JP2013182791A - 燃料電池セル及び燃料電池スタック - Google Patents

Abstract

【課題】ガスシール部材のシール性を向上させると共にガスシール部材が劣化し難い燃料電池セルを提供する。
【解決手段】インターコネクタ(以下、ＩＣ)3a,3bと、電解質4の両面に電極面5a,5bが形成されているセル本体6と、反応ガス室7a,7bと、ガス供給部8a,8bと、排気部9a,9bとを有し、反応ガス室7a,7bの一方は、排気部9a,9bとは反対側の縁にガスシール部材11を介してセル本体6上に載置されるシール壁10を備えており、さらに反応ガス室7a,7bに対応するガス供給部8a,8bは、シール壁10近傍のガス流出口15からセル本体6に向けて且つそれと交差する向きに反応ガスを流出させるようになっている燃料電池セル1であって、セル本体6とガス流出口15との間にガス流出口15から流出する反応ガスを受け且つその反応ガスの流れを排気部方向又はシール壁10の壁面に沿う方向に変化させるシール保護手段17を設けるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電解質の上下両面に二つの電極面を設けて、それぞれの電極面に反応ガスを供給して発電する燃料電池セル及びその燃料電池セルを複数個積層して形成される燃料電池スタックに関する。

現在の燃料電池セルには電解質の材質により大別して、高分子電解質膜を電解質とする固体高分子形（ＰＥＦＣ）と、リン酸を電解質とするリン酸形（ＰＡＦＣ）と、Ｌｉ−Ｎａ／Ｋ系炭酸塩を電解質とする溶融炭酸塩形（ＭＣＦＣ）と、例えばＺｒＯ_２系セラミックを電解質とする固体酸化物形（ＳＯＦＣ）の４タイプがある。各タイプは、作動温度（イオンが電解質中を移動できる温度）が異なるのであって、現時点において、ＰＥＦＣは常温〜約９０℃、ＰＡＦＣは約１５０℃〜２００℃、ＭＣＦＣは約６５０℃〜７００℃、ＳＯＦＣは約７００℃〜１０００℃である。

一般的な燃料電池セルは、図９，図１０に示したように、一対のインターコネクタ１００ａ，１００ｂと、そのインターコネクタ１００ａ，１００ｂ間に位置すると共に電解質１０１の上下両面に電極面１０２ａ，１０２ｂが形成されている平板状のセル本体１０３と、各インターコネクタ１００ａ，１００ｂとそれぞれの電極面１０２ａ，１０２ｂとの間に形成された反応ガス室１０４ａ，１０４ｂと、各反応ガス室１０４ａ，１０４ｂにそれぞれの反応ガス（燃料ガスたる例えば水素と、酸化剤ガスたる例えば空気）を供給するガス供給部１０５ａ，１０５ｂと、発電後の反応ガスを排出するために各反応ガス室１０４ａ，１０４ｂに設けられた排気部１０６ａ，１０６ｂと、を有する。
そして、少なくとも一方の反応ガス室１０４ａは、インターコネクタ１００ａから突設されると共にガスシール部材１０７を介してセル本体１０３上に載置されるシール壁１０８を排気部１０６ａとは反対側の縁に備えている。
さらにこの反応ガス室１０４ａに対応するガス供給部１０５ａは、シール壁１０８の近傍に開設されたガス流出口１０９からセル本体１０３に向けて且つ該セル本体１０３とほぼ直交状に交差する向きに反応ガスを流出させるようになっている（例えば特許文献１参照）。

特開平１１−２６０３８４号公報

上記従来の燃料電池セルは、反応ガスが、ガス供給部１０５ａのガス流出口１０９からセル本体１０３に向けてほぼ垂直方向に噴出し、図１０に矢示（実線）したように、セル本体１０３に当たって全方向に拡散する。したがって、ガスシール部材１０７のシール面に沿う方向に反応ガスが流れて該シール面に直接作用するため、ガスシール部材１０７の劣化が早く進行してシール性が短期間のうちに低下するおそれがあった。ガスシール部材１０７のシール性が低下すると、燃料ガスなどの反応ガスが漏れ出すため、反応ガスの利用率が低下し、また、反応ガス同士が混ざり合って接触燃焼する可能性があり、それにより部分的に温度が上昇してセル本体１０３が割れるおそれがあるため好ましくない。

本発明は、上記に鑑みなされたもので、その目的は、ガスシール部材のシール性を向上させると共にガスシール部材が劣化し難い燃料電池セル及び燃料電池スタックを提供することにある。

［適用例１］
上記の目的を達成するため本発明は、
一対のインターコネクタと、
前記インターコネクタ間に位置し、電解質の上下両面に電極面が形成されている平板状のセル本体と、
前記各インターコネクタとそれぞれの前記電極面との間に形成された反応ガス室と、
前記各反応ガス室にそれぞれの反応ガスを供給するガス供給部と、
発電後の反応ガスを排出するために前記各反応ガス室に設けられた排気部と、を有し、
前記反応ガス室の少なくとも一方は、前記排気部とは反対側の縁に、ガスシール部材を介して前記セル本体上に載置されるシール壁を備えており、
さらにこの反応ガス室に対応する前記ガス供給部は、前記シール壁の近傍に開設されたガス流出口から前記セル本体に向けて且つ該セル本体と交差する向きに反応ガスを流出させるようになっている燃料電池セルであって、
前記セル本体と前記ガス流出口との間に、該ガス流出口から前記セル本体と交差する向きに流出する反応ガスを受け且つ該反応ガスの流れを前記排気部方向又は前記シール壁の壁面に沿う方向に変化させるようにしたシール保護手段を設けた燃料電池セルを提供する。

［適用例２］
一対のインターコネクタと、
前記インターコネクタ間に位置し、電解質の上下両面に電極面が形成されている平板状のセル本体と、
前記各インターコネクタとそれぞれの前記電極面との間に形成された反応ガス室と、
前記各反応ガス室にそれぞれの反応ガスを供給するガス供給部と、
発電後の反応ガスを排出するために前記各反応ガス室に設けられた排気部と、を有し、
前記反応ガス室の少なくとも一方は、前記排気部とは反対側の縁に、ガスシール部材を介して前記セル本体上に載置されるシール壁を備えており、
さらにこの反応ガス室に対応する前記ガス供給部は、前記シール壁の近傍に開設されたガス流出口から前記セル本体に向けて且つ該セル本体と交差する向きに反応ガスを流出させるようになっている燃料電池セルであって、
前記セル本体と前記ガス流出口との間に、該ガス流出口から前記セル本体と交差する向きに流出する反応ガスを受け且つ該反応ガスの流れを前記排気部方向及び前記シール壁の壁面に沿う方向に変化させるようにしたシール保護手段を設けた燃料電池セルを提供する。

［適用例３］
また、前記シール保護手段は、前記シール壁における反応ガス室側の壁面に沿う部位を有する適用例１又は２に記載の燃料電池セルを提供する。

［適用例４］
また、前記シール保護手段は、前記セル本体に対して交差する方向に流れる前記反応ガスを受けて、その流れの向きを前記排気部方向に変える傾斜部を有するものである適用例１又は２に記載の燃料電池セルを提供する。

［適用例５］
また、前記シール保護手段は、前記ガスシール部材と一体である適用例１〜４の何れか１つの適用例に記載の燃料電池セルを提供する。

［適用例６］
また、前記ガスシール部材は、弾性部材で形成されていて前記シール壁と前記セル本体との間に圧潰状態で介装されるものであり、
また、前記シール保護手段は、前記弾性部材の一部を前記反応ガス室側へはみ出させた部分で形成されるものである適用例５に記載の燃料電池セルを提供する。

［適用例７］
また、前記シール壁と前記シール保護手段が別体である適用例１〜４の何れか１つの適用例に記載の燃料電池セルを提供する。

［適用例８］
また、適用例１〜７の何れか１つの適用例に記載の燃料電池セルを複数個積層して固定してなる燃料電池スタックを提供する。

本発明の燃料電池セルは、ガス流出口からセル本体と交差する向きに流出する反応ガスを、シール保護手段で受けてその流れを排気部方向又はシール壁の壁面に沿う方向或は適用例２に記載したように排気部方向及びシール壁の壁面に沿う方向に変化させるようにしたため、ガスシール部材のシール面に直接作用するような反応ガスの流れが抑制される。よって、ガスシール部材のシール性が向上し、且つ、ガスシール部材の劣化の進行が遅くなるため耐久性も向上する。

具体的には、適用例３のように、シール保護手段にシール壁における反応ガス室側の壁面に沿う部位を設けることで、シール保護手段で受けた反応ガスをシール壁の壁面に沿う方向に変化させることができる。したがって、もし仮に反応ガスがシール保護手段の壁面に沿う部位と壁面との隙間を通ってガスシール部材のシール面に到達したとしても、直撃状態のような勢いはないため、その影響は僅かである。

また、適用例４のように、セル本体に対して交差する方向に流れる反応ガスを受ける傾斜部を設けて、その流れの向きを排気部方向に変えるようにすることでガスシール部材のシール面に直接作用するような反応ガスの流れが効果的に抑制される。

また、適用例５のように、シール保護手段をガスシール部材と一体にすることにより既存の燃料電池セルに対してもガスシール部材を交換するのみで対応することができる。

また、適用例６のように、ガスシール部材を弾性部材で形成して該ガスシール部材をシール壁とセル本体との間に圧潰状態で介装し、そうして弾性部材の反応ガス室側へのはみ出し部分でシール保護手段を形成した場合には、シール保護手段の形成がきわめて簡単に行える。

また、適用例７のように、シール壁とシール保護手段を別体にした場合には、既存構造の燃料電池セルに対しても大きな改変を要することなくシール保護手段を追加することができる。

要部を断面にして示す燃料電池セルの斜視図である。 燃料電池セルの中央縦断面図である。 図２の右半分を拡大して示す要部拡大断面図である。 積層方向の中間部分を省略した燃料電池スタックの中央縦断面図である。 実施形態２の燃料電池セルを示す要部拡大断面図である。 実施形態３の燃料電池セルを示す要部拡大断面図である。 実施形態３の燃料電池セルを示すもので、（ａ）は組立前の状態を示す要部拡大断面図、（ｂ）は組立後の状態を示す要部拡大断面図である。 実施形態３の燃料電池セルを示す拡大図（ｚ）を含む要部拡大断面図である。 要部を断面にして示す従来型燃料電池セルの斜視図である。 従来型燃料電池セルの要部拡大断面図である。

［実施形態１］
以下に、本発明の実施の形態１を図１〜図４を参照しつつ説明する。
実施形態１の燃料電池セル１は、前記した４タイプの中の固体酸化物形（ＳＯＦＣ）のものである。この燃料電池セル１は、図１に示したように、円の中心に軸方向に貫通する中通路２を設けた円盤形であって、上下一対のインターコネクタ３ａ，３ｂと、そのインターコネクタ３ａ，３ｂ間に位置すると共に電解質４の上下両面に電極面５ａ，５ｂが形成されているセル本体６と、各インターコネクタ３ａ，３ｂとそれぞれの電極面５ａ，５ｂとの間に形成された反応ガス室７ａ，７ｂと、各反応ガス室７ａ，７ｂにそれぞれの反応ガスを供給するガス供給部８ａ，８ｂと、発電後の反応ガスを排出するために各反応ガス室７ａ，７ｂに設けられた排気部９ａ，９ｂと、を有する。

なお、実施形態１では、図１において上の反応ガス室７ａに酸化剤ガスたる例えば空気が供給され、また、下の反応ガス室７ｂに燃料ガスたる例えば水素が供給される。したがって、上の反応ガス室７ａを「空気室」、下の反応ガス室７ｂを「燃料室」、さらに上の電極面５ａを「空気極」、下の電極面５ｂを「燃料極」、上の反応ガス室７ａ側のガス供給部８ａを「空気供給部」、下の反応ガス室７ｂ側のガス供給部８ｂを「燃料供給部」ともいう。

［インターコネクタ］
前記インターコネクタ３ａ，３ｂは、前記中通路２形成用の円孔を有するドーナツ板形状であって、導電性を有するフェライト系ステンレス等で形成されている。

［セル本体］
前記セル本体６は、前記中通路２形成用の円孔を有するドーナツ板形状に形成されたＺｒＯ_２系セラミック製の電解質４と、空気室７ａ側の面に形成された空気極５ａと、燃料室７ｂ側の面に形成された燃料極５ｂと、を備えている。

［セル本体−電解質］
前記電解質４は、ＺｒＯ_２系セラミックの他、ＬａＧａＯ_３系セラミック、ＢａＣｅＯ_３系セラミック、ＳｒＣｅＯ_３系セラミック、ＳｒＺｒＯ_３系セラミック、ＣａＺｒＯ_３系セラミック等で形成される。

［セル本体−空気極］
前記空気極５ａの材質は、例えば各種の金属、金属の酸化物、金属の複酸化物等を用いることができる。前記金属としてはＰt、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｉｒ、Ｒｕ及びＲｈ等の金属又は２種以上の金属を含有する合金が挙げられる。さらに、金属の酸化物としては、Ｌａ、Ｓｒ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｎ及びＦｅ等の酸化物（Ｌａ_２Ｏ_３、ＳｒＯ、Ｃｅ_２Ｏ_３、Ｃｏ_２Ｏ_３、ＭｎＯ_２及びＦｅＯ等）が挙げられる。また、複酸化物としては、少なくともＬａ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｆｅ及びＭｎ等を含有する複酸化物（Ｌａ_１−ＸＳｒ_ＸＣｏＯ_３系複酸化物、Ｌａ_１−ＸＳｒ_ＸＦｅＯ_３系複酸化物、Ｌａ_１−ＸＳｒ_ＸＣｏ_１−ｙＦｅＯ_３系複酸化物、Ｌａ_１−ＸＳｒ_ＸＭｎＯ_３系複酸化物、Ｐｒ_１−ＸＢａ_ＸＣｏＯ_３系複酸化物及びＳｍ_１−ＸＳｒ_ＸＣｏＯ_３系複酸化物等）が挙げられる。

［セル本体−燃料極］
前記燃料極５ｂの材質は、Ｎｉ及びＦｅ等の金属と、Ｓｃ、Ｙ等の希土類元素のうちの少なくとも１種により安定化されたジルコニア等のＺｒＯ_２系セラミック、ＣｅＯ_２系セラミック等のセラミックのうちの少なくとも１種との混合物が挙げられる。また、燃料極５ｂの材質は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＦｅ等の金属でもよく、これらの金属は１種のみでもよいし、２種以上の合金にしてもよい。さらに、これらの金属及び／又は合金と、上記セラミックの各々の少なくとも１種との混合物（サーメットを含む。）が挙げられる。また、Ｎｉ及びＦｅ等の金属の酸化物と、上記セラミックの各々の少なくとも１種との混合物等が挙げられる。

［空気室］
前記空気室７ａは、上のインターコネクタ３ａの前記中通路２側が、円筒状のシール壁１０と、該シール壁１０とセル本体６（具体的には電解質４）の間に介装したガスシール部材１１とで塞がれており、反対の外周側が外部（実際には、図示しない空気用排気経路）に開放された空気用の排気部９ａになっている。なお、実施形態のシール壁１０は、インターコネクタ３ａと別成形して溶接等により接合したものを示したが、インターコネクタ３ａと一体に成形にしてもよい。

［空気室−空気供給部］
空気室７ａと上のインターコネクタ３ａの間には上下を仕切る隔壁１２が設けられていて、その隔壁１２の上層が空気供給部８ａになっている。この空気供給部８ａは、外周側を囲う外筒壁１３に多数の供給口１４，１４…を開設してそこから内部に空気を流入させ、さらに隔壁１２のシール壁１０側に開設した縦孔状のガス流出口１５からセル本体６に向けて空気を流出させるようになっている。

その他、符合１６ａは、空気室７ａ内に多数設けられた柱状の集電部材であり、該集電部材１６ａによって空気極５ａと前記隔壁１２惹いてはインターコネクタ３ａが電気的に接続される。

［燃料室］
前記燃料室７ｂは、前記中通路２に連通する燃料供給部８ｂと、反対の外周側を外部（実際には、図示しないが燃料用排気経路）に開放させた排気部９ｂを備えている。したがって、中通路２に燃料ガスを流すと、図１に破線で示した矢印のように燃料供給部８ｂから燃料室７ｂに入り、そこから排気部９ｂを通って外部に抜ける。

なお、符合１６ｂは、燃料室７ｂ内に多数設けられた柱状の集電部材であり、該集電部材１６ｂによって燃料極５ｂとインターコネクタ３ｂが電気的に接続される。

［シール保護手段］
空気室７ａの内部には、セル本体６と前記ガス流出口１５との間に、該ガス流出口１５からセル本体６と交差する向きに流出する空気を受け且つ該空気の流れを前記排気部９ａ方向又はシール壁１０の壁面に沿う方向或は排気部９ａ方向及びシール壁１０の壁面に沿う方向に変化させるシール保護手段１７が設けられている。

このシール保護手段１７は、図１〜図３に示したように、前記シール壁１０の底部内周面から排気部９ａの方向に向けて設けられて、ガス流出口１５からセル本体６の方向に向かって下傾し且つ前記ガス流出口１５の真下に達する傾斜部１７ａを備えている。したがって、ガス流出口１５からセル本体６に向かって流出する空気、つまりセル本体６と交差する向きに流出する空気は、図１，図３に実線で示した矢印のようにシール保護手段１７の傾斜部１７ａに当たってその向きを排気部９ａの方向に変える。
なお、シール壁１０と一体のシール保護手段１７は、レーザー加工やエッチング加工によって形成することができる。

以上の構成である燃料電池セル１に空気供給部８ａの供給口１４から空気を入れると、図３に矢示（実線）したように、その空気が空気供給部８ａのガス流出口１５を通って空気室７ａに入る。空気室７ａに入った空気は、ガス流出口１５の下に臨んでいるシール保護手段１７の傾斜部１７ａに当たり、該傾斜部１７ａの傾斜に沿って排気部９ａ方向に向きを変え、空気室７ａの中を通って排気部９ａから外部に抜ける。

一方、燃料電池セル１の中通路２に燃料ガスを流すと、該燃料ガスが図３に矢示（破線）したように燃料供給部８ｂから燃料室７ｂに入り、そこから排気部９ｂを通って外部に抜ける。

このように空気と燃料ガスを空気室７ａと燃料室７ｂにそれぞれ供給した状態で燃料電池セル１の温度を７００℃〜１０００℃にまで上昇させると、空気と燃料ガスが空気極５ａと電解質４と燃料極５ｂを介して反応を起こすため、空気極５ａを正極、燃料極５ｂを負極とする直流の電気エネルギが発生する。なお、燃料電池セル１内で電気エネルギが発生する原理は周知であるため説明を省略する。

以上のように構成される燃料電池セル１を図４のように複数個積層して直列状態に固定することで、所定の出力で発電可能な燃料電池スタック１８ができる。なお、燃料電池セル１を複数個積層する場合、下に位置する燃料電池セル１の上のインターコネクタ３ｂは、上に位置する燃料電池セル１の下のインターコネクタ３ａを利用することができる。

［実施形態２］
実施形態２の燃料電池セル１は、図５に示したように、シール保護手段１７をシール壁１０とは別体に形成して該シール壁１０又はセル本体６の空気極５ａに、例えば溶接又はロウ付で接合したものである。この形態のシール保護手段１７の材質は、シール壁１０又は空気極５ａに溶接又はロウ付等の接合手段で接合可能な金属又はそのような金属を接合面に有するセラミックである。
上記以外の構成については実施形態１と同じであるため説明を省略する。

［実施形態３］
実施形態３の燃料電池セル１は、図６に示したように、シール保護手段１７とガスシール部材１１とを一体にしたものである。このガスシール部材１１は、マイカ、バーミキュライト、アルミナフェルト等の弾性部材で形成されており、図６においてシール壁１０とセル本体６の電解質４の間で圧潰されている部分がガスシール部材１１であり、空気室７ａ側にはみ出ている部分がシール保護手段１７である。
このガスシール部材１１とシール保護手段１７の一体品は、圧潰前において厚さ一様であり、ガスシール部材１１をシール壁１０とセル本体６の電解質４の間に挟んで圧潰すると、シール保護手段１７の根元に相当する部位１７ｐがシール壁１０の動きに引き込まれて変形し、その部位１７ｐがシール壁１０の壁面に沿う。一方、空気室７ａ側にはみ出たシール保護手段１７の先端側は、ほぼ元の厚さを保っている。したがって、シール保護手段１７の上面には実施形態１，２のような傾斜部１７ａが存在しない。

斯かる構成の燃料電池セル１は、ガス流出口１５から出た空気が図６に矢示（実線）したように、シール保護手段１７の上面に当たってその一部がシール壁１０の方向に流れる。そして、シール壁１０に当たった空気は、壁面に沿う上下方向に向きを変え分散されて殆ど勢いを失うから、そのような空気がシール保護手段１７の根元の部位１７ｐとシール壁１０との間を通ってガスシール部材１１とシール壁１０の間に到達する可能性は低い。
なお、実施形態３のシール保護手段１７について、装着前に図３のような傾斜部１７ａを設け、その傾斜部１７ａで実施形態１と同様の作用が発揮されるようにしてももちろんよい。

また、ガスシール部材１１と一体にしたシール保護手段１７は、図７（ａ）に示したように、例えば合成樹脂等の弾性部材１９をセル本体６の電解質４の上面に断面かまぼこ形に盛り上げ、さらに図７（ｂ）に示したように、該弾性部材１９のガスシール部材１１に対応する部分を圧潰して形成することもできる。この場合には、シール保護手段１７の上面に、弧状の傾斜部１７ａが形成される。
なお、図８のようにセル本体６（具体的には電解質４）の周縁コーナー部に面取り部６ｃを形成すれば、圧潰時にガスシール部材１１が変形して該面取り部６ｃを覆うため、シール幅が大きくなってシール性が向上する。

実施形態３の上記以外の構成については実施形態１と同じであるため説明を省略する。

以上、本発明を実施形態１〜３について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態１〜３に限定されるものではない。例えば、実施形態１〜３は、固体酸化物形（ＳＯＦＣ）の燃料電池セル１について説明したが、上記した固体高分子形（ＰＥＦＣ）、リン酸形（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩形（ＭＣＦＣ）にも適用可能である。
また、実施形態１〜３は、シール保護手段１７を空気室７ａに設けるようにしたが、空気室７ａと燃料室７ｂの構成を入れ替えて、シール保護手段１７を燃料室７ｂに設けるようにしてもよい。
また、実施形態の傾斜部１７ａは、直線状又は凸形に湾曲する形状にしたが、ガス流出口１５からセル本体６に向かって階段状に下る形状や、凹形に湾曲する形状にしてもよい。
また、実施形態では、ガス流出口１５をセル本体６に向かう縦孔状に形成したが、該ガス流出口１５に排気部９ａ側に向かう傾きを設けるようにしてもよい。そうした場合には反応ガスがガス流出口１５の傾きで排気部９ａ方向に向かうため、シール保護手段１７の効果をより確実にすることができる。

１ …燃料電池セル
３ａ，３ｂ …インターコネクタ
４ …電解質
５ａ …電極面（空気極）
５ｂ …電極面（燃料極）
６ …セル本体
７ａ …反応ガス室（空気室）
７ｂ …反応ガス室（燃料室）
８ａ …ガス供給部（空気供給部）
８ｂ …ガス供給部（燃料供給部）
９ａ，９ｂ …排気部
１０ …シール壁
１１ …ガスシール部材
１５ …ガス流出口
１７ …シール保護手段
１７ａ …傾斜部
１７ｐ …シール保護手段１７のシール壁１０に沿う部位
１８ …燃料電池スタック
１９ …弾性部材

Claims (8)

1. 一対のインターコネクタと、
   前記インターコネクタ間に位置し、電解質の上下両面に電極面が形成されている平板状のセル本体と、
   前記各インターコネクタとそれぞれの前記電極面との間に形成された反応ガス室と、
   前記各反応ガス室にそれぞれの反応ガスを供給するガス供給部と、
   発電後の反応ガスを排出するために前記各反応ガス室に設けられた排気部と、を有し、
   前記反応ガス室の少なくとも一方は、前記排気部とは反対側の縁に、ガスシール部材を介して前記セル本体上に載置されるシール壁を備えており、
   さらにこの反応ガス室に対応する前記ガス供給部は、前記シール壁の近傍に開設されたガス流出口から前記セル本体に向けて且つ該セル本体と交差する向きに反応ガスを流出させるようになっている燃料電池セルであって、
   前記セル本体と前記ガス流出口との間に、該ガス流出口から前記セル本体と交差する向きに流出する反応ガスを受け且つ該反応ガスの流れを前記排気部方向又は前記シール壁の壁面に沿う方向に変化させるようにしたシール保護手段を設けたことを特徴とする燃料電池セル。
2. 一対のインターコネクタと、
   前記インターコネクタ間に位置し、電解質の上下両面に電極面が形成されている平板状のセル本体と、
   前記各インターコネクタとそれぞれの前記電極面との間に形成された反応ガス室と、
   前記各反応ガス室にそれぞれの反応ガスを供給するガス供給部と、
   発電後の反応ガスを排出するために前記各反応ガス室に設けられた排気部と、を有し、
   前記反応ガス室の少なくとも一方は、前記排気部とは反対側の縁に、ガスシール部材を介して前記セル本体上に載置されるシール壁を備えており、
   さらにこの反応ガス室に対応する前記ガス供給部は、前記シール壁の近傍に開設されたガス流出口から前記セル本体に向けて且つ該セル本体と交差する向きに反応ガスを流出させるようになっている燃料電池セルであって、
   前記セル本体と前記ガス流出口との間に、該ガス流出口から前記セル本体と交差する向きに流出する反応ガスを受け且つ該反応ガスの流れを前記排気部方向及び前記シール壁の壁面に沿う方向に変化させるようにしたシール保護手段を設けたことを特徴とする燃料電池セル。
3. 前記シール保護手段は、前記シール壁における反応ガス室側の壁面に沿う部位を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池セル。
4. 前記シール保護手段は、前記セル本体に対して交差する方向に流れる前記反応ガスを受けて、その流れの向きを前記排気部方向に変える傾斜部を有するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池セル。
5. 前記シール保護手段は、前記ガスシール部材と一体であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の燃料電池セル。
6. 前記ガスシール部材は、弾性部材で形成されていて前記シール壁と前記セル本体との間に圧潰状態で介装されるものであり、
   また、前記シール保護手段は、前記弾性部材の一部を前記反応ガス室側へはみ出させた部分で形成されるものであることを特徴とする請求項５に記載の燃料電池セル。
7. 前記シール壁と前記シール保護手段が別体であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の燃料電池セル。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の燃料電池セルを複数個積層して固定してなることを特徴とする燃料電池スタック。

Images