JP6077095B1 - マニホールド、及び燃料電池スタック - Google Patents
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Abstract
Description
各燃料電池セル10は、マニホールド20から上方に延びている。燃料電池セル10の長手方向(x軸方向)は、上下方向に延びている。また、各燃料電池セル10は、マニホールド20の長手方向(z軸方向)に沿って、互いに間隔をあけて配置されている。各燃料電池セル10は、集電部材(図示省略)を介して互いに電気的に接続されている。集電部材は、導電性を有する材料から形成されている。例えば、集電部材は、酸化物セラミックスの焼成体又は金属などによって形成されている。
図1及び図4に示すように、マニホールド20は、各燃料電池セル10にガスを供給するように構成されている。燃料ガスなどのガスが、導入配管201を介して、マニホールド20の内部空間に供給される。マニホールド20は、各燃料電池セル10を支持している。マニホールド20は、マニホールド本体3と、蓋部材4と、第1接合材5と、を有する。
以上のように構成されたマニホールド20に、各燃料電池セル10が支持されている。詳細には、各燃料電池セル10の下端部が、蓋部材4の各挿入孔411に挿入されている。燃料電池セル10が挿入された状態の挿入孔411内には、第2接合材101が充填されている。
(1/2)・O2+2e−→O2 − …(1)
H2+O2 −→H2O+2e− …(2)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
上記実施形態では、蓋部材4は、蓋本体部41と挿入部42とを有していたが、蓋部材4の構成は特にこれに限定されない。例えば、図8に示すように、蓋部材4は、挿入部42を有していなくてもよい。
上記実施形態では、蓋部材4は、複数の挿入孔411を有しているが、これに限定されない。例えば、図9に示すように、マニホールド本体3の蓋部材4は、1つの挿入孔411を有していてもよい。そして、複数の燃料電池セル10の下端部が、1つの挿入孔411内に挿入されていてもよい。
実施例1〜35に係るマニホールドを以下のように作製した。
図11に示すように、比較例1〜7に係るマニホールド20は、溝部33の断面形状が矩形状である。なお、溝部33の深さは5mm、幅は5mmである。また、各比較例における第1接合材5、マニホールド本体3、及び蓋部材4の材料は表1に示す通りである。その他の構成は、上記実施例1〜35と同様である。
以上のようにして作製された実施例1〜35、及び比較例1〜7に係るマニホールド20に対して、ガスリークの発生の有無を確認した。まず、各実施例及び比較例に係るマニホールド20に、導入配管201を介して加圧ガスを導入した。次に、マニホールド20内の圧力を圧力計により測定した。具体的には、印加圧を10kPaとし、そのときのガスリーク量(cc/min)を測定した。この評価結果を表1に示した。なお、表1では、0.1cc/min未満(検出下限界値未満)の場合を「◎」と評価し、0.1cc/min以上5cc/min未満の場合を「○」と評価し、5cc/min以上の場合を「×」と評価した。
31 :底壁
32 :側壁
321 :側壁本体部
322 :フランジ部
33 :溝部
4 :蓋部材
41 :蓋本体部
411 :挿入孔
42 :挿入部
5 :第1接合材
10 :燃料電池セル
20 :マニホールド
100 :燃料電池スタック
Claims (7)
- 燃料電池セルにガスを供給するためのマニホールドであって、
底壁、前記底壁の周縁から上方に延びる側壁、及び前記側壁の上面を延びる溝部、を有するマニホールド本体と、
前記燃料電池セルの下端部が挿入される挿入孔を有し、前記マニホールド本体の上面を塞ぐ蓋部材と、
前記溝部内に充填され、前記マニホールド本体と前記蓋部材とを接合する、ガラス材料からなる第1接合材と、
を備え、
前記溝部は、当該溝部の延在方向と直行する断面における形状が円弧状である、
マニホールド。 - 前記溝部の曲率半径は、1.0〜10mmである、
請求項1に記載のマニホールド。 - 前記側壁は、側壁本体部と、前記側壁本体部から外方に延びるフランジ部とを有し、
前記溝部は、前記フランジ部の上面を延びる、
請求項1又は2に記載のマニホールド。 - 前記蓋部材は、前記マニホールド本体の上面を塞ぐ蓋本体部と、前記蓋本体部の周縁から前記溝部に向かって延びる挿入部と、を有する、
請求項1から3のいずれかに記載のマニホールド。 - 前記溝部は、環状である、
請求項1から4のいずれかに記載のマニホールド。 - 前記第1接合材は、結晶化ガラスである、
請求項1から5のいずれかに記載のマニホールド。 - 請求項1から6のいずれかに記載のマニホールドと、
前記マニホールドの蓋部材から上方に延びる燃料電池セルと、
を備える、燃料電池スタック。
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