JP6527990B1 - 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。
図8は、図7の部分拡大図である。
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13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10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。
200 マニホールド
201 天板
210 基材
210a 表面
210b 凹部
210E 外縁
E1 第1外縁部
E2 第2外縁部
E3 第3外縁部
E4 第4外縁部
S2 凹部の開口
W2 凹部の開口幅
W3 凹部の最大幅
P1 第1基準点
P2 第2基準点
P3 第3基準点
P4 第4基準点
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 (9)
- 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凹部を有し、
前記酸化クロム膜は、前記凹部の内部に埋設された埋設部を有し、
前記埋設部は、前記凹部の開口でくびれており、
前記基材の断面において、前記凹部の外縁の少なくとも一部は湾曲している、
合金部材。 - 前記基材の断面において、前記凹部の外縁は、前記開口の開口幅を規定する第1及び第2基準点と、前記凹部の最大幅を規定する第3及び第4基準点と、前記第1基準点から前記第3基準点までの第1外縁部と、前記第3基準点から前記第4基準点までの第2外縁部と、前記第4基準点から前記第2基準点までの第3外縁部とを含み、
前記基材の断面において、前記第1乃至第3外縁部のうち少なくとも1つが湾曲している、
請求項1に記載の合金部材。 - 前記第1外縁部と前記第2外縁部とは、前記第3基準点において滑らかに連なる、
請求項2に記載の合金部材。 - 前記第2外縁部と前記第3外縁部とは、前記第4基準点において滑らかに連なる、
請求項2又は3に記載の合金部材。 - 前記第1外縁部と前記基材の表面とは、前記第1基準点において滑らかに連なる、
請求項2乃至4のいずれかに記載の合金部材。 - 前記第3外縁部と前記基材の表面とは、前記第2基準点において滑らかに連なる、
請求項2乃至5のいずれかに記載の合金部材。 - 前記第2外縁部は、前記凹部の底面を示しており、前記基材側に張り出している、
請求項2乃至6のいずれかに記載の合金部材。 - 電気化学セルと、
請求項1乃至7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7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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