JP2927816B2 - 固体電解質型燃料電池スタック - Google Patents
固体電解質型燃料電池スタックInfo
- Publication number
- JP2927816B2 JP2927816B2 JP1119986A JP11998689A JP2927816B2 JP 2927816 B2 JP2927816 B2 JP 2927816B2 JP 1119986 A JP1119986 A JP 1119986A JP 11998689 A JP11998689 A JP 11998689A JP 2927816 B2 JP2927816 B2 JP 2927816B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- electrode layer
- solid oxide
- cell stack
- layer
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
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)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、１本の円筒状支持管の外周に、複数の燃
料電池単体を、直列に接続した状態に形成した固体電解
質型燃料電池スタックに関するものである。
料電池単体を、直列に接続した状態に形成した固体電解
質型燃料電池スタックに関するものである。
従来の技術 固体電解質型燃料電池を構成する各燃料電池単体から
生じる電圧は約1Vと低電圧で実用的でないため、複数の
燃料電池単体を直列に接続して所定の電圧とするととも
に、高出力とするために並列にも接続する必要がある。
生じる電圧は約1Vと低電圧で実用的でないため、複数の
燃料電池単体を直列に接続して所定の電圧とするととも
に、高出力とするために並列にも接続する必要がある。
複数の燃料電池単体を直列に接続する方式としては、
第４図に示す内部直列式と第５図に示す外部直列式とが
ある。
第４図に示す内部直列式と第５図に示す外部直列式とが
ある。
先ず内部直列式は、多孔質で円筒状の支持管１の外周
に、第１電極層２、固体電解質層３、第２電極層４の順
に積層して形成された燃料電池単体５を、支持管１の軸
方向に所定の長さでかつ隣接する燃料電池単体5,5間に
間隙をそれぞれ設けて複数形成され、これら各燃料電池
単体５は、相互の間隙内にインターコネクタ６を設け
て、隣接する一方の燃料電池単体５の第１電極層２と他
方の燃料電池単体５の第２電極層４とをそれぞれ直列に
接続されている。そして、支持管１の両端部には、一方
の端部（第４図において左端）に形成された燃料電池単
体５の第１電極層２に導通された第１出力リード部７が
支持管１の外周に形成されるとともに、他方の端部に
は、その端部に形成された燃料電池単体５の第２電極層
４に導通された第２出力リード部８がそれぞれ形成さ
れ、全体として一本の棒状のいわゆる燃料電池スタック
９を形成している。
に、第１電極層２、固体電解質層３、第２電極層４の順
に積層して形成された燃料電池単体５を、支持管１の軸
方向に所定の長さでかつ隣接する燃料電池単体5,5間に
間隙をそれぞれ設けて複数形成され、これら各燃料電池
単体５は、相互の間隙内にインターコネクタ６を設け
て、隣接する一方の燃料電池単体５の第１電極層２と他
方の燃料電池単体５の第２電極層４とをそれぞれ直列に
接続されている。そして、支持管１の両端部には、一方
の端部（第４図において左端）に形成された燃料電池単
体５の第１電極層２に導通された第１出力リード部７が
支持管１の外周に形成されるとともに、他方の端部に
は、その端部に形成された燃料電池単体５の第２電極層
４に導通された第２出力リード部８がそれぞれ形成さ
れ、全体として一本の棒状のいわゆる燃料電池スタック
９を形成している。
一方、外部直列式に接続して用いる燃料電池単体15
は、多孔質で円筒状の支持管11の外周に、第１電極層1
2、固体電解質層13、第２電極層14の順に積層した構造
となっており、この各燃料電池単体15の外周の一部（第
５図においてそれぞれの上部）には、表面から第１電極
層12まで達する深さのスリット16が軸線と平行に全長に
亘って形成されており、このスリット16内にはインター
コネクタ17が、前記第１電極層12に接続されるとともに
第２電極層14とは非接触状態に設けられている。
は、多孔質で円筒状の支持管11の外周に、第１電極層1
2、固体電解質層13、第２電極層14の順に積層した構造
となっており、この各燃料電池単体15の外周の一部（第
５図においてそれぞれの上部）には、表面から第１電極
層12まで達する深さのスリット16が軸線と平行に全長に
亘って形成されており、このスリット16内にはインター
コネクタ17が、前記第１電極層12に接続されるとともに
第２電極層14とは非接触状態に設けられている。
そして、複数の燃料電池単体15をそれぞれ平行に配列
して、互いに隣接する各燃料電池単体15,15の一方のイ
ンターコネクタ17の先端を、他方の燃料電池単体15の外
周の第２電極層14に、直接または導通性フェルト等の緩
衝材18を介在さて当接させて直列に接続している。
して、互いに隣接する各燃料電池単体15,15の一方のイ
ンターコネクタ17の先端を、他方の燃料電池単体15の外
周の第２電極層14に、直接または導通性フェルト等の緩
衝材18を介在さて当接させて直列に接続している。
発明が解決しようとする課題 しかし、前述した従来の燃料電池単体を直列に接続す
る形式のうち、前者の内部直列式の場合の燃料電池スタ
ック９の出力電圧は、１本の円筒状支持管上に形成でき
る燃料電池単体５の数によって決定されるもので、各燃
料電池単体５の必要最小限の長さおよび支持管１の製造
可能な長さによって制限され、最大出力が決まってい
た。
る形式のうち、前者の内部直列式の場合の燃料電池スタ
ック９の出力電圧は、１本の円筒状支持管上に形成でき
る燃料電池単体５の数によって決定されるもので、各燃
料電池単体５の必要最小限の長さおよび支持管１の製造
可能な長さによって制限され、最大出力が決まってい
た。
また、燃料電池スタック９から外部出力させるために
は、支持管の両端部に、出力端子である第１出力リード
部７と第２出力リード部８とを設ける必要があり、両出
力リード部7,8の分だけ電気の流れるパスが長くなり、
内部抵抗が増すとともに、両出力リード部7,8の長さだ
け、支持管１の有効長が短くなり、形成できる燃料電池
単体５の数が削減されるという問題があった。さらに、
出力電圧を高めるために、燃料電池スタック９同士を直
列に接続しようとした場合には、燃料電池スタック９の
両端に形成された第１出力リード部７と、他の燃料電池
スタック９の第２出力リード部８とを外部配線によって
接続する必要があり、接続作業が煩雑となるという問題
があった。
は、支持管の両端部に、出力端子である第１出力リード
部７と第２出力リード部８とを設ける必要があり、両出
力リード部7,8の分だけ電気の流れるパスが長くなり、
内部抵抗が増すとともに、両出力リード部7,8の長さだ
け、支持管１の有効長が短くなり、形成できる燃料電池
単体５の数が削減されるという問題があった。さらに、
出力電圧を高めるために、燃料電池スタック９同士を直
列に接続しようとした場合には、燃料電池スタック９の
両端に形成された第１出力リード部７と、他の燃料電池
スタック９の第２出力リード部８とを外部配線によって
接続する必要があり、接続作業が煩雑となるという問題
があった。
一方、後者の外部直列式の場合には、支持管11の全長
を燃料電池単体15として無駄なく使用できるが、１本の
支持管11上に１越の燃料電池単体15を形成するため１本
当りの出力電圧が約1Vと低い。そのため、所望の電圧を
取り出すには多数の燃料電池単体15を直列に接続しなけ
ればならず、燃料電池単体15の集合体が大型化するとい
う問題があった。
を燃料電池単体15として無駄なく使用できるが、１本の
支持管11上に１越の燃料電池単体15を形成するため１本
当りの出力電圧が約1Vと低い。そのため、所望の電圧を
取り出すには多数の燃料電池単体15を直列に接続しなけ
ればならず、燃料電池単体15の集合体が大型化するとい
う問題があった。
この発明は上記事実に鑑みなされたもので、内部直列
式の燃料電池スタックで、スタック相互の直列接続およ
び並列接続が容易であるとともに、外部出力が簡便に行
なえる固体電解質型燃料電池スタックを提供することを
目的としている。
式の燃料電池スタックで、スタック相互の直列接続およ
び並列接続が容易であるとともに、外部出力が簡便に行
なえる固体電解質型燃料電池スタックを提供することを
目的としている。
課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、円筒状の
支持管の外周に、内側から第１電極層、固体電解質層、
第２電極層の順に積層した燃料電池単体を、軸方向に所
定の長さでかつ隣接する燃料電池単体間に間隙を設けて
複数形成するとともに、軸方向に互いに隣接する一方の
燃料電池単体の第１電極層と他方の燃料電池単体の第２
電極層とを接続する導電性接続体を支持管の外周の各間
隙内に形成して直列に接続した固体電解質型燃料電池ス
タックにおいて、前記直列に接続された複数の燃料電池
単体のうち、支持管の一端および他端に位置する各燃料
電池単体の少なくとも一方には、その表面から第１電極
層まで達する深さのスリットが、第２電極層および固体
電解質層を切欠いて形成され、かつそのスリット内の第
１電極層上に出力端子層が所定の厚さに形成されている
ことを特徴としている。
支持管の外周に、内側から第１電極層、固体電解質層、
第２電極層の順に積層した燃料電池単体を、軸方向に所
定の長さでかつ隣接する燃料電池単体間に間隙を設けて
複数形成するとともに、軸方向に互いに隣接する一方の
燃料電池単体の第１電極層と他方の燃料電池単体の第２
電極層とを接続する導電性接続体を支持管の外周の各間
隙内に形成して直列に接続した固体電解質型燃料電池ス
タックにおいて、前記直列に接続された複数の燃料電池
単体のうち、支持管の一端および他端に位置する各燃料
電池単体の少なくとも一方には、その表面から第１電極
層まで達する深さのスリットが、第２電極層および固体
電解質層を切欠いて形成され、かつそのスリット内の第
１電極層上に出力端子層が所定の厚さに形成されている
ことを特徴としている。
作用 上記のように、固体電解質型燃料電池スタックを、１
本の支持管の外周に、複数の燃料電池単体を導電性接続
体で相互間を直列に接続した状態に形成するとともに、
端部に形成された燃料電池単体の外周面には、その最内
側の第１電極層に接続してスリット内に設けられた出力
端子層の一部が、最外側の第２電極層と非接触状態に配
設されていることから、外部出力が容易となり、また、
この固体電解質型燃料電池スタック同士を直列に複数接
続する場合には、端部に形成された前記出力端子層が、
隣接する他の固体電解質型燃料電池スタックの端部の燃
料電池単体の第２電極層にそれぞれ接触するように、出
力端子層の位置が、例えば左右交互となるようにして、
互いに接近させて平行に配列すると、各燃料電池単体の
出力端子層が、それぞれ隣接する別の固体電解質型燃料
電池スタックの端部の第２電極層に当接して容易に直列
接続される。また出力リード部を介さずに直接的に接続
できるため、内部抵抗による電力ロスが低減される。
本の支持管の外周に、複数の燃料電池単体を導電性接続
体で相互間を直列に接続した状態に形成するとともに、
端部に形成された燃料電池単体の外周面には、その最内
側の第１電極層に接続してスリット内に設けられた出力
端子層の一部が、最外側の第２電極層と非接触状態に配
設されていることから、外部出力が容易となり、また、
この固体電解質型燃料電池スタック同士を直列に複数接
続する場合には、端部に形成された前記出力端子層が、
隣接する他の固体電解質型燃料電池スタックの端部の燃
料電池単体の第２電極層にそれぞれ接触するように、出
力端子層の位置が、例えば左右交互となるようにして、
互いに接近させて平行に配列すると、各燃料電池単体の
出力端子層が、それぞれ隣接する別の固体電解質型燃料
電池スタックの端部の第２電極層に当接して容易に直列
接続される。また出力リード部を介さずに直接的に接続
できるため、内部抵抗による電力ロスが低減される。
また、固体電解質型燃料電池スタックの両端にそれぞ
れ設ければ、各端部の燃料電池単体の第２電極層と出力
端子層とを、択一的に使用することにより直列接続およ
び並列接続を任意に行なうことができ、また直並列接続
も容易なり、所望の高電圧および高出力が容易に得られ
る。
れ設ければ、各端部の燃料電池単体の第２電極層と出力
端子層とを、択一的に使用することにより直列接続およ
び並列接続を任意に行なうことができ、また直並列接続
も容易なり、所望の高電圧および高出力が容易に得られ
る。
実 施 例 以下、この発明の一実施例を第１図ないし第３図に基
づいて説明する。
づいて説明する。
固体電解質型燃料電池スタック20は、１本の長尺な円
筒状の支持管21の外周に、内側から空気電極層22、固体
電解質層23、燃料電極層24の順に積層した燃料電池単体
25を、支持管21の軸方向に所定の長さでかつ隣接する燃
料電池単体25,25間に所定の間隙を設けて複数形成する
とともに、軸方向に互いに隣接する各燃料電池単体25の
うちの一方の燃料電池単体25の空気電極層22と、他方の
燃料電池単体25の燃料電極層24とを接続するようにイン
ターコネクタ26が支持管21の外周の各間隙内に形成され
て、各燃料電池単体25を直列に接続して１本の棒状に形
成されている。
筒状の支持管21の外周に、内側から空気電極層22、固体
電解質層23、燃料電極層24の順に積層した燃料電池単体
25を、支持管21の軸方向に所定の長さでかつ隣接する燃
料電池単体25,25間に所定の間隙を設けて複数形成する
とともに、軸方向に互いに隣接する各燃料電池単体25の
うちの一方の燃料電池単体25の空気電極層22と、他方の
燃料電池単体25の燃料電極層24とを接続するようにイン
ターコネクタ26が支持管21の外周の各間隙内に形成され
て、各燃料電池単体25を直列に接続して１本の棒状に形
成されている。
また前記支持管21には、機械的強度が大きく、またガ
ス透過性に優れるとともに軽量な、例えばアルミナ管や
カルシア安定化ジルコニア管（CSZ）等が用いられてお
り、この支持管21の外周に形成された各燃料電池単体25
の最内層の空気電極層22は、高温酸化雰囲気中で化学的
に安定するとともに、高い導電性でかつガス透過性に優
れた、例えばペロブスカイト型ランタン系複合酸化物で
形成されている。また前記固体電解質層23には、酸素イ
オンの選択透過性を有し、ガスを透過させない緻密構造
の、例えばイットリア安定化ジルコニア（YSZ）等が使
用され、さらに、最外側の燃料電極層24は、多孔質で電
子導電性に優れた、例えばニッケルあるいはニッケルと
ジルコニアとのサーメット等から形成されている。また
前記インターコネクタ26は、酸化還元雰囲気中で化学的
に安定するとともに、高い電子導電性を有する、ニッケ
ル系合金やプロブスカイト型ランタン系複合酸化物（例
えばLaCrO3）等で形成されている。
ス透過性に優れるとともに軽量な、例えばアルミナ管や
カルシア安定化ジルコニア管（CSZ）等が用いられてお
り、この支持管21の外周に形成された各燃料電池単体25
の最内層の空気電極層22は、高温酸化雰囲気中で化学的
に安定するとともに、高い導電性でかつガス透過性に優
れた、例えばペロブスカイト型ランタン系複合酸化物で
形成されている。また前記固体電解質層23には、酸素イ
オンの選択透過性を有し、ガスを透過させない緻密構造
の、例えばイットリア安定化ジルコニア（YSZ）等が使
用され、さらに、最外側の燃料電極層24は、多孔質で電
子導電性に優れた、例えばニッケルあるいはニッケルと
ジルコニアとのサーメット等から形成されている。また
前記インターコネクタ26は、酸化還元雰囲気中で化学的
に安定するとともに、高い電子導電性を有する、ニッケ
ル系合金やプロブスカイト型ランタン系複合酸化物（例
えばLaCrO3）等で形成されている。
そして、固体電解質型燃料電池スタック20の一端側
（第１図において左端側）に形成された燃料電池単体25
には、最外側の燃料電池層24と中間の固体電解質層26と
を削って、最内層の空気電極層22の表面に達する深さ
で、かつ支持管21の軸線と平行な方向に一定の幅で延び
るスリット27が形成されており、このスリット27内の前
記空気電極層22上には、前記インターコネクタ26とほぼ
同様の素材からなる出力端子層28が、燃料電極層24と非
接触状態でかつその電池外周側端部（第２図において上
端）が、最外層の燃料電極層24の外周面と同じ高さか、
またはこれより若干外側に突出する高さに形成されてい
る。
（第１図において左端側）に形成された燃料電池単体25
には、最外側の燃料電池層24と中間の固体電解質層26と
を削って、最内層の空気電極層22の表面に達する深さ
で、かつ支持管21の軸線と平行な方向に一定の幅で延び
るスリット27が形成されており、このスリット27内の前
記空気電極層22上には、前記インターコネクタ26とほぼ
同様の素材からなる出力端子層28が、燃料電極層24と非
接触状態でかつその電池外周側端部（第２図において上
端）が、最外層の燃料電極層24の外周面と同じ高さか、
またはこれより若干外側に突出する高さに形成されてい
る。
次に、上記のように構成されるこの実施例の作用を説
明する。
明する。
固体電解質型燃料電池スタック20は、ケーシング（図
示せず）内に収納された状態で使用され、円筒状の支持
管21の内側の空間に酸素あるいは空気が供給されるとと
もに、直列に接続された各燃料電池単体25の周囲のケー
シング内の空間に、水素（H2）あるいは一酸化炭素（C
O）等の燃料ガスが供給されると、各燃料電池単体25毎
に、それぞれ固体電解質23を挟んだ両側の雰囲気の酸素
濃度を平衡させるように、固体電解質層23を介して酸化
・還元反応が起きて電気が生じる。そして各燃料電池単
体26に生じた電気は、それぞれインターコネクタ26を介
して直列に接続されているため、一端の燃料電池単体25
の空気電極層22に接続した出力端子層18と、他端の燃料
電池単体25の燃料電極層24とが、固体電解質型燃料電池
スタック20全体の陽極と陰極となり、直列に接続されて
形成されている燃料電池単体25の数だけ加算された電圧
として出力される。
示せず）内に収納された状態で使用され、円筒状の支持
管21の内側の空間に酸素あるいは空気が供給されるとと
もに、直列に接続された各燃料電池単体25の周囲のケー
シング内の空間に、水素（H2）あるいは一酸化炭素（C
O）等の燃料ガスが供給されると、各燃料電池単体25毎
に、それぞれ固体電解質23を挟んだ両側の雰囲気の酸素
濃度を平衡させるように、固体電解質層23を介して酸化
・還元反応が起きて電気が生じる。そして各燃料電池単
体26に生じた電気は、それぞれインターコネクタ26を介
して直列に接続されているため、一端の燃料電池単体25
の空気電極層22に接続した出力端子層18と、他端の燃料
電池単体25の燃料電極層24とが、固体電解質型燃料電池
スタック20全体の陽極と陰極となり、直列に接続されて
形成されている燃料電池単体25の数だけ加算された電圧
として出力される。
また、さらに高電圧を得るために、固体電解質型燃料
電池スタック20同士を直列に接続する場合には、各固体
電解質型燃料電池スタック20の一端に形成された燃料電
池単体25の出力端子層28が、それぞれ隣接する他の固体
電解質型燃料電池スタック20の端部に形成された燃料電
池単体25の燃料電極層24に隣接するように、各固体電解
質型燃料電池スタック20の前記出力端子層28の位置が、
例えば左右交互となるようにして、互いに接近させて平
行に配列すると、各燃料電池単体28の出力端子層28が、
それぞれ隣接する別の固体電解質型燃料電池スタック20
の端部の燃料電池単体25の燃料電池層24に当接して容易
に接続され、接続のための外部配線等を用いずに、所望
の電圧を得るために必要な数だけ固体電解質型燃料電池
スタック20を容易に接続することができる（第３図参
照）。
電池スタック20同士を直列に接続する場合には、各固体
電解質型燃料電池スタック20の一端に形成された燃料電
池単体25の出力端子層28が、それぞれ隣接する他の固体
電解質型燃料電池スタック20の端部に形成された燃料電
池単体25の燃料電極層24に隣接するように、各固体電解
質型燃料電池スタック20の前記出力端子層28の位置が、
例えば左右交互となるようにして、互いに接近させて平
行に配列すると、各燃料電池単体28の出力端子層28が、
それぞれ隣接する別の固体電解質型燃料電池スタック20
の端部の燃料電池単体25の燃料電池層24に当接して容易
に接続され、接続のための外部配線等を用いずに、所望
の電圧を得るために必要な数だけ固体電解質型燃料電池
スタック20を容易に接続することができる（第３図参
照）。
また、固体電解質型燃料電池スタックの両端にそれぞ
れ形成された燃料電池単体25,25の両方に、それぞれ出
力端子層28を形成することもでき、この場合には、固体
電解質型燃料電池スタック20の両端の極性を任意に選択
することが可能となり、また両端の燃料電池単体25,25
上に形成する出力端子層28の位置および数を適宜決定す
ることにより、固定電解質型燃料電池スタック20の向き
を左右交互に配列する等の配慮が不要となり、また固体
電解質型燃料電池スタック20同士を直列に接続する場合
もまた並列に接続する場合も、前記出力端子層28を、隣
接の固体電解質型燃料電池スタック20の燃料電極層24と
出力端子層28のどちらに接触させるかにより接続方式を
選択でき、固体電解質型燃料電池スタック20の集合体の
全体としての直並列接続も容易となる。
れ形成された燃料電池単体25,25の両方に、それぞれ出
力端子層28を形成することもでき、この場合には、固体
電解質型燃料電池スタック20の両端の極性を任意に選択
することが可能となり、また両端の燃料電池単体25,25
上に形成する出力端子層28の位置および数を適宜決定す
ることにより、固定電解質型燃料電池スタック20の向き
を左右交互に配列する等の配慮が不要となり、また固体
電解質型燃料電池スタック20同士を直列に接続する場合
もまた並列に接続する場合も、前記出力端子層28を、隣
接の固体電解質型燃料電池スタック20の燃料電極層24と
出力端子層28のどちらに接触させるかにより接続方式を
選択でき、固体電解質型燃料電池スタック20の集合体の
全体としての直並列接続も容易となる。
なお、上記実施例においては、固体電解質型燃料電池
スタック20の端部に形成された燃料電池単体25に出力端
子層28を設けた場合について説明したが、固体電解質型
燃料電池スタック20の中間部に形成された燃料電池単体
25に出力端子層28を形成することもできる。
スタック20の端部に形成された燃料電池単体25に出力端
子層28を設けた場合について説明したが、固体電解質型
燃料電池スタック20の中間部に形成された燃料電池単体
25に出力端子層28を形成することもできる。
また、上記実施例においては、固体電解質23の内側に
空気電極層22を、外側に燃料電極層24を形成した固体電
解質型燃料電池スタック20の場合について説明したが、
固体電解質の内側に燃料電極を、外側に空気電極を形成
した固体電解質型燃料電池スタックの場合にも同様に実
施することができる。
空気電極層22を、外側に燃料電極層24を形成した固体電
解質型燃料電池スタック20の場合について説明したが、
固体電解質の内側に燃料電極を、外側に空気電極を形成
した固体電解質型燃料電池スタックの場合にも同様に実
施することができる。
発明の効果 以上説明したようにこの発明は、円筒状の支持管の外
周に、内側から順に第１電極層、固体電解質層、第２電
極層の３層からなる複数の燃料電池単体を、相互間にイ
ンターコネクタを設けて直列に接続した固体電解質型燃
料電池スタックにおいて、前記複数の燃料電池単体のう
ち、支持管の一端および他端に位置する各燃料電池単体
の少なくとも一方に、第１電極層まで達する深さのスリ
ットを、第２電極層および固体電解質層を切欠いて形成
して、そこに出力端子層を形成したので、固体電解質型
燃料電池スタックの両端に従来設けていた出力リード部
が不要となり、支持管の全長を有効に利用でき、１本の
支持管上に形成可能な燃料電池単体の数が増加するの
で、スタック当りの出力電圧を高めることができる。ま
た、出力リード部が不要となるため、内部抵抗による電
力ロスを低減することができる。
周に、内側から順に第１電極層、固体電解質層、第２電
極層の３層からなる複数の燃料電池単体を、相互間にイ
ンターコネクタを設けて直列に接続した固体電解質型燃
料電池スタックにおいて、前記複数の燃料電池単体のう
ち、支持管の一端および他端に位置する各燃料電池単体
の少なくとも一方に、第１電極層まで達する深さのスリ
ットを、第２電極層および固体電解質層を切欠いて形成
して、そこに出力端子層を形成したので、固体電解質型
燃料電池スタックの両端に従来設けていた出力リード部
が不要となり、支持管の全長を有効に利用でき、１本の
支持管上に形成可能な燃料電池単体の数が増加するの
で、スタック当りの出力電圧を高めることができる。ま
た、出力リード部が不要となるため、内部抵抗による電
力ロスを低減することができる。
また、固電解質型燃料電池スタック同士を直列に接続
する場合には、各固体電解質型燃料電池スタックの一端
の出力端子層が、それぞれ隣接する他の固体電解質型燃
料電池スタックの端部の燃料電池単体の外周の第２電極
層に接触するように配列するだけで、外部配線等を用い
ることなく容易に接続でき、また固体電解質型燃料電池
スタック同士の並列接続も容易となるので、所望の電圧
を容易に得ることができる。
する場合には、各固体電解質型燃料電池スタックの一端
の出力端子層が、それぞれ隣接する他の固体電解質型燃
料電池スタックの端部の燃料電池単体の外周の第２電極
層に接触するように配列するだけで、外部配線等を用い
ることなく容易に接続でき、また固体電解質型燃料電池
スタック同士の並列接続も容易となるので、所望の電圧
を容易に得ることができる。
第１図ないし第３図はこの発明の一実施例を示すもの
で、第１図は固体電解質型燃料電池スタックの斜視図、
第２図は同じく断面側面図、第３図はスタック間の直列
接続を示す模式図、第４図および第５図はそれぞれ従来
例を示すもので、第４図は内部直列式の燃料電池の接続
方式を示す断面側面図、第５図は外部直列式の接続方法
を示す断面正面図である。 20……固体電解質型燃料電池スタック、21……支持管、
22……電気電極層、23……固体電解質層、24……燃料電
極層、25……燃料電池単体、26……インターコネクタ、
27……スリット、28……出力端子層。
で、第１図は固体電解質型燃料電池スタックの斜視図、
第２図は同じく断面側面図、第３図はスタック間の直列
接続を示す模式図、第４図および第５図はそれぞれ従来
例を示すもので、第４図は内部直列式の燃料電池の接続
方式を示す断面側面図、第５図は外部直列式の接続方法
を示す断面正面図である。 20……固体電解質型燃料電池スタック、21……支持管、
22……電気電極層、23……固体電解質層、24……燃料電
極層、25……燃料電池単体、26……インターコネクタ、
27……スリット、28……出力端子層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 正一 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 丹 正之 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 永田 雅克 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−178459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−188867（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 8/00 - 8/02 H01M 8/08 - 8/24
Claims (1)
- 【請求項１】円筒状の支持管の外周に、内側から第１電
極層、固体電解質層、第２電極層の順に積層した燃料電
池単体を、軸方向に所定の長さでかつ隣接する燃料電池
単体間に間隙を設けて複数形成するとともに、軸方向に
互いに隣接する一方の燃料電池単体の第１電極層と他方
の燃料電池単体の第２電極層とを隣接する導電性接続体
を支持管の外周の各間隙内に形成して直列に接続した固
体電解質型燃料電池スタックにおいて、 前記直列に接続された複数の燃料電池単体のうち、支持
管の一端および他端に位置する各燃料電池単体の少なく
とも一方には、その表面から第１電極層まで達する深さ
のスリットが、第２電極層および固体電解質層を切欠い
て形成され、かつそのスリット内の第１電極層上に出力
端子層が所定の厚さに形成されていることを特徴とする
固体電解質型燃料電池スタック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119986A JP2927816B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 固体電解質型燃料電池スタック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119986A JP2927816B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 固体電解質型燃料電池スタック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299167A JPH02299167A (ja) | 1990-12-11 |
| JP2927816B2 true JP2927816B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=14775080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1119986A Expired - Fee Related JP2927816B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 固体電解質型燃料電池スタック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2927816B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19639517A1 (de) * | 1996-09-26 | 1998-04-09 | Wolfgang Prof Dr Winkler | Brennstoffzelleneinrichtung |
| KR101346727B1 (ko) * | 2010-04-23 | 2014-01-24 | 주식회사 포스비 | 튜브형 고체산화물 연료전지 스택 및 그 제작 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4598028A (en) * | 1985-02-13 | 1986-07-01 | Westinghouse Electric Corp. | High strength porous support tubes for high temperature solid electrolyte electrochemical cells |
| JPS63178459A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質燃料電池 |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP1119986A patent/JP2927816B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02299167A (ja) | 1990-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0159705B2 (ja) | ||
| KR102133161B1 (ko) | 연료 전지 스택 | |
| JPH0850914A (ja) | 円筒積層型燃料電池 | |
| JP2016178022A (ja) | 燃料電池スタック | |
| JP2927816B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池スタック | |
| JP4407235B2 (ja) | 固体酸化物型燃料電池 | |
| JP4057822B2 (ja) | 燃料電池セル及びセルスタック並びに燃料電池 | |
| JP2933227B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池モジュール | |
| JP2006032329A (ja) | 燃料電池用電力ケーブル | |
| JP3200176B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH1125999A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JP2799880B2 (ja) | 燃料電池用接続具および燃料電池の構造 | |
| JP2816475B2 (ja) | 固体電解質燃料電池の構造 | |
| JP6626660B2 (ja) | セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置 | |
| JP2843994B2 (ja) | 固体電解質燃料電池の構造 | |
| JP2799878B2 (ja) | 固体電解質燃料電池の構造 | |
| JP2816471B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池モジュール | |
| JP3048689B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池モジュールの構造 | |
| JP5959404B2 (ja) | 燃料電池セルスタックユニット | |
| JP2843995B2 (ja) | 固体電解質燃料電池の構造 | |
| JP5062786B1 (ja) | 燃料電池の構造体 | |
| JP2799879B2 (ja) | 固体電解質燃料電池の構造 | |
| JP3437857B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JP3046485B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JP2799877B2 (ja) | 円筒型固体電解質燃料電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |