JP5789490B2 - 電気化学セル評価用ホルダ - Google Patents
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Description
燃料ガスを均等に拡散する燃料ガス拡散板、燃料極用集電体の順で底部に収容され、前記燃料ガスを供給する燃料ガス導入管及び前記供給された燃料ガスを排出する燃料ガス排出管とそれぞれ連通する燃料極側収容凹部と、固定用の複数の燃料極側挿通孔とが形成されたアルミナ製の燃料極側筐体と、
空気ガスを均等に拡散する空気ガス拡散板、空気極用集電体の順で底部から収容され、前記空気ガスを供給する空気ガス導入管及び前記供給された空気ガスを排出する空気ガス排出管とそれぞれ連通する空気極側収容凹部と、固定用の複数の空気極側挿通孔とが形成されたアルミナ製の空気極側筐体と、
バーミキュライト、マイカ、アルミナファイバの何れかからなり、ガス漏洩防止用として前記セル部の外周縁部を挟んで対向配置される一対のガスケットと、
アルミナ製のボルトと、該ボルトと螺合するアルミナ製のナットと、前記燃料極側挿通孔又は前記空気極側挿通孔の何れか一方側に挿入されるセラミックバネとを有する固定部材と、を備え、
前記燃料極側筐体と前記空気極側筐体とは、前記セル部を中心として前記一対のガスケットを介在しながら前記燃料極側収容凹部と前記空気極側収容凹部とが対向するように突き合わせた状態で前記ボルトを前記燃料極側挿通孔及び前記空気極側挿通孔に挿通し、前記ナットとの螺合により締付固定されることを特徴とする。
使用する前記セル部の種類に応じて前記燃料ガス拡散板及び前記空気ガス拡散板が交換可能であることを特徴とする。
前記空気極側収容凹部には、前記空気ガス導入管から供給される前記空気ガスを導入するための空気ガス導入溝と、前記空気ガスを排出するための空気ガス排出溝が設けられ、
前記燃料ガス導入溝における前記燃料ガス又は前記空気ガス導入溝における前記空気ガスの単位時間あたりの流量と、前記燃料ガス排出溝における前記燃料ガス又は前記空気ガス排出溝における前記空気ガスの単位時間あたりの流量は、前記供給された燃料ガス及び空気ガスが、前記燃料極側収容凹部内又は前記空気極側収容凹部内に所定時間充満した状態が維持できる関係にあることを特徴とする。
図1又は図2に示すように、本例の電気化学セル評価用ホルダ1の基本的構造としては、挟持部品30を燃料極側筐体10(図中下方)と、空気極側筐体20(図中上方)との間に挟持した状態で固定部材40によって締結固定して組み立てられている。
なお、燃料極側筐体10の厚さや大きさは、使用する燃料ガス拡散板31や燃料極用集電体32が収容でき、且つセル部34の燃料極で十分に発電可能な程度の燃料ガスを充満できる燃料極側収容凹部11が形成できる程度の大きさであればよい。
まず、挟持部品30である燃料ガス拡散板31、燃料極用集電体32、ガスケット33、セル部34、ガスケット33、空気極用集電体35、空気ガス拡散板36を、燃料極側筐体10と空気極側筐体20の挟持方向に従って積層する。そして、燃料極側収容凹部11と空気極側収容凹部21とが対向するように燃料極側筐体10と空気極側筐体20とを突き合わせた状態で、燃料極側筐体10と空気極側筐体20との間に挟持部品30を挟持させる。このとき、燃料極側収容凹部11の挿入溝15及び空気極側収容凹部21の挿入溝25には、それぞれ押付用バネ14、24を挿入した状態とする。
2…燃料ガス導入管
3…燃料ガス排出管
4…空気ガス導入管
5…空気ガス排出管
6…電流取出用リード線
7…電圧測定用リード線
8…温度センサ
10…燃料極側筐体
11…燃料極側収容凹部
12…燃料ガス導入溝
13…燃料ガス排出溝
14…押付用バネ
15…挿入溝
16…燃料極側挿通孔
20…空気極側筐体
21…空気極側収容凹部
22…空気ガス導入溝
23…空気ガス排出溝
24…押付用バネ
25…挿入溝
26…空気極側挿通孔
30…挟持部材
31…燃料ガス拡散板(31a…ガス通路、31b…ガス導入用貫通溝、31c…ガス排出用貫通溝、31d…燃料ガス拡散領域)
32…燃料極用集電体
33…ガスケット
34…セル部
35…空気極用集電体
36…空気ガス拡散板(36a…ガス通路、36b…ガス導入用貫通溝、36c…ガス排出用貫通溝、36d…空気ガス拡散領域)
40…固定部材
41…ボルト
42…ナット
43…セラミックバネ
50…ハーメチック端子(50a…燃料極側ハーメチック端子、50b…空気極側ハーメチック端子)
51…端子本体(51a…ガス導入路)
52、55…O−リング
53…第1係合部材
54…端子導入部材
56…第2係合部材
Claims (4)
- 電解質を燃料極、空気極とで挟んで構成される固体酸化物型燃料電池のセル部の性能評価を行う電気化学セル評価用ホルダにおいて、
燃料ガスを均等に拡散する燃料ガス拡散板、燃料極用集電体の順で底部に収容され、前記燃料ガスを供給する燃料ガス導入管及び前記供給された燃料ガスを排出する燃料ガス排出管とそれぞれ連通する燃料極側収容凹部と、固定用の複数の燃料極側挿通孔とが形成されたアルミナ製の燃料極側筐体と、
空気ガスを均等に拡散する空気ガス拡散板、空気極用集電体の順で底部から収容され、前記空気ガスを供給する空気ガス導入管及び前記供給された空気ガスを排出する空気ガス排出管とそれぞれ連通する空気極側収容凹部と、固定用の複数の空気極側挿通孔とが形成されたアルミナ製の空気極側筐体と、
バーミキュライト、マイカ、アルミナファイバの何れかからなり、ガス漏洩防止用として前記セル部の外周縁部を挟んで対向配置される一対のガスケットと、
アルミナ製のボルトと、該ボルトと螺合するアルミナ製のナットと、前記燃料極側挿通孔又は前記空気極側挿通孔の何れか一方側に挿入されるセラミックバネとを有する固定部材と、を備え、
前記燃料極側筐体と前記空気極側筐体とは、前記セル部を中心として前記一対のガスケットを介在しながら前記燃料極側収容凹部と前記空気極側収容凹部とが対向するように突き合わせた状態で前記ボルトを前記燃料極側挿通孔及び前記空気極側挿通孔に挿通し、前記ナットとの螺合により締付固定されることを特徴とする電気化学セル評価用ホルダ。 - 集電した電流を取り出す電流取出用リード線と、前記セル部の電圧測定を行う電圧測定用リード線と、前記セル部近傍の温度測定を行う温度センサとを導入するためのハーメチック端子が、前記空気ガス導入管のガス流入口及び前記燃料ガス導入管のガス流入口にそれぞれ装着されることを特徴とする請求項1記載の電気化学セル評価用ホルダ。
- 前記空気ガス拡散板及び前記燃料ガス拡散板は、前記セル部の面積に応じた大きさで形成され、
使用する前記セル部の種類に応じて前記燃料ガス拡散板及び前記空気ガス拡散板が交換可能であることを特徴とする請求項1又は2記載の電気化学セル評価用ホルダ。 - 前記燃料極側収容凹部には、前記燃料ガス導入管から供給される前記燃料ガスを導入するための燃料ガス導入溝と、前記燃料ガスを排出するための燃料ガス排出溝が設けられ、
前記空気極側収容凹部には、前記空気ガス導入管から供給される前記空気ガスを導入するための空気ガス導入溝と、前記空気ガスを排出するための空気ガス排出溝が設けられ、
前記燃料ガス導入溝における前記燃料ガス又は前記空気ガス導入溝における前記空気ガスの単位時間あたりの流量と、前記燃料ガス排出溝における前記燃料ガス又は前記空気ガス排出溝における前記空気ガスの単位時間あたりの流量は、前記供給された燃料ガス及び空気ガスが、前記燃料極側収容凹部内又は前記空気極側収容凹部内に所定時間充満した状態が維持できる関係にあることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の電気化学セル評価用ホルダ。
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