JP6434299B2 - セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置 - Google Patents

セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6434299B2
JP6434299B2 JP2014260673A JP2014260673A JP6434299B2 JP 6434299 B2 JP6434299 B2 JP 6434299B2 JP 2014260673 A JP2014260673 A JP 2014260673A JP 2014260673 A JP2014260673 A JP 2014260673A JP 6434299 B2 JP6434299 B2 JP 6434299B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive
cell stack
fuel cell
conductive member
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014260673A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016122522A (ja
Inventor
剛史 小材
剛史 小材
幸喜 芦田
幸喜 芦田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2014260673A priority Critical patent/JP6434299B2/ja
Publication of JP2016122522A publication Critical patent/JP2016122522A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6434299B2 publication Critical patent/JP6434299B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Description

本発明は、セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置に関する。
近年、次世代エネルギーとして、燃料ガス(水素含有ガス)と酸素含有ガス(空気)とを用いて電力を得ることができるセルの1種である燃料電池セルが複数配列されてなる燃料電池セルスタックを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールや、燃料電池モジュールを外装ケース内に収納してなる燃料電池装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
この燃料電池装置においては、例えば、複数のセル間に導電部材が配置されることによって、セル同士が電気的に直列に接続されていた。
特開2014−149942号公報
しかしながら、この導電部材の表面が平らであることから、燃料電池セルスタックの製造時又は使用時に、導電部材が一様に酸化することによって、導電部材の耐久性が低下する問題があった。
それゆえ、本発明は、導電部材の酸化を抑制し、耐久性を向上させたセルスタック、それを備えるモジュールおよびモジュール収容装置を提供することにある。
本発明のセルスタックは、複数のセルと、該複数のセル間に配置され、複数の導電片および該複数の導電片の一端同士を連結する連結部を有する、Crを含有する合金である導電部材と、該導電部材の表面に設けらたCr拡散抑制層と、を備えるセルスタックであって、前記導電部材は、前記導電片および前記連結部のうち少なくとも一方に、先端に伸びるに従って幅が細くなっている凸部が設けられていることを特徴とする。
本発明のモジュールは、収納容器内に、上述のセルスタックを収納してなることを特徴とする。
本発明のモジュール収容装置は、外装ケース内に、上述のモジュールと、該モジュールの運転を行なうための補機とを収納してなることを特徴とする。
本発明のセルスタックは、導電部材の酸化を抑制し、耐久性を向上させることができる。
また、本発明のモジュールは、耐久性が向上したモジュールとすることができる。
さらに、本発明のモジュール収容装置は、耐久性が向上したモジュール収容装置とすることができる。
本発明の一実施形態であるセルスタックを有するセルスタック装置を示す図で、(a)はセルスタック装置を概略的に示す側面図、(b)は(a)の一部を拡大して示す平面図である。 図1に示す導電部材を抜粋して示す斜視図である。 (a)は図2に示す導電部材のA−A線断面図、(b)は図2に示す導電部材のB−B線断面図である。 図1に示すセルスタックにおける燃料電池セルと導電部材との接合状態を示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る導電部材と燃料電池セルとの接合状態を示す縦断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る導電部材と燃料電池セルとの接合状態を示す縦断面図である。 (a)は、本発明の他の実施形態に係る導電部材の部分斜視図であり、(b)は、(a)に示す導電部材を第2の方向から見た平面図であり、(c)は、(b)におけるA−A線断面図であり、(d)は、(c)に示した導電部材の他の例を示す断面図である。 図1に示すセルスタック装置を収納容器に収納してなる燃料電池モジュールを分解して示す外観斜視図である。 図8に示す燃料電池モジュールを外装ケースに収納してなる燃料電池装置を示す斜視図である。
図1〜9を用いて、セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置について説明する。なお、以下の説明においてセルとして固体酸化物形の燃料電池セルを用いて説明するものとし、単にセルという場合がある。また、セルスタックとして燃料電池セルスタックを用いて説明するものとし、単にセルスタックという場合がある。また、モジュール収容装置として燃料電池装置を用いて説明する。
本発明の第1の実施形態である燃料電池セルスタック装置1について図1を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施形態であるセルスタックを有するセルスタック装置を示す図で、(a)はセルスタック装置を概略的に示す側面図、(b)は(a)の一部を拡大して示す平面図である。
燃料電池セルスタック装置1(以下、セルスタック装置1と称する場合がある。)は、内部にガス流路12を有して、一対の対向する主面をもつ全体的に見て柱状の導電性支持体7の一方の主面上に内側電極層である燃料極層8と、固体電解質層9と、外側電極層である空気極層10とをこの順に積層してなる発電部を備える燃料電池セル3を有している。以下の説明においては、外側電極層を空気極層10、内側電極層を燃料極層8として説明する。
そして燃料電池セル3は他方の主面のうち外側電極層が形成されていない部位にインターコネクタ11を積層してなる柱状(中空平板状)であり、これらの燃料電池セル3の複数個を1列に配列し、隣接する燃料電池セル3間に導電部材4を配置することで、燃料電池セル3同士を電気的に直列に接続してなるセルスタック2が構成されている。
燃料電池セル3と導電部材4とは詳しくは後述するが、導電性接合材13を介して接合されており、それにより、複数個の燃料電池セル3を導電部材4を介して電気的および機
械的に接合して、セルスタック2が構成されている。
また、インターコネクタ11の外面にはP型半導体層(図示せず)を設けることもできる。導電部材4を、P型半導体層を介してインターコネクタ11に接続させることより、両者の接触がオーム接触となって電位降下を少なくすることができる。このP型半導体層は、空気極層10の外面にも設けてもよい。
そして、図1に示す例のセルスタック装置1においては、セルスタック2を構成する各燃料電池セル3の下端が、燃料電池セル3の内部に設けられたガス流路12を介して燃料電池セル3に燃料ガスを供給するためのガスタンク6に、ガラス等のシール材(図示せず)により固定されている。
また、図1に示す例のセルスタック装置1においては、燃料電池セル3のガス流路12の内部を燃料ガスとして水素含有ガスが流れるとともに、燃料電池セル3の間に配置された導電部材4の内部を酸素含有ガス(空気)が流れる構成となる。それにより、燃料極層8にガスタンク6から燃料ガスが供給され、空気極層10に導電部材4の内部を通じて酸素含有ガスが供給されることで、燃料電池セル3の発電が行なわれる。
なお、内側電極層8を空気側電極層とし、外側電極層10を燃料側電極層として、ガス流路12に酸素含有ガスを流す構成の燃料電池セル3としてもよい。
セルスタック装置1は、図1に示す第1の方向である燃料電池セル3の配列方向の両端から導電部材4を介してセルスタック2を挟持するように、ガスタンク6に下端が固定された弾性変形可能な端部導電部材5を具備している。ここで、図1に示す端部導電部材5は、セルスタック2の端部に位置するように設けられた平板部5aと、第1の方向に沿って外側に向けて延びた形状で、セルスタック2(燃料電池セル3)の発電により生じる電流を引出すための電流引出部5bとを有している。なお、第1の方向とは燃料電池セル3の配列方向である。なお、セルとして電解セルを用いてなるセルスタック装置においては、この電流引出部5bは電流導入部5bとなる。
以下に、図1において示す燃料電池セル3を構成する各部材について説明する。
燃料極層8は、一般的に公知のものを使用することができ、多孔質の導電性セラミックス、例えば希土類元素酸化物が固溶しているZrO(安定化ジルコニアと称する)とNiおよび/またはNiOとから形成することができる。
固体電解質層9は、電極間の電子の橋渡しをする電解質としての機能を有していると同時に、燃料ガスと酸素含有ガスとのリークを防止するためにガス遮断性を有することが必要とされ、3〜15モル%の希土類元素酸化物が固溶したZrOから形成される。なお、上記特性を有する限りにおいては、他の材料等を用いて形成してもよい。
空気極層10は、一般的に用いられるものであれば特に制限はなく、例えば、いわゆるABO型のペロブスカイト型酸化物からなる導電性セラミックスから形成することができる。空気極層10はガス透過性を有していることが必要であり、開気孔率が20%以上、特に30〜50%の範囲とすることができる。
インターコネクタ11は、導電性セラミックスから形成することができるが、燃料ガス(水素含有ガス)および酸素含有ガス(空気等)と接触するため、耐還元性及び耐酸化性を有することが必要であり、それゆえランタンクロマイト(LaCrO)を使用することができる。インターコネクタ11は、導電性支持体7に形成された複数のガス流路12
を流通する燃料ガス、および導電性支持体7の外側を流通する酸素含有ガスのリークを防止するために緻密質でなければならず、93%以上、特に95%以上の相対密度であることが好ましい。
導電性支持体7としては、燃料ガスを燃料極層8まで透過するためにガス透過性であること、さらには、インターコネクタ11を介して集電するために導電性であることが必要とされる。したがって、導電性支持体7としては、かかる要求を満足する材質を用いる必要があり、例えば導電性セラミックスやサーメット等を用いることができる。
なお、燃料電池セル3を作製するにあたり、燃料極層8または固体電解質層9との同時焼成により導電性支持体7を作製する場合においては、鉄属金属成分と特定希土類酸化物とから導電性支持体7を形成することができる。また、導電性支持体7は、所要ガス透過性を備えるために開気孔率が30%以上、特に35〜50%の範囲にあるのが好適であり、そしてまたその導電率は50S/cm以上、さらには300S/cm以上、440S/cm以上にしてもよい。
さらに、P型半導体層(図示せず)としては、遷移金属ペロブスカイト型酸化物からなる層を例示することができる。具体的には、インターコネクタ11を構成するランタンクロマイトよりも電子伝導性が大きいもの、例えば、BサイトにMn、Fe、Coなどが存在するランタンマンガナイト(LaSrMnO)、ランタンフェライト(LaSrFeO)、ランタンコバルタイト(LaSrCoO)などの少なくとも一種からなるP型半導体セラミックスを使用することができる。このようなP型半導体層の厚みは、一般に、30〜100μmの範囲とすることが好ましい。
導電性接合材13は、燃料電池セル3と導電部材4とを接合するために設けられており、導電性セラミックス等を用いて形成することができる。導電性セラミックスとしては、空気極層10を形成するものと同様のものを用いることができ、空気極層10と同じ成分により形成すると、空気極層10と導電性接合材13との接合強度が高くなるため空気極層10と同じ成分により形成することが好ましい。
具体的には、LaSrCoFeO、LaSrMnO、LaSrCoO等を用いることができる。これらの材料を単一の材料を用いて作製してもよく、2種以上組み合わせて導電性接合材13を作製してもよい。
次に、導電部材4について図2、図3を用いて説明する。図2は、図1に示す導電部材4を抜粋して示す斜視図である。図3(a)は図2に示す導電部材4のA−A線断面図であり、図3(b)は図2に示す導電部材4のB−B線断面図である。なお、図2においては導電部材4の表面に設けられた凸部15を省略して示している。また、図2における第2の方向とは導電片4a、4bの配列方向である。
図2に示す導電部材4は、隣接する一方の燃料電池セル3と接合される複数の第1導電片4aと、隣接する他方の燃料電池セル3と接合される複数の第2導電片4bと、複数の第1導電片4aおよび複数の第2導電片4bの一端同士を連結する第1連結部4cと、複数の第1導電片4aおよび複数の第2導電片4bの他端同士を連結する第2連結部4dとを一組のユニットとし、これらのユニットの複数組が、燃料電池セル3の長手方向に導電性連結片4eにより連結されて構成されている。
燃料電池セル3において、上述したように、固体電解質層9を介して燃料極層8と、空気極層10とが対向する部位が発電する部位となる。それゆえ、燃料電池セル3の発電部で発電された電流を効率よく集電するにあたり、導電部材4の燃料電池セル3の長手方向
に沿った長さは、燃料電池セル3における外側電極層10の長手方向における長さと同等以上とすることがよい。
導電部材4は、耐熱性および導電性を有する必要があり、例えば合金または導電性セラミックスやサーメット等により作製することができる。特には、導電部材4は、高温の酸化雰囲気に曝されることから4〜30%の割合でCrを含有する合金から作製することができ、Fe−Crの合金やNi−Crの合金等により作製できる。
導電部材4を、Crを含有する合金で作製する場合には、合金に含まれるCrが燃料電池セル3に拡散することを低減するために、Cr拡散抑制層(図示せず)を設けてもよい。Cr拡散抑制層としては、Znの酸化物、あるいはLaおよびSrを含有するペロブスカイト型酸化物を用いることができる。Cr拡散抑制層は後述する凸部を形成した後に、作製することが好ましい。
図2、図3に示すように、第1導電片4aおよび第2導電片4bは、第1の方向に対して異なる角度で交差する第1表面4g、第1表面4gの両側に隣り合う第2表面4hおよび第3表面4iを有している。言い換えると、第1表面4gは燃料電池セル3と対向する表面である。
また、第1連結部4cおよび第2連結部4dは、燃料電池セル3の幅方向(ガス流路12の配列方向)と交差する第4表面4j、第4表面4jの両側に隣り合う第5表面4kおよび第6表面4fを有している。
しかしながら、導電部材の表面が平らである場合には、燃料電池セルスタックの製造時又は使用時に、導電部材が一様に酸化することによって、導電部材の耐久性が低下する問題があった。
それゆえ、本実施形態の導電部材4においては、図3(a)に示す例のように、第1連結部4cおよび第2連結部4dに凸部15が設けられている。凸部15は、先端に伸びるに従って幅が細くなっている。この構成により、凸部15は先端の細さに起因して、第1連結部4c、第2連結部4dにおける他の比較的平坦な領域に比べて酸化の進行が早くなる。従って、凸部15において酸化が選択集中して進行するため、第1連結部4c、第2連結部4dにおける平坦な領域では、酸化が遅延しやすくなる。よって、導電部材4の耐久性が低下することを抑制することができる。
また、図3(a)に示す例においては、凸部15は、この凸部15を含む断面で断面視して、鋭角な略三角形状をした先細り形状となっている。なお、ここでは凸部15は略三角形状の例を示したが、先細り形状となっていれば、三角形状に限定されるものではなく、例えば台形になっていても良い。
凸部15は、第1連結部4cおよび第2連結部4dの第4表面4jから5〜100μmの高さで設けられることが好ましい。また、凸部15の幅は、5〜50μmの大きさで設けることが好ましい。
図3(a)に示す例においては、第1連結部4cや第2連結部4dに設けられた凸部15は燃料電池セル3から離れる方向に伸びている。この構成により、燃料電池セル3から離れた箇所で凸部15が酸化することとなり、燃料電池セル3から近い場所では酸化を抑制することができるので、電流抵抗値の上昇を防ぐことができる。
また、図3(a)に示す例においては、凸部15は、第1連結部4cおよび第2連結部
4dの第4表面4jに設けられている。この構成によれば、凸部15は、最も燃料電池セル3から離れた表面に設けられることとなるので、凸部15に起因して酸化する箇所をさらに燃料電池セル3から遠ざけることができる。従って、電流抵抗値の上昇を抑制することができる。
ここで、導電部材4の作製方法について説明する。一枚の矩形状をした板部材にプレス加工を施して板部材の幅方向に延びるスリットを板部材の長手方向に複数形成する。そして、第1導電片4aおよび第2導電片4bとなるスリット間の部位を交互に引き出すことにより、図2に示す導電部材4を作製することができる。ここで、プレス加工を施す際に、プレスに用いる金型の内部形状を、所望の凸部15を含んだ形状としておく。これによって、プレス加工後の第1導電片4a、第2導電片4bとなる板部材に所望の凸部15を設けることができる。
次に、導電部材4と燃料電池セル3との導電性接合材13による接合状態について、図4を用いて説明する。
図4は、図1に示すセルスタック2における燃料電池セル3と導電部材4との接合状態を示す縦断面図である。
図4に示すように導電部材4と燃料電池セル3とは導電性接合材13を介して接合されている。つまり、導電性接合材13により、導電部材4と燃料電池セル3とは電気的および機械的に接続されている。導電性接合材13は、導電片4a、4bの第1表面4g、第2表面4hおよび第3表面4iと接するように設けられており、第2表面4hおよび第3表面4iに接する導電性接合材13はそれぞれ接合される燃料電池セル3側の方に多く配置されている。また、導電部材4の全周を被覆することにより、導電片4a、4bを完全に覆うように導電性接合材13を設けてもよい。
導電性接合材13は、燃料電池セル3と導電部材4とを接合するために配置されており、燃料電池セル3の空気極層10側には、空気極層10の全面にわたり設けられている。燃料電池セル3のインターコネクタ11側には、導電性接合材13がインターコネクタ11の全面にわたり設けられている。なお、空気極層10やインターコネクタ11の一部にのみ導電性接合材13を設けて、導電部材4と燃料電池セル3とを接合してもよい。
次に、本発明の他の実施形態に係る導電部材ついて、図5を用いて説明する。図5は、本発明の他の実施形態に係る導電部材4と燃料電池セル3との接合状態を示す縦断面図である。
図5に示す例においては、導電片4a、4bに設けられた凸部15は、セル3に向けて伸びている。この構成によれば、前述したように凸部15を有することにより耐久性が向上すると同時に、図5に示すように導電部材4と燃料電池セル3との間に両部材を接続する導電性接合材13が設けられている場合に、導電片4a、4bの凸部15が導電性接合材13中に埋設されることとなり、アンカー効果により、導電部材4と導電性接合材13との接合強度を向上させることができる。
なお、図5に示す例において、第2の方向における凸部15の幅は、第2の方向における導電片4a、4bの幅に対して、0.5〜10%程度であることが好ましい。0.5%以上であれば、凸部15での酸化が進行しやすくなり、10%以下であれば、導電片4a、4b全体において酸化が進行する領域を狭く留めておくことができる。
次に、本発明のさらに他の実施形態に係る導電部材ついて、図6を用いて説明する。図
6は、本発明のさらに他の実施形態に係る導電部材4と燃料電池セル3との接合状態を示す縦断面図である。
図6に示す例においては、導電片4a、4bに設けられた凸部15は、複数の導電片4a、4bの配列方向に伸びている。この構成によれば、前述したように凸部15を有することにより耐久性が向上すると同時に、凸部15が導電片4a、4bの配列方向に伸びているので、導電部材4から揮散するCrが燃料電池セル3の方向に向かって揮散しにくくなる。従って、燃料電池セル3の発電性能を劣化させることを抑制することができる。
次に、本発明のさらに他の実施形態に係る導電部材ついて、図7を用いて説明する。図7(a)は、本発明のさらに他の実施形態に係る導電部材の部分斜視図であり、図7(b)は、図7(a)に示す導電部材を第2の方向から見た平面図であり、図7(c)は、図7(b)におけるA−A線断面図であり、図7(d)は、図7(c)に示した導電部材の他の例を示す断面図である。なお、図7(a)においては導電部材14の表面に設けられた凸部15を省略して示している。
図7に示す例において、導電部材14は、燃料電池セル3の幅方向に沿って伸びる帯状の第1導電片14aと、隣り合う一方の燃料電池セル3と接続され、燃料電池セル3の幅方向に沿って伸びる帯状の第2導電片14bと、第1導電片14aの一端と第2導電片14bの他端とを接続する第3導電片14mと、第1導電片14aの他端と第2導電片14bの一端とを接続する第4導電片14nと、を有している。
また、導電部材14は、第1導電片14aの一端と第3導電片14mの一端とを接続する第1連結部14c、第2導電片14bの他端と第3導電片14mの他端とを接続する第2連結部14d、第2導電片14bの一端と第4導電片14nの一端とを接続する第3連結部14p、第1導電片14aの他端と第4導電片14nの他端と接続する第4連結部14qを有している。
図7(b)に示す例においても、図3(a)に示す例と同様に、第1連結部14c、第2連結部14d、第3連結部14p、および第4連結部14qに、先端に伸びるに従って幅が細くなっている凸部15が、それぞれ第4表面14jに設けられている。なおそれぞれの凸部15は、燃料電池セル3から離れる方向に伸びている。
また、図7(c)に示す他の例においては、セルスタック2が、導電片14a、14b、14m、14nに、セル3の方向に伸びている凸部15を備えている。
また、図7(d)に示す他の例においては、セルスタック2が、導電片14a、14b、14m、14nに、複数の導電片14a、14b、14m、14nの配列方向に伸びている凸部15を備えている。
図7に示す形状の導電部材であっても、上述と同様に、凸部15において酸化が選択集中して進行するため、導電部材14の耐久性が低下することを抑制することができる。さらには凸部15の向きによっては、導電部材14と導電性接合材13との接合強度を向上させることができるほか、Crが燃料電池セル3の方向に向かって揮散することを抑制し、燃料電池セル3の発電性能を劣化させることを抑制することができる。
次に、セルスタック装置1を収納容器21内に収納してなる燃料電池モジュール20について図8を用いて説明する。
図8に示す燃料電池モジュール20は、燃料電池セル3にて使用する燃料ガスを得るた
めに、天然ガスや灯油等の原燃料を改質して燃料ガスを生成するための改質器22をセルスタック2の上方に配置している。そして、改質器22で生成された燃料ガスは、ガス流通管23を介してガスタンク6に供給され、ガスタンク6を介して燃料電池セル3の内部に設けられたガス流路(図示せず)に供給される。
なお、図8においては、収納容器21の一部(前後面)を取り外し、内部に収納されているセルスタック装置1および改質器22を後方に取り出した状態を示している。ここで、図8に示した燃料電池モジュール20においては、セルスタック装置1を、収納容器21内にスライドして収納することが可能である。
また収納容器21の内部に設けられた酸素含有ガス導入部材24は、図8においてはガスタンク6に並置されたセルスタック2の間に配置されるとともに、酸素含有ガスが、燃料ガスの流れに合わせて、燃料電池セル3の側方を下端部側(一端部側)から上端部側(他端部側)に向かって流れるように、燃料電池セル3の下端部側に酸素含有ガスを供給するように構成されている。そして、燃料電池セル3のガス流路より排出される発電に使用されなかった余剰の燃料ガス(燃料オフガス)を燃料電池セル3の上端部の上方で燃焼させることにより、セルスタック2の温度を効果的に上昇させることができ、セルスタック装置1の起動を早めることができる。また、燃料電池セル3の上端部の上方にて、燃料電池セル3のガス流路から排出される発電に使用されなかった燃料ガスを燃焼させることにより、セルスタック2の上方に配置された改質器22を温めることができる。それにより、改質器22で効率よく改質反応を行うことができる。
このような燃料電池モジュール20においては、耐久性の向上したセルスタック2を備えるセルスタック装置1を収納してなることから、燃料電池モジュール20の耐久性も向上することができる。
次に、燃料電池モジュール20と、燃料電池モジュール20を作動させるための補機(図示せず)とを外装ケースに収納してなる燃料電池装置25について図9を用いて説明する。
図9に示す燃料電池装置25は、支柱26と外装板27から構成される外装ケース内を仕切板28により上下に区画し、その上方側を上述した燃料電池モジュール20を収納するモジュール収納室29とし、下方側を燃料電池モジュール20を作動させるための補機を収納する補機収納室30として構成されている。なお、補機収納室30に収納する補機を省略して示している。
また、仕切板28には、補機収納室30の空気をモジュール収納室29側に流すための空気流通口31が設けられており、モジュール収納室29を構成する外装板27の一部に、モジュール収納室29内の空気を排気するための排気口32が設けられている。
このような燃料電池装置では、耐久性の向上したセルスタック2を備える燃料電池モジュール20を収納してなることから、燃料電池装置25の耐久性も向上することができる。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。
例えば、上記形態ではセルとして燃料電池セル3を備える燃料電池セルスタック装置1、燃料電池モジュール20ならびに燃料電池装置25について説明したが、セルに水蒸気
と電圧とを付与して水蒸気(水)を電気分解することにより、水素と酸素(O)を生成する電解セル(SOEC)およびこの電解セルを備える電解セルスタック装置および電解モジュールならびに電解装置にも適用することができる。
1:燃料電池セルスタック装置
2:セルスタック
3:燃料電池セル
4、14:導電部材
4a:第1導電片
4b:第2導電片
4c:第1連結部
4d:第2連結部
4g:第1表面
4h:第2表面
4i:第3表面
4j:第4表面
4k:第5表面
4f:第6表面
4m:第3導電片
4n:第4導電片
4p:第3連結部
4q:第4連結部
6:ガスタンク
13:導電性接合材
15:凸部
20:燃料電池モジュール
25:燃料電池装置

Claims (6)

  1. 複数のセルと、
    該複数のセル間に配置され、複数の導電片および該複数の導電片の一端同士を連結する連結部を有する、Crを含有する合金である導電部材と、
    該導電部材の表面に設けられたCr拡散抑制層と、を備えるセルスタックであって、
    前記導電部材は、前記導電片および前記連結部のうち少なくとも一方に、先端に伸びるに従って幅が細くなっている凸部が設けられていることを特徴とするセルスタック。
  2. 前記連結部に設けられた前記凸部が前記セルから離れる方向に伸びている
    ことを特徴とする請求項1記載のセルスタック。
  3. 前記導電片に設けられた前記凸部が前記セルに向けて伸びている
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のセルスタック。
  4. 前記導電片に設けられた前記凸部が前記複数の導電片の配列方向に伸びている
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれかに記載のセルスタック。
  5. 収納容器内に、前記請求項1乃至請求項4のうちいずれかに記載のセルスタックを収納してなることを特徴とするモジュール。
  6. 外装ケース内に、請求項5に記載のモジュールと、該モジュールの運転を行なうための補機とを収納してなることを特徴とするモジュール収容装置。
JP2014260673A 2014-12-24 2014-12-24 セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置 Active JP6434299B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014260673A JP6434299B2 (ja) 2014-12-24 2014-12-24 セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014260673A JP6434299B2 (ja) 2014-12-24 2014-12-24 セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016122522A JP2016122522A (ja) 2016-07-07
JP6434299B2 true JP6434299B2 (ja) 2018-12-05

Family

ID=56328843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014260673A Active JP6434299B2 (ja) 2014-12-24 2014-12-24 セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6434299B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017010843A (ja) * 2015-06-24 2017-01-12 京セラ株式会社 セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置
JP6554587B1 (ja) * 2018-06-12 2019-07-31 日本碍子株式会社 電気化学セル用金属部材、及びこれを用いた電気化学セル組立体

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5110816B2 (ja) * 2006-07-27 2012-12-26 京セラ株式会社 燃料電池用集電部材および燃料電池セルスタック、ならびに燃料電池
JP5709670B2 (ja) * 2011-06-29 2015-04-30 京セラ株式会社 燃料電池セル装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016122522A (ja) 2016-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6383020B2 (ja) 導電部材およびセルスタックならびに電気化学モジュール、電気化学装置
JP5629176B2 (ja) 燃料電池セル装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
JP5705634B2 (ja) 燃料電池セル装置
JP5883028B2 (ja) セルスタック装置の作製方法
JP6170002B2 (ja) セルスタックおよびモジュールならびにモジュール収容装置
JP5618849B2 (ja) セルスタックおよび燃料電池モジュール
JP5709670B2 (ja) 燃料電池セル装置
JP2015183252A5 (ja)
JP5734125B2 (ja) セルスタックおよび燃料電池モジュール
JP6434299B2 (ja) セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置
JP6386364B2 (ja) セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置
JP6121793B2 (ja) セルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
JP6262586B2 (ja) セルスタックおよびモジュールならびにモジュール収容装置
JP6166418B2 (ja) セルスタックおよび燃料電池モジュール
JP6181696B2 (ja) セルスタックおよび燃料電池モジュール
JP2015191693A5 (ja)
JP6626660B2 (ja) セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置
JP2018166131A (ja) セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置
JP6599709B2 (ja) セルスタック、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置
JP5717559B2 (ja) 被覆膜付部材および集電部材ならびに燃料電池セル装置
JP2017208260A (ja) セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置
JP5882871B2 (ja) セルスタックおよび燃料電池モジュール並びに燃料電池装置
JP2018170117A (ja) セルスタック装置、モジュール及びモジュール収容装置
JP5717573B2 (ja) セルスタックおよび燃料電池モジュール
JP2019009079A (ja) セル、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170510

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180403

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180531

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181009

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6434299

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150