JP2008198433A - 燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電解質の両側にアノード電極及びカソード電極がそれぞれ形成された複数のセル1を含む燃料電池スタックが、該セルの積層方向に略直交する方向に複数並設された燃料電池において、燃料電池スタック10a及び10bのアノード電極側の端部及びカソード電極側の端部に配置された集電板11a、12a、11b、12bと、導電材料によって形成され、該集電板に設けられたパッド部101と、導電材料によって形成され、隣接するスタック10a及び10bの一方のスタック10bのアノード電極側の集電板11bに設けられたパッド部101と、他方のスタック10aのカソード電極側の集電板12aに設けられたパッド部101とに架け渡された桁部102とを備える。
【選択図】図1
Description
このように、従来のスタックの接続方法によれば、燃料電池の性能を十分に発揮させることができない。
また、前記複数のパッド部を、各集電板の面内に分散して配置することにより、燃料電池スタックにおける電流密度分布をより均一にすることができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る燃料電池を示す模式図である。
図1に示す燃料電池10は、燃料電池自動車の車載発電システムや船舶、航空機、電車あるいは歩行ロボット等のあらゆる移動体用の発電システム、さらには、建物(住宅、ビル等)用の発電設備として用いられる定置用発電システム等に適用可能であるが、本実施形態においては自動車用となっている。
パッド部101の形状は、図2の(a)に示すような楕円形であっても良いし、円形や、それ以外の形状であっても良い。いずれにしても、パッド部101と集電板12a及び11bとの接触面積をなるべく大きくする方が望ましい。また、燃料電池の設置スペースの観点から、図2の(b)に示すように、パッド部101と桁部102とを合わせた高さh(集電板からの立ち上がり部分)は、なるべく低く、全体として扁平にすることが望ましい。高さhは、例えば、1mm〜2mm程度あれば良い。
本実施形態においては、パッド部101と桁部102及び103とにより、スタック10a及び10b同士、又は、スタック10a及び10bと他の装置との接続を行うので、集電板11a、12a、11b、12bにおいて、電流の急激な方向転換は生じない。そのため、集電板11a、12a、11b、12bの一部に電流が集中するのを抑えることができる。それにより、集電板の発熱を抑制し、スタック10a及び10bに均一な電流密度分布が生じさせることができる。その結果、各セル1内における発電効率のばらつきを抑制し、燃料電池の性能を十分に発揮させることが可能になる。
本実施形態においては、図1に示す集電板11a、12a、11b、12bの代わりに、図4に示すように、マニホールド用の貫通口21が形成された集電板20が用いられる。この場合に、桁部102は、貫通口21を塞がないように、燃料電池を上面から見た場合に、隣接する貫通口21の間に配置される。また、桁部103についても同様である。
Claims (5)
- 電解質の両側にアノード電極及びカソード電極がそれぞれ形成された複数のセルを含む燃料電池スタックが、該セルの積層方向に略直交する方向に複数並設された燃料電池において、
前記複数の燃料電池スタックの各々のアノード電極側の端部及びカソード電極側の端部に配置された集電板と、
導電材料によって形成され、前記集電板に設けられた1つ又は複数のパッド部と、
導電材料によって形成され、互いに隣接する燃料電池スタックの一方の燃料電池スタックのアノード電極側の集電板に設けられた前記パッド部と、他方の燃料電池スタックのカソード電極側の集電板に設けられた前記パッド部とに架け渡された1つ又は複数の桁部と、
を備える燃料電池。 - 前記略直交する方向の一方の端に位置する燃料電池スタックのアノード電極側の集電板に設けられた前記パッド部に配置された1つ又は複数の桁部と、
前記略直交する方向の他方の端に位置する燃料電池スタックのカソード電極側の集電板に設けられた前記パッド部に配置された1つ又は複数の桁部と、
をさらに備える請求項1記載の燃料電池。 - 前記1つ又は複数のパッド部は、各集電板の略中央に配置されている、請求項1又は2記載の燃料電池。
- 前記複数のパッド部は、各集電板の面内に分散して配置されている、請求項1又は2記載の燃料電池。
- 前記集電板の各々に、マニホールドが接続される複数の貫通口が形成されており、
前記桁部は、互いに隣接する貫通口の間を通るように配置されている、
請求項1〜4のいずれか1項記載の燃料電池。
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