JP2019216076A - セルスタック - Google Patents
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Abstract
Description
(セルスタック装置10の構成)
図1は、第1実施形態に係るセルスタック装置10の側面図である。図2は、第1実施形態に係るセルスタック装置10の上面図である。セルスタック装置10は、セルスタック11と、マニホールド12とを備える。
各燃料電池1は、支持体4、燃料極5、固体電解質6、空気極7、及びインターコネクタ8を有する。
集電部材2は、導電性接合材13を介して、燃料電池1と電気的に接続される。導電性接合材13は、導電性セラミックス材料などによって構成することができる。導電性セラミックス材料としては、後述する空気極20の構成材料と同様、LSCF((La,Sr)(Co,Fe)O3:ランタンストロンチウムコバルトフェライト)、LSF((La,Sr)FeO3:ランタンストロンチウムフェライト)、LSC((La,Sr)CoO3:ランタンストロンチウムコバルタイト)、LNF(La(Ni,Fe)O3:ランタンニッケルフェライト)、LSM((La,Sr)MnO3:ランタンストロンチウムマンガネート)などから選択される少なくとも1種を用いることができるが、これに限られるものではない。
以下、剥離抑制部の具体例について、図4〜図6を参照しながら説明する。図4〜図6は、集電部材2の表面に垂直な断面図である。
図4は、基材210に対するコーティング膜220の密着力を高める機能を有する剥離抑制部の一例である「アンカー部213」を示す断面図である。
図5は、基材210に対するコーティング膜220の密着力を高める機能を有する剥離抑制部の一例である「埋設部211b」を示す断面図である。
図6は、集電部材2の内部に発生する熱応力を緩和する機能を有する剥離抑制部の一例である「気孔210c」を示す断面図である。
(セルスタック100の構成)
次に、第2実施形態に係るセルスタック100の構成について説明する。図7は、第2実施形態に係るセルスタック100の構成を模式的に示す断面図である。
燃料電池20は、燃料極21と、固体電解質層22と、空気極23とを有する。燃料極21と固体電解質層22と空気極23は、配列方向においてこの順に配列されている。
集電構造30は、燃料電池20同士を電気的に接続する。集電構造30は、燃料極集電部31と、空気極集電部32と、インターコネクタ33(「集電部材」の一例)とを有する。
各インターコネクタ33は、第2実施形態に係る「集電部材」である。インターコネクタ33は、上記第1実施形態に係る集電部材2と同様、基材210及びコーティング膜220(酸化クロム膜211及び被覆膜212を含む)によって構成される(図3参照)。
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形又は変更が可能である。
上記第1及び第2実施形態では、本発明にかかる集電部材を電気化学セルの一例である燃料電池のセルスタックに適用した場合について説明したが、本発明にかかる集電部材は、水蒸気から水素と酸素を生成する電解セルを含む電気化学セルのセルスタックに適用可能である。
上記第1実施形態では、すべての中央部燃料電池1aに接続される集電部材2が、端部燃料電池1bに接続される集電部材2よりも多くの剥離抑制部を有することとしたが、これに限られない。少なくとも1つの中央部燃料電池1aに接続される集電部材2がより多くの剥離抑制部を有していれば、当該集電部材2の耐久性を向上させることができる。
上記第1実施形態では、図1及び図2を参照しながら集電部材2の構成について説明したが、集電部材2の形状は特に制限されない。
上記第2実施形態では、本発明にかかる集電部材の構成をインターコネクタ33に適用した場合について説明したが、本発明にかかる集電部材の構成は、燃料極集電部31或いは空気極集電部32にも適用することができる。従って、燃料極集電部31、空気極集電部32及びインターコネクタ33の少なくとも1つに本発明にかかる集電部材の構成を適用することによって、コーティング膜の剥離を抑制可能なセルスタックを提供することができる。
上記第1及び第2実施形態において、コーティング膜220は、酸化クロム膜211と被覆膜212とを含むこととしたが、少なくとも被覆膜212を含んでいればよい。従って、コーティング膜220は、実質的に被覆膜212のみによって構成されていてもよいし、基材210と被覆膜212との間に部分的に形成された酸化クロム膜211を含んでいてもよい。コーティング膜220が実質的に被覆膜212のみによって構成される場合、具体例1に係るアンカー部213(図4参照)は、被覆膜212に接続される。コーティング膜220が実質的に被覆膜212のみによって構成される場合、具体例2に係る埋設部211b(図5参照)は、被覆膜212の一部となる。コーティング膜220が実質的に被覆膜212のみによって構成される場合、具体例3に係る気孔210c(図6参照)が形成される表面領域210Xは、被覆膜212に接続される。
11,100 セルスタック
12 マニホールド
1,20 燃料電池
1a 中央部燃料電池(中央部電気化学セルの一例)
1b 端部燃料電池(端部電気化学セルの一例)
2 集電部材(集電部材の一例)
210 基材
210a 表面
210b 凹部
210c 気孔(剥離抑制部の一例)
210X 表面領域
211 酸化クロム膜
211a 表面
211b 埋設部(剥離抑制部の一例)
212 被覆膜
213 アンカー部(剥離抑制部の一例)
220 コーティング膜
33 インターコネクタ(集電部材の一例)
Claims (4)
- 配列方向に並べられた複数の電気化学セルと、
前記複数の電気化学セルそれぞれと電気的に接続される複数の集電部材と、
を備え、
前記複数の電気化学セルは、前記配列方向中央部に位置する中央部電気化学セルと、前記配列方向端部に位置する端部電気化学セルとを含み、
前記複数の集電部材のそれぞれは、クロムを含有する合金材料によって構成される基材と、前記基材の表面の少なくとも一部を覆うコーティング膜と、前記基材から前記コーティング膜が剥離することを抑制する剥離抑制部とを有し、
前記複数の集電部材のうち前記中央部電気化学セルと電気的に接続された集電部材が有する前記剥離抑制部の数は、前記複数の集電部材のうち前記端部電気化学セルと電気的に接続された集電部材が有する前記剥離抑制部の数より多い、
セルスタック。 - 前記剥離抑制部は、前記基材の表面に形成された凹部内に配置され、クロムより平衡酸素圧の低い元素の酸化物を含有するアンカー部である、
請求項1に記載のセルスタック。 - 前記コーティング膜は、前記基材の表面に形成された凹部内に埋設され、前記凹部の開口でくびれている埋設部を有し、
前記剥離抑制部は、前記埋設部である、
請求項1に記載のセルスタック。 - 前記基材は、前記基材と前記コーティング膜との界面から30μm以内の界面領域に形成され、前記基材の断面における円相当径が0.5μm以上20μm以下の気孔を有し、
前記剥離抑制部は、前記気孔である、
請求項1に記載のセルスタック。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03119663A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-22 | Asea Brown Boveri Ag | 高温燃料電池間の通電用集電板及びその製法 |
JP2013012397A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Kyocera Corp | 固体酸化物形燃料電池セルおよび燃料電池モジュール |
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---|---|---|---|---|
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JP2013012397A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Kyocera Corp | 固体酸化物形燃料電池セルおよび燃料電池モジュール |
WO2013172451A1 (ja) * | 2012-05-17 | 2013-11-21 | 京セラ株式会社 | 導電部材およびセルスタックならびに電気化学モジュール、電気化学装置 |
JP2017098145A (ja) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | 京セラ株式会社 | セル、セルスタック装置、モジュール、及びモジュール収容装置 |
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