池ケース２（図１に示す）に収容する際、電池ケース２の規制力により単セル１の外側集電体１５が隣接した単セル１の外周面１５１（外側集電体１５の外周面）に接触し、外側集電体接触部１５２が形成される。外側集電体１５を弾性変形可能な部材で構成することにより、弾性変形より接触面の面積が大きくなる。このため、隣接した単セル１の外側集電体接触部１５２の接触面積を大きくすることができ、外側集電体１５における集電及びその内部の気体の流動に有利である。また、隣接した単セル１が外側集電体１５を介して互いに電気的に接触しているため、電池ケース２に収容された全ての単セル１の外側集電体１５が電気的に一体となる。さらに、複数本の単セル１の内、少なくとも一本の単セル１の外側集電体１５に電気的に接触する電極２１が設けられている。このため、外側集電体１５で集めた電流を単セル１の径方向で集電できると共に、外部回路へ電流を伝えることができる。なお、電池ケース２が導電性部材で構成された場合、単セル１が電池ケース２の内壁に接触していれば、単セル１の外側集電体１５で集めた電流を電池ケース２を介して外部へ伝えることが可能となり、特に電極２１を設ける必要性がなくなる。

本実施形態例において、外側集電体１５はＳＵＳ（ステンレス鋼）材質の帯状部材（商品名：セルメット、住友電工）で構成される。なお、外側集電体１５はこれに限定されるものではなく、通孔性、通電性に優れ且つ弾性変形可能な部材を用いて構成することができる。また、内側集電体１１の上にコーティングにより積層した第１触媒電極層１２、電解質層１３及び第２触媒電極層１４の内、径方向の最外面に位置する第２触媒電極層１４の外周面にＳＵＳ材質の帯状部材を所定の斜角で巻きつけて外側集電体１５を形成する。図３は単セル１の外周に外側集電体１５を構成する帯状部材が巻きつけられた状態を示す。

また、図４は単セル１の配置関係を示したものである。図４に示すように、二つ隣接した単セル１の中心距離をＬとし、単セル１の外側集電体１５の厚みをＡとし、第２触媒電極層１４の外径をＤとした場合、
（Ｌ−Ｄ）／２＜Ａ（式１）
式１の関係を満足させれば、隣接した単セル１の外側集電体１５で集められた電流を取り出すことができ、そして外側集電体１５を電極２１（図２）に接触させるだけで電気的に結線を完了することができる。

なお、本実施形態例では、この帯状部材の幅ｂは５ｍｍであり、厚みＡは１ｍｍであり、気孔率は９０％である。また、単セルの長さは１００ｍｍであり、単セル１を構成する第２触媒電極層１４の外径Ｄは３ｍｍである。さらに、隣接した二本の単セル１の中心距離Ｌは４．５ｍｍである。このとき、式１の左側は（４．５−３）／２＝０．７５となり、右側は１となるため、式１の関係が満足されている。つまり、隣接した単セル１の外側集電体１５の外側集電体接触部１５２（図２）において０．５ｍｍの潰し（或いは弾性）変形が起こっている。なお、一つの単セル１の外側集電体の径方向の変形量は０．２５ｍｍである。

単セル１内の燃料ガス及び酸化剤ガスの流れ方向を示したものが図５である。図５に示すように、本実施形態のチューブ型燃料電池の単セル１の電解質層１３の両側に酸化剤ガス及び燃料ガスを流して発電反応を行う際、酸化剤ガス（空気）が中心部に位置する内側集電体１１の内部において軸方向に流れる。燃料ガスが単セル１の外側に位置する外側集電体１５の内部において軸方向に流れる。また、図２に示したように、電池ケース２内において、複数本の円形断面を持つ単セル１に包囲されて空スペース１６０が形成される。

電池ケース２に収容された単セル１を流れる燃料ガスの流速を示したものが図６である。図６から分かるように、空スペース１６０内の気体抵抗が少ないため、燃料ガスの一部はこの空スペース１６０を介して流れる。このため、断面Ａ−Ａにおける燃料ガスの流速が流れる部位によって異なり、外側集電体１５における気体流速Ｆ１が空スペース１６０における気体流速より低下している。

外側集電体１５内部を流れる燃料ガスの流速を増大させるために、本実施形態では空スペース１６０を流れる気体を封止する封止手段２６０が設けられている。複数本の単セル１が束ねて配置された際の断面を図７に示し、空スペース１６０内に封止手段２６０が設置された状態を示したものである。これにより、電池ケース２内の空スペース１６０が無くなり、単セル１の外側集電体１５の内部を流れる燃料ガスの流速Ｆ２が大きくなり、空スペース１６０を流れる燃料ガスがなくなる。空スペース１６０内において封止手段２６０が設けられた時、単セル１のＡ−Ａ断面における燃料ガスの流速を示したものが図８である。図８から分かるように、空スペース１６０が封止手段２６０により封止され、燃料ガスが完全に外側集電体１５の内部を通るようになり、燃料ガスの流速Ｆ２が封止手段２６０を設けていない場合の流速Ｆ１に比べ、大きく改善される。なお、図９に示すように、封止手段２６０は単セル１の外側集電体１５の外周面１５１に沿うように外周端面２６１を備えた三角柱状部品で構成される。従って、外周端面２６１が外側集電体１５の外周面１５１と密着した状態で接触することができる。このため、空スペース１６０が完全になくなり、空スペース１６０を流れる燃料ガスが封止される。よって、外側集電体１５内の燃料ガスの流速が上昇し、発電反応物質の濃度を高いレベルに維持することができる。このため、発電反応が促進され、燃料電池の発電効率に有利である。

なお、本実施形態では、樹脂などを空スペース１６０内に注入して封止手段２６０を形成する。また、単セル１の外径（２×Ｒ）が５ｍｍである場合、封止手段２６０を構成する三角柱状部材の外周端面２６１から中心Ｓまで（単セル１の径方向Ｒで）の最短距離ｒは０．７７５ｍｍである。

本実施形態のチューブ型燃料電池において、内側集電体１１と外側集電体１５とを、外部回路に電気的に接続し、第１触媒電極層１２及び第２触媒電極層１４にそれぞれ原料を供給して運転すれば、電池として機能させることができる。

第１触媒電極層１２側に提供する原料としては、酸素や空気などの酸化剤ガス等が挙げられる。第２触媒電極層１４側に提供する原料としては、水素やメタンなどの還元性ガス（燃料ガス）あるいはメタノールなどの液体燃料等が挙げられる。

また、本実施形態のチューブ型燃料電池において、例えば、第２触媒電極層１４に供給する原料を水素ガス、第１触媒電極層１２に供給する原料を空気として運転した場合、第２触媒電極層１４において、
Ｈ_２→２Ｈ^＋＋２ｅ⁻（式２）
式２の反応式を経て、水素ガス（Ｈ_２）から水素イオン（Ｈ^＋）と電子（ｅ⁻）とが発生する。電子（ｅ⁻）は外側集電体１５から外部回路を通り、必要に応じて第１触媒電極層１２の内面に設けられた内側集電体１１から第１触媒電極層１２に到達する。第１触媒電極層１２において、供給される空気中の酸素（Ｏ_２）と、電解質層１３を通過した水素イオン（Ｈ^＋）と、外部回路を通じて第１触媒電極層１２に到達した電子（ｅ⁻）により、
２Ｈ^＋＋1/2Ｏ_２＋２ｅ⁻→Ｈ_２Ｏ（式３）
式３の反応式を経て、水（Ｈ_２Ｏ）が生成する。このように第１触媒電極層１２及び第２触媒電極層１４において、化学反応が起こり、電荷が発生して電池として機能することができる。そして、一連の反応において排出される成分は水であるので、クリーンな電池が構成されることになる。

本発明のチューブ型燃料電池は、工業、例えば自動車産業などの分野に使用でき、さらに家庭などにもエネルギ源として使用することができる。

本実施形態のチューブ型燃料電池の概念図である。本実施形態のチューブ型燃料電池を構成する単セルの横断面図及び配置図である。本実施形態のチューブ型燃料電池を構成する単セルの正面図である。本実施形態のチューブ型燃料電池を構成する単セルの配置関係を示したものである。本実施形態のチューブ型燃料電池の単セル内の燃料ガス及び酸化剤ガスの流れ方向を示したものである。本実施形態のチューブ型燃料電池の単セル間に封止手段が備えられていない状態において外側集電体を流れるガスの流速を示したものである。本実施形態のチューブ型燃料電池の単セル間に封止手段を備えた単セルの配置図である。本実施形態のチューブ型燃料電池の封止手段の横断面を示したものである。本実施形態のチューブ型燃料電池の単セル間に封止手段が備えられた状態において外側集電体を流れるガスの流速を示したものである。

符号の説明

１：単セル２：電池ケース
１１：内側集電体１２：第１触媒電極層
１３：電解質層１４：第２触媒電極層
１５：外側集電体１５１：外周面
１５２：外側集電体接触部
ｂ：帯状部材幅Ｌ：単セル中心距離Ｒ：単セル半径
Ａ：外側集電体厚みＤ：第２触媒電極層の外径
１６０：単セル間の空スペース
２６０：封止手段２６１：封止手段の外周端面
Ｓ：封止手段の中心ｒ：中心から外周端面までの最短距離

Claims

軸直交方向内側から順に内側集電体、第１触媒電極層、電解質膜、第２触媒電極層、外側集電体を積層に配置してなるチューブ状単セルと、
複数本の前記単セルを並列に束ねて収容する電池ケースと、を備えるチューブ型燃料電池において、
前記電池ケース内に並列に収容された複数本の前記単セルは、該単セルの前記外側集電体の外周面の少なくとも一部を介して電気的に接触し、軸直交方向に集電されることを特徴とするチューブ型燃料電池。
前記外側集電体は弾性変形可能な部材から構成されている請求項１に記載のチューブ型燃料電池。
前記電池ケース内に収容された複数本の前記単セルの内、少なくとも一本の前記単セルの前記外側集電体と電気的に接触し電気を外部へ伝導する電極が設けられている請求項１に記載のチューブ型燃料電池。
並列に配置された複数本の前記単セルの間の空間内に、気体の進入を封止する封止手段が備えられている請求項１に記載のチューブ型燃料電池。