JP2933228B2 - 固体電解質型燃料電池モジュール - Google Patents
固体電解質型燃料電池モジュールInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、固体電解質を使用した燃料電池のうち、
平面的に並べた複数の燃料電池単体を多層に積重ねて直
並列に接続した構造の固体電解質型燃料電池モジュール
に関するものである。
平面的に並べた複数の燃料電池単体を多層に積重ねて直
並列に接続した構造の固体電解質型燃料電池モジュール
に関するものである。
従来の技術 固体電解質型燃料電池の出力は直流で各燃料電池単体
の電圧は約1Vと低電圧であり、また実用上は交流に変換
する場合が多いことから、直流を交流に変換する際の変
換効率の上から電池電圧が高い方が望ましい。そのた
め、複数の燃料電池単体をなんらかの方法で直列に接続
するとともに、高出力とするために並列にも接続する必
要があった。
の電圧は約1Vと低電圧であり、また実用上は交流に変換
する場合が多いことから、直流を交流に変換する際の変
換効率の上から電池電圧が高い方が望ましい。そのた
め、複数の燃料電池単体をなんらかの方法で直列に接続
するとともに、高出力とするために並列にも接続する必
要があった。
例えば第３図は、最も一般的に知られている従来の固
体電解質型燃料電池モジュールにおける円筒状の燃料電
池単体の接続方法の一例を示すもので、燃料電池単体１
は、セラミック等の多孔質の支持管２の外周に第１電極
３を形成し、この第１電極３の外周に固体電解質４を形
成し、さらに固体電解質４の外周に第２電極５を形成す
るとともに、外側の第２電極５と固体電解質４とにスリ
ットを設けて、このスリットの内側には第１電極に連結
されたインターコネクタ６が形成されている。
体電解質型燃料電池モジュールにおける円筒状の燃料電
池単体の接続方法の一例を示すもので、燃料電池単体１
は、セラミック等の多孔質の支持管２の外周に第１電極
３を形成し、この第１電極３の外周に固体電解質４を形
成し、さらに固体電解質４の外周に第２電極５を形成す
るとともに、外側の第２電極５と固体電解質４とにスリ
ットを設けて、このスリットの内側には第１電極に連結
されたインターコネクタ６が形成されている。
そして、上記の構造を有する負数の燃料電池単体１
は、第２図において左右方向に隣接する各燃料電池単体
１の最外側の第２電極5,5間をニッケルフェルト７を介
して並列に接続して平面的に配列されるとともに、上下
方向に隣接する各燃料電池単体１は、一方の燃料電池単
体１のインターコネクタ６を他方の第２電極５に、ニッ
ケルフェルト７を介して直列に接続して積重ねられ、さ
らに、多層に積重ねられたうちの最下層の各燃料電池単
体１は、固体電解質型燃料電池モジュールのケーシング
を兼ねる陰極側の母線用板８にそれぞれ接続され、また
最上層の各燃料電池単体１は、それぞれのインターコネ
クタ６の先端を、陽極側の母線用板９にそれぞれニッケ
ルフェルト７を介して接続されている。このように、燃
料電池単体1,1の相互間および燃料電池単体１間に弾性
を有するニッケルフェルト７をそれぞれ介装することに
より、各燃料電池単体１の温度上昇時の熱膨張による破
損等と、温度低下時の収縮による接触不良等の発生を防
止している。
は、第２図において左右方向に隣接する各燃料電池単体
１の最外側の第２電極5,5間をニッケルフェルト７を介
して並列に接続して平面的に配列されるとともに、上下
方向に隣接する各燃料電池単体１は、一方の燃料電池単
体１のインターコネクタ６を他方の第２電極５に、ニッ
ケルフェルト７を介して直列に接続して積重ねられ、さ
らに、多層に積重ねられたうちの最下層の各燃料電池単
体１は、固体電解質型燃料電池モジュールのケーシング
を兼ねる陰極側の母線用板８にそれぞれ接続され、また
最上層の各燃料電池単体１は、それぞれのインターコネ
クタ６の先端を、陽極側の母線用板９にそれぞれニッケ
ルフェルト７を介して接続されている。このように、燃
料電池単体1,1の相互間および燃料電池単体１間に弾性
を有するニッケルフェルト７をそれぞれ介装することに
より、各燃料電池単体１の温度上昇時の熱膨張による破
損等と、温度低下時の収縮による接触不良等の発生を防
止している。
そして例えば、各燃料電池単体１の多孔質の支持管２
内の中空部に酸素あるいは空気が、また最外側の第２電
極５の周囲の空間には燃料の水素ガスがそれぞれ供給さ
れると、固体電解質４を介した酸化・還元反応により電
流が生じ、直並列された各燃料電池単体１の出力が集電
されて陰極側の母線用板８と陽極側の母線用板９との間
に電位差が生じる。
内の中空部に酸素あるいは空気が、また最外側の第２電
極５の周囲の空間には燃料の水素ガスがそれぞれ供給さ
れると、固体電解質４を介した酸化・還元反応により電
流が生じ、直並列された各燃料電池単体１の出力が集電
されて陰極側の母線用板８と陽極側の母線用板９との間
に電位差が生じる。
発明が解決しようとする課題 固体電解質型燃料電池モジュールにおいては、複数の
燃料電池単体１のそれぞれの発電特性が、各燃料電池単
体１自体の温度に影響され易いことから、発電特性を高
めるにはこのモジュールを構成する各燃料電池単体１の
温度分布を均一にする必要があるが、前述したように、
従来の固体電解質型燃料電池モジュールの場合には、各
燃料電池単体１の支持管2,第１電極3,固体電解質４およ
び第２電極５のそれぞれが熱伝導性の低いセラミックス
またはセラミックスに近い性質の物質で構成されるとと
もに、各燃料電池単体１の相互間がニッケルフェルト７
を介して接続され、かつ各母線用板8,9ともニッケルフ
ェルト７を介してそれぞれ接続されている。
燃料電池単体１のそれぞれの発電特性が、各燃料電池単
体１自体の温度に影響され易いことから、発電特性を高
めるにはこのモジュールを構成する各燃料電池単体１の
温度分布を均一にする必要があるが、前述したように、
従来の固体電解質型燃料電池モジュールの場合には、各
燃料電池単体１の支持管2,第１電極3,固体電解質４およ
び第２電極５のそれぞれが熱伝導性の低いセラミックス
またはセラミックスに近い性質の物質で構成されるとと
もに、各燃料電池単体１の相互間がニッケルフェルト７
を介して接続され、かつ各母線用板8,9ともニッケルフ
ェルト７を介してそれぞれ接続されている。
そのため、各燃料電池単体１内における温度分布が不
均一となるとともに、各燃料電池単体１の相互間の熱伝
達が悪く温度が不均一となり、その結果、燃料電池単体
１の個々の出力にバラツキが生じるという問題があっ
た。
均一となるとともに、各燃料電池単体１の相互間の熱伝
達が悪く温度が不均一となり、その結果、燃料電池単体
１の個々の出力にバラツキが生じるという問題があっ
た。
この燃料電池単体１の出力のバラツキが生じると、全
体のバランスを保持しようとするために他の正常な燃料
電池単体１が補完しようとして、無理な負担がかかり、
固体電解質型燃料電池モジュール全体の寿命を短縮させ
る虞れがあった。
体のバランスを保持しようとするために他の正常な燃料
電池単体１が補完しようとして、無理な負担がかかり、
固体電解質型燃料電池モジュール全体の寿命を短縮させ
る虞れがあった。
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、複数の燃
料電池単体を多層に積重ねた構造の固体電解質型燃料電
池モジュールの各燃料電池単体相互の均熱化を促進して
発電特性の優れた固体電解質型燃料電池モジュールを提
供し、併せて各層毎に燃料電池単体の発電を制御するこ
とができるようにするとともに、電力の取出し方の自由
度を増した固体電解質型燃料電池モジュールを提供する
ことを目的としている。
料電池単体を多層に積重ねた構造の固体電解質型燃料電
池モジュールの各燃料電池単体相互の均熱化を促進して
発電特性の優れた固体電解質型燃料電池モジュールを提
供し、併せて各層毎に燃料電池単体の発電を制御するこ
とができるようにするとともに、電力の取出し方の自由
度を増した固体電解質型燃料電池モジュールを提供する
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、管状の固
体電解質の内側に第１電極を、外側に第２電極をそれぞ
れ形成し、前記固体電解質および外側の第２電極とに長
さ方向に連続するスリットを形成してこの内側にインタ
ーコネクタを設け、第１電極側を第２電極の外側に導出
した構造の燃料電池単体を、互いに隣接する第２電極間
を電気的に接続して複数配列するとともに、この平面的
に複数配列したものを多層に重ねることにより直並列接
続状態とした固体電解質型電池モジュールにおいて、平
面的に複数層に配列された燃料電池単体の各層間に金属
板をそれぞれ配設するとともに、各金属板を挾んで一方
の側の燃料電池単体の第２電極とインターコネクタとの
いずれか一方と、他方の側の燃料電池単体の第２電極と
インターコネクタとのいずれか一方を、それぞれ前記金
属板に電気的に接続し、さらに前記金属板によって内部
を気密に分割するとともに、この各金属板に外部への出
力端子を設けた構成としたことを特徴としている。
体電解質の内側に第１電極を、外側に第２電極をそれぞ
れ形成し、前記固体電解質および外側の第２電極とに長
さ方向に連続するスリットを形成してこの内側にインタ
ーコネクタを設け、第１電極側を第２電極の外側に導出
した構造の燃料電池単体を、互いに隣接する第２電極間
を電気的に接続して複数配列するとともに、この平面的
に複数配列したものを多層に重ねることにより直並列接
続状態とした固体電解質型電池モジュールにおいて、平
面的に複数層に配列された燃料電池単体の各層間に金属
板をそれぞれ配設するとともに、各金属板を挾んで一方
の側の燃料電池単体の第２電極とインターコネクタとの
いずれか一方と、他方の側の燃料電池単体の第２電極と
インターコネクタとのいずれか一方を、それぞれ前記金
属板に電気的に接続し、さらに前記金属板によって内部
を気密に分割するとともに、この各金属板に外部への出
力端子を設けた構成としたことを特徴としている。
さらに、前記金属板をヒートパイプとすることができ
る。
る。
作用 上記のように構成することにより、各燃料電池単体ご
との出力が各金属板に集電されるとともに、金属板が平
面的に配列された各層の燃料電池単体に配設されている
ため、金属板を介して燃料電池単体の相互間の熱伝達が
活発に行なわれて均熱化が図られ、各燃料電池単体の発
電特性が均一化し、固体電解質型燃料電池モジュール全
体の電位分布が等しくなり、安定した出力が得られると
ともに、固体電解質型燃料電池モジュール全体の寿命が
長くなる。
との出力が各金属板に集電されるとともに、金属板が平
面的に配列された各層の燃料電池単体に配設されている
ため、金属板を介して燃料電池単体の相互間の熱伝達が
活発に行なわれて均熱化が図られ、各燃料電池単体の発
電特性が均一化し、固体電解質型燃料電池モジュール全
体の電位分布が等しくなり、安定した出力が得られると
ともに、固体電解質型燃料電池モジュール全体の寿命が
長くなる。
また各金属板に、外部への出力端子を設けているた
め、出力の取出し方の自由度が高く、異なる電圧等の取
出しが可能であり、しかも金属板によって内部が気密に
分割されているため、その金属板で仕切られた区画を、
不活性ガス等でパージすることにより、その区画の燃料
電池単体の発電を強制的に停止させることができる。
め、出力の取出し方の自由度が高く、異なる電圧等の取
出しが可能であり、しかも金属板によって内部が気密に
分割されているため、その金属板で仕切られた区画を、
不活性ガス等でパージすることにより、その区画の燃料
電池単体の発電を強制的に停止させることができる。
さらに、金属板にヒートパイプを使用すれば、各燃料
電池単体をより効率的に均熱化することができる。
電池単体をより効率的に均熱化することができる。
実 施 例 以下、この発明の固体電解質型燃料電池モジュールを
第１図および第２図に基づいて説明する。
第１図および第２図に基づいて説明する。
第１図は固体電解質型燃料電池モジュール10を示すも
ので、この固体電解質型燃料電池モジュール10は気密な
ケーシング10a（側壁を省略）内に、第２図に示す燃料
電池単体11を直並列に接続して複数収容したものであ
る。
ので、この固体電解質型燃料電池モジュール10は気密な
ケーシング10a（側壁を省略）内に、第２図に示す燃料
電池単体11を直並列に接続して複数収容したものであ
る。
そして、前記ケーシング10a内に収容された各燃料電
池単体11は支持管を用いない自己支持構造となってお
り、イットリア安定化ジルコニア（YSZ）等を管状に形
成した固体電解質12と、この固体電解質12の内側に形成
された空気電極13と、外側に形成された燃料電極14との
３層構造となっており、空気電極13は酸化雰囲気中で導
電性があり、かつガス透過性のあるもの、例えばペロブ
スカイト形ランタン系複合酸化物を素材とする多孔質体
であり、また燃料電池14は、例えばニッケル等の多孔質
の金属から形成されている。また最外層の燃料電極14と
その内側の固体電解質12との両者には、長手方向に連続
する１本のスリット15が形成され、このスリット15内に
はインターコネクタ16が嵌装されており、このインター
コネクタ16は、最外層の燃料電極14と非接触状態で、か
つ最内層の空気電極13と接触した状態に設けられてい
る。また、固体電解質型燃料電池モジュール10の気密に
形成されたケーシング10a内は、導電性の金属伝熱板17
によって上下方向に所定の間隔を存して気密に分割され
て多層（この実施例では４層）に形成されている。
池単体11は支持管を用いない自己支持構造となってお
り、イットリア安定化ジルコニア（YSZ）等を管状に形
成した固体電解質12と、この固体電解質12の内側に形成
された空気電極13と、外側に形成された燃料電極14との
３層構造となっており、空気電極13は酸化雰囲気中で導
電性があり、かつガス透過性のあるもの、例えばペロブ
スカイト形ランタン系複合酸化物を素材とする多孔質体
であり、また燃料電池14は、例えばニッケル等の多孔質
の金属から形成されている。また最外層の燃料電極14と
その内側の固体電解質12との両者には、長手方向に連続
する１本のスリット15が形成され、このスリット15内に
はインターコネクタ16が嵌装されており、このインター
コネクタ16は、最外層の燃料電極14と非接触状態で、か
つ最内層の空気電極13と接触した状態に設けられてい
る。また、固体電解質型燃料電池モジュール10の気密に
形成されたケーシング10a内は、導電性の金属伝熱板17
によって上下方向に所定の間隔を存して気密に分割され
て多層（この実施例では４層）に形成されている。
そして前記燃料電池単体11は、ケーシング10a内の分
割された各層内にそれぞれ複数本ずつ配設されており、
水平方向に互いに隣接する燃料電池単体11,11間に、弾
性を有するニッケルフェルト18を介してそれぞれの燃料
電極14同士を並列接続されて水平方向に連設されるとと
もに、各燃料電池単体11のそれぞれのインターコネクタ
16を、第１図においてそれぞれ上方に位置する金属伝熱
板17の下面に、ニッケルフェルト18を介して接続され、
燃料電池単体11の熱変化による破損および接触不良の発
生を防止され、また各燃料電池単体11の外周の燃料電極
14の下部を、それぞれ下方に位置する金属伝熱板17の上
面に同じくニッケルフェルトを介して接触させて電気的
に直列接続される。
割された各層内にそれぞれ複数本ずつ配設されており、
水平方向に互いに隣接する燃料電池単体11,11間に、弾
性を有するニッケルフェルト18を介してそれぞれの燃料
電極14同士を並列接続されて水平方向に連設されるとと
もに、各燃料電池単体11のそれぞれのインターコネクタ
16を、第１図においてそれぞれ上方に位置する金属伝熱
板17の下面に、ニッケルフェルト18を介して接続され、
燃料電池単体11の熱変化による破損および接触不良の発
生を防止され、また各燃料電池単体11の外周の燃料電極
14の下部を、それぞれ下方に位置する金属伝熱板17の上
面に同じくニッケルフェルトを介して接触させて電気的
に直列接続される。
そして、ケーシング10a内を分割している金属伝熱板1
7のうち、第１図において最上部に位置する金属伝熱板1
7の端部には、陽極端子19が、また最上部に位置する金
属伝熱板17の端部に陰極端子20がそれぞれ設けられると
ともに、中間に位置する他の３枚の金属伝熱板17の端部
には予備端子21がそれぞれ設けられている。
7のうち、第１図において最上部に位置する金属伝熱板1
7の端部には、陽極端子19が、また最上部に位置する金
属伝熱板17の端部に陰極端子20がそれぞれ設けられると
ともに、中間に位置する他の３枚の金属伝熱板17の端部
には予備端子21がそれぞれ設けられている。
上記のように構成される固体電解質型燃料電池モジュ
ール10には、各燃料電池単体11の空気電極13の内側の空
間に酸素または空気が供給されるとともに、金属伝熱板
17によって分割された各層毎に配列された複数の燃料電
池単体11の周囲の空間、すなわち各燃料電池単体11の燃
料電極14の外側には燃料の水素ガスが、各金属伝熱性17
により気密に分割されたケーシング10aの各区画毎に別
々に供給されるようになっている。
ール10には、各燃料電池単体11の空気電極13の内側の空
間に酸素または空気が供給されるとともに、金属伝熱板
17によって分割された各層毎に配列された複数の燃料電
池単体11の周囲の空間、すなわち各燃料電池単体11の燃
料電極14の外側には燃料の水素ガスが、各金属伝熱性17
により気密に分割されたケーシング10aの各区画毎に別
々に供給されるようになっている。
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モジュール10は、各燃料電池11
の空気電極13の内側の空間にそれぞれ酸素あるいは空気
が供給されるとともに、各燃料電池単体11の周囲の空間
には燃料の水素ガスが、各金属伝熱板17により気密に分
割された各区画毎に別々に供給されると、固体電解質12
を介して酸化・還元反応が起きて電流が生じ、陽極端子
19と陰極端子20とによって発生した電流を取出すことが
できる。このとき、ケーシング10a内を気密に分割して
いる金属伝熱板17によって、各層の燃料電池単体が電気
的に接続されるとともに、各層全面に熱伝達可能に配設
されていることから、この金属伝熱板17を介して均一に
熱が伝達されて、均熱化が図られ、金属伝熱板17に分割
された各区画ごとに各燃料電池単体11の温度分布が均一
化して発電特性のバラツキが解消される結果、電位分布
が等しくなり、金属伝熱板17に分割された各区画ごとに
等電位となるため、各燃料電池単体11に無用な負担がか
からず、固体電解質型燃料電池モジュール10の耐用期間
が長くなる。
の空気電極13の内側の空間にそれぞれ酸素あるいは空気
が供給されるとともに、各燃料電池単体11の周囲の空間
には燃料の水素ガスが、各金属伝熱板17により気密に分
割された各区画毎に別々に供給されると、固体電解質12
を介して酸化・還元反応が起きて電流が生じ、陽極端子
19と陰極端子20とによって発生した電流を取出すことが
できる。このとき、ケーシング10a内を気密に分割して
いる金属伝熱板17によって、各層の燃料電池単体が電気
的に接続されるとともに、各層全面に熱伝達可能に配設
されていることから、この金属伝熱板17を介して均一に
熱が伝達されて、均熱化が図られ、金属伝熱板17に分割
された各区画ごとに各燃料電池単体11の温度分布が均一
化して発電特性のバラツキが解消される結果、電位分布
が等しくなり、金属伝熱板17に分割された各区画ごとに
等電位となるため、各燃料電池単体11に無用な負担がか
からず、固体電解質型燃料電池モジュール10の耐用期間
が長くなる。
また、ケーシング10a内を気密に分割する各金属伝熱
板17の端部に、陽極端子19、陰極端子20あるいは予備端
子21を設けたので、各端子19,20,21を任意に組合わせて
使用することにより、発生した電力の出力方法の選択の
自由度が増し、例えば、固体電解質型燃料電池モジュー
ル10全体としての出力が大き過ぎる時には、ケーシング
10a内を気密に分割された各区画ごとに燃料の水素ガス
を供給できるようになっているので、陽極端子19と陰極
端子20のいずれか一方と、中間の予備端子21とから電圧
を取出すことにより、取出す電力を調整することができ
る。
板17の端部に、陽極端子19、陰極端子20あるいは予備端
子21を設けたので、各端子19,20,21を任意に組合わせて
使用することにより、発生した電力の出力方法の選択の
自由度が増し、例えば、固体電解質型燃料電池モジュー
ル10全体としての出力が大き過ぎる時には、ケーシング
10a内を気密に分割された各区画ごとに燃料の水素ガス
を供給できるようになっているので、陽極端子19と陰極
端子20のいずれか一方と、中間の予備端子21とから電圧
を取出すことにより、取出す電力を調整することができ
る。
さらに、各金属伝熱板17で分割された各区画ごとに別
々に燃料の水素ガスを供給できることから各区画ごとの
制御が可能となり、例えば、固体電解質型燃料電池モジ
ュール10を構成している燃料電池単体11のうちの１個あ
るいは複数個が、発電性能が低下するか、あるいは全く
発電しなくなった時には、その不良な燃料電池単体11を
含むケーシング10a内の区画に、燃料の代りにアルゴン
ガス等の不活性ガスを注入し、その区画をぬージして強
制的に発電を停止させ（パージした区画が中間部分の場
合には予備端子21,22同士を接続して導通させる）、燃
料電池単体11の個々の電位差に対する相互補完作用によ
る、正常な燃料電池単体11の負担増を回避させ、燃料電
池単体11の寿命の短縮を防止することができる。
々に燃料の水素ガスを供給できることから各区画ごとの
制御が可能となり、例えば、固体電解質型燃料電池モジ
ュール10を構成している燃料電池単体11のうちの１個あ
るいは複数個が、発電性能が低下するか、あるいは全く
発電しなくなった時には、その不良な燃料電池単体11を
含むケーシング10a内の区画に、燃料の代りにアルゴン
ガス等の不活性ガスを注入し、その区画をぬージして強
制的に発電を停止させ（パージした区画が中間部分の場
合には予備端子21,22同士を接続して導通させる）、燃
料電池単体11の個々の電位差に対する相互補完作用によ
る、正常な燃料電池単体11の負担増を回避させ、燃料電
池単体11の寿命の短縮を防止することができる。
なお、この実施例における金属伝熱板17の代りに、作
動液を封入した中空板状のヒートパイプを用いれば、各
燃料電池単体11の均熱化がさらに効率的に行なわれ、モ
ジュール全体としての発電特性がさらに向上する。
動液を封入した中空板状のヒートパイプを用いれば、各
燃料電池単体11の均熱化がさらに効率的に行なわれ、モ
ジュール全体としての発電特性がさらに向上する。
また、上記実施例においては、燃料電池単体11が自己
支持構造の場合について説明したが、燃料電池単体の中
心部に多孔質の支持管を有する非自己支持構造の燃料電
池単体を用いた場合にも同様に実施することができる。
支持構造の場合について説明したが、燃料電池単体の中
心部に多孔質の支持管を有する非自己支持構造の燃料電
池単体を用いた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の固体電解質型燃料電池
モジュールは、互いに隣接する燃料電池単体の外周の第
２電極間を電気的に接続して複数配列したものを多層に
重ね、多層の燃料電池単体の第１電極に接続したインタ
ーコネクタを第２電極に直列に接続して直並列状態とし
た固体電解質型燃料電池モジュールにおいて、平面的に
配列されて複数層に重ねられた燃料電池単体の各層間に
金属板を配設するとともに、各金属板を挾んで一方の側
の燃料電池単体の第２電極とインターコネクタとのいず
れか一方と、他方の側の燃料電池単体の第２電極とイン
ターコネクタとのいずれか一方を前記金属板にそれぞれ
電気的に接続し、かつ熱伝達可能に配設したので、複数
の燃料電池単体間の均熱化が図れ、電池の耐用期間を延
長できるとともに、固体電解質型電池モジュール全体の
発電特性を向上させることができる。
モジュールは、互いに隣接する燃料電池単体の外周の第
２電極間を電気的に接続して複数配列したものを多層に
重ね、多層の燃料電池単体の第１電極に接続したインタ
ーコネクタを第２電極に直列に接続して直並列状態とし
た固体電解質型燃料電池モジュールにおいて、平面的に
配列されて複数層に重ねられた燃料電池単体の各層間に
金属板を配設するとともに、各金属板を挾んで一方の側
の燃料電池単体の第２電極とインターコネクタとのいず
れか一方と、他方の側の燃料電池単体の第２電極とイン
ターコネクタとのいずれか一方を前記金属板にそれぞれ
電気的に接続し、かつ熱伝達可能に配設したので、複数
の燃料電池単体間の均熱化が図れ、電池の耐用期間を延
長できるとともに、固体電解質型電池モジュール全体の
発電特性を向上させることができる。
また、前記金属板により各層毎に気密に分割するとと
もに各金属板に出力端子を設けているため、金属板で仕
切られた各層毎に燃料電池単体の発電を制御できるとと
もに、電力の取出し方の自由度が増し、異なる電圧等を
取出すことができる。
もに各金属板に出力端子を設けているため、金属板で仕
切られた各層毎に燃料電池単体の発電を制御できるとと
もに、電力の取出し方の自由度が増し、異なる電圧等を
取出すことができる。
さらに、前記金属板をヒートパイプとすれば、各燃料
電池単体の均熱化がより効率的となる等の効果を有す
る。
電池単体の均熱化がより効率的となる等の効果を有す
る。
第１図および第２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モジュールの要部断
面正面図、第２図は固体電解質型燃料電池モジュールを
構成している燃料電池単体の斜視図、第３図は従来の固
体電解質型燃料電池モジュールの断面正面図である。 10……固体電解質型燃料電池モジュール、10a……ケー
シング、11……燃料電池単体、12……固体電解質、13…
…空気電極、14……燃料電極、16……インターコネク
タ、17……金属伝熱板、18……ニッケルフェルト、19…
…陽極端子、20……陰極端子、21……予備端子。
で、第１図は固体電解質型燃料電池モジュールの要部断
面正面図、第２図は固体電解質型燃料電池モジュールを
構成している燃料電池単体の斜視図、第３図は従来の固
体電解質型燃料電池モジュールの断面正面図である。 10……固体電解質型燃料電池モジュール、10a……ケー
シング、11……燃料電池単体、12……固体電解質、13…
…空気電極、14……燃料電極、16……インターコネク
タ、17……金属伝熱板、18……ニッケルフェルト、19…
…陽極端子、20……陰極端子、21……予備端子。
───────────────────────────────────────────────────── 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58−175267（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−290064（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−274562（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 8/24 H01M 8/12
Claims (2)
- 【請求項１】管状の固体電解質の内側に第１電極を、外
側に第２電極をそれぞれ形成し、前記固体電解質および
外側の第２電極とに長さ方向に連続するスリットを形成
してこの内側にインターコネクタを設け、第１電極側を
第２電極の外側に導出した構造の燃料電池単体を、互い
に隣接する第２電極間を電気的に接続して複数配列する
とともに、この平面的に複数配列したものを多層に重ね
ることにより直並列接続状態とした固体電解質型燃料電
池モジュールにおいて、平面的に複数層に配列された燃
料電池単体の各層間に金属板をそれぞれ配設するととも
に、各金属板を挟んで一方の側の燃料電池単体の第２電
極とインターコネクタとのいずれか一方と、他方の側の
燃料電池単体の第２電極とインターコネクタとのいずれ
か一方を、それぞれ前記金属板に電気的に接続し、さら
に前記金属板によって内部を気密に分割するとともに、
この各金属板に外部への出力端子を設けたことを特徴と
する固体電解質型燃料電池モジュール。 - 【請求項２】前記金属板がヒートパイプであることを特
徴とする請求項１記載の固体電解質型燃料電池モジュー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1139639A JP2933228B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 固体電解質型燃料電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1139639A JP2933228B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 固体電解質型燃料電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH038266A JPH038266A (ja) | 1991-01-16 |
| JP2933228B2 true JP2933228B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=15249963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1139639A Expired - Fee Related JP2933228B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 固体電解質型燃料電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2933228B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5336569A (en) * | 1991-03-20 | 1994-08-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Power generating equipment |
| DE69224695T2 (de) * | 1991-10-11 | 1998-11-05 | Westinghouse Electric Corp | Festoxidbrennstoffzellengenerator |
| JP4683742B2 (ja) * | 2001-02-27 | 2011-05-18 | 京セラ株式会社 | 燃料電池 |
| JP5429748B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2014-02-26 | アイシン精機株式会社 | 燃料電池モジュール |
| JP5543257B2 (ja) * | 2010-04-07 | 2014-07-09 | 日本特殊陶業株式会社 | 固体酸化物形燃料電池複合体及びその製造方法 |
| US9065096B2 (en) | 2011-02-24 | 2015-06-23 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Fuel cell stack |
| JP5787143B2 (ja) * | 2011-06-22 | 2015-09-30 | Toto株式会社 | 固体酸化物形燃料電池装置 |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP1139639A patent/JP2933228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038266A (ja) | 1991-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |