JP2019096443A - 燃料電池セルスタック - Google Patents

Abstract

【課題】絞り流路部の変形を抑制可能な燃料電池セルスタックを提供する。【解決手段】燃料電池セルスタック１は、支持体３により支持された単セル２とセパレータ４とが交互に積層された積層構造５を有する。燃料電池セルスタック１は、燃料ガス流路５１と、酸化剤ガス流路５２と、絞り流路部６と、変形吸収部７とを有する。燃料ガス流路５１は、支持体３とセパレータ４との間にあり、アノード２１に燃料ガスＦを供給する。酸化剤ガス流路５２は、カソード２２とセパレータ４との間にあり、カソード２２に酸化剤ガスＡを供給する。絞り流路部６は、燃料ガス流路５１及び酸化剤ガス流路５２の少なくとも１つに設けられ、ガス流を絞る。変形吸収部７は、単セル２のセル面内方向に沿うガス流れ方向で見て単セル２と絞り流路部６との間にある支持体３の部分に設けられており、発電に伴う温度上昇による支持体３のセル面内方向の伸び変形を吸収する。【選択図】図９

Description

本発明は、燃料電池セルスタックに関する。

従来、固体電解質層の一方面にアノードおよび他方面にカソードが配置された単セルと、隣り合う単セル同士を電気的に直列に接続するとともにアノードに供給される燃料ガスとカソードに供給される酸化剤ガスとを隔離するセパレータとが交互に積層された燃料電池セルスタックが公知である。また、燃料電池セルスタックにおいて、単セルは、支持体によって支持された状態で積層されることもある。

例えば、特許文献１には、単セルとセパレータとが交互に積層された燃料電池セルスタックにおいて、セパレータのガス給気孔からガス流通溝へのガス導入部、セパレータのガス流通溝からガス排気孔へのガス導出部のいずれか一方または両方において、ガス流を絞る絞り流路部を設ける点が記載されている。

特開平１０−１７２５９４号公報

上述した絞り流路部は、多層化された燃料電池セルスタックの各単セルに対して燃料ガスや酸化剤ガス等の反応ガスを均一に供給するための圧力損失部位としての役割がある。しかしながら、燃料電池セルスタックを構成する構成部材の線膨張係数差や、燃料電池セルスタックの発電時における温度分布、スタック加圧力などが原因で、絞り流路部が変形する。絞り流路部が変形すると、絞り抵抗が狙った制御範囲内から外れてしまうため、各単セルへの反応ガスの均一な分配が困難となる。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、絞り流路部の変形を抑制可能な燃料電池セルスタックを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、固体電解質層（２０）の一方面にアノード（２１）および他方面にカソード（２２）が配置された単セル（２）と、上記単セルを支持する支持体（３）と、隣り合う上記単セル同士を電気的に直列に接続するとともに上記アノードに供給される燃料ガス（Ｆ）と上記カソードに供給される酸化剤ガス（Ａ）とを隔離するセパレータ（４）とを備え、上記支持体により支持された上記単セルと上記セパレータとが交互に積層された積層構造（５）を有する燃料電池セルスタック（１）であって、
上記支持体と上記セパレータとの間に形成され、上記アノードに上記燃料ガスを供給するための燃料ガス流路（５１）と、
上記カソードと上記セパレータとの間に形成され、上記カソードに上記酸化剤ガスを供給するための酸化剤ガス流路（５２）と、
上記燃料ガス流路および上記酸化剤ガス流路の少なくとも１つに設けられ、ガス流を絞る絞り流路部（６）と、
上記単セルのセル面内方向に沿うガス流れ方向で見て上記単セルと上記絞り流路部との間にある上記支持体の部分に設けられており、発電に伴う温度上昇による上記支持体のセル面内方向の伸び変形を吸収する変形吸収部（７）と、
を有する、燃料電池セルスタック（１）にある。

上記燃料電池セルスタックは、上記構成を有している。上記燃料電池セルスタックでは、発電に伴う温度上昇によって単セルを支持している支持体が熱膨張する。支持体の熱膨張による伸び変形のうち、セル面内方向への伸び変形は、単セルのセル面内方向に沿うガス流れ方向で見て単セルと絞り流路部との間にある支持体の部分に設けらた変形吸収部にて吸収される。そのため、上記燃料電池セルスタックでは、支持体のセル面内方向への伸び変形が生じても、絞り流路部の剛性が確保され、絞り流路部の変形が抑制される。したがって、上記燃料電池セルスタックによれば、絞り抵抗が狙った制御範囲内から外れ難く、絞り流路部を通過させるガスを各単セルに対して均一に分配しやすい。

なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１に係る燃料電池セルスタックの分解斜視図である。 実施形態１に係る燃料電池セルスタックにおいて、支持体により支持された単セルとセパレータとが積層された状態を示した説明図である。 実施形態１に係る燃料電池セルスタックにおいて、支持体における単セルの支持側の面を示した説明図である。 実施形態１に係る燃料電池セルスタックにおいて、支持体におけるセパレータ側の面を示した説明図である。 実施形態１に係る燃料電池セルスタックにおいて、セパレータにおける支持体側の面を示した説明図である。 実施形態１に係る燃料電池セルスタックにおいて、単セルに供給される燃料ガスおよび酸化剤ガスのガス流れ方を説明するための説明図である。 実施形態１に係る燃料電池セルスタックにおいて、燃料ガス流路の入口部分を拡大して示した説明図である。 実施形態１に係る燃料電池セルスタックにおいて、支持体におけるセパレータ側の面を拡大して示した説明図である。 実施形態１に係る燃料電池セルスタックにおいて、支持体により支持された単セルとセパレータとが積層された状態の断面の一部を示した説明図である。 図９と対応させて、実施形態２に係る燃料電池セルスタックにおいて、支持体により支持された単セルとセパレータとが積層された状態の断面の一部を示した説明図である。 図９と対応させて、実施形態３に係る燃料電池セルスタックにおいて、支持体により支持された単セルとセパレータとが積層された状態の断面の一部を示した説明図である。 図９と対応させて、実施形態４に係る燃料電池セルスタックにおいて、支持体により支持された単セルとセパレータとが積層された状態の断面の一部を示した説明図である。

（実施形態１）
実施形態１の燃料電池セルスタックについて、図１〜図９を用いて説明する。図１〜図９に示されるように、本実施形態の燃料電池セルスタック１は、単セル２と、支持体３と、セパレータ４とを備え、支持体３により支持された単セル２とセパレータ４とが交互に積層された積層構造５を有している。

単セル２は、図９に示されるように、固体電解質層２０の一方面にアノード２１および他方面にカソード２２が配置された構成を有している。つまり、単セル２は、電解質として固体電解質を用いる固体電解質型の燃料電池である。本実施形態では、固体電解質層２０を構成する固体電解質として、酸素イオン導電性を示す固体酸化物セラミックスが用いられる。固体電解質として固体酸化物セラミックスを用いる燃料電池は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）と称される。

本実施形態では、図９に示されるように、単セル２は、平板形の電池構造を有している。なお、固体電解質層２０の材料としては、例えば、イットリア安定化ジルコニア等の酸化ジルコニウム系酸化物などが挙げられる。アノード２１の材料としては、例えば、Ｎｉ、ＮｉＯ等の触媒と、上記酸化ジルコニウム系酸化物との混合物などが挙げられる。カソード２２の材料としては、例えば、ランタン−ストロンチウム−コバルト系酸化物等の遷移金属ペロブスカイト型酸化物と、セリアやセリア系固溶体との混合物などが挙げられる。

支持体３は、単セル２を支持する部材である。本実施形態では、支持体３は、具体的には、金属板材より構成することができる。金属板材を構成する金属材料としては、例えば、フェライト系ステンレス鋼、耐熱Ｃｒ合金、耐熱ＮｉＣｒ合金、オーステナイト系ステンレス鋼などが挙げられる。支持体３は、図３に示されるように、単セル２におけるアノード２１の表面を支持するセル支持面部３０を有している。セル支持面部３０は、後述する燃料ガス流路５１と連通する複数の貫通孔３１を有している。この構成により、セル支持面部３０によって単セル２を確実に支持しつつ、複数の貫通孔３１を通じてアノード２１表面に燃料ガスＦを供給することできる。なお、図示はしないが、支持体３は、他にも、開口部を有する枠状に形成されており、その開口部の外周縁にて単セル２を支持するよう構成することもできる。なお、図１、図９等では、セル支持面部３０に支持された単セル２の外周縁が、シール部材８０を間に挟んだ状態でリテーナ部材８１にて支持体３に固定されている例が示されている。

セパレータ４は、隣り合う単セル２同士を電気的に直列に接続するとともにアノード２１に供給される燃料ガスＦ（水素ガス等）とカソード２２に供給される酸化剤ガスＡ（空気等）とを隔離するものである。セパレータ４は、支持体３と同様の金属板材より構成することができる。

なお、本実施形態において、支持体３により支持された単セル２とセパレータ４とが交互に積層されてなる積層構造５は、図１に示されるように、積層方向の一端部および他端部に配置された一対のプレート部材８２によって挟持され、ボルト・ナット等の締結部材８３によって荷重が負荷されるように構成されている。以下、燃料電池セルスタック１の積層構造５を詳細に説明する。

燃料電池セルスタック１は、アノード２１に燃料ガスＦを供給するための燃料ガス流路５１を有している。燃料ガス流路５１は、支持体３とセパレータ４との間に形成されている。

本実施形態では、燃料ガス流路５１は、一端部にて燃料ガス供給マニホルド５１１と連通するとともに、他端部にて燃料ガス排気マニホルド５１２と連通している。燃料ガス供給マニホルド５１１は、具体的には、セパレータ４および支持体３に形成された各燃料ガス供給孔５１１ａ、５１１ｂが積み重なって構成されている。なお、燃料ガス供給マニホルド５１１は、後述する酸化剤ガス流路５２に燃料ガスＦが流れ込まないように、適宜、シール部材５１１ｃにてシールされている。また、燃料ガス排気マニホルド５１２は、具体的には、セパレータ４および支持体３に形成された各燃料ガス排気孔５１２ａ、５１２ｂが積み重なって構成されている。なお、燃料ガス排気マニホルド５１２は、酸化剤ガス流路５２に燃料ガスＦが流れ込まないように、適宜、シール部材５１２ｃにてシールされている。

また、図４に示されるように、支持体３における単セル２の支持側の面とは反対側の面（セパレータ４側の面）には、ガス流路溝３２が形成されている。ガス流路溝３２は、支持体３に形成された燃料ガス供給孔５１１ｂおよび燃料ガス排気孔５１２ｂに接続されている。そして、燃料ガス流路５１は、ガス流路溝３２が形成された支持体３の面と、セパレータ４の支持体３側の面とが重ねられて形成された空間より構成されている。ガス流路溝３２は、上述したセル支持面部３０に対応するセル支持面領域３２１と、セル支持面領域３２１と燃料ガス供給孔５１１ｂとの間に配置された燃料ガス導入領域３２３と、セル支持面領域３２１と燃料ガス排気孔５１２ｂとの間に配置された燃料ガス導出領域３２５と、を有している。燃料ガス導入領域３２３には、燃料ガス供給マニホルド５１１から供給された燃料ガスＦを、セル支持面領域３２１に導く複数のリブ３２４が形成されている。セル支持面領域３２１には、セル支持面部３０に形成された複数の貫通孔３１の端部が存在するとともに、アノード２１面方向に沿って一方向に燃料ガスＦを流すための複数のリブ３２２が設けられている。燃料ガス導出領域３２５には、セル支持面領域３２１を流れて貫通孔３１に流入しなかった燃料ガスＦを、燃料ガス排気マニホルド５１２に導く複数のリブ３２６が形成されている。

燃料電池セルスタック１は、カソード２２に酸化剤ガスＡを供給するための酸化剤ガス流路５２を有している。酸化剤ガス流路５２は、カソード２２とセパレータ４との間に形成されている。

本実施形態では、酸化剤ガス流路５２は、一端部にて酸化剤ガス供給マニホルド（不図示）と連通するとともに、他端部にて酸化剤ガス排気マニホルド５２２と連通している。具体的には、図１、図６等に示されるように、単セル２を支持する支持体３と隣り（上方）の単セル２側にあるセパレータ４との間に、空間を確保するためのスペーサ部材８４が配置されている。酸化剤ガス流路５２は、スペーサ部材８４によって確保された空間より構成されている。より具体的には、スペーサ部材８４は、支持体３により支持された単セル２の外周に配置されており、マイカ等などからなる板状の絶縁部材８４１と、ステンレス等からなる板状の金属部材８４２との二層より構成されている。スペーサ部材８４を構成する絶縁部材８４１は、枠状に形成されており、スペーサ部材８４を構成する金属部材８４２は、一端が開口するコの字状に形成されている。コの字状に開口した部分は、酸化剤ガス供給マニホルドと接続されており、当該部分より酸化剤ガスＡが流入する。なお、単セル２のカソード２２と、カソード２２の隣りに配置されたセパレータ４とは、集電体８５を介して電気的に接続される。一方、酸化剤ガス排気マニホルド５２２は、セパレータ４および支持体３に形成された各酸化剤ガス排気孔５２２ａ、５２２ｂ、スペーサ部材８４を構成する絶縁部材８４１および金属部材８４２に形成された各酸化剤ガス排気孔５２２ｃ、５２２ｄが積み重なって構成されている。なお、酸化剤ガス排気マニホルド５２２は、燃料ガス供給マニホルド５１１を間に挟むように配置されている。

燃料電池セルスタック１は、燃料ガス流路５１および酸化剤ガス流路５２の少なくとも１つに、ガス流を絞る絞り流路部６を有している。

本実施形態では、燃料ガス流路５１の入口部分および出口部分に、それぞれ燃料ガス流を絞るための燃料ガス絞り流路部６１が設けられている。燃料ガス絞り流路部６１は、具体的には、燃料ガス流路５１の入口部分および出口部分の流路断面を燃料ガス流路５１の途中部分よりも小さくすることによって形成されている。図４、図９等では、支持体３に形成したガス流路溝３２の入口部分および出口部分に、ガス流路溝３２の途中部分よりも溝幅が小さい絞り流路溝３２０を設けることによって、燃料ガス絞り流路部６１を構成した例が示されている。したがって、本実施形態では、絞り流路溝３２０は、ガス流路溝３２の燃料ガス導入領域３２３および燃料ガス導出領域３２５の両方に存在している。なお、図示はしないが、燃料ガス流路５１の入口部分および出口部分のいずれか一方に、燃料ガス絞り流路部６１が設けられた構成とすることもできる。また、本実施形態では、酸化剤ガス流路５２の出口部分にも、酸化剤ガス流を絞るための酸化剤ガス絞り流路部６２が設けられている。酸化剤ガス絞り流路部６２は、具体的には、酸化剤ガス流路５２の出口部分の流路断面を酸化剤ガス流路５２の途中部分よりも小さくすることによって形成されている。図１では、スペーサ部材８４を構成する金属部材８４２にスリット８４２ａを設けることによって、酸化剤ガス絞り流路部６２を構成する例が示されている。

燃料電池セルスタック１は、単セル２のセル面内方向に沿うガス流れ方向で見て単セル２と絞り流路部６との間にある支持体３の部分に、変形吸収部７が設けられている。変形吸収部７は、発電に伴う温度上昇による支持体３のセル面内方向の伸び変形を吸収する部位である。

本実施形態では、変形吸収部７は、図４、図８、図９等に示されるように、支持体３における単セル２の支持側の面とは反対側の面（セパレータ４側の面）に形成された溝部７１ａより構成されている。溝部７１ａは、具体的には、上記ガス流れ方向で見て、燃料ガス流路５１の入口部分に設けられた燃料ガス絞り流路部６１と単セル２との間にある支持体３の部分に形成されている。また、溝部７１ａは、具体的には、上記ガス流れ方向で見て、燃料ガス流路５１の出口部分に設けられた燃料ガス絞り流路部６１と単セル２との間にある支持体３の部分にも形成されている。なお、変形吸収部７は、上記ガス流れ方向で見て、燃料ガス流路５１の入口部分に設けられた燃料ガス絞り流路部６１と単セル２との間にある支持体３の部分、燃料ガス流路５１の出口部分に設けられた燃料ガス絞り流路部６１と単セル２との間にある支持体３の部分のいずれか一方に設けられていてもよい。

ここで、変形吸収部７は、変形吸収部７における強度が最も弱い部位である最弱部７２を有する構成とすることができる。この構成によれば、発電に伴う温度上昇による支持体３のセル面内方向の伸び変形が生じた際に、変形吸収部７の最弱部７２にて確実に上記伸び変形を吸収することが可能となる。また、変形吸収部７は、支持体３の厚みが変形吸収部７の周囲に比べて薄肉化された薄肉部を有する構成とすることができる。この構成によれば、薄肉部を最弱部７２とすることができる。なお、図９では、溝部７１ａの底部分の厚みが薄肉化されることによって、変形吸収部７の最弱部７２が形成されている例が示されている。

また、本実施形態では、変形吸収部７が有する最弱部７２を隔てた両側は、同種のガス雰囲気となるように構成されている。この構成によれば、上記伸び変形や繰り返し疲労等によって最弱部７２が破壊した場合でも、燃料ガスＦと酸化剤ガスＡとが混ざらずに済むので、電池性能を維持しやすくなる。本実施形態では、具体的には、図９に示されるように、最弱部７２を挟んだ一方側には、燃料ガス流路５１が配置されている。したがって、最弱部７２を挟んだ一方側のガス雰囲気は、燃料ガス雰囲気となっている。また、最弱部７２を挟んだ他方側には、単セル２のアノード２１および固体電解質層２０と、最弱部７２と、支持体３と、リテーナ部材８１とによって囲まれた隙間８６が存在している。そして、この隙間８６のガス雰囲気は、燃料ガス雰囲気となっている。

本実施形態の燃料電池セルスタック１は、上記構成を有している。燃料電池セルスタック１では、発電に伴う温度上昇によって単セル２を支持している支持体３が熱膨張する。支持体３の熱膨張による伸び変形のうち、セル面内方向への伸び変形は、単セル２のセル面内方向に沿う燃料ガスＦのガス流れ方向で見て、単セル２と燃料ガス絞り流路部６１（絞り流路部６）との間にある支持体３の部分に設けらた変形吸収部７にて吸収される。そのため、燃料電池セルスタック１では、支持体３のセル面内方向への伸び変形が生じても、燃料ガス絞り流路部６１（絞り流路部６）の剛性が確保され、燃料ガス絞り流路部６１（絞り流路部６）の変形が抑制される。したがって、燃料電池セルスタックによれば、絞り抵抗が狙った制御範囲内から外れ難く、燃料ガス絞り流路部６１（絞り流路部６）を通過させる燃料ガスＦを各単セル２に対して均一に分配しやすい。

また、本実施形態の燃料電池セルスタック１では、支持体３は、単セル２におけるアノード２１の表面を支持するセル支持面部３０を有している。セル支持面にて単セル２を支持する支持体３は、開口部の外周縁にて単セル２を支持する支持体３に比べ、セル面内方向の伸び変形が大きくなりやすい。しかし、本実施形態の燃料電池セルスタック１は上記変形吸収部７を有しているので、上述した作用効果が十分に発揮され、絞り流路部６の形状変形を抑制することができる。

また、本実施形態の燃料電池セルスタック１では、少なくとも燃料ガス流路５１に絞り流路部６としての燃料ガス絞り流路部６１が設けられている。燃料電池セルスタック１において、燃料ガスＦの使用量は、省エネルギーの観点から、酸化剤ガスＡの使用量に比べて、できるだけ少量に留めることが望ましい。そのため、燃料ガスＦの流量制御は、酸化剤ガスＡの流量制御に比べて、制御条件が厳しい。少なくとも燃料ガス流路５１に絞り流路部６が設けられている構成によれば、単セル２と燃料ガス流路５１の燃料ガス絞り流路部６１との間にある支持体３の部分に設けられた変形吸収部７にて、発電に伴う温度上昇による支持体３のセル面内方向の伸び変形を吸収することができる。それ故、燃料ガス絞り流路部６１の変形が抑制され、各単セル２への燃料ガスＦの均一な分配に有利となる。

また、本実施形態の燃料電池セルスタック１では、支持体３に形成したガス流路溝３２による燃料ガス流路５１を構成している。そのため、加工精度検査が支持体３に集約され、燃料電池セルスタック１の検査作業の向上、検査コストの低減などの利点がある。

（実施形態２）
実施形態２の燃料電池セルスタックについて、図１０を用いて説明する。なお、実施形態２以降において用いられる符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

図１０に例示されるように、本実施形態の燃料電池セルスタック１では、変形吸収部７は、支持体３における単セル２の支持側の面に形成された溝部７１ｂより構成されている。溝部７１ｂは、具体的には、単セル２のセル面内方向に沿うガス流れ方向で見て、燃料ガス流路５１の入口部分に設けられた燃料ガス絞り流路部６１と単セル２との間にある支持体３の部分に形成されている。また、溝部７１ｂは、具体的には、上記ガス流れ方向で見て、燃料ガス流路５１の出口部分に設けられた燃料ガス絞り流路部６１と単セル２との間にある支持体３の部分にも形成されている（不図示）。

また、本実施形態では、絞り流路部６としての燃料ガス絞り流路部６１の周囲において、支持体３とセパレータ４とが一体化されている。この構成によれば、支持体３の熱膨張による伸び変形によって、絞り流路部６の周辺において支持体３とセパレータ４とが浮き上がることがなくなる。そのため、この構成によれば、変形吸収部７の効果と相まって、絞り流路部６の変形をより一層抑制可能な燃料電池セルスタック１が得られる。それ故、本実施形態の燃料電池セルスタック１によれば、各単セル２に対してより均一に燃料ガスＦを分配しやすい。なお、支持体３とセパレータ４とを一体化する手法としては、例えば、スポット溶接等を例示することができる。その他の構成および作用効果は、実施形態１と同様である。

（実施形態３）
実施形態３の燃料電池セルスタックについて、図１１を用いて説明する。

図１１に例示されるように、本実施形態の燃料電池セルスタック１では、変形吸収部７は、支持体３における単セル２の支持側の面とは反対側の面（セパレータ４側の面）に形成された溝部７１ａと、支持体３における単セル２の支持側の面に形成された溝部７１ｂとによって構成されている。溝部７１ａの形成位置と溝部７１ｂの形成位置とは、互いにずれている。そして、変形吸収部７の最弱部７２は、溝部７１ａと溝部と７１ｂの間に積層方向に沿って形成された壁部より構成されている。その他の構成および作用効果は、実施形態１および実施形態２と同様である。

（実施形態４）
実施形態４の燃料電池セルスタックについて、図１２を用いて説明する。

図１２に例示されるように、本実施形態の燃料電池セルスタック１では、セパレータ４における単セル２側の面に、ガス流路溝４０が形成されている。ガス流路溝４０は、セパレータ４に形成された燃料ガス供給孔５１１ａおよび燃料ガス排気孔５１２ｂに接続されている。そして、燃料ガス流路５１は、ガス流路溝４０が形成されたセパレータ４の面と、支持体３のセパレータ４側の面とが重ねられて形成された空間より構成されている。また、燃料ガス絞り流路部６１は、セパレータ４に形成したガス流路溝４０の入口部分および出口部分（不図示）に、ガス流路溝４０の途中部分よりも溝幅が小さい絞り流路溝４１を設けることによって構成されている。つまり、本実施形態では、支持体３におけるセパレータ４側の面は、ガス流路溝３２が形成されておらず、平坦面とされている。その他の構成は、基本的に、実施形態２と同様である。

本実施形態の燃料電池セルスタック１によっても、実施形態２と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態の燃料電池セルスタック１では、セパレータ４に形成したガス流路溝４０によって燃料ガス流路５１を構成している。この構成によれば、既に複雑な形状を呈している支持体３側への加工が減り、ガス流路溝４０の精度を確保しやすい燃料電池セルスタック１が得られるなどの利点がある。

本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、各実施形態に示される各構成は、それぞれ任意に組み合わせることができる。

１ 燃料電池セルスタック
２ 単セル
２０ 固体電解質層
２１ アノード
２２ カソード
３ 支持体
４ セパレータ
５ 積層構造
５１ 燃料ガス流路
５２ 酸化剤ガス流路
６ 絞り流路部
７ 変形吸収部
Ｆ 燃料ガス
Ａ 酸化剤ガス

Claims (6)

1. 固体電解質層（２０）の一方面にアノード（２１）および他方面にカソード（２２）が配置された単セル（２）と、上記単セルを支持する支持体（３）と、隣り合う上記単セル同士を電気的に直列に接続するとともに上記アノードに供給される燃料ガス（Ｆ）と上記カソードに供給される酸化剤ガス（Ａ）とを隔離するセパレータ（４）とを備え、上記支持体により支持された上記単セルと上記セパレータとが交互に積層された積層構造（５）を有する燃料電池セルスタック（１）であって、
   上記支持体と上記セパレータとの間に形成され、上記アノードに上記燃料ガスを供給するための燃料ガス流路（５１）と、
   上記カソードと上記セパレータとの間に形成され、上記カソードに上記酸化剤ガスを供給するための酸化剤ガス流路（５２）と、
   上記燃料ガス流路および上記酸化剤ガス流路の少なくとも１つに設けられ、ガス流を絞る絞り流路部（６）と、
   上記単セルのセル面内方向に沿うガス流れ方向で見て上記単セルと上記絞り流路部との間にある上記支持体の部分に設けられており、発電に伴う温度上昇による上記支持体のセル面内方向の伸び変形を吸収する変形吸収部（７）と、
   を有する、燃料電池セルスタック（１）。
2. 上記変形吸収部は、上記変形吸収部における強度が最も弱い部位である最弱部（７２）を有している、請求項１に記載の燃料電池セルスタック。
3. 上記最弱部を隔てた両側が、同種のガス雰囲気となるように構成されている、請求項２に記載の燃料電池セルスタック。
4. 上記絞り流路部の周囲において、上記支持体と上記セパレータとが一体化されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池セルスタック。
5. 上記絞り流路部は、少なくとも上記燃料ガス流路に設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池セルスタック。
6. 上記支持体は、上記単セルにおける上記アノードの表面を支持するセル支持面部（３０）を有しており、
   上記セル支持面部は、上記燃料ガス流路と連通する複数の貫通孔（３１）を有している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池セルスタック。

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