JP6527988B1 - 合金部材、セルスタック及びセルスタック装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、セルスタック装置100の斜視図である。セルスタック装置100は、マニホールド200と、セルスタック250とを備える。
図2は、マニホールド200の斜視図である。マニホールド200は、「合金部材」の一例である。
図3は、セルスタック装置100の断面図である。セルスタック250は、複数の燃料電池セル300と、複数の集電部材301とを有する。
図4は、燃料電池セル300の斜視図である。図5は、図4のQ−Q断面図である。
支持基板10は、支持基板10の長手方向(x軸方向)に沿って延びる複数のガス流路11を内部に有している。各ガス流路11は、支持基板10の基端側から先端側に向かって延びている。各ガス流路11は、互いに実質的に平行に延びている。
各発電素子部20は、支持基板10に支持されている。本実施形態において、各発電素子部20は、支持基板10の両主面に形成されているが、一方の主面にだけ形成されていてもよい。各発電素子部20は、支持基板10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。すなわち、本実施形態に係る燃料電池セル300は、いわゆる横縞型の燃料電池セルである。長手方向に隣り合う発電素子部20は、インターコネクタ31によって互いに電気的に接続されている。
次に、マニホールド200の詳細構成について、図面を参照しながら説明する。図6は、図2のP−P断面図である。図7は、図6の領域Aの拡大図である。図7は、後述する基材210の表面210aに垂直な断面に相当する。
マニホールド200の製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、容器202の製造方法は、天板201の製造方法と同様であるため、以下においては、天板201の製造方法について説明する。
本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形又は変更が可能である。
上記実施形態では、本発明に係る合金部材をマニホールド200に適用することとしたが、これに限られるものではない。本発明に係る合金部材は、セルスタック装置100及びセルスタック250の一部を構成する部材として用いることができる。例えば、本発明に係る合金部材は、燃料電池セル300と電気的に接続される集電部材301に好適に用いることができる。
上記実施形態において、セルスタック250は、横縞型の燃料電池を有することとしたが、いわゆる縦縞型の燃料電池を有していてもよい。縦縞型の燃料電池は、導電性の支持基板と、支持基板の一主面上に配置される発電部(燃料極、固体電解質層及び空気極)と、支持基板の他主面上に配置されるインターコネクタとを備える。
上記実施形態において、基材210の凹部210bは、表面210aに直接形成されることとしたが、図12に示すように、表面210aに形成された環状凸部210cの内側に形成されていてもよい。このような環状凸部210cは、図9に示したローラーの押圧力を弱めることによって形成することができる。このように凹部210bが環状凸部210cの内側に形成されている場合であっても、被覆膜212が酸化クロム膜211とともに基材210から剥離することを抑制できる。
上記実施形態では、本発明にかかる合金部材を電気化学セルの一例である燃料電池のセルスタックに適用した場合について説明したが、本発明にかかる合金部材は、水蒸気から水素と酸素を生成する電解セルを含む電気化学セルのセルスタックに適用可能である。
以下のようにして、実施例1〜14および比較例1〜3に係る合金部材を作製した。
各サンプルに対して熱サイクル試験を実施した。具体的には、温度800℃まで昇温速度300℃/hrにて昇温して1hrキープした後に300℃/hrから50℃まで降温するサイクルを10回繰り返した。
200 マニホールド
201 天板
210 基材
210a 表面
210b 凹部
211 酸化クロム膜
211a 表面
211b 埋設部
212 被覆膜
250 セルスタック
Claims (5)
- クロムを含有する合金材料によって構成される基材と、
前記基材の表面の少なくとも一部を覆う酸化クロム膜と、
前記酸化クロム膜の表面の少なくとも一部を覆う被覆膜と、
を備え、
前記基材は、前記表面にそれぞれ形成された複数の凹部を有し、
前記酸化クロム膜は、前記複数の凹部それぞれの内部に埋設された複数の埋設部を有し、
前記複数の埋設部それぞれは、前記複数の凹部それぞれの開口でくびれており、
前記基材の断面において、前記複数の埋設部の平均深さは、0.7μm以上である、
合金部材。 - 前記複数の埋設部それぞれの深さの標準偏差は、0.2以上である、
請求項1に記載の合金部材。 - 前記複数の埋設部それぞれの深さの最大値と最小値との差は、0.5μm以上である、
請求項1に記載の合金部材。 - 電気化学セルと、
請求項1乃至3のいずれかに記載の合金部材と、
を備え、
前記合金部材は、前記電気化学セルと電気的に接続される集電部材である、
セルスタック。 - 電気化学セルと、
請求項1乃至3のいずれかに記載の合金部材と、
を備え、
前記合金部材は、前記電気化学セルの基端部を支持するマニホールドである、
セルスタック装置。
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