JP6698294B2 - セル、セルスタック装置、モジュール、およびモジュール収容装置 - Google Patents
セル、セルスタック装置、モジュール、およびモジュール収容装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6698294B2 JP6698294B2 JP2015165899A JP2015165899A JP6698294B2 JP 6698294 B2 JP6698294 B2 JP 6698294B2 JP 2015165899 A JP2015165899 A JP 2015165899A JP 2015165899 A JP2015165899 A JP 2015165899A JP 6698294 B2 JP6698294 B2 JP 6698294B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- support
- cell
- main surface
- electrolyte layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
たセルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置においても、発電効率を向上させることができる。
図1は、本実施形態のセルの一例を示すものであり、(a)はその横断面図、(b)は(a)の斜視図である。なお、両図面において、セル1の各構成の一部を拡大して示している。
支持体2は、燃料ガスを燃料極3まで透過するためにガス透過性であること、およびインターコネクタ層6に接続されて集電されるために導電性であることが要求される。したがって、支持体2としては、導電性セラミックスやサーメット等を用いることができる。その導電率は300S/cm以上、特に440S/cm以上であるのが好ましく、ガス透過性を備えるために開気孔率は25%以上であることが好適である。
れている。
1の発電効率を向上させることができる。
よって、ガス流路2aまでクラックが繋がり、支持体2が破断することを抑制できる。
以上説明した本実施形態のセル1の作製方法の一例について説明する。ただし、以下に述べる材料、粒径、温度、及び塗布方法等の各種条件は、適宜変更することができる。以下、「成形体」とは、焼成前の状態を指すものとする。
図2は、他の実施形態のセルの構造を示す斜視図である。図3は、図2のセルの縦断面図である。
図4は、上述したセルの複数個を、導電部材13を介して電気的に直列に接続して構成されたセルスタック装置の一例を示したものであり、(a)はセルスタック装置18を概略的に示す側面図、(b)は(a)のセルスタック装置18の破線部についての横断面図で
あり、(a)で示した破線で囲った部分を抜粋して示している。なお、(b)において(a)で示した破線で囲った部分に対応する部分を明確とするために矢印にて示している。
次に、上述したセルスタック装置11を収納容器19内に収納してなるモジュール18について図5を用いて説明する。
次に、上述したモジュール18と、モジュール18を作動させるための補機(不図示)とを外装ケースに収納してなるモジュール収容装置23について図6を用いて説明する。
各領域の気孔率が異なる複数のセルを作製した。具体的には、表1に示すように、9個の試料(N=9)を作製した。
上記のように作製した後の試料No.1〜9の支持体について、前述したように、「樹脂埋め」処理後、機械研磨を行い、取得したSEM画像で画像処理を行って、各領域の気孔率を求めた。
まず、750℃の温度下で各試料のセルに水素ガスを流し、セルの出力密度を測定した。出力密度の結果を表1に示した。
本試験においては、各試料となるセルをそれぞれ10本作製した。そして、上記の還元処理後のセルの支持体におけるクラック発生有無を確認した。クラックの確認は、重なり部を起点として第3領域にクラックが発生したか否かを確認した。クラックはSEM画像で観察した。1μmの長さに達しているものをクラックと認定した。クラックの発生したセ
ルの本数を表1に示した。
本試験においては、各試料となるセルをそれぞれ10本作製した。そして、各セルについて、「雰囲気温度を常温から750℃まで1時間で上げた後に750℃から常温まで2時間で下げるパターン」を10回繰り返す熱サイクル試験を行った。
表1から明らかなように、試料No.1では、出力密度が小さかった。これは、第2領域が、第3領域よりも気孔率が小さかったからである。
試料No.4〜9では、試料No.1〜3と比較して、第3領域でのクラックの発生を抑制することができた。これは、第3領域の気孔率が第1領域よりも低かったからである。
試料No.4では、試料No.1〜3と比較して、燃料極でのクラックの発生を抑制することができた。これは、第1領域は第3領域よりも気孔率が大きかったからである。
2:支持体
A:第1領域
B:第2領域
C:第3領域
3:燃料極
4:固体電解質層
5:空気極
6:インターコネクタ層
Claims (8)
- ガス流路が内部に設けられた長さ方向と幅方向を有しており、一対の第1主面及び第2主面と一対の側面とを有する平板状の支持体と、
該支持体の少なくとも第1主面上に設けられた燃料極と、
該燃料極を覆っており、前記支持体の前記第1主面から前記一対の側面にかけて設けられた固体電解質層と、
該固体電解質層上で、前記燃料極と対向するように設けられた空気極と、
前記第2主面上に設けられたインターコネクタ層と、を有するとともに、
前記固体電解質層と前記インターコネクタ層とが重なる重なり部を有し、
前記支持体は、前記幅方向において、
前記重なり部を含み、該重なり部より端部側の第1領域と、
中央部側の第2領域と、
前記第1領域と前記第2領域との間に位置し、前記重なり部を含まない第3領域と、を有しており、
前記第1領域の幅と前記第2領域の幅と前記第3領域の幅とは同一であり、
前記第2領域は、前記第3領域よりも気孔率が大きい
ことを特徴とするセル。 - ガス流路が内部に設けられた長さ方向と幅方向を有しており、一対の第1主面及び第2主面と一対の側面とを有する平板状の支持体と、
該支持体の前記第1主面上及び前記第2主面上に設けられた燃料極と、
該燃料極を覆っており、前記支持体の前記第1主面および前記第2主面から前記一対の側面にかけて設けられた固体電解質層と、
該固体電解質層上で、前記燃料極と対向するように設けられた空気極と、を有しており、
前記支持体は、前記幅方向において、
端部側の第1領域と、
中央部側の第2領域と、
前記第1領域と前記第2領域との間に位置する第3領域と、を有しており、
前記第1領域の幅と前記第2領域の幅と前記第3領域の幅とは同一であり、
前記第2領域は、前記第3領域よりも気孔率が大きい
ことを特徴とするセル。 - 前記第2領域の気孔率は、前記第3領域の1.01〜1.5倍である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のセル。 - 前記第1領域は、第3領域よりも気孔率が大きい
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれかに記載のセル。 - 前記第1領域の気孔率は、前記第3領域の1.01倍以上である
ことを特徴とする請求項4に記載のセル。 - 請求項1乃至請求項5のうちいずれかに記載のセルを複数個配列してなるセルスタックを備えることを特徴とするセルスタック装置。
- 収納容器内に、請求項6に記載のセルスタック装置が収納されていることを特徴とするモジュール。
- 外装ケース内に、請求項7に記載のモジュールと、該モジュールを作動させるための補機とを備えることを特徴とするモジュール収容装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015165899A JP6698294B2 (ja) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | セル、セルスタック装置、モジュール、およびモジュール収容装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015165899A JP6698294B2 (ja) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | セル、セルスタック装置、モジュール、およびモジュール収容装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017045566A JP2017045566A (ja) | 2017-03-02 |
JP6698294B2 true JP6698294B2 (ja) | 2020-05-27 |
Family
ID=58210391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015165899A Active JP6698294B2 (ja) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | セル、セルスタック装置、モジュール、およびモジュール収容装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6698294B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5080951B2 (ja) * | 2007-11-30 | 2012-11-21 | 京セラ株式会社 | 横縞型燃料電池セルスタックおよび燃料電池 |
JP5364477B2 (ja) * | 2009-07-09 | 2013-12-11 | 株式会社東芝 | 電気化学セル |
JP5362605B2 (ja) * | 2010-02-05 | 2013-12-11 | 日本碍子株式会社 | 固体酸化物形燃料電池のセル |
JP2012094427A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Kyocera Corp | 固体酸化物形燃料電池セルおよび燃料電池 |
JP5701444B1 (ja) * | 2014-02-20 | 2015-04-15 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池 |
-
2015
- 2015-08-25 JP JP2015165899A patent/JP6698294B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017045566A (ja) | 2017-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6591877B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュール、及びモジュール収容装置 | |
JP6208499B2 (ja) | 燃料電池セル又は電解セル、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置 | |
US11688875B2 (en) | Cell, cell stack device, module and module-containing device | |
JP5934446B2 (ja) | セル、セルスタック装置およびモジュールならびにモジュール収容装置 | |
JP5645712B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池セルおよび燃料電池モジュール | |
KR101866852B1 (ko) | 셀, 셀 스택 장치, 모듈 및 모듈 수용 장치 | |
WO2011093328A1 (ja) | 燃料電池セル、燃料電池セル装置および燃料電池モジュールならびに燃料電池装置 | |
CN108604691B (zh) | 电池单元、电池堆装置、模块和模块收纳装置 | |
JP5642855B1 (ja) | 燃料電池 | |
JP6560083B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュール、及びモジュール収容装置 | |
JP6803437B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置 | |
JP6585407B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置 | |
JP6749064B1 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュール、及びモジュール収納装置 | |
JP6462487B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュール、およびモジュール収容装置 | |
JP2015082389A (ja) | セル、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置 | |
JP6166151B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置 | |
JP6698294B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュール、およびモジュール収容装置 | |
JP6151876B1 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置 | |
JP6861252B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュール、及びモジュール収容装置 | |
JP6401106B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュール、およびモジュール収容装置 | |
JP6669475B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュール、およびモジュール収容装置 | |
JP2013097978A (ja) | 固体酸化物形燃料電池セルおよび燃料電池モジュールならびに燃料電池装置 | |
JP2013077487A (ja) | 固体酸化物形燃料電池セルおよび燃料電池モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180410 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190507 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190701 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191031 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191223 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200331 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200428 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6698294 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |