JP3007814B2 - 燃料電池 - Google Patents

燃料電池

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JP3007814B2 JP7134898A JP13489895A JP3007814B2 JP 3007814 B2 JP3007814 B2 JP 3007814B2 JP 7134898 A JP7134898 A JP 7134898A JP 13489895 A JP13489895 A JP 13489895A JP 3007814 B2 JP3007814 B2 JP 3007814B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一方の面に酸素極を備
え且つ他方の面に燃料極を備えた電解質層と、前記酸素
極に臨む側と前記燃料極に臨む側のいずれか一方に、セ
ル内流路を形成すべく配置される流路構成部材とから矩
形板状の燃料電池のセルが構成され、前記セル内流路
が、前記セルにおける一方の向かい合う一対の端面にお
いて開けられ、他方の向かい合う一対の端面において閉
じられ、前記セルの複数が、前記セル内流路が開いた開
口端面を互いに向かい合わせた状態で前記セルの面方向
に並置されてセル列が形成され、前記セル列の複数が、
互いに間隔を隔てて積層状態に並置されてセル集積体が
形成され、前記セル列の積層方向に隣接するセル間に、
前記セルにおける前記開口端面側において閉じられ、且
つ、前記セルにおける前記セル内流路が閉じた閉塞端面
側において開けられたセル間流路が形成され、前記セル
列における隣接セル夫々を支持し、且つ、前記セル列の
積層方向に隣接するセル夫々を間隔を隔てた状態で支持
し、且つ、前記セル列における隣接セル間に両側のセル
内流路を接続し且つ前記セル間流路と区画される接続流
路を形成するセル接続部材が設けられた燃料電池に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、基本的には、セルの複数を
互いに直列接続する状態で積層状態に並置して構成する
ものであり、セルの面積を大にするほど燃料電池の容量
を大にすることができる。一方、セルの面積を大にする
ことは、製作面あるいはコスト面から限度があるので、
本発明にかかる燃料電池は、セルの複数をセル内流路が
開いた開口端面を互いに向かい合わせた状態でセルの面
方向に並置して、セル列を形成し、そのセル列の複数を
互いに直列接続する状態で積層状態に配置することによ
り、大容量化を図ったものである。かかる燃料電池にお
いて、セル列における隣接セルを接続し、且つ、セル列
の複数を互いに間隔を隔てて積層状態に並置してセル集
積体を形成するための積層構造として、従来は、図２５
に示すような積層構造を採用していた。即ち、セルＣと
ほぼ同一厚さで、セル列ｎＣを収納する収納部７１と、
セル列ｎＣの全長にわたり且つ各セルＣにおけるセル内
流路ｘが閉じた閉塞端面に密着させる一対の隔壁部７２
を備えた第１板状体７０と、第１板状体７０に収納され
たセルＣに臨むセル間流路形成開口８１と、第１板状体
７０に収納されたセル列ｎＣにおける隣接セルＣ夫々の
セル内流路ｘが開いた開口側縁を載置する載置部８２を
備えた第２板状体８０とを、第１板状体７０にセル列ｎ
Ｃを収納した状態で交互に重ね合わせることにより、セ
ル集積体ＮＣを形成していた。そして、第２板状体８０
の載置部８２により、セル列ｎＣにおける隣接セルＣ夫
々を支持し、且つ、セル列ｎＣの積層方向に隣接するセ
ルＣを間隔を隔てた状態で支持していた。又、セル列ｎ
Ｃにおける隣接セル間を、第１板状体７０の一対の隔壁
部７２と、第１板状体７０の両側に隣接する第２板状体
８０夫々の載置部８２により仕切ることにより、接続流
路ｚを形成していた。つまり、セル接続部材Ｔを、第１
板状体７０及び第２板状体８０から構成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、セル列を構成するセルの数が多くなるほど、第１板
状体及び第２板状体を大型化する必要があるが、寸法精
度や反りの面で大型化には限度があるため、セル列を構
成するセルの数はそれほど多くすることができず、燃料
電池を大容量化する面で改善の余地があった。
【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、燃料電池において、一層、大容
量化を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による燃料電池の
第１の特徴構成は、前記セル接続部材が、一方の端縁か
らその端縁に対向する端縁にわたる切り込み部と、その
切り込み部の両側に位置し且つ前記切り込み部の全長に
わたる隔壁部を備えたセル接続板状体にて構成され、前
記切り込み部は、その両端部夫々に、前記セルにおける
前記セル内流路が開いた開口端縁を入れることが可能
で、且つ、前記セルの厚さとほぼ同一深さに形成され、
前記切り込み部の両側に位置する前記隔壁部の端面夫々
に、その切り込み部の端部に入れられる前記セルにおけ
る前記開口端縁の端部に隣接する前記閉塞端面に密着す
る当て付け面が形成され、前記セル列は、前記セル接続
板状体の前記切り込み部の両端部夫々に、前記セルにお
ける前記開口端縁が入れられて形成され、前記接続流路
は、前記セル接続板状体の前記切り込み部が、その切り
込み部の両側の隔壁部と、そのセル接続板状体に隣接す
るセル接続板状体とにより仕切られることにより形成さ
れる点にある。
【０００６】第２の特徴構成は、前記セル接続板状体
に、その切り込み部に臨み、且つ、前記積層方向に貫通
する孔が形成され、前記セル接続板状体の前記孔夫々に
より、各セル列の前記接続流路を一連に接続する内部ガ
ス通路が形成されている点にある。
【０００７】第３の特徴構成は、前記当て付け面の少な
くとも一方が、前記セル列の積層方向視において、前記
切り込み部の端部から内方に向かうほど他方の当て付け
面に近接する傾斜状に形成され、前記閉塞端面に、前記
傾斜状の当て付け面に密着させることが可能な傾斜部が
形成されている点にある。
【０００８】第４の特徴構成は、前記セル集積体の複数
が、前記セル間流路が開いた側面を互いに対向させた状
態で並置されている点にある。
【０００９】第５の特徴構成は、前記積層方向が、縦方
向である点にある。
【００１０】第６の特徴構成は、前記積層方向が、横方
向である点にある。
【００１１】
【作用】第１の特徴構成による作用は、以下の通りであ
る。複数のセルを、セル内流路が開いた開口端面を互い
に向かい合わせた状態でセルの面方向に並置するととも
に、隣接セル間夫々にセル接続板状体を配置する。そし
て、セル接続板状体の切り込み部の両端部夫々に、両側
のセル夫々の開口端縁を、その開口端縁の両端夫々に隣
接する閉塞端面が当て付け面に密着する状態で入れるこ
とにより、隣接セルを接続する。そして、このように形
成したセル列の複数を、積層状態に並置することにより
セル集積体を形成する。そして、切り込み部を形成する
ことにより残されたセル接続板状体の厚みが薄い薄肉部
分により、セル列における隣接セル夫々を支持するとと
もに、セル列の積層方向に隣接するセルを間隔を隔てた
状態で支持する。又、セル接続板状体の切り込み部を、
その切り込み部の両側の隔壁体と、そのセル接続板状体
に隣接するセル接続板状体とにより仕切ることにより、
接続流路を形成する。つまり、セル接続板状体は、隣接
セル間夫々に配置して隣接セルを接続するものであるの
で、セル接続板状体を小型化することができるととも
に、セル列を構成するセルの数を多くする場合は、単
に、セル列の隣接セル間が増加した分だけセル接続板状
体の数を多くすることで対応することができる。
【００１２】第２の特徴構成による作用は、以下の通り
である。かかる燃料電池においては、セル内流路用ガス
を、セル列におけるセル夫々のセル内流路を接続流路を
経由しながら通流させるが、このセル内流路用ガスを通
流させるための構成は、従来は、次のような構成になっ
ている。即ち、セル集積体における、セル列のセル並置
方向の端部が位置する一対の側面夫々は、前記積層方向
に並ぶセル夫々のセル内流路が開いており、その側面夫
々に、前記積層方向に並ぶセル夫々のセル内流路に連通
する外部ガス通路を設ける。そして、両側の外部ガス通
路のうちの一方を、前記積層方向に並ぶセル夫々のセル
内流路にセル内ガスを供給する供給用セル内流路用ガス
通路とし、他方を前記積層方向に並ぶセル夫々のセル内
流路からセル内ガスを排出させる排出用セル内流路用ガ
ス通路として、供給用セル内流路用ガス通路から供給し
たセル内流路用ガスをセル列におけるセル夫々のセル内
流路を順次通流させた後、排出用セル内流路用ガス通路
に排出させている。
【００１３】本第２の特徴構成によれば、セル接続板状
体の孔夫々により内部ガス通路を形成することにより、
次のような構成にて、セル内流路用ガスを通流させる。
つまり、内部ガス通路を供給用セル内流路用ガス通路と
して使用し、セル集積体の側面に設けた両側の外部ガス
通路を排出用セル内流路用ガス通路として使用し、内部
ガス通路から供給したセル内流路用ガスを、両側の外部
ガス通路夫々に向かって、セル列におけるセル夫々のセ
ル内流路を順次通流させた後、両側の外部ガス通路夫々
に排出させる。あるいは、内部ガス通路を排出用セル内
流路用ガス通路として使用し、セル集積体の側面に設け
た両側の外部ガス通路を供給用セル内流路用ガス通路と
して使用し、両側の外部ガス通路夫々から供給したセル
内流路用ガスを、内部ガス通路に向かって、セル列にお
けるセル夫々のセル内流路を順次通流させた後、内部ガ
ス通路に排出させる。あるいは、内部ガス通路を複数個
形成し、隣接する内部ガス通路のうち、一方を供給用セ
ル内流路用ガス通路として使用し、他方を排出用セル内
流路用ガス通路として使用する。そして、供給用セル内
流路用ガス通路として使用する内部ガス通路から供給し
たセル内流路用ガスを、排出用セル内流路用ガス通路と
して使用する内部ガス通路へ向かって、セル列における
セル夫々のセル内流路を順次通流させた後、排出用セル
内流路用ガス通路として使用する内部ガス通路に排出さ
せる。
【００１４】第３の特徴構成による作用は、以下の通り
である。接続流路とセル間流路とを区画するためには、
セル接続板状体の切り込み部に入れたセルの開口端縁の
両端夫々に隣接する閉塞端面を、セル接続板状体の当て
付け面を夫々密着させる必要がある。本第３の特徴構成
によれば、セルの開口端縁をセル接続板状体の切り込み
部に入れた状態で、セルの開口端縁をセル接続板状体に
対して押し付けることにより、セルの閉塞端面の傾斜部
と傾斜状の当て付け面とによって、一対の閉塞端面の間
隔と一対の当て付け面の間隔との差を吸収して、セルの
両側の閉塞端面にセル接続板状体の当て付け面を夫々密
着させることができる。従って、当て付け面の間隔の寸
法精度はそれほど高くする必要がない。ちなみに、両方
の当て付け面を、セルの一対の閉塞端面に合うように互
いに平行な状態に形成した場合は、両側の閉塞端面に当
て付け面を夫々密着させるためには、一対の当て付け面
の間隔の寸法精度を高くする必要がある。
【００１５】第４の特徴構成による作用は、以下の通り
である。セル集積体の複数をセル間流路が開いた側面を
互いに対向させた状態で並置して、セル集積体列を形成
すると、そのセル集積体列における、セル集積体の並置
方向の両端の側面は、前記積層方向に並ぶセル間流路が
開いている。そして、セル集積体列におけるセル間流路
が開いた一対の側面の一方に、前記積層方向に並ぶセル
間流路夫々にセル間流路用ガスを供給する供給用セル間
流路用ガス通路を設け、他方に、前記積層方向に並ぶセ
ル間流路夫々からセル間流路用ガスを排出させる排出用
セル間流路用ガス通路を設ける。そして、供給用セル間
流路用ガス通路からセル間流路用ガスを供給して、セル
間流路用ガスを、セル集積体夫々のセル間流路を順次通
流させた後、排出用セル間流路用ガス通路に排出させ
る。
【００１６】第５の特徴構成による作用は、以下の通り
である。先ず、セル接続板状体を基台等の上に載置し、
そのセル接続板状体の切り込み部の両端夫々に２枚のセ
ル夫々の開口端縁を載置し、続いて、先に載置してある
セル接続板状体の上に次のセル接続板状体を積み重ね、
そのセル接続板状体の切り込み部の両端夫々に２枚のセ
ル夫々の開口端縁を載置するという手順を繰り返して、
セル列を形成しながらセル集積体を形成する。又は、セ
ル列を、基台等の上に、セルの面方向が横向きになる状
態で載置し、そのセル列の上に、順次セル列を積み重ね
て、セル集積体を形成する。従って、セル集積体を形成
する際に、セル接続板状体及びセルを保持するための構
成が簡略、又は、不要になる。
【００１７】第６の特徴構成による作用は、以下の通り
である。例えば、基台を、その上面が水平方向に沿うよ
うに設置する。そして、セル列を、セルの面方向が縦向
きになるように基台上に載置した状態で、順次横方向に
重ねることにより、セル集積体を形成する。つまり、セ
ル列を重ねる際に、基台の上面が基準面となってセル列
が整列するので、セル集積体を形成する際に、セル列の
積層方向を真っ直ぐにするための構成が簡単になる。
【００１８】
【発明の効果】第１の特徴構成によれば、単に、セル接
続板状体の数を多くするだけの簡単な構成にて、セル列
を構成するセルの数を所望通り多くすることができるの
で、燃料電池を一層大容量化することができるようにな
った。
【００１９】第２の特徴構成によれば、従来に比べて、
セル内流路用ガスを供給用セル内流路用ガス通路から排
出用セル内流路用ガス通路へ通流させる通流経路を短縮
することができるので、セル内流路用ガスの供給圧力を
高くすることなく、セル列を構成するセルの数を所望通
り多くして、燃料電池を一層大容量化することができる
ようになった。
【００２０】第３の特徴構成によれば、セル接続板状体
の製作精度を高くする必要がないので、上記第１又は第
２の特徴構成による効果に加えて、製作コストを低減す
ることができるようになった。
【００２１】第４の特徴構成によれば、セル集積体の複
数を並置しても、供給用セル間流路用ガス通路及び排出
用セル間流路用ガス通路は夫々一つずつ設けるだけでよ
いので、セル間流路用ガスを各セル集積体のセル間流路
を通流させるための構成を簡単にしながら、燃料電池を
更に大容量化することができるようになった。
【００２２】第５の特徴構成によれば、セル集積体を形
成する際に、セル接続板状体及びセルを保持するための
構成が簡略、又は、不要になるので、上記第１、第２、
第３又は第４の特徴構成による効果に加えて、製作コス
トを低減することができるようになった。
【００２３】第６の特徴構成によれば、セル集積体を形
成する際に、セル列の積層方向を真っ直ぐにするための
構成が簡単になるので、上記第１、第２、第３又は第４
の特徴構成による効果に加えて、製作コストを低減する
ことができるようになった。
【００２４】
【実施例】
〔第１実施例〕以下、図１ないし図５に基づいて、本発
明の第１実施例を説明する。先ず、セル集積体ＮＣの概
略構成について、図１及び図２に基づいて説明する。図
１に示すように、一方の面に酸素極２を備え且つ他方の
面に燃料極３を備えた固体電解質層１と、酸素極２に臨
む側に、セル内流路ｘを形成すべく配置される流路構成
部材としての導電性セパレータ４とから矩形板状の燃料
電池のセルＣを構成してある。セル内流路ｘは、セルＣ
における一方の一対の向かい合う端面において開けてあ
り、他方の一対の端面において閉じてある。尚、以下の
説明においては、セルＣにおいて、セル内流路ｘが開い
た端縁を開口端縁、セル内流路ｘが開いた端面を開口端
面、及び、セル内流路ｘが閉じた端面を閉塞端面と夫々
略記する。図２に示すように、２枚のセルＣを、夫々の
開口端面を互いに向かい合わせた状態でセルＣの面方向
に並置してセル列ｎＣを形成し、セル列ｎＣの複数を、
互いに間隔を隔てて積層状態に並置してセル集積体ＮＣ
を形成してある。そして、セル列ｎＣの積層方向に隣接
するセル間に、セルＣの開口端面側において閉じ、セル
Ｃの閉塞端面側において開いたセル間流路ｙを形成して
ある。
【００２５】次に、図１に基づいて、燃料電池のセルＣ
の構成について説明を加える。固体電解質層１は平面形
状が矩形板状に形成してあり、その固体電解質層１の一
方の面に、固体電解質層１における向かい合う一対の側
縁夫々に側縁全長にわたる電解質層露出部１ａを形成す
る状態で、膜状又は板状の酸素極２を一体的に貼り付
け、且つ、他方の面に膜状又は板状の燃料極３を、全面
又はほぼ全面にわたって一体的に貼り付けて、酸素極２
と燃料極３とから起電力を得るための矩形板状の三層板
状体を形成してある。固体電解質層１は、３モル％程度
のＹｔを固溶させた正方晶のＺｒＯ2 、その他適当なも
のから成り、酸素極２はＬａＭｎＯ3 、その他適当なも
のから成り、、又、燃料極３はＮｉとＺｒＯ2 のサーメ
ット、その他適当なものから成る。
【００２６】導電性セパレータ４は、板状部４ａと、そ
の板状部４ａの両端に夫々位置する一対の帯状突起部４
ｂと、それら一対の帯状突起部４ｂの間に位置する複数
の凸条部４ｃを備える状態で導電性材料にて一体形成し
てある。その導電性セパレータ４を、複数の凸条部４ｃ
夫々が酸素極２と接触する状態で、一対の帯状突起部４
ｂ夫々を両電解質層露出部１ａ夫々に貼り付けることに
より、セルＣを構成してある。そして、酸素極２と導電
性セパレータ４とを導電状態に接続するとともに、酸素
極２と導電性セパレータ４との間に、セルＣにおける一
方の向かい合う一対の端面において開いた溝状のセル内
流路ｘを複数個形成してある。従って、セル内流路ｘ
は、セルＣにおける他方の向かい合う一対の端面におい
て閉じている。このセル内流路ｘは、酸素極２に臨むも
のであり、酸素含有ガスを通流させる酸素含有ガス流路
ｓとして機能する。
【００２７】導電性セパレータ４、固体電解質層１及び
燃料極３の４箇所の角部は、切り落とした形状の傾斜状
にしてあり、これによって、詳しくは後述するが、セル
Ｃの閉塞端面の両端部夫々に、傾斜部Ｃｓを形成してあ
る。導電性セパレータ４は、酸化と還元とに対する耐性
に優れたＬａＣｒＯ3 、その他適当なものから成る。
【００２８】次に、図２に基づいて、セル列ｎＣにおけ
る隣接セルＣを接続し、且つ、セル列ｎＣの複数を互い
に間隔を隔てて積層状態に並置してセル集積体ＮＣを形
成するための積層構造について説明を加える。２枚のセ
ルＣを、夫々の開口端面を互いに向かい合わせた状態で
セルＣの面方向に並置し、セル並置方向の両端部夫々
に、セル保持部材５を配置するとともに、セル列ｎＣに
おける隣接セル間にセル接続板状体６を配置して、セル
列ｎＣを形成してある。セル保持部材５について、説明
を加える。セル保持部材５は、矩形板状形状であり、こ
のセル保持部材５には、セルＣの開口端縁を入れる切り
込み部５１と、その切り込み部５１に臨み、且つ、セル
列ｎＣの積層方向に貫通する孔５２を形成してある。切
り込み部５１には、その切り込み部５１に入れられるセ
ルＣの開口端縁の両端夫々に隣接する閉塞端面に夫々密
着させる一対の当て付け面５３を形成してあり、又、切
り込み部５１は、セルＣの厚さとほぼ同一深さに形成し
てある。更に、一対の当て付け面５３を、セル列ｎＣの
積層方向視において、切り込み部５１の端部から内方に
向かうほど互いに近接する傾斜状に形成してある。上述
のように、セルＣの閉塞端面の両端夫々には、傾斜状の
当て付け面５３に密着させることが可能な傾斜部Ｃｓを
形成してある。
【００２９】次に、セル接続板状体６について説明を加
える。セル接続板状体６には、その一方の端縁からその
端縁に対向する端縁にわたる切り込み部６１と、その切
り込み部６１の両側に位置し且つ切り込み部６１の全長
にわたる隔壁部６２を備えてある。切り込み部６１は、
その両端部夫々に、セルＣの開口端縁を入れることが可
能で、且つ、セルＣの厚さとほぼ同一深さに形成してあ
る。又、切り込み部６１の両側に位置する隔壁部６２の
端面夫々に、その切り込み部６１の端部に入れられるセ
ルＣの開口端縁の端部に隣接する閉塞端面を密着させる
当て付け面６３を形成してある。更に、同じセルＣの閉
塞端面に夫々密着させる一対の当て付け面６３を、セル
列ｎＣの積層方向視において、切り込み部６１の端部か
ら内方に向かうほど互いに近接する傾斜状に形成してあ
る。上述のように、セルＣの閉塞端面の両端夫々には、
傾斜状の当て付け面６３に密着させることが可能な傾斜
部Ｃｓを形成してある。
【００３０】そして、セル接続板状体６の切り込み部６
１の両端部夫々に、両側のセルＣ夫々の開口端縁を、そ
の開口端縁の両端夫々に隣接する閉塞端面が当て付け面
６３に密着する状態で載置するとともに、セル保持部材
５の切り込み部５１に、セルＣ夫々の他方の開口端縁
を、その開口端縁の両端夫々に隣接する閉塞端面が当て
付け面５３に密着する状態で載置して、セル列ｎＣを形
成してある。そして、このように形成したセル列ｎＣの
複数を積層状態に並置して、セル集積体ＮＣを形成して
ある。
【００３１】つまり、切り込み部６１を形成することに
より残されたセル接続板状体６の厚みが薄い薄肉部分６
４により、セル列ｎＣにおける隣接セルＣ夫々を支持す
るとともに、セル列ｎＣの積層方向に隣接するセルＣを
間隔を隔てた状態で支持し、切り込み部５１を形成する
ことにより残されたセル保持部材５の厚みが薄い薄肉部
分５４により、セル列ｎＣの積層方向に隣接するセルＣ
を間隔を隔てた状態で保持している。セル保持部材５の
薄肉部分５４とセル接続板状体６の薄肉部分６４とによ
り、セル列ｎＣの積層方向に隣接するセル間の両側面を
仕切ることにより、セル列ｎＣの積層方向に隣接するセ
ル間にセル間流路ｙを形成してある。セル間流路ｙは、
セルＣの両方の開口端面側において閉じ、セルＣの両方
の閉塞端面側において開いている。又、セル間流路ｙ
は、燃料極３に臨むものであり、水素ガスを含有する燃
料ガスを通流させる燃料ガス流路ｆとして機能する。
【００３２】尚、セルＣの開口端縁をセル接続板状体６
の切り込み部６１に載置する際には、セルＣの開口端縁
をセル接続板状体６に対して押し付けることにより、セ
ルＣの両側の閉塞端面の傾斜部Ｃｓ夫々に、当て付け面
６３を夫々密着させる。又、セルＣの開口端縁をセル保
持部材５の切り込み部５１に載置する際には、セル保持
部材５をセルＣの開口端縁に対して押し付けることによ
り、セルＣの両側の閉塞端面の傾斜部Ｃｓ夫々に、当て
付け面５３を夫々密着させる。
【００３３】セル接続板状体６の切り込み部６１を、そ
の切り込み部６１の両側の隔壁体６２と、そのセル接続
板状体６に隣接するセル接続板状体６とにより仕切るこ
とにより、セル列ｎＣにおける隣接セルＣ夫々のセル内
流路ｘを接続し、且つ、セル間流路ｙと気密状態に区画
する接続流路ｚを形成してある。その場合、セルＣにお
けるセル内流路ｘが開いた開口端部の周部と、セルＣを
載置しているセル接続板状体６の薄肉部分６４及び一対
の当て付け面６３、並びに、隣接するセル接続板状体６
の裏面との間には、図２において、ハッチングにて示す
ように、耐熱性及び電気絶縁性を有するシール材７を充
填して気密性を確保している。又、セル列ｎＣの積層方
向に隣接するセル接続板状体６の間にも、図２におい
て、ハッチングにて示すように、シール材７を充填し
て、接続流路ｚと外部との気密性を確保している。又、
セルＣにおけるセル内流路ｘが開いた開口端部の周部
に、そのセルＣを載置しているセル保持部材５の薄肉部
分５４及び一対の当て付け面５３、並びに、隣接するセ
ル保持部材５の裏面を密着させることにより、セル内流
路ｘとセル間流路ｙとを気密状態に区画する。その場
合、セルＣの開口端部の周部と、セルＣを載置している
セル保持部材５の薄肉部分５４及び一対の当て付け面５
３、並びに、隣接するセル保持部材５の裏面との間に
は、図２中において、ハッチング部にて示すように、同
様のシール材８を充填して気密性を確保している。
【００３４】セル集積体ＮＣにおける、セル列ｎＣのセ
ル並置方向の端部が位置する一対の側面夫々には、セル
保持部材５夫々の孔５２により、セル列ｎＣの積層方向
に一連に連なった通路が形成され、それら二つの通路
を、セル列ｎＣの積層方向に並ぶセルＣ夫々のセル内流
路ｘに連通する外部ガス通路Ｏとしてある。尚、セル列
ｎＣの積層方向に隣接するセル保持部材５の間にも、図
２中において、ハッチング部にて示すように、シール材
８を充填して、外部ガス通路Ｏと外部との気密性を確保
している。そして、両側の外部ガス通路Ｏのうちの一方
を、セル内流路ｘ夫々にセル内流路用ガスを供給する供
給用セル内流路用ガス通路Ｘｓとして使用し、他方をセ
ル内流路ｘ夫々からセル内流路用ガスを排出させる排出
用セル内流路用ガス通路Ｘｅとして使用する。
【００３５】セル列ｎＣの積層方向に隣接するセル間、
即ち、セル間流路ｙには、気体の通流を許容する柔軟性
導電材９を充填し、セル列ｎＣの積層方向に隣接するセ
ルＣを導電状態に接続している。柔軟性導電材９は、耐
熱性、耐還元性に優れたＮｉのフェルト状材、その他適
当なものから成る。又、セル保持部材５及びセル接続板
状体６は、耐熱性に優れ電気絶縁性を備えたセラミック
材から成る。
【００３６】従って、セル接続板状体６は、セル列ｎＣ
における隣接セルＣ夫々を支持し、且つ、セル列ｎＣの
積層方向に隣接するセルＣ夫々を間隔を隔てた状態で支
持し、且つ、セル列ｎＣにおける隣接セル間に両側のセ
ル内流路ｘを接続し且つセル間流路ｙと区画される接続
流路ｚを形成するセル接続部材Ｔに相当する。
【００３７】次に、図３ないし図５に基づいて、燃料電
池の全体構成について説明する。上述のように形成した
セル集積体ＮＣの積層方向両端部夫々には、集電板保持
部材１０をセル接続板状体６に重ねた状態で設け、且
つ、集電板保持部材１１をセル保持部材５に重ねた状態
で設けてある。集電板保持部材１０は、板状体であり、
セル接続板状体６の切り込み部６３に相当するものは形
成していない。集電板保持部材１１は、板状体であり、
セル列ｎＣの積層方向視における形状がセル保持部材５
の孔５２と同じ形状の孔１１ａのみを形成してあり、セ
ル保持部材５の切り込み部５１に相当するものは形成し
ていない。そして、集電板保持部材１０と集電板保持部
材１１との間夫々に、端子棒１２を固着した集電板１３
を柔軟性導電材９に接触させた状態で設けて、両方の端
子棒１２により、出力電力を取り出すように構成してあ
る。
【００３８】上述のように端子棒１２を固着した集電板
１３を設けたセル集積体ＮＣを基台１４上に載置し、セ
ル集積体ＮＣの上端面には、蓋体１５を設けてある。そ
して、セル集積体ＮＣを内装する状態で、有底の角筒状
体１６を基台１４上に載置してある。尚、蓋体１５によ
り、両側の外部ガス通路Ｏの上部開口を閉塞し、基台１
４により、角筒状体１６の下部開口、並びに、両側の外
部ガス通路Ｏの下部開口を閉塞している。つまり、基台
１４、角筒状体１６により箱状体Ｂを形成してあり、セ
ル集積体ＮＣを箱状体Ｂの内部に設けてある。セル集積
体ＮＣにおけるセルＣの閉塞端面が位置する一対の側面
（以下、開放側面と略記する）は、箱状体Ｂの内部に臨
むとともに、セル間流路ｙは箱状体Ｂの内部に対して開
いた状態となっている。セル集積体ＮＣの上部の端子棒
１２は、蓋体１５及び角筒状体１６の底部を気密状態で
貫通させることにより、箱状体Ｂの外部に突出させてあ
り、下部の端子棒１２は、基台１４を気密状態で貫通さ
せることにより、箱状体Ｂの外部に突出させてある。
【００３９】更に、一対の隔壁体２１のうちの一方を、
一方の積層状態のセル保持部材５夫々の端面にて形成さ
れる壁面５Ａと、箱状体Ｂの内面、即ち、基台１４の内
面と角筒状体１６の内面とに接続する状態で設け、又、
他方を、他方の積層状態のセル保持部材５夫々の端面に
て形成される壁面５Ａと、箱状体Ｂの内面、即ち、基台
１４の内面と角筒状体１６の内面とに接続する状態で設
けてあり、これによって、箱状体Ｂの内部を二つに区画
してある。セル集積体ＮＣの一対の開放側面のうちの一
方の開放側面は、二つの区画部分のうちの一方に臨み、
他方の開放側面は、二つの区画部分のうちの他方に臨む
状態となるので、二つの区画部分のうちの一方をセル間
流路ｙ夫々にセル間流路用ガスを供給するための供給用
セル間流路用ガス通路Ｙｓとして、及び、他方をセル間
流路ｙ夫々からセル間流路用ガスを排出させるための排
出用セル間流路用ガス通路Ｙｅとして夫々使用する。供
給用セル内流路用ガス通路Ｘｓとして使用する外部ガス
通路Ｏにはセル内流路用ガス供給管１７を、排出用セル
内流路用ガス通路Ｘｅとして使用する外部ガス通路Ｏに
はセル内流路用ガス排出管１８を夫々連通接続してあ
る。又、供給用セル間流路用ガス通路Ｙｓにはセル間流
路用ガス供給管１９を、排出用セル間流路用ガス通路Ｙ
ｅにはセル間流路用ガス排出管２０を夫々連通接続して
ある。
【００４０】従って、セル内流路用ガス供給管１７から
供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓに供給されたセル内流
路用ガスは、各セル列ｎＣのセルＣ夫々のセル内流路ｘ
を接続流路ｚを経由しながら通流して、排出用セル内流
路用ガス通路Ｘｅに流出し、セル内流路用ガス排出管１
８を通じて排出される。又、セル間流路用ガス供給管１
９から供給用セル間流路用ガス通路Ｙｓに供給されたセ
ル間流路用ガスはセル間流路ｙ夫々を通流して、排出用
セル間流路用ガス通路Ｙｅに流出し、セル間流路用ガス
排出管２０を通じて排出される。
【００４１】〔第２実施例〕以下、図６ないし図９に基
づいて、第２実施例を説明する。セルＣは、上述の第１
実施例と同様に構成してあるので、説明を省略する。図
６に示すように、下記に説明する点で異なる以外は、上
述の第１実施例と同様の積層構造にて、セル列ｎＣにお
ける隣接セルＣを接続し、且つ、セル列ｎＣの複数を互
いに間隔を隔てて積層状態に並置してセル集積体ＮＣを
形成してある。上述の第１実施例と異なる点は、セル接
続板状体６に、その切り込み部６１に臨み、且つ、セル
列ｎＣの積層方向に貫通する孔６５を形成してある点で
ある。そして、セル接続板状体６の孔６５夫々により、
各セル列ｎＣの接続流路ｚをセル列ｎＣの積層方向に一
連に接続する内部ガス通路Ｉを形成してあり、その内部
ガス通路Ｉを供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓとして使
用し、両側の外部ガス通路Ｏを排出用セル内流路用ガス
通路Ｘｅとして使用するようにしてある。
【００４２】図７ないし図９に示すように、下記に説明
する点で異なる以外は、上述の第１実施例と同様の全体
構成にて、燃料電池を構成してある。上述の第１実施例
と異なる点は、集電板保持部材１０に、セル列ｎＣの積
層方向視における形状がセル接続板状体６の孔６５と同
じ形状の孔１０ａを形成してある点、及び、供給用セル
内流路用ガス通路Ｘｓとして使用する内部ガス通路Ｉに
はセル内流路用ガス供給管１７を、排出用セル内流路用
ガス通路Ｘｅとして使用する両側の外部ガス通路Ｏ夫々
にはセル内流路用ガス排出管１８を夫々連通接続してあ
る点である。
【００４３】従って、セル内流路用ガス供給管１７から
供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓに供給されたセル内流
路用ガスは、両側の排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅ夫
々に向かって各セル列ｎＣのセルＣ夫々のセル内流路ｘ
を通流して、排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅ夫々に流
出し、セル内流路用ガス排出管１８夫々を通じて排出さ
れる。
【００４４】〔第３実施例〕以下、図１０ないし図１２
に基づいて、第３実施例を説明する。セルＣは、上述の
第１実施例と同様に構成してあるので、説明を省略す
る。図１０に示すように、上述の第２実施例と同様の積
層構造にて、セル列ｎＣにおける隣接セルＣを接続し、
且つ、セル列ｎＣの複数を互いに間隔を隔てて積層状態
に並置してセル集積体ＮＣを形成してある。但し、内部
ガス通路Ｉを排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅとして使
用し、両側の外部ガス通路Ｏを供給用セル内流路用ガス
通路Ｘｓとして使用するようにしてある。
【００４５】図１１及び図１２に示すように、下記に説
明する以外は、上述の第２実施例と同様の全体構成に
て、燃料電池を構成してある。上述の第１実施例と異な
る点は、排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅとして使用す
る内部ガス通路Ｉにはセル内流路用ガス排出管１８を、
供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓとして使用する両側の
外部ガス通路Ｏ夫々にはセル内流路用ガス排出管１７を
夫々連通接続してある。
【００４６】従って、両側の供給用セル内流路用ガス通
路Ｘｓ夫々に供給されたセル内流路用ガスは、排出用セ
ル内流路用ガス通路Ｘｅに向かって各セル列ｎＣのセル
Ｃ夫々のセル内流路ｘを通流して、排出用セル内流路用
ガス通路Ｘｅに流出する。
【００４７】〔第４実施例〕以下、図１３ないし図１６
に基づいて、第４実施例を説明する。セルＣは、上述の
第１実施例と同様に構成してあるので、説明を省略す
る。次に、図１３に基づいて、セル列ｎＣにおける隣接
セルＣを接続し、且つ、セル列ｎＣの複数を互いに間隔
を隔てて積層状態に並置してセル集積体ＮＣを形成する
積層構造について説明する。３枚のセルＣを、開口端面
を互いに向かい合わせた状態でセルＣの面方向に並置
し、セル並置方向の両端部夫々に、セル保持部材５を配
置するとともに、セル列ｎＣにおける隣接セル間夫々に
孔６５を形成したセル接続板状体６を配置して、セル列
ｎＣを形成してある。そして、このように形成したセル
列ｎＣの複数を積層状態に並置して、セル集積体ＮＣを
形成してある。尚、図示はしないが、シール材７，８
を、上述の第１実施例と同様に充填してある。セル集積
体ＮＣには、二つの内部ガス通路Ｉが形成されるが、二
つの内部ガス通路Ｉのうちの一方を供給用セル内流路用
ガス通路Ｘｓとして使用し、他方を排出用セル内流路用
ガス通路Ｘｅとして夫々使用するようにしてある。又、
両側の外部ガス通路Ｏのうち、供給用セル内流路用ガス
通路Ｘｓとして使用する内部ガス通路Ｉに隣接する方を
排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅとして、排出用セル内
流路用ガス通路Ｘｅとして使用する内部ガス通路Ｉに隣
接する方を供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓとして夫々
使用するようにしてある。
【００４８】そして、上述のように構成したセル集積体
ＮＣの三つを、開放側面を互いに対向させた状態で並置
してある。尚、三つのセル集積体ＮＣを並置するについ
ては、互いに対向する、積層状態のセル保持部材５夫々
の端面にて形成される壁面５Ｂ同士を密着させ、且つ、
互いに対向する、積層状態のセル接続板状体６夫々の端
面にて形成される壁面６Ｂ同士を密着させてある。又、
互いに対向する壁面５Ｂ同士の間には、シール材を充填
して外部との気密性を確保するようにしてある。
【００４９】１枚の柔軟性導電材９を、セル集積体ＮＣ
の並置方向に同一位相で並ぶ３つのセル間流路ｙにわた
らせた状態で充填してある。
【００５０】次に、図１４ないし図１６に基づいて、燃
料電池の全体構成について説明する。上述のように形成
したセル集積体ＮＣ夫々の積層方向両端部夫々には、上
述の第２実施例と同様に、集電板保持部材１０及び集電
板保持部材１１を設けてある。集電板保持部材１０と集
電板保持部材１１との間、及び、集電板保持部材１０同
士の間の夫々に、端子棒１２を固着した１枚の集電板１
３を柔軟性導電材９に接触させた状態で設けてある。上
述のように３つのセル集積体ＮＣを並置したものを、上
述の第１実施例と同様に、箱状体Ｂの内部に設けるとと
もに、箱状体Ｂの内部を、一対の隔壁体２１により二つ
に区画してある。そして、二つの区画部分のうちの一方
をセル間流路ｙ夫々にセル間流路用ガスを供給するため
の供給用セル間流路用ガス通路Ｙｓとして、及び、他方
をセル間流路ｙ夫々からセル間流路用ガスを排出させる
ための排出用セル間流路用ガス通路Ｙｅとして夫々使用
する。
【００５１】供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓとして使
用する内部ガス通路Ｉ夫々にはセル内流路用ガス供給管
１７を、排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅとして使用す
る内部ガス通路Ｉ夫々にはセル内流路用ガス排出管１８
を夫々連通接続してある。又、供給用セル内流路用ガス
通路Ｘｓとして使用する外部ガス通路Ｏ夫々にはセル内
流路用ガス供給管１７を、排出用セル内流路用ガス通路
Ｘｅとして使用する外部ガス通路Ｏ夫々にはセル内流路
用ガス排出管１８を夫々連通接続してある。又、供給用
セル間流路用ガス通路Ｙｓにはセル間流路用ガス供給管
１９を、排出用セル間流路用ガス通路Ｙｅにはセル間流
路用ガス排出管２０を夫々連通接続してある。
【００５２】従って、各セル集積体ＮＣにおいて、供給
用セル内流路用ガス通路Ｘｓとしての内部通路Ｉに供給
されたセル内流路用ガスは、両側の排出用セル内流路用
ガス通路Ｘｅとしての内部通路Ｉ及び外部通路Ｏ夫々に
向かって各セル列ｎＣのセルＣ夫々のセル内流路ｘを通
流して、排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅとしての内部
通路Ｉ及び外部通路Ｏ夫々に流出する。並びに、供給用
セル内流路用ガス通路Ｘｓとしての外部通路Ｏに供給さ
れたセル内流路用ガスは、排出用セル内流路用ガス通路
Ｘｅとしての内部通路Ｉに向かって各セル列ｎＣのセル
Ｃ夫々のセル内流路ｘを通流して、排出用セル内流路用
ガス通路Ｘｅとしての内部通路Ｉに流出する。又、供給
用セル間流路用ガス通路Ｙｓに供給されたセル間流路用
ガスは、セル集積体ＮＣ夫々のセル間流路ｙを順次通流
して、排出用セル間流路用ガス通路Ｙｅに流出する。
【００５３】〔第５実施例〕以下、図１７ないし図２０
に基づいて、第５実施例を説明する。セルＣは、上述の
第１実施例と同様に構成してあるので、説明を省略す
る。次に、図１７に基づいて、セル列ｎＣにおける隣接
セルＣを接続し、且つ、セル列ｎＣの複数を互いに間隔
を隔てて積層状態に並置してセル集積体ＮＣを形成する
積層構造について説明する。４枚のセルＣを、開口端面
を互いに向かい合わせた状態でセルＣの面方向に並置
し、セル並置方向の両端部夫々に、セル保持部材５を配
置するとともに、セル列ｎＣにおける中央部の隣接セル
間に孔６５を形成したセル接続板状体６を配置し、他の
隣接セル間に孔６５の無いセル接続板状体６を配置し
て、セル列ｎＣを形成してある。そして、このように形
成したセル列ｎＣの複数を積層状態に並置して、セル集
積体ＮＣを形成してある。尚、図示はしないが、シール
材７，８を、上述の第１実施例と同様に充填してある。
内部ガス通路Ｉは、排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅと
して使用し、両側の外部ガス通路Ｏ夫々は、供給用セル
内流路用ガス通路Ｘｓとして使用するようにしてある。
【００５４】そして、上述のように構成したセル集積体
ＮＣの四つを、開放側面を互いに対向させた状態で並置
してある。尚、四つのセル集積体ＮＣを並置するについ
ては、互いに対向する、積層状態のセル保持部材５夫々
の端面にて形成される壁面５Ｂ同士を密着させ、且つ、
互いに対向する、積層状態のセル接続板状体６夫々の端
面にて形成される壁面６Ｂ同士を密着させてある。又、
互いに対向する壁面５Ｂ同士の間には、シール材を充填
して外部との気密性を確保するようにしてある。
【００５５】１枚の柔軟性導電材９を、セル集積体ＮＣ
の並置方向に同一位相で並ぶ四つのセル間流路ｙにわた
らせた状態で充填してある。
【００５６】次に、図１８ないし図２０に基づいて、燃
料電池の全体構成について説明する。上述のように形成
したセル集積体ＮＣ夫々の積層方向両端部夫々には、上
述の第１及び２実施例と同様に、集電板保持部材１０及
び集電板保持部材１１を設けてある。集電板保持部材１
０と集電板保持部材１１との間夫々、及び、集電板保持
部材１０同士の間の夫々に、端子棒１２を固着した１枚
の集電板１３を柔軟性導電材９に接触させた状態で設け
てある。上述のように四つのセル集積体ＮＣを並置した
ものを、上述の第１実施例と同様に、箱状体Ｂの内部に
設けるとともに、箱状体Ｂの内部を、一対の隔壁体２１
により二つに区画してある。そして、二つの区画部分の
うちの一方をセル間流路ｙ夫々にセル間流路用ガスを供
給するための供給用セル間流路用ガス通路Ｙｓとして、
及び、他方をセル間流路ｙ夫々からセル間流路用ガスを
排出させるための排出用セル間流路用ガス通路Ｙｅとし
て夫々使用する。
【００５７】供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓとして使
用する内部ガス通路Ｉ夫々にはセル内流路用ガス供給管
１７を、排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅとして使用す
る内部ガス通路Ｉ夫々にはセル内流路用ガス排出管１８
を夫々連通接続してある。又、供給用セル内流路用ガス
通路Ｘｓとして使用する外部ガス通路Ｏ夫々にはセル内
流路用ガス供給管１７を、排出用セル内流路用ガス通路
Ｘｅとして使用する外部ガス通路Ｏ夫々にはセル内流路
用ガス排出管１８を夫々連通接続してある。又、供給用
セル間流路用ガス通路Ｙｓにはセル間流路用ガス供給管
１９を、排出用セル間流路用ガス通路Ｙｅにはセル間流
路用ガス排出管２０を夫々連通接続してある。
【００５８】従って、各セル集積体ＮＣにおいて、両側
の供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓとしての外部通路Ｏ
夫々に供給されたセル内流路用ガスは、排出用セル内流
路用ガス通路Ｘｅとしての内部通路Ｉに向かって、各セ
ル列ｎＣのセルＣ夫々のセル内流路ｘを接続流路ｚを経
由しながら通流して、排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅ
としての内部通路Ｉに流出する。又、供給用セル間流路
用ガス通路Ｙｓに供給されたセル間流路用ガスは、セル
集積体ＮＣ夫々のセル間流路ｙを順次通流して、排出用
セル間流路用ガス通路Ｙｅに流出する。
【００５９】〔第６実施例〕以下、図２１ないし図２４
に基づいて、第６実施例を説明する。セルＣは、上述の
第１実施例と同様に構成してあるので、説明を省略す
る。次に、図２１に基づいて、セル列ｎＣにおける隣接
セルＣを接続し、且つ、セル列ｎＣの複数を互いに間隔
を隔てて積層状態に並置してセル集積体ＮＣを形成する
積層構造について説明する。セル保持部材５は、上記第
２実施例と同様に構成してある。又、セル接続板状体６
は、両側の隔壁部６２夫々に、その一方の端縁からその
端縁に対向する端縁にわたる切欠部６６を形成してある
以外は、上記第２実施例と同様に構成してある。セル接
続板状体６の切り込み部６１の両端部夫々に、２枚のセ
ルＣ夫々の開口端縁を、その開口端縁の両端夫々に隣接
する閉塞端面が当て付け面６３に密着する状態で入れる
とともに、セル保持部材５の切り込み部５１に、セルＣ
夫々の他方の開口端縁を、その開口端縁の両端夫々に隣
接する閉塞端面が当て付け面５３に密着する状態で入れ
て、セル列ｎＣを形成する。セル集積体形成用の基台
（図示せず）を、その上面が水平方向に沿うように設置
する。そして、セル列ｎＣを、セルＣの面方向が縦向き
になるように前記基台上に載置した状態で、順次横方向
に重ねて、セル集積体ＮＣを形成する。
【００６０】つまり、セル接続板状体６の薄肉部分６４
により、セル列ｎＣにおける隣接セルＣ夫々を支持する
とともに、セル列ｎＣの積層方向に隣接するセルＣを間
隔を隔てた状態で支持し、セル保持部材５の薄肉部分５
４により、セル列ｎＣの積層方向に隣接するセルＣを間
隔を隔てた状態で保持している。セル保持部材５の薄肉
部分５４とセル接続板状体６の薄肉部分６４とにより、
セル列ｎＣの積層方向に隣接するセル間の両側面を仕切
ることにより、セル列ｎＣの積層方向に隣接するセル間
にセル間流路ｙを形成してある。セル間流路ｙは、セル
Ｃの両方の開口端面側において閉じ、セルＣの両方の閉
塞端面側において開いている。又、セル間流路ｙは、燃
料極３に臨むものであり、水素ガスを含有する燃料ガス
を通流させる燃料ガス流路ｆとして機能する。
【００６１】尚、セルＣの開口端縁をセル接続板状体６
の切り込み部６１に入れる際には、セルＣの開口端縁を
セル接続板状体６に対して押し付けることにより、セル
Ｃの両側の閉塞端面の傾斜部Ｃｓ夫々に、当て付け面６
３を夫々密着させる。又、セルＣの開口端縁をセル保持
部材５の切り込み部５１に入れる際には、セル保持部材
５をセルＣの開口端縁に対して押し付けることにより、
セルＣの両側の閉塞端面の傾斜部Ｃｓ夫々に、当て付け
面５３を夫々密着させる。
【００６２】セル接続板状体６の切り込み部６１を、そ
の切り込み部６１の両側の隔壁体６２と、そのセル接続
板状体６に隣接するセル接続板状体６とにより仕切るこ
とにより、セル列ｎＣにおける隣接セルＣ夫々のセル内
流路ｘを接続し、且つ、セル間流路ｙと気密状態に区画
する接続流路ｚを形成してある。その場合、セルＣにお
けるセル内流路ｘが開いた開口端部の周部と、セルＣを
入れているセル接続板状体６の薄肉部分６４及び一対の
当て付け面６３、並びに、隣接するセル接続板状体６の
裏面との間には、図２１において、ハッチングにて示す
ように、耐熱性及び電気絶縁性を有するシール材７を充
填して気密性を確保している。又、セル列ｎＣの積層方
向に隣接するセル接続板状体６の間にも、図２１におい
て、ハッチングにて示すように、シール材７を充填し
て、接続流路ｚと外部との気密性を確保している。又、
セルＣにおけるセル内流路ｘが開いた開口端部の周部
に、そのセルＣを入れているセル保持部材５の薄肉部分
５４及び一対の当て付け面５３、並びに、隣接するセル
保持部材５の裏面を密着させることにより、セル内流路
ｘとセル間流路ｙとを気密状態に区画する。その場合、
セルＣの開口端部の周部と、セルＣを入れているセル保
持部材５の薄肉部分５４及び一対の当て付け面５３、並
びに、隣接するセル保持部材５の裏面との間には、図２
１中において、ハッチング部にて示すように、シール材
８を充填して気密性を確保している。
【００６３】セル集積体ＮＣにおける、セル列ｎＣのセ
ル並置方向の端部が位置する一対の側面夫々には、セル
保持部材５夫々の孔５２により、セル列ｎＣの積層方向
に一連に連なった通路が形成され、それら二つの通路
を、セル列ｎＣの積層方向に並ぶセルＣ夫々のセル内流
路ｘに連通する外部ガス通路Ｏとしてある。尚、セル列
ｎＣの積層方向に隣接するセル保持部材５の間にも、図
２１中において、ハッチング部にて示すように、シール
材８を充填して、外部ガス通路Ｏと外部との気密性を確
保している。そして、セル接続板状体６の孔６５夫々に
より、各セル列ｎＣの接続流路ｚをセル列ｎＣの積層方
向に一連に接続する内部ガス通路Ｉを形成してあり、そ
の内部ガス通路Ｉを供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓと
して使用し、両側の外部ガス通路Ｏを排出用セル内流路
用ガス通路Ｘｅとして使用するようにしてある。
【００６４】セル列ｎＣの積層方向に隣接するセル間、
即ち、セル間流路ｙには、気体の通流を許容する柔軟性
導電材９を充填し、セル列ｎＣの積層方向に隣接するセ
ルＣを導電状態に接続している。
【００６５】次に、図２２ないし図２４に基づいて、燃
料電池の全体構成について説明する。上述のように形成
したセル集積体ＮＣの積層方向両端部夫々には、上記第
２実施例と同様に、集電板保持部材１０をセル接続板状
体６に重ねた状態で設け、且つ、集電板保持部材１１を
セル保持部材５に重ねた状態で設けてある。そして、集
電板保持部材１０と集電板保持部材１１との間夫々に、
端子棒１２を固着した集電板１３を柔軟性導電材９に接
触させた状態で設けて、両方の端子棒１２により、出力
電力を取り出すように構成してある。
【００６６】隔壁体２２を、セル集積体ＮＣの開放側面
を覆う状態で、且つ、一方の積層状態のセル保持部材夫
々の端面にて形成される壁面５Ｂと、他方の積層状態の
セル保持部材夫々の端面にて形成される壁面５Ｂとに接
続する状態で設ける。隔壁体２２は、セル集積体ＮＣの
一対の開放側面の両方に対して設ける。そして、一方の
隔壁体２２とセル集積体ＮＣの開放側面との間を、セル
間流路ｙ夫々にセル間流路用ガスを供給するための供給
用セル間流路用ガス通路Ｙｓとして使用し、他方の隔壁
体２２とセル集積体ＮＣの開放側面との間を、セル間流
路ｙ夫々からセル間流路用ガスを排出させるための排出
用セル間流路用ガス通路Ｙｅとして使用する。尚、セル
接続板状体６の切欠部６６により、両側の供給用セル間
流路用ガス通路Ｙｓ同士、及び、両側の排出用セル間流
路用ガス通路Ｙｅ同士を夫々連通している。
【００６７】更に、一対の蓋体２３により、両側の外部
ガス通路Ｏ、内部ガス通路Ｉ、供給用セル間流路用ガス
通路Ｙｓ及び排出用セル間流路用ガス通路Ｙｅ夫々の両
端開口夫々を閉塞する。
【００６８】上述のように構成したセル集積体ＮＣを、
セル列ｎＣの積層方向が横向きになる状態で基台１４上
に載置し、更に、セル集積体ＮＣを内装する状態で、有
底の角筒状体１６を基台１４上に載置してある。つま
り、基台１４、角筒状体１６により箱状体Ｂを形成して
あり、セル集積体ＮＣを箱状体Ｂの内部に設けてある。
供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓとして使用する内部ガ
ス通路Ｉにはセル内流路用ガス供給管１７を、排出用セ
ル内流路用ガス通路Ｘｅとして使用する両側の外部ガス
通路Ｏ夫々にはセル内流路用ガス排出管１８を夫々連通
接続してある。又、供給用セル間流路用ガス通路Ｙｓに
はセル間流路用ガス供給管１９を、排出用セル間流路用
ガス通路Ｙｅにはセル間流路用ガス排出管２０を夫々連
通接続してある。
【００６９】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。 （イ） 上記各実施例においては、セル接続板状体６の
一対の当て付け面６３の両方を傾斜状に形成する場合に
ついて例示したが、これに代えて、いずれか一方のみを
傾斜状に形成しても良い。この場合、傾斜状ではない当
て付け面６３に対応するセルＣの閉塞端面には、傾斜部
Ｃｓは形成しなくても良い。又、セル保持部材５の一対
の当て付け面５３の両方を傾斜状に形成する場合につい
て例示したが、これに代えて、いずれか一方のみを傾斜
状に形成しても良い。この場合、傾斜状ではない当て付
け面５３に対応するセルＣの閉塞端面には、傾斜部Ｃｓ
は形成しなくても良い。
【００７０】（ロ） 上記各実施例では、導電性セパレ
ータ４を三層板状体の酸素極２に臨む側に付設してセル
Ｃを構成する場合について例示したが、これに代えて、
導電性セパレータ４を三層板状体の燃料極３に臨む側に
付設してセルＣを構成するとともに、上記各実施例と同
様の積層構造にてセル集積体ＮＣを構成しても良い。こ
の場合は、セル内流路ｘは燃料極３に臨むものであるの
で、セル内流路ｘは燃料ガス流路ｆとして機能させる。
一方、セル間流路ｙは酸素極２に臨むものであるので、
セル間流路ｙは酸素含有ガス流路ｓとして機能させる。
【００７１】（ハ） 上記第１実施例において、３枚以
上のセルＣにてセル列ｎＣを形成しても良い。又、複数
のセル集積ＮＣを、開放側面を互いに対向させた状態で
並置しても良い。
【００７２】（ニ） 上記第２実施例及び第３実施例に
おいて、複数のセル集積体ＮＣを、開放側面を互いに対
向させた状態で並置しても良い。 （ホ） 上記第４実施例及び第５実施例において、並置
するセル集積体ＮＣの数は変更可能である。
【００７３】（ヘ） 上記第４実施例において、４枚以
上のセルＣにてセル列ｎＣを形成しても良い。この場
合、セル列ｎＣのセル並置方向に、供給用セル内流路用
ガス通路Ｘｓと排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅとが交
互に並ぶように、内部ガス通路Ｏ及び外部ガス通路Ｏ夫
々を、供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓ又は排出用セル
内流路用ガス通路Ｘｅとして使用する。
【００７４】又、セル列ｎＣの並置方向に、供給用セル
内流路用ガス通路Ｘｓと排出用セル内流路用ガス通路Ｘ
ｅとが交互に並ぶ状態で、セル集積体ＮＣの並置方向に
も、供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓと排出用セル内流
路用ガス通路Ｘｅとが交互に並ぶように、セル集積体の
並置方向に並ぶ外部ガス通路Ｏを、供給用セル内流路用
ガス通路Ｘｓ又は排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅとし
て使用し、且つ、セル集積体の並置方向に並ぶ内部ガス
通路Ｉを、供給用セル内流路用ガス通路Ｘｓ又は排出用
セル内流路用ガス通路Ｘｅとして使用しても良い。
【００７５】（ト） 上記第５実施例では、内部ガス通
路Ｉを排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅとして使用し、
両側の外部ガス通路Ｏ夫々を供給用セル内流路用ガス通
路Ｘｓとして使用する場合について例示したが、これに
代えて、内部ガス通路Ｉを供給用セル内流路用ガス通路
Ｘｓとして使用し、両側の外部ガス通路Ｏ夫々を排出用
セル内流路用ガス通路Ｘｅとして使用しても良い。
【００７６】（チ） 上記第５実施例の発展例として、
複数のセルＣを孔６５無しのセル接続板状体６で接続し
たものの複数を、孔６５有りのセル接続板状体６で接続
して、セル列ｎＣを形成しても良い。この場合、セル列
ｎＣのセル並置方向に、供給用セル内流路用ガス通路Ｘ
ｓと排出用セル内流路用ガス通路Ｘｅとが交互に並ぶよ
うに、内部ガス通路Ｏ及び外部ガス通路Ｏ夫々を、供給
用セル内流路用ガス通路Ｘｓ又は排出用セル内流路用ガ
ス通路Ｘｅとして使用する。
【００７７】（リ） セル集積体ＮＣの複数を、セル間
流路ｙが開いた側面を互いに対向させた状態で、所定の
間隔を隔てて並置し、その間隔を供給用セル間流路用ガ
ス通路Ｙｓ又は排出用セル間流路用ガス通路Ｙｅとして
使用しても良い。この場合、セル集積体ＮＣの並置方向
に、供給用セル間流路用ガス通路Ｙｓと排出用セル間流
路用ガス通路Ｙｅとが交互に並ぶようにする。又、供給
用セル間流路用ガス通路Ｙｓにはセル間流路用ガス供給
管１９を、排出用セル間流路用ガス通路Ｙｅにはセル間
流路用ガス排出管２０を夫々連通接続する。
【００７８】（ヌ） 上記第１、第２、第３、第４又は
第５実施例のように、セル列ｎＣの積層方向を縦方向に
して形成したセル集積体ＮＣを、前記積層方向が横方向
になるように基台１１上に載置してもよい。 （ル） 上記第６実施例にように、セル列ｎＣの積層方
向を横方向にして形成したセル集積体ＮＣを、前記積層
方向が縦方向になるように基台１１上に載置してもよ
い。
【００７９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるセルの構成を示す斜視図
【図２】第１実施例におけるセル集積体の積層構造を示
す分割斜視図
【図３】第１実施例における燃料電池の全体構成を示す
横断平面図
【図４】図３におけるイ−イ矢視図
【図５】図３におけるロ−ロ矢視図
【図６】第２実施例におけるセル集積体の積層構造を示
す分割斜視図
【図７】第２実施例における燃料電池の全体構成を示す
横断平面図
【図８】図７におけるハ−ハ矢視図
【図９】図７におけるニ−ニ矢視図
【図１０】第３実施例におけるセル集積体の積層構造を
示す分割斜視図
【図１１】第３実施例における燃料電池の全体構成を示
す横断平面図
【図１２】図１１におけるホ−ホ矢視図
【図１３】第４実施例におけるセル集積体の積層構造を
示す分割斜視図
【図１４】第４実施例における燃料電池の全体構成を示
す横断平面図
【図１５】図１４におけるヘ−ヘ矢視図
【図１６】図１４におけるト−ト矢視図
【図１７】第５実施例におけるセル集積体の積層構造を
示す分割斜視図
【図１８】第５実施例における燃料電池の全体構成を示
す横断平面図
【図１９】図１８におけるチ−チ矢視図
【図２０】図１８におけるリ−リ矢視図
【図２１】第６実施例におけるセル集積体の積層構造を
示す分割斜視図
【図２２】第６実施例における燃料電池の全体構成を示
す縦断正面図
【図２３】図２２におけるヌ−ヌ矢視図
【図２４】図２２におけるル−ル矢視図
【図２５】従来の燃料電池の全体構成を示す斜視図
【符号の説明】
１ 電解質層 ２ 酸素極 ３ 燃料極 ４ 流路構成部材 ６ セル接続板状体 ６１ 切り込み部 ６２ 隔壁部 ６３ 当て付け面 ６５ 孔 ｘ セル内流路 ｙ セル間流路 ｚ 接続流路 Ｃ セル Ｉ 内部ガス通路 Ｔ セル接続部材 ｎＣ セル列 Ｃｓ 傾斜部 ＮＣ セル集積体

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一方の面に酸素極（２）を備え且つ他方
    の面に燃料極（３）を備えた電解質層（１）と、前記酸
    素極（２）に臨む側と前記燃料極（３）に臨む側のいず
    れか一方に、セル内流路（ｘ）を形成すべく配置される
    流路構成部材（４）とから矩形板状の燃料電池のセル
    （Ｃ）が構成され、 前記セル内流路（ｘ）が、前記セル（Ｃ）における一方
    の向かい合う一対の端面において開けられ、他方の向か
    い合う一対の端面において閉じられ、 前記セル（Ｃ）の複数が、前記セル内流路（ｘ）が開い
    た開口端面を互いに向かい合わせた状態で前記セル
    （Ｃ）の面方向に並置されてセル列（ｎＣ）が形成さ
    れ、 前記セル列（ｎＣ）の複数が、互いに間隔を隔てて積層
    状態に並置されてセル集積体（ＮＣ）が形成され、 前記セル列（ｎＣ）の積層方向に隣接するセル（Ｃ）間
    に、前記セル（Ｃ）における前記開口端面側において閉
    じられ、且つ、前記セル（Ｃ）における前記セル内流路
    （ｘ）が閉じた閉塞端面側において開けられたセル間流
    路（ｙ）が形成され、 前記セル列（ｎＣ）における隣接セル（Ｃ）夫々を支持
    し、且つ、前記セル列（ｎＣ）の積層方向に隣接するセ
    ル（Ｃ）夫々を間隔を隔てた状態で支持し、且つ、前記
    セル列（ｎＣ）における隣接セル（Ｃ）間に両側のセル
    内流路（ｘ）を接続し且つ前記セル間流路（ｙ）と区画
    される接続流路（ｚ）を形成するセル接続部材（Ｔ）が
    設けられた燃料電池であって、 前記セル接続部材（Ｔ）が、 一方の端縁からその端縁に対向する端縁にわたる切り込
    み部（６１）と、その切り込み部（６１）の両側に位置
    し且つ前記切り込み部（６１）の全長にわたる隔壁部
    （６２）を備えたセル接続板状体（６）にて構成され、 前記切り込み部（６１）は、その両端部夫々に、前記セ
    ル（Ｃ）における前記セル内流路（ｘ）が開いた開口端
    縁を入れることが可能で、且つ、前記セル（Ｃ）の厚さ
    とほぼ同一深さに形成され、 前記切り込み部（６１）の両側に位置する前記隔壁部
    （６２）の端面夫々に、その切り込み部（６１）の端部
    に入れられる前記セル（Ｃ）における前記開口端縁の端
    部に隣接する前記閉塞端面に密着する当て付け面（６
    ３）が形成され、 前記セル列（ｎＣ）は、前記セル接続板状体（６）の前
    記切り込み部（６１）の両端部夫々に、前記セル（Ｃ）
    における前記開口端縁が入れられて形成され、 前記接続流路（ｚ）は、前記セル接続板状体（６）の前
    記切り込み部（６１）が、その切り込み部（６１）の両
    側の隔壁部（６２）と、そのセル接続板状体（６）に隣
    接するセル接続板状体（６）とにより仕切られることに
    より形成される燃料電池。
  2. 【請求項２】 前記セル接続板状体（６）に、その切り
    込み部（６１）に臨み、且つ、前記積層方向に貫通する
    孔（６５）が形成され、 前記セル接続板状体（６）の前記孔（６５）夫々によ
    り、各セル列（ｎＣ）の前記接続流路（ｚ）を一連に接
    続する内部ガス通路（Ｉ）が形成されている請求項１記
    載の燃料電池。
  3. 【請求項３】 前記当て付け面（６３）の少なくとも一
    方が、前記セル列（ｎＣ）の積層方向視において、前記
    切り込み部（６１）の端部から内方に向かうほど他方の
    当て付け面（６３）に近接する傾斜状に形成され、 前記閉塞端面に、前記傾斜状の当て付け面（６３）に密
    着させることが可能な傾斜部（Ｃｓ）が形成されている
    請求項１又は２記載の燃料電池。
  4. 【請求項４】 前記セル集積体（ＮＣ）の複数が、前記
    セル間流路（ｙ）が開いた側面を互いに対向させた状態
    で並置されている請求項１、２又は３記載の燃料電池。
  5. 【請求項５】 前記積層方向が、縦方向である請求項
    １、２、３又は４記載の燃料電池。
  6. 【請求項６】 前記積層方向が、横方向である請求項
    １、２、３又は４記載の燃料電池。
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