JP6294134B2

JP6294134B2 - Fuel cell stack

Info

Publication number: JP6294134B2
Application number: JP2014084515A
Authority: JP
Inventors: 誠栗林
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2034-04-16
Also published as: JP2015204261A

Description

本発明は、電解質層と空気極と燃料極とを有する平板状の単セルを、厚み方向に複数積層した燃料電池スタックに関する。 The present invention relates to a fuel cell stack in which a plurality of flat single cells each having an electrolyte layer, an air electrode, and a fuel electrode are stacked in the thickness direction.

従来、燃料電池として、固体電解質（固体酸化物）を用いた固体酸化物形燃料電池（以下ＳＯＦＣとも記す）が知られている。
このＳＯＦＣでは、発電単位として、例えば固体電解質層の一方の側に燃料ガスに接する燃料極を設けるとともに、他方の側に酸化剤ガス（空気）と接する酸化剤極（空気極）を設けた単セルが使用されている。 Conventionally, a solid oxide fuel cell (hereinafter also referred to as SOFC) using a solid electrolyte (solid oxide) is known as a fuel cell.
In this SOFC, as a power generation unit, for example, a fuel electrode in contact with the fuel gas is provided on one side of the solid electrolyte layer, and an oxidant electrode (air electrode) in contact with the oxidant gas (air) is provided on the other side. The cell is in use.

更に、所望の電圧を得るために、インターコネクタ等を介して複数の単セルを積層するとともに、積層方向の端部にエンドプレートを配置した燃料電池スタック（セルスタック）が開発されている。 Further, in order to obtain a desired voltage, a fuel cell stack (cell stack) has been developed in which a plurality of single cells are stacked via an interconnector or the like and an end plate is disposed at an end in the stacking direction.

例えば、特許文献１には、図１７（ａ）に例示するように、燃料電池スタック（Ｐ１）の積層方向の両端に、スタック外部から導入するガス（例えば空気：Ｏ）を溜める室（Ｐ２）を設け、この構造によって各単セル（Ｐ３）に対して積層方向の両側から圧力を加えて、各単セル間等の導電性を確保する技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, as illustrated in FIG. 17A, chambers (P2) that store gas (for example, air: O) introduced from outside the stack at both ends in the stacking direction of the fuel cell stack (P1). In this structure, a technique is disclosed in which pressure is applied to each unit cell (P3) from both sides in the stacking direction to ensure conductivity between the unit cells.

また、上述したエンドプレートを積層方向の端部に配置した燃料電池スタックにおいては、エンドプレートからの放熱量が大きく、燃料電池スタックの端部の温度が低下して、燃料電池スタックの出力特性が低下するので、その対策も提案されている。なお、温度が低いと、単セルの内部抵抗が大きくなるので、出力が低下する。 Further, in the fuel cell stack in which the end plate described above is arranged at the end in the stacking direction, the heat radiation from the end plate is large, the temperature at the end of the fuel cell stack is lowered, and the output characteristics of the fuel cell stack are reduced. The countermeasures have also been proposed because of the decline. If the temperature is low, the internal resistance of the single cell increases, and the output decreases.

具体的には、特許文献２には、図１７（ｂ）に例示するように、燃料電池スタック（Ｐ４）の積層方向における端部に、各単セル（Ｐ５）で使用されなかった残余の酸化剤ガスと燃料ガスとを燃焼させる排ガス燃焼器（Ｐ６）を配置し、燃料電池スタックの端部の温度を上昇させる技術が開示されている。 Specifically, in Patent Document 2, as illustrated in FIG. 17B, the remaining oxidation not used in each single cell (P5) at the end in the stacking direction of the fuel cell stack (P4). A technique for disposing an exhaust gas combustor (P6) for burning the agent gas and the fuel gas and increasing the temperature at the end of the fuel cell stack is disclosed.

ＷＯ２０１０／０３８８６９Ａ１号公報WO2010 / 038869 A1 publication 特開２００９−９９２６７号公報JP 2009-99267 A

しかしながら、上述した従来技術では、燃料電池スタックの積層方向における温度を均一にするとともに、適度な温度に保つことは容易ではなかった。
例えば、前記引用文献１に記載の技術の場合は、燃料電池スタックの積層方向における端部に、外部より冷たいガス（空気）を導入する構造であるので、燃料電池スタックの積層方向における温度を一定に保つのは容易ではなかった。そのため、燃料電池スタックの出力特性が低下する恐れがあった。 However, in the above-described conventional technology, it is not easy to make the temperature in the stacking direction of the fuel cell stack uniform and to keep the temperature moderate.
For example, in the case of the technique described in the cited document 1, since the structure is such that gas (air) that is colder from the outside is introduced into the end portion in the stacking direction of the fuel cell stack, the temperature in the stacking direction of the fuel cell stack is constant. It was not easy to keep on. As a result, the output characteristics of the fuel cell stack may be degraded.

一方、前記引用文献２に記載の技術では、加熱源である排ガス燃焼器では、各単セルにおいて発電の際のジュール熱にて発生する熱量に比べて非常に大きな熱量を発生するので、燃料電池スタックの端部側を局所的に加熱し過ぎてしまって、燃料電池スタックに熱歪みが発生することがあった。 On the other hand, in the technique described in the cited document 2, the exhaust gas combustor that is a heating source generates a very large amount of heat compared to the amount of heat generated by Joule heat during power generation in each unit cell. In some cases, the end side of the stack was locally heated too much, causing thermal distortion in the fuel cell stack.

この熱歪みが発生すると、単セルにおける割れ（セル割れ）が発生し易くなり、信頼性が低下するという問題があった。
このように、従来技術では、燃料電池スタックの積層方向における温度を、発電に好適な温度に均一化するとともに、単セルの破損等が生じないような適度な温度に維持することは容易ではなかった。 When this thermal strain occurs, there is a problem that cracking (cell cracking) in a single cell is likely to occur and reliability is lowered.
As described above, in the prior art, it is not easy to equalize the temperature in the stacking direction of the fuel cell stack to a temperature suitable for power generation and to maintain an appropriate temperature so as not to damage the single cell. It was.

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、燃料電池スタックの積層方向における温度を均一化するとともに、適度な温度に維持することができる燃料電池スタックを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell stack in which the temperature in the stacking direction of the fuel cell stack can be made uniform and maintained at an appropriate temperature.

（１）本発明は、第１態様として、電解質層と、該電解質層を間に挟むように配置された空気極及び燃料極とを有し、酸化剤ガス及び燃料ガスを用いて発電する平板状の単セルが、該単セルの厚み方向に沿って複数個積層された燃料電池スタックにおいて、前記燃料電池スタックの積層方向における少なくとも一方の端部に、前記発電に使用されて前記単セルから排出された前記酸化剤ガス又は前記燃料ガスを溜めるガス溜め室を備えており、前記ガス溜め室は、一部に開口部を有する周囲が閉ざされた空間であるとともに、前記開口部は、前記酸化剤ガス又は前記燃料ガスを前記ガス溜め室に供給するガス供給路にのみ開口するように形成されていることを特徴とする。 (1) The present invention provides, as a first aspect, a flat plate that has an electrolyte layer and an air electrode and a fuel electrode arranged so as to sandwich the electrolyte layer, and generates power using an oxidant gas and a fuel gas. In the fuel cell stack in which a plurality of unit cells are stacked along the thickness direction of the unit cells, at least one end in the stacking direction of the fuel cell stack is used for the power generation and from the unit cells. comprises a gas reservoir chamber for storing the discharged said oxidant gas or the fuel gas, the gas reservoir chamber with ambient having an opening is a space closed in part, the opening, The oxidant gas or the fuel gas is formed so as to open only to a gas supply path for supplying the gas reservoir chamber .

本第１態様では、燃料電池スタックの積層方向における少なくとも一方の端部に、発電に使用されて単セルから排出された酸化剤ガス又は燃料ガスを溜めるガス溜め室を備えている。 In the first aspect, at least one end in the stacking direction of the fuel cell stack, and a gas reservoir chamber for storing the discharged oxidizing gas or fuel gas from which it single cell is used for power generation.

これにより、ガス溜め室には、発電後に単セルから排出された酸化剤ガス又は燃料ガス、即ち発電に伴うジュール熱によって適度に加熱された酸化剤ガス又は燃料ガスを溜めることができる。
また、本第１態様では、ガス溜め室は、酸化剤ガス又は燃料ガスをガス溜め室に供給するガス供給路にのみ開口する開口部を有しているので、好適に酸化剤ガス又は燃料ガスを溜めることができるとともに、ガス供給路から酸化剤ガス又は燃料ガスを効率的に導入することができる。
なお、酸化剤ガスをガス溜め室に導入する場合には、酸化剤ガスは、酸化剤ガスのガス供給路から、当該ガス供給路に開口する開口部を介して、ガス溜め室に導入される。一方、燃料ガスをガス溜め室に導入する場合には、燃料ガスは、燃料ガスのガス供給路から、当該ガス供給路に開口する開口部を介して、ガス溜め室に導入される。 Thus, the gas reservoir chamber can accumulate moderately heated oxidant gas or fuel gas after power generation oxidant gas or fuel gas discharged from the unit cell, namely Joule heat accompanying the power generation.
In the first aspect, the gas reservoir chamber has an opening that opens only in the gas supply path for supplying the oxidant gas or the fuel gas to the gas reservoir chamber. Therefore, the oxidant gas or the fuel gas is preferably used. The oxidant gas or the fuel gas can be efficiently introduced from the gas supply path.
In the case where the oxidant gas is introduced into the gas reservoir chamber, the oxidant gas is introduced from the gas supply passage of the oxidant gas into the gas reservoir chamber through an opening opening in the gas supply passage. . On the other hand, when the fuel gas is introduced into the gas reservoir chamber, the fuel gas is introduced into the gas reservoir chamber from the fuel gas supply passage through an opening that opens to the gas supply passage.

その結果、このガス溜め室によって、燃料電池スタックの積層方向における端部の温度を高めることができ、しかも、ガス溜め室が、燃料電池スタック内とその積層方向の外側との間の断熱層として機能するので、燃料電池スタックの積層方向における温度を、従来より均一化できるとともに、単セルの破損等が生じないような適度な温度に維持することができる。例えば、燃料電池スタック内を、単セル自身がジュール熱にて発熱するような適度な温度に維持して保温することができる。 As a result, the temperature of the end portion in the stacking direction of the fuel cell stack can be increased by the gas reservoir chamber, and the gas reservoir chamber serves as a heat insulating layer between the inside of the fuel cell stack and the outside in the stacking direction. Since it functions, the temperature in the stacking direction of the fuel cell stack can be made more uniform than before, and can be maintained at an appropriate temperature so that the single cell is not damaged. For example, the inside of the fuel cell stack can be maintained at a suitable temperature so that the single cell itself generates heat due to Joule heat.

このように、本第１態様では、燃料電池スタック内の温度を適度な温度に保持することができるので、高い発電効率を実現できるとともに、単セルの熱歪みによる破損（セル割れ）を抑制できるという顕著な効果を奏する。 Thus, in the first aspect, since the temperature in the fuel cell stack can be maintained at an appropriate temperature, high power generation efficiency can be realized, and damage (cell cracking) due to thermal strain of a single cell can be suppressed. There is a remarkable effect.

（２）本発明は、第２態様として、前記開口部は、前記ガス供給路に１箇所開口するように形成されていることを特徴とする。
本第２態様では、ガス溜め室では、開口部は、ガス供給路に１箇所開口するように形成されているので、ガス（即ち酸化剤ガス又は燃料ガス）が外部に流出しにくく、よって、ガスをガス溜め室内に好適に溜めることができる。
（３）本発明は、第３態様として、前記燃料電池スタックの積層方向における両方の端部に、前記酸化剤ガス又は前記燃料ガスを溜める前記ガス溜め室を備えたことを特徴とする。 (2) As a second aspect of the present invention, the opening is formed so as to open at one place in the gas supply path.
In the second aspect, in the gas reservoir chamber, since the opening is formed so as to open at one place in the gas supply path, the gas (that is, the oxidant gas or the fuel gas) hardly flows out to the outside. Gas can be suitably stored in the gas storage chamber.
(3) The present invention provides, as a third aspect, the ends of both in the stacking direction of the fuel cell stack, characterized by comprising the gas reservoir chamber for storing the oxidant gas or the fuel gas.

本第３態様では、燃料電池スタックの積層方向における両方の端部に、酸化剤ガス又は燃料ガスを溜めるガス溜め室を備えているので、燃料電池スタックの積層方向における中心部と両側の端部との温度差を小さくすることができるとともに、熱歪みによるセル割れを抑制できる。 In the third aspect, since the gas reservoir chamber for storing the oxidant gas or the fuel gas is provided at both ends in the stacking direction of the fuel cell stack, the center portion and the end portions on both sides in the stacking direction of the fuel cell stack are provided. And the cell crack due to thermal strain can be suppressed.

（４）本発明は、第４態様として、前記燃料電池スタックの積層方向における両方の端部の前記ガス溜め室のうち、一方のガス溜め室に前記酸化剤ガスを溜め、他方のガス溜め
室に前記燃料ガスを溜める構成を有することを特徴とする。 ( 4 ) In the present invention, as a fourth aspect, the oxidant gas is stored in one of the gas reservoir chambers at both ends in the stacking direction of the fuel cell stack, and the other gas reservoir chamber is provided. The fuel gas is stored in the fuel gas.

本第４態様ではでは、燃料電池スタックの積層方向の一方のガス溜め室に酸化剤ガスを溜め、他方のガス溜め室に燃料ガスを溜めるので、酸化剤ガス及び燃料ガスの有効利用ができるとともに、従って設計の自由度が高まるという利点がある。 In the fourth aspect, since the oxidant gas is stored in one gas reservoir chamber in the stacking direction of the fuel cell stack and the fuel gas is stored in the other gas reservoir chamber, the oxidant gas and the fuel gas can be effectively used. Therefore, there is an advantage that the degree of freedom of design is increased.

（５）本発明は、第５態様として、前記燃料電池スタックの積層方向における少なくとも一方の端部に、板状の部材であるエンドプレートを備えるとともに、前記ガス溜め室は、前記エンドプレートと、前記燃料電池スタックの積層方向における少なくとも一方の最も端部側に配置された前記単セルと、の間に設けられたことを特徴とする。 ( 5 ) As a fifth aspect, the present invention includes an end plate that is a plate-like member at at least one end in the stacking direction of the fuel cell stack, and the gas reservoir chamber includes the end plate, The fuel cell stack is provided between at least one of the single cells arranged in the stacking direction of the fuel cell stack.

燃料電池スタックの積層方向における端部に、エンドプレートが設けられている場合には、エンドプレートを介して熱の流出が大きいが、本第５態様では、エンドプレートと（最外側の）単セルとの間にガス溜め室が配置されているので、燃料電池スタック内の温度をより均一に保つことができる。 When an end plate is provided at the end in the stacking direction of the fuel cell stack, heat flows out through the end plate. In this fifth aspect, the end plate and the (outermost) single cell Since the gas reservoir chamber is disposed between the two, the temperature in the fuel cell stack can be kept more uniform.

なお、以下に、本発明の構成について説明する。
・前記燃料ガスとは、燃料となる還元剤（例えば水素）を含むガスを示し、酸化剤ガスとは、酸化剤（例えば酸素）を含むガス（例えば空気）を示している。 The configuration of the present invention will be described below.
The fuel gas indicates a gas containing a reducing agent (for example, hydrogen) serving as a fuel, and the oxidant gas indicates a gas (for example, air) containing an oxidant (for example, oxygen).

なお、単セル（従って燃料電池スタック）を用いて発電を行う場合、燃料極側には燃料ガスを導入し、空気極側には酸化剤ガスを導入する。
・前記燃料電池スタックとしては、例えば、ＺｒＯ₂系セラミックなどを電解質とする固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）、Ｌｉ−Ｎａ／Ｋ系炭酸塩を電解質とする溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）、リン酸を電解質とするリン酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）などの燃料電池スタックが挙げられる。 When power generation is performed using a single cell (and hence a fuel cell stack), fuel gas is introduced to the fuel electrode side, and oxidant gas is introduced to the air electrode side.
As the fuel cell stack, for example, a solid oxide fuel cell (SOFC) using ZrO ₂ ceramic as an electrolyte, a molten carbonate fuel cell (MCFC) using Li-Na / K carbonate as an electrolyte And a fuel cell stack such as a phosphoric acid fuel cell (PAFC) using phosphoric acid as an electrolyte.

・なお、単セルで発電された電気は、例えば集電体及びインターコネクタを介して外部に取り出すことができる。この場合、インターコネクタと集電体とは、別部材で構成しても、一体の部材として構成してもよい。 In addition, the electricity generated by the single cell can be taken out via, for example, a current collector and an interconnector. In this case, the interconnector and the current collector may be configured as separate members or as an integral member.

実施例１の燃料電池スタックの斜視図である。1 is a perspective view of a fuel cell stack of Example 1. FIG. 燃料電池スタックの燃料電池カセットを積層方向に破断して示す断面図である。It is sectional drawing which fractures | ruptures and shows the fuel cell cassette of a fuel cell stack in the lamination direction. 燃料電池スタックの上端の燃料電池カセット及び第１ガス溜め室を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows the fuel cell cassette and 1st gas reservoir chamber of the upper end of a fuel cell stack. 燃料電池スタックの下端の燃料電池カセット及び第２ガス溜め室を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows the fuel cell cassette and 2nd gas reservoir chamber of the lower end of a fuel cell stack. 燃料電池スタックを空気の流路に沿って積層方向に破断して、その一部を示す説明図である。It is explanatory drawing which fractures | ruptures a fuel cell stack in the lamination direction along the air flow path, and shows the one part. 実施例１の燃料電池スタックの変形例を示し、（ａ）は燃料電池スタックの上端側の燃料電池カセット及び第１ガス溜め室を空気の流路に沿って積層方向に破断して、その一部を示す説明図、（ｂ）は燃料電池スタックの下端側の燃料電池カセット及び第２ガス溜め室を空気の流路に沿って積層方向に破断して、その一部を示す説明図である。FIG. 4A shows a modification of the fuel cell stack according to the first embodiment, in which FIG. 1A is a plan view of a fuel cell cassette on the upper end side of the fuel cell stack and a first gas reservoir chamber broken along the air flow path in the stacking direction. FIG. 4B is an explanatory diagram showing a part of the fuel cell cassette and the second gas reservoir chamber at the lower end side of the fuel cell stack, which are broken in the stacking direction along the air flow path. . 実施例２の燃料電池スタックを燃料ガスの流路に沿って積層方向に破断して、その一部を示す説明図である。It is explanatory drawing which fractures | ruptures the fuel cell stack of Example 2 in the lamination direction along the flow path of fuel gas, and shows the one part. 実施例３の燃料電池スタックを空気の流路に沿って積層方向に破断して、その一部を示す説明図である。It is explanatory drawing which fractures | ruptures the fuel cell stack of Example 3 in the lamination direction along the air flow path, and shows the one part. 実施例４の燃料電池スタックの斜視図である。6 is a perspective view of a fuel cell stack of Example 4. FIG. 実施例４の燃料電池スタックを空気の流路に沿って積層方向に破断して、その一部を示す説明図である。It is explanatory drawing which fractures | ruptures the fuel cell stack of Example 4 in the lamination direction along the air flow path, and shows the one part. 実施例４の燃料電池スタックを燃料ガスの流路に沿って積層方向に破断して、その一部を示す説明図である。It is explanatory drawing which fractures | ruptures the fuel cell stack of Example 4 in the lamination direction along the flow path of fuel gas, and shows the one part. 実施例５の燃料電池スタックを空気の流路に沿って積層方向に破断して、その一部を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing a part of the fuel cell stack of Example 5 broken along the air flow path in the stacking direction. 実施例６の燃料電池スタックを積層方向に破断して、その一部を示す説明図である。It is explanatory drawing which fractures | ruptures the fuel cell stack of Example 6, and shows the one part. 実施例７の燃料電池スタックの平面図である。FIG. 10 is a plan view of a fuel cell stack of Example 7. 実施例７の燃料電池スタックを空気の流路に沿って積層方向に破断して、その一部を示す説明図である。It is explanatory drawing which fractures | ruptures the fuel cell stack of Example 7 in the lamination direction along the air flow path, and shows the one part. 実施例８の燃料電池スタックを空気の流路に沿って積層方向に破断して、その一部を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing a part of the fuel cell stack of Example 8 cut along the air flow path in the stacking direction. 従来技術の説明図である。It is explanatory drawing of a prior art.

以下、本発明が適用された燃料電池スタックとして、固体酸化物形燃料電池スタックを例に挙げて説明する。 Hereinafter, a solid oxide fuel cell stack will be described as an example of a fuel cell stack to which the present invention is applied.

ａ）まず、本実施例の燃料電池スタックの概略構成について説明する。
図１に示す様に、本実施例の固体酸化物形燃料電池スタック（以下固体酸化物形を省略する）１は、燃料ガス（例えば水素）と酸化剤ガス（例えば空気、詳しくは空気中の酸素）との供給を受けて発電を行う装置である。なお、図面においては、酸化剤ガスは「Ｏ」で示し、燃料ガスは「Ｆ」で示す。また、「ＩＮ」はガスが導入されることを示し、「ＯＵＴ」はガスが排出されることを示す（以下同様）。 a) First, the schematic configuration of the fuel cell stack of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, a solid oxide fuel cell stack (hereinafter abbreviated as a solid oxide type) 1 of this embodiment is composed of a fuel gas (for example, hydrogen) and an oxidant gas (for example, air, specifically air). This is a device that generates power by being supplied with oxygen. In the drawings, the oxidant gas is indicated by “O”, and the fuel gas is indicated by “F”. “IN” indicates that gas is introduced, and “OUT” indicates that gas is discharged (the same applies hereinafter).

この燃料電池スタック１は、図１の上下方向の両端に配置されたエンドプレート３、５と、その間に配置された層状の複数（例えば２５段）の燃料電池のセル部７（以下燃料電池カセットと記す）とが積層されたものである。 The fuel cell stack 1 includes end plates 3 and 5 disposed at both ends in the vertical direction of FIG. 1 and cell portions 7 (hereinafter referred to as fuel cell cassettes) of a plurality of layered (for example, 25 stages) fuel cells disposed therebetween. ) Is laminated.

なお、燃料電池カセット７は、燃料ガスと空気との供給を受けて発電する発電単位であり、以下では、燃料電池カセット７のみの積層部分をスタック本体２と称する。
エンドプレート３、５及び各燃料電池カセット７には、それらを積層方向（図１の上下方向）に貫く複数（例えば８個）の貫通孔９が設けられ、その貫通孔９に配置された各ボルト１１（１１ａ〜１１ｈ）とボルト１１に螺合するナット１３とによって、エンドプレート３、５と各燃料電池カセット７とが一体に固定されている。 Note that the fuel cell cassette 7 is a power generation unit that generates electric power by receiving supply of fuel gas and air. Hereinafter, a stacked portion of only the fuel cell cassette 7 is referred to as a stack body 2.
Each of the end plates 3 and 5 and each fuel cell cassette 7 is provided with a plurality of (for example, eight) through holes 9 penetrating them in the stacking direction (vertical direction in FIG. 1). The end plates 3, 5 and the fuel cell cassettes 7 are integrally fixed by bolts 11 (11 a to 11 h) and nuts 13 screwed into the bolts 11.

また、ボルト１１のうちの特定（４本）のボルト１１ｂ、１１ｄ、１１ｆ、１１ｈには、図２に示すように、軸方向に沿って、空気又は燃料ガスが流れる内部流路１４が形成されており、この内部流路１４と、各ボルト１１ｂ、１１ｄ、１１ｆ、１１ｈが挿通される各貫通孔９とは、各ガスの通過が可能な連通孔１５により連通している。 Moreover, as shown in FIG. 2, the internal flow path 14 through which air or fuel gas flows is formed in the specific (four) bolts 11b, 11d, 11f, and 11h among the bolts 11, as shown in FIG. The internal flow path 14 and the through holes 9 through which the bolts 11b, 11d, 11f, and 11h are inserted are communicated with each other through communication holes 15 through which each gas can pass.

更に、各燃料電池カセット７には、その厚み方向の中央部分に、板状の単セル１７が配置されており、単セル１７の一方の側（図２上方）に、空気が流れる空気流路１９（図２では矢印で空気の流れを示している）が設けられているとともに、単セル１７の他方の側（図２下方）に、燃料ガスが流れる燃料流路２１が設けられている。なお、燃料流路２１は、紙面と垂直方向の流路である。 Furthermore, each fuel cell cassette 7 is provided with a plate-like single cell 17 at the center in the thickness direction, and an air flow path through which air flows on one side (upper side in FIG. 2) of the single cell 17. 19 (indicated by arrows in FIG. 2) is provided, and a fuel flow path 21 through which fuel gas flows is provided on the other side of the single cell 17 (downward in FIG. 2). The fuel flow path 21 is a flow path in a direction perpendicular to the paper surface.

このうち、単セル１７は、いわゆる燃料極支持膜形タイプの構造を有しており、薄膜の固体電解質層２３と、その一方の側（図２上方）に形成された薄膜の空気極層（カソード）２５と、他方の側（図２下方）に形成された燃料極層（アノード）２７とを備えている。 Among these, the single cell 17 has a so-called fuel electrode supporting membrane type structure, and is a thin solid electrolyte layer 23 and a thin air electrode layer (on the upper side in FIG. 2) (on the upper side in FIG. 2). And a fuel electrode layer (anode) 27 formed on the other side (lower side in FIG. 2).

従って、空気又は燃料ガスは、外部から、空気又は燃料ガスの供給用の各ボルト１１ｈ、１１ｆの内部流路１４及び各貫通孔９を介して、各燃料電池カセット７の各空気流路１９又は各燃料流路２１に供給され、更に、発電後の空気又は燃料ガスは、各空気流路１９又は各燃料流路２１から、発電後の空気又は燃料ガスの排出用の各ボルト１１ｄ、１１ｂが挿通される各貫通孔９及び各ボルト１１ｄ、１１ｂの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１外に排出される。 Therefore, air or fuel gas is supplied from the outside through the internal flow paths 14 and the through holes 9 of the bolts 11h and 11f for supplying air or fuel gas from the outside. Further, air or fuel gas supplied to each fuel flow path 21 is supplied from each air flow path 19 or each fuel flow path 21 to each bolt 11d, 11b for discharging air or fuel gas after power generation. The fuel cell stack 1 is discharged out of the fuel cell stack 1 through the through holes 9 and the internal flow paths 14 of the bolts 11d and 11b.

ｂ）次に、燃料電池カセット７及びガス溜め室５１、６１の構成について、詳しく説明する。
図３及び図４に示すように、燃料電池カセット７は、金属製のインターコネクタ３１と、空気極絶縁フレーム３３と、（単セル１７が接合された）金属製のセパレータ３５と、金属製の燃料極フレーム３７と、燃料極絶縁フレーム３９と、金属製のインターコネクタ４１等が積層されものである。 b) Next, the configuration of the fuel cell cassette 7 and the gas reservoir chambers 51 and 61 will be described in detail.
As shown in FIGS. 3 and 4, the fuel cell cassette 7 includes a metal interconnector 31, an air electrode insulating frame 33, a metal separator 35 (to which the single cell 17 is joined), and a metal A fuel electrode frame 37, a fuel electrode insulating frame 39, a metal interconnector 41, and the like are laminated.

また、空気極絶縁フレーム３３の枠内の空気流路１９には、空気極側集電体４３が配置され、燃料極絶縁フレーム３９の枠内の燃料流路２１には、燃料極側集電体４５が配置されている。 An air electrode side current collector 43 is disposed in the air flow path 19 in the frame of the air electrode insulation frame 33, and a fuel electrode side current collector is disposed in the fuel flow path 21 in the frame of the fuel electrode insulation frame 39. A body 45 is arranged.

特に、本実施例１では、図３に示すように、燃料電池カセット７のうち、積層方向における一方の端部（図１上方）の燃料電池カセット７には、その上端（外側の端面）に、後述する第１ガス溜め室５１を構成するために、金属製のガス溜め室フレーム５３とガス溜め室フレーム５３の上方を覆う前記エンドプレート３とが配置されている。 In particular, in the first embodiment, as shown in FIG. 3, among the fuel cell cassettes 7, the fuel cell cassette 7 at one end in the stacking direction (upward in FIG. 1) has an upper end (outer end face). In order to configure a first gas reservoir chamber 51 to be described later, a metal gas reservoir chamber frame 53 and the end plate 3 covering the upper side of the gas reservoir chamber frame 53 are disposed.

同様に、図４に示すように、燃料電池カセット７のうち、積層方向における他方の端部（図１下方）の燃料電池カセット７には、その下端（外側の端面）に、後述する第２ガス溜め室６１を構成するために、同様に、金属製のガス溜め室フレーム６３とガス溜め室フレーム６３の下方を覆う前記エンドプレート５とが配置されている。 Similarly, as shown in FIG. 4, among the fuel cell cassettes 7, the fuel cell cassette 7 at the other end (lower side in FIG. 1) in the stacking direction has a lower end (outer end face) at the second end described later. In order to constitute the gas reservoir chamber 61, similarly, a metal gas reservoir chamber frame 63 and the end plate 5 covering the lower side of the gas reservoir chamber frame 63 are arranged.

ここで、エンドプレート３、５は、積層される燃料電池カセット７を押圧して保持するとともに、各ガス溜め室５１、６１の蓋となる板材であり、燃料電池カセット７からの電流の出力端子でもある。なお、エンドプレート３、５は、導電性を有する板材（例えばステンレス鋼等の金属板）からなる。 Here, the end plates 3 and 5 are plate members that press and hold the stacked fuel cell cassettes 7 and serve as lids for the gas reservoir chambers 51 and 61, and output terminals for current from the fuel cell cassettes 7. But there is. The end plates 3 and 5 are made of a conductive plate material (for example, a metal plate such as stainless steel).

以下、各構成について、更に詳しく説明する。
まず、前記図２に記載の単セル１７を構成する前記空気極層２５、固体電解質層２３、燃料極層２７について説明する。 Hereinafter, each configuration will be described in more detail.
First, the air electrode layer 25, the solid electrolyte layer 23, and the fuel electrode layer 27 constituting the single cell 17 shown in FIG. 2 will be described.

空気極層２５としては、Ｌａ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎを含有する複合酸化物（Ｌａ１−ｘＳｒｘＣｏＯ₃系複合酸化物、Ｌａ_1-xＳｒ_xＦｅＯ₃系複合酸化物、Ｌａ_1-xＳｒ_xＣｏ_1-yＦｅ_yＯ₃系複合酸化物、Ｌａ_1-xＳｒ_xＭｎＯ₃系複合酸化物、Ｐｒ_1-xＢａ_xＣｏＯ₃系複合酸化物、Ｓｍ_1-xＳｒ_xＣｏＯ₃系複合酸化物）などを使用できる。 The air electrode layer 25, La, Pr, Sm, Sr, Ba, Co, Fe, complex oxide containing Mn (La1-xSrxCoO ₃ composite _{_{oxide, La 1-x Sr x FeO}} 3 -based composite oxide La _1-x Sr _x Co _1-y Fe _y O ₃ composite oxide, La _1-x Sr _x MnO ₃ composite oxide, Pr _1-x Ba _x CoO ₃ composite oxide, Sm _1-x Sr _x CoO ₃ composite oxide) or the like can be used.

固体電解質層２３としては、ジルコニア系、セリア系、ペロブスカイト系の電解質材料が挙げられる。ジルコニア系材料では、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、スカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ）、及びカルシア安定化ジルコニア（ＣａＳＺ）を挙げることができ、一般的には、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）が使用される例が多い。セリア系材料では、いわゆる希土類元素添加セリアが、ペロブスカイト系材料では、ランタン元素を含有するペロブスカイト型複酸化物が使われる。 Examples of the solid electrolyte layer 23 include zirconia-based, ceria-based, and perovskite-based electrolyte materials. Examples of zirconia-based materials include yttria stabilized zirconia (YSZ), scandia stabilized zirconia (ScSZ), and calcia stabilized zirconia (CaSZ), and yttria stabilized zirconia (YSZ) is generally used. There are many examples. For ceria-based materials, so-called rare earth element-added ceria is used, and for perovskite-based materials, perovskite-type double oxides containing lanthanum elements are used.

燃料極層２７としては、金属が好ましく、Ｎｉ及びＮｉとセラミックとのサーメットやＮｉ基合金を使用できる。
また、前記図３及び図４に示すように、インターコネクタ３１、４１は、導電性を有する板材（例えばステンレス鋼等の金属板）からなる。このインターコネクタ３１、４１は、単セル１７間の導通を確保し、且つ、単セル１７間（従って燃料電池カセット７間）でのガスの混合を防止するものである。 The fuel electrode layer 27 is preferably a metal, and Ni, Ni and ceramic cermets or Ni-based alloys can be used.
As shown in FIGS. 3 and 4, the interconnectors 31 and 41 are made of a conductive plate material (for example, a metal plate such as stainless steel). The interconnectors 31 and 41 ensure conduction between the single cells 17 and prevent gas mixing between the single cells 17 (and thus between the fuel cell cassettes 7).

空気極絶縁フレーム３３は、四角枠状の部材であり、軟質マイカ、バーミキュライト、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃などからなる絶縁板である。この空気極絶縁フレーム３３には、（平面視で）その中央部に開口部３３ａが形成されている。また、空気極絶縁フレーム３３の対向する一対の貫通孔９（９ｄ、９ｈ）には、それぞれ長尺の連通孔３３ｂが連通するように設けられ、更に、各連通孔３３ｂと開口部３３ａとを連通するように、ガスが通過する部分（連通部）として、複数の溝３３ｃが設けられている。 The air electrode insulating frame 33 is a square frame-shaped member, and is an insulating plate made of soft mica, vermiculite, MgO, Al ₂ O ₃ or the like. The air electrode insulating frame 33 has an opening 33a at the center thereof (in plan view). The pair of through-holes 9 (9d, 9h) facing the air electrode insulating frame 33 are provided so that the long communication holes 33b communicate with each other, and each communication hole 33b and the opening 33a are further connected. A plurality of grooves 33 c are provided as portions (communication portions) through which gas passes so as to communicate with each other.

空気極側集電体４３は、柱状の部材が平行に配置された例えばステンレスからなる部材であり、前記空気極絶縁フレーム３３の開口部３３ａ内にて、一対の貫通孔９（９ｈ、９ｄ）の配置方向に沿って配置されている。 The air electrode side current collector 43 is a member made of, for example, stainless steel in which columnar members are arranged in parallel, and in the opening 33a of the air electrode insulating frame 33, a pair of through holes 9 (9h, 9d). It is arranged along the arrangement direction.

セパレータ３５は、四角枠状の導電性を有する板材（例えばステンレス鋼等の金属板）からなり、自身の内周が、単セル１７の固体電解質層２３の外周縁部にろう付け接合されている。この単セル１７が接合されたセパレータ３５により、燃料電池カセット７の内部において、空気と燃料ガスとが混合しないように、空気流路１９と燃料流路２１とが分離されている。 The separator 35 is made of a rectangular frame-like conductive plate material (for example, a metal plate such as stainless steel), and the inner periphery thereof is brazed and joined to the outer peripheral edge portion of the solid electrolyte layer 23 of the single cell 17. . By the separator 35 to which the single cells 17 are joined, the air flow path 19 and the fuel flow path 21 are separated in the fuel cell cassette 7 so that air and fuel gas are not mixed.

燃料極フレーム３７は、耐熱性を有するステンレス等からなる四角枠状の部材である。
燃料極絶縁フレーム３９は、空気極絶縁フレーム３３と同様に、四角枠状の部材であり、軟質マイカ、バーミキュライト、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃などからなる絶縁板である。この燃料極絶縁フレーム３９には、空気極絶縁フレーム３３と同様に、中央部の開口部３９ａと、（貫通孔９と連通する長尺の）各連通孔３９ｂと、各連通孔３９ｂと開口部３９ａとを連通する各溝３９ｃが設けられている。 The fuel electrode frame 37 is a square frame member made of stainless steel having heat resistance.
Like the air electrode insulating frame 33, the fuel electrode insulating frame 39 is a square frame-like member, and is an insulating plate made of soft mica, vermiculite, MgO, Al ₂ O ₃ or the like. As with the air electrode insulating frame 33, the fuel electrode insulating frame 39 includes a central opening 39 a, communication holes 39 b (long in communication with the through holes 9), communication holes 39 b, and openings. Each groove | channel 39c which connects 39a is provided.

燃料極側集電体４５は、公知の格子状の部材（例えば特開２０１３−５６０４２号公報に記載の集電部材１９参照）であり、芯材である格子状のスペーサ（軟質マイカ、バーミキュライト、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃などからなる絶縁性のスペーサ）５１と、スペーサ５１に取り付けられた金属板の導電部材５３（図２参照）とから構成されている。 The fuel electrode side current collector 45 is a known grid-like member (see, for example, the current collector member 19 described in JP2013-56042A), and a grid-like spacer (soft mica, vermiculite, Insulating spacers made of MgO, Al ₂ O _3, etc.) 51 and a metal plate conductive member 53 (see FIG. 2) attached to the spacers 51.

また、図３に示すガス溜め室フレーム５３は、四角枠状の部材であり、導電性を有する例えばステンレスから構成されている。
このガス溜め室フレーム５３には、（平面視で）中央部に正方形の開口部５３ａが設けられているとともに、空気流路１９から（発電後の、発電に伴うジュール熱によって加熱された）空気が排出される貫通孔９（即ち空気排出用の貫通孔９ｄ）と開口部５３ａとが連通するように、連通部５３ｂが設けられている。 Moreover, the gas reservoir chamber frame 53 shown in FIG. 3 is a rectangular frame-like member, and is made of, for example, stainless steel having conductivity.
The gas reservoir chamber frame 53 is provided with a square opening 53a at the center (in plan view) and air (heated by Joule heat accompanying power generation after power generation) from the air flow path 19. The communication portion 53b is provided so that the through-hole 9 through which air is discharged (that is, the through-hole 9d for discharging air) communicates with the opening 53a.

また、前記エンドプレート３は、このガス溜め室フレーム５３の開口部５３ａを、同図上側から塞ぐように配置されている。
これにより、ガス溜め室フレーム５３と、その積層方向の両側に配置されたエンドプレート３及びインターコネクタ３１とによって、貫通孔９ｄのみに１箇所開口する密閉された第１ガス溜め室５１が形成される。 Further, the end plate 3 is disposed so as to block the opening 53a of the gas reservoir chamber frame 53 from the upper side of the figure.
As a result, the gas reservoir chamber frame 53 and the end plate 3 and the interconnector 31 disposed on both sides in the stacking direction form a sealed first gas reservoir chamber 51 that opens only in the through hole 9d. The

同様に、図４に示すガス溜め室フレーム６３は、四角枠状の部材であり、導電性を有する例えばステンレスから構成されている。
このガス溜め室フレーム６３には、（平面視で）中央部に正方形の開口部６３ａが設けられているとともに、空気流路１９から（発電後の、発電に伴うジュール熱によって加熱された）空気が排出される貫通孔９（即ち空気排出用の貫通孔９ｄ）と開口部６３ａとが連通するように、連通部６３ｂが設けられている。 Similarly, the gas reservoir chamber frame 63 shown in FIG. 4 is a rectangular frame-shaped member, and is made of, for example, stainless steel having conductivity.
The gas reservoir chamber frame 63 is provided with a square opening 63a in the center (in plan view), and air (heated by Joule heat accompanying power generation after power generation) from the air channel 19 The communication part 63b is provided so that the through-hole 9 through which air is discharged (that is, the through-hole 9d for discharging air) and the opening 63a communicate with each other.

また、前記エンドプレート５は、このガス溜め室フレーム６３の開口部６３ｂを、同図下側から塞ぐように配置されている。
これにより、ガス溜め室フレーム６３と、その積層方向の両側に配置されたエンドプレート５及びインターコネクタ４１とによって、貫通孔９ｄのみに開口する密閉された第２ガス溜め室６１が形成される。 Further, the end plate 5 is disposed so as to block the opening 63b of the gas reservoir chamber frame 63 from the lower side in the figure.
As a result, the gas reservoir chamber frame 63 and the end plate 5 and the interconnector 41 arranged on both sides in the stacking direction form a sealed second gas reservoir chamber 61 that opens only to the through hole 9d.

ｃ）次に、燃料電池スタック１の製造方法について、簡単に説明する。
まず、例えばＳＵＳ４３０からなる板材を打ち抜いて、インターコネクタ３１、４１、燃料極フレーム３７、セパレータ３５、ガス溜め室フレーム５３、６３、エンドプレート３、５を製造した。 c) Next, a method for manufacturing the fuel cell stack 1 will be briefly described.
First, for example, a plate material made of SUS430 was punched out to manufacture the interconnectors 31 and 41, the fuel electrode frame 37, the separator 35, the gas reservoir chamber frames 53 and 63, and the end plates 3 and 5.

また、単セル１７を、定法に従って製造した。具体的には、燃料極層２７及び固体電解質層２３のグリーンシート積層体を焼成し、その上に空気極層２５の材料を印刷した。なお、単セル１７は、セパレータ３５にろう付けして固定した。 Moreover, the single cell 17 was manufactured according to the usual method. Specifically, the green sheet laminate of the fuel electrode layer 27 and the solid electrolyte layer 23 was fired, and the material of the air electrode layer 25 was printed thereon. The single cell 17 was fixed to the separator 35 by brazing.

更に、周知の絶縁性の材料からなる絶縁板に対して、パンチング加工や溝加工などによって、前記図３、図４に示す枠形状の空気極絶縁フレーム３３と燃料極絶縁フレーム３９を作製した。 Further, the frame-shaped air electrode insulating frame 33 and the fuel electrode insulating frame 39 shown in FIGS. 3 and 4 were produced by punching or grooving an insulating plate made of a known insulating material.

そして、上述したインターコネクタ３１、４１、空気極絶縁フレーム３３、単セル１７をろう付けしたセパレータ３５、燃料極フレーム３７、燃料極絶縁フレーム３９等を積層して、各燃料電池カセット７を組み付けるとともに、その積層方向の両方の端部に、ガス溜め室フレーム５３、６３、エンドプレート３、５を積層して、積層体を構成した。 Then, the above-described interconnectors 31 and 41, the air electrode insulating frame 33, the separator 35 brazed to the single cell 17, the fuel electrode frame 37, the fuel electrode insulating frame 39, and the like are stacked, and each fuel cell cassette 7 is assembled. The gas reservoir chamber frames 53 and 63 and the end plates 3 and 5 were laminated at both ends in the laminating direction to form a laminated body.

そして、この積層体の貫通孔９にボルト１１を嵌め込むとともに、各ボルト１１にナット１３を螺合させて締め付けて、積層体を押圧して一体化して固定し、燃料電池スタック１を完成した。 Then, the bolts 11 are fitted into the through holes 9 of the laminated body, and nuts 13 are screwed and tightened to the respective bolts 11, and the laminated body is pressed and fixed integrally to complete the fuel cell stack 1. .

ｄ）次に、本実施例１におけるガスの流路について、図５等に基づいて説明する。
＜空気の流路＞
図５に示す様に、空気は、燃料電池スタック１の外部から、ボルト１１ｈの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１の貫通孔９（即ち空気供給用の貫通孔９ｈ）に導入され、各燃料電池カセット７の空気流路１９に分配して供給される。 d) Next, the gas flow path in the first embodiment will be described with reference to FIG.
<Air flow path>
As shown in FIG. 5, air is introduced from the outside of the fuel cell stack 1 into the through hole 9 of the fuel cell stack 1 (that is, the air supply through hole 9h) via the internal flow path 14 of the bolt 11h. , And distributed to the air flow path 19 of each fuel cell cassette 7.

そして、各空気流路１９内にて発電に使用された残余の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）空気は、同図の矢印方向に流れて、各空気流路１９から前記貫通孔９ｈと反対側の貫通孔９（即ち空気排出用の貫通孔９ｄ）に導入される。 The remaining air (heated by Joule heat accompanying power generation) used for power generation in each air channel 19 flows in the direction of the arrow in FIG. Is introduced into the through hole 9 on the opposite side (that is, the air discharge through hole 9d).

この貫通孔９ｄに導入された発電後の空気は、貫通孔９ｄにおける積層方向の両側（図５上下方向）に導かれる。
このうち、上方に導かれた発電後の空気は、連通部７１を介して、燃料電池スタック１の上部の第１ガス溜め室５１内に供給される。一方、下方に導かれた発電後の空気は、連通部７３を介して、燃料電池スタック１の下部の第２ガス溜め室６１内に供給される。なお、貫通孔９ｄに充満した発電後の空気は、ボルト１１ｄの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１外に排出される。 The air after power generation introduced into the through hole 9d is guided to both sides of the through hole 9d in the stacking direction (vertical direction in FIG. 5).
Among these, the air after power generation guided upward is supplied into the first gas reservoir chamber 51 in the upper part of the fuel cell stack 1 via the communication portion 71. On the other hand, the air after power generation led downward is supplied into the second gas reservoir chamber 61 at the lower part of the fuel cell stack 1 through the communication portion 73. In addition, the air after power generation filled in the through hole 9d is discharged out of the fuel cell stack 1 through the internal flow path 14 of the bolt 11d.

＜燃料ガスの流路＞
燃料ガスの流路は、従来と同様であり、前記図３及び図４に示すように、燃料電池スタック１の外部から、ボルト１１ｆの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１の貫通孔９（即ち燃料供給用の貫通孔９ｆ）に導入された燃料ガスは、各燃料電池カセット７の燃料流路２１に分配して供給される。 <Flow path of fuel gas>
The flow path of the fuel gas is the same as the conventional one. As shown in FIGS. 3 and 4, the fuel cell stack 1 has a through hole from the outside of the fuel cell stack 1 through the internal flow path 14 of the bolt 11f. 9 (that is, the fuel supply through hole 9 f) is distributed and supplied to the fuel flow path 21 of each fuel cell cassette 7.

そして、各燃料流路２１内にて発電に使用された残余の燃料ガスは、各燃料流路２１から前記貫通孔９ｆと反対側の貫通孔９（即ち燃料排出用の貫通孔９ｂ）に導入される。
この貫通孔９ｂに導入された発電後の燃料ガスは、ボルト１１ｂの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１外に排出される。 The remaining fuel gas used for power generation in each fuel passage 21 is introduced from each fuel passage 21 into the through hole 9 opposite to the through hole 9f (that is, the fuel discharge through hole 9b). Is done.
The fuel gas after power generation introduced into the through hole 9b is discharged out of the fuel cell stack 1 through the internal flow path 14 of the bolt 11b.

ｅ）本実施例１の効果について説明する。
本実施例１では、燃料電池スタック１の積層方向における両方の端部に、発電に使用されて単セル１７から排出された空気を溜める第１、第２ガス溜め室５１、６１を備えている。 e) The effect of the first embodiment will be described.
In the first embodiment, first and second gas reservoir chambers 51 and 61 are provided at both ends in the stacking direction of the fuel cell stack 1 to collect air discharged from the single cell 17 used for power generation. .

これにより、両ガス溜め室５１、６１には、発電後に単セル１７から排出された空気、即ち発電に伴うジュール熱によって適度に加熱された空気を溜めることができる。その結果、この両ガス溜め室５１、６１により、燃料電池スタック１の積層方向における端部の温度を高めることができ、しかも、両ガス溜め室５１、６１は、燃料電池スタック１内とその積層方向の外側との間の断熱層として機能する。 Thereby, the air discharged | emitted from the single cell 17 after electric power generation, ie, the air heated moderately with the Joule heat accompanying electric power generation, can be stored in both the gas storage chambers 51 and 61. FIG. As a result, the temperature of the end portions in the stacking direction of the fuel cell stack 1 can be increased by the gas reservoir chambers 51 and 61, and the gas reservoir chambers 51 and 61 are disposed in the fuel cell stack 1 and the stack thereof. It functions as a heat insulation layer between the outside of the direction.

そのため、燃料電池スタック１の積層方向における温度を、従来より均一化できるとともに、単セル１７の破損等が生じないような適度な温度に維持することができる。例えば、燃料電池スタック１内を、単セル１７自身がジュール熱にて発熱するような適度な温度に維持して保温することができる。 Therefore, the temperature in the stacking direction of the fuel cell stack 1 can be made more uniform than before, and can be maintained at an appropriate temperature so that the single cell 17 is not damaged. For example, the inside of the fuel cell stack 1 can be maintained at an appropriate temperature such that the single cell 17 itself generates heat due to Joule heat.

このように、本実施例１では、燃料電池スタック１内の温度を適度な温度に保持することができるので、高い発電効率を実現できるとともに、単セル１７の熱歪みによる破損（セル割れ）を抑制できるという顕著な効果を奏する。 As described above, in the first embodiment, the temperature in the fuel cell stack 1 can be maintained at an appropriate temperature, so that high power generation efficiency can be realized and damage (cell cracking) due to thermal strain of the single cell 17 can be achieved. There is a remarkable effect that it can be suppressed.

また、本実施例１では、両ガス溜め室５１、６１は、発電後の空気が供給される貫通孔９ｄに１箇所のみ開口しているので、空気が外に流出ににくく、好適に空気を溜めることができるとともに、貫通孔９ｄから空気を効率的に導入することができる。 In the first embodiment, the gas reservoir chambers 51 and 61 are opened at only one location in the through-hole 9d to which the air after power generation is supplied. While being able to accumulate, air can be efficiently introduced from the through hole 9d.

更に、本実施例１では、エンドプレート３、５と（最外側の）燃料電池カセット７との間に各ガス溜め室５１、６１が配置されているので、エンドプレート３、５から熱が放出されにくく、燃料電池スタック１内の温度をより均一に保つことができる。 Further, in the first embodiment, since the gas reservoir chambers 51 and 61 are disposed between the end plates 3 and 5 and the (outermost) fuel cell cassette 7, heat is released from the end plates 3 and 5. Therefore, the temperature inside the fuel cell stack 1 can be kept more uniform.

ｆ）その他
・例えば、第１、第２ガス溜め室５１、６１の内部は、空洞であってもよいが、燃料電池スタック１の積層方向における導電性を高めるために、集電体を配置してよい。 f) Others For example, the insides of the first and second gas reservoirs 51 and 61 may be hollow, but a current collector is disposed in order to increase the conductivity in the stacking direction of the fuel cell stack 1. It's okay.

例えば図６（ａ）に示すように、第１ガス溜め室５１内に、前記燃料極側集電体４５と同様な構造の集電体９１を配置してもよい。なお、第２ガス溜め室６１内に、同様な集電体９１を配置してもよい。 For example, as shown in FIG. 6A, a current collector 91 having a structure similar to that of the fuel electrode side current collector 45 may be disposed in the first gas reservoir chamber 51. A similar current collector 91 may be disposed in the second gas reservoir chamber 61.

或いは、図６（ｂ）に示すように、燃料電池スタック１の下端のインターコネクタ４１の表面（第２ガス溜め室６１側の表面）から、内側（同図下方）に向かって突出して、相手側のエンドプレート５に接触する凸部９３を設けてもよい。なお、逆に、エンドプレート５に、インターコネクタ４１側に突出する同様な凸部を設けてよい。 Alternatively, as shown in FIG. 6B, the fuel cell stack 1 protrudes from the surface of the interconnector 41 at the lower end of the fuel cell stack 1 (the surface on the second gas reservoir chamber 61 side) toward the inside (downward in the figure) You may provide the convex part 93 which contacts the end plate 5 of the side. Conversely, the end plate 5 may be provided with a similar convex portion that projects toward the interconnector 41.

また、前記第１ガス溜め室５１側に、前記第２ガス溜め室６１側に形成したような凸部を設けてもよい。
・また、燃料電池スタック１に対して空気や燃料ガスを供給する側、或いは、燃料電池スタック１から空気や燃料ガスを排出する側は、燃料電池スタック１の積層方向におけるどちら側に（例えば図１、図５における上方又は下方に）設定してもよい。 Further, a convex portion as formed on the second gas reservoir chamber 61 side may be provided on the first gas reservoir chamber 51 side.
The side for supplying air or fuel gas to the fuel cell stack 1 or the side for discharging air or fuel gas from the fuel cell stack 1 is on either side in the stacking direction of the fuel cell stack 1 (for example, FIG. (1) (upward or downward in FIG. 5).

次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
なお、実施例１と同様な構成には、同様な番号を付して説明する。
図７に示すように、本実施例２の燃料電池スタック１０１は、第１、第２ガス溜め室１０３、１０５に、空気ではなく燃料ガスを溜めるものである。以下、詳細に説明する。 Next, the second embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted.
In addition, the same number is attached | subjected and demonstrated to the structure similar to Example 1. FIG.
As shown in FIG. 7, the fuel cell stack 101 of the second embodiment stores fuel gas instead of air in the first and second gas reservoir chambers 103 and 105. Details will be described below.

本実施例２の燃料電池スタック１０１では、燃料ガスは、図７にて破線の矢印で示すように、燃料電池スタック１０１の外部から、ボルト１１ｆの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１０１の貫通孔９（即ち燃料供給用の貫通孔９ｆ）に導入され、その後、各燃料電池カセット７の燃料流路２１に分配して供給される。 In the fuel cell stack 101 of the second embodiment, the fuel gas is supplied from the outside of the fuel cell stack 101 via the internal flow path 14 of the bolt 11f, as indicated by the dashed arrows in FIG. Are introduced into the through-holes 9 (that is, the through-holes 9f for supplying fuel) and then distributed and supplied to the fuel flow paths 21 of the respective fuel cell cassettes 7.

そして、各燃料流路２１内にて発電に使用された残余の燃料ガスは、同図の破線の矢印方向に流れて、各燃料流路２１から前記貫通孔９ｆと反対側の貫通孔９（即ち燃料排出用の貫通孔９ｂ）に導入される。 The remaining fuel gas used for power generation in each fuel flow channel 21 flows in the direction of the broken arrow in the figure, and the through hole 9 (on the opposite side of the through hole 9f from each fuel flow channel 21) That is, it is introduced into the through hole 9b) for discharging the fuel.

この貫通孔９ｂに導入された発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）燃料ガスは、貫通孔９ｂにおける積層方向の両側（同図上下方向）に導かれる。
このうち、上方に導かれた発電後の燃料ガスは、連通部１０７を介して、燃料電池スタック１０１の上部の第１ガス溜め室１０３内に供給されるとともに、ボルト１１ｂの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１０１外に排出される。 The fuel gas after power generation introduced into the through hole 9b (heated by Joule heat accompanying power generation) is guided to both sides (up and down direction in the figure) of the through hole 9b in the stacking direction.
Among these, the fuel gas after power generation led upward is supplied into the first gas reservoir chamber 103 at the upper part of the fuel cell stack 101 via the communication portion 107, and passes through the internal flow path 14 of the bolt 11b. Through the fuel cell stack 101.

一方、下方に導かれた発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）燃料ガスは、連通部１０９を介して、燃料電池スタック１０１の下部の第２ガス溜め室１０５内に供給される。 On the other hand, the fuel gas after being generated (heated by Joule heat accompanying power generation) guided to the lower side is supplied into the second gas reservoir chamber 105 below the fuel cell stack 101 via the communication portion 109. .

なお、空気については、図示しないが、ボルト１１ｈの内部流路１４及び貫通孔９ｈを介して、燃料電池スタック１０１に導入され、各燃料電池カセット５の空気流路１９から、貫通孔９ｄ及びボルト１１ｄの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１０１外に排出される。 Although not shown, air is introduced into the fuel cell stack 101 via the internal flow path 14 and the through hole 9h of the bolt 11h, and the through hole 9d and the bolt are connected to the air flow path 19 of each fuel cell cassette 5. It is discharged out of the fuel cell stack 101 through the internal flow path 14 of 11d.

本実施例２においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。 Also in the second embodiment, the same effects as in the first embodiment are obtained.

次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
なお、実施例１と同様な構成には、同様な番号を付して説明する。
図８に示すように、本実施例３の燃料電池スタック１１１は、上述した積層方向の一方にガス溜め室１１３を備えるとともに、他方に排ガス燃焼器１１５を備えたものである。以下、詳細に説明する。 Next, the third embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted.
In addition, the same number is attached | subjected and demonstrated to the structure similar to Example 1. FIG.
As shown in FIG. 8, the fuel cell stack 111 of the third embodiment includes a gas reservoir chamber 113 on one side in the stacking direction and an exhaust gas combustor 115 on the other side. Details will be described below.

ａ）まず、本実施例３の燃料電池スタック１１１の構成について説明する。
図８に示すように、本実施例３の燃料電池スタック１１１では、（燃料電池カセット７が積層されてなる）燃料電池スタック本体１１２の下端に、板状の排ガス燃焼器１１５が積層されており、前記ボルト１１及びナット１３によって、燃料電池スタック本体１１２と排ガス燃焼器１１５とが一体に固定されている。 a) First, the configuration of the fuel cell stack 111 of the third embodiment will be described.
As shown in FIG. 8, in the fuel cell stack 111 of the third embodiment, a plate-shaped exhaust gas combustor 115 is stacked at the lower end of the fuel cell stack body 112 (which is formed by stacking the fuel cell cassettes 7). The fuel cell stack body 112 and the exhaust gas combustor 115 are integrally fixed by the bolt 11 and the nut 13.

この排ガス燃焼器１１５内には、例えばＮｉ等の燃焼用の触媒１１７が充填されており、排ガス燃焼器１１５に発電後の空気と燃料ガスとが導入されるように各流路１１９（燃料ガスの流路は図示せず）が形成されている。 The exhaust gas combustor 115 is filled with, for example, a combustion catalyst 117 such as Ni, and each flow path 119 (fuel gas) is introduced so that air and fuel gas after power generation are introduced into the exhaust gas combustor 115. Are not shown).

また、空気排出用のボルト１１ｄが挿通される貫通孔９ｄは、前記実施例１とは異なり、下方に開口することなくナット１３によって閉ざされている。
更に、本実施例３では、図９に示すように、空気や燃料ガスの流路として用いられるボルト１１ｂ、１１ｄ、１１ｆ、１１ｈとは異なる別のボルト１１ｇ及びその貫通孔９ｇは、排ガス燃焼器１１５から排出される燃焼後のガス（排ガス）の流路として用いられ、同図の下方より排ガスが排出されるように構成されている。 Unlike the first embodiment, the through hole 9d through which the air discharge bolt 11d is inserted is closed by the nut 13 without opening downward.
Furthermore, in the third embodiment, as shown in FIG. 9, another bolt 11g different from the bolts 11b, 11d, 11f, and 11h used as air and fuel gas flow paths and its through hole 9g are provided in an exhaust gas combustor. 115 is used as a flow path for the burned gas (exhaust gas) discharged from 115, and is configured such that the exhaust gas is discharged from below in the figure.

ｂ）次に、本実施例３における空気の流路について説明する。
前記図８に示すように、本実施例３の燃料電池スタック１１１では、空気は、図８にて矢印で示すように、燃料電池スタック１１１の外部から、ボルト１１ｈの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１１１の貫通孔９（即ち空気供給用の貫通孔９ｈ）に導入され、その後、各燃料電池カセット７の空気流路１９に分配して供給される。 b) Next, the air flow path in the third embodiment will be described.
As shown in FIG. 8, in the fuel cell stack 111 of the third embodiment, as shown by arrows in FIG. 8, air is supplied from the outside of the fuel cell stack 111 through the internal flow path 14 of the bolt 11h. The fuel cell stack 111 is introduced into the through hole 9 (that is, the air supply through hole 9 h), and then distributed and supplied to the air flow path 19 of each fuel cell cassette 7.

そして、各空気流路１９内にて発電に使用された残余の空気は、同図の矢印方向に流れて、各空気流路１９から前記貫通孔９ｈと反対側の貫通孔９（即ち空気排出用の貫通孔９ｄ）に導入される。 The remaining air used for power generation in each air flow channel 19 flows in the direction of the arrow in the figure, and from each air flow channel 19, the through hole 9 opposite to the through hole 9 h (that is, air discharge) Is introduced into the through-hole 9d).

この貫通孔９ｄに導入された発電後の空気は、貫通孔９ｄにおける積層方向の両側（同図上下方向）に導かれる。
このうち、上方に導かれた発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）空気は、連通部１１６を介して、燃料電池スタック１１１の上部のガス溜め室１１３内に供給される。一方、下方に導かれた発電後の空気は、流路１１９を介して、排ガス燃焼器１１５に導入される。 The air after power generation introduced into the through hole 9d is guided to both sides of the through hole 9d in the stacking direction (vertical direction in the figure).
Among these, the air after the power generation led upward (heated by Joule heat accompanying the power generation) is supplied into the gas reservoir chamber 113 in the upper part of the fuel cell stack 111 via the communication portion 116. On the other hand, the air after power generation led downward is introduced into the exhaust gas combustor 115 via the flow path 119.

一方、燃料ガスについては、図示しないが、燃料電池スタック１１１の外部から、ボルト１１ｆの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１１１の貫通孔９（即ち燃料供給用の貫通孔９ｆ）に導入され、その後、各燃料電池カセット７の燃料流路２１に分配して供給される。 On the other hand, although not shown, the fuel gas is introduced from the outside of the fuel cell stack 111 into the through hole 9 of the fuel cell stack 111 (that is, the through hole 9f for supplying fuel) via the internal flow path 14 of the bolt 11f. Then, it is distributed and supplied to the fuel flow path 21 of each fuel cell cassette 7.

次に、各燃料流路２１内にて発電に使用された残余の燃料ガスは、各燃料流路２１から前記貫通孔９ｆと反対側の貫通孔９（即ち燃料排出用の貫通孔９ｂ）に導入される。
この貫通孔９ｂに導入された発電後の燃料ガスは、貫通孔９ｂにおける積層方向の一方（同図下方向）に導かれ、排ガス燃焼器１１５に導入される。 Next, the remaining fuel gas used for power generation in each fuel flow channel 21 is transferred from each fuel flow channel 21 to the through hole 9 opposite to the through hole 9f (that is, the fuel discharge through hole 9b). be introduced.
The fuel gas after power generation introduced into the through hole 9b is guided to one side of the through hole 9b in the stacking direction (downward in the figure) and introduced into the exhaust gas combustor 115.

そして、排ガス燃焼器１１５内に導入された空気と燃料ガスとが燃焼することにより、燃料電池スタック１１１が加熱される。
ｃ）本実施例３においても、ガス溜め室１１３が配置された側では、前記実施例１と同様な効果を奏する。また、燃料電池スタック１１１の下端側が冷えやすい構造の場合には、排ガス燃焼器１１５によって、下端側を好適に加熱することができる。 Then, the air and fuel gas introduced into the exhaust gas combustor 115 are combusted, whereby the fuel cell stack 111 is heated.
c) Also in the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained on the side where the gas reservoir chamber 113 is disposed. Further, when the lower end side of the fuel cell stack 111 is easily cooled, the lower end side can be suitably heated by the exhaust gas combustor 115.

なお、本実施例３において、前記実施例２と同様に、空気をガス溜め室１１３に溜めるのではなく、燃料ガスを溜めるような構成としてもよい。 In the third embodiment, as in the second embodiment, the fuel gas may be stored instead of storing the air in the gas storage chamber 113.

次に、実施例４について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
なお、実施例１と同様な構成には、同様な番号を付して説明する。
図１０に示すように、本実施例４の燃料電池スタック１２１は、前記積層方向の一方の第１ガス溜め室１２３に空気を溜めるとともに、他方の第２ガス溜め室１２５に燃料ガスを溜めるものである。以下、詳細に説明する。 Next, the fourth embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted.
In addition, the same number is attached | subjected and demonstrated to the structure similar to Example 1. FIG.
As shown in FIG. 10, the fuel cell stack 121 of the fourth embodiment stores air in one of the first gas reservoir chambers 123 in the stacking direction and stores fuel gas in the other second gas reservoir chamber 125. It is. Details will be described below.

＜空気の流路＞
本実施例４の燃料電池スタック１２１では、空気は、図１０にて矢印で示すように、燃料電池スタック１２１の外部から、ボルト１１ｈの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１０１の貫通孔９（即ち空気供給用の貫通孔９ｈ）に導入され、その後、各燃料電池カセット７の空気流路１９に分配して供給される。 <Air flow path>
In the fuel cell stack 121 of the fourth embodiment, as shown by arrows in FIG. 10, the air passes from the outside of the fuel cell stack 121 through the internal flow path 14 of the bolt 11 h to the through hole of the fuel cell stack 101. 9 (that is, through-hole 9h for supplying air), and then distributed and supplied to the air flow path 19 of each fuel cell cassette 7.

この貫通孔９ｄに導入された発電後の空気は、貫通孔９ｄにおける積層方向の両側（同図上下方向）に導かれる。
このうち、上方に導かれた発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）空気は、連通部１２７を介して、燃料電池スタック１２１の上部の第１ガス溜め室１２３内に供給される。一方、下方に導かれた発電後の空気は、ボルト１１ｄの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１２１外に排出される。 The air after power generation introduced into the through hole 9d is guided to both sides of the through hole 9d in the stacking direction (vertical direction in the figure).
Among these, the air after the power generation led upward (heated by Joule heat accompanying the power generation) is supplied into the first gas reservoir chamber 123 at the upper part of the fuel cell stack 121 via the communication portion 127. . On the other hand, the air after power generation led downward is discharged out of the fuel cell stack 121 via the internal flow path 14 of the bolt 11d.

＜燃料ガスの流路＞
図１１に示すように、燃料ガスは、破線の矢印で示すように、燃料電池スタック１２１の外部から、ボルト１１ｆの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１２１の貫通孔９（即ち燃料供給用の貫通孔９ｆ）に導入され、その後、各燃料電池カセット７の燃料流路２１に分配して供給される。 <Flow path of fuel gas>
As shown in FIG. 11, the fuel gas passes through the through-hole 9 (that is, the fuel supply) of the fuel cell stack 121 from the outside of the fuel cell stack 121 via the internal flow path 14 of the bolt 11 f as indicated by the dashed arrow. Are then distributed and supplied to the fuel flow paths 21 of the fuel cell cassettes 7.

この貫通孔９ｂに導入された発電後の燃料ガスは、貫通孔９ｂにおける積層方向の両側（同図上下方向）に導かれる。
このうち、上方に導かれた発電後の燃料ガスは、ボルト１１ｂの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１２１外に排出される。 The fuel gas after power generation introduced into the through hole 9b is guided to both sides of the through hole 9b in the stacking direction (the vertical direction in the figure).
Among these, the fuel gas after power generation guided upward is discharged out of the fuel cell stack 121 via the internal flow path 14 of the bolt 11b.

一方、下方に導かれた発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）燃料ガスは、連通部１２９を介して、燃料電池スタック１２１の下部の第２ガス溜め室１２５に供給される。 On the other hand, the fuel gas that has been guided downward (heated by Joule heat accompanying power generation) is supplied to the second gas reservoir chamber 125 below the fuel cell stack 121 via the communication portion 129.

本実施例２においても、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、設計の自由度が高いという利点がある。 The second embodiment also has the advantages of having the same effects as the first embodiment and having a high degree of design freedom.

次に、実施例５について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
なお、実施例１と同様な構成には、同様な番号を付して説明する。
図１２に示すように、本実施例５の燃料電池スタック１３１は、前記積層方向の一方（図１２の上方）にのみ、空気を溜めるガス溜め室１３３を備えたものである。以下、詳細に説明する。 Next, although Example 5 is demonstrated, description of the content similar to the said Example 1 is abbreviate | omitted.
In addition, the same number is attached | subjected and demonstrated to the structure similar to Example 1. FIG.
As shown in FIG. 12, the fuel cell stack 131 of the fifth embodiment includes a gas reservoir chamber 133 that stores air only in one of the stacking directions (upward in FIG. 12). Details will be described below.

本実施例５の燃料電池スタック１３１では、空気は、図１２にて矢印で示すように、燃料電池スタック１３１の外部から、ボルト１１ｈの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１３１の貫通孔９（即ち空気供給用の貫通孔９ｈ）に導入され、その後、各燃料電池カセット７の空気流路１９に分配して供給される。 In the fuel cell stack 131 of the fifth embodiment, as shown by arrows in FIG. 12, the air passes through the through holes of the fuel cell stack 131 from the outside of the fuel cell stack 131 through the internal flow path 14 of the bolt 11h. 9 (that is, through-hole 9h for supplying air), and then distributed and supplied to the air flow path 19 of each fuel cell cassette 7.

この貫通孔９ｄに導入された発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）空気は、貫通孔９ｄにおける積層方向の両側（同図上下方向）に導かれる。
このうち、上方に導かれた発電後の空気は、連通部１３５を介して、燃料電池スタック１３１の上部のガス溜め室１３３内に供給される。 The air after power generation introduced into the through hole 9d (heated by Joule heat accompanying power generation) is guided to both sides of the through hole 9d in the stacking direction (up and down direction in the figure).
Among these, the air after power generation guided upward is supplied into the gas reservoir chamber 133 in the upper part of the fuel cell stack 131 through the communication portion 135.

一方、下方に導かれた発電後の空気は、ボルト１１ｄの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１３１外に排出される。
また、燃料ガスについては、図示しないが、燃料電池スタック１３１の外部から、ボルト１１ｆの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１１１の貫通孔９（即ち燃料供給用の貫通孔９ｆ）に導入され、その後、各燃料電池カセット７の燃料流路２１に分配して供給される。 On the other hand, the air after power generation led downward is discharged out of the fuel cell stack 131 via the internal flow path 14 of the bolt 11d.
Although not shown, the fuel gas is introduced from the outside of the fuel cell stack 131 into the through hole 9 of the fuel cell stack 111 (that is, the through hole 9f for supplying fuel) via the internal flow path 14 of the bolt 11f. Then, it is distributed and supplied to the fuel flow path 21 of each fuel cell cassette 7.

そして、各燃料流路２１内にて発電に使用された残余の燃料ガスは、各燃料流路２１から前記貫通孔９ｆと反対側の貫通孔９（即ち燃料排出用の貫通孔９ｂ）に導入される。
この貫通孔９ｂに導入された発電後の燃料ガスは、貫通孔９ｂにおける積層方向の一方（同図上方向）に導かれ、ボルト１１ｂの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１３１外に排出される。 The remaining fuel gas used for power generation in each fuel passage 21 is introduced from each fuel passage 21 into the through hole 9 opposite to the through hole 9f (that is, the fuel discharge through hole 9b). Is done.
The fuel gas after power generation introduced into the through-hole 9b is guided to one side (upward direction in the figure) in the stacking direction in the through-hole 9b, and outside the fuel cell stack 131 through the internal flow path 14 of the bolt 11b. Discharged.

本実施例５においても、ガス溜め室１３３が配置された側では、前記実施例１と同様な効果を奏する。
なお、本実施例５において、前記実施例２と同様に、燃料ガスをガス溜め室１３３に溜めるような構成としてもよい。 Also in the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained on the side where the gas reservoir chamber 133 is disposed.
In the fifth embodiment, the fuel gas may be stored in the gas storage chamber 133 as in the second embodiment.

次に、実施例６について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
なお、実施例１と同様な構成には、同様な番号を付して説明する。
図１３に示すように、本実施例３の燃料電池スタック１４１では、複数の燃料電池カセット７は、前記実施例１と同様に、空気極層２５と固体電解質層２３と燃料極層２７とからなる単セル１７と、単セル１７に接合された四角枠状の金属製のセパレータ３５とを備えている。 Next, the sixth embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted.
In addition, the same number is attached | subjected and demonstrated to the structure similar to Example 1. FIG.
As shown in FIG. 13, in the fuel cell stack 141 of the third embodiment, the plurality of fuel cell cassettes 7 are composed of an air electrode layer 25, a solid electrolyte layer 23, and a fuel electrode layer 27, as in the first embodiment. A single cell 17 and a square frame-shaped metal separator 35 joined to the single cell 17.

また、空気極層２５の（同図の）上方には、板状の金属製のインターコネクタ１４３が配置されており、その下方より突出する凸部１４５と空気極層２５とが接触している。
このインターコネクタ１４３は、その周囲が金属製の四角枠状の（インターコネクタ１４３より板厚が小さな）集電セパレータ１４７に接合されており、集電セパレータ１４７及びインターコネクタ１４３によって、インターコネクタ１４３の上下の流路（従って燃料電池カセット７間）が分離されている。 In addition, a plate-shaped metal interconnector 143 is disposed above the air electrode layer 25 (in the figure), and the convex portion 145 protruding from below and the air electrode layer 25 are in contact with each other. .
The interconnector 143 is joined to a current collector separator 147 having a metal square frame (thickness is smaller than that of the interconnector 143). The interconnector 143 is connected to the interconnector 143 by the collector separator 147 and the interconnector 143. The upper and lower flow paths (and therefore between the fuel cell cassettes 7) are separated.

更に、燃料極層２７の（同図の）下方には、前記実施例１の燃料極側集電体４５と同様な構造の（絶縁板と金属板からなる）燃料極側集電体１４９が配置されている。
また、（空気流路１９に対応する）集電セパレータ１４７とセパレータ３５との間には、四角枠状の絶縁板からなるフレーム１５１が配置され、（燃料流路２１に対応する）セパレータ３５と集電セパレータ１４７との間には、四角枠状の金属からなるフレーム１５３が配置されている。 Further, below the fuel electrode layer 27 (in the figure), there is a fuel electrode side current collector 149 (consisting of an insulating plate and a metal plate) having the same structure as the fuel electrode side current collector 45 of the first embodiment. Has been placed.
In addition, a frame 151 made of a rectangular frame-shaped insulating plate is disposed between the current collector separator 147 (corresponding to the air flow path 19) and the separator 35, and the separator 35 (corresponding to the fuel flow path 21) Between the current collector separators 147, a frame 153 made of a rectangular frame metal is disposed.

特に本実施例６では、同図の最上段の燃料電池カセット７とエンドプレート３との間に、（フレーム１５３と同様な）四角枠状の金属製のスペーサ１５４を配置することにより、発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）空気を溜める第１ガス溜め室１５５が設けられている。なお、図示しないが、スペーサ１５４には、第１ガス溜め室１５５と発電後の空気排出用の貫通孔９とを連通する連通部が設けられている。 Particularly in the sixth embodiment, a square frame-shaped metal spacer 154 (similar to the frame 153) is disposed between the uppermost fuel cell cassette 7 and the end plate 3 in FIG. A first gas reservoir chamber 155 is provided for accumulating air (heated by Joule heat accompanying power generation). Although not shown, the spacer 154 is provided with a communication portion that communicates the first gas reservoir chamber 155 and the through hole 9 for discharging air after power generation.

この第１ガス溜め室１５５内には、エンドプレート３と（集電セパレータ１４７が接合された）インターコネクタ１４３とが接触して導通するように、前記燃料極側集電体１４９が配置されている。 In the first gas reservoir chamber 155, the fuel electrode side current collector 149 is disposed so that the end plate 3 and the interconnector 143 (to which the current collector separator 147 is joined) are in contact with each other and are electrically connected. Yes.

同様に、同図の最下段の燃料電池カセット７とエンドプレート５との間に、（フレーム１５１と同様な）四角枠状の絶縁板からなるスペーサ１５６を配置することにより、発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）空気を溜める第２ガス溜め室１５７が設けられている。なお、図示しないが、スペーサ１５６には、第２ガス溜め室１５７と発電後の空気排出用の貫通孔９とを連通する連通部が設けられている。 Similarly, by arranging a spacer 156 made of a rectangular frame-like insulating plate (similar to the frame 151) between the lowermost fuel cell cassette 7 and the end plate 5 in FIG. A second gas reservoir chamber 157 is provided for accumulating air (heated by the Joule heat associated with). Although not shown, the spacer 156 is provided with a communication portion that communicates the second gas reservoir chamber 157 and the through hole 9 for discharging air after power generation.

この第２ガス溜め室１５７内には、エンドプレート５と燃料極側集電体１４９とが接触して導通するように、前記（集電セパレータ１４７が接合された）インターコネクタ１４３が配置されている。 In the second gas reservoir chamber 157, the interconnector 143 (with the current collector separator 147 joined) is disposed so that the end plate 5 and the fuel electrode side current collector 149 come into contact with each other. Yes.

本実施例６においても、前記実施例１と同様に、第１、第２ガス溜め室１５５、１５７に、発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）空気が導入されるので、前記実施例１と同様な効果を奏する。 Also in the sixth embodiment, as in the first embodiment, air after power generation (heated by Joule heat accompanying power generation) is introduced into the first and second gas reservoir chambers 155 and 157. The same effects as in the first embodiment are obtained.

さらに、本実施例６では、インターコネクタ１４３は、板厚が小さな（薄い）集電セパレータ１４７に接合されているため、燃料電池カセット７の側面方向への放熱が低減される。すなわち、積層方向だけでなく、側面方向に熱が放出されにくくなるため、燃料電池カセット７内の温度を、より均一に保つことができる。 Furthermore, in the sixth embodiment, since the interconnector 143 is joined to the current collector separator 147 having a small plate thickness (thin), heat radiation in the side surface direction of the fuel cell cassette 7 is reduced. That is, since heat is not easily released not only in the stacking direction but also in the side surface direction, the temperature in the fuel cell cassette 7 can be kept more uniform.

なお、前記実施例２と同様に、第１、第２ガス溜め室１５５、１５７に、発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）燃料ガスを導入してもよい。
また、前記実施例３と同様に、第１ガス溜め室１５５に空気を導入するとともに、第２ガス溜め室１５７に燃料ガスを導入してもよい。或いは、その逆に、第１ガス溜め室１５５に燃料ガスを導入するとともに、第２ガス溜め室１５７に空気を導入してもよい。 As in the second embodiment, fuel gas after power generation (heated by Joule heat accompanying power generation) may be introduced into the first and second gas reservoir chambers 155 and 157.
Similarly to the third embodiment, air may be introduced into the first gas reservoir chamber 155 and fuel gas may be introduced into the second gas reservoir chamber 157. Alternatively, conversely, fuel gas may be introduced into the first gas reservoir chamber 155 and air may be introduced into the second gas reservoir chamber 157.

なお、図１３では、各ガスの供給経路である貫通孔から各空気流路１９や各燃料流路２１にガスを供給する連通路である連通部、各空気流路１９や各燃料流路２１から各ガスの排出経路である貫通孔にガスを排出する連通部、各ガスの排出経路から第１、第２ガス溜め室１５５、１５７にガスを供給する連通部は省略してあるが、前記実施例１〜３等と同様に、各ガスの流通が可能なように、適宜（各ガスの供給側の貫通孔に開口する）連通部を設ければよい。 In FIG. 13, a communication part that is a communication path that supplies gas to each air flow path 19 and each fuel flow path 21 from a through hole that is a supply path for each gas, each air flow path 19 and each fuel flow path 21. The communication part for discharging the gas from the gas discharge path to the through hole which is the discharge path of each gas, and the communication part for supplying the gas from the gas discharge path to the first and second gas reservoir chambers 155 and 157 are omitted. Similarly to Examples 1 to 3 and the like, a communication portion may be provided as appropriate (opening in the through hole on the gas supply side) so that each gas can flow.

次に、実施例７について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
なお、実施例１と同様な構成には、同様な番号を付して説明する。
本実施例７の燃料電池スタックは、空気の流路についてシリアルフロー構造を有しており、最初の発電後の空気をガス溜め室に導入するものである。 Next, although Example 7 is demonstrated, description of the content similar to the said Example 1 is abbreviate | omitted.
In addition, the same number is attached | subjected and demonstrated to the structure similar to Example 1. FIG.
The fuel cell stack of the seventh embodiment has a serial flow structure with respect to the air flow path, and introduces air after the first power generation into the gas reservoir chamber.

ａ）まず、本実施例７の燃料電池スタックの構造について説明する。
図１４及び図１５に示すように、本実施例７の燃料電池スタック１６１では、空気を、前記積層方向における上方（図１４では手前、図１５では上方）より導入して、下方より排出し、燃料ガスは、上方より導入して、上方より排出するように構成されている。 a) First, the structure of the fuel cell stack according to the seventh embodiment will be described.
As shown in FIGS. 14 and 15, in the fuel cell stack 161 of the seventh embodiment, air is introduced from above in the stacking direction (front side in FIG. 14 and above in FIG. 15) and discharged from below. The fuel gas is introduced from above and discharged from above.

また、図１５に示すように、燃料電池スタック１６１は、例えば８段の燃料電池カセット１６３から構成されており、そのうち上部の４段が（空気のシリアルフローの上流側である）上部ブロック１６５であり、下部の４段が（空気のシリアルフローの下流側である）下部ブロック１６７である。 Further, as shown in FIG. 15, the fuel cell stack 161 is composed of, for example, an eight-stage fuel cell cassette 163, of which the upper four stages are upper blocks 165 (on the upstream side of the air serial flow). The lower four stages are the lower block 167 (downstream of the air serial flow).

更に、上部ブロック１６５の上方に、エンドプレート３と挟まれるように、（発電後の空気が溜められる）第１ガス溜め室１６９が設けられ、一方、下部ブロック１６７の下方に、エンドプレート５と挟まれるように、（発電後の空気が溜められる）第２ガス溜め室１７１が設けられている。 Further, a first gas reservoir chamber 169 (where air after power generation is stored) is provided above the upper block 165 so as to be sandwiched between the end plate 3, and on the other hand, below the lower block 167, A second gas reservoir chamber 171 (which stores air after power generation) is provided so as to be sandwiched.

なお、本実施例７では、燃料極集電体１７３は、通気性を有するメッシュ状の構成であるが、単セル１７５、空気極側集電体１７７、セパレータ１７９等は、前記実施例１と同様な構成である。 In Example 7, the fuel electrode current collector 173 has a mesh-like configuration having air permeability. However, the unit cell 175, the air electrode side current collector 177, the separator 179, and the like are the same as those in Example 1. The configuration is similar.

ｂ）次に、本実施例７の燃料電池スタック１６１における空気の流路について説明する。
燃料電池スタック１６１の外部から、ボルト１１ｈの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１６１の貫通孔９（即ち空気供給用の貫通孔９ｈ）に導入された空気は、図示しない連通部を介して、上部ブロック１６５の各燃料電池カセット１６３の空気流路１９に分配して供給される。なお、以下でも同様な連通部は図示しない。 b) Next, air flow paths in the fuel cell stack 161 of the seventh embodiment will be described.
Air introduced from the outside of the fuel cell stack 161 into the through hole 9 of the fuel cell stack 161 (that is, the air supply through hole 9h) via the internal flow path 14 of the bolt 11h passes through a communication portion (not shown). Then, it is distributed and supplied to the air flow path 19 of each fuel cell cassette 163 of the upper block 165. In the following, similar communication parts are not shown.

この貫通孔９ｄに導入された発電後の空気は、貫通孔９ｄにおける積層方向の両側（同図上下方向）に導かれる。
このうち、上方に導かれた発電後の空気は、連通部１８１を介して、燃料電池スタック１６１の上部の第１ガス溜め室１６９内に供給される。 The air after power generation introduced into the through hole 9d is guided to both sides of the through hole 9d in the stacking direction (vertical direction in the figure).
Among these, the air after power generation led upward is supplied into the first gas reservoir chamber 169 at the upper part of the fuel cell stack 161 via the communication portion 181.

一方、下方に導かれた発電後の空気は、下部ブロック１６７の各燃料電池カセット１６３の空気流路１９に分配して供給されるとともに、連通部１８３を介して、燃料電池スタック１６１の下部の第２ガス溜め室１７１内に供給される。 On the other hand, the air after power generation led downward is distributed and supplied to the air flow path 19 of each fuel cell cassette 163 of the lower block 167, and at the bottom of the fuel cell stack 161 via the communication portion 183. The gas is supplied into the second gas reservoir chamber 171.

次に、下部ブロック１６７の各空気流路１９内にて更に発電に使用された残余の空気は、各空気流路１９から前記貫通孔９ｄと反対側の貫通孔９（即ち空気排出用の貫通孔９ｇ）に導入される。なお、図１５では、貫通孔９ｈと貫通孔９ｇは、同じ貫通孔のように重ねて記載されているが、実際には、図１４に示すように、異なる貫通孔である。 Next, the remaining air used for power generation in each air flow path 19 of the lower block 167 passes through each air flow path 19 to the through hole 9 opposite to the through hole 9d (that is, the air discharge through hole). It is introduced into the holes 9g). In FIG. 15, the through-hole 9h and the through-hole 9g are described as being overlapped like the same through-hole, but actually are different through-holes as shown in FIG.

そして、この貫通孔９ｇに導入された発電後の空気は、ボルト１１ｇ（図１４参照）の内部流路１４を介して、図１５の下方より、燃料電池スタック１６１外に排出される。
なお、燃料ガスの流路は、シリアルフローではなく、外部より貫通孔９ｂに導入された燃料ガスは、上部ブロック１６５及び下部ブロック１６７の各燃料電池カセット１６３の各燃料流路２１に導入され、貫通孔９ｆを介して、外部に排出される。 Then, the air after power generation introduced into the through hole 9g is discharged out of the fuel cell stack 161 from below in FIG. 15 through the internal flow path 14 of the bolt 11g (see FIG. 14).
The flow path of the fuel gas is not a serial flow, but the fuel gas introduced into the through hole 9b from the outside is introduced into each fuel flow path 21 of each fuel cell cassette 163 of the upper block 165 and the lower block 167, It is discharged to the outside through the through hole 9f.

本実施例７は、空気の流路がシリアルフローであり、燃料電池スタック１６１の積層方向の両側に、前記実施例１と同様に発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）空気を溜める両ガス溜め室１６９、１７１を備えているので、前記実施例１と同様な効果を奏する。 In the seventh embodiment, the air flow path is a serial flow, and air after power generation (heated by Joule heat accompanying power generation) is applied to both sides in the stacking direction of the fuel cell stack 161 as in the first embodiment. Since both gas reservoir chambers 169 and 171 are provided, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

なお、本実施例７では、両ガス溜め室１６９、１７１に発電後の空気を溜めるようにしたが、前記実施例２のように、発電後の（発電に伴うジュール熱によって加熱された）燃料ガスをためるようにしてもよい。また、第１ガス溜め室１６９に発電後の空気を溜め、第２ガス溜め室１７１に発電後の燃料ガスを溜めるようにしてもよい（或いは、溜めるガスの種類を上下逆にしてもよい）。 In the seventh embodiment, the air after power generation is stored in the gas storage chambers 169 and 171, but the fuel after power generation (heated by Joule heat accompanying power generation) as in the second embodiment. You may make it accumulate gas. Further, air after power generation may be stored in the first gas storage chamber 169, and fuel gas after power generation may be stored in the second gas storage chamber 171 (or the type of stored gas may be reversed upside down). .

また、空気の流路のみをシリアルフローとする以外に、空気及び燃料ガスの流路をシリアルフローにしたり、燃料ガスの流路のみをシリアルフローとしてもよい。 In addition to using only the air flow path as a serial flow, the air and fuel gas flow paths may be set as a serial flow, or only the fuel gas flow path may be set as a serial flow.

次に、実施例８について説明するが、前記実施例７と同様な内容の説明は省略する。
なお、実施例７と同様な構成には、同様な番号を付して説明する。
本実施例７の燃料電池スタックは、前記実施例７と同様に、空気の流路についてシリアルフロー構造を有しており、２回目の発電後の空気をガス溜め室に導入するものである。 Next, Example 8 will be described, but description of the same contents as Example 7 will be omitted.
In addition, the same number is attached | subjected and demonstrated to the structure similar to Example 7. FIG.
The fuel cell stack of the seventh embodiment has a serial flow structure with respect to the air flow path, as in the seventh embodiment, and introduces air after the second power generation into the gas reservoir chamber.

図１６に示すように、本実施例８の燃料電池スタック１９１の構造は、基本的に、前記実施例７とほぼ同様であり、積層方向からみた場合の各ボルト１１や貫通孔９の配置も、前記図１４に示すものと同様である。 As shown in FIG. 16, the structure of the fuel cell stack 191 of the eighth embodiment is basically the same as that of the seventh embodiment. The arrangement of the bolts 11 and the through holes 9 when viewed from the stacking direction is also the same. This is the same as that shown in FIG.

図１６に示すように、本実施例８では、燃料電池スタック１９１の外部から、ボルト１１ｈの内部流路１４を介して、燃料電池スタック１９１の貫通孔９（即ち空気供給用の貫通孔９ｈ）に導入された空気は、図示しない連通部を介して、上部ブロック１６５の各燃料電池カセット１６３の空気流路１９に分配して供給される。なお、以下でも同様な連通部は図示しない。 As shown in FIG. 16, in the eighth embodiment, the through-hole 9 of the fuel cell stack 191 (that is, the through-hole 9h for supplying air) from the outside of the fuel cell stack 191 through the internal flow path 14 of the bolt 11h. The air introduced to is distributed and supplied to the air flow paths 19 of the fuel cell cassettes 163 of the upper block 165 via a communication portion (not shown). In the following, similar communication parts are not shown.

そして、各空気流路１９内にて発電に使用された残余の空気は、各空気流路１９から前記貫通孔９ｈと反対側の貫通孔９（即ち空気排出用の貫通孔９ｄ）に導入される。
この貫通孔９ｄに導入された発電後の空気は、貫通孔９ｄにおける積層方向の下方（同図下方向）に導かれる。 The remaining air used for power generation in each air flow path 19 is introduced from each air flow path 19 into the through hole 9 opposite to the through hole 9h (that is, the air discharge through hole 9d). The
The air after power generation introduced into the through hole 9d is guided downward (downward in the figure) in the stacking direction in the through hole 9d.

この下方（即ち下部ブロック１６７側）に導かれた発電後の空気は、下部ブロック１６７の各燃料電池カセット１６３の空気流路１９に分配して供給される。
次に、下部ブロック１６７の各空気流路１９内にて更に発電に使用された残余の空気は、各空気流路１９から前記貫通孔９ｄと反対側の貫通孔９（即ち空気排出用の貫通孔９ｇ）に導入される。なお、図１６では、貫通孔９ｈと貫通孔９ｇは、同じ貫通孔のように重ねて記載されているが、実際には、図１４に示すように、異なる貫通孔である。 The generated air guided to the lower side (that is, the lower block 167 side) is distributed and supplied to the air flow path 19 of each fuel cell cassette 163 of the lower block 167.
Next, the remaining air used for power generation in each air flow path 19 of the lower block 167 passes through each air flow path 19 to the through hole 9 opposite to the through hole 9d (that is, the air discharge through hole). It is introduced into the holes 9g). In FIG. 16, the through hole 9 h and the through hole 9 g are described so as to be overlapped like the same through hole, but actually, as shown in FIG. 14, they are different through holes.

そして、この貫通孔９ｇに導入された再度の発電後の空気（図１６の破線の矢印参照）は、貫通孔９ｇにおける積層方向の両側（同図上下方向）に導かれる。
このうち、上方に導かれた発電後の空気は、図示しない連通部を介して、燃料電池スタック１９１の上部の第１ガス溜め室１９３内に供給される。なお、第１ガス溜め室１９３は、貫通孔９ｇにのみ開口している。 Then, the air after power generation again introduced into the through hole 9g (see the broken arrow in FIG. 16) is guided to both sides of the through hole 9g in the stacking direction (the vertical direction in the figure).
Among these, the air after power generation guided upward is supplied into the first gas reservoir chamber 193 at the upper part of the fuel cell stack 191 via a communication portion (not shown). The first gas reservoir chamber 193 is opened only in the through hole 9g.

一方、下方に導かれた発電後の空気は、図示しない連通部を介して、燃料電池スタック１９１の下部の第２ガス溜め室１９５内に供給される。なお、第２ガス溜め室１９５は、貫通孔９ｇにのみ開口している。 On the other hand, the air after power generation guided downward is supplied into the second gas reservoir chamber 195 below the fuel cell stack 191 via a communication portion (not shown). The second gas reservoir chamber 195 is open only to the through hole 9g.

また、この貫通孔９ｇに導入された再度の発電後の空気は、ボルト１１ｇ（図１４参照）の内部流路１４を介して、図１６の下方より、燃料電池スタック１９１外に排出される。 Further, the air after the second power generation introduced into the through hole 9g is discharged out of the fuel cell stack 191 from the lower side of FIG. 16 through the internal flow path 14 of the bolt 11g (see FIG. 14).

なお、燃料ガスの流路は、シリアルフローではない。つまり、外部より貫通孔９ｂ（図１４参照）に導入された燃料ガスは、上部ブロック１６５及び下部ブロック１６７の各燃料電池カセット１６３の各燃料流路２１に導入され、貫通孔９ｆ（図１４参照）を介して、外部に排出される。 The fuel gas flow path is not a serial flow. That is, the fuel gas introduced from the outside into the through hole 9b (see FIG. 14) is introduced into each fuel flow path 21 of each fuel cell cassette 163 of the upper block 165 and the lower block 167, and the through hole 9f (see FIG. 14). ) Through the outside.

本実施例８は、空気の流路がシリアルフローであり、燃料電池スタック１９１の積層方向の両側に、再度の発電後の空気を溜める両ガス溜め室１９３、１９５を備えているので、前記実施例７と同様な効果を奏する。 In the eighth embodiment, the air flow path is a serial flow, and both gas reservoir chambers 193 and 195 for storing air after power generation again are provided on both sides of the fuel cell stack 191 in the stacking direction. The same effect as Example 7 is produced.

なお、本実施例８では、両ガス溜め室１９３、１９５に再度の発電後の空気を溜めるようにしたが、発電後の燃料ガスを溜めるようにしてもよい。また、第１ガス溜め室１９３に再度の発電後の空気を溜め、第２ガス溜め室１９５に発電後の燃料ガスを溜めるようにしてもよい（或いは、溜めるガスの種類を上下逆にしてもよい）。 In the eighth embodiment, air after power generation again is stored in both gas storage chambers 193 and 195, but fuel gas after power generation may be stored. Further, the air after the second power generation may be stored in the first gas reservoir chamber 193, and the fuel gas after the power generation may be stored in the second gas reservoir chamber 195 (or the type of the stored gas may be reversed upside down. Good).

また、空気の流路のみをシリアルフローとする以外に、空気及び燃料ガスの流路をシリアルフローにしたり、燃料ガスの流路のみをシリアルフローとしてもよい。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。 In addition to using only the air flow path as a serial flow, the air and fuel gas flow paths may be set as a serial flow, or only the fuel gas flow path may be set as a serial flow.
As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, A various aspect can be taken.

（１）例えば、本発明は、例えば、ＺｒＯ₂系セラミックなどを電解質とする固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）、Ｌｉ−Ｎａ／Ｋ系炭酸塩を電解質とする溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）、リン酸を電解質とするリン酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）などの燃料電池の燃料電池スタックに適用できる。 (1) For example, the present invention provides, for example, a solid oxide fuel cell (SOFC) having a ZrO ₂ ceramic as an electrolyte, and a molten carbonate fuel cell (MCFC) having a Li—Na / K carbonate as an electrolyte. ) And a fuel cell stack of a fuel cell such as a phosphoric acid fuel cell (PAFC) using phosphoric acid as an electrolyte.

（２）また、単セルで発電された電気は、例えば集電体及びインターコネクタを介して外部に取り出すことができるが、この場合、インターコネクタと集電体とは、別部材で構成しても、一体の部材として構成してもよい。 (2) In addition, the electricity generated by the single cell can be taken out through, for example, a current collector and an interconnector. In this case, the interconnector and the current collector are configured as separate members. Alternatively, it may be configured as an integral member.

（３）更に、ガス溜め室の（ガス供給側に開口する）開口部は、ガスを溜めるためには１個が望ましいが、複数個設けてもよい。 (3) Further, although one opening portion (opening to the gas supply side) of the gas reservoir chamber is desirable for storing gas, a plurality of openings may be provided.

１、１０１、１１１、１２１、１３１、１４１、１６１、１９１…燃料電池スタック（固体酸化物形燃料電池スタック）
３、５…エンドプレート
７…燃料電池カセット
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇ、９ｈ…貫通孔
１７、１７５…単セル
１９…空気流路
２１…燃料流路
２３…固体電解質層
２５…空気極層
２７…燃料極層
３１、４１、１４３…インターコネクタ
５１、６１、１０３、１０５、１１３、１２３、１２５、１３３、１５５、１５７、１６９、１７１、１９３、１９５…ガス溜め室
７１、７３、１０７、１０９、１１６、１２７、１２９、１３５、１８１、１８３…連通部 1, 101, 111, 121, 131, 141, 161, 191 ... Fuel cell stack (solid oxide fuel cell stack)
3, 5 ... End plate 7 ... Fuel cell cassette 9, 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h ... Through hole 17, 175 ... Single cell 19 ... Air flow path 21 ... Fuel flow path 23 ... Solid Electrolyte layer 25 ... Air electrode layer 27 ... Fuel electrode layer 31, 41, 143 ... Interconnectors 51, 61, 103, 105, 113, 123, 125, 133, 155, 157, 169, 171, 193, 195 ... Gas reservoir Chamber 71, 73, 107, 109, 116, 127, 129, 135, 181, 183 ... Communication part

Claims

A flat single cell having an electrolyte layer and an air electrode and a fuel electrode arranged so as to sandwich the electrolyte layer and generating power using an oxidant gas and a fuel gas is formed in the thickness direction of the single cell. A plurality of fuel cell stacks stacked along
Wherein at least one end in the stacking direction of the fuel cell stack includes a gas reservoir chamber for storing the oxidant gas or the fuel gas discharged from the unit cells are used in the power generation,
The gas reservoir chamber is a space that is partially closed with an opening, and the opening is open only to a gas supply path that supplies the oxidant gas or the fuel gas to the gas reservoir chamber. A fuel cell stack, characterized in that the fuel cell stack is formed .

2. The fuel cell stack according to claim 1, wherein the opening is formed so as to open at one location in the gas supply path.

The fuel on the end of both in the stacking direction of the cell stack, a fuel cell stack according to claim 1 or 2, characterized in that with the gas reservoir chamber for storing the oxidant gas or the fuel gas.

Of the gas reservoir chambers at both ends in the stacking direction of the fuel cell stack, the oxidant gas is stored in one gas reservoir chamber, and the fuel gas is stored in the other gas reservoir chamber. The fuel cell stack according to claim 1 or 2 .

At least one end in the stacking direction of the fuel cell stack is provided with an end plate that is a plate-like member,
The gas reservoir chamber is provided between the end plate and at least one of the single cells arranged on the most end side in the stacking direction of the fuel cell stack. 5. The fuel cell stack according to any one of 4 above.