JP6013006B2 - 燃料電池 - Google Patents
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Description
上記課題を解決するための別の手段(手段2)としては、燃料電池セルを複数積層してなる燃料電池スタックと、前記燃料電池セルの積層方向における両端の少なくとも一方にさらに積層され、前記燃料電池スタック内に連通するガス流路が厚さ方向に貫通形成された板状のエンドプレートと、前記積層方向に沿ってさらに前記エンドプレートの端面上に設置され、前記ガス流路に連通するとともに、外部から前記燃料電池スタック内に導入されるガス、または、前記燃料電池スタック内から外部に排出される前記ガスが流れるガス通路が形成されたガス通路部材とを備える燃料電池において、前記エンドプレートと前記ガス通路部材との間には、前記エンドプレートに接触する第1端面と、前記ガス通路部材に接触する第2端面と、前記第1端面及び前記第2端面に接続される外側面とを有し、さらに厚さ方向に貫通して前記ガス流路及び前記ガス通路を連通させる貫通孔を有し、かつ、前記エンドプレートと前記ガス通路部材とを離間させる絶縁スペーサが配置されており、前記第1端面に接触する前記エンドプレートの端部には、前記絶縁スペーサの前記貫通孔の内周面、または、前記絶縁スペーサの外側面に接触する側面を有する第1段差部が形成され、前記第2端面に接触する前記ガス通路部材の端部には、前記絶縁スペーサの前記貫通孔の内周面、または、前記絶縁スペーサの外側面に接触する側面を有する第2段差部が形成されており、前記エンドプレートの前記ガス流路と前記ガス通路部材の前記ガス通路とが、同一の内径を有し、前記ガス流路、前記ガス通路及び前記貫通孔が、同一軸線上に配置されていることを特徴とする燃料電池がある。
上記課題を解決するためのさらに別の手段(手段3)としては、燃料電池セルを複数積層してなる燃料電池スタックと、前記燃料電池セルの積層方向における両端の少なくとも一方にさらに積層され、前記燃料電池スタック内に連通するガス流路が厚さ方向に貫通形成された板状のエンドプレートと、前記積層方向に沿ってさらに前記エンドプレートの端面上に設置され、前記ガス流路に連通するとともに、外部から前記燃料電池スタック内に導入されるガス、または、前記燃料電池スタック内から外部に排出される前記ガスが流れるガス通路が形成されたガス通路部材とを備える燃料電池において、前記エンドプレートと前記ガス通路部材との間には、前記エンドプレートに接触する第1端面と、前記ガス通路部材に接触する第2端面と、前記第1端面及び前記第2端面に接続される外側面とを有し、さらに厚さ方向に貫通して前記ガス流路及び前記ガス通路を連通させる貫通孔を有し、かつ、前記エンドプレートと前記ガス通路部材とを離間させる絶縁スペーサが配置されており、前記第1端面に接触する前記エンドプレートの端部には、前記絶縁スペーサの前記貫通孔の内周面、または、前記絶縁スペーサの外側面に接触する側面を有する第1段差部が形成され、前記第2端面に接触する前記ガス通路部材の端部には、前記絶縁スペーサの前記貫通孔の内周面、または、前記絶縁スペーサの外側面に接触する側面を有する第2段差部が形成されており、前記エンドプレートは、前記第1段差部によって形成された凹部の底面に設けられた第3段差部を備えていることを特徴とする燃料電池がある。
10…燃料電池スタック
11…燃料電池セル
12,112,212,512,712…エンドプレートとしての上側エンドプレート
13…エンドプレートとしての下側エンドプレート
14,314…ガス流路
15,715…エンドプレートの端面
16,116,216…第1段差部
17,117,217…第1段差部の側面
18,318…収容部
21,121,221…ガス通路部材
24,324…ガス通路
27,127,227,327…第2段差部
28,128,228…第2段差部の側面
31,131,231,331,531,631,731…絶縁スペーサ
32,132,232…第1端面
33,133,233…第2端面
34,134…外側面
35,235,635,735…貫通孔
55…電極層としての空気極層
56…電解質層としての固体電解質層
57…電極層としての燃料極層
B1…ガス流路の内径
B2…ガス通路の内径
L2,L3…第2段差部の基端から先端までの距離
Claims (8)
- 燃料電池セルを複数積層してなる燃料電池スタックと、
前記燃料電池セルの積層方向における両端の少なくとも一方にさらに積層され、前記燃料電池スタック内に連通するガス流路が厚さ方向に貫通形成された板状のエンドプレートと、
前記積層方向に沿ってさらに前記エンドプレートの端面上に設置され、前記ガス流路に連通するとともに、外部から前記燃料電池スタック内に導入されるガス、または、前記燃料電池スタック内から外部に排出される前記ガスが流れるガス通路が形成されたガス通路部材と
を備える燃料電池において、
前記エンドプレートと前記ガス通路部材との間には、前記エンドプレートに接触する第1端面と、前記ガス通路部材に接触する第2端面と、前記第1端面及び前記第2端面に接続される外側面とを有し、さらに厚さ方向に貫通して前記ガス流路及び前記ガス通路を連通させる貫通孔を有し、かつ、前記エンドプレートと前記ガス通路部材とを離間させる絶縁スペーサが配置されており、
前記第1端面に接触する前記エンドプレートの端部には、前記絶縁スペーサの前記貫通孔の内周面、または、前記絶縁スペーサの外側面に接触する側面を有する第1段差部が形成され、
前記第2端面に接触する前記ガス通路部材の端部には、前記絶縁スペーサの前記貫通孔の内周面、または、前記絶縁スペーサの外側面に接触する側面を有する第2段差部が形成されており、
前記ガス通路部材の前記第2段差部は、基端から先端までの距離が前記絶縁スペーサの厚さよりも大きく設定され、
前記エンドプレートは、前記第2段差部を収容する収容部を備えている
ことを特徴とする燃料電池。 - 燃料電池セルを複数積層してなる燃料電池スタックと、
前記燃料電池セルの積層方向における両端の少なくとも一方にさらに積層され、前記燃料電池スタック内に連通するガス流路が厚さ方向に貫通形成された板状のエンドプレートと、
前記積層方向に沿ってさらに前記エンドプレートの端面上に設置され、前記ガス流路に連通するとともに、外部から前記燃料電池スタック内に導入されるガス、または、前記燃料電池スタック内から外部に排出される前記ガスが流れるガス通路が形成されたガス通路部材と
を備える燃料電池において、
前記エンドプレートと前記ガス通路部材との間には、前記エンドプレートに接触する第1端面と、前記ガス通路部材に接触する第2端面と、前記第1端面及び前記第2端面に接続される外側面とを有し、さらに厚さ方向に貫通して前記ガス流路及び前記ガス通路を連通させる貫通孔を有し、かつ、前記エンドプレートと前記ガス通路部材とを離間させる絶縁スペーサが配置されており、
前記第1端面に接触する前記エンドプレートの端部には、前記絶縁スペーサの前記貫通孔の内周面、または、前記絶縁スペーサの外側面に接触する側面を有する第1段差部が形成され、
前記第2端面に接触する前記ガス通路部材の端部には、前記絶縁スペーサの前記貫通孔の内周面、または、前記絶縁スペーサの外側面に接触する側面を有する第2段差部が形成されており、
前記エンドプレートの前記ガス流路と前記ガス通路部材の前記ガス通路とが、同一の内径を有し、
前記ガス流路、前記ガス通路及び前記貫通孔が、同一軸線上に配置されている
ことを特徴とする燃料電池。 - 前記ガス通路部材の前記第2段差部は、基端から先端までの距離が前記絶縁スペーサの厚さよりも大きく設定され、
前記エンドプレートは、前記第2段差部を収容する収容部を備えている
ことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池。 - 前記エンドプレートの前記ガス流路と前記ガス通路部材の前記ガス通路とが、同一の内径を有し、
前記ガス流路、前記ガス通路及び前記貫通孔が、同一軸線上に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池。 - 前記エンドプレートと前記ガス通路部材との間の前記積層方向における最短距離が0よりも大きくなるように、前記絶縁スペーサの厚さが設定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1項に記載の燃料電池。
- 前記ガス通路部材の前記第2段差部は、円筒状をなし、基端側から先端側に向けて外径が小さくなるテーパ状に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1項に記載の燃料電池。
- 前記絶縁スペーサはマイカによって形成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の燃料電池。
- 前記燃料電池セルは、固体酸化物からなる電解質層と、前記電解質層の両側に配置された電極層とを備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の燃料電池。
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