JP5377271B2 - Cell stack device, fuel cell module and fuel cell device - Google Patents

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Description

本発明は、複数の燃料電池セルを配列してなるセルスタック装置およびそれを具備する燃料電池モジュールならびに燃料電池装置に関する。   The present invention relates to a cell stack device in which a plurality of fuel cells are arranged, a fuel cell module including the cell stack device, and a fuel cell device.

近年、次世代エネルギーとして、燃料ガス(水素含有ガス)と酸素含有ガス(空気等)とを用いて600℃〜1000℃の高温下で発電する燃料電池セルの複数個を、集電部材を介して電気的に直列に接続してなるセルスタックを燃料電池セルに反応ガスを供給するマニホールドに固定してなるセルスタック装置や、それを収納してなる燃料電池モジュール、さらには燃料電池モジュールを収納してなる燃料電池装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   In recent years, as next-generation energy, a plurality of fuel cells that generate power at a high temperature of 600 ° C. to 1000 ° C. using a fuel gas (hydrogen-containing gas) and an oxygen-containing gas (air, etc.) via a current collecting member A cell stack device in which cell stacks that are electrically connected in series are fixed to a manifold that supplies reaction gas to the fuel cell, a fuel cell module that houses the cell stack device, and a fuel cell module are housed. Various fuel cell devices have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

このようなセルスタック装置においては、燃料電池セルの上端側で発電に使用されなかった燃料ガスを燃焼させ、燃料電池セルの温度を上昇させることにより、燃料電池セルの発電を効率よく行なうことができる。   In such a cell stack device, fuel gas that has not been used for power generation is combusted on the upper end side of the fuel cell, and the temperature of the fuel cell is raised, thereby efficiently generating power in the fuel cell. it can.

また、燃料電池セルの上端が燃料電池セルに供給される酸素含有ガスにて酸化されることを抑制すべく、燃料電池セルの上面を覆うようにセラミック部材を装着した構成のセルスタック装置(例えば、特許文献2参照。)や、燃料電池セルの内部に設けられた複数のガス流路に均一に反応ガスを供給する目的で、燃料電池セルの上面を覆うようにに流路部材を設けた構成のセルスタック装置(例えば、特許文献3参照。)が提案されている。   In addition, a cell stack device (for example, a structure in which a ceramic member is mounted so as to cover the upper surface of the fuel cell in order to suppress the upper end of the fuel cell from being oxidized by the oxygen-containing gas supplied to the fuel cell. In addition, a flow path member is provided so as to cover the upper surface of the fuel battery cell for the purpose of supplying the reaction gas uniformly to a plurality of gas flow paths provided inside the fuel battery cell. A cell stack device having a configuration (see, for example, Patent Document 3) has been proposed.

特開2007−59377号公報JP 2007-59377 A 特開2006−127826号公報JP 2006-127826 A 特開2004−207006号公報JP 2004-207006 A

しかしながら、燃料電池セルの上端側にて、燃料電池セルの発電に使用されなかった燃料ガスを燃焼させる構成のセルスタック装置においては、燃料電池セルの上端側にて燃料電池セルの発電に使用されなかった燃料ガスの燃焼熱により、燃料電池セルの上端の温度が上昇し、燃料電池セルの上端が劣化や破損するおそれがあった。   However, in the cell stack device configured to burn the fuel gas that has not been used for power generation of the fuel cell at the upper end side of the fuel cell, it is used for power generation of the fuel cell at the upper end side of the fuel cell. The temperature of the upper end of the fuel cell rises due to the combustion heat of the fuel gas that is not present, and the upper end of the fuel cell may be deteriorated or damaged.

また、夜間等の消費電力が少ない場合においては、燃料電池装置は低出力で発電するため、燃料電池セルに供給される燃料ガスの量が減少することでセルスタック装置に失火が生じるおそれや、燃料電池装置の作動温度の低下に伴って燃料電池セルが劣化するおそれがあった。   In addition, when the power consumption is low at night or the like, the fuel cell device generates power at a low output, so that the amount of fuel gas supplied to the fuel cell may decrease, causing a misfire in the cell stack device, There is a possibility that the fuel cell deteriorates as the operating temperature of the fuel cell device decreases.

それゆえ、本発明の目的は、発電に使用されなかった燃料ガスの燃焼熱による燃料電池セルの劣化や破損を抑制し、長期信頼性の向上したセルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a cell stack device, a fuel cell module, and a fuel cell device that suppress deterioration and breakage of a fuel cell due to combustion heat of fuel gas that has not been used for power generation and have improved long-term reliability. It is to provide.

本発明のセルスタック装置は、第1反応ガスを下端から上端へ流すための第1反応ガス流路を内部に備え前記第1反応ガスと第2反応ガスとで発電する柱状の燃料電池セルを、集電部材を介して複数個立設させた状態で配列して電気的に接続してなるとともに、前記燃料電池セルの上端側において発電に使用されなかった前記第1反応ガスと前記第2反応ガスとを燃焼させる構成のセルスタックを備えるセルスタック装置であって、前記燃料電池セルの上面を覆うように、前記第1反応ガス流路を流れた前記第1反応ガスを前記燃料電池セルの上端からさらに上方へ流すための流路を内部に備えるとともに、上部に燃焼触媒を備えた流路部材が配置されていることを特徴とする。   A cell stack device according to the present invention includes a columnar fuel cell that includes a first reaction gas channel for flowing a first reaction gas from a lower end to an upper end and generates electric power using the first reaction gas and the second reaction gas. The first reaction gas and the second gas that are arranged and electrically connected in a state of being erected via a current collecting member and are not used for power generation on the upper end side of the fuel cell. A cell stack device comprising a cell stack configured to burn reaction gas, wherein the fuel cell supplies the first reaction gas flowing through the first reaction gas channel so as to cover an upper surface of the fuel cell. In addition, a flow path for flowing further upward from the upper end of the gas flow path is provided inside, and a flow path member including a combustion catalyst is disposed at the top.

このようなセルスタック装置においては、燃料電池セルの上面を覆うように、第1反応ガス流路を流れた第1反応ガスを燃料電池セルの上端からさらに上方へ流すための流路を内部に備えるとともに、上部に燃焼触媒を備えた流路部材が配置されていることから、
発電に使用されなかった第1反応ガスが流路部材の内部に形成された流路の出口近傍で燃焼することとなり、燃料電池セルの上端が燃焼により生じた燃焼熱により直接温められることを抑制することができ、燃料電池セルの上端における温度が上昇することを抑制することができる。
In such a cell stack device, a flow path for flowing the first reaction gas that has flowed through the first reaction gas flow path further upward from the upper end of the fuel battery cell is formed inside so as to cover the upper surface of the fuel battery cell. Since the flow path member provided with the combustion catalyst at the top is disposed,
The first reactive gas that is not used for power generation burns near the outlet of the flow path formed inside the flow path member, and the upper end of the fuel cell is prevented from being directly warmed by the combustion heat generated by the combustion. It is possible to suppress the temperature at the upper end of the fuel cell from rising.

それにより、燃料電池セルの上端に生じる熱応力を緩和することができ、燃料電池セルの劣化や破損を抑制することができる。そのため、燃料電池セルの長期信頼性を向上させることができ、長期信頼性の向上したセルスタック装置とすることができる。   Thereby, the thermal stress which arises at the upper end of a fuel cell can be relieved, and deterioration and breakage of a fuel cell can be controlled. Therefore, the long-term reliability of the fuel cell can be improved, and a cell stack device with improved long-term reliability can be obtained.

さらに、燃料電池装置が低出力で作動する場合において、流路部材が上部に燃焼触媒を有することから、発電に使用されなかった第1反応ガスと第2反応ガスとを効率よく燃焼させることができ、セルスタック装置が失火することを抑制することができる。それにより、燃料電池セルの温度が低下することを抑制することができ、燃料電池セルの劣化を抑制することできる。   Furthermore, when the fuel cell device operates at a low output, since the flow path member has a combustion catalyst in the upper part, it is possible to efficiently burn the first reaction gas and the second reaction gas that have not been used for power generation. It is possible to suppress the misfire of the cell stack device. Thereby, it can suppress that the temperature of a fuel battery cell falls, and can suppress deterioration of a fuel battery cell.

また、本発明のセルスタック装置は、前記流路部材の上面に燃焼触媒が設けられていることが好ましい。   In the cell stack device of the present invention, it is preferable that a combustion catalyst is provided on the upper surface of the flow path member.

このようなセルスタック装置においては、流路部材の上面に燃焼触媒が設けられていることから、流路部材の上面近傍にて、発電に使用されなかった第1反応ガスと第2反応ガスとが燃焼することとなる。それにより、燃料電池セルの上端の温度が上昇することを抑制することができ、燃料電池セルの上端に生じる熱応力を緩和することができる。そのため、燃料電池セルの劣化や破損を抑制し、長期信頼性の向上したセルスタック装置とすることができる。   In such a cell stack device, since the combustion catalyst is provided on the upper surface of the flow path member, the first reaction gas and the second reaction gas that have not been used for power generation in the vicinity of the upper surface of the flow path member. Will burn. Thereby, it can suppress that the temperature of the upper end of a fuel cell rises, and the thermal stress which arises at the upper end of a fuel cell can be relieved. Therefore, it is possible to obtain a cell stack device in which deterioration and breakage of the fuel cell are suppressed and long-term reliability is improved.

また、本発明のセルスタック装置は、前記流路部材が、前記流路を構成する壁の表層に前記燃焼触媒が設けられていることが好ましい。   In the cell stack device of the present invention, it is preferable that the flow path member is provided with the combustion catalyst on a surface layer of a wall constituting the flow path.

このようなセルスタック装置においては、流路部材が、流路を構成する壁の表層に燃焼触媒を設けられていることから、燃料電池装置が低出力で作動する場合においても、セルスタック装置の失火を抑制することができる。そのため、長期信頼性の向上したセルスタック装置とすることができる。   In such a cell stack apparatus, since the flow path member is provided with a combustion catalyst on the surface layer of the wall constituting the flow path, even when the fuel cell apparatus operates at a low output, Misfire can be suppressed. Therefore, a cell stack device with improved long-term reliability can be obtained.

また、本発明のセルスタック装置は前記流路部材が柱状であって、該流路部材の上面の外周の角部が面取りされていることが好ましい。   In the cell stack device of the present invention, it is preferable that the flow path member has a columnar shape and a corner portion of the outer periphery of the upper surface of the flow path member is chamfered.

このようなセルスタック装置においては、流路部材が柱状であって、流路部材の上面の外周の角部が面取りされていることから、流路部材の上面の外周の角部に熱応力が集中することを抑制することができる。それにより、流路部材の熱応力による劣化を抑制することができ、長期信頼性の向上したセルスタック装置とすることができる。   In such a cell stack apparatus, since the flow path member is columnar and the corners of the outer periphery of the upper surface of the flow path member are chamfered, thermal stress is applied to the corners of the outer periphery of the upper surface of the flow path member. Concentration can be suppressed. Thereby, deterioration of the flow path member due to thermal stress can be suppressed, and a cell stack device with improved long-term reliability can be obtained.

また、本発明のセルスタック装置は、前記燃料電池セルの上端に前記流路部材が嵌め合わされていることが好ましい。   In the cell stack device of the present invention, it is preferable that the flow path member is fitted to the upper end of the fuel cell.

このようなセルスタック装置においては、燃料電池セルの上端に流路部材が嵌め合わされていることから、流路部材を燃料電池セルの上面を覆うように載置する場合においても、流路部材を保持しておくことができ、セルスタック装置の製造工程を簡略化することができる。   In such a cell stack device, since the flow path member is fitted to the upper end of the fuel cell, even when the flow path member is placed so as to cover the upper surface of the fuel cell, the flow path member is Thus, the manufacturing process of the cell stack device can be simplified.

また、本発明のセルスタック装置は、前記流路部材が耐熱性セラミックスにより形成されていることが好ましい。   In the cell stack device of the present invention, it is preferable that the flow path member is formed of heat resistant ceramics.

このようなセルスタック装置においては、流路部材が耐熱性セラミックスにより形成されていることから、流路部材の上端近傍で燃焼が生じる場合においても、流路部材が破損することを抑制することができる。それにより、長期信頼性の向上したセルスタック装置とすることができる。   In such a cell stack apparatus, since the flow path member is formed of heat-resistant ceramics, it is possible to prevent the flow path member from being damaged even when combustion occurs near the upper end of the flow path member. it can. Thereby, a cell stack device with improved long-term reliability can be obtained.

また、本発明のセルスタック装置は、前記燃料電池セルの下端側を固定するとともに、前記燃料電池セルに前記第1反応ガスを供給するためのマニホールドを備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the cell stack apparatus of the present invention includes a manifold for fixing the lower end side of the fuel cell and supplying the first reaction gas to the fuel cell.

このようなセルスタック装置においては、燃料電池セルの下端側を固定するとともに、燃料電池セルに第1反応ガスを供給するためのマニホールドを備えることから、燃料電池セルに第1反応ガスを確実に供給することができる。それにより、燃料電池装置が低出力で作動する場合においても、セルスタック装置の失火を抑制することができ、長期信頼性の向上したセルスタック装置とすることができる。   In such a cell stack device, since the lower end side of the fuel cell is fixed and a manifold for supplying the first reaction gas to the fuel cell is provided, the first reaction gas is reliably supplied to the fuel cell. Can be supplied. Thereby, even when the fuel cell device operates at a low output, misfiring of the cell stack device can be suppressed, and a cell stack device with improved long-term reliability can be obtained.

本発明の燃料電池モジュールは、上記のセルスタック装置を収納容器内に収納してなることを特徴とすることから、長期信頼性の向上した燃料電池モジュールとすることができる。   The fuel cell module of the present invention is characterized in that the above-described cell stack device is housed in a housing container, so that a fuel cell module with improved long-term reliability can be obtained.

本発明の燃料電池装置は、上記の燃料モジュールと、燃料電池モジュールを作動させるための補機とを、外装ケース内に収納してなることから、長期信頼性の向上した燃料電池装置とすることができる。   The fuel cell device of the present invention is a fuel cell device with improved long-term reliability because the fuel module and the auxiliary machine for operating the fuel cell module are housed in an outer case. Can do.

本発明のセルスタック装置は、燃料電池セルの上面を覆うように、内部に第1反応ガス流路を流れた前第1反応ガスを燃料電池セルの上端からさらに上方へ流すための流路が形成されているとともに、上部に燃焼触媒を備えた流路部材が配置されていることから、発電に使用されなかった第1反応ガスが流路部材の内部に形成された流路の出口近傍で燃焼することとなり、燃料電池セルの上端が燃焼により生じた燃焼熱により直接温められることを抑制することができ、燃料電池セルの上端における温度が上昇することを抑制することができる。   The cell stack device of the present invention has a flow path for flowing the first reaction gas before flowing through the first reaction gas flow path from the upper end of the fuel battery cell further upward so as to cover the upper surface of the fuel battery cell. Since the flow path member provided with the combustion catalyst is disposed at the top, the first reaction gas that has not been used for power generation is formed near the outlet of the flow path formed inside the flow path member. It will burn, and it can control that the upper end of a fuel cell is directly warmed by the combustion heat which arose by combustion, and it can control that the temperature in the upper end of a fuel cell rises.

それにより、燃料電池セルの上端に生じる熱応力を緩和することができ、燃料電池セルの劣化や破損を抑制することができる。そのため、燃料電池セルの長期信頼性を向上させることができ、長期信頼性の向上したセルスタック装置とすることができる。   Thereby, the thermal stress which arises at the upper end of a fuel cell can be relieved, and deterioration and breakage of a fuel cell can be controlled. Therefore, the long-term reliability of the fuel cell can be improved, and a cell stack device with improved long-term reliability can be obtained.

あわせて、このセルスタック装置を収納容器内に収納することで、長期信頼性が向上した燃料電池モジュールとすることができ、さらにこの燃料電池モジュールと燃料電池モジュールを動作させるための補機とを外装ケース内に収納することで、長期信頼性が向上した燃料電池装置とすることができる。   In addition, by storing this cell stack device in a storage container, it is possible to obtain a fuel cell module with improved long-term reliability. Further, the fuel cell module and an auxiliary device for operating the fuel cell module are provided. By storing in the outer case, a fuel cell device with improved long-term reliability can be obtained.

本発明のセルスタック装置の一例を示し、(a)はセルスタック装置を概略的に示す側面図、(b)は(a)の一部の燃料電池セルを、流路部材をはずした状態で抜粋して示す平面図である。An example of the cell stack apparatus of the present invention is shown, (a) is a side view schematically showing the cell stack apparatus, (b) is a part of the fuel cell of (a), with the flow path member removed. It is a top view extracted and shown. 本発明のセルスタック装置の一例における燃料電池セルと流路部材とを抜粋して示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which extracts and shows the fuel cell and flow path member in an example of the cell stack apparatus of this invention. 図2に示す燃料電池セルと流路部材とを示す図で、(a)はA−A´線断面図、(b)は平面図である。It is a figure which shows the fuel cell shown in FIG. 2, and a flow-path member, (a) is an AA 'sectional view, (b) is a top view. 本発明のセルスタック装置の他の一例における燃料電池セルと流路部材とを抜粋して示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which extracts and shows the fuel cell and flow-path member in other examples of the cell stack apparatus of this invention. 図4に示す燃料電池セルと流路部材とのB−B´線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the fuel cell shown in FIG. 4 and a flow path member taken along line BB ′. 本発明のセルスタック装置のさらに他の一例における燃料電池セルと流路部材とを抜粋して示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which extracts and shows the fuel cell and flow path member in another example of the cell stack apparatus of this invention. 図6に示す燃料電池セルと流路部材とのC−C´線断面図である。It is CC 'sectional view taken on the line of the fuel cell shown in FIG. 6, and a flow-path member. 本発明の燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows an example of the fuel cell module of this invention. 本発明の燃料電池装置の一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of the fuel cell apparatus of this invention.

図1は、本発明のセルスタック装置の一例を示し、(a)はセルスタック装置を概略的に示す側面図、(b)は(a)のセルスタック装置1の一部の燃料電池セルを、流路部材をはずした状態で拡大して示す平面図であり、(a)で示した点線枠で囲った部分を抜粋して示している。なお、以降の図において同一の部材については同一の番号を付するものとする。   FIG. 1 shows an example of a cell stack device of the present invention, (a) is a side view schematically showing the cell stack device, and (b) is a partial fuel cell of the cell stack device 1 of (a). FIG. 5 is an enlarged plan view showing a state in which a flow path member is removed, and shows a portion surrounded by a dotted line frame shown in FIG. In the following drawings, the same numbers are assigned to the same members.

ここで、セルスタック装置1は、内部に第1反応ガス流路9を有して、一対の対向する平坦面をもつ全体的に見て楕円柱状の導電性支持体10の一方の平坦面上に内側電極層11と、固体電解質層12と、外側電極層13とをこの順に積層してなるとともに、他方の平坦面のうち外側電極層13および固体電解質層12が形成されていない部位にインターコネクタ14を積層してなる柱状(中空平板状)の燃料電池セル3を、間に集電部材4を介して立設させた状態で配置することで、燃料電池セル3同士を電気的に直列に接続してなるセルスタック2を備えている。   Here, the cell stack device 1 has a first reaction gas flow path 9 inside, and has a pair of opposed flat surfaces on one flat surface of a conductive support 10 that has a generally elliptical cylindrical shape. The inner electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, and the outer electrode layer 13 are laminated in this order, and at the portion of the other flat surface where the outer electrode layer 13 and the solid electrolyte layer 12 are not formed. By disposing the columnar (hollow flat plate) fuel cells 3 formed by stacking the connectors 14 in a state of being erected via the current collecting member 4 therebetween, the fuel cells 3 are electrically connected in series. A cell stack 2 connected to is provided.

集電部材4は、一枚の板部材に所定の間隔で幅方向にスリットが複数設けられ、上下方向に隣接するスリット間に位置する部位が集電片(図示せず)となる。集電部材4の長手方向に形成されたそれぞれの集電片は、一方側の燃料電池セル3または他方側の燃料電池セル3と接合するように、交互に配置されている。そして、一方側の燃料電池セル3と接合する集電片と、他方側の燃料電池セル3と接合する集電片の間の空間が、第2反応ガスを下方から上方に流すための第2反応ガス流路19となる。   The current collecting member 4 is provided with a plurality of slits in the width direction at a predetermined interval on a single plate member, and a portion located between adjacent slits in the vertical direction serves as a current collecting piece (not shown). The current collecting pieces formed in the longitudinal direction of the current collecting member 4 are alternately arranged so as to be joined to the fuel cell 3 on one side or the fuel cell 3 on the other side. The space between the current collecting piece joined to the fuel cell 3 on one side and the current collecting piece joined to the fuel cell 3 on the other side is a second for flowing the second reaction gas upward from below. The reaction gas channel 19 is formed.

また、インターコネクタ14の外面にはP型半導体層15を設けることもできる。集電部材4を、P型半導体層15を介してインターコネクタ14に接続させることより、両者の接触がオーム接触となって電位降下を少なくし、集電性能の低下を有効に抑制することができる。このP型半導体層15は、外側電極層13の外面に設けることもできる。   A P-type semiconductor layer 15 can also be provided on the outer surface of the interconnector 14. By connecting the current collecting member 4 to the interconnector 14 via the P-type semiconductor layer 15, the contact between the two becomes an ohmic contact, thereby reducing the potential drop and effectively suppressing the decrease in the current collecting performance. it can. The P-type semiconductor layer 15 can also be provided on the outer surface of the outer electrode layer 13.

そして、セルスタック2を構成する各燃料電池セル3の下端側が、第1反応ガス流路9を介して燃料電池セル3に第1反応ガスを供給するためのマニホールド7にガラスシール材(図示せず)等の接合材により固定されている。   Then, the lower end side of each fuel cell 3 constituting the cell stack 2 has a glass sealing material (not shown) on the manifold 7 for supplying the first reaction gas to the fuel cell 3 via the first reaction gas flow path 9. Z)).

なお、図1に示すセルスタック装置1においては、燃料電池セル3として、第1反応ガス流路9内に燃料ガス(水素含有ガス)を流すとともに、内側電極層11としての燃料極層、外側電極層13としての空気極層を設けてなる固体酸化物形の燃料電池セル3を示している。マニホールド7より第1反応ガスとして燃料ガスを供給し、隣り合う燃料電池セル3間に第2反応ガスとして酸素含有ガス(空気等)を供給することで、燃料電池セル3の発電が行なわれる。以下の説明において第1反応ガスとして燃料ガスを、第2反応ガスとして酸素含有ガスを用いる場合を例示して説明する。   In the cell stack device 1 shown in FIG. 1, as the fuel battery cell 3, the fuel gas (hydrogen-containing gas) flows in the first reaction gas flow path 9, and the fuel electrode layer as the inner electrode layer 11, the outer side 1 shows a solid oxide fuel cell 3 provided with an air electrode layer as an electrode layer 13. Fuel gas is supplied from the manifold 7 as the first reaction gas, and oxygen-containing gas (air or the like) is supplied as the second reaction gas between the adjacent fuel cells 3, thereby generating power in the fuel cells 3. In the following description, a case where a fuel gas is used as the first reaction gas and an oxygen-containing gas is used as the second reaction gas will be described as an example.

また、セルスタック装置1は、燃料電池セル3の配列方向の両端から集電部材4を介してセルスタック2を挟持するように、マニホールド7に下端が固定された弾性変形可能な導電部材5を具備している。ここで、図1に示す導電部材5においては、燃料電池セル3の配列方向に沿って外側に向けて延びた形状で、セルスタック2(燃料電池セル3)の発電により生じる電流を引き出すための電流引出部6が設けられている。   In addition, the cell stack device 1 includes an elastically deformable conductive member 5 having a lower end fixed to the manifold 7 so as to sandwich the cell stack 2 from both ends in the arrangement direction of the fuel cells 3 via the current collecting members 4. It has. Here, the conductive member 5 shown in FIG. 1 has a shape that extends outward along the direction in which the fuel cells 3 are arranged to draw out current generated by power generation of the cell stack 2 (fuel cells 3). A current extraction unit 6 is provided.

このようなセルスタック装置1においては、燃料電池セル3の上端側にて、第1反応ガス流路9より排出され、燃料電池セル3の発電に使用されなかった燃料ガスを燃焼させる構成とすることにより、燃料電池セル3の温度を上昇させるまたは高温に維持することができ、燃料電池セル3(セルスタック装置1)の発電を効率よく行なうことができる。   In such a cell stack apparatus 1, the fuel gas discharged from the first reaction gas flow path 9 and not used for power generation of the fuel battery cell 3 is combusted on the upper end side of the fuel battery cell 3. Thus, the temperature of the fuel cell 3 can be raised or maintained at a high temperature, and the power generation of the fuel cell 3 (cell stack device 1) can be performed efficiently.

ここで、図1に示すセルスタック装置1においては、各燃料電池セル3の上面を覆うように流路部材8が配置されている。なお、流路部材8については後述する。   Here, in the cell stack apparatus 1 shown in FIG. 1, the flow path member 8 is disposed so as to cover the upper surface of each fuel cell 3. The flow path member 8 will be described later.

以下に、図1において示す燃料電池セル3を構成する各部材について説明する。   Below, each member which comprises the fuel cell 3 shown in FIG. 1 is demonstrated.

燃料極層11は、一般的に公知のものを使用することができ、多孔質の導電性セラミックス、例えば希土類元素が固溶しているZrO(安定化ジルコニアと称する)とNiおよび/またはNiOとから形成することができる。 As the fuel electrode layer 11, generally known ones can be used, and porous conductive ceramics such as ZrO 2 (referred to as stabilized zirconia) in which a rare earth element is dissolved and Ni and / or NiO are used. And can be formed from

燃料極層11において、NiおよびNiOのうち少なくとも一方と、希土類元素が固溶しているZrOの含有量は、焼成−還元後における体積比率が、NiO:希土類元素が固溶しているZrO(例えば、NiO:YSZ)が35:65〜65:35の範囲にあるのが好ましい。さらに、この燃料極層11の気孔率は、15%以上、特に20〜40%の範囲にあるのが好ましく、その厚みは、1〜30μmであるのが好ましい。 In the fuel electrode layer 11, at least one of Ni and NiO and the content of ZrO 2 in which the rare earth element is in solid solution are such that the volume ratio after calcination-reduction is ZrO in which NiO: rare earth element is in solid solution. 2 (for example, NiO: YSZ) is preferably in the range of 35:65 to 65:35. Further, the porosity of the fuel electrode layer 11 is preferably 15% or more, particularly preferably in the range of 20 to 40%, and the thickness thereof is preferably 1 to 30 μm.

固体電解質層12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ZrO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。 The solid electrolyte layer 12 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.

さらに、固体電解質層12は、ガス透過を防止するという点から、相対密度(アルキメデス法による)が93%以上、特に95%以上の緻密質であることが望ましく、かつその厚みが5〜50μmであることが好ましい。   Further, the solid electrolyte layer 12 is desirably a dense material having a relative density (according to Archimedes method) of 93% or more, particularly 95% or more in terms of preventing gas permeation, and a thickness of 5 to 50 μm. Preferably there is.

空気極層13は、導電性セラミックス(例えば、ABO型のペロブスカイト型酸化物)から形成することができ、ガス透過性を有する必要があることから、気孔率が20%以上、特に30〜50%の範囲にあることが好ましい。さらに、空気極層13の厚みは、集電性という点から30〜100μmであることが好ましい。 The air electrode layer 13 can be formed of conductive ceramics (for example, ABO 3 type perovskite oxide) and needs to have gas permeability. Therefore, the porosity is 20% or more, particularly 30 to 50. % Is preferable. Furthermore, the thickness of the air electrode layer 13 is preferably 30 to 100 μm from the viewpoint of current collection.

インターコネクタ14は、導電性セラミックスから形成することができるが、燃料ガス(水素含有ガス)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(LaCrO系酸化物)が好適に使用される。インターコネクタ14は導電性支持体10に形成された複数の第1反応ガス流路(燃料ガス流路)9を流通する燃料ガス、および導電性支持体10の外側を流通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。 Although the interconnector 14 can be formed from conductive ceramics, it is required to have reduction resistance and oxidation resistance because it is in contact with a fuel gas (hydrogen-containing gas) and an oxygen-containing gas (air, etc.). Therefore, a lanthanum chromite-based perovskite oxide (LaCrO 3 -based oxide) is preferably used. The interconnector 14 leaks fuel gas that flows through a plurality of first reaction gas flow paths (fuel gas flow paths) 9 formed in the conductive support 10 and oxygen-containing gas that flows outside the conductive support 10. In order to prevent this, it must be dense and preferably has a relative density of 93% or more, particularly 95% or more.

また、インターコネクタ14の厚みは、ガスのリーク防止と電気抵抗という点から、10〜50μmであることが好ましい。この範囲よりも厚みが薄いと、ガスのリークを生じやすく、またこの範囲よりも厚みが大きいと、電気抵抗が大きく、電位降下により集電機能が低下してしまうおそれがある。   Further, the thickness of the interconnector 14 is preferably 10 to 50 μm from the viewpoint of gas leakage prevention and electric resistance. If the thickness is smaller than this range, gas leakage is liable to occur. If the thickness is larger than this range, the electric resistance is large, and the current collecting function may be lowered due to a potential drop.

導電性支持体10としては、燃料ガスを燃料極層11まで透過するためにガス透過性であること、さらには、インターコネクタ14を介して集電するために導電性であることが要求される。したがって、導電性支持体10としては、かかる要求を満足するものを材質として採用する必要があり、例えば導電性セラミックスやサーメット等を用いることができる。   The conductive support 10 is required to be gas permeable in order to allow the fuel gas to permeate to the fuel electrode layer 11 and further to be conductive in order to collect current via the interconnector 14. . Therefore, as the conductive support 10, it is necessary to adopt a material satisfying such a requirement as a material, and for example, conductive ceramics, cermet, or the like can be used.

なお、燃料電池セル3を作製するにあたり、燃料極層11または固体電解質層12との同時焼成により導電性支持体10を作製する場合においては、鉄属金属成分と特定希土類酸化物とから導電性支持体10を形成することが好ましい。また、導電性支持体10は、所要ガス透過性を備えるために開気孔率が30%以上、特に35〜50%の範囲にあるのが好適であり、そしてまたその導電率は50S/cm以上、より好ましくは300S/cm以上、特に440S/cm以上であるのが好ましい。   In producing the fuel cell 3, in the case of producing the conductive support 10 by simultaneous firing with the fuel electrode layer 11 or the solid electrolyte layer 12, the conductivity is made from the iron group metal component and the specific rare earth oxide. It is preferable to form the support 10. The conductive support 10 preferably has an open porosity of 30% or more, particularly 35 to 50% in order to provide the required gas permeability, and the conductivity is 50 S / cm or more. More preferably, it is 300 S / cm or more, and particularly preferably 440 S / cm or more.

また、導電性支持体10の平坦面nの長さ(導電性支持体10の幅方向の高さ)は、通常、15〜35mm、弧状面mの長さ(弧の長さ)は、2〜8mmであり、導電性支持体10の厚み(平坦面n間の厚み)は1.5〜5mmであることが好ましい。   Further, the length of the flat surface n of the conductive support 10 (height in the width direction of the conductive support 10) is usually 15 to 35 mm, and the length of the arc-shaped surface m (arc length) is 2 The thickness of the conductive support 10 (thickness between the flat surfaces n) is preferably 1.5 to 5 mm.

P型半導体層15としては、遷移金属ペロブスカイト型酸化物からなる層を例示することができる。具体的には、インターコネクタ14を構成するランタンクロマイト系のペロブスカイト型酸化物(LaCrO系酸化物)よりも電子伝導性が大きいもの、例えば、BサイトにMn、Fe、Coなどが存在するLaMnO系酸化物、LaFeO系酸化物、LaCoO系酸化物などの少なくとも一種からなるP型半導体セラミックスを使用することができる。このようなP型半導体層15の厚みは、一般に、30〜100μmの範囲にあることが好ましい。 An example of the P-type semiconductor layer 15 is a layer made of a transition metal perovskite oxide. Specifically, a material having higher electron conductivity than the lanthanum chromite-based perovskite oxide (LaCrO 3 -based oxide) constituting the interconnector 14, for example, LaMnO in which Mn, Fe, Co, etc. exist at the B site. P-type semiconductor ceramics made of at least one of three- based oxides, LaFeO 3 -based oxides, LaCoO 3 -based oxides and the like can be used. In general, the thickness of the P-type semiconductor layer 15 is preferably in the range of 30 to 100 μm.

なお、図示はしていないが、固体電解質層12と空気極層13との間に、固体電解質層12と空気極層13との接合を強固とするとともに、固体電解質層12の成分と空気極層13の成分とが反応して電気抵抗の高い反応層が形成されることを抑制する目的で、Ce(セリウム)と他の希土類元素(SmやGd等)とを含有する組成にて形成される中間層を備えることもできる。   Although not shown, the solid electrolyte layer 12 and the air electrode layer 13 are firmly joined between the solid electrolyte layer 12 and the air electrode layer 13, and the components of the solid electrolyte layer 12 and the air electrode are It is formed with a composition containing Ce (cerium) and other rare earth elements (Sm, Gd, etc.) for the purpose of suppressing the formation of a reaction layer having a high electrical resistance by reacting with the components of the layer 13. An intermediate layer can also be provided.

さらに、図示はしていないが、インターコネクタ14と導電性支持体10との間に、インターコネクタ14と導電性支持体10との間の熱膨張係数差を軽減する等のために、燃料極層11と類似した組成の密着層を設けることもできる。   Further, although not shown, the fuel electrode is provided between the interconnector 14 and the conductive support 10 to reduce a difference in coefficient of thermal expansion between the interconnector 14 and the conductive support 10. An adhesion layer having a composition similar to that of the layer 11 may be provided.

ところで、上述のセルスタック装置1において、燃料電池セル3の上端側にて、第1反応ガス流路9より排出され、燃料電池セル3の発電で使用されなかった第1反応ガス(燃料ガス)を燃焼させる場合に、燃料電池セル3の上端の温度が過度に上昇し、燃料電池セル3の一部(特に上端)が劣化や破損するおそれがあった。   By the way, in the cell stack apparatus 1 described above, the first reaction gas (fuel gas) that is discharged from the first reaction gas flow path 9 on the upper end side of the fuel cell 3 and is not used in the power generation of the fuel cell 3. When the fuel cell is burned, the temperature at the upper end of the fuel cell 3 rises excessively, and a part (particularly the upper end) of the fuel cell 3 may be deteriorated or damaged.

それゆえ、本発明のセルスタック装置1においては、燃料電池セル3の上端に、燃料電池セル3の上面を覆うように流路部材8が配置されている。   Therefore, in the cell stack device 1 of the present invention, the flow path member 8 is disposed at the upper end of the fuel cell 3 so as to cover the upper surface of the fuel cell 3.

図2は、セルスタック装置1を構成する燃料電池セル3と流路部材8とを抜粋して概略的に示す斜視図であり、図3は、図2に示す燃料電池セル3と流路部材8との(a)はA−A´線断面図、(b)は平面図である。   FIG. 2 is a perspective view schematically showing the fuel battery cell 3 and the flow path member 8 constituting the cell stack device 1, and FIG. 3 is a perspective view of the fuel battery cell 3 and the flow path member shown in FIG. 8A is a sectional view taken along line AA ′, and FIG. 8B is a plan view.

流路部材8は、四角形状であり、内部に第1反応ガス(燃料ガス)を上方に流す流路部材流路16が形成されており、上面および燃料電池セル3の上端における流路部材流路16を構成する壁の表層に燃焼触媒17を備えている。そして、流路部材8は、流路部材流路16と第1反応ガス9とが連通するように、接着材(図示せず)を介して燃料電池セル3の上面を覆うように配置されている。なお図2においては、流路部材8が燃料電池セル3の上面に接続されている。   The flow path member 8 has a quadrangular shape, and a flow path member flow path 16 for flowing the first reaction gas (fuel gas) upward is formed therein, and the flow path member flow at the upper surface and the upper end of the fuel cell 3 is formed. A combustion catalyst 17 is provided on the surface layer of the wall constituting the passage 16. And the flow path member 8 is arrange | positioned so that the upper surface of the fuel cell 3 may be covered through an adhesive material (not shown) so that the flow path member flow path 16 and the 1st reaction gas 9 may connect. Yes. In FIG. 2, the flow path member 8 is connected to the upper surface of the fuel cell 3.

流路部材8の燃料電池セル3の幅方向における長さ(以下、流路部材8の幅と称す。)は、燃料電池セル3の幅と同等以上長いことが好ましく、少なくとも燃料電池セル3に設けられた複数の第1反応ガス流路9のすべてを覆うことができる長さとすることが好ましい。また、詳しくは後述するが、流路部材8の燃料電池セル3の配列方向における長さ(以下、流路部材8の厚みと称す。)は、燃料電池セル3の配列方向における長さ(燃料電池セル3の厚み)よりも長いことが好ましく、隣り合う流路部材8同士の間を第2反応ガス(空気)が流れることができるように流路部材8の厚みを調整することが好ましい。流路部材8の燃料電池セル3の長手方向における長さ(以下、流路部材8の高さと称す。)は、1〜3cm程度であればよい。流路部材8の幅、厚みおよび高さはセルスタック装置の構成に基づき適宜設定すればよい。   The length of the flow path member 8 in the width direction of the fuel cell 3 (hereinafter referred to as the width of the flow path member 8) is preferably equal to or longer than the width of the fuel cell 3, and at least the fuel cell 3 It is preferable that the length be sufficient to cover all of the plurality of first reaction gas channels 9 provided. As will be described in detail later, the length of the flow path member 8 in the arrangement direction of the fuel cells 3 (hereinafter referred to as the thickness of the flow path member 8) is the length in the arrangement direction of the fuel cells 3 (fuel). The thickness of the flow path member 8 is preferably adjusted so that the second reaction gas (air) can flow between the adjacent flow path members 8. The length of the flow path member 8 in the longitudinal direction of the fuel cell 3 (hereinafter referred to as the height of the flow path member 8) may be about 1 to 3 cm. What is necessary is just to set suitably the width | variety, thickness, and height of the flow-path member 8 based on the structure of a cell stack apparatus.

図3に示す流路部材8においては、流路部材流路16は、燃料電池セル3に設けられた複数の第1反応ガス流路9のすべてと連通するように設けられており、流路部材8を平面視して、流路部材8の幅方向に長軸を有するような楕円形状である。   In the flow path member 8 shown in FIG. 3, the flow path member flow path 16 is provided so as to communicate with all of the plurality of first reaction gas flow paths 9 provided in the fuel cell 3. The member 8 has an elliptical shape having a major axis in the width direction of the flow path member 8 in plan view.

流路部材8が、上部に燃焼触媒17を備え、燃料電池セル3の上面を覆うように配置されていることから、従来は燃料電池セル3の上端近傍(上端側)で生じていた燃焼が流路部材8の上端近傍で生じることとなる。それにより、燃料電池セル3の上端の温度が過剰に上昇することを抑制することができ、燃料電池セル3の上端に生じる熱応力を緩和することができる。そのため、燃料電池セル3(特には上端)の劣化や破損を抑制することができ、長期信頼性の向上したセルスタック装置1とすることができる。   Since the flow path member 8 includes the combustion catalyst 17 in the upper part and is disposed so as to cover the upper surface of the fuel cell 3, combustion that has conventionally occurred near the upper end (upper end side) of the fuel cell 3 is performed. It occurs near the upper end of the flow path member 8. Thereby, it can suppress that the temperature of the upper end of the fuel cell 3 rises excessively, and the thermal stress which arises at the upper end of the fuel cell 3 can be relieved. Therefore, deterioration and breakage of the fuel cell 3 (particularly the upper end) can be suppressed, and the cell stack device 1 with improved long-term reliability can be obtained.

ここで、夜間等の消費電力が少ない場合においては、燃料電池装置は低出力で作動するため、燃料電池セル3に供給される燃料ガスの量が減少する(発電に使用されなかった燃料ガスの量が減少する)ことで、セルスタック装置1に失火が生じるおそれや、燃料電池装置の作動温度の低下に伴って、燃料電池セル3が劣化するおそれがあった。   Here, when the power consumption is low at night or the like, the fuel cell device operates at a low output, so the amount of fuel gas supplied to the fuel cell 3 decreases (the amount of fuel gas not used for power generation). There is a risk that misfiring may occur in the cell stack device 1 and the fuel cell 3 may deteriorate as the operating temperature of the fuel cell device decreases.

本発明のセルスタック装置1は、上面および燃料電池セル3の上面を覆うように配置され、流路部材流路16を構成する壁の表層に燃焼触媒17を備えた流路部材8を有することから、燃料電池セル3に供給される燃料ガスの量が少ない場合においても、燃焼触媒17により効率的に燃焼を生じさせることができ、セルスタック装置1に失火が生じることを抑制することができる。   The cell stack device 1 of the present invention has a flow path member 8 that is disposed so as to cover the upper surface and the upper surface of the fuel cell 3 and that has a combustion catalyst 17 on the surface layer of the wall constituting the flow path member flow path 16. Thus, even when the amount of fuel gas supplied to the fuel cell 3 is small, combustion can be efficiently caused by the combustion catalyst 17 and the occurrence of misfire in the cell stack device 1 can be suppressed. .

ここで、流路部材8の上端側とは、流路部材8の上面、側面における上面近傍または燃料電池セル3の上端における流路部材流路16を構成する壁の表層を示す。本発明のセルスタック装置1においては、側面または燃料電池セル3の上端における流路部材流路16を構成する壁の表層とは、それぞれの側面または流路部材流路16構成する壁の、流路部材8の上端から1cm程度の領域を示すが、燃料電池セル3の上端の温度が過剰に上昇しないように、セルスタック装置の構成に合わせて適宜設定すればよい。   Here, the upper end side of the flow path member 8 indicates the surface layer of the wall constituting the flow path member flow path 16 in the vicinity of the upper surface of the flow path member 8, the side surface, or the upper end of the fuel cell 3. In the cell stack device 1 of the present invention, the side layer or the surface layer of the wall constituting the flow path member flow path 16 at the upper end of the fuel cell 3 is the flow of the wall constituting the respective side face or flow path member flow path 16. An area of about 1 cm from the upper end of the path member 8 is shown, but may be set as appropriate according to the configuration of the cell stack device so that the temperature at the upper end of the fuel cell 3 does not rise excessively.

流路部材8は、耐熱性を有する材料により作製することが好ましく、熱伝導率が低いものがさらに好ましいため、セラミックス等が好適に用いられる。流路部材8を形成するセラミックス材料としては、シリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア等のセラミックス材料を例示することができる。なお、これらセラミックス材料は、希土類元素が固溶された部分安定化セラミックス材料や、安定化セラミックス材料とすることもできる。   Since the flow path member 8 is preferably made of a heat-resistant material, and preferably has a low thermal conductivity, ceramics or the like is preferably used. Examples of the ceramic material forming the flow path member 8 include ceramic materials such as silica, alumina, magnesia, and zirconia. In addition, these ceramic materials can also be used as partially stabilized ceramic materials in which rare earth elements are dissolved or stabilized ceramic materials.

また、流路部材8が燃料電池セル3に接続されることから、絶縁性を有していることが好ましい。それにより、隣り合う燃料電池セル3に接続された流路部材8同士が接触した場合においても、電気的な短絡を防止することができる。   Moreover, since the flow path member 8 is connected to the fuel battery cell 3, it is preferable to have insulation. Thereby, even when the flow path members 8 connected to the adjacent fuel cells 3 are in contact with each other, an electrical short circuit can be prevented.

流路部材8が絶縁性を有するためには、絶縁性材料から流路部材8を作製してもよいし、アルミナ被膜を形成するような公知の絶縁性コーティングを施してもよい。後述する燃焼触媒17は導電性を有するもののため、流路部材8が外部と接触するおそれがある部位(側面等)に絶縁性コーティングを施すことが好ましい。   In order for the flow path member 8 to have insulating properties, the flow path member 8 may be made of an insulating material, or a known insulating coating that forms an alumina coating may be applied. Since the combustion catalyst 17 described later has conductivity, it is preferable to apply an insulating coating to a portion (side surface or the like) where the flow path member 8 may come into contact with the outside.

さらに、燃料電池セル3と接続することから、流路部材8の熱膨張係数と、燃料電池セル3(特には、導電性支持体10)の熱膨張係数とを近づけることが好ましい。流路部材8と導電性支持体10との熱膨張差を小さくすることにより、流路部材8と燃料電池セル3との接続面付近に生じる応力を緩和させることができ、燃料電池セル3の破損を抑制することができる。   Furthermore, since it is connected to the fuel cell 3, it is preferable that the thermal expansion coefficient of the flow path member 8 and the thermal expansion coefficient of the fuel cell 3 (particularly, the conductive support 10) are made closer to each other. By reducing the difference in thermal expansion between the flow path member 8 and the conductive support 10, stress generated near the connection surface between the flow path member 8 and the fuel cell 3 can be relieved. Damage can be suppressed.

流路部材8と燃料電池セル3とを接続させる接着材としては、高温下での使用に耐えうるものであれば特に限定はないが、ホウケイ酸ガラス、ソーダ系ガラスが採用される。この接着材を、第1反応ガス流路9および流路部材流路16を塞がないように、第1反応ガス流路9および流路部材流路16をマスキングして、接着面に塗布すればよい。   The adhesive for connecting the flow path member 8 and the fuel cell 3 is not particularly limited as long as it can withstand use at high temperatures, but borosilicate glass and soda glass are employed. The adhesive is applied to the adhesive surface by masking the first reaction gas channel 9 and the channel member channel 16 so as not to block the first reaction gas channel 9 and the channel member channel 16. That's fine.

燃焼触媒17としては、白金やロジウム、パラジウム等があげられる。燃焼触媒17を流路部材8に設けることにより、酸素含有ガスと水素含有ガスとの活性度を向上させることができ、効率よく燃焼を行なうことができる。   Examples of the combustion catalyst 17 include platinum, rhodium, and palladium. By providing the combustion catalyst 17 in the flow path member 8, the activity of the oxygen-containing gas and the hydrogen-containing gas can be improved, and combustion can be performed efficiently.

流路部材8の上端側に燃焼触媒17を設ける方法としては、白金等の微粒子と溶液とを混合し、この混合液に流路部材8の燃焼触媒17を設けたい領域を含浸し、その後熱処理を行えばよい。それにより、容易に流路部材8の所定の領域に燃焼触媒17を設けることができる。なお、メッキや塗布により薄い層上の燃焼触媒17層を設けてもよい。それにより、使用する燃焼触媒17の量を減少させることができ、流路部材8のコストを削減することができる。   As a method of providing the combustion catalyst 17 on the upper end side of the flow path member 8, fine particles such as platinum and a solution are mixed, and this mixed solution is impregnated with a region where the combustion catalyst 17 of the flow path member 8 is to be provided, and then heat treated. Can be done. Thereby, the combustion catalyst 17 can be easily provided in a predetermined region of the flow path member 8. Note that the combustion catalyst layer 17 may be provided on a thin layer by plating or coating. Thereby, the quantity of the combustion catalyst 17 to be used can be reduced, and the cost of the flow path member 8 can be reduced.

なお、図3に示す流路部材流路16は、流路部材流路16の径が流路部材8の高さによらず一定のものを示したが、流路部材流路16を高くなるにつれ径が小さくなる先細り形状としてもよい。その場合においては、流路部材8の上面の面積を増加させることができ、多くの燃焼触媒を備えることができることから、より流路部材8の上端近傍で燃焼を生じさせることができる。   In addition, although the diameter of the flow path member flow path 16 shown in FIG. 3 is constant regardless of the height of the flow path member 8, the flow path member flow path 16 becomes higher. It is good also as a tapering shape where a diameter becomes small as it goes. In that case, since the area of the upper surface of the flow path member 8 can be increased and a large number of combustion catalysts can be provided, combustion can be caused more near the upper end of the flow path member 8.

図4は、セルスタック装置1を構成する燃料電池セル3と流路部材18とを抜粋して概略的に示す斜視図であり、図5は、図4に示す燃料電池セル3と流路部材18との側面図である。   4 is a perspective view schematically showing the fuel cell 3 and the flow path member 18 constituting the cell stack device 1, and FIG. 5 is a perspective view schematically showing the fuel cell 3 and the flow path member shown in FIG. FIG.

図4および図5に示す流路部材18は、図2に示す流路部材8の上端における外周の角部をC面加工によって面取りされている。そして、上面、各側面の上面近傍および燃料電池セル3の上端における流路部材流路16を構成する壁の表層に燃焼触媒17が設けられている。   The flow path member 18 shown in FIGS. 4 and 5 has a chamfered corner portion at the outer periphery at the upper end of the flow path member 8 shown in FIG. And the combustion catalyst 17 is provided in the surface layer of the wall which comprises the flow path member flow path 16 in the upper surface, the upper surface vicinity of each side surface, and the upper end of the fuel cell 3.

流路部材18は上端における外周の角部が面取りされていることにより、流路部材18の上端における外周の角部に熱応力が集中することを防止することができ、流路部材18が破損することを抑制することができる。   Since the channel member 18 is chamfered at the corners of the outer periphery at the upper end, it is possible to prevent thermal stress from concentrating on the corners of the outer periphery at the upper end of the channel member 18, and the channel member 18 is damaged. Can be suppressed.

ここで、本発明の燃料電池モジュール(図示せず)は、燃料電池セル3の内部に設けられた第1反応ガス流路(燃料ガス流路)に燃料ガスを供給し、第2反応ガス導入部材(図示せず)から第2反応ガス(酸素含有ガス)を各燃料電池セル3間の下方に供給する。各燃料電池セル3間の下方に供給された酸素含有ガスは、燃料電池セル3間に形成された第2反応ガス流路(酸素含有ガス流路)19を下方から上方に流れ、流路部材18の上端側に送られる。そして、流路部材18の上端側にて燃料ガスと酸素含有ガスとが反応し、燃料電池モジュールを温めている。   Here, the fuel cell module (not shown) of the present invention supplies the fuel gas to the first reaction gas channel (fuel gas channel) provided inside the fuel cell 3 and introduces the second reaction gas. A second reaction gas (oxygen-containing gas) is supplied to a lower portion between the fuel cells 3 from a member (not shown). The oxygen-containing gas supplied downward between the fuel cells 3 flows from below to above the second reaction gas channel (oxygen-containing gas channel) 19 formed between the fuel cells 3, and the channel member 18 is sent to the upper end side. The fuel gas and the oxygen-containing gas react at the upper end side of the flow path member 18 to warm the fuel cell module.

図5に示す本発明のセルスタック装置1は、複数の燃料電池セル3が所定の間隔を空けて配列されており、燃料電池セル3間を集電部材(図示せず)を介して電気的に直列に接続している。上述したとおり、一方の燃料電池セル3に接続している一方の集電片(図示せず)と、他方の燃料電池セル3に接続している他方の集電片との間の空間が第2反応ガス流路19となっている。なお、図5においては、1点鎖線で囲った部分を第2反応ガス流路19とする。   In the cell stack device 1 of the present invention shown in FIG. 5, a plurality of fuel cells 3 are arranged at a predetermined interval, and the fuel cells 3 are electrically connected via a current collecting member (not shown). Connected in series. As described above, the space between one current collecting piece (not shown) connected to one fuel battery cell 3 and the other current collecting piece connected to the other fuel battery cell 3 is the first. Two reaction gas channels 19 are formed. In FIG. 5, a portion surrounded by a one-dot chain line is a second reaction gas channel 19.

図5に示す本発明の流路部材18は、上端における外周の角部が面取りされていることにより、第2反応ガス流路19を流れた酸素含有ガスが流路部材流路16の出口に向けて流れやすくなるため、燃料電池セルが低出力に作動する場合において、燃料電池セル3に供給される燃料ガスの量と、酸素含有ガスの量とが少ない場合においても、失火を抑制することができる。それにより、燃料電池セル3の温度が低下することを抑制することができ、燃料電池セル3の劣化を抑制することができる。   The flow path member 18 of the present invention shown in FIG. 5 has a chamfered outer peripheral corner at the upper end, so that the oxygen-containing gas flowing through the second reaction gas flow path 19 is at the outlet of the flow path member flow path 16. In the case where the fuel cell operates at a low output, the misfire can be suppressed even when the amount of the fuel gas supplied to the fuel cell 3 and the amount of the oxygen-containing gas are small. Can do. Thereby, it can suppress that the temperature of the fuel cell 3 falls, and deterioration of the fuel cell 3 can be suppressed.

なお、流路部材18においては、面取り方法としてC面加工した例を示したが、R面加工またはC面加工とR面加工との組み合わせにより、角部の面取りを行なってもよい。また、上端における外周のみを面取りした例を示したが、その他の部分においても必要に応じて適宜面取りを行なえばよい。   In addition, in the flow path member 18, although the example which carried out C surface processing was shown as a chamfering method, you may chamfer a corner | angular part by the combination of R surface processing or C surface processing, and R surface processing. Moreover, although the example which chamfered only the outer periphery in an upper end was shown, what is necessary is just to perform chamfering suitably also in another part as needed.

また、第2反応ガス流路19は、隣り合う燃料電池セル3間における燃料電池セル3の高さに対応する領域を示し、集電部材(図示せず)が設けられている領域である。   Moreover, the 2nd reaction gas flow path 19 shows the area | region corresponding to the height of the fuel cell 3 between the adjacent fuel cells 3, and is an area | region where the current collection member (not shown) is provided.

図6は、本発明のセルスタック装置のさらに他の一例における燃料電池セル3と流路部材20とを抜粋して概略的に示す斜視図であり、図7は、図6に示す燃料電池セル3と流路部材20とのC−C´線断面図である。   6 is a perspective view schematically showing an extracted fuel cell 3 and a flow path member 20 in still another example of the cell stack device of the present invention, and FIG. 7 is a fuel cell shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of the line 3 and the flow path member 20.

図6に示す流路部材20は、内部に燃料電池セル3に設けられたそれぞれの第1反応ガス流路9に対応するように複数の流路部材流路16が形成されている。そして、流路部材20と燃料電池セル3の上端とが嵌め合わされている。それにより、容易に燃料電池セル3と流路部材20とを接続することができ、容易にセルスタック装置1を作成することができる。   In the flow path member 20 shown in FIG. 6, a plurality of flow path member flow paths 16 are formed so as to correspond to the respective first reaction gas flow paths 9 provided in the fuel cell 3. The flow path member 20 and the upper end of the fuel cell 3 are fitted together. Thereby, the fuel cell 3 and the flow path member 20 can be easily connected, and the cell stack apparatus 1 can be created easily.

また、流路部材20を燃料電池セル3の上端に嵌め合わせて接続することにより、容易に流路部材20と燃料電池セル3とを接続することができる。そのため、流路部材20が破損した場合においても、容易に交換することができる。   Further, the flow path member 20 and the fuel battery cell 3 can be easily connected by fitting the flow path member 20 to the upper end of the fuel battery cell 3 and connecting them. Therefore, even when the flow path member 20 is damaged, it can be easily replaced.

さらに、燃料電池セル3の上端と流路部材20とが嵌め合わされていることにより、燃料電池セル3と流路部材20との接続を強固にすることができ、燃料電池セル3と流路部材20との間から燃料ガスがリークすることを抑制することができる。そのため、燃料電池装置が低出力で作動し、燃料電池セル3に少量の燃料ガスが供給される場合においても、失火を抑制することができる。   Furthermore, since the upper end of the fuel cell 3 and the flow path member 20 are fitted together, the connection between the fuel battery cell 3 and the flow path member 20 can be strengthened. It is possible to prevent the fuel gas from leaking from between 20. Therefore, even when the fuel cell device operates at a low output and a small amount of fuel gas is supplied to the fuel cell 3, misfire can be suppressed.

また、流路部材20と燃料電池セル3の上端とを嵌め合わせて接続することにより、燃料電池セル3と流路部材20との接続が強固なものとなるため、燃料電池セル3や流路部材20に応力が生じた場合においても、燃料電池セル3と流路部材20とが剥離を生じたり、破損したりすることを抑制することができる。   Further, since the connection between the fuel cell 3 and the flow path member 20 becomes strong by fitting and connecting the flow path member 20 and the upper end of the fuel cell 3, the fuel battery cell 3 and the flow path Even when stress is generated in the member 20, it is possible to prevent the fuel cell 3 and the flow path member 20 from being peeled off or damaged.

なお、流路部材20を耐熱性のセラミックス材料にて作製する場合において、流路部材流路16を複数設ける場合においては、流路部材20を押出成形にて作製することで、容易に複数の流路部材流路16を設けた流路部材20を作製することができる。さらに、流路部材流路16の径は第1反応ガス流路9の径と同等以上の大きさとすることが好ましい。それにより、第1反応ガス流路9内にて燃料ガスが流れにくくなることを抑制することができる。   In the case where the flow path member 20 is made of a heat-resistant ceramic material, in the case where a plurality of flow path member flow paths 16 are provided, the flow path member 20 can be easily formed by extrusion, so that a plurality of flow path members 20 can be easily formed. The flow path member 20 provided with the flow path member flow path 16 can be produced. Furthermore, the diameter of the flow path member flow path 16 is preferably equal to or larger than the diameter of the first reaction gas flow path 9. Thereby, it is possible to suppress the fuel gas from becoming difficult to flow in the first reaction gas flow path 9.

燃料電池セル3と流路部材20とを嵌め合わせて接続する場合においても、上述した接着材(図示せず)を用いて接続することができる。接着材は、例えば、第1反応ガス流路9の出口および流路部材流路16の入口を塞がないように塗布することが好ましい。燃料電池セル3と流路部材20とを嵌め合わせて接続することにより、接着面積を増加させることができ、燃料電池セル3と流路部材20とをより強固に接続することができる。第1反応ガス流路9の出口および流路部材流路16の入口を塞がないように接着材を塗布する方法としては、第1反応ガス流路9の出口および流路部材流路16の入口をマスキングして接着材塗布するほか、燃料電池セル3と流路部材20とを接続後に、ガス吸引等により第1反応ガス流路9および流路部材流路16を貫通するように接着材を除去してもよい。   Even when the fuel cell 3 and the flow path member 20 are fitted and connected, they can be connected using the above-described adhesive (not shown). For example, the adhesive is preferably applied so as not to block the outlet of the first reactive gas channel 9 and the inlet of the channel member channel 16. By fitting and connecting the fuel cell 3 and the flow path member 20, the adhesion area can be increased and the fuel cell 3 and the flow path member 20 can be more firmly connected. As a method of applying an adhesive so as not to block the outlet of the first reactive gas channel 9 and the inlet of the channel member channel 16, the outlet of the first reactive gas channel 9 and the channel member channel 16 In addition to masking the inlet and applying the adhesive, the adhesive passes through the first reaction gas channel 9 and the channel member channel 16 by gas suction or the like after the fuel cell 3 and the channel member 20 are connected. May be removed.

なお、柱状の流路部材20を設けた例を示したが、流路部材は柱状でない形状を有してもよい。例えば、板部材等により流路部材を設けてもよい。その場合においても、燃料電池セル3の上端に生じる熱応力を緩和することができ、セルスタックの長期信頼性を向上させることができる。   In addition, although the example which provided the columnar flow-path member 20 was shown, the flow-path member may have a shape which is not columnar. For example, the flow path member may be provided by a plate member or the like. Even in this case, the thermal stress generated at the upper end of the fuel cell 3 can be relaxed, and the long-term reliability of the cell stack can be improved.

図8は、本発明のセルスタック装置1を収納容器内に収納してなる燃料電池モジュール25の一例を示す外観斜視図であり、直方体状の収納容器26の内部に、図1に示したセルスタック装置1を収納して構成されている。   FIG. 8 is an external perspective view showing an example of a fuel cell module 25 in which the cell stack device 1 of the present invention is accommodated in a storage container. The cell shown in FIG. The stack apparatus 1 is accommodated.

なお、燃料電池セル3にて使用する燃料ガスを得るために、天然ガスや灯油等の原燃料を改質して燃料ガスを生成するための改質器27がセルスタック2の上方に配置されている。そして、改質器27で生成された燃料ガスは、ガス流通管28を介してマニホールド7に供給され、マニホールド7を介して燃料電池セル3の内部に設けられた第1反応ガス流路9に供給される。   A reformer 27 for reforming raw fuel such as natural gas or kerosene to generate fuel gas is disposed above the cell stack 2 in order to obtain fuel gas used in the fuel cell 3. ing. The fuel gas generated by the reformer 27 is supplied to the manifold 7 via the gas flow pipe 28, and enters the first reaction gas channel 9 provided inside the fuel battery cell 3 via the manifold 7. Supplied.

なお、図8においては、収納容器26の一部(前後面)を取り外し、内部に収納されているセルスタック装置1および改質器27を後方に取り出した状態を示している。ここで、図1に示した燃料電池モジュール25においては、セルスタック装置1を、収納容器26内にスライドして収納することが可能である。なお、セルスタック装置1は、改質器27を含むものとしても良い。   FIG. 8 shows a state in which a part (front and rear surfaces) of the storage container 26 is removed, and the cell stack device 1 and the reformer 27 housed inside are taken out rearward. Here, in the fuel cell module 25 shown in FIG. 1, the cell stack device 1 can be slid and stored in the storage container 26. The cell stack device 1 may include the reformer 27.

また収納容器26の内部に設けられた第2反応ガス導入部材29は、図8においてはマニホールド7に並置されたセルスタック2の間に配置されるとともに、第2反応ガス(酸素含有ガス)が燃料ガスの流れに合わせて、燃料電池セル3の側方を下端から上端に向けて流れるように、燃料電池セル3の下端に酸素含有ガスを供給する。そして、燃料電池セル3の第1反応ガス流路9より排出される燃料ガスと酸素含有ガスとを燃料電池セル3の上端側で燃焼させることにより、燃料電池セル3の温度を上昇させるまたは高温に維持することができる。また、燃料電池セル3の上端側にて、燃料電池セル3の燃料ガス流路から排出される燃料ガスと酸素含有ガスとを燃焼させることにより、燃料電池セル3(セルスタック2)の上方に配置された改質器27を効率よく温めることができる。それにより、改質器27で効率よく改質反応を行うことができる。   In addition, the second reaction gas introduction member 29 provided inside the storage container 26 is disposed between the cell stacks 2 juxtaposed to the manifold 7 in FIG. 8, and the second reaction gas (oxygen-containing gas) is provided. The oxygen-containing gas is supplied to the lower end of the fuel cell 3 so that the side of the fuel cell 3 flows from the lower end toward the upper end in accordance with the flow of the fuel gas. Then, the fuel gas discharged from the first reaction gas flow path 9 of the fuel battery cell 3 and the oxygen-containing gas are combusted on the upper end side of the fuel battery cell 3, thereby increasing the temperature of the fuel battery cell 3 or high temperature. Can be maintained. Further, the fuel gas discharged from the fuel gas flow path of the fuel battery cell 3 and the oxygen-containing gas are combusted on the upper end side of the fuel battery cell 3 so that the fuel battery cell 3 (cell stack 2) is positioned above the fuel battery cell 3. The arranged reformer 27 can be efficiently warmed. Thereby, the reforming reaction can be efficiently performed in the reformer 27.

さらに、本発明の燃料電池モジュール25においても、長期信頼性が向上した燃料電池セル3を用いて構成されるセルスタック装置1を収納容器26内に収納してなることから、長期信頼性が向上した燃料電池モジュール25とすることができる。   Furthermore, in the fuel cell module 25 of the present invention, since the cell stack device 1 configured using the fuel cell 3 with improved long-term reliability is stored in the storage container 26, the long-term reliability is improved. The fuel cell module 25 can be obtained.

ここで、セルスタック装置1に失火が生じると、燃料電池モジュール25の温度が低下するとともに、改質器27を十分に温めることができず、生成度の低い燃料ガスが燃料電池セル3に供給され、燃料電池セル3が劣化し、燃料電池モジュール25の長期信頼性が低下してしまうおそれがあった。   Here, if a misfire occurs in the cell stack device 1, the temperature of the fuel cell module 25 decreases, and the reformer 27 cannot be sufficiently warmed, and low-productivity fuel gas is supplied to the fuel cell 3. As a result, the fuel cell 3 is deteriorated, and the long-term reliability of the fuel cell module 25 may be reduced.

本発明の燃料電池モジュール25においては、失火を抑制できるセルスタック装置1を収納容器26内に収納してなることから、長期信頼性の向上した燃料電池モジュール25とすることができる。   In the fuel cell module 25 of the present invention, since the cell stack device 1 capable of suppressing misfire is housed in the housing container 26, the fuel cell module 25 with improved long-term reliability can be obtained.

図9は、外装ケース内に図8で示した燃料電池モジュール25と、セルスタック装置1を作動させるための補機とを収納してなる本発明の燃料電池装置30の一例を示す分解斜視図である。なお、図9においては一部構成を省略して示している。   FIG. 9 is an exploded perspective view showing an example of the fuel cell device 30 according to the present invention in which the fuel cell module 25 shown in FIG. 8 and an auxiliary machine for operating the cell stack device 1 are housed in an outer case. It is. In FIG. 9, a part of the configuration is omitted.

図9に示す燃料電池装置30は、支柱31と外装板32から構成される外装ケース内を仕切板33により上下に区画し、その上方側を上述した燃料電池モジュール25を収納するモジュール収納室34とし、下方側を燃料電池モジュール25を動作させるための補機類を収納する補機収納室35として構成されている。なお、補機収納室35に収納する補機類を省略して示している。   The fuel cell apparatus 30 shown in FIG. 9 has a module housing chamber 34 in which the inside of an exterior case composed of a column 31 and an exterior plate 32 is partitioned vertically by a partition plate 33 and the upper side thereof accommodates the fuel cell module 25 described above. The lower side is configured as an auxiliary equipment storage chamber 35 for storing auxiliary equipment for operating the fuel cell module 25. It should be noted that auxiliary equipment stored in the auxiliary equipment storage chamber 35 is omitted.

また、仕切板33には、補機収納室35の空気をモジュール収納室34側に流すための空気流通口36が設けられており、モジュール収納室34を構成する外装板32の一部に、モジュール収納室34内の空気を排気するための排気口37が設けられている。   Further, the partition plate 33 is provided with an air circulation port 36 for flowing the air in the auxiliary machine storage chamber 35 to the module storage chamber 34 side, and a part of the exterior plate 32 constituting the module storage chamber 34 An exhaust port 37 for exhausting the air in the module storage chamber 34 is provided.

このような燃料電池装置30においては、上述したように、長期信頼性の向上した燃料電池モジュール25をモジュール収納室34に収納して構成することにより、長期信頼性の向上した燃料電池装置30とすることができる。   In such a fuel cell device 30, as described above, the fuel cell module 25 with improved long-term reliability is housed in the module storage chamber 34, so that the fuel cell device 30 with improved long-term reliability is provided. can do.

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、上述したセルスタック装置1においては、第1反応ガスとして燃料ガスを、第2反応ガスとして酸素含有ガスを用いる場合について例示したが、第1反応ガスとして酸素含有ガスを、第2反応ガスとして燃料ガスを用いる構成とすることもできる。この場合においては、内側電極層を空気極層13とし、外側電極層を燃料極層11とする構成の燃料電池セル3とし、第1反応ガス流路9に酸素含有ガスを供給し、第2反応ガス流路19に燃料ガスを供給すればよい。またこの場合において、モジュール20を構成する収納容器21は適宜構成を変更すればよい。   For example, in the cell stack apparatus 1 described above, the case where the fuel gas is used as the first reaction gas and the oxygen-containing gas is used as the second reaction gas is exemplified. However, the oxygen-containing gas is used as the first reaction gas, and the second reaction gas is used. It can also be set as the structure which uses fuel gas as. In this case, the fuel cell 3 is configured such that the inner electrode layer is the air electrode layer 13 and the outer electrode layer is the fuel electrode layer 11, an oxygen-containing gas is supplied to the first reaction gas flow path 9, and the second The fuel gas may be supplied to the reaction gas channel 19. In this case, the configuration of the storage container 21 constituting the module 20 may be changed as appropriate.

また、流路部材を複数の燃料電池セルごとに設けた例を示したが、複数の燃料電池セルごとに流路部材を設けなくてもよい、例えば、それぞれの流路部材を一体化させ、燃料電池セルの配列方向に延在する流路部材を設けてもよい。その場合においては、セルスタックを構成する部材の数を減らすことができ、製造工程が簡略化することができる。   Moreover, although the example which provided the flow-path member for every some fuel cell was shown, it is not necessary to provide a flow-path member for every some fuel cell, for example, integrating each flow-path member, You may provide the flow-path member extended in the sequence direction of a fuel cell. In that case, the number of members constituting the cell stack can be reduced, and the manufacturing process can be simplified.

1:セルスタック装置
2:セルスタック
3:燃料電池セル
5:導電部材
8、18、20:流路部材
9:第1反応ガス流路
16:流路部材流路
17:燃焼触媒
19:第2反応ガス流路
25:燃料電池モジュール
30:燃料電池装置
1: Cell stack device 2: Cell stack 3: Fuel cell 5: Conductive members 8, 18, 20: Channel member 9: First reaction gas channel 16: Channel member channel 17: Combustion catalyst 19: Second Reaction gas flow path 25: Fuel cell module 30: Fuel cell device

Claims (9)

第1反応ガスを下端から上端へ流すための第1反応ガス流路を内部に備え前記第1反応ガスと第2反応ガスとで発電する柱状の燃料電池セルを、集電部材を介して複数個立設させた状態で配列して電気的に接続してなるとともに、前記燃料電池セルの上端側において発電に使用されなかった前記第1反応ガスと前記第2反応ガスとを燃焼させる構成のセルスタックを備えるセルスタック装置であって、
前記燃料電池セルの上面を覆うように、前記第1反応ガス流路を流れた前記第1反応ガスを前記燃料電池セルの上端からさらに上方へ流すための流路を内部に備えるとともに、上部に燃焼触媒を備えた流路部材が配置されていることを特徴とするセルスタック装置。
A plurality of columnar fuel cells each having a first reaction gas flow path for flowing the first reaction gas from the lower end to the upper end and generating electric power with the first reaction gas and the second reaction gas are disposed via a current collecting member. The first reaction gas and the second reaction gas that are not used for power generation are combusted on the upper end side of the fuel cell, and are arranged and electrically connected in a stand-up state. A cell stack device comprising a cell stack,
A flow path for allowing the first reaction gas that has flowed through the first reaction gas flow path to flow further upward from the upper end of the fuel battery cell so as to cover the upper surface of the fuel battery cell is provided inside, and at the top A cell stack device, wherein a flow path member including a combustion catalyst is disposed.
前記流路部材の上面に前記燃焼触媒が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のセルスタック装置。   The cell stack device according to claim 1, wherein the combustion catalyst is provided on an upper surface of the flow path member. 前記流路部材は、前記流路を構成する壁の表層に前記燃焼触媒が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のセルスタック装置。   The cell stack device according to claim 1, wherein the flow path member is provided with the combustion catalyst on a surface layer of a wall constituting the flow path. 前記流路部材が柱状であって、該流路部材の上面の外周の角部が面取りされていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のセルスタック装置。   The cell stack device according to any one of claims 1 to 3, wherein the flow path member has a columnar shape, and a corner portion of an outer periphery of the upper surface of the flow path member is chamfered. 前記燃料電池セルの上端に前記流路部材が嵌め合わされていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のセルスタック装置。   The cell stack device according to claim 1, wherein the flow path member is fitted to an upper end of the fuel battery cell. 前記流路部材が耐熱性セラミックスにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のセルスタック装置。   6. The cell stack device according to claim 1, wherein the flow path member is made of heat resistant ceramics. 前記燃料電池セルの下端側を固定するとともに前記燃料電池セルに前記第1反応ガスを供給するためのマニホールドを備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のセルスタック装置。   The cell stack device according to claim 1, further comprising a manifold for fixing a lower end side of the fuel battery cell and supplying the first reaction gas to the fuel battery cell. 請求項1乃至7のいずれかに記載の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燃料電池モジュール。   A fuel cell module comprising the cell stack device according to claim 1 in a storage container. 請求項8に記載の燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールを作動させるための補機とを、外装ケース内に収納してなることを特徴とする燃料電池装置。   9. A fuel cell device comprising: the fuel cell module according to claim 8; and an auxiliary machine for operating the fuel cell module, housed in an outer case.
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