JP4573526B2 - 固体酸化物形燃料電池 - Google Patents
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Description
SOLID OXIDE FUEL CELLS VII,H.Yokokawa and S.C.Singhal Ed.The Electrochemical Society(2001)p72−77,p100−110
11 電解質
12 燃料極
13 空気極
14 燃料極集電材
15 空気極集電材
2 インターコネクタ
21 インターコネクタセル接続部
211 凹部
212 凸部
213 ガス給気通路
214 ガス排気通路
22 インターコネクタ給気マニホールド部
23 給気パイプ
24 インターコネクタ排気マニホールド部
25 排気パイプ
3 マニホールドコネクタ
4 シール材
4’ シール材
5 セルカバー
51 嵌合部
52 カバー部
53 開口
81,91 セルスタック
82,92 スタック押さえ板(上面)
83,93 スタック押さえ板(下面)
84,94 ロッド
85 ばね
86,96 ナット
87,97 絶縁スペーサー
88 断熱材
95 伸展棒
Claims (9)
- 平板型固体電解質層の表裏面に燃料極と空気極とを配置してなる固体酸化物形燃料電池(SOFC)の平板型単セルと前記単セルに燃料ガスおよび酸化剤ガスをそれぞれの極に給排気する通路を有するインターコネクタとを交互に電気的に接続し、前記ガス給排気のための通路から前記各単セルの各極にそれぞれ、燃料ガスと酸化剤ガスを分配して発電を行う固体酸化物形燃料電池において、
前記インターコネクタは、
単セルの電気的な接続と単セルへの燃料ガス、酸化剤ガスの給排気を行うためのインターコネクタセル接続部と、
前記インターコネクタセル接続部に前記燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するためのインターコネクタマニホールド部と、
前記インターコネクタセル接続部と前記インターコネクタマニホールド部との間で前記燃料ガス及び酸化剤ガスの流路を形成する変形可能なパイプと、
前記単セルの外縁部の終端部に配置された第1のガスシール材と、
前記電解質層面上であって該電解質層の外縁部に接する第2のガスシール材と、
前記電解質層面上の第2のガスシール材から、前記インターコネクタセル接続部の縁までを覆うことのでき、前記第2のガスシール材を前記電解質層に押し付けるカバー部を有するセルカバーと、
を有することを特徴とする固体酸化物形燃料電池。 - 前記インターコネクタの前記インターコネクタ接続部は、一方の面に前記単セルを設置するための凹部を、他方の面に凸部を備え、前記凹部には、前記単セルの燃料極に燃料ガスを供給するガス供給通路および反応後のガスを排出するガス排出通路が設置され、一方前記凸部には、隣接する単セルの空気極に酸化剤ガスを供給するガス供給通路と反応後のガスを排出するガス排出通路が設けられており、前記ガス供給通路およびガス排出通路は前記パイプに接続していることを特徴とする請求項1記載の固体酸化物形燃料電池。
- 前記パイプはステンレスもしくは耐熱合金製であることを特徴とする請求項1または2記載の固体酸化物形燃料電池。
- 前記インターコネクタガスマニホールド部は中空状であり、絶縁性の中空のマニホールドコネクタにより相互に接続可能であり、ガスが導通するガスマニホールドを形成することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の固体酸化物形燃料電池。
- 前記単セルを設置したインターコネクタセル接続部を相互に積層する際の前記単セル−インターコネクタ間にかかる荷重を任意に調節できる機構を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の固体酸化物形燃料電池。
- 各単セルの両電極上にそれぞれ変形可能な集電材を配置したことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の固体酸化物形燃料電池。
- 前記単セルが、燃料極基板の上に薄膜の固体電解質が配置され、その上に空気極が形成されている燃料極支持型の単セルであって、
前記第1のガスシールは、前記燃料極の外周端面と前記インターコネクタセル接続部により前記燃料極の外周に形成される空隙に埋設されるように配置され、前記燃料極と前記空気極間のガスシールがなされていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の固体酸化物形燃料電池。 - 前記セルカバーは、前記インターコネクタ接続部の周端部に嵌め合わされる嵌合部とこの嵌合部から垂直方向に伸長する前記カバー部と、前記カバー部の中央に形成された開口とを備えていることを特徴とする請求項1記載の固体酸化物形燃料電池。
- 前記セルカバーは絶縁性セラミックスからなることを特徴とする請求項8記載の固体酸化物形燃料電池。
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