JP6882614B2 - 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 - Google Patents
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Description
本開示のセルスタック装置は、複数の上記のセルが配列されたセルスタックを備える。
本開示のモジュールは、収容容器と、該収容容器内に収容された上記のセルスタック装置と、を備える。
本開示のモジュール収容装置は、外装ケースと、該外装ケース内に収容された上記のモジュール及び該モジュールを運転する補機と、を備える。
図1は金属支持体を備えたセルの横断面の例の1つを示している。セル1は、対向する一対の第1面2a及び第2面2bを有する金属板2及び流路部材8を有する金属支持体と、素子部6と、を備えている。素子部6は、金属板2の第1面上に配置され、第1電極層3、固体電解質層4、及び第2電極層5を有している。第1電極層3は金属板2の第1面上に配置され、固体電解質層4は第1電極層3上に配置されており、第2電極層5は固体電解質層4上に配置されている。
中間層9及び導電部材10の有無及びその気孔率は、例えば、セル1の横断面を走査型電子顕微鏡(SEM)、走査透過電子顕微鏡(STEM)、または透過型電子顕微鏡(TEM)などで観察することで確認できる。中間層9及び導電部材10に含まれる元素とその含有比率は、例えば波長分散型X線分光(WDS)、エネルギー分散型X線分光(EDS)、または電子線マイクロアナライザ(EPMA)などで分析できる。
第1電極層3を燃料極とした場合の、中間層9及び導電部材10を備えたセル1の製法について説明する。金属板2として、ステンレス合金等の基材を準備する。基材は、合金板または合金箔でもよい。ガス透過性を有する金属板2とする場合、基材は、第2貫通孔11を有する合金板または合金箔でもよいし、金属粉末の多孔質焼結体でもよい。
セルスタック装置20は、図11に示すように複数のセル1が配列されたセルスタック21とガスタンク22とを備えている。セル1の下端部は、ガスタンク22の開口部に接合され固定されている。ガスタンク22は、複数のセル1に燃料ガスを供給する。
図13は、セルスタック装置を備えるモジュールの例の1つを示す外観斜視図である。
図14は、モジュール収容装置の一例を示す分解斜視図である。なお、図14においては一部の構成を省略して示している。モジュール収容装置は、外装ケースと、外装ケース内に収容されたモジュール及びモジュールを運転する補機とを備えている。
2:金属板
3:第1電極層
4:固体電解質層
5:第2電極層
6:素子部
7:ガス流路
8:流路部材
9:中間層
10:導電部材
11:第2貫通孔
20:セルスタック装置
21:セルスタック
22:挿入孔
23:ガス流通管
30:モジュール
31:収容容器
32:改質器
40:モジュール収容装置
Claims (17)
- 対向する一対の第1面及び第2面を有する金属板と、
前記第1面に配置され、第1電極層、該第1電極層上に位置する固体電解質層、及び該固体電解質層上に位置する第2電極層を有する素子部と、
前記第1面と前記第1電極層との間に位置する中間層と、を備え、
該中間層は、厚さ方向に貫通した複数の第1貫通孔を有し、
前記複数の第1貫通孔の少なくとも一部に、前記金属板と前記第1電極層とを電気的に接続する導電部材が配置されている、セル。 - 前記中間層が、前記複数の第1貫通孔以外の部位に気孔を有する、請求項1に記載のセル。
- 前記中間層の前記複数の第1貫通孔以外の部位の気孔率は、前記第1電極層の気孔率より小さい、請求項1又は2に記載のセル。
- 前記中間層の材料の主成分が前記固体電解質層の材料の主成分と同じである、請求項1〜3のいずれかに記載のセル。
- 対向する一対の第1面及び第2面を有する金属板と、
前記第1面に配置され、第1電極層、該第1電極層上に位置する固体電解質層、及び該固体電解質層上に位置する第2電極層を有する素子部と、
前記第1面と前記第1電極層との間に位置する中間層と、を備え、
該中間層は、厚さ方向に貫通した複数の第1貫通孔を有し、
前記中間層の材料の主成分が前記固体電解質層の材料の主成分と同じである、セル。 - 前記中間層が、前記複数の第1貫通孔以外の部位に気孔を有する、請求項5に記載のセル。
- 前記中間層の前記複数の第1貫通孔以外の部位の気孔率は、前記第1電極層の気孔率より小さい、請求項5又は6に記載のセル。
- 前記複数の第1貫通孔の少なくとも一部に、前記金属板と前記第1電極層とを電気的に接続する導電部材が配置されている、請求項5〜7のいずれかに記載のセル。
- 前記導電部材が多孔質である、請求項1〜4,8のいずれかに記載のセル。
- 前記導電部材が、導電性粒子及び無機酸化物を含む、請求項1〜4,8、9のいずれかに記載のセル。
- 前記導電部材が、さらに前記金属板と前記中間層との間に配置されている、請求項1〜4,8〜10のいずれかのいずれかに記載のセル。
- 前記金属板が、厚さ方向に貫通した複数の第2貫通孔を有する、請求項1〜11のいずれかに記載のセル。
- 厚さ方向の平面視において、前記第2貫通孔の少なくとも一部が、前記第1貫通孔と重なる、請求項12に記載のセル。
- 厚さ方向の平面視において、前記第2貫通孔が、前記第1貫通孔と重ならない、請求項12に記載のセル。
- 複数の請求項1〜14のいずれかに記載のセルが配列されたセルスタックを備える、セルスタック装置。
- 収容容器と、該収容容器内に収容された請求項15に記載のセルスタック装置と、を備える、モジュール。
- 外装ケースと、該外装ケース内に収容された、請求項16に記載のモジュール及び該モジュールを運転する補機と、を備える、モジュール収容装置。
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