JP5197081B2 - Cell stack device and fuel cell module - Google Patents
Cell stack device and fuel cell module Download PDFInfo
- Publication number
- JP5197081B2 JP5197081B2 JP2008070786A JP2008070786A JP5197081B2 JP 5197081 B2 JP5197081 B2 JP 5197081B2 JP 2008070786 A JP2008070786 A JP 2008070786A JP 2008070786 A JP2008070786 A JP 2008070786A JP 5197081 B2 JP5197081 B2 JP 5197081B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manifold
- gas
- cell
- fuel
- cell stack
- 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.)
- Active
Links
Images
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
Description
本発明は、複数のセルが配列されたセルスタックと、該セルスタックを固定するマニホールドと、該マニホールドに連結されたガス供給管とを具備してなるセルスタック装置および燃料電池モジュールに関する。 The present invention relates to a cell stack device and a fuel cell module including a cell stack in which a plurality of cells are arranged, a manifold that fixes the cell stack, and a gas supply pipe connected to the manifold.
近年、次世代エネルギーとして、燃料電池セルを複数個配列してなるセルスタック、およびそのセルスタックを収納容器内に収納した燃料電池モジュールが種々提案されている。 In recent years, various cell stacks in which a plurality of fuel cells are arranged and fuel cell modules in which the cell stacks are stored in a storage container have been proposed as next-generation energy.
燃料電池セルの発電に用いる燃料ガスとしては水素が用いられ、水素ガスと酸素含有ガスとを収納容器内に供給し、酸素含有ガスを燃料電池セルの酸素側電極層に接触させ、かつ水素を燃料電池セルの燃料側電極層に接触させ、所定の電極反応を生じせしめることにより、発電が行われる。 Hydrogen is used as the fuel gas used for power generation of the fuel cell, hydrogen gas and oxygen-containing gas are supplied into the storage container, the oxygen-containing gas is brought into contact with the oxygen-side electrode layer of the fuel cell, and hydrogen is supplied. Electric power is generated by bringing it into contact with the fuel-side electrode layer of the fuel cell and causing a predetermined electrode reaction.
従来、複数の燃料電池セルを一列に配列した状態で、それらの一端部(下端部)をシール材中に埋設してマニホールドに接合し、隣接する燃料電池セル間にそれぞれ集電部材を介装し燃料電池セルに接合して構成されているセルスタック装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a state in which a plurality of fuel cells are arranged in a row, one end (lower end) thereof is embedded in a sealing material and joined to a manifold, and current collecting members are interposed between adjacent fuel cells, respectively. However, a cell stack device configured to be joined to a fuel cell has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
例えば、図8は従来のセルスタック装置の一例であり、複数の燃料電池セル52を、一列に配列(複数の燃料電池セル52を配列)してなるセルスタック51の下端部(燃料電池セル52の下端部)を、シール材63中に埋設接合し、マニホールド61にセルスタック51が固定されており、マニホールド61のセル配列方向xの一端には、ガス供給管65が連結されている。隣接する燃料電池セル52間には、それぞれ集電部材53aが介装されている。
For example, FIG. 8 shows an example of a conventional cell stack device, in which a plurality of
燃料電池セル52は中空平板状とされ、図8(b)に示すように、一対の対向する平坦面をもつ柱状の導電性支持基板58の一方の平坦面上に燃料側電極層55、固体電解質層56及び酸素側電極層54が積層され、他方の平坦面上にインターコネクタ57が設けられている。燃料電池セル52は、複数のガス通路59を有しており、ガス供給管65により燃料ガスがマニホールド61内に供給され、マニホールド61から燃料電池セル52のガス通路59を通過する。一方、空気は、燃料電池セル52の外側に供給される。これにより、燃料電池セル52にて発電反応が生じることになる。
しかしながら、図8に示すセルスタック装置では、ガス供給管65はマニホールド61のセル配列方向xの一端側に連結されており、ガス供給管65から供給される燃料ガスは、ガス供給管65の連結側の燃料電池セル52には燃料ガスを十分に供給できるものの、反対側の破線で示す部分の燃料電池セル52には、燃料ガスを十分に供給することができず、発電を十分に行うことができないという問題があった。
However, in the cell stack apparatus shown in FIG. 8, the
本発明は、複数の燃料電池セルにほぼ均一にガスを供給できるセルスタック装置および燃料電池モジュールを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a cell stack device and a fuel cell module that can supply gas to a plurality of fuel cells substantially uniformly.
本発明のセルスタック装置は、複数の燃料電池セルを少なくとも一列に配列してなるセルスタックと、該セルスタックを固定するマニホールドと、前記燃料電池セルの配列方向の両側から燃料電池の動作に必要な2種類のガスのうちの一方のガスを供給するために前記マニホールドに連結された一対のガス供給管とを具備してなり、前記複数の燃料電池セルは、前記ガス供給管により前記マニホールド内に供給されたガスが通過すガス通路をそれぞれ有しているとともに、前記マニホールドは、前記燃料電池セルの配列方向に延びる仕切板により第1および第2マニホールド室に分割されており、前記燃料電池セルは、前記ガス通路に前記第1および第2マニホールド室からガスが供給されるように、前記第1および第2マニホールド室に跨って配置され、前記第1マニホールド室に第1ガス供給管が接続し、前記第2マニホールド室に第2ガス供給管が接続しており、前記仕切板には、前記第1および第2マニホールド室を流通させる流通孔が形成されていることを特徴とする。
The cell stack device of the present invention is necessary for the operation of the fuel cell from both sides in the arrangement direction of the fuel cell, a cell stack formed by arranging a plurality of fuel cells in at least one row, a manifold for fixing the cell stack, and two types of one gas of the gas Ri name comprises a pair of gas supply pipe connected to the manifold for supplying said plurality of fuel cells, said manifold by said gas supply tube The manifold has gas passages through which the gas supplied therein passes, and the manifold is divided into first and second manifold chambers by a partition plate extending in the arrangement direction of the fuel cells, and the fuel The battery cell straddles the first and second manifold chambers such that gas is supplied to the gas passage from the first and second manifold chambers. A first gas supply pipe is connected to the first manifold chamber, a second gas supply pipe is connected to the second manifold chamber, and the partition plate includes the first and second manifold chambers. It is characterized in that a circulation hole for circulating the water is formed .
本発明のセルスタック装置では、一対のガス供給管により、セル配列方向の両側から燃料電池の動作に必要な2種類のガスのうちの一方のガスが供給されるため、マニホールドのセル配列方向両端部に前記一方のガスを十分に供給することができ、マニホールドのセル配列方向両端部に位置する燃料電池セルに十分に前記一方のガスを供給でき、複数の燃料電池セルに前記一方のガスをほぼ均一に供給することができ、発電量を向上できる。また、マニホールドのセル配列方向両端部に位置する燃料電池セルの発電量が増加するため、マニホールドのセル配列方向両端部に位置する燃料電池セルの温度が上昇し、セルスタックのセル配列方向における均熱化を図ることができる。
In the cell stack device of the present invention, one of the two kinds of gases necessary for the operation of the fuel cell is supplied from both sides in the cell arrangement direction by the pair of gas supply pipes. It said one of the gas in part can be sufficiently supplied to the fuel cell located in the cell arrangement direction both end portions of the manifold can be supplied sufficiently the one gas, the one gas to a plurality of fuel cells It can be supplied almost uniformly and the power generation amount can be improved. In addition, since the power generation amount of the fuel cells located at both ends of the manifold in the cell arrangement direction increases, the temperature of the fuel cells located at both ends of the manifold in the cell arrangement direction rises, and the cell stack in the cell arrangement direction becomes uniform. Heating can be achieved.
また、本発明のセルスタック装置は、前記複数の燃料電池セルはガス通路を有しており、前記ガス供給管により前記マニホールド内に供給されたガスが前記複数の燃料電池セルの前記ガス通路を通過することを特徴とする。このようなセルスタック装置では、中空状の燃料電池セルに対して、本発明を有効に用いることができる。 In the cell stack device of the present invention, the plurality of fuel cells have gas passages, and the gas supplied into the manifold by the gas supply pipes passes through the gas passages of the plurality of fuel cells. It is characterized by passing. In such a cell stack device, the present invention can be effectively used for a hollow fuel cell.
また、本発明のセルスタック装置は、前記マニホールドが、前記燃料電池セルの配列方向に延びる仕切板により第1および第2マニホールド室に分割されており、前記燃料電池セルは、前記ガス通路に前記第1および第2マニホールド室からガスが供給されるように、前記第1および第2マニホールド室に跨って配置され、前記第1マニホールド室に第1ガス供給管が接続し、前記第2マニホールド室に第2ガス供給管が接続していることを特徴とする。 Further, in the cell stack device of the present invention, the manifold is divided into first and second manifold chambers by a partition plate extending in the arrangement direction of the fuel cells, and the fuel cells are arranged in the gas passage. The first and second manifold chambers are arranged so as to be supplied with gas from the first and second manifold chambers, a first gas supply pipe is connected to the first manifold chamber, and the second manifold chamber is connected. And a second gas supply pipe is connected to the second gas supply pipe.
本発明のセルスタック装置では、第1マニホールド室と第2マニホールド室を通過するガスの流れは逆方向となり、燃料電池セルのガス通路には、例えば、第1マニホールド室の第1ガス供給管側の圧力の高いガスと、第2マニホールド室の第1ガス供給管側の圧力の低いガスが供給されるため、燃料電池セルへのガス供給を均一化することができる。 In the cell stack device of the present invention, the gas flow passing through the first manifold chamber and the second manifold chamber is in the reverse direction, and the gas passage of the fuel cell has, for example, the first gas supply pipe side of the first manifold chamber. Since the high pressure gas and the low pressure gas on the first gas supply pipe side of the second manifold chamber are supplied, the gas supply to the fuel cells can be made uniform.
さらに、本発明のセルスタック装置は、前記仕切板には、前記第1および第2マニホールド室を流通させる流通孔が形成されていることを特徴とする。このようなセルスタック装置では、ガス圧力の高い部分から、仕切板の流通孔を介してガス圧力の低い部分へガスが流れ、マニホールド内のガス圧力をほぼ一定とすることができ、燃料電池セルへのガス供給をさらに均一化できる。 Furthermore, the cell stack device according to the present invention is characterized in that a flow hole through which the first and second manifold chambers are formed is formed in the partition plate. In such a cell stack device, gas flows from a portion with a high gas pressure to a portion with a low gas pressure through the flow hole of the partition plate, and the gas pressure in the manifold can be made almost constant, so that the fuel cell The gas supply to can be made more uniform.
本発明の燃料電池モジュールは、上記セルスタック装置を収納容器に収納してなることを特徴とする。このような燃料電池モジュールでは、複数の燃料電池セルへのガス供給をほぼ均一化できるため、燃料電池モジュールとして発電量を向上できるとともに、セルスタックのセル配列方向における均熱化を図ることができ、燃料電池セルの破損を抑制することができ、長期信頼性に優れた燃料電池モジュールを得ることができる。 The fuel cell module of the present invention is characterized in that the cell stack device is stored in a storage container. In such a fuel cell module, the gas supply to a plurality of fuel cells can be made almost uniform, so that the amount of power generation can be improved as a fuel cell module, and the heat equalization in the cell arrangement direction of the cell stack can be achieved. The fuel cell can be prevented from being damaged, and a fuel cell module having excellent long-term reliability can be obtained.
本発明のセルスタック装置は、一対のガス供給管により、マニホールド内のセル配列方向の両側から燃料電池の動作に必要な2種類のガスのうちの一方のガスが供給されるため、マニホールドのセル配列方向両端部に前記一方のガスを十分に供給することができ、マニホールドのセル配列方向両端部に位置する燃料電池セルに十分に前記一方のガスを供給でき、複数の燃料電池セルに前記一方のガスをほぼ均一に供給することができ、発電量を向上できる。
In the cell stack device of the present invention, one of the two kinds of gases necessary for the operation of the fuel cell is supplied from both sides of the cell arrangement direction in the manifold by the pair of gas supply pipes. said one of the gas in the arrangement direction both end portions can be sufficiently supplied to the fuel cell located in the cell arrangement direction both end portions of the manifold can be supplied sufficiently the one gas, the one to the plurality of fuel cells The gas can be supplied almost uniformly, and the amount of power generation can be improved.
図1は、セルスタック1を有するセルスタック装置10を示し、(a)はセルスタック装置10を概略的に示す側面図、(b)は、(a)のセルスタック装置10の一部拡大断面図を示している。また、図1中のセルスタック装置10上方の矢印xは、燃料電池セルのセル配列方向を示している。
FIG. 1 shows a
ここで、図1において、セルスタック1は、支持基板8上に、燃料側電極層5、固体電解質層6および酸素側電極層4を積層してなる燃料電池セル2を、配列(一列に配列)して構成され、この状態で、燃料電池セル2の一端部がシール材13に埋設接合している。このセルスタック1は、その燃料電池セル2の下端部がシール材13で接合された状態で、上面が開口したマニホールド本体11に接合固定されている。
Here, in FIG. 1, the cell stack 1 includes
また、隣接する燃料電池セル2間には集電部材3aが介装され、燃料電池セル2の配列方向xの両側から端部集電部材3bを介して燃料電池セルスタック1を挟持するように一対の保持部材12が設けられ、これらの保持部材12は、燃料電池セル2に燃料ガスを供給するマニホールド11に立設して固着されている。なお、保持部材12の下部(下端部)も、燃料電池セル2と同様に、シール材等によりマニホールド11に固着されている。
A
本発明のセルスタック1は、複数の燃料電池セル2を、集電部材3aにより電気的に直列に接続して構成される。
The cell stack 1 of the present invention is configured by electrically connecting a plurality of
本実施形態において、燃料電池セル2は中空平板状とされ、一対の対向する平坦面をもつ柱状の導電性支持基板8の一方の平坦面上に燃料側電極層5、固体電解質層6及び酸素側電極層4が積層され、他方の平坦面上にインターコネクタ7が設けられている。なお燃料電池セル2を構成する各部材については、後に詳述する。燃料電池セル2の導電性支持基板8には複数のガス通路9が、燃料電池セル2の長さ方向に形成されている。
In the present embodiment, the
燃料電池セル2の一端部は、図2に示すように、シール材13中に埋設接合され、これが、マニホールド11の開口における上蓋となる。尚、燃料電池セルはマニホールドに立設する必要は必ずしもなく、例えば、マニホールドから横方向に延びるように配置されていても良い。
As shown in FIG. 2, one end portion of the
そして、本発明では、マニホールド11のセル配列方向の両側に、燃料ガスを供給するためのガス供給管15a、15bがそれぞれ連結されており、マニホールド11内に、セル配列方向両側から燃料ガスが供給されて、複数の燃料電池セル2のガス通路9を流れるように構成されている。
In the present invention,
このようなセルスタック装置では、マニホールド11のセル配列方向xの両側に、ガス供給管15a、15bをそれぞれ連結したため、マニホールド11のセル配列方向xの両端部に圧力の高いガスを十分に供給することができ、マニホールド11のセル配列方向x両端部に位置する燃料電池セル2のガス通路9に、十分に燃料ガスを供給し、発電させることができ、発電量を向上できるとともに、マニホールド11のセル配列方向x両端部に位置する燃料電池セル2の発電量が増加するため、この部分の燃料電池セル2の反応熱も増加し、マニホールド11のセル配列方向x両端部に位置する燃料電池セル2の温度が向上し、セルスタック1のセル配列方向xにおける均熱化を図ることができる。
In such a cell stack apparatus, the
また、図1に示すように、マニホールド11のセル配列方向x両側から燃料ガスが供給され、マニホールド11中央部にて衝突するため、セル配列方向x中央部における燃料電池セル2に燃料ガスを十分に供給することができ、セル配列方向x中央部における燃料電池セル2を冷却する効果があり、さらにセル配列方向における均熱化を図ることができる。
Further, as shown in FIG. 1, since fuel gas is supplied from both sides of the cell arrangement direction x of the
ここで、セルスタック1を構成する他の部材について、以下に説明する。 Here, other members constituting the cell stack 1 will be described below.
集電部材3aおよび端部集電部材3bは、弾性を有する金属または合金からなる部材或いは金属繊維または合金繊維から成るフェルトに表面処理を加えた部材から構成することができるが、本発明においては、集電部材3aおよび端部集電部材3bは、間隔の異なる燃料電池セル2を電気的に接続するために、弾性を有する合金からなる部材とするのがより好ましい。
The
酸素側電極層4は、一般的に用いられるものであれば、特に制限はなく、例えば、いわゆるABO3型のペロブスカイト型酸化物からなる導電セラミックから形成することができる。酸素側電極層4はガス透過性を有していることが必要であり、開気孔率が20%以上、特に30〜50%の範囲にあることが好ましい。
燃料側電極層5は、多孔質の導電性セラミック、例えば希土類元素が固溶しているZrO2(安定化ジルコニアを称する)とNiおよび/またはNiOとから形成することができる。
The oxygen side electrode layer 4 is not particularly limited as long as it is generally used. For example, the oxygen side electrode layer 4 can be formed of a conductive ceramic made of a so-called ABO 3 type perovskite oxide. The oxygen-side electrode layer 4 needs to have gas permeability, and the open porosity is preferably 20% or more, particularly preferably in the range of 30 to 50%.
The fuel-
固体電解質層6は、電極間の電子の橋渡しをする電解質としての機能を有していると同時に、燃料ガスと酸素含有ガスとのリークを防止するためにガス遮断性を有することが必要とされ、3〜15モル%の希土類元素が固溶したZrO2から形成される。なお、上記特性を有する限りにおいては、他の材料等を用いて形成してもよい。 インターコネクタ7は、導電性セラミックから形成することができるが、燃料ガス(水素等)および酸素含有ガス(空気等)と接触するため、耐還元性及び耐酸化性を有することが必要であり、それゆえランタンクロマイト系のペロブスカイト型酸化物(LaCrO3系酸化物)が好適に使用される。インターコネクタ7は導電性支持基板8に形成された燃料ガス通路9を通る燃料ガスおよび導電性支持基板8の外側を流動する酸素含有ガスのリークを防止するために緻密質でなければならず、93%以上、特に95%以上の相対密度を有していることが好ましい。
The solid electrolyte layer 6 has a function as an electrolyte for bridging electrons between the electrodes, and at the same time, has to have a gas barrier property in order to prevent leakage between the fuel gas and the oxygen-containing gas. , 3 to 15 mol% of rare earth elements are formed from ZrO 2 as a solid solution. In addition, as long as it has the said characteristic, you may form using another material etc. The
導電性支持基板8は、立設方向に細長く延びる板状片であり、平坦な両面と半円形状の両側面を有する。導電性支持基板8には、これを長さ方向に貫通する複数個(図1(b)においては6個)のガス通路9が形成されている。導電性支持基板8は燃料ガスを燃料側電極層5まで透過するためにガス透過性であることが要求され、例えば多孔質の導電性セラミックやサーメット等を用いることができる。
The conductive support substrate 8 is a plate-like piece elongated in the standing direction, and has both flat surfaces and both sides of a semicircular shape. A plurality (six in FIG. 1B) of gas passages 9 penetrating through the conductive support substrate 8 in the length direction are formed. The conductive support substrate 8 is required to be gas permeable in order to allow the fuel gas to permeate to the fuel
図3は、本発明の参考例の形態を示すもので、この形態では、マニホールド19は、セル配列方向xに延びる仕切板21により第1マニホールド室19a、第2マニホールド室19bに分割されており、燃料電池セル2は、図3に一点鎖線で示すように、燃料電池セル2のガス通路9に第1、第2マニホールド室19a、19bからのガスが供給されるように、第1、第2マニホールド室19a、19bに跨って配置されている。
FIG. 3 shows an embodiment of a reference example of the present invention. In this embodiment, the manifold 19 is divided into a first
すなわち、燃料電池セル2の3つのガス通路9が第1マニホールド室19aとつながっており(以下、連通するという場合がある)、燃料電池セル2の他の3つのガス通路9が第2マニホールド室19bと連通している。
That is, the three gas passages 9 of the
第1ガス供給管15aと第2ガス供給管15bとは、マニホールド11のセル配列方向xの対向する側に設けられ、第1マニホールド室19aには第1ガス供給管15aが接続されて連通し、第2マニホールド室19bには第2ガス供給管15bが接続されて連通している。
The first
このようなセルスタック装置では、第1マニホールド室19aと第2マニホールド室19bを通過するガスの流れは逆方向であり、例えば、第1マニホールド室19aの第1ガス供給管15a側に配置された燃料電池セル2のガス通路9には、第1マニホールド室19aの第1ガス供給管15a側の高い圧力のガスと、第2マニホールド室19bの第1ガス供給管15a側の低い圧力のガスとが供給されるため、セル配列方向xにおける燃料電池セルへのガス供給を均一化できる。これにより、マニホールド11のセル配列方向x両端部に位置する燃料電池セル2の発電量が増加するため、反応熱も増加し、マニホールド11のセル配列方向x両端部に位置する燃料電池セル2の温度が向上し、セルスタック1のセル配列方向xにおける均熱化を図ることができる。
In such a cell stack apparatus, the gas flow passing through the
図4は、本発明の一例の形態を示すもので、この形態では、図3のセルスタック装置の仕切板21に、第1、第2マニホールド室19a、19bを流通させる流通孔23a、2
3bが形成されている。このようなセルスタック装置では、第1マニホールド室19aと
第2マニホールド室19bを通過するガスの流れは逆方向であり、第1、第2マニホールド室19a、19bのガス圧力の高い部分から、仕切板21の流通孔23a、23bを介
してガス圧力の低い部分へガスが流れ、マニホールド19内のガス圧力をほぼ一定とすることができ、燃料電池セルへのガス供給をさらに均一化できる。
Figure 4 shows an example of embodiment of the present invention, in this embodiment, the
3b is formed. In such a cell stack device, the flow of gas passing through the
本発明の燃料電池モジュールは、上述したセルスタック装置を収納容器内に収納してなるもので、ガス供給管15a、15bを介して燃料ガスがマニホールド19に供給され、燃料電池セル2のガス通路9を介して、燃料電池セル2の上方に放出されるとともに、燃料電池セル2の外部に酸素含有ガス、例えば空気が供給され、燃料電池セルの上方に放出され、例えば余剰の燃料ガスが燃焼される。そして、燃料側電極層5、固体電解質層6及び酸素側電極層4が重畳した部分で発電が行われることになる。
The fuel cell module according to the present invention is configured by housing the above-described cell stack device in a storage container. Fuel gas is supplied to the manifold 19 via the
このような燃料電池モジュールでは、燃料電池セル2へのガス供給をほぼ均一化できるため、燃料電池モジュールとして発電量を向上できるとともに、セルスタックのセル配列方向xにおける均熱化を図ることができ、燃料電池セルの破損を抑制することができ、長期信頼性を向上できる。
In such a fuel cell module, the gas supply to the
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。 Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、図5に示すように、都市ガス等の改質する改質器25をセルスタック1の上方に配置し、セルスタック1の熱により改質器25を加熱し、改質するタイプのセルスタック装置とすることにより、温度の高い燃料ガスを、マニホールドのセル配列方向xの両側から導入することができ、両側の燃料電池セル2を加熱できるとともに、セル配列方向x中央部ではガスが熱交換され、セル配列方向xの両側よりも低い温度となった燃料ガスが、セル配列方向x中央部の燃料電池セル2に供給され、中央部の燃料電池セル2を冷却でき、セル配列方向xにおけるセルスタック1の均熱化をさらに図ることができる。尚、改質器25をセルスタック1の上方に配置する場合だけでなく、セルスタック1の側方や下方に配置した場合でも、ある程度の効果を有する。
For example, as shown in FIG. 5, a
また、上記形態では、マニホールド11、19に一列に配列したセルスタック1を設けたが、図6に示すように、一つのマニホールドに2列のセルスタック1を設けた場合であっても、上記と同様の効果を得ることができる。
Further, in the above embodiment, the cell stacks 1 arranged in a row in the
さらに、上記形態では、中空平板型の燃料電池セルを用いたセルスタック装置について説明したが、円筒型の燃料電池セルであっても上記と同様な効果を得ることができる。さらに、平板型の燃料電池セル、例えば、図7に示すような平板型の燃料電池セルを用いたセルスタック装置であっても、上記と同様な効果を得ることができる。 Further, in the above embodiment, the cell stack device using the hollow flat plate fuel cell has been described, but the same effect as described above can be obtained even with a cylindrical fuel cell. Furthermore, the same effect as described above can be obtained even in a cell stack device using a flat fuel cell, for example, a flat fuel cell as shown in FIG.
すなわち、図7のセルスタック装置は、円盤状の燃料電池セル27が複数配列されてスタック28が構成されており、円盤状の燃料電池セル27の中央部には、スタック28を貫通するようにマニホールド29が設けられている。このマニホールド29には、セル配列方向xの両側にガス供給管31が設けられ、マニホールド29のセル配列方向xの両側からガスが供給され、燃料電池セル27に対して放射状にガスが供給されるように構成されている。このようなセルスタックであっても、マニホールド29のセル配列方向x両端部に位置する燃料電池セル27に十分に燃料ガスを供給することができる。
That is, in the cell stack device of FIG. 7, a plurality of disk-shaped
また、マニホールド11のセル配列方向xの両端面にガス供給管15a、15bをそれぞれ連結した例について説明したが、本発明は、マニホールド内のセル配列方向xの両側からガスを供給できるような構成であれば良い。例えば、マニホールド11のセル配列方向xの両端部の側面にガス供給管をそれぞれ連結し、セル配列方向xの両側からガスが供給できるような構成とすることができる。
Further, the example in which the
1、28:セルスタック
2、27:燃料電池セル
9:燃料ガス通路
10:セルスタック装置
11、26、29:マニホールド
15a、31a:第1ガス供給管
15b、31b:第2ガス供給管
19a:第1マニホールド室
19b:第2マニホールド室
21:仕切板
23a、23b:流通孔
x:セル配列方向
1, 28:
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008070786A JP5197081B2 (en) | 2008-03-19 | 2008-03-19 | Cell stack device and fuel cell module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008070786A JP5197081B2 (en) | 2008-03-19 | 2008-03-19 | Cell stack device and fuel cell module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009224299A JP2009224299A (en) | 2009-10-01 |
JP5197081B2 true JP5197081B2 (en) | 2013-05-15 |
Family
ID=41240846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008070786A Active JP5197081B2 (en) | 2008-03-19 | 2008-03-19 | Cell stack device and fuel cell module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5197081B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5334456B2 (en) * | 2008-05-28 | 2013-11-06 | 京セラ株式会社 | Cell stack device, fuel cell module, and fuel cell device |
JP5622166B2 (en) * | 2010-02-10 | 2014-11-12 | Toto株式会社 | Fuel cell |
JP5448249B2 (en) * | 2010-03-05 | 2014-03-19 | Toto株式会社 | Fuel cell |
KR20120097196A (en) * | 2011-02-24 | 2012-09-03 | 한국에너지기술연구원 | Mnaifold for flat-tubular solid oxide cell stack |
JP5936170B2 (en) * | 2012-03-27 | 2016-06-15 | Toto株式会社 | Fuel cell unit |
US10038209B2 (en) * | 2013-11-28 | 2018-07-31 | Kyocera Corporation | Cell stack device, module, and module housing device |
JP6030262B1 (en) | 2015-07-03 | 2016-11-24 | 日本碍子株式会社 | Fuel cell stack |
WO2017006790A1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-12 | 日本碍子株式会社 | Fuel cell stack |
JP6359075B2 (en) * | 2016-12-06 | 2018-07-18 | 日本碍子株式会社 | Manifold |
JP6605162B1 (en) | 2018-09-07 | 2019-11-13 | 日本碍子株式会社 | Manifold, cell stack device, and electrochemical cell |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002313370A (en) * | 2001-04-19 | 2002-10-25 | Mitsubishi Materials Corp | Separator for use in solid electrolyte fuel cell and solid electrolyte fuel cell with such separator incorporated therein |
JP4100169B2 (en) * | 2002-12-25 | 2008-06-11 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell |
JP4986376B2 (en) * | 2003-11-26 | 2012-07-25 | 京セラ株式会社 | Fuel cell assembly |
JP4704693B2 (en) * | 2004-02-18 | 2011-06-15 | 東京瓦斯株式会社 | Power generator |
JP4949743B2 (en) * | 2006-06-07 | 2012-06-13 | 株式会社日立製作所 | Solid oxide fuel cell system and starting method thereof |
JP5299836B2 (en) * | 2007-02-01 | 2013-09-25 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell |
-
2008
- 2008-03-19 JP JP2008070786A patent/JP5197081B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009224299A (en) | 2009-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5197081B2 (en) | Cell stack device and fuel cell module | |
EP2077597B1 (en) | Fuel cell stack with uniform temperature distribution along the stacking axis | |
CN107431231B (en) | Unit stacking apparatus, module, and module housing apparatus | |
JP5744349B2 (en) | Fuel cell module and fuel cell device | |
KR102046842B1 (en) | Fuel Cell Modules and Fuel Cell Devices | |
JP5111036B2 (en) | Fuel cell stack and fuel cell | |
JP5334456B2 (en) | Cell stack device, fuel cell module, and fuel cell device | |
JP2007227125A (en) | Fuel cell stack and current collector | |
JP4325924B2 (en) | Fuel cell | |
CN105765776B (en) | Unit stacking apparatus, module, and module housing apparatus | |
JP6259128B2 (en) | Module and module storage device | |
JP4942335B2 (en) | Fuel cell stack and fuel cell | |
JP5734125B2 (en) | Cell stack and fuel cell module | |
JP5100094B2 (en) | Fuel cell stack and fuel cell | |
JP7027621B1 (en) | Cell, cell stack device, module and module containment device | |
JP6121793B2 (en) | Cell stack device, fuel cell module and fuel cell device | |
JP2017212041A (en) | Cell stack device, fuel battery module and fuel battery device | |
JP5188227B2 (en) | Cell stack and fuel cell module | |
JP2012014864A (en) | Cell stack device, fuel battery module and fuel battery device | |
JP4942852B2 (en) | Fuel cell stack and fuel cell | |
JP5164630B2 (en) | Cell stack and fuel cell module | |
JP6853063B2 (en) | Cell stack device, module and module containment device | |
JP2017117533A (en) | Module and module housing device | |
JP6599709B2 (en) | Cell stack, cell stack device, module and module housing device | |
JP2017160094A (en) | Reformer for fuel cell, fuel cell module and module accommodating device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101015 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121009 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130205 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5197081 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |