JP6684341B1 - 接合体 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係るセルスタック1の構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、セルスタック1の全体斜視図である。図2は、燃料電池セル100の全体斜視図である。図3は、マニホールド200の全体斜視図である。図4は、燃料電池セル100及びマニホールド200の部分拡大断面図である。
図1に示すように、各燃料電池セル100は、マニホールド200に設けられる。燃料電池セル100は、互いに間隔を隔てて並べられる。図2及び図4に示すように、燃料電池セル100のx軸方向(長手方向)において燃料ガスが流入する側の基端部10aは、ガラスシール部300によってマニホールド200に接合される。燃料電池セル100のx軸方向において燃料ガスが排出される側の先端部10bは、自由端となっている。
マニホールド200は、本発明に係る「金属部材」の一例である。マニホールド200は、複数の燃料電池セル100それぞれに燃料ガスを供給するための中空体である。図3及び図4に示すように、マニホールド200は、実質的に直方体状である。マニホールド200では、高さ方向、短手方向及び長手方向が、x軸方向、y軸方向及びz軸方向に対応する。
中間層350は、マニホールド200とガラスシール部300との間に配置される。中間層350は、マニホールド200及びガラスシール部300のそれぞれと直接的に接合される。中間層350は、ガラスシール部300と実質的に一体であってもよい。中間層350は、マニホールド200とガラスシール部300との間の一部にのみ介挿されていてもよいし、マニホールド200とガラスシール部300との全面に介挿されていてもよい。
図4に示すように、セルスタック1は、集電部材400,500をさらに有する。集電部材400は、隣接する燃料電池セル100の間に設けられる。詳細には、集電部材400は、一方の燃料電池セル100の燃料極と、他方の燃料電池セル100の空気極とを電気的に直列に接続するために、隣接する燃料電池セル100の間に設けられる。集電部材400は、例えば、金属メッシュ等によって構成される。
ガラスシール部300及び中間層350のそれぞれは、Cr(クロム)より平衡酸素圧の低い元素(以下、「低平衡酸素圧元素」という。)を含有する。
まず、マニホールド200の支持板220に形成された各貫通孔221の内側面および上面の周囲に、ガラス成分の供給源となる化合物を含むペーストを塗布することによって、中間層350の成形体を形成する。この際、中間層350用のペーストには、後述するガラスシール部300用のペーストに比べて、低平衡酸素圧元素を多く含有させる。
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。
10 支持基板
11 燃料ガス流路
100 燃料電池セル
200 マニホールド
221 貫通孔
300 ガラスシール部
350 中間層
A 発電素子部
Claims (6)
- Crを含有する合金材料によって構成される金属部材と、
結晶化ガラスによって構成されるガラスシール部と、
前記金属部材と前記ガラスシール部との間に配置され、結晶化ガラスによって構成される中間層と、
を備え、
前記中間層におけるクロムより平衡酸素圧の低い低平衡酸素圧元素の含有率は、前記ガラスシール部における前記低平衡酸素圧元素の含有率よりも高く、
前記中間層の厚みは、0.5μm以上20μm以下である、
接合体。 - 前記中間層における前記低平衡酸素圧元素の含有率は、前記ガラスシール部における前記低平衡酸素圧元素の含有率の1.1倍以上である、
請求項1に記載の接合体。 - 前記低平衡酸素圧元素の平衡酸素圧は、シリコンの平衡酸素圧よりも低い、
請求項1又は2に記載の接合体。 - 前記中間層及び前記ガラスシール部のそれぞれは、前記低平衡酸素圧元素としてCaを含む、
請求項1乃至3のいずれかに記載の接合体。 - 前記中間層及び前記ガラスシール部のそれぞれは、前記低平衡酸素圧元素としてMgを含む、
請求項1乃至3のいずれかに記載の接合体。 - 前記低平衡酸素圧元素は、前記中間層及び前記ガラスシール部が共通して含んでいる元素のうち最も平衡酸素圧の低い元素である、
請求項1乃至5のいずれかに記載の接合体。
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