JP6472559B2 - 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、及びマニホールドは、筐体内に配置されている。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。   The cell stack device includes a fuel cell and a manifold (Patent Document 1). The fuel battery cell and the manifold are disposed in the housing. 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.

特開2016−171064号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-171064

この燃料電池セルによって生成された電力を外部回路へと取り出すために、燃料電池セルに端部集電部材を接合することが考えられる。この場合、端部集電部材は、接合材などを用いて、燃料電池セルに接合する。また、電力を外部回路に取り出すために、端部集電部材は、燃料電池セルから延びている。   In order to take out the electric power generated by the fuel cell to an external circuit, it is conceivable to join an end current collecting member to the fuel cell. In this case, the end current collecting member is joined to the fuel cell using a joining material or the like. Moreover, in order to take out electric power to an external circuit, the edge part current collection member is extended from the fuel cell.

このような構成のセルスタック装置において、端部集電部材に外部回路の部品を取り付けると、端部集電部材に引張り荷重が作用し、端部集電部材が燃料電池セルから剥離してしまうおそれがある。そこで本発明の課題は、燃料電池セルから剥離しにくい端部集電部材を提供することにある。   In the cell stack device having such a configuration, when an external circuit component is attached to the end current collecting member, a tensile load acts on the end current collecting member, and the end current collecting member is peeled off from the fuel cell. There is a fear. Then, the subject of this invention is providing the edge part current collection member which is hard to peel 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り出すように構成されている。この端部集電部材は、接合部、連結部、及び引出し部を備えている。接合部は、第1端部及び第2端部を有している。また、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。連結部は、接合部の第1端部から第2端部に向かって延びている。引出し部は、連結部の先端部から延びるとともに、接合部から離れる方向に延びている。   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, a connecting portion, and a drawer portion. The joint has a first end and a second end. Further, the joining portion is configured to be joined to the fuel battery cell. The connecting portion extends from the first end portion of the joint portion toward the second end portion. The drawer portion extends from the distal end portion of the connecting portion and extends in a direction away from the joint portion.

引出し部に外部回路の部品などを取り付ける際に、引出し部に引張り荷重が掛かることがある。このように引出し部に引張り荷重が掛かった場合であっても、この引張り荷重が接合部に直接作用しない。すなわち、引出し部に掛かる引張り荷重は、引張り荷重と交差する方向に延びる連結部の先端部が引張られる方向に移動することによってこの引張り荷重が吸収されるため、接合部に掛かる荷重を軽減できる。この結果、端部集電部材は、燃料電池セルから剥離しにくくなる。   When attaching an external circuit component or the like to the drawer, a tensile load may be applied to the drawer. Thus, even when a tensile load is applied to the drawer portion, the tensile load does not act directly on the joint portion. That is, the tensile load applied to the drawer portion is absorbed by moving the distal end portion of the connecting portion extending in the direction intersecting with the tensile load in the pulling direction, so that the load applied to the joint portion can be reduced. As a result, the end current collecting member is hardly peeled off from the fuel battery cell.

好ましくは、連結部の基端部は、延びる方向が反転するように屈曲する。   Preferably, the base end portion of the connecting portion is bent so that the extending direction is reversed.

好ましくは、接合部は、長手方向と短手方向とを有する。そして、接合部の第1端部は、短手方向における一方の端部であり、接合部の第2端部は、短手方向における他方の端部である。この場合、好ましくは、連結部は、短手方向において、接合部の第2端部を超えて延びている。   Preferably, the joint portion has a longitudinal direction and a lateral direction. And the 1st end part of a junction part is one end part in a transversal direction, and the 2nd end part of a junction part is the other end part in a transversal direction. In this case, preferably, the connecting portion extends beyond the second end portion of the joint portion in the short direction.

なお、接合部の第1端部は、長手方向における一方の端部であり、接合部の第2端部は、長手方向における他方の端部であってもよい。   The first end portion of the joint portion may be one end portion in the longitudinal direction, and the second end portion of the joint portion may be the other end portion in the longitudinal direction.

好ましくは、接合部は、矩形状である。   Preferably, the joint portion has a rectangular shape.

好ましくは、接合部の長手方向は、燃料電池セルの幅方向に沿って延びる。   Preferably, the longitudinal direction of the joint extends along the width direction of the fuel cell.

好ましくは、接合部、連結部、及び引出し部は、1つの部材によって構成される。   Preferably, the joining portion, the connecting portion, and the drawer portion are configured by one member.

好ましくは、接合部、連結部、及び引出し部は、一枚の金属板から構成される。例えば、接合部と連結部と引出し部とが互いに別の部材から構成される場合、接合部と連結部と引出し部とを接合する箇所が生じる。すると、この各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、接合部と連結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, the connecting portion, and the drawer portion are configured from a single metal plate. For example, when a junction part, a connection part, and a drawer | drawing-out part are comprised from a mutually different member, the location which joins a junction part, a connection part, and a drawer | drawing-out part arises. Then, the power loss due to the generation of resistance at each junction becomes a problem. On the other hand, when a junction part, a connection part, and a drawer | drawing-out part are comprised from one metal plate, the joining 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.

好ましくは、接合部は、中央領域と、前記中央領域を幅方向において挟むように配置される第1及び第2領域と、を有する。そして、引出し部は、接合部の第1及び第2領域のどちらか一方側に配置される。   Preferably, the joint portion includes a central region and first and second regions arranged so as to sandwich the central region in the width direction. And a drawer | drawing-out part is arrange | positioned at either one side of the 1st and 2nd area | region of a junction part.

好ましくは、連結部の先端部は、接合部の第1及び第2領域のどちらか一方側に配置される。   Preferably, the distal end portion of the connecting portion is disposed on one side of the first and second regions of the joint portion.

好ましくは、連結部は、接合部の第1及び第2領域のどちらか一方の第1端部から延びる。   Preferably, the connection portion extends from a first end portion of one of the first and second regions of the joint portion.

好ましくは、連結部は、接合部の中央領域の第1端部から延びる。   Preferably, the connection portion extends from the first end portion of the central region of the joint portion.

好ましくは、引出し部は、リード線を取り付けるための取付孔を有する。   Preferably, the drawer portion has an attachment hole for attaching the lead wire.

好ましくは、引出し部の取付孔は、引出し部の延びる方向に長い長孔形状である。   Preferably, the attachment hole of the drawer portion has a long hole shape that is long in the extending direction of the drawer portion.

好ましくは、引出し部の取付孔は、引出し部の延びる方向と交差する方向に長い長孔形状である。   Preferably, the attachment hole of the drawer portion has a long hole shape that is long in a direction intersecting with the extending direction of the drawer portion.

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、燃料電池、及び上記いずれかの端部集電部材を備えている。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。端部集電部材の接合部は、燃料電池セルに接合される。   A cell stack device according to a 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. The joining portion of the end current collecting member is joined to the fuel cell.

好ましくは、セルスタック装置は、筐体をさらに備える。筐体は、取出し孔を有し、マニホールド及び燃料電池セルを収容する。端部集電部材の引出し部は、筐体の取出し孔を介して、筐体の外部へと延びる。   Preferably, the cell stack device further includes a housing. The housing has an extraction hole and accommodates the manifold and the fuel cell. The lead-out portion of the end current collecting member extends to the outside of the housing through the take-out hole of the housing.

好ましくは、マニホールドは、マニホールド本体と、板状部材とを有する。マニホールド本体は、上方または下方が開口する箱状である。板状部材は、開口を塞ぐ。マニホールド本体は、複数の平板部と、平板部を連結する角部と、を有する。角部の厚さは、平板部の厚さよりも小さい。   Preferably, the manifold has a manifold body and a plate-like member. The manifold body has a box shape that opens upward or downward. The plate-like member closes the opening. The manifold body has a plurality of flat plate portions and corner portions connecting the flat plate portions. The thickness of the corner portion is smaller than the thickness of the flat plate portion.

この構成によれば、箱状のマニホールド本体において平板部の厚さよりも角部の厚さが小さい。このため、マニホールドに接合材を用いて燃料電池セルが接合されたセルスタック装置の動作時に、高温になり温度分布が生じると、角部が優先的に変形する。角部が歪みを吸収できるので、燃料電池セルとマニホールドとの接合領域の変形を抑制できる。したがって、マニホールドと燃料電池セルとを接合する接合材に、マニホールドの変形に起因したクラックを抑制することができる。   According to this configuration, the thickness of the corner portion is smaller than the thickness of the flat plate portion in the box-shaped manifold body. For this reason, when the cell stack device in which the fuel cells are joined to each other using the joining material in the manifold is operated and the temperature distribution is generated, the corner portion is preferentially deformed. Since the corners can absorb the distortion, deformation of the joining region between the fuel cell and the manifold can be suppressed. Therefore, cracks due to the deformation of the manifold can be suppressed in the bonding material for bonding the manifold and the fuel battery cell.

好ましくは、マニホールドは、台座に配置されている。そして、マニホールドは、底壁と、側壁と、上壁と、複数の突起部とを有している。側壁は、底壁から上方に延びる。上壁は、側壁の上端部を塞ぎ、かつ燃料電池セルが接合される。複数の突起部は、底壁に取り付けられ、かつ台座に接する。突起部は、底壁を構成する材料と異なる材料で構成されている。   Preferably, the manifold is disposed on the pedestal. The manifold has a bottom wall, a side wall, an upper wall, and a plurality of protrusions. The side wall extends upward from the bottom wall. The upper wall closes the upper end of the side wall, and the fuel cell is joined. The plurality of protrusions are attached to the bottom wall and contact the pedestal. The protrusion is made of a material different from the material forming the bottom wall.

この構成によれば、接合材を用いてマニホールドの上壁に燃料電池セルが接合されたセルスタック装置の動作時において、燃料電池セルがマニホールドよりも高温になる場合に、底壁から台座に高温の熱を伝達する経路は、複数の突起部になる。複数の突起部と台座とが接触しているため、マニホールドと台座との接触面積を低減できる。このため、マニホールドから台座への熱損失を抑制できる。また、突起部及び底壁を構成する材料は異なるので、底壁に取り付ける突起部の自由度が高い。このため、仕様に応じて、マニホールドから台座への熱損失を効果的に抑制できる位置に突起部を設けることができる。したがって、マニホールドの温度低下を効果的に抑制できるため、燃料電池セルを接合する接合材に加えられる応力を抑制できる。よって、接合材におけるクラックを抑制できるので、セルスタック装置に用いたときに接合材から反応ガスが漏れ出すことを抑制することができる。   According to this configuration, during operation of the cell stack device in which the fuel cells are joined to the upper wall of the manifold using the joining material, when the fuel cells become hotter than the manifold, the temperature increases from the bottom wall to the pedestal. The path for transferring the heat is a plurality of protrusions. Since the plurality of protrusions and the pedestal are in contact, the contact area between the manifold and the pedestal can be reduced. For this reason, the heat loss from a manifold to a base can be suppressed. Moreover, since the material which comprises a projection part and a bottom wall differs, the freedom degree of the projection part attached to a bottom wall is high. For this reason, according to a specification, a protrusion part can be provided in the position which can suppress effectively the heat loss from a manifold to a base. Therefore, since the temperature drop of the manifold can be effectively suppressed, the stress applied to the bonding material for bonding the fuel cells can be suppressed. Therefore, since cracks in the bonding material can be suppressed, leakage of the reaction gas from the bonding material when used in the cell stack device can be suppressed.

好ましくは、底壁において台座と対向する面の表面粗さRzは、0.01z以上である。この場合、底壁と台座との接触面積をより低減できるので、マニホールドの温度低下をより抑制できる。このため、燃料電池セルを接合する接合材に加えられる応力をより抑制でき、接合材におけるクラックをより抑制できる。   Preferably, the surface roughness Rz of the surface facing the pedestal on the bottom wall is 0.01z or more. In this case, since the contact area between the bottom wall and the pedestal can be further reduced, the temperature drop of the manifold can be further suppressed. For this reason, the stress added to the joining material which joins a fuel cell can be suppressed more, and the crack in a joining material can be suppressed more.

好ましくは、底壁の下面の面積に対して、突起部と台座とが接触する面積の比(接触する面積/下面の面積)は、15%以下、より好ましくは10%以下である。この場合、底壁と台座との接触面積が小さいので、マニホールドの温度低下をより抑制できる。このため、燃料電池セルを接合する接合材に加えられる応力をより抑制でき、接合材におけるクラックをより抑制できる。   Preferably, the ratio of the area where the protrusion and the pedestal are in contact with the area of the lower surface of the bottom wall (the area of contact / the area of the lower surface) is 15% or less, more preferably 10% or less. In this case, since the contact area between the bottom wall and the pedestal is small, the temperature drop of the manifold can be further suppressed. For this reason, the stress added to the joining material which joins a fuel cell can be suppressed more, and the crack in a joining material can be suppressed more.

好ましくは、突起部は、無機材料で構成される。マニホールドを備えるセルスタック装置は高温で作動するとともに、突起部にはセルスタック装置全体の荷重がかかるが、無機材料では金属材料と比較して高温クリープ現象に対する耐性が高い。したがって、突起部の材料として、無機材料で構成されることが好ましい。   Preferably, the protrusion is made of an inorganic material. A cell stack apparatus including a manifold operates at a high temperature and a load of the entire cell stack apparatus is applied to the protrusions. However, an inorganic material is more resistant to a high temperature creep phenomenon than a metal material. Therefore, it is preferable that the material of the protrusion is made of an inorganic material.

好ましくは、突起部は、底壁を構成する材料の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する材料で構成されている。これにより、台座と接触する突起部は、底壁よりも熱伝導率が小さいので、マニホールドから台座への熱損失をより抑制できる。このため、マニホールドの温度の低下をより抑制できるので、燃料電池セルを接合する接合材におけるクラックをより抑制できる。   Preferably, the protrusion is made of a material having a thermal conductivity smaller than that of the material forming the bottom wall. Thereby, since the protrusion part which contacts a base has a thermal conductivity smaller than a bottom wall, the heat loss from a manifold to a base can be suppressed more. For this reason, since the fall of the temperature of a manifold can be suppressed more, the crack in the joining material which joins a fuel cell can be suppressed more.

好ましくは、突起部を構成する材料の熱伝導率は、好ましくは40W/m・K以下、より好ましくは20W/m・K以下である。この場合、マニホールドから台座への熱伝導によるマニホールドの温度低下をより抑制できる。このため、燃料電池セルをより安定的に支持できる。   Preferably, the thermal conductivity of the material constituting the protrusion is preferably 40 W / m · K or less, more preferably 20 W / m · K or less. In this case, the temperature drop of the manifold due to heat conduction from the manifold to the pedestal can be further suppressed. For this reason, a fuel cell can be supported more stably.

好ましくは、突起部は、鉱物またはセラミックスで構成される。鉱物またはセラミックスで構成される突起部は、底壁に容易に取り付けることができる。   Preferably, the protrusion is made of mineral or ceramic. The protrusions made of mineral or ceramic can be easily attached to the bottom wall.

好ましくは、マニホールドは、底壁の下面に形成されたコーティング膜を有する。そして、突起部は、コーティング膜を介して底壁に取り付けられている。コーティング膜により、突起部を底壁に容易に取り付けることができる。なお、突起部とコーティング膜とは同じ材料で形成してもよく、コーティング膜の一部を突起状に形成してもよい。   Preferably, the manifold has a coating film formed on the lower surface of the bottom wall. And the projection part is attached to the bottom wall through the coating film. The protrusion can be easily attached to the bottom wall by the coating film. Note that the protrusion and the coating film may be formed of the same material, or a part of the coating film may be formed in a protrusion shape.

好ましくは、上壁は、クロムを含む材料で構成され、上壁の表面全体に形成されたコーティング膜をさらに有している。コーティング膜により、上壁を構成するクロムが揮発することを防止できる。   Preferably, the upper wall is made of a material containing chromium, and further has a coating film formed on the entire surface of the upper wall. The coating film can prevent the chromium constituting the upper wall from volatilizing.

本発明によれば、燃料電池セルから剥離しにくい端部集電部材を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the edge part current collection member which is hard to peel from a fuel cell can be provided.

セルスタック装置の斜視図。The perspective view of a cell stack apparatus. セルスタック装置の断面図。Sectional drawing of a cell stack apparatus. 燃料電池セルの斜視図。The perspective view of a fuel cell. 燃料電池セルの断面図。Sectional drawing of a fuel cell. セルスタック装置の拡大断面図。The expanded sectional view of a cell stack device. 端部集電部材の斜視図。The perspective view of an edge part current collection member. 端部集電部材の断面図。Sectional drawing of an edge part current collection member. 変形例に係るセルスタック装置の拡大断面図。The expanded sectional view of the cell stack apparatus concerning a modification. 変形例に係るセルスタック装置の断面図。Sectional drawing of the cell stack apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る端部集電部材の斜視図。The perspective view of the edge part current collection member which concerns on a modification. 変形例に係る端部集電部材の斜視図。The perspective view of the edge part current collection member which concerns on a modification. 変形例に係る端部集電部材の斜視図。The perspective view of the edge part current collection member which concerns on a modification. 変形例に係る端部集電部材の斜視図。The perspective view of the edge part current collection member which concerns on a modification. 変形例に係る端部集電部材の斜視図。The perspective view of the edge part current collection member which concerns on a modification. 変形例に係る端部集電部材の斜視図。The perspective view of the edge part current collection member which concerns on a modification. 変形例に係る端部集電部材の拡大平面図。The enlarged plan view of the edge part current collection member which concerns on a modification. 変形例に係る端部集電部材の拡大平面図。The enlarged plan view of the edge part current collection member which concerns on a modification. 変形例に係る端部集電部材の拡大断面図。The expanded sectional view of the edge part current collection member concerning a modification. 変形例に係るマニホールドの拡大断面図。The expanded sectional view of the manifold which concerns on a modification. 変形例に係るマニホールドの拡大断面図。The expanded sectional view of the manifold which concerns on a modification. 変形例に係るマニホールドの拡大断面図。The expanded sectional view of the manifold which concerns on a modification. 変形例に係るマニホールドの拡大断面図。The expanded sectional view of the manifold which concerns on a modification.

[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90によって覆われている。筐体90は、金属材料から構成されている。例えば、筐体90は、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基合金などによって構成されている。
[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 cell stack device 100 includes a plurality of fuel cells 1, a manifold 2, and a pair of end current collecting members 3. The cell stack apparatus 100 is covered with a casing 90. The housing 90 is made of a metal material. For example, the housing 90 is made of ferritic stainless steel, austenitic stainless steel, Ni-based alloy, or the like.

[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 manifold 2 is configured to distribute gas to each fuel cell 1. The manifold 2 is hollow and has an internal space. A gas such as fuel gas is supplied to the internal space of the manifold 2 through the introduction pipe 201. The manifold 2 has a plurality of through holes 27 that allow the internal space to communicate with the outside.

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(蓋部材の一例)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 manifold 2 supports each fuel cell 1. The manifold 2 includes a manifold main body 21 and an upper wall 22 (an example of a lid member). The manifold body 21 and the upper wall 22 are separate members and are joined to each other. The manifold body 21 and the upper wall 22 may be integrally formed. The manifold body 21 and the upper wall 22 define an internal space of the manifold 2.

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 manifold body 21 has a rectangular parallelepiped shape and has an internal space whose upper surface is open. Specifically, the manifold body 21 has a bottom wall 23 and a side wall 24. The side wall 24 extends upward from the peripheral edge of the bottom wall 23. The introduction pipe 201 is attached to the side wall 24 and communicates with the internal space of the manifold 2. The introduction pipe 201 extends upward, for example.

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)、Al(酸化アルミニウム)、MgAl(マグネシアアルミナスピネル)、MgO・SiO(ステアタイト)、及び2MgO・SiO(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 manifold body 21 is formed of a metal having heat resistance or insulating ceramics. More specifically, the manifold body 21 is made of ferritic stainless steel, austenitic stainless steel, Ni-based alloy, MgO (magnesium oxide), Al 2 O 3 (aluminum oxide), MgAl 2 O 4 (magnesia alumina spinel), It is formed of at least one selected from the group consisting of MgO · SiO 2 (steatite) and 2MgO · SiO 2 (forsterite).

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 upper wall 22 is attached to the manifold body 21 so as to block the upper surface of the manifold body 21. For example, the upper wall 22 and the manifold body 21 are joined by crystallized glass or the like. The upper wall 22 can be formed from at least one of the materials of the manifold body 21 described above.

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 upper wall 22 is configured such that each fuel cell 1 is attached. Specifically, the upper wall 22 has a plurality of through holes 27. Each through hole 27 extends in the width direction (y-axis direction) of the manifold 2. Moreover, each through-hole 27 is arrange | positioned at intervals in the sequence direction (z-axis direction).

[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1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 fuel cell 1 extends upward from the manifold 2. Specifically, each fuel cell 1 extends upward from the upper wall 22 of the manifold 2. The lower end portion of the fuel battery cell 1 is inserted into the through hole 27. The lower end portion of the fuel cell 1 may protrude downward from the upper wall 22. The length of the fuel cell 1 in the longitudinal direction (x-axis direction) can be, for example, about 100 to 300 mm. In the state where the lower end portion of the fuel cell 1 is inserted into the through hole 27, a gap is formed between the outer peripheral surface of the lower end portion of the fuel cell 1 and the inner wall surface of the through hole 27. This gap may be filled with a third bonding material 103 described later.

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 fuel cells 1 are arranged at intervals from each other along the arrangement direction (z-axis direction). In addition, although it is preferable that each fuel cell 1 is arrange | positioned at equal intervals along the sequence direction, it does not need to be arrange | positioned at equal intervals.

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 fuel cell 1 includes a plurality of power generation element portions 11 and a support substrate 12.

[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(y軸方向)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 support substrate 12 extends upward from the manifold 2. That is, the support substrate 12 extends in the vertical direction. The support substrate 12 has a plurality of gas flow paths 121 extending in the longitudinal direction (x-axis direction) of the support substrate 12 inside. The gas flow paths 121 are arranged at intervals from each other in the width direction (y-axis direction) of the support substrate 12. The gas flow path 121 communicates with the internal space of the manifold 2.

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 support substrate 12 is the same direction as the longitudinal direction of the fuel cell 1. Each gas channel 121 extends substantially parallel to each other. Each gas flow path 121 is open at both end faces in the longitudinal direction of the support substrate 12.

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 support substrate 12 has a plurality of first recesses 123. Each first recess 123 is formed on both surfaces of the support substrate 12. The first recesses 123 are arranged at intervals in the longitudinal direction of the support substrate 12.

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Y(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MgAl(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 support substrate 12 is made of a porous material that does not have electronic conductivity. The support substrate 12 can be made of, for example, CSZ (calcia stabilized zirconia). Alternatively, the support substrate 12 may be composed of NiO (nickel oxide) and YSZ (8YSZ) (yttria stabilized zirconia), or composed of NiO (nickel oxide) and Y 2 O 3 (yttria). Alternatively, MgO (magnesium oxide) and MgAl 2 O 4 (magnesia alumina spinel) may be used. The porosity of the support substrate 12 is, for example, about 20 to 60%.

[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 generating element portion 11 is supported on both surfaces of the support substrate 12. Each power generation element unit 11 may be supported only on one side of the support substrate 12. The respective power generation element portions 11 are arranged in the longitudinal direction (x-axis direction) of the fuel battery cell 1. That is, the respective power generation element portions 11 are arranged in the vertical direction. The fuel cell 1 according to the present embodiment is a so-called horizontal stripe fuel cell.

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 generation element portion 11 includes a power generation element main body portion 110 and an electrical connection portion 111. The power generation element main body 110 includes a fuel electrode 13, an electrolyte 14, and an air electrode 15. Each power generation element unit 11 further includes a reaction preventing film 16. The fuel electrode 13 is a fired body made of a porous material having electron conductivity. The fuel electrode 13 includes a fuel electrode current collector 131 and a fuel electrode active part 132.

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 current collector 131 is disposed in the first recess 123. Specifically, the fuel electrode current collector 131 is filled in the first recess 123 and has the same outer shape as the first recess 123. Each fuel electrode current collector 131 has a second recess 131a and a third recess 131b. The anode active part 132 is disposed in the second recess 131a. Specifically, the fuel electrode active part 132 is filled in the second recess 131a.

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Y(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 current collector 131 can be composed of, for example, NiO (nickel oxide) and YSZ (8YSZ) (yttria stabilized zirconia). Alternatively, the fuel electrode current collector 131 may be composed of NiO (nickel oxide) and Y 2 O 3 (yttria), or composed of NiO (nickel oxide) and CSZ (calcia stabilized zirconia). Also good. The thickness of the fuel electrode current collector 131 and the depth of the first recess 123 are about 50 to 500 μm.

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 active part 132 can be composed of, for example, NiO (nickel oxide) and YSZ (8YSZ) (yttria stabilized zirconia). Alternatively, the fuel electrode active part 132 may be composed of NiO (nickel oxide) and GDC (gadolinium-doped ceria). The thickness of the fuel electrode active part 132 is 5 to 30 μm.

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 electrolyte 14 is disposed so as to cover the fuel electrode 13. Specifically, the electrolyte 14 extends between the adjacent interconnectors 112 in the longitudinal direction. That is, the electrolyte 14 and the interconnector 112 are alternately arranged in the longitudinal direction of the fuel cell 1.

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 electrolyte 14 is a fired body made of a dense material that has ionic conductivity and no electronic conductivity. The electrolyte 14 can be composed of, for example, YSZ (8YSZ) (yttria stabilized zirconia). Or the electrolyte 14 may be comprised from LSGM (lanthanum gallate). The thickness of the electrolyte 14 is, for example, about 3 to 50 μm.

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 reaction preventing film 16 is a fired body composed of a dense material. The reaction preventing film 16 is disposed between the electrolyte 14 and the air electrode 15. The reaction preventing film 16 suppresses occurrence of a phenomenon in which a reaction layer having a large electric resistance is formed at the interface between the electrolyte 14 and the air electrode 15 due to a reaction between YSZ in the electrolyte 14 and Sr in the air electrode 15. Is provided.

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)O(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 reaction preventing film 16 is made of a material containing ceria containing a rare earth element. The reaction preventing film 16 can be made of, for example, GDC = (Ce, Gd) O 2 (gadolinium-doped ceria). The thickness of the reaction preventing film 16 is, for example, about 3 to 50 μm.

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)O(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)FeO(ランタンストロンチウムフェライト)、LNF=La(Ni,Fe)O(ランタンニッケルフェライト)、又は、LSC=(La,Sr)CoO(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 air electrode 15 includes an air electrode active part 151 and an air electrode current collector 152. The air electrode active part 151 is disposed on the reaction preventing film 16. The air electrode active part 151 is a fired body made of a porous material having electronic conductivity. The air electrode active part 151 can be composed of, for example, LSCF = (La, Sr) (Co, Fe) O 3 (lanthanum strontium cobalt ferrite). Alternatively, the air electrode active portion 151 may have LSF = (La, Sr) FeO 3 (lanthanum strontium ferrite), LNF = La (Ni, Fe) O 3 (lanthanum nickel ferrite), or LSC = (La, Sr) CoO. 3 (lanthanum strontium cobaltite) or the like. The air electrode active part 151 may be configured by two layers of a first layer (inner layer) composed of LSCF and a second layer (outer layer) composed of LSC. The thickness of the air electrode active part 151 is, for example, 10 to 100 μm.

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 current collector 152 is disposed on the air electrode active part 151. The air electrode current collector 152 extends from the air electrode active part 151 toward the adjacent power generation element part 11. Specifically, the air electrode current collector 152 extends to the interconnector 112 that is the electrical connection 111 of the adjacent power generation element 11. The air electrode current collector 152 is a fired body made of a porous material having electronic conductivity.

空気極集電部152は、例えば、LSCF=(La,Sr)(Co,Fe)O(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)CoO(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 current collector 152 can be made of, for example, LSCF = (La, Sr) (Co, Fe) O 3 (lanthanum strontium cobalt ferrite). Alternatively, the air electrode current collector 152 may be made of LSC = (La, Sr) CoO 3 (lanthanum strontium cobaltite). Or the air electrode current collection part 152 may be comprised from Ag (silver) and Ag-Pd (silver palladium alloy). The thickness of the air electrode current collector 152 is, for example, about 50 to 500 μm.

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 generation element units 11, the remaining power generation element units 11 excluding the lower power generation element unit 11 a arranged at the lowermost side have an interconnector 112 as an electrical connection unit 111. The interconnector 112 is configured to electrically connect adjacent power generation element main body portions 110 to each other.

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、LaCrO(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)TiO(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 interconnector 112 is disposed in the third recess 131b. Specifically, the interconnector 112 is embedded (filled) in the third recess 131b. The interconnector 112 is a fired body composed of a dense material having electronic conductivity. The interconnector 112 can be composed of, for example, LaCrO 3 (lanthanum chromite). Alternatively, the interconnector 112 may be made of (Sr, La) TiO 3 (strontium titanate). The thickness of the interconnector 112 is, for example, 10 to 100 μm.

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 generation element portions 11, the lower power generation element portion 11 a disposed at the lowermost side includes a power generation element main body portion 110 and an electrical connection portion 111. In addition, when the power generation element unit 11 is disposed on both surfaces of the support substrate 12, the lower power generation element unit 11 a is disposed on each of both surfaces of the support substrate 12. The electrical connection portion 111 is electrically connected to the power generation element main body portion 110. Further, the electrical connection portion 111 extends downward from the power generation element main body portion 110. The electrical connection portion 111 of the lower power generation element portion 11 a includes a first connection portion 113 and a second connection portion 114.

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 1st connection part 113 has the structure similar to the interconnector 112 mentioned above. That is, the first connection portion 113 is disposed in the third recess 131 b of the fuel electrode current collector 131. The 1st connection part 113 is comprised from the precise | minute material which has electronic conductivity. The first connection portion 113 can be formed of any of the materials for the interconnector 112 described above.

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 second connection portion 114 can be formed of any of the materials for the air electrode current collector 152 described above. The second connection part 114 is electrically connected to the first connection part 113. In addition, the second connection portion 114 extends downward from the first connection portion 113.

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 fuel cell 1 is covered with a dense film 18. Specifically, the dense film 18 covers the support substrate 12. The dense film 18 extends downward from between the second connection portion 114 and the support substrate 12.

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 dense membrane 18 exhibits a gas seal function that prevents mixing of the fuel gas flowing in the space inside the dense membrane 18 and the air flowing in the space outside the dense membrane 18. In order to exhibit this gas sealing function, the porosity of the dense film 18 is, for example, 10% or less. The dense film 18 is made of insulating ceramics.

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 dense film 18 can be constituted by the electrolyte 14 and the reaction preventing film 16 described above. The electrolyte 14 constituting the dense film 18 covers the support substrate 12 and extends from the first connecting portion 113 to the vicinity of the lower end of the support substrate 12. Further, the reaction preventing film 16 constituting the dense film 18 is disposed between the electrolyte 14 and the second connection portion 114. The dense film 18 may be composed of only the electrolyte 14 or may be composed of a material other than the electrolyte 14 and the reaction preventing film 16.

[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 current collecting members 3 are configured to extract electric power from a cell stack including a plurality of fuel cells 1. Each end current collecting member 3 is attached to each fuel cell 1 disposed at both ends in the arrangement direction (z-axis direction) of each fuel cell 1. The pair of end current collecting members 3 are only different in attachment positions and are substantially the same in structure. Therefore, only one end current collecting member 3 will be described below.

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 member 3 is electrically connected to the lower power generation element portion 11a of the fuel cell 1 disposed at the end in the arrangement direction (z-axis direction). Specifically, the end current collecting member 3 is connected to the electrical connection portion 111 of the lower power generation element portion 11a.

図6及び図7に示すように、端部集電部材3は、接合部31と、連結部32と、引出し部33とを有している。接合部31、連結部32、及び引出し部33は、1つの部材によって構成されている。例えば、接合部31、連結部32、及び引出し部33は、一枚の金属板から構成されている。この接合部31、連結部32、及び引出し部33の板厚は、例えば、0.1〜2.0mm程度とすることができる。   As shown in FIGS. 6 and 7, the end current collecting member 3 includes a joint portion 31, a connecting portion 32, and a drawer portion 33. The joining part 31, the connection part 32, and the drawer | drawing-out part 33 are comprised by one member. For example, the joining part 31, the connection part 32, and the drawer | drawing-out part 33 are comprised from the metal plate of 1 sheet. The thicknesses of the joint portion 31, the connection portion 32, and the lead-out portion 33 can be set to about 0.1 to 2.0 mm, for example.

接合部31、連結部32、及び引出し部33は、金属材料から構成されている。接合部31、連結部32、及び引出し部33は、鉄及びクロムを含んでいる。好ましくは、接合部31、連結部32、及び引出し部33は、ステンレス材料から構成される。具体的には、接合部31、連結部32、及び引出し部33は、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。   The joining part 31, the connection part 32, and the drawer | drawing-out part 33 are comprised from the metal material. The junction part 31, the connection part 32, and the drawer | drawing-out part 33 contain iron and chromium. Preferably, the joining part 31, the connection part 32, and the drawer | drawing-out part 33 are comprised from stainless steel material. Specifically, the joining part 31, the connection part 32, and the drawer | drawing-out part 33 are comprised from ferritic stainless steel, austenitic stainless steel, or Ni base alloy.

[接合部]
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、長手方向と短手方向とを有する矩形状である。接合部31の長手方向は、燃料電池セル1の幅方向(y軸方向)に沿って延びている。また、接合部31の短手方向は、燃料電池セル1の長手方向(x軸方向)に沿って延びている。
[Joint part]
The joining portion 31 is configured to be joined to the fuel battery cell 1. The joining part 31 is plate-shaped. Specifically, the joint portion 31 has a rectangular shape having a longitudinal direction and a short direction in the arrangement direction view (z-axis direction view). The longitudinal direction of the joint portion 31 extends along the width direction (y-axis direction) of the fuel cell 1. Further, the short side direction of the joint portion 31 extends along the longitudinal direction (x-axis direction) of the fuel cell 1.

接合部31は、第1端部31a及び第2端部31bを有している。第1端部31aは、短手方向(x軸方向)における一方の端部であり、第2端部31bは、短手方向(x軸方向)における他方の端部である。すなわち、第1端部31aと第2端部31bとは互いに反対側に位置する。   The joining portion 31 has a first end portion 31a and a second end portion 31b. The first end 31a is one end in the short direction (x-axis direction), and the second end 31b is the other end in the short direction (x-axis direction). That is, the first end portion 31a and the second end portion 31b are located on the opposite sides.

接合部31は、複数の貫通孔310を有している。貫通孔310は、スリット状に形成されており、接合部31の長手方向(y軸方向)に延びている。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 joint portion 31 has a plurality of through holes 310. The through-hole 310 is formed in a slit shape and extends in the longitudinal direction (y-axis direction) of the joint portion 31. The width W1 of the joint portion 31 can be set to be approximately the same as the width of the lower power generation element portion 11a, for example.

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)、(La,Sr)MnO、及び(La,Sr)(Co,Fe)Oなどから選ばれる少なくとも1種である。 As shown in FIG. 5, the joint portion 31 is joined to the lower power generation element portion 11a. Specifically, the joint portion 31 is joined to the electrical connection portion 111. For example, the joining portion 31 is joined to the lower power generation element portion 11 a by the first joining material 101. The first bonding material 101 is at least one selected from, for example, (Mn, Co) 3 O 4 , (La, Sr) MnO 3 , and (La, Sr) (Co, Fe) O 3. .

図7に示すように、第1接合材101は、発電素子部11と接合部31との間に配置されるとともに、接合部31の各貫通孔310内に入り込んでいる。このため、端部集電部材3は、発電素子部11に対して強固に接合されている。また、第1接合材101の一部が、接合部31上にはみ出すことで、アンカー効果によって、さらに強固に接合される。   As shown in FIG. 7, the first bonding material 101 is disposed between the power generation element portion 11 and the bonding portion 31 and enters the through holes 310 of the bonding portion 31. Therefore, the end current collecting member 3 is firmly bonded to the power generating element portion 11. Further, a part of the first bonding material 101 protrudes onto the bonding portion 31, so that the first bonding material 101 is bonded more firmly by the anchor effect.

図6に示すように、接合部31は、一対の第1外周部311と、一対の第2外周部312と、中間部313と、複数のリブ部314と、を有している。   As illustrated in FIG. 6, the joint portion 31 includes a pair of first outer peripheral portions 311, a pair of second outer peripheral portions 312, an intermediate portion 313, and a plurality of rib portions 314.

各第1外周部311は、長手方向(y軸方向)に延びている。また、各第1外周部311は、短手方向(x軸方向)において、互いに間隔をあけて配置されている。   Each first outer peripheral portion 311 extends in the longitudinal direction (y-axis direction). Moreover, each 1st outer peripheral part 311 is arrange | positioned at intervals in the transversal direction (x-axis direction).

各第2外周部312は、短手方向(x軸方向)に延びている。各第2外周部312は、長手方向(y軸方向)において互いに間隔をあけて配置されている。そして、各第2外周部312は、各第1外周部311の端部同士を連結している。このように、一対の第1外周部311、及び一対の第2外周部312は、環状に連結されている。すなわち、一対の第1外周部311、及び一対の第2外周部312によって、接合部31の外周部が構成される。   Each second outer peripheral portion 312 extends in the short direction (x-axis direction). The second outer peripheral portions 312 are arranged with a space therebetween in the longitudinal direction (y-axis direction). The second outer peripheral portions 312 connect the end portions of the first outer peripheral portions 311 to each other. As described above, the pair of first outer peripheral portions 311 and the pair of second outer peripheral portions 312 are connected in an annular shape. In other words, the pair of first outer peripheral portions 311 and the pair of second outer peripheral portions 312 constitute the outer peripheral portion of the joint portion 31.

中間部313は、一対の第2外周部312の間に配置されている。そして、中間部313は、短手方向(x軸方向)に延びており、一対の第1外周部311同士を連結している。すなわち、中間部313は、一方の第1外周部311から他方の第1外周部311まで延びている。好ましくは、中間部313は、一対の第1外周部311の中央部同士を連結している。すなわち、中間部313は、接合部31の中央部において短手方向に延びている。   The intermediate portion 313 is disposed between the pair of second outer peripheral portions 312. And the intermediate part 313 is extended in the transversal direction (x-axis direction), and has connected a pair of 1st outer peripheral parts 311. That is, the intermediate portion 313 extends from one first outer peripheral portion 311 to the other first outer peripheral portion 311. Preferably, the intermediate portion 313 connects the central portions of the pair of first outer peripheral portions 311. That is, the intermediate portion 313 extends in the short direction at the central portion of the joint portion 31.

各リブ部314は、各第2外周部312と、中間部313とを連結するように、長手方向(y軸方向)に延びている。詳細には、各リブ部314のうち、いくつかのリブ部314は、一方の第2外周部312と中間部313との間を延びており、他のリブ部314は、他方の第2外周部312と中間部313との間を延びている。各リブ部314は、第1外周部311と略平行に延びている。   Each rib portion 314 extends in the longitudinal direction (y-axis direction) so as to connect each second outer peripheral portion 312 and the intermediate portion 313. Specifically, among the rib portions 314, some rib portions 314 extend between one second outer peripheral portion 312 and the intermediate portion 313, and the other rib portion 314 is the other second outer peripheral portion. It extends between the part 312 and the intermediate part 313. Each rib portion 314 extends substantially parallel to the first outer peripheral portion 311.

各貫通孔310のうちいくつかの貫通孔310は、第1外周部311、第2外周部312、中間部313、及びリブ部314によって画定されている。また、その他の貫通孔310は、第2外周部312、中間部313、及びリブ部314によって画定されている。   Some of the through holes 310 among the through holes 310 are defined by a first outer peripheral portion 311, a second outer peripheral portion 312, an intermediate portion 313, and a rib portion 314. Further, the other through holes 310 are defined by the second outer peripheral portion 312, the intermediate portion 313, and the rib portion 314.

[連結部]
連結部32は、接合部31の第1端部31aから延びている。好ましくは、連結部32は、第1端部31aのうち、長手方向の中央部から延びている。また、連結部32は、接合部31の第2端部31bに向かって延びている。すなわち、連結部32は、接合部31の短手方向(x軸方向)に沿って延びている。連結部32の先端部32bは、短手方向(x軸方向)において、接合部31の第2端部31bを超えて延びている。すなわち、本実施形態において、連結部32の先端部32bは、接合部31の第2端部31bよりも下方に位置している。このように、連結部32の長さは、接合部31の短手方向の長さよりも長い。
[Connecting part]
The connecting part 32 extends from the first end part 31 a of the joint part 31. Preferably, the connecting portion 32 extends from the longitudinal center portion of the first end portion 31a. Further, the connecting portion 32 extends toward the second end portion 31 b of the joint portion 31. That is, the connecting portion 32 extends along the short direction (x-axis direction) of the joint portion 31. The distal end portion 32b of the connecting portion 32 extends beyond the second end portion 31b of the joint portion 31 in the short direction (x-axis direction). That is, in the present embodiment, the distal end portion 32 b of the connecting portion 32 is located below the second end portion 31 b of the joining portion 31. Thus, the length of the connecting portion 32 is longer than the length of the joining portion 31 in the short direction.

連結部32の基端部32aは接合部31に連結されている。連結部32の先端部32bは、引出し部33に連結されている。連結部32は、基端部32aの一部を除き、配列方向(z軸方向)において、接合部31と間隔をあけて配置されている。   A base end portion 32 a of the connecting portion 32 is connected to the joint portion 31. The distal end portion 32 b of the connecting portion 32 is connected to the drawer portion 33. The connecting portion 32 is disposed at a distance from the joint portion 31 in the arrangement direction (z-axis direction) except for a part of the base end portion 32a.

連結部32の基端部32aは、延びる方向が反転するように屈曲している。詳細には、基端部32aは、接合部31の長手方向視(y軸方向視)において、U字状に屈曲している。すなわち、基端部32aは、接合部31の第1端部31aから上方に延びた後、屈曲して下方に延びている。   The base end portion 32a of the connecting portion 32 is bent so that the extending direction is reversed. Specifically, the base end portion 32a is bent in a U shape when the joint portion 31 is viewed in the longitudinal direction (viewed in the y-axis direction). That is, the base end portion 32a extends upward from the first end portion 31a of the joint portion 31, and then bends and extends downward.

[引出し部]
図6に示すように、引出し部33は、連結部32の先端部32bから延びている。また、引出し部33は、接合部31から離れる方向に延びている。引出し部33は、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。好ましくは、引出し部33は、連結部32の先端部32bから水平に延びている。
[Drawer part]
As shown in FIG. 6, the drawer portion 33 extends from the distal end portion 32 b of the connecting portion 32. Further, the drawer portion 33 extends in a direction away from the joint portion 31. The lead-out part 33 extends in a direction (z-axis direction) orthogonal to the surface direction of the joint part 31. Preferably, the drawer portion 33 extends horizontally from the distal end portion 32 b of the connecting portion 32.

引出し部33の幅W2は、例えば、連結部32の幅と同じである。なお、接合部31の幅W1は、連結部32の幅又は引出し部33の幅w2よりも大きい。なお、端部集電部材3の各部分の幅W1,W2は、長手方向(y軸方向)における寸法を意味している。   The width W2 of the drawer portion 33 is the same as the width of the connecting portion 32, for example. In addition, the width W1 of the joint portion 31 is larger than the width of the connecting portion 32 or the width w2 of the lead-out portion 33. In addition, width W1, W2 of each part of the edge part current collection member 3 means the dimension in a longitudinal direction (y-axis direction).

図2に示すように、引出し部33の先端部は、筐体90を超えて、筐体90の外部まで延びている。筐体90は取出し孔91を有しており、引出し部33はこの取出し孔91を介して筐体90の外部へと延びている。この引出し部33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33の先端部には、リード線を取り付けるための取付孔331又は取付凹部などの取付部が形成されている。取付孔331は接合部31の短手方向(x軸方向)に開口している。すなわち、取付孔331は、鉛直方向に開口している。   As shown in FIG. 2, the leading end of the drawer portion 33 extends beyond the housing 90 to the outside of the housing 90. The housing 90 has an extraction hole 91, and the drawer portion 33 extends to the outside of the housing 90 through the extraction hole 91. A lead wire of an external circuit or the like is attached to the leading end portion of the drawer portion 33. For example, an attachment portion such as an attachment hole 331 or an attachment concave portion for attaching a lead wire is formed at the distal end portion of the drawer portion 33. The attachment hole 331 opens in the short direction (x-axis direction) of the joint portion 31. That is, the attachment hole 331 is open in the vertical direction.

[セル間集電部材]
図2に示すように、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]
As shown in FIG. 2, each fuel cell 1 is electrically connected to each other via an inter-cell current collecting member 4. The inter-cell current collecting member 4 is disposed between the fuel cells 1 and electrically connects the adjacent fuel cells 1. The inter-cell current collecting member 4 is formed of a conductive material. For example, the inter-cell current collecting member 4 is formed of a sintered body of oxide ceramics or a metal. The inter-cell current collecting member 4 is joined to each fuel cell 1 by the second joining material 102. For example, the second bonding material 102 can be made of any of the materials mentioned as the material of the first bonding material 101.

[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 fuel cell 1, the power generation element portion 11 formed on one surface of the support substrate 12 and the power generation element portion 11 formed on the other surface of the support substrate 12 are electrically connected by the front / back connection member 5. ing. Specifically, the front / back connection member 5 electrically connects the power generating element portions 11 disposed at the uppermost positions on one side and the other side of the support substrate 12.

[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 fuel cell 1 is fixed to the manifold 2 by a third bonding material 103. The third bonding material 103 joins the fuel battery cell 1 and the upper wall 22 of the manifold 2. The third bonding material 103 joins the lower end portion of the fuel battery cell 1 and the upper wall 22 of the manifold 2. As shown in FIG. 5, the third bonding material 103 is in contact with the dense film 18.

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、SiO−B系、SiO−CaO系、又はSiO−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、SiO−MgO−B−Al系及びSiO−MgO−Al−ZnO系よりなる群から選ばれる少なくとも一種である。 The third bonding material 103 is, for example, crystallized glass. As the crystallized glass, for example, a SiO 2 —B 2 O 3 system, a SiO 2 —CaO system, or a SiO 2 —MgO system may be employed. In this specification, crystallized glass means that the ratio (crystallinity) of “volume occupied by crystal phase” to the total volume is 60% or more, and “volume occupied by amorphous phase and impurities relative to the total volume”. "Indicates a glass having a ratio of less than 40%. As the material of the third bonding material 103, amorphous glass, brazing material, ceramics, or the like may be employed. Specifically, the third bonding material 103 is at least one selected from the group consisting of SiO 2 —MgO—B 2 O 5 —Al 2 O 3 and SiO 2 —MgO—Al 2 O 3 —ZnO. .

[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)・O+2e→O2− …(1)
+O2−→HO+2e …(2)
[Power generation method]
The cell stack device 100 configured as described above generates power as follows. By flowing a fuel gas (hydrogen gas or the like) through the manifold 2 into the gas flow path 121 of each fuel battery cell 1 and exposing both surfaces of the support substrate 12 to a gas (air or the like) containing oxygen, An electromotive force is generated by a difference in oxygen partial pressure generated between the two side surfaces. When this cell stack device 100 is connected to an external load using the end current collecting member 3, an electrochemical reaction shown in the following formula (1) occurs in the air electrode 15, and shown in the following formula (2) in the fuel electrode 13. An electrochemical reaction occurs and current flows.
(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、接合部31は複数の貫通孔310を有していたが、接合部31は貫通孔310を有していなくてもよい。
Modification 1
In the above embodiment, the joint portion 31 has a plurality of through holes 310, but the joint portion 31 may not have the through holes 310.

変形例2
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8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。
Modification 2
In the said embodiment, although the edge part current collection member 3 is joined to the electrical connection part 111 of the lower power generation element part 11a, it is not limited to this in particular. For example, as shown in FIG. 8, the end current collecting member 3 may be joined to the power generation element main body 110 of the lower power generation element portion 11a. In this case, the lower power generation element portion 11a may not have the electrical connection portion 111.

変形例3
上記実施形態では、端部集電部材3は、下側発電素子部11aに電気的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。例えば、図9に示すように、端部集電部材3は、上側発電素子部11bに接合されていてもよい。この場合、接合部31の第1端部31aが下側、第2端部31bが上側に位置するように端部集電部材3を配置することが好ましい。
Modification 3
In the said embodiment, although the edge part current collection member 3 is electrically joined to the lower power generation element part 11a, you may be joined to power generation element parts 11 other than the lower power generation element part 11a. For example, as shown in FIG. 9, the end current collecting member 3 may be joined to the upper power generating element portion 11b. In this case, it is preferable to arrange the end current collecting member 3 so that the first end portion 31a of the joining portion 31 is located on the lower side and the second end portion 31b is located on the upper side.

変形例4
上記実施形態では、マニホールド2は、上面が開口したマニホールド本体21を有していたが、マニホールド2の構成はこれに限定されない。例えば、マニホールド本体21は、底面が開口しており、底壁によってマニホールド本体21の底面が塞がれていてもよい。
Modification 4
In the above-described embodiment, the manifold 2 has the manifold main body 21 whose upper surface is open, but the configuration of the manifold 2 is not limited to this. For example, the bottom surface of the manifold body 21 may be open, and the bottom surface of the manifold body 21 may be closed by the bottom wall.

変形例5
上記実施形態では、導入管201は、マニホールド2の側壁24に取り付けられているが、導入管201の取り付け位置はこれに限定されない。例えば、導入管201は、マニホールド2の上壁22に取り付けられていてもよい。
Modification 5
In the above embodiment, the introduction pipe 201 is attached to the side wall 24 of the manifold 2, but the attachment position of the introduction pipe 201 is not limited to this. For example, the introduction pipe 201 may be attached to the upper wall 22 of the manifold 2.

変形例6
上記実施形態では、連結部32の先端部32bは、接合部31の第2端部31bを超えて延びているが、これに限定されない。例えば、連結部32の先端部32bは、接合部31の短手方向(x軸方向)において、接合部31の第2端部31bと同じ位置であってもよいし、接合部31の第2端部31bよりも上方に位置していてもよい。
Modification 6
In the said embodiment, although the front-end | tip part 32b of the connection part 32 is extended beyond the 2nd end part 31b of the junction part 31, it is not limited to this. For example, the distal end portion 32 b of the connecting portion 32 may be at the same position as the second end portion 31 b of the joining portion 31 in the short direction (x-axis direction) of the joining portion 31, or the second end of the joining portion 31. You may be located above the edge part 31b.

変形例8
上記実施形態では、貫通孔310は、スリット状に形成されているが、貫通孔310の構成はこれに限定されない。例えば、図10に示すように、貫通孔310は円形状であってもよい。
Modification 8
In the above embodiment, the through hole 310 is formed in a slit shape, but the configuration of the through hole 310 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10, the through hole 310 may be circular.

変形例9
上記実施形態では、接合部31の第1端部31aは、短手方向(x軸方向)における一方の端部であり、第2端部31bは、短手方向(x軸方向)における他方の端部であったが、接合部31の構成はこれに限定されない。
Modification 9
In the said embodiment, the 1st end part 31a of the junction part 31 is one end part in a transversal direction (x-axis direction), and the 2nd end part 31b is the other end in a transversal direction (x-axis direction). Although it was an edge part, the structure of the junction part 31 is not limited to this.

例えば、図11に示すように、第1端部31aは長手方向(y軸方向)における一方の端部であり、第2端部31bは長手方向(y軸方向)における他方の端部であってもよい。連結部32は、接合部31の第1端部31aから第2端部31bに向かって延びるため、接合部31の長手方向(y軸方向)に沿って延びている。なお、連結部32の先端部32bは、長手方向(y軸方向)において、接合部31の中央部まで延びている。そして、引出し部33の主面は、接合部31の長手方向(y軸方向)を向いている。このため、取付孔331は接合部31の長手方向に開口している。すなわち、取付孔331は、水平方向に開口している。   For example, as shown in FIG. 11, the first end 31a is one end in the longitudinal direction (y-axis direction), and the second end 31b is the other end in the longitudinal direction (y-axis direction). May be. Since the connecting portion 32 extends from the first end portion 31a of the joint portion 31 toward the second end portion 31b, it extends along the longitudinal direction (y-axis direction) of the joint portion 31. In addition, the front-end | tip part 32b of the connection part 32 is extended to the center part of the junction part 31 in a longitudinal direction (y-axis direction). And the main surface of the drawer | drawing-out part 33 has faced the longitudinal direction (y-axis direction) of the junction part 31. FIG. For this reason, the attachment hole 331 is open in the longitudinal direction of the joint portion 31. That is, the attachment hole 331 is open in the horizontal direction.

変形例10
上記実施形態では、引出し部33は、接合部31の中央領域R3側に配置されているが、これに限定されない。なお、接合部31は、第1領域R1,第2領域R2、及び中央領域R3を有する。第1領域R1及び第2領域R2は、幅方向(y軸方向)において、中央領域R3を挟むように配置されている。すなわち、幅方向において、第1領域R1、中央領域R3、第2領域R2の順で並んでいる。なお、中央領域R3は、幅方向において、接合部31の中央に配置され、接合部31の幅の10%程度を占める領域である。
Modification 10
In the said embodiment, although the drawer | drawing-out part 33 is arrange | positioned at the center area | region R3 side of the junction part 31, it is not limited to this. In addition, the junction part 31 has 1st area | region R1, 2nd area | region R2, and center area | region R3. The first region R1 and the second region R2 are arranged so as to sandwich the central region R3 in the width direction (y-axis direction). That is, in the width direction, the first region R1, the central region R3, and the second region R2 are arranged in this order. The central region R3 is a region that is disposed in the center of the joint portion 31 in the width direction and occupies about 10% of the width of the joint portion 31.

図12に示すように、引出し部33は、接合部31の第2領域R2側に配置されていてもよい。連結部32の先端部32bは、接合部31の第2領域R2側に配置されている。なお、引出し部33は、第1領域R1側に配置されていてもよい。このとき、連結部32の先端部32bは、接合部31の第1領域R1側に配置されている。   As illustrated in FIG. 12, the drawer portion 33 may be disposed on the second region R2 side of the joint portion 31. The distal end portion 32b of the connecting portion 32 is disposed on the second region R2 side of the joining portion 31. In addition, the drawer | drawing-out part 33 may be arrange | positioned at the 1st area | region R1 side. At this time, the distal end portion 32b of the connecting portion 32 is disposed on the first region R1 side of the joining portion 31.

連結部32は、接合部31の第2領域R2の第1端部31aから延びている。すなわち、連結部32の基端部32aは、接合部31の第2領域R2側に配置されている。   The connecting portion 32 extends from the first end portion 31a of the second region R2 of the joint portion 31. That is, the base end portion 32 a of the connecting portion 32 is disposed on the second region R <b> 2 side of the joint portion 31.

変形例11
図13〜15に示すように、引出し部33が第1領域R1側に配置され、且つ、連結部32が接合部31の中央領域R3の第1端部31aから延びていてもよい。例えば、連結部32は、接合部31の第1端部31aから第2端部31bに向かって延びるとともに、接合部31の中央領域R3から第1領域R1に向かって延びている。なお、引出し部33は、第2領域R2側に配置されていてもよい。この場合、連結部32は、接合部31の第1端部31aから第2端部31bに向かって延びるとともに、接合部31の中央領域R3から第2領域R2に向かって延びている。
Modification 11
13-15, the drawer | drawing-out part 33 may be arrange | positioned at the 1st area | region R1 side, and the connection part 32 may extend from the 1st end part 31a of center area | region R3 of the junction part 31. As shown in FIG. For example, the connecting portion 32 extends from the first end portion 31a of the joint portion 31 toward the second end portion 31b, and extends from the central region R3 of the joint portion 31 toward the first region R1. In addition, the drawer | drawing-out part 33 may be arrange | positioned at the 2nd area | region R2 side. In this case, the connecting portion 32 extends from the first end portion 31a of the joint portion 31 toward the second end portion 31b, and extends from the central region R3 of the joint portion 31 toward the second region R2.

図13では、連結部32は、傾斜して延びている。図14及び図15では、連結部32は、第1連結部321と第2連結部322とを有している。第1連結部321は、接合部31の第1端部31aから第2端部31bに向かって延びている。第2連結部322は、中央領域R3から第1領域R1に向かって延びている。なお、図14では、第1連結部321の主面と第2連結部322の主面とが同じ方向(z軸方向)を向いている。図15では、第1連結部321の主面と第2連結部322の主面とが異なる方向を向いている。詳細には、第1連結部321の主面は、接合部31の主面と同じ方向(z軸方向)を向いている。第2連結部322の主面は、引出し部33の主面と同じ方向(x軸方向)を向いている。   In FIG. 13, the connecting portion 32 extends in an inclined manner. 14 and 15, the connecting portion 32 has a first connecting portion 321 and a second connecting portion 322. The first connecting portion 321 extends from the first end portion 31a of the joint portion 31 toward the second end portion 31b. The second connecting portion 322 extends from the central region R3 toward the first region R1. In FIG. 14, the main surface of the first connecting portion 321 and the main surface of the second connecting portion 322 face the same direction (z-axis direction). In FIG. 15, the main surface of the first connecting portion 321 and the main surface of the second connecting portion 322 face different directions. Specifically, the main surface of the first connecting portion 321 faces the same direction (z-axis direction) as the main surface of the joint portion 31. The main surface of the second connecting portion 322 faces the same direction (x-axis direction) as the main surface of the drawer portion 33.

変形例12
上記実施形態では、引出し部33の取付孔331は円形状であったが、取付孔331の形状はこれに限定されない。例えば、図16及び図17に示すように、引出し部33の取付孔331は、長孔形状であってもよい。図16では、取付孔331は、引出し部33の延びる方向(z軸方向)に長く延びている。
Modification 12
In the said embodiment, although the attachment hole 331 of the drawer | drawing-out part 33 was circular shape, the shape of the attachment hole 331 is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 16 and 17, the attachment hole 331 of the drawer portion 33 may have a long hole shape. In FIG. 16, the attachment hole 331 extends long in the direction in which the drawer portion 33 extends (z-axis direction).

図17では、取付孔331は、引出し部33の延びる方向と交差する方向(y軸方向)に長く延びている。なお、この場合、引出し部33の取付孔331が形成される部分は、他の部分よりも幅(y軸方向の寸法)が広くなっていてもよい。   In FIG. 17, the attachment hole 331 extends long in the direction (y-axis direction) intersecting the direction in which the drawer portion 33 extends. In this case, the portion where the attachment hole 331 of the drawer portion 33 is formed may be wider in width (dimension in the y-axis direction) than the other portion.

変形例13
引出し部33の取付孔331は、ボルトが螺合するようにネジ孔となっていてもよい。また、図18に示すように、引出し部33の取付孔331は、ボルトの頭部が収容されるような形状となっていてもよい。すなわち、取付孔331は、大径部331aと、大径部331aよりも径が小さい小径部331bとを有していてもよい。この場合、小径部331bはネジ孔となっていてもよい。
Modification 13
The attachment hole 331 of the drawer part 33 may be a screw hole so that a bolt can be screwed together. Moreover, as shown in FIG. 18, the attachment hole 331 of the drawer | drawing-out part 33 may be a shape where the head part of a volt | bolt is accommodated. That is, the attachment hole 331 may include a large diameter portion 331a and a small diameter portion 331b having a smaller diameter than the large diameter portion 331a. In this case, the small diameter portion 331b may be a screw hole.

変形例14
図19に示すように、マニホールド本体21は、角部26が他の部分よりも薄くなるように構成されていてもよい。詳細には、マニホールド本体21は、複数の平板部と、この平板部を連結する角部26とを有している。平板部は、平坦な板状の部分である。なお、角部は、角を形成する部分、すなわち、角近傍である。複数の平板部は、底壁23の大部分を占める矩形状の平板部と、側壁24の大部分を占める4つの矩形状の平板部と、フランジ部25の大部分を占める環状の平板部とを有している。角部26は、底壁23と側壁24との境界部、及び、側壁24とフランジ部25との境界部である。このように、本実施の形態のマニホールド本体21は、複数の平板部と、複数の角部とからなる。
Modification 14
As shown in FIG. 19, the manifold body 21 may be configured such that the corner portion 26 is thinner than the other portions. Specifically, the manifold body 21 includes a plurality of flat plate portions and corner portions 26 that connect the flat plate portions. The flat plate portion is a flat plate-like portion. In addition, a corner | angular part is the part which forms a corner | angular part, ie, the corner vicinity. The plurality of flat plate portions include a rectangular flat plate portion that occupies most of the bottom wall 23, four rectangular flat plate portions that occupy most of the side wall 24, and an annular flat plate portion that occupies most of the flange portion 25. have. The corner portion 26 is a boundary portion between the bottom wall 23 and the side wall 24 and a boundary portion between the side wall 24 and the flange portion 25. Thus, the manifold main body 21 of this Embodiment consists of a some flat plate part and a some corner | angular part.

なお、角部26はR形状であるが、角部の形状は特に限定されない。角部は、複数の平面部が直交してなる直角であってもよく、複数の平面部の交差部分を平面状に湾曲している形状(C面取りされた形状)であってもよい。   In addition, although the corner | angular part 26 is R shape, the shape of a corner | angular part is not specifically limited. The corner portion may be a right angle formed by orthogonally intersecting a plurality of plane portions, or may have a shape (C chamfered shape) in which the intersecting portion of the plurality of plane portions is curved in a planar shape.

角部26の厚さT2は、平板部の厚さT1よりも小さい。このため、角部26は、平面部よりも優先して変形する部位であり、変形可能部である。複数の平板部の厚さが異なる場合には、最小の厚さを厚さT1とする。マニホールド本体21は複数の角部26を有し、複数の角部26の厚さが異なる場合には、最小の厚さをT2とする。本変形例では、すべての角部26の厚さT2が平板部の厚さT1よりも小さいが、複数の角部26のうち少なくとも1つの角部26の厚さT2が平板部の厚さT1よりも小さければよい。なお、厚さT1、T2は、板厚である。   The thickness T2 of the corner portion 26 is smaller than the thickness T1 of the flat plate portion. For this reason, the corner | angular part 26 is a site | part which deform | transforms with priority over a plane part, and is a deformable part. When the thicknesses of the plurality of flat plate portions are different, the minimum thickness is set as the thickness T1. The manifold body 21 has a plurality of corners 26, and when the thicknesses of the plurality of corners 26 are different, the minimum thickness is T2. In this modification, the thickness T2 of all corner portions 26 is smaller than the thickness T1 of the flat plate portion, but the thickness T2 of at least one corner portion 26 among the plurality of corner portions 26 is the thickness T1 of the flat plate portion. Smaller than that. The thicknesses T1 and T2 are plate thicknesses.

角部26の厚さT2は、平板部の厚さT1の70.0%以上99.5%以下であることが好ましく、75.0%以上98.0%以下であることがより好ましい。70.0%以上の場合、マニホールドの強度を向上でき、75.0%以上の場合、マニホールド2の強度をより向上できる。99.5%以下の場合、変形しやすいので、第3接合材103の変形を抑制することで、第3接合材103におけるクラックを抑制でき、98.0%以下の場合、第3接合材103におけるクラックを効果的に抑制できる。また、70.0%以上の場合、加工時にマニホールド2の角部26が破断することを防止できる。   The thickness T2 of the corner portion 26 is preferably 70.0% or more and 99.5% or less of the thickness T1 of the flat plate portion, and more preferably 75.0% or more and 98.0% or less. In the case of 70.0% or more, the strength of the manifold can be improved, and in the case of 75.0% or more, the strength of the manifold 2 can be further improved. When it is 99.5% or less, it is easy to deform. Therefore, by suppressing the deformation of the third bonding material 103, cracks in the third bonding material 103 can be suppressed, and when it is 98.0% or less, the third bonding material 103 The crack in can be effectively suppressed. Moreover, when it is 70.0% or more, it is possible to prevent the corner portion 26 of the manifold 2 from being broken during processing.

平板部の厚さT1は、例えば、0.5mm以上4.0mm以下である。角部26の厚さT2は、例えば、0.35mm以上3.9mm以下である。   The thickness T1 of the flat plate portion is, for example, not less than 0.5 mm and not more than 4.0 mm. The thickness T2 of the corner portion 26 is, for example, not less than 0.35 mm and not more than 3.9 mm.

上壁22の外周部は、フランジ部25上に配置されており、フランジ部25に接合されている。上壁22は、例えば、接合材、溶接などによって、フランジ部25に接合されている。なお、フランジ部25は、側壁24の上端から外方に延びている。なお、板状部材を構成する上壁22の厚さは、特に限定されないが、マニホールド本体21の角部26の厚さT1よりも小さくすることができる。   The outer peripheral portion of the upper wall 22 is disposed on the flange portion 25 and is joined to the flange portion 25. The upper wall 22 is joined to the flange portion 25 by, for example, a joining material or welding. The flange portion 25 extends outward from the upper end of the side wall 24. The thickness of the upper wall 22 constituting the plate-like member is not particularly limited, but can be made smaller than the thickness T1 of the corner portion 26 of the manifold body 21.

変形例15
変形例14では、マニホールド本体21は上方が開口していたが、マニホールド本体21は下方が開口していてもよい。この場合、図20に示すように、マニホールド本体21は、上壁22、側壁24、及びフランジ部25を有している。フランジ部25は、側壁24の下端部から外方に延びている。このマニホールド本体21の下面を塞ぐように、底壁23(板状部材の一例)が取り付けられている。
Modification 15
In the modification 14, the manifold body 21 is open at the top, but the manifold body 21 may be opened at the bottom. In this case, as shown in FIG. 20, the manifold body 21 has an upper wall 22, a side wall 24, and a flange portion 25. The flange portion 25 extends outward from the lower end portion of the side wall 24. A bottom wall 23 (an example of a plate-like member) is attached so as to close the lower surface of the manifold body 21.

この変形例15に係るマニホールド本体21において、複数の平板部は、上壁22の大部分を占める矩形状の平板部と、側壁24の大部分を占める4つの矩形状の平板部と、フランジ部25の大部分を占める環状の平板部とを有している。そして、角部26は、上壁22と側壁24との境界部、及び、側壁24とフランジ部25との境界部である。   In the manifold main body 21 according to the modified example 15, the plurality of flat plate portions include a rectangular flat plate portion that occupies most of the upper wall 22, four rectangular flat plate portions that occupy most of the side wall 24, and a flange portion. And an annular flat plate portion occupying most of 25. The corner portion 26 is a boundary portion between the upper wall 22 and the side wall 24 and a boundary portion between the side wall 24 and the flange portion 25.

変形例16
図21に示すように、底壁23に複数の突起部28が取り付けられていてもよい。複数の突起部28は、底壁23の下面231に取り付けられている。このため、台座Bにマニホールド2を配置すると、複数の突起部28が台座Bに接する。複数の突起部28は、底壁23の下面231に、偏析せずに、分散している。このため、マニホールド2は、安定して台座Bに配置される。
Modification 16
As shown in FIG. 21, a plurality of protrusions 28 may be attached to the bottom wall 23. The plurality of protrusions 28 are attached to the lower surface 231 of the bottom wall 23. For this reason, when the manifold 2 is arranged on the base B, the plurality of protrusions 28 come into contact with the base B. The plurality of protrusions 28 are dispersed on the lower surface 231 of the bottom wall 23 without being segregated. For this reason, the manifold 2 is stably arranged on the base B.

突起部28を構成する材料は、底壁23を構成する材料と異なる材料で構成されていれば特に限定されないが、金属を除く材料で構成されていることが好ましく、無機材料で構成されていることがより好ましい。無機材料としては、セラミックスであることが好ましい。SOFCは高温で作動するが、金属材料は高温環境下で一定応力を連続的に与えられると高温クリープ変形が発生し、形状が変わってしまう恐れがある。マニホールド2の底壁23に取り付けられて台座に接する突起部28には、セルスタック装置100全体の荷重がかかるため、高温クリープ変形が懸念される。一方、無機材料では金属材料と比較して高温クリープ現象に対する耐性が高いため、台座と接する突起部28として無機材料を用いることが好ましい。   The material constituting the protruding portion 28 is not particularly limited as long as it is made of a material different from the material constituting the bottom wall 23, but is preferably made of a material excluding metal, and is made of an inorganic material. It is more preferable. The inorganic material is preferably ceramic. The SOFC operates at a high temperature. However, when a constant stress is continuously applied to a metal material in a high temperature environment, high temperature creep deformation may occur and the shape may change. The protrusion 28 attached to the bottom wall 23 of the manifold 2 and in contact with the pedestal is subjected to the load of the entire cell stack device 100, and there is a concern about high-temperature creep deformation. On the other hand, since an inorganic material has higher resistance to a high temperature creep phenomenon than a metal material, it is preferable to use an inorganic material as the protrusion 28 that contacts the pedestal.

また、突起部28は、底壁23を構成する材料の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する材料で構成されていることが好ましい。このような材料として、例えば、鉱物、セラミックス、ガラス、または繊維が挙げられる。鉱物としては、例えば、マイカ(雲母)、バーミキュライト、石英などが挙げられる。セラミックスとしては、例えば、アルミナ、ジルコニア、シリカ、酸化鉄、酸化クロムなどが挙げられる。ガラスとしては、例えば、結晶化ガラスなどが挙げられる。結晶化ガラスとしては、例えば、SiO−B系、SiO−CaO系、またはSiO−MgO系が採用され得る。繊維としては、例えば、石英ウール、アルミナ、シリカアルミナなどが挙げられる。 Moreover, it is preferable that the protrusion part 28 is comprised with the material which has a heat conductivity smaller than the heat conductivity of the material which comprises the bottom wall 23. FIG. Examples of such materials include minerals, ceramics, glass, or fibers. Examples of the mineral include mica (mica), vermiculite, and quartz. Examples of the ceramic include alumina, zirconia, silica, iron oxide, and chromium oxide. Examples of the glass include crystallized glass. As the crystallized glass, for example, a SiO 2 —B 2 O 3 system, a SiO 2 —CaO system, or a SiO 2 —MgO system can be employed. Examples of the fibers include quartz wool, alumina, silica alumina, and the like.

突起部28を構成する材料の熱伝導率は、40W/m・K以下であることが好ましく、20W/m・K以下であることがより好ましい。底壁23から台座Bへの熱伝導を低減できるので、熱伝導率は低いほど好ましいが、容易に実現できる観点から、下限値は、例えば0.01W/m・Kである。   The thermal conductivity of the material constituting the protruding portion 28 is preferably 40 W / m · K or less, and more preferably 20 W / m · K or less. Since heat conduction from the bottom wall 23 to the base B can be reduced, the lower the thermal conductivity, the better. However, from the viewpoint that it can be easily realized, the lower limit is, for example, 0.01 W / m · K.

上記熱伝導率は、レーザーフラッシュ法により750℃で測定される値である。   The thermal conductivity is a value measured at 750 ° C. by a laser flash method.

台座Bと対向する面の表面粗さRzは、0.01z以上であることが好ましく、0.05z以上であることがより好ましい。底壁23と台座Bとの接触面積を低減できるので、表面粗さRzは高いほど好ましいが、セルスタック装置1の高さを考慮すると、上限値は、例えば10zである。   The surface roughness Rz of the surface facing the base B is preferably 0.01 z or more, and more preferably 0.05 z or more. Since the contact area between the bottom wall 23 and the pedestal B can be reduced, the surface roughness Rz is preferably as high as possible. However, considering the height of the cell stack device 1, the upper limit is, for example, 10z.

上記「台座Bと対向する面」とは、本変形例では、底壁23の下面231と突起部28とで構成される面である。上記表面粗さRzは、JIS B0601に準拠して測定される値である。   In the present modification, the “surface facing the pedestal B” is a surface constituted by the lower surface 231 of the bottom wall 23 and the protruding portion 28. The surface roughness Rz is a value measured according to JIS B0601.

底壁23の下面231の面積に対する、突起部28と台座Bとが接触する面積の比は、15%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。   The ratio of the area where the protrusion 28 and the pedestal B are in contact with the area of the lower surface 231 of the bottom wall 23 is preferably 15% or less, and more preferably 10% or less.

突起部28は、下方に突出する凸形状である。突起部28は、例えば、下方(下面231から台座Bに)に向けて幅が小さい。突起部28は、部材として設けられる突起部と、粒子からなる突起部とを含む。突起部28と台座Bとの接触は、点接触であってもよい。また、突起部28が部材である場合には、例えば、平面視において矩形の片状であってもよく、繊維の切片であってもよい。   The protrusion 28 has a convex shape that protrudes downward. The protrusion 28 has a small width, for example, downward (from the lower surface 231 to the base B). The protrusion 28 includes a protrusion provided as a member and a protrusion made of particles. The contact between the protrusion 28 and the base B may be a point contact. Further, in the case where the protruding portion 28 is a member, for example, it may be a rectangular piece in a plan view or a fiber piece.

突起部28を底壁23の下面231に取り付ける工程では、例えば以下のように実施する。底壁23を構成する材料の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する材料で構成されている突起部28となる材料を準備する。突起部28となる材料として、例えば、結晶化ガラスなどのガラスとなる材料などを準備する。この材料を、底壁23の下面231に接するように配置して、焼き付ける。   In the process of attaching the protrusion 28 to the lower surface 231 of the bottom wall 23, for example, the following is performed. A material to be the projection 28 is prepared which is made of a material having a thermal conductivity smaller than that of the material constituting the bottom wall 23. For example, a material that becomes glass, such as crystallized glass, is prepared as the material that becomes the protruding portion 28. This material is placed in contact with the lower surface 231 of the bottom wall 23 and baked.

変形例17
変形例16のように、突起部28を底壁23に取り付ける態様において、マニホールド2は、コーティング膜29をさらに備えていてもよい。図22に示すように、コーティング膜29は、底壁23の下面231に形成されている。突起部28は、コーティング膜29を介して底壁23に取り付けられている。突起部28の少なくとも一部は、コーティング膜29から下方に突出している。なお、突起部28と同じ部材がコーティング膜29に埋設されていてもよい。
Modification 17
As in the modification 16, in the aspect in which the protrusions 28 are attached to the bottom wall 23, the manifold 2 may further include a coating film 29. As shown in FIG. 22, the coating film 29 is formed on the lower surface 231 of the bottom wall 23. The protrusion 28 is attached to the bottom wall 23 via the coating film 29. At least a part of the protrusion 28 protrudes downward from the coating film 29. Note that the same member as the protrusion 28 may be embedded in the coating film 29.

また、コーティング膜29は、露出する表面全体に形成されている。つまり、コーティング膜29が、外部に露出する。具体的には、コーティング膜29は、底壁23、側壁24、上壁22及びフランジ部25の表面全体に形成されている。つまり、コーティング膜29は、底壁23、側壁24、上壁22及びフランジ部25の外側面及び内側面の全体に形成されている。外側面とは、マニホールド2の外部を臨む面であり、内側面とは、マニホールド2の内部空間を臨む面である。   The coating film 29 is formed on the entire exposed surface. That is, the coating film 29 is exposed to the outside. Specifically, the coating film 29 is formed on the entire surface of the bottom wall 23, the side wall 24, the upper wall 22, and the flange portion 25. That is, the coating film 29 is formed on the entire outer surface and inner surface of the bottom wall 23, the side wall 24, the upper wall 22, and the flange portion 25. The outer side surface is a surface facing the outside of the manifold 2, and the inner side surface is a surface facing the internal space of the manifold 2.

詳細には、コーティング膜29は、底壁23の上面232、下面231及び側面の全体に形成されている。また、コーティング膜29は、側壁24の内側面及び外側面の全体に形成されている。また、上壁22の上面、下面、側面、及び貫通孔27を構成する内壁面の全体に形成されている。また、コーティング膜29は、フランジ部25の上面、下面及び側面の全体に形成されている。なお、マニホールドの各部材を被覆するコーティング膜は、同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。   Specifically, the coating film 29 is formed on the entire upper surface 232, lower surface 231, and side surfaces of the bottom wall 23. The coating film 29 is formed on the entire inner surface and outer surface of the side wall 24. Further, the upper wall 22 is formed on the upper surface, the lower surface, the side surface, and the entire inner wall surface constituting the through hole 27. The coating film 29 is formed on the entire upper surface, lower surface, and side surfaces of the flange portion 25. In addition, the same material may be sufficient as the coating film which coat | covers each member of a manifold, and a different material may be sufficient as it.

コーティング膜29は、例えばガラス、セラミックスなどで構成されており、ガラスで構成されていることがより好ましい。ガラスとしては、例えば結晶化ガラスを用いることができる。この結晶化ガラスは、第3接合材103と同様の材料であってもよい。セラミックスとしては、アルミナ、シリカ、ペロブスカイト系材料、スピネル系材料などを用いることができる。コーティング膜29は、複数の層で構成されてもよい。   The coating film 29 is made of, for example, glass or ceramics, and is more preferably made of glass. For example, crystallized glass can be used as the glass. This crystallized glass may be the same material as the third bonding material 103. As ceramics, alumina, silica, perovskite materials, spinel materials, and the like can be used. The coating film 29 may be composed of a plurality of layers.

コーティング膜29の厚みは、例えば3〜200μmである。コーティング膜29の気孔率は、例えば0〜30%である。   The thickness of the coating film 29 is, for example, 3 to 200 μm. The porosity of the coating film 29 is, for example, 0 to 30%.

なお、本変形例における「台座Bと対向する面」は、下面231に形成されたコーティング膜29と突起部28とで形成される面である。   The “surface facing the base B” in this modification is a surface formed by the coating film 29 formed on the lower surface 231 and the protrusions 28.

また、突起部28は、コーティング膜29と同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。   The protrusion 28 may be made of the same material as the coating film 29 or may be made of a different material.

本変形例では、例えば、コーティング膜29を形成し、その後に突起部28を形成する。   In this modification, for example, the coating film 29 is formed, and then the protrusion 28 is formed.

具体的には、まず、マニホールド本体21の表面全体、つまり露出する面全体に、コーティング膜29となるペーストを形成する。ペーストは、例えばガラス粉末を含み、クロムは含まない。ペーストは、例えば、塗布、ディッピング法などによって形成される。   Specifically, first, a paste that becomes the coating film 29 is formed on the entire surface of the manifold body 21, that is, the entire exposed surface. The paste includes, for example, glass powder and does not include chromium. The paste is formed by, for example, coating or dipping.

次に、底壁23の下面に形成されたペーストに、突起部28となる材料を付着して、この状態で焼成する。この工程では、焼成容器(セッター)に突起部となる材料を配置し、次いで、この材料上に底壁23の下面231を配置し、この状態で焼成してもよい。   Next, a material for forming the protrusions 28 is attached to the paste formed on the lower surface of the bottom wall 23 and fired in this state. In this step, a material to be a protrusion may be disposed on the firing container (setter), and then the lower surface 231 of the bottom wall 23 may be disposed on this material and fired in this state.

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
31a 第1端部
31b 第2端部
32 連結部
32a 基端部
32b 先端部
33 引出し部
90 筐体
91 取出し孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 2 Manifold 3 End part current collection member 31 Junction part 31a 1st end part 31b 2nd end part 32 Connection part 32a Base end part 32b Front end part 33 Drawer part 90 Case 91 Extraction hole

Claims (22)

燃料電池セルから電力を取り出すための端部集電部材であって、
第1端部及び第2端部を有し、前記燃料電池セルの主面に接合されるように構成された接合部と、
前記接合部の第1端部から第2端部に向かって延びる連結部と、
前記連結部の先端部から延びるとともに、前記接合部から離れる方向に延びる引出し部と、
を備える、端部集電部材。
An end current collecting member for extracting electric power from the fuel cell,
A joint having a first end and a second end and configured to be joined to a main surface of the fuel cell;
A connecting portion extending from the first end of the joint to the second end;
A drawer portion extending from the distal end portion of the connecting portion and extending away from the joint portion;
An end current collecting member.
前記連結部の基端部は、延びる方向が反転するように屈曲する、
請求項1に記載の端部集電部材。
The base end portion of the connecting portion is bent so that the extending direction is reversed,
The end current collecting member according to claim 1.
前記接合部は、長手方向と短手方向とを有し、
前記接合部の第1端部は、前記短手方向における一方の端部であり、
前記接合部の第2端部は、前記短手方向における他方の端部である、
請求項1又は2に記載の端部集電部材。
The joint has a longitudinal direction and a lateral direction,
The first end of the joint is one end in the short direction,
The second end of the joint is the other end in the lateral direction.
The end current collecting member according to claim 1 or 2.
前記連結部は、前記短手方向において、前記接合部の第2端部を超えて延びている、
請求項3に記載の端部集電部材。
The connecting portion extends beyond the second end of the joining portion in the short direction.
The end current collecting member according to claim 3.
前記接合部は、長手方向と短手方向とを有し、
前記接合部の第1端部は、前記長手方向における一方の端部であり、
前記接合部の第2端部は、前記長手方向における他方の端部である、
請求項1又は2に記載の端部集電部材。
The joint has a longitudinal direction and a lateral direction,
The first end of the joint is one end in the longitudinal direction,
The second end of the joint is the other end in the longitudinal direction.
The end current collecting member according to claim 1 or 2.
前記接合部は、矩形状である、
請求項1から5のいずれかに記載の端部集電部材。
The joint is rectangular.
The end current collecting member according to claim 1.
前記接合部の長手方向は、前記燃料電池セルの幅方向に沿って延びる、
請求項1から6のいずれかに記載の端部集電部材。
The longitudinal direction of the joint extends along the width direction of the fuel cell,
The end current collecting member according to claim 1.
前記接合部、前記連結部、及び前記引出し部は、1つの部材によって構成される、
請求項1から7のいずれかに記載の端部集電部材。
The joining portion, the connecting portion, and the drawer portion are configured by one member.
The end current collecting member according to claim 1.
前記接合部、前記連結部、及び前記引出し部は、一枚の金属板から構成される、
請求項1から8のいずれかに記載の端部集電部材。
The joining portion, the connecting portion, and the drawer portion are configured from a single metal plate.
The end current collecting member according to claim 1.
前記接合部は、中央領域と、前記中央領域を幅方向において挟むように配置される第1
及び第2領域と、を有し、
前記引出し部は、前記接合部の第1及び第2領域のどちらか一方側に配置される、
請求項1から9のいずれかに記載の端部集電部材。
The joint portion is arranged so as to sandwich a central region and the central region in the width direction.
And a second region,
The drawer portion is disposed on either one of the first and second regions of the joint portion.
The end current collecting member according to claim 1.
前記連結部の先端部は、接合部の第1及び第2領域のどちらか一方側に配置される、
請求項10に記載の端部集電部材。
The distal end portion of the connecting portion is disposed on one side of the first and second regions of the joint portion.
The end current collecting member according to claim 10.
前記連結部は、前記接合部の第1及び第2領域のどちらか一方の前記第1端部から延び
る、
請求項10又は11に記載の端部集電部材。
The connecting portion extends from the first end of one of the first and second regions of the joint portion,
The end current collecting member according to claim 10 or 11.
前記連結部は、前記接合部の中央領域の前記第1端部から延びる、
請求項10又は11に記載の端部集電部材。
The connecting portion extends from the first end portion of a central region of the joint portion.
The end current collecting member according to claim 10 or 11.
前記引出し部は、リード線を取り付けるための取付孔を有する、
請求項1から13のいずれかに記載の端部集電部材。
The drawer portion has a mounting hole for mounting a lead wire.
The end current collecting member according to claim 1.
前記引出し部の取付孔は、前記引出し部の延びる方向に長い長孔形状である、
請求項14に記載の端部集電部材。
The attachment hole of the drawer part has a long hole shape that is long in the extending direction of the drawer part.
The end current collecting member according to claim 14.
前記引出し部の取付孔は、前記引出し部の延びる方向と交差する方向に長い長孔形状で
ある、
請求項14に記載の端部集電部材。
The attachment hole of the drawer part has a long hole shape that is long in a direction intersecting with the extending direction of the drawer part.
The end current collecting member according to claim 14.
マニホールドと、
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16のいずれかに記載の端部集
電部材と、
を備え、
前記端部集電部材の接合部は、前記燃料電池セルの主面に接合される、
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 16, which is electrically connected to the fuel cell.
With
A joining portion of the end current collecting member is joined to a main surface of the fuel cell;
Cell stack device.
取出し孔を有し、前記マニホールド及び前記燃料電池セルを収容する筐体をさらに備え、
前記端部集電部材の引出し部は、前記筐体の取出し孔を介して、前記筐体の外部へと延びる、
請求項17に記載のセルスタック装置。
A housing having an extraction hole and accommodating the manifold and the fuel cell;
The lead-out portion of the end current collecting member extends to the outside of the casing through the extraction hole of the casing.
The cell stack device according to claim 17.
前記マニホールドは、
上方または下方が開口する箱状のマニホールド本体と、
前記開口を塞ぐ板状部材と、
を有し、
前記マニホールド本体は、
複数の平板部と、
前記平板部を連結する角部と、
を有し、
前記角部の厚さは、前記平板部の厚さよりも小さい、
請求項17又は18に記載のセルスタック装置。
The manifold is
A box-shaped manifold body that opens upward or downward, and
A plate-like member that closes the opening;
Have
The manifold body is
A plurality of flat plate portions;
A corner portion connecting the flat plate portions;
Have
The thickness of the corner portion is smaller than the thickness of the flat plate portion,
The cell stack device according to claim 17 or 18.
前記マニホールドは、台座に配置され、
前記マニホールドは、
底壁と、
前記底壁から上方に延びる側壁と、
前記側壁の上端部を塞ぎ、かつ前記燃料電池セルが接合される上壁と、
前記底壁に取り付けられ、かつ前記台座に接する複数の突起部と、
を有し、
前記突起部は、前記底壁を構成する材料と異なる材料で構成されている、
請求項17又は18に記載のセルスタック装置。
The manifold is disposed on a pedestal;
The manifold is
The bottom wall,
A side wall extending upward from the bottom wall;
An upper wall that closes the upper end of the side wall and to which the fuel cell is joined;
A plurality of protrusions attached to the bottom wall and in contact with the pedestal;
Have
The protrusion is made of a material different from the material forming the bottom wall.
The cell stack device according to claim 17 or 18.
マニホールドと、  Manifold,
前記マニホールドから上方に延びる燃料電池セルと、  Fuel cells extending upward from the manifold;
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、  An end current collecting member electrically connected to the fuel cell;
を備え、With
前記端部集電部材は、  The end current collecting member is
第1端部及び第2端部を有し、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、    A joint having a first end and a second end and configured to be joined to the fuel cell;
前記接合部の第1端部から第2端部に向かって延びる連結部と、    A connecting portion extending from the first end of the joint to the second end;
前記連結部の先端部から延びるとともに、前記接合部から離れる方向に延びる引出し部と、    A drawer portion extending from the distal end portion of the connecting portion and extending away from the joint portion;
を有し、Have
前記マニホールドは、  The manifold is
上方または下方が開口する箱状のマニホールド本体と、    A box-shaped manifold body that opens upward or downward, and
前記開口を塞ぐ板状部材と、    A plate-like member that closes the opening;
を有し、Have
前記マニホールド本体は、  The manifold body is
複数の平板部と、    A plurality of flat plate portions;
前記平板部を連結する角部と、    A corner portion connecting the flat plate portions;
を有し、Have
前記角部の厚さは、前記平板部の厚さよりも小さい、  The thickness of the corner portion is smaller than the thickness of the flat plate portion,
セルスタック装置。Cell stack device.
マニホールドと、  Manifold,
前記マニホールドから上方に延びる燃料電池セルと、  Fuel cells extending upward from the manifold;
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、  An end current collecting member electrically connected to the fuel cell;
を備え、With
前記端部集電部材は、  The end current collecting member is
第1端部及び第2端部を有し、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、    A joint having a first end and a second end and configured to be joined to the fuel cell;
前記接合部の第1端部から第2端部に向かって延びる連結部と、    A connecting portion extending from the first end of the joint to the second end;
前記連結部の先端部から延びるとともに、前記接合部から離れる方向に延びる引出し部と、    A drawer portion extending from the distal end portion of the connecting portion and extending away from the joint portion;
を有し、Have
前記マニホールドは、台座に配置され、  The manifold is disposed on a pedestal;
前記マニホールドは、  The manifold is
底壁と、    The bottom wall,
前記底壁から上方に延びる側壁と、    A side wall extending upward from the bottom wall;
前記側壁の上端部を塞ぎ、かつ前記燃料電池セルが接合される上壁と、    An upper wall that closes the upper end of the side wall and to which the fuel cell is joined;
前記底壁に取り付けられ、かつ前記台座に接する複数の突起部と、    A plurality of protrusions attached to the bottom wall and in contact with the pedestal;
を有し、Have
前記突起部は、前記底壁を構成する材料と異なる材料で構成されている、  The protrusion is made of a material different from the material forming the bottom wall.
セルスタック装置。Cell stack device.
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