JP6378820B2 - End current collecting member and cell stack device - Google Patents
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Description
本発明は、端部集電部材、及びセルスタック装置に関するものである。 The present invention relates to an end current collecting member and a cell stack device.
セルスタック装置は、燃料電池セル、及びマニホールドを備えている(特許文献1)。燃料電池セルは、マニホールドから上方に延びている。マニホールドは、燃料電池セルのガス流路に燃料ガスを供給する。また、燃料電池セルの外側面に酸素を含むガス(空気など)が供給される。燃料電池セルは、燃料ガス及び空気を用いて電力を生成する。この燃料電池セルによって生成された電力は、燃料電池セルに電気的に接続された端部集電部材によって外部回路へと取り出される。 The cell stack device includes a fuel cell and a manifold (Patent Document 1). The fuel cell extends upward from the manifold. The manifold supplies fuel gas to the gas flow path of the fuel battery cell. In addition, oxygen-containing gas (such as air) is supplied to the outer surface of the fuel cell. The fuel cell generates electric power using fuel gas and air. The electric power generated by the fuel battery cell is taken out to an external circuit by an end current collecting member electrically connected to the fuel battery cell.
端部集電部材は、燃料電池セルに接合されている。この端部集電部材に、外部回路のリード線又はバスバーなどの部品が取り付けられる。この部品の取り付け時において、端部集電部材に外力が掛かり、端部集電部材が燃料電池セルから剥離するおそれがある。 The end current collecting member is joined to the fuel cell. Parts such as a lead wire of an external circuit or a bus bar are attached to the end current collecting member. When this component is attached, an external force is applied to the end current collecting member, and the end current collecting member may be separated from the fuel cell.
本発明の課題は、燃料電池セルからの剥離を抑制できる端部集電部材を提供することにある。 The subject of this invention is providing the edge part current collection member which can suppress peeling from a fuel cell.
本発明の第1側面に係る端部集電部材は、燃料電池セルから電力を取出すように構成されている。この端部集電部材は、接合部と、引出し部と、を備えている。接合部は、燃料電池セルに接合されるように構成されている。引出し部は、接合部から延びている。接合部と引出し部とは、1つの部材によって構成されている。接合部の幅W1に対する、引出し部の幅W2の割合(W2/W1)は、0.3以下である。 The end current collecting member according to the first aspect of the present invention is configured to extract electric power from the fuel cell. The end current collecting member includes a joint portion and a drawer portion. The joining portion is configured to be joined to the fuel battery cell. The drawer portion extends from the joint portion. The joining part and the drawer part are constituted by one member. The ratio (W2 / W1) of the width W2 of the drawer portion to the width W1 of the joint portion is 0.3 or less.
この構成によれば、接合部の幅W1に対する、引出し部の幅W2の割合(W2/W1)が0.3以下であるため、接合部に対する引出し部の可撓性を十分に確保できる。このため、引出し部に外部回路の部品などを取り付ける際に引出し部に外力が掛かっても、引出し部が接合部に対して十分に動くことができる。この結果、接合部に掛かる外力を低減することができ、燃料電池セルから接合部が剥離することを抑制することができる。 According to this configuration, since the ratio (W2 / W1) of the width W2 of the lead portion to the width W1 of the joint portion is 0.3 or less, the flexibility of the lead portion with respect to the joint portion can be sufficiently secured. For this reason, even when an external force is applied to the drawer portion when an external circuit component or the like is attached to the drawer portion, the drawer portion can move sufficiently with respect to the joint portion. As a result, the external force applied to the joint can be reduced, and the joint can be prevented from peeling from the fuel cell.
好ましくは、接合部の幅W1に対する、引出し部の幅W2の割合(W2/W1)は、0.03以上である。 Preferably, the ratio (W2 / W1) of the width W2 of the drawer portion to the width W1 of the joint portion is 0.03 or more.
好ましくは、引出し部は、第1部分と第2部分とを有している。第1部分は、幅方向と交差する方向において接合部から延びる。第2部分は、第1部分から屈曲して延びる。 Preferably, the drawer part has a first part and a second part. The first portion extends from the joint in a direction that intersects the width direction. The second portion is bent and extends from the first portion.
好ましくは、第1部分は、前記接合部の面方向に沿った方向に延びる。 Preferably, the first portion extends in a direction along a surface direction of the joint portion.
好ましくは、第1部分の面方向は、前記接合部の面方向に対して傾斜している。 Preferably, the surface direction of the first portion is inclined with respect to the surface direction of the joint portion.
好ましくは、第2部分は、前記接合部の面方向と直行する方向に沿って延びる。 Preferably, the second portion extends along a direction perpendicular to the surface direction of the joint portion.
好ましくは、引出し部は、引出し本体部と、中間部とを有する。中間部は、引出し本体部と接合部との間に配置される。引出し本体部の幅は、接合部の幅よりも小さい。中間部の幅は、接合部の幅よりも小さく、引出し本体部の幅よりも大きい。この構成によれば、接合部によって集電された電流が引出し部に流れる際の電流集中を緩和することができる。 Preferably, the drawer portion has a drawer body portion and an intermediate portion. The intermediate portion is disposed between the drawer main body portion and the joint portion. The width of the drawer body is smaller than the width of the joint. The width of the intermediate part is smaller than the width of the joint part and larger than the width of the drawer main body part. According to this configuration, it is possible to alleviate current concentration when the current collected by the junction flows to the lead portion.
好ましくは、中間部の幅は、接合部から離れるにつれて小さくなる。この構成によれば、上述した電流集中をより緩和することができる。 Preferably, the width of the intermediate portion decreases as the distance from the joint portion increases. According to this configuration, the above-described current concentration can be further relaxed.
好ましくは、接合部及び引出し部は、一枚の金属板から構成される。例えば、接合部と引出し部とが別の部材から構成される場合、接合部と引出し部とを接合する箇所が生じる。すると、この接合箇所での抵抗発生による電力損失が問題となる。これに対して、接合部と引出し部とが一枚の金属板から構成された場合、上述したような接合箇所が生じない。このため、接合箇所での抵抗が発生せず、燃料電池セルから電流を外部に取出す際の電力損失をより低減することができる。 Preferably, the joining portion and the drawing portion are made of a single metal plate. For example, when the joining portion and the drawer portion are composed of different members, a location where the joint portion and the drawer portion are joined is generated. Then, a power loss due to the generation of resistance at this junction becomes a problem. On the other hand, when a junction part and a drawer | drawing-out part are comprised from the metal plate of 1 sheet, the junction location as mentioned above does not arise. For this reason, the resistance in a joining location does not generate | occur | produce and the power loss at the time of taking out an electric current from a fuel battery cell outside can be reduced more.
本発明の第2側面に係るセルスタック装置は、マニホールドと、燃料電池セルと、上記いずれかの端部集電部材と、を備えている。燃料電池セルは、マニホールドから上方に延びる。端部集電部材は、燃料電池セルと電気的に接続される。 The cell stack device according to the second aspect of the present invention includes a manifold, a fuel cell, and any one of the end current collecting members. The fuel cell extends upward from the manifold. The end current collecting member is electrically connected to the fuel battery cell.
好ましくは、第2部分は、第1部分から離れるにつれて、マニホールドの上面から離れるように傾斜して延びる。 Preferably, the second portion extends inclinedly away from the upper surface of the manifold as it moves away from the first portion.
好ましくは、第2部分は、第1部分から離れるにつれて、マニホールドの上面に近付くように傾斜して延びる。 Preferably, the second portion extends at an angle so as to approach the upper surface of the manifold as it moves away from the first portion.
好ましくは、接合部及び引出し部は、表面に酸化皮膜を有する。引出し部の酸化皮膜は、接合部の酸化皮膜よりも薄い。この構成によれば、端部集電部材を酸化皮膜によって保護することができる。また、引出し部の酸化皮膜を薄くすることによって、引出し部における電気抵抗を低くすることができる。 Preferably, the joining portion and the drawing portion have an oxide film on the surface. The oxide film at the drawer is thinner than the oxide film at the joint. According to this configuration, the end current collecting member can be protected by the oxide film. Moreover, the electrical resistance in a drawer part can be made low by making the oxide film of a drawer part thin.
好ましくは、セルスタック装置は、燃料電池セルと接合部とを接合する第1接合材をさらに備える。接合部は、Crを含む合金によって構成される基材と、基材を覆う酸化クロム膜とを有する。燃料電池セルの外表面に垂直な断面において、接合部は、外表面に対して角度を有する第1面と、外表面に対して角度を有する第2面と、第1面と第2面とによって形成される角部とを含む。角部は、第1面及び第2面それぞれよりも外表面に近接している。 Preferably, the cell stack device further includes a first bonding material for bonding the fuel cell and the bonding portion. The joining portion has a base material made of an alloy containing Cr and a chromium oxide film covering the base material. In a cross section perpendicular to the outer surface of the fuel cell, the joint includes a first surface having an angle with respect to the outer surface, a second surface having an angle with respect to the outer surface, a first surface, and a second surface. And a corner portion formed by. The corner portion is closer to the outer surface than each of the first surface and the second surface.
本発明によれば、端部集電部材が燃料電池セルから剥離することを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that an edge part current collection member peels from a fuel cell.
[セルスタック装置]
以下、本発明に係る端部集電部材、及びセルスタック装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1及び図2に示すように、セルスタック装置100は、複数の燃料電池セル1と、マニホールド2と、一対の端部集電部材3と、を備えている。このセルスタック装置100は、筐体150によって覆われている。筐体150の材質は、例えば、フェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス、又はNi基合金などである。
[Cell stack equipment]
Embodiments of an end current collecting member and a cell stack device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the
[マニホールド]
マニホールド2は、各燃料電池セル1にガスを分配するように構成されている。マニホールド2は、中空状であり、内部空間を有している。マニホールド2の内部空間には、導入管201を介して燃料ガスなどのガスが供給される。マニホールド2は、この内部空間と外部とを連通する複数の貫通孔27を有している。
[Manifold]
The
マニホールド2は、各燃料電池セル1を支持している。マニホールド2は、マニホールド本体21と、上壁22とを備えている。マニホールド本体21と上壁22とは、互いに別部材であって接合されている。なお、マニホールド本体21と上壁22とは、一体的に形成されていてもよい。このマニホールド本体21と上壁22とによって、マニホールド2の内部空間を画定している。
The
マニホールド本体21は、直方体状であって、上面が開口した内部空間を有する。詳細には、マニホールド本体21は、底壁23と、側壁24と、を有している。側壁24は、底壁23の周縁部から上方に延びている。導入管201は、側壁24に取り付けられており、マニホールド2の内部空間と連通している。導入管201は、例えば、上方に延びている。
The
例えば、マニホールド本体21は、耐熱性を有するような金属あるいは絶縁性セラミックスによって形成される。より具体的には、マニホールド本体21は、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、Ni基合金、MgO(酸化マグネシウム)、Al2O3(酸化アルミニウム)、MgAl2O4(マグネシアアルミナスピネル)、MgO・SiO2(ステアタイト)、及び2MgO・SiO2(フォルステライト)よりなる群から選ばれる少なくとも1種から形成されている。
For example, the
上壁22は、マニホールド本体21の上面を塞ぐように、マニホールド本体21に取り付けられている。例えば、上壁22とマニホールド本体21とは、結晶化ガラス等によって接合されている。上壁22は、上述したマニホールド本体21の材料の少なくとも一種から形成することができる。
The
上壁22は、各燃料電池セル1が取り付けられるように構成されている。詳細には、上壁22は、複数の貫通孔27を有している。各貫通孔27は、マニホールド2の幅方向(y軸方向)に延びている。また、各貫通孔27は、配列方向(z軸方向)において、互いに間隔をあけて配置されている。
The
[燃料電池セル]
各燃料電池セル1は、マニホールド2から上方に延びている。詳細には、各燃料電池セル1は、マニホールド2の上壁22から上方に延びている。燃料電池セル1の下端部は、貫通孔27内に挿入されている。燃料電池セル1の下端部は、上壁22から下方に突出していてもよい。燃料電池セルの長手方向(x軸方向)の長さは、例えば、100〜300mm程度とすることができる。なお、燃料電池セル1の下端部が貫通孔27内に挿入された状態において、燃料電池セル1の下端部の外周面と貫通孔27の内壁面との間には隙間が形成されている。この隙間に、後述する第3接合材103が充填されていてもよい。
[Fuel battery cell]
Each
各燃料電池セル1は、配列方向(z軸方向)に沿って、互いに間隔をあけて配置されている。なお、各燃料電池セル1は、配列方向に沿って、等間隔に配置されていることが好ましいが、等間隔に配置されていなくてもよい。
The
図3に示すように、燃料電池セル1は、複数の発電素子部11と、支持基板12とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
[支持基板]
支持基板12は、マニホールド2から上方に延びている。すなわち、支持基板12は、上下方向に延びている。支持基板12は、支持基板12の長手方向(x軸方向)に延びる複数のガス流路121を内部に有している。各ガス流路121は、支持基板12の幅方向において互いに間隔をあけて配置されている。ガス流路121は、マニホールド2の内部空間と連通している。
[Support substrate]
The
支持基板12の長手方向(x軸方向)は、燃料電池セル1の長手方向と同じ方向である。各ガス流路121は、互いに実質的に平行に延びている。各ガス流路121は、支持基板12の長手方向の両端面において開口している。
The longitudinal direction (x-axis direction) of the
図4に示すように、支持基板12は、複数の第1凹部123を有している。各第1凹部123は、支持基板12の両面に形成されている。各第1凹部123は支持基板12の長手方向において互いに間隔をあけて配置されている。
As shown in FIG. 4, the
支持基板12は、電子伝導性を有さない多孔質の材料によって構成される。支持基板12は、例えば、CSZ(カルシア安定化ジルコニア)から構成され得る。或いは、支持基板12は、NiO(酸化ニッケル)とYSZ(8YSZ)(イットリア安定化ジルコニア)とから構成されてもよいし、NiO(酸化ニッケル)とY2O3(イットリア)とから構成されてもよいし、MgO(酸化マグネシウム)とMgAl2O4(マグネシアアルミナスピネル)とから構成されてもよい。支持基板12の気孔率は、例えば、20〜60%程度である。
The
[発電素子部]
各発電素子部11は、支持基板12の両面に支持されている。なお、各発電素子部11は、支持基板12の片面のみに支持されていてもよい。各発電素子部11は、燃料電池セル1の長手方向(x軸方向)において、配列されている。すなわち、各発電素子部11は、上下方向に配列されている。本実施形態に係る燃料電池セル1は、いわゆる横縞型の燃料電池セルである。
[Power generation element]
Each power
各発電素子部11は、発電素子本体部110と、電気的接続部111と、を有している。発電素子本体部110は、燃料極13、電解質14、及び空気極15を有している。また、各発電素子部11は、反応防止膜16をさらに有している。燃料極13は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される焼成体である。燃料極13は、燃料極集電部131と燃料極活性部132とを有する。
Each power
燃料極集電部131は、第1凹部123内に配置されている。詳細には、燃料極集電部131は、第1凹部123内に充填されており、第1凹部123と同様の外形を有する。各燃料極集電部131は、第2凹部131a及び第3凹部131bを有している。燃料極活性部132は、第2凹部131a内に配置されている。詳細には、燃料極活性部132は、第2凹部131a内に充填されている。
The fuel electrode
燃料極集電部131は、例えば、NiO(酸化ニッケル)とYSZ(8YSZ)(イットリア安定化ジルコニア)とから構成され得る。或いは、燃料極集電部131は、NiO(酸化ニッケル)とY2O3(イットリア)とから構成されてもよいし、NiO(酸化ニッケル)とCSZ(カルシア安定化ジルコニア)とから構成されてもよい。燃料極集電部131の厚さ、並びに第1凹部123の深さは、50〜500μm程度である。
The fuel electrode
燃料極活性部132は、例えば、NiO(酸化ニッケル)とYSZ(8YSZ)(イットリア安定化ジルコニア)とから構成され得る。或いは、燃料極活性部132は、NiO(酸化ニッケル)とGDC(ガドリニウムドープセリア)とから構成されてもよい。燃料極活性部132の厚さは、5〜30μmである。
The fuel electrode
電解質14は、燃料極13上を覆うように配置されている。詳細には、電解質14は、隣り合うインターコネクタ112間を長手方向に延びている。すなわち、燃料電池セル1の長手方向において、電解質14とインターコネクタ112とが交互に配置されている。
The
電解質14は、イオン伝導性を有し且つ電子伝導性を有さない緻密な材料から構成される焼成体である。電解質14は、例えば、YSZ(8YSZ)(イットリア安定化ジルコニア)から構成され得る。或いは、電解質14は、LSGM(ランタンガレート)から構成されてもよい。電解質14の厚さは、例えば、3〜50μm程度である。
The
反応防止膜16は、緻密な材料から構成される焼成体である。反応防止膜16は、電解質14と空気極15との間に配置されている。反応防止膜16は、電解質14内のYSZと空気極15内のSrとが反応して電解質14と空気極15との界面に電気抵抗が大きい反応層が形成される現象の発生を抑制するために設けられている。
The
反応防止膜16は、希土類元素を含むセリアを含んだ材料から構成されている。反応防止膜16は、例えば、GDC=(Ce,Gd)O2(ガドリニウムドープセリア)から構成され得る。反応防止膜16の厚さは、例えば、3〜50μm程度である。
The
空気極15は、空気極活性部151と、空気極集電部152とを有している。空気極活性部151は、反応防止膜16上に配置されている。空気極活性部151は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される焼成体である。空気極活性部151は、例えば、LSCF=(La,Sr)(Co,Fe)O3(ランタンストロンチウムコバルトフェライト)から構成され得る。或いは、空気極活性部151は、LSF=(La,Sr)FeO3(ランタンストロンチウムフェライト)、LNF=La(Ni,Fe)O3(ランタンニッケルフェライト)、又は、LSC=(La,Sr)CoO3(ランタンストロンチウムコバルタイト)等から構成されてもよい。空気極活性部151は、LSCFから構成される第1層(内側層)とLSCから構成される第2層(外側層)との2層によって構成されてもよい。空気極活性部151の厚さは、例えば、10〜100μmである。
The
空気極集電部152は、空気極活性部151上に配置されている。空気極集電部152は、空気極活性部151上から隣の発電素子部11に向かって延びている。詳細には、空気極集電部152は、隣の発電素子部11の電気的接続部111であるインターコネクタ112まで延びている。空気極集電部152は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される焼成体である。
The air electrode
空気極集電部152は、例えば、LSCF=(La,Sr)(Co,Fe)O3(ランタンストロンチウムコバルトフェライト)から構成され得る。或いは、空気極集電部152は、LSC=(La,Sr)CoO3(ランタンストロンチウムコバルタイト)から構成されてもよい。或いは、空気極集電部152は、Ag(銀)、Ag−Pd(銀パラジウム合金)から構成されてもよい。空気極集電部152の厚さは、例えば、50〜500μm程度である。
The air electrode
各発電素子部11のうち、最も下方に配置される下側発電素子部11aを除いた残りの発電素子部11は、電気的接続部111としてインターコネクタ112を有している。インターコネクタ112は、隣り合う発電素子本体部110同士を互いに電気的に接続するように構成されている。
Among the power
インターコネクタ112は、第3凹部131b内に配置されている。詳細には、インターコネクタ112は、第3凹部131b内に埋設(充填)されている。インターコネクタ112は、電子伝導性を有する緻密な材料から構成される焼成体である。インターコネクタ112は、例えば、LaCrO3(ランタンクロマイト)から構成され得る。或いは、インターコネクタ112は、(Sr,La)TiO3(ストロンチウムチタネート)から構成されてもよい。インターコネクタ112の厚さは、例えば、10〜100μmである。
The
図5に示すように、各発電素子部11のうち、最も下方に配置される下側発電素子部11aは、発電素子本体部110と、電気的接続部111とを有している。なお、支持基板12の両面に発電素子部11が配置されている場合、支持基板12の両面のそれぞれに下側発電素子部11aが配置されている。電気的接続部111は、発電素子本体部110と電気的に接続している。また、電気的接続部111は、発電素子本体部110から下方に延びている。この下側発電素子部11aの電気的接続部111は、第1接続部113と、第2接続部114とを有している。
As shown in FIG. 5, among the power
第1接続部113は、上述したインターコネクタ112と同様の構成を有している。すなわち、第1接続部113は、燃料極集電部131の第3凹部131b内に配置されている。第1接続部113は、電子伝導性を有する緻密な材料から構成される。第1接続部113は、上述したインターコネクタ112の材料のいずれかで形成することができる。
The
第2接続部114は、上述した空気極集電部152の材料のいずれかで形成することができる。第2接続部114は、第1接続部113と電気的に接続されている。また、第2接続部114は、第1接続部113から下方に延びている。
The
燃料電池セル1の下端部は、緻密膜18によって覆われている。詳細には、緻密膜18は、支持基板12を覆っている。緻密膜18は、第2接続部114と支持基板12との間から下方に延びている。
The lower end of the
緻密膜18は、緻密膜18の内側の空間を流れる燃料ガスと緻密膜18の外側の空間を流れる空気との混合を防止するガスシール機能を発揮する。このガスシール機能を発揮するため、この緻密膜18の気孔率は、例えば、10%以下である。また、緻密膜18は、絶縁性セラミックスで構成されている。
The
具体的には、緻密膜18は、上述した電解質14と反応防止膜16とによって構成することができる。緻密膜18を構成する電解質14は、支持基板12を覆っており、第1接続部113から支持基板12の下端近傍まで延びている。また、緻密膜18を構成する反応防止膜16は、電解質14と第2接続部114との間に配置されている。なお、緻密膜18は、電解質14のみで構成されていてもよいし、電解質14及び反応防止膜16以外の材料によって構成されていてもよい。
Specifically, the
[端部集電部材]
図1及び図2に示すように、一対の端部集電部材3は、複数の燃料電池セル1から構成されるセルスタックから電力を取り出すように構成されている。各端部集電部材3は、各燃料電池セル1のうち、配列方向(z軸方向)の両端部に配置される各燃料電池セル1に取り付けられている。なお、一対の端部集電部材3は、取り付けられる位置が互いに異なるだけであって互いの構成は実質的に同じであるため、以下では、一方の端部集電部材3のみについて説明する。
[End current collector]
As shown in FIGS. 1 and 2, the pair of end
図5に示すように、端部集電部材3は、配列方向(z軸方向)の端部に配置された燃料電池セル1の下側発電素子部11aと電気的に接続される。詳細には、端部集電部材3は、下側発電素子部11aの電気的接続部111に接続されている。
As shown in FIG. 5, the end current collecting
図6に示すように、端部集電部材3は、接合部31と、引出し部32とを有している。端部集電部材3は、1つの部材によって構成されている。例えば、端部集電部材3は、一枚の金属板から構成されている。端部集電部材3の板厚は、例えば、0.1〜0.8mm程度とすることができる。端部集電部材3は、例えば、フェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス、又はNi基合金から構成されている。
As shown in FIG. 6, the end current collecting
接合部31は、燃料電池セル1に接合されるように構成されている。接合部31は、板状である。具体的には、接合部31は、配列方向視(z軸方向視)において、矩形状を有している。接合部31の幅W1は、例えば、下側発電素子部11aの幅と同じ程度とすることができる。
The joining
図5に示すように、接合部31は、下側発電素子部11aに接合されている。詳細には、接合部31は、電気的接続部111に接合されている。例えば、接合部31は、第1接合材101によって、下側発電素子部11aに接合されている。なお、第1接合材101は、例えば、(Mn,Co)3O4、(La,Sr)MnO3、及び(La,Sr)(Co,Fe)O3などから選ばれる少なくとも1種である。
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、引出し部32は、接合部31から延びている。引出し部32は、全体として、接合部31の面方向と直交する方向(z軸方向)に延びている。引出し部32は、例えば、接合部31の下端の幅方向(y軸方向)の中央部から延びている。
As shown in FIG. 6, the
引出し部32の幅W2は、接合部31の幅W1よりも小さい。接合部31の幅W1に対する、引出し部32の幅W2の割合(W2/W1)は、0.3以下とすることが好ましい。また、接合部31の幅W1に対する、引出し部32の幅W2の割合(W2/W1)は、0.03以上とすることが好ましい。なお、接合部31の幅W1及び引出し部32の幅W2とは、端部集電部材3の幅方向(y軸方向)における寸法である。そして、端部集電部材3の幅方向とは、接合部31と引出し部32との境界縁が延びる方向である。また、接合部31の幅W1とは、引出し部32側の端縁における接合部31の幅を意味する。すなわち、接合部31の幅W1とは、接合部31の下端縁における幅を意味する。また、引出し部32の幅W2とは、接合部31側の端縁における幅を意味する。すなわち、引出し部32の幅W2とは、接合部31との付け根部分における引出し部32の幅を意味する。
The width W <b> 2 of the
引出し部32は、第1部分321と、第2部分322と、を有している。第1部分321は、接合部31の面方向に沿った方向に延びている。すなわち、第1部分321の主面と、接合部31の主面とは、実質的に同一面上に配置されている。第1部分321は、接合部31から幅方向(y軸方向)と交差する方向に延びている。好ましくは、第1部分321は、端部集電部材3の幅方向(y軸方向)と直行する方向に延びている。端部集電部材3が燃料電池セル1に取り付けられた状態において、第1部分321は、接合部31から下方に延びている。
The
第2部分322は、第1部分321から屈曲して延びている。すなわち、第2部分322は、第1部分321の下端部から延びている。第2部分322は、接合部31の面方向と直交する方向(z軸方向)に沿って延びている。すなわち、第2部分322は、接合部31の主面と直交する方向に延びている。
The
端部集電部材3が燃料電池セル1に取り付けられた状態において、第2部分322は、第1部分321の下端部から側方に延びている。詳細には、第2部分322は、第1部分321の下端部から水平方向に延びている。また、第2部分322は、燃料電池セル1から離れる方向に延びている。
In a state where the end current collecting
図5に示すように、第2部分322は、上壁22に沿って延びている。第2部分322は、上壁22と間隔をあけて延びている。第2部分322と上壁22との絶縁性を確保するために、第2部分322と上壁22との間に電気絶縁性部材を配置していてもよい。
As shown in FIG. 5, the
図2に示すように、引出し部32の先端部は、筐体150を超えて、筐体150の外部まで延びている。具体的には、第2部分322の先端部が筐体150の外部まで延びている。例えば、筐体150は取出し孔を有しており、引出し部32はこの取出し孔を介して筐体150の外部へと延びている。この引出し部32の先端部に、外部回路のリード線などが取り付けられている。例えば、引出し部32の先端部には、リード線を取り付けるための取付孔又は取付凹部などが形成されている。
As shown in FIG. 2, the leading end of the
[セル間集電部材]
各燃料電池セル1は、セル間集電部材4を介して互いに電気的に接続されている。セル間集電部材4は、各燃料電池セル1の間に配置されており、隣り合う各燃料電池セル1を電気的に接続している。セル間集電部材4は、導電性を有する材料から形成されている。例えば、セル間集電部材4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。なお、セル間集電部材4は、第2接合材102によって各燃料電池セル1に接合されている。第2接合材102は、例えば、第1接合材101の材料として挙げたいずれかの材料で構成することができる。
[Current collector between cells]
The
[表裏接続部材]
各燃料電池セル1において、支持基板12の一方面に形成された発電素子部11と、支持基板12の他方面に形成された発電素子部11とは、表裏接続部材5によって電気的に接続されている。詳細には、表裏接続部材5は、支持基板12の一方面及び他方面のそれぞれにおいて最も上方に配置される各発電素子部11同士を電気的に接続している。
[Front and back connection members]
In each
[第3接合材]
各燃料電池セル1は、第3接合材103によって、マニホールド2に固定されている。第3接合材103は、燃料電池セル1とマニホールド2の上壁22とを接合している。第3接合材103は、燃料電池セル1の下端部とマニホールド2の上壁22とを接合している。図5に示すように、第3接合材103は、緻密膜18と接触している。
[Third bonding material]
Each
第3接合材103は、例えば、結晶化ガラスである。結晶化ガラスとしては、例えば、SiO2−B2O3系、SiO2−CaO系、又はSiO2−MgO系が採用され得る。なお、本明細書では、結晶化ガラスとは、全体積に対する「結晶相が占める体積」の割合(結晶化度)が60%以上であり、全体積に対する「非晶質相及び不純物が占める体積」の割合が40%未満のガラスを指す。なお、第3接合材103の材料として、非晶質ガラス、ろう材、又はセラミックス等が採用されてもよい。具体的には、第3接合材103は、SiO2−MgO−B2O5−Al2O3系及びSiO2−MgO−Al2O3−ZnO系よりなる群から選ばれる少なくとも一種である。
The
[発電方法]
以上のように構成されたセルスタック装置100は、次のようにして発電する。マニホールド2を介して各燃料電池セル1のガス流路121内に燃料ガス(水素ガス等)を流すとともに、支持基板12の両面を酸素を含むガス(空気等)に曝すことにより、電解質14の両側面間に生じる酸素分圧差によって起電力が発生する。このセルスタック装置100を端部集電部材3を用いて外部の負荷に接続すると、空気極15において下記(1)式に示す電気化学反応が起こり、燃料極13において下記(2)式に示す電気化学反応が起こり、電流が流れる。
(1/2)・O2+2e−→O2− …(1)
H2+O2−→H2O+2e− …(2)
[Power generation method]
The
(1/2) · O 2 + 2e − → O 2− (1)
H 2 + O 2− → H 2 O + 2e − (2)
[変形例]
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。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible unless it deviates from the meaning of this invention.
変形例1
上記実施形態では、燃料極集電部131が第2凹部131a及び第3凹部131bを有しているが、燃料極集電部131の構成はこれに限定されない。例えば、燃料極集電部131は第2凹部131a及び第3凹部131bなどの凹部を有していなくてもよい。この場合、燃料極活性部132は、燃料極集電部131上に形成されており、燃料極集電部131に埋設されていない。また、インターコネクタ112及び第1接続部113は、燃料極集電部131上に形成されており、燃料極集電部131に埋設されていない。
In the above embodiment, the fuel electrode
変形例2
上記実施形態では、端部集電部材3の第1部分321は、接合部31の面方向に沿った方向に延びているが、第1部分321の構成はこれに限定されない。例えば、図7に示すように、第1部分321の面方向は、接合部31の面方向に対して傾斜していてもよい。詳細には、第1部分321は、下方に行くにつれて燃料電池セル1から離れるように傾斜している。なお、図8に示すように、接合部31の主面と、第1部分321の主面とがなす角度αは、100〜170°程度とすることができる。
In the said embodiment, although the
変形例3
図9に示すように、引出し部32は、引出し本体部323と、中間部324とを有していてもよい。なお、引出し本体部323は、上記実施形態の第2部分322に相当し、中間部324は、上記実施形態の第1部分321に相当している。
As shown in FIG. 9, the
中間部324は、引出し本体部323と接合部31との間に配置されている。中間部324は、接合部31から下方に延びている。中間部324の幅W3は、接合部31の幅W1よりも小さく、引出し本体部323の幅W4よりも大きい。なお、中間部324の幅W3は、接合部31から離れるにつれて小さくなっている。中間部324の幅W3が引出し本体部323の幅W4よりも大きいとは、中間部324の上端部における幅W3が引出し本体部323の幅W4よりも大きいことを意味する。引出し本体部323の幅W4は、接合部31の幅W1よりも小さい。
The
なお、中間部324の幅W3は、接合部31から離れるにつれて小さくなっていなくてもよい。例えば、図10に示すように、中間部324の幅W3は、一定であってもよい。
Note that the width W <b> 3 of the
変形例4
上記実施形態では、引出し部32は、第1部分321と、第2部分322とを有していたが、引出し部32の構成はこれに限定されない。例えば、図11に示すように、引出し部32は、第1部分321を有していなくてもよい。この場合、第2部分322が接合部31から直接延びている。
In the said embodiment, although the drawer | drawing-out
変形例5
上記実施形態では、端部集電部材3は、下側発電素子部11aの電気的接続部111に接合されているが、特にこれに限定されない。例えば、図12に示すように、端部集電部材3は、下側発電素子部11aの発電素子本体部110に接合されていてもよい。この場合、下側発電素子部11aは、電気的接続部111を有していなくてもよい。
In the said embodiment, although the edge part
変形例6
上記実施形態では、端部集電部材3は、下側発電素子部11aに接合されているが、下側発電素子部11a以外の発電素子部11に接合されていてもよい。
Modification 6
In the said embodiment, although the edge part
変形例7
上記実施形態では、第2部分322は、マニホールドの上面と略平行に延びているが、特にこれに限定されない。例えば、図13に示すように、第2部分322は、第1部分321から離れるにつれて、マニホールドの上壁22の上面から離れるように傾斜して延びていてもよい。また、図14に示すように、第2部分322は、第1部分321から離れるにつれて、マニホールド2の上壁22の上面に近付くように傾斜して延びていてもよい。このときのマニホールド2の上壁22の上面に対する第2部分322の角度θは、特に制限されないが、例えば、約0.5〜20度とすることができる。
Modification 7
In the said embodiment, although the
変形例8
図15に示すように、接合部31及び引出し部32は、表面に酸化皮膜300を有していてもよい。引出し部32の酸化皮膜300は、接合部31の酸化皮膜300よりも薄い。具体的には、接合部31の酸化皮膜300の厚さは、例えば、0.5〜40μm程度であり、引出し部32の酸化皮膜300の厚さは、例えば、0.1〜20μm程度である。なお、接合部31のうち、第1接合材101と接する面には、酸化皮膜300を有していなくてもよいし有していてもよい。
Modification 8
As shown in FIG. 15, the joining
接合部31の酸化皮膜300の厚さは、例えば、接合部31の中央部を接合部31と直交する面で切断し、その切断面にて測定することができる。また、引出し部32の酸化皮膜300の厚さは、例えば、第2部分322の任意の位置において第2部分322に垂直な面で切断し、その切断面にて測定することができる。
The thickness of the
本変形例において、接合部31及び引出し部32は、例えば、Cr(クロム)を含有する合金等によって構成される。このような合金としては、Fe−Cr系合金鋼(ステンレス鋼など)、又はNi−Cr系合金鋼などを用いることができる。また、上述した酸化皮膜300としては、酸化クロム膜などを例示することができる。接合部31を引出し部32よりも高温で熱処理することによって、引出し部32の酸化皮膜300を接合部31の酸化皮膜300よりも薄くすることができる。
In this modification, the joining
変形例9
上記実施形態では、端部集電部材3の接合部31は、下側発電素子部11aの外表面Sと略平行に延びているが、これに限定されず、以下のような構成とすることができる。
Modification 9
In the said embodiment, although the
図16に示すように、端部集電部材3の接合部31は、第1接合材101を介して、下側発電素子部11aの外表面Sに接合される。接合部31は、表面に酸化クロム膜301Yを有している。具体的には、接合部31は、基材301Xと酸化クロム膜301Yとを有する。
As shown in FIG. 16, the
基材301Xは、板状に形成される。基材301Xの厚みは特に制限されないが、例えば0.1〜4.0mmとすることができる。
The
基材301Xは、Cr(クロム)を含有する合金によって構成される。このような合金としては、Fe−Cr系合金鋼(ステンレス鋼など)、又はNi−Cr系合金鋼などを用いることができる。基材301XにおけるCrの含有割合は特に制限されないが、例えば4〜30質量%とすることができる。
The
基材301Xは、Ti(チタン)やAl(アルミニウム)を含有していてもよい。基材301XにおけるTiの含有割合は特に制限されないが、例えば0.01〜1.0at.%とすることができる。基材301XにおけるAlの含有割合は特に制限されないが、例えば0.01〜0.4at.%とすることができる。基材301Xは、TiをTiO2(チタニア)として含有していてもよいし、AlをAl2O3(アルミナ)として含有していてもよい。
The
酸化クロム膜301Yは、基材301X上に形成される。酸化クロム膜301Yは、基材301Xを覆う。酸化クロム膜301Yは、基材301Xの表面全体を覆っていることが好ましいが、基材301Xの表面を部分的に覆っていなくてもよい。酸化クロム膜301Yの厚みは特に制限されないが、例えば1μm〜20μmとすることができる。
The
酸化クロム膜301Yは、酸化クロム(Cr2O3)を主成分として含む。具体的には、酸化クロム膜301Yは、酸化クロムを50wt%以上含む。酸化クロム膜301Yは、Mn、Fe、Cr、Mo、Siなどを不純物として含有していてもよい。酸化クロム膜301Yは、RF(radio-frequency)マグネトロンスパッタ装置を用いてCrターゲットをArスパッタリングし、反応ガス(例えば、酸素)との反応により酸化物を成膜することによって形成することができる。
The
図16に示すように、基材301Xは、下側発電素子部11aの外表面Sに垂直な断面において、第1面Y1、第2面Y2及び角部Y3を含む。
As shown in FIG. 16, the
第1面Y1は、下側発電素子部11aの外表面Sに対して角度を有する。すなわち、第1面Y1は、外表面Sと平行ではなく、外表面Sに対して傾斜している。第1面Y1は、角部Y3側に向かうほど外表面Sに近づく。外表面Sに対する第1面Y1の角度θ1は特に制限されないが、例えば0.5度〜45度とすることができる。なお、図16に示す例では、第1面Y1が平坦に形成されているが、実際には微小な凹凸が形成されていてもよい。
The first surface Y1 has an angle with respect to the outer surface S of the lower power
第1面Y1において、酸化クロム膜301Yは、基材301Xを覆っていることが好ましい。第1面Y1に形成された酸化クロム膜301Yの厚みは、角部Y3に近づくほど厚く形成されていてもよい。
In the first surface Y1, the
第2面Y2は、第1面Y1に連なる。第2面Y2は、下側発電素子部11aの外表面Sに対して角度を有する。すなわち、第2面Y2は、外表面Sと平行ではなく、外表面Sに対して傾斜している。第2面Y2は、角部Y3側に向かうほど外表面Sに近づく。外表面Sに対する第2面Y2の角度θ2は特に制限されないが、例えば45度〜135度とすることができる。
The second surface Y2 is continuous with the first surface Y1. The second surface Y2 has an angle with respect to the outer surface S of the lower power
また、第2面Y2は、第1面Y1に対して角度を有する。すなわち、第2面Y2は、第1面Y1と平行ではなく、第1面Y1に対して傾斜している。第1面Y1に対する第2面Y2の角度θ3は特に制限されないが、例えば30度〜135度とすることができる。なお、図16に示す例では、第2面Y2が平坦に形成されているが、実際には微小な凹凸が形成されていてもよい。 The second surface Y2 has an angle with respect to the first surface Y1. That is, the second surface Y2 is not parallel to the first surface Y1, but is inclined with respect to the first surface Y1. The angle θ3 of the second surface Y2 with respect to the first surface Y1 is not particularly limited, but can be, for example, 30 degrees to 135 degrees. In the example shown in FIG. 16, the second surface Y2 is formed flat, but in actuality, minute unevenness may be formed.
第2面Y2において、酸化クロム膜301Yは、基材301Xを覆っていることが好ましい。第2面Y2に形成された酸化クロム膜301Yの厚みは、角部Y3に近づくほど厚く形成されていてもよい。
In the second surface Y2, the
角部Y3は、第1面Y1と第2面Y2とによって形成される。本実施形態において、「第1面Y1と第2面Y2とによって形成される」とは、“第1面Y1と第2面Y2とによって規定される”、“第1面Y1と第2面Y2とによって区画される”、及び“第1面Y1と第2面Y2との間に設けられる”のうち少なくとも1つを意味する。 The corner Y3 is formed by the first surface Y1 and the second surface Y2. In the present embodiment, “formed by the first surface Y1 and the second surface Y2” means “defined by the first surface Y1 and the second surface Y2”, “the first surface Y1 and the second surface. It means at least one of “partitioned by Y2” and “provided between the first surface Y1 and the second surface Y2.”
角部Y3は、第1面Y1と第2面Y2とが屈曲するように連なることで形成されていてもよいし、第1面Y1と第2面Y2とが他の1以上の面(湾曲面又は屈曲面)を介して連なることで形成されていてもよい。 The corner portion Y3 may be formed such that the first surface Y1 and the second surface Y2 are bent so that the first surface Y1 and the second surface Y2 are one or more other surfaces (curved). (A surface or a bent surface).
角部Y3において、酸化クロム膜301Yは、基材301Xを覆っていることが好ましい。角部Y3に形成された酸化クロム膜301Yは、角部Y3周辺において他の部分よりも厚く形成されていてもよい。
In the corner portion Y3, the
角部Y3は、第1面Y1及び第2面Y2それぞれよりも下側発電素子部11aの外表面Sに近接している。角部Y3は、端部集電部材3の第1先端部301aに設けられる。本変形例において、角部Y3は、端部集電部材3のうち、下側発電素子部11aの外表面Sに最も近接する部位である。角部Y3から外表面Sまでの距離Dは特に制限されないが、0.5〜2000μmとすることができる。
The corner portion Y3 is closer to the outer surface S of the lower power
下側発電素子部11aから端部集電部材3に流れる電流は、端部集電部材3のうち下側発電素子部11aの外表面Sに近接する角部Y3に集中する。角部Y3に電流が集中すると、角部Y3の温度が上昇するため、角部Y3に形成された酸化クロム膜301Yの温度が上昇して、酸化クロム膜301Yの電気抵抗が低下する。その結果、下側発電素子部11aから端部集電部材3へスムーズに電流を流すことができるため、下側発電素子部11aと端部集電部材3との電気的接続性を向上させることができる。
The current flowing from the lower power
また、角部Y3を形成する第1面Y1及び第2面Y2のそれぞれが外表面Sに対して角度を有しているため、角部Y3を第1導電性接合材102aに挿入した際に、第1導電性接合材102a中の気泡を角部Y3周辺から排除することができる。その結果、下側発電素子部11aと端部集電部材3との電気的接続性を更に向上させることができる。
Further, since each of the first surface Y1 and the second surface Y2 forming the corner portion Y3 has an angle with respect to the outer surface S, when the corner portion Y3 is inserted into the first conductive bonding material 102a. In addition, bubbles in the first conductive bonding material 102a can be excluded from the periphery of the corner Y3. As a result, the electrical connectivity between the lower power
以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.
図6に示すような形状の端部集電部材3をサンプルNo.1〜No.25として作製した。なお、各サンプルにつき、10個の端部集電部材3を作製した。すなわち、合計250個の端部集電部材3を作製した。各端部集電部材3の接合部31の幅W1及び引出し部32の幅W2は表1の通りである。なお、加工精度の観点などから、引出し部32の幅W2の下限は1mmとした。また、各端部集電部材3は、一枚の金属板から形成されている。各端部集電部材3の材料は、表1に示すとおりである。なお、各端部集電部材3の板厚は、0.1〜0.8mm程度とした。
An end current collecting
以上のように作製した各端部集電部材3を、支持基板12上に形成された第2接続部114に接合した。また、各端部集電部材3は、第1接合材101によって、第2接続部114に接続されている。第1接合材101及び第2接続部114の材料は、表1の通りである。なお、各サンプルにおける構成は、上述した寸法や材料などを除き、基本的に互いに同じである。また、支持基板12は、マニホールドから上方に延びるように取り付けられている。
Each end current collecting
(評価方法)
実際の作業と似た環境とするために、上述した端部集電部材3が取り付けられた支持基板12を筐体150内に配置し、端部集電部材3の引出し部32を筐体150の取出し孔を介して筐体150の外部へと延ばした。そして、この筐体150の外部に延びた引出し部32に対して、リード線を取り付けた。詳細には、まず、ニクロム製のリード線の先端にステンレス製のY型端子を取り付けた。次に、このY型端子と、端部集電部材3の引出し部32との間に銀ペーストを塗布し、互いに接着した。そして、端部集電部材3の引出し部32の先端に形成された取付孔にネジを通し、Y型端子と端部集電部材3とをボルト締めすることで、端部集電部材3にリード線を取り付けた。
(Evaluation method)
In order to make the environment similar to the actual work, the
このリード線取り付け作業を1つのサンプルにつき10個の端部集電部材3で実施した。そして、各サンプルにおいて、10個の端部集電部材3のうち、接合部31が第2接続部114から剥離した端部集電部材3の数を表1に示した。なお、各サンプルの10個の端部集電部材3のリード線取り付け作業は、異なる作業者が実施した。表1に示すように、サンプルNo.5,10,15,20,25では、いくつかの端部集電部材3において、リード線の取り付け作業時に接合部31が第2接続部114から剥離している。これは、W2/W1が0.3より大きいため、接合部31の接合強度に対する引出し部32の可撓性を十分に確保できずに、引出し部32にかかった外力が接合部31に大きく影響したものと考えられる。
This lead wire attaching operation was carried out with 10 end
1 燃料電池セル
2 マニホールド
3 端部集電部材
31 接合部
32 引出し部
321 第1部分
322 第2部分
323 引出し本体部
324 中間部
100 セルスタック装置
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記燃料電池セルに接合されるように構成された接合部と、
前記接合部から延びる引出し部と、
を備え、
前記接合部と前記引出し部とは、1つの部材によって構成され、
前記接合部の幅W1に対する、前記引出し部の幅W2の割合(W2/W1)は、0.3以下であり、
前記引出し部は、幅方向と交差する方向において前記接合部から延びる第1部分と、前記第1部分から屈曲して延びる第2部分と、を有し、
前記第1部分は、前記接合部の面方向に沿った方向に延びる、
端部集電部材。
An end current collecting member for taking out electric power from the fuel cell,
A joint configured to be joined to the fuel cell;
A drawer extending from the joint;
With
The joint portion and the drawer portion are constituted by one member,
The ratio (W2 / W1) of the width W2 of the drawer portion to the width W1 of the joint portion is 0.3 or less,
The drawer portion has a first portion extending from the joint portion in a direction intersecting the width direction, and a second portion extending bent from the first portion,
The first portion extends in a direction along a surface direction of the joint portion.
End current collector.
前記燃料電池セルに接合されるように構成された接合部と、
前記接合部から延びる引出し部と、
を備え、
前記接合部と前記引出し部とは、1つの部材によって構成され、
前記接合部の幅W1に対する、前記引出し部の幅W2の割合(W2/W1)は、0.3以下であり、
前記引出し部は、幅方向と交差する方向において前記接合部から延びる第1部分と、前記第1部分から屈曲して延びる第2部分と、を有し、
前記第1部分の面方向は、前記接合部の面方向に対して傾斜している、
端部集電部材。
An end current collecting member for taking out electric power from the fuel cell,
A joint configured to be joined to the fuel cell;
A drawer extending from the joint;
With
The joint portion and the drawer portion are constituted by one member,
The ratio (W2 / W1) of the width W2 of the drawer portion to the width W1 of the joint portion is 0.3 or less,
The drawer portion has a first portion extending from the joint portion in a direction intersecting the width direction, and a second portion extending bent from the first portion,
The surface direction of the first portion is inclined with respect to the surface direction of the joint portion.
End current collector.
請求項1又は2に記載の端部集電部材。
The second portion extends along a direction orthogonal to the surface direction of the joint portion.
The end current collecting member according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれかに記載の端部集電部材。
The joint part and the drawer part are composed of a single metal plate,
The edge part current collection member in any one of Claim 1 to 3 .
前記燃料電池セルに接合されるように構成された接合部と、
前記接合部から延びる引出し部と、
を備え、
前記接合部と前記引出し部とは、1つの部材によって構成され、
前記接合部の幅W1に対する、前記引出し部の幅W2の割合(W2/W1)は、0.3以下であり、
前記引出し部は、幅方向と交差する方向において前記接合部から延びる第1部分と、前記第1部分から屈曲して延びる第2部分と、を有し、
前記第2部分は、前記接合部の面方向と直交する方向に沿って延びる、
端部集電部材。
An end current collecting member for taking out electric power from the fuel cell,
A joint configured to be joined to the fuel cell;
A drawer extending from the joint;
With
The joint portion and the drawer portion are constituted by one member,
The ratio (W2 / W1) of the width W2 of the drawer portion to the width W1 of the joint portion is 0.3 or less,
The drawer portion has a first portion extending from the joint portion in a direction intersecting the width direction, and a second portion extending bent from the first portion,
The second portion extends along a direction orthogonal to the surface direction of the joint portion.
End current collector.
前記燃料電池セルに接合されるように構成された接合部と、
前記接合部から延びる引出し部と、
を備え、
前記接合部と前記引出し部とは、1つの部材によって構成され、
前記接合部の幅W1に対する、前記引出し部の幅W2の割合(W2/W1)は、0.3以下であり、
前記引出し部は、引出し本体部と、前記引出し本体部と前記接合部との間に配置される中間部と、を有し、
前記引出し本体部の幅は、前記接合部の幅よりも小さく、
前記中間部の幅は、前記接合部の幅よりも小さく、前記引出し本体部の幅よりも大きい、
端部集電部材。
An end current collecting member for taking out electric power from the fuel cell,
A joint configured to be joined to the fuel cell;
A drawer extending from the joint;
With
The joint portion and the drawer portion are constituted by one member,
The ratio (W2 / W1) of the width W2 of the drawer portion to the width W1 of the joint portion is 0.3 or less,
The drawer portion has a drawer body portion, and an intermediate portion disposed between the drawer body portion and the joint portion,
The width of the drawer main body is smaller than the width of the joint,
The width of the intermediate part is smaller than the width of the joint part and larger than the width of the drawer main body part,
End current collector.
請求項6に記載の端部集電部材。The end current collecting member according to claim 6.
前記マニホールドから上方に延びる燃料電池セルと、
前記燃料電池セルと電気的に接続される、請求項1から7のいずれかに記載の端部集電部材と、
を備える、
セルスタック装置。
Manifold,
Fuel cells extending upward from the manifold;
The end current collecting member according to any one of claims 1 to 7 , which is electrically connected to the fuel battery cell;
Comprising
Cell stack device.
前記マニホールドから上方に延びる燃料電池セルと、
前記燃料電池セルと電気的に接続される、請求項1又は2に記載の端部集電部材と、
を備え、
前記第2部分は、前記第1部分から離れるにつれて、前記マニホールドの上面から離れるように傾斜して延びる、
セルスタック装置。
Manifold,
Fuel cells extending upward from the manifold;
The end current collecting member according to claim 1 or 2 , which is electrically connected to the fuel cell.
With
The second portion extends obliquely away from the top surface of the manifold as it moves away from the first portion.
Cell stack device.
前記マニホールドから上方に延びる燃料電池セルと、
前記燃料電池セルと電気的に接続される、請求項1又は2に記載の端部集電部材と、
を備え、
前記第2部分は、前記第1部分から離れるにつれて、前記マニホールドの上面に近付くように傾斜して延びる、
セルスタック装置。
Manifold,
Fuel cells extending upward from the manifold;
The end current collecting member according to claim 1 or 2 , which is electrically connected to the fuel cell.
With
The second portion extends in an inclined manner so as to approach the upper surface of the manifold as the distance from the first portion increases.
Cell stack device.
前記引出し部の酸化皮膜は、前記接合部の酸化皮膜よりも薄い、
請求項8から10のいずれかに記載のセルスタック装置。
The joint and the drawer have an oxide film on the surface,
The oxide film of the drawer part is thinner than the oxide film of the joint part,
The cell stack device according to claim 8 .
前記接合部は、Crを含む合金によって構成される基材と、前記基材を覆う酸化クロム膜とを有し、
前記燃料電池セルの外表面に垂直な断面において、前記接合部は、前記外表面に対して角度を有する第1面と、前記外表面に対して角度を有する第2面と、前記第1面と前記第2面とによって形成される角部とを含み、
前記角部は、前記第1面及び前記第2面それぞれよりも前記外表面に近接している、
請求項8から11のいずれかに記載のセルスタック装置。
A first bonding material for bonding the fuel cell and the bonding portion;
The joint has a base material made of an alloy containing Cr, and a chromium oxide film covering the base material,
In a cross section perpendicular to the outer surface of the fuel cell, the joint includes a first surface having an angle with respect to the outer surface, a second surface having an angle with respect to the outer surface, and the first surface. And a corner formed by the second surface,
The corner is closer to the outer surface than each of the first surface and the second surface;
The cell stack device according to claim 8 .
前記マニホールドから上方に延びる燃料電池セルと、
前記燃料電池セルと電気的に接続される端部集電部材と、
を備え、
前記端部集電部材は、
前記燃料電池セルに接合されるように構成された接合部と、
前記接合部から延びる引出し部と、
を備え、
前記接合部と前記引出し部とは、1つの部材によって構成され、
前記接合部の幅W1に対する、前記引出し部の幅W2の割合(W2/W1)は、0.3以下であり、
前記接合部及び前記引出し部は、表面に酸化皮膜を有し、
前記引出し部の酸化皮膜は、前記接合部の酸化皮膜よりも薄い、
セルスタック装置。
Manifold,
Fuel cells extending upward from the manifold;
An end current collecting member electrically connected to the fuel cell;
With
The end current collecting member is
A joint configured to be joined to the fuel cell;
A drawer extending from the joint;
With
The joint portion and the drawer portion are constituted by one member,
The ratio (W2 / W1) of the width W2 of the drawer portion to the width W1 of the joint portion is 0.3 or less,
The joint and the drawer have an oxide film on the surface,
The oxide film of the drawer part is thinner than the oxide film of the joint part,
Cell stack device.
前記マニホールドから上方に延びる燃料電池セルと、
前記燃料電池セルと電気的に接続される端部集電部材と、
前記燃料電池セルと前記端部集電部材とを接合する第1接合材と、
を備え、
前記端部集電部材は、
前記燃料電池セルに接合されるように構成された接合部と、
前記接合部から延びる引出し部と、
を備え、
前記接合部と前記引出し部とは、1つの部材によって構成され、
前記接合部の幅W1に対する、前記引出し部の幅W2の割合(W2/W1)は、0.3以下であり、
前記接合部は、Crを含む合金によって構成される基材と、前記基材を覆う酸化クロム膜とを有し、
前記燃料電池セルの外表面に垂直な断面において、前記接合部は、前記外表面に対して角度を有する第1面と、前記外表面に対して角度を有する第2面と、前記第1面と前記第2面とによって形成される角部とを含み、
前記角部は、前記第1面及び前記第2面それぞれよりも前記外表面に近接している、
セルスタック装置。 Manifold,
Fuel cells extending upward from the manifold;
An end current collecting member electrically connected to the fuel cell;
A first bonding material for bonding the fuel cell and the end current collecting member;
With
The end current collecting member is
A joint configured to be joined to the fuel cell;
A drawer extending from the joint;
With
The joint portion and the drawer portion are constituted by one member,
The ratio (W2 / W1) of the width W2 of the drawer portion to the width W1 of the joint portion is 0.3 or less,
The joint has a base material made of an alloy containing Cr, and a chromium oxide film covering the base material,
In a cross section perpendicular to the outer surface of the fuel cell, the joint includes a first surface having an angle with respect to the outer surface, a second surface having an angle with respect to the outer surface, and the first surface. And a corner formed by the second surface,
The corner is closer to the outer surface than each of the first surface and the second surface;
Cell stack device.
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