JP2013251075A - 燃料電池のスタック構造体 - Google Patents
燃料電池のスタック構造体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013251075A JP2013251075A JP2012123537A JP2012123537A JP2013251075A JP 2013251075 A JP2013251075 A JP 2013251075A JP 2012123537 A JP2012123537 A JP 2012123537A JP 2012123537 A JP2012123537 A JP 2012123537A JP 2013251075 A JP2013251075 A JP 2013251075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manifold
- stack structure
- fuel
- fixed
- fuel cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
【解決手段】このスタック構造体では、燃料マニホールド200の上壁(支持板220)に、複数のセル100の一端部がそれぞれ接合され、複数のセル100が燃料マニホールド200の上面から上方に向かってそれぞれ突出している。燃料マニホールド200を支持するための支持部材300が燃料マニホールド200の外壁に固定される。空気マニホールド400は、支持部材300に固定され、燃料マニホールド200とは接触していない。これにより、空気マニホールド400が直接的に燃料マニホールド200と連結・固定されないので、「燃料マニホールドと空気マニホールドとの間の温度差」に起因する熱応力が燃料・空気マニホールド200、400に対して作用し難い。
【選択図】図2
Description
先ず、本発明の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池(SOFC)のスタック構造体に使用されるセル100について説明する。図1に示すように、セル100では、平板状の多孔質の導電性支持体11の一方の主面に、多孔質の燃料極12、緻密な固体電解質13、多孔質の導電性セラミックスからなる空気極14が順次積層されている。また、空気極14と反対側の導電性支持体11の主面には、中間膜15、ランタン−クロム系酸化物材料からなるインターコネクタ16、P型半導体材料からなる集電膜17が順次形成されている。
次に、上述したセル100を用いた本発明の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池(SOFC)のスタック構造体について説明する。図2及び図3に示すように、このスタック構造体は、複数のセル100と、複数のセル100のそれぞれに燃料ガスを供給するための燃料マニホールド200と、燃料マニホールド200を支持する支持部材300と、隣接するセル100、100間の隙間(空間)のそれぞれに空気を供給するための空気マニホールド400と、を備えている。
上述した本実施形態では、空気マニホールド400が、支持部材300を介して間接的に燃料マニホールド200と連結・固定されている。換言すれば、燃料・空気マニホールド200、400が直接的に連結・固定されていない。従って、「発明の概要」の欄で述べた「燃料マニホールドと空気マニホールドとの間の温度差」に起因する熱応力が、燃料・空気マニホールド200、400に対して作用し難い。この結果、前記熱応力に起因して燃料・空気マニホールド200、400が大きく変形する、という事態が発生し難い。
以下、支持部材300が図2〜図6に示すような形状を有することによる更なる作用・効果について説明する。上述のように、図2〜図6に示す支持部材300の構成では、脚部320の先端部の位置が燃料マニホールド200の底面(底壁の下面)より下方に位置している。このことに基づき、以下の作用・効果が奏される。
「スタック構造体が載置される床面」にスタック構造体が載置された状態において、支持部材300の脚部320のみが床面と接触する。これにより、燃料マニホールド200の底面の全体が床面から浮く。従って、燃料マニホールド200の底面は、雰囲気のガス(具体的は、空気)と接触する。ここで、空気の熱伝導率は、床面を構成する材質の熱伝導率よりも小さい。このことは、図23に示した構成にて「ガスマニホールドが有する熱がガスマニホールドの底面から床面へと伝達していく流量」と比べて、上記構成にて「燃料マニホールド200が有する熱が燃料マニホールド200の底面から雰囲気のガス(空気等)へと伝達していく流量」が小さいことを意味する。この結果、上記構成では、燃料マニホールド200の温度が低下して燃料マニホールド200内の燃料ガスの温度が「SOFCを稼働させるための適切な温度」から低下する事態の発生を抑制することができる。
<効果2>
「スタック構造体が載置される床面」にスタック構造体が載置された状態で、燃料マニホールド200の底面と床面との間の隙間に高温のガス(空気等)を供給することができる。これによって、燃料マニホールド200の温度を高めることができる。この結果、燃料マニホールド200の温度を上記適切な温度に調整することが容易となる。
図2〜図6に示す構成では、支持部材300の基部310が燃料マニホールド200の底壁に固定されている。従って、スタック構造体が床面に載置された状態において、(燃料マニホールド200の上壁に接合されている)複数のセル100の自重に基づく荷重は、燃料マニホールド200の上壁、側壁、及び底壁の全てに作用する。従って、複数のセル100の自重に起因する燃料マニホールド200(即ち、筐体)の変形が比較的大きくなり易い。
Claims (5)
- 内部空間を有する第1のガス用の第1マニホールドと、
内部空間を有する第2のガス用の第2マニホールドと、
それぞれが、長手方向を有する平板状を呈し且つその内部に前記長手方向に沿う前記第1のガス用のガス流路が形成された支持基板と、前記支持基板の表面に設けられ且つ少なくとも内側電極、固体電解質、及び外側電極がこの順で積層された発電素子部と、を含む平板状の複数のセルであって、前記複数のセルが前記第1マニホールドの上面から上方に向かって前記長手方向に沿ってそれぞれ突出し且つ前記複数のセルがスタック状に整列するように、並びに、前記第1マニホールドの前記内部空間と前記複数のセルの前記ガス流路のそれぞれの一端部とが連通するように、前記複数のセルの前記長手方向の一端部が前記第1マニホールドの上壁にそれぞれ接合された、複数のセルと、
を備えた、燃料電池のスタック構造体であって、
前記第1マニホールドの外壁に固定され、且つ、前記第1マニホールドを支持する支持部材を備え、
前記第2マニホールドは、前記支持部材に固定された、燃料電池のスタック構造体。 - 請求項1に記載の燃料電池のスタック構造体において、
前記支持部材は、
前記第1マニホールドの外壁に固定された基部と、前記基部から延びるとともにその先端部の位置が前記第1マニホールドの底面より下方に位置する脚部と、を備えた、燃料電池のスタック構造体。 - 請求項2に記載の燃料電池のスタック構造体において、
前記支持部材の基部は、前記第1マニホールドの底壁に固定された、燃料電池のスタック構造体。 - 請求項2に記載の燃料電池のスタック構造体において、
前記支持部材の基部は、前記第1マニホールドの側壁に固定された、燃料電池のスタック構造体。 - 請求項2に記載の燃料電池のスタック構造体において、
前記第1マニホールドは、
前記外壁のうちの底壁と側壁とを構成するとともに上方に開口を有する本体部と、
前記外壁のうちの前記上壁を構成するとともに前記開口を覆うように前記本体部に固定された支持板と、
を含み、
前記支持部材の基部は、前記支持板に固定された、燃料電池のスタック構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012123537A JP5882136B2 (ja) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | 燃料電池のスタック構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012123537A JP5882136B2 (ja) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | 燃料電池のスタック構造体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013251075A true JP2013251075A (ja) | 2013-12-12 |
JP5882136B2 JP5882136B2 (ja) | 2016-03-09 |
Family
ID=49849580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012123537A Expired - Fee Related JP5882136B2 (ja) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | 燃料電池のスタック構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5882136B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5805282B1 (ja) * | 2014-09-02 | 2015-11-04 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池のスタック構造体 |
JP6077094B1 (ja) * | 2015-12-24 | 2017-02-08 | 日本碍子株式会社 | マニホールド、及び燃料電池スタック |
JP2017204464A (ja) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池スタック、及びマニホールド |
JP6393849B1 (ja) * | 2017-07-20 | 2018-09-19 | 日本碍子株式会社 | マニホールド及びセルスタック装置 |
JP2019016589A (ja) * | 2017-07-06 | 2019-01-31 | 日本碍子株式会社 | マニホールド、及びセルスタック装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008066127A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Kyocera Corp | セルスタック装置及び燃料電池モジュール |
JP2009187805A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 電気化学リアクターモジュール及び電気化学リアクターモジュール集合体 |
JP2010049945A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Toto Ltd | 燃料電池モジュール |
JP2010080153A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Kyocera Corp | 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置 |
JP2010277746A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Kyocera Corp | セルスタック装置および燃料電池モジュールならびに燃料電池装置 |
JP2011096604A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Toto Ltd | 燃料電池モジュール |
JP2011119185A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Toto Ltd | 燃料電池モジュール |
-
2012
- 2012-05-30 JP JP2012123537A patent/JP5882136B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008066127A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Kyocera Corp | セルスタック装置及び燃料電池モジュール |
JP2009187805A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 電気化学リアクターモジュール及び電気化学リアクターモジュール集合体 |
JP2010049945A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Toto Ltd | 燃料電池モジュール |
JP2010080153A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Kyocera Corp | 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置 |
JP2010277746A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Kyocera Corp | セルスタック装置および燃料電池モジュールならびに燃料電池装置 |
JP2011096604A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Toto Ltd | 燃料電池モジュール |
JP2011119185A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Toto Ltd | 燃料電池モジュール |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5805282B1 (ja) * | 2014-09-02 | 2015-11-04 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池のスタック構造体 |
JP6077094B1 (ja) * | 2015-12-24 | 2017-02-08 | 日本碍子株式会社 | マニホールド、及び燃料電池スタック |
JP2017204464A (ja) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池スタック、及びマニホールド |
JP2019016589A (ja) * | 2017-07-06 | 2019-01-31 | 日本碍子株式会社 | マニホールド、及びセルスタック装置 |
JP6393849B1 (ja) * | 2017-07-20 | 2018-09-19 | 日本碍子株式会社 | マニホールド及びセルスタック装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5882136B2 (ja) | 2016-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5456134B2 (ja) | 燃料電池のスタック構造体 | |
JP5188069B2 (ja) | 燃料電池セルおよびセルスタックならびに燃料電池 | |
JP5882136B2 (ja) | 燃料電池のスタック構造体 | |
JP5095877B1 (ja) | 燃料電池 | |
JP5162724B1 (ja) | 接合材、及び、その接合材を用いた燃料電池のスタック構造体 | |
JP5646779B2 (ja) | 燃料電池 | |
JP5837253B1 (ja) | 燃料電池のスタック構造体 | |
JP2013110093A (ja) | 燃料電池の構造体 | |
JP5551803B1 (ja) | 燃料電池セル、及び、燃料電池のスタック構造体 | |
JP5455271B1 (ja) | 燃料電池 | |
JP2011165379A (ja) | 固体酸化物形燃料電池セル | |
JP5362605B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池のセル | |
JP5501484B1 (ja) | 燃料電池のスタック構造体 | |
JP5095878B1 (ja) | 燃料電池 | |
JP5401623B1 (ja) | 燃料電池のスタック構造体 | |
JP5909151B2 (ja) | 燃料電池のスタック構造体 | |
JP6207420B2 (ja) | 燃料電池のスタック構造体、及び、燃料電池のスタック構造体の製造方法 | |
JP5455270B1 (ja) | 燃料電池 | |
JP5455268B1 (ja) | 燃料電池 | |
JP4881479B2 (ja) | 燃料電池セル | |
JP5455267B1 (ja) | 燃料電池 | |
JP2016039049A (ja) | 燃料電池のスタック構造体 | |
JP2007123004A (ja) | 燃料電池セル及びセルスタック並びに燃料電池 | |
JP5824560B1 (ja) | 燃料電池のスタック構造体 | |
JP2015032527A (ja) | 接合材、及び、その接合材を用いた燃料電池のスタック構造体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150216 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20150428 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150430 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160126 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160203 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5882136 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |