JPH0334258A - 円筒型固体電解質型燃料電池 - Google Patents
円筒型固体電解質型燃料電池Info
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- JPH0334258A JPH0334258A JP1166915A JP16691589A JPH0334258A JP H0334258 A JPH0334258 A JP H0334258A JP 1166915 A JP1166915 A JP 1166915A JP 16691589 A JP16691589 A JP 16691589A JP H0334258 A JPH0334258 A JP H0334258A
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- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 title abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
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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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、高温状態において作動される円筒型固体電解
質型燃料電池に関するものである。
質型燃料電池に関するものである。
【従来の技術］
円筒型固体電解質型燃料電池は、例えば当山願人発明の
特願昭８３−１５２８３８号明細書に記載されたような
構成の発電装置内で使用されている。このような発電装
置の１例は第４図に示されている。
特願昭８３−１５２８３８号明細書に記載されたような
構成の発電装置内で使用されている。このような発電装
置の１例は第４図に示されている。
この装置は、複数の円筒型セル８のそれぞれの両端部が
、気密構造のハウジング内にある燃料供給室１１および
燃料排出室１３まで延出するように空気供給室１２に設
置したもので、集電を行う集電極を低温雰囲気である燃
料供給室１１または燃料排出室１３から取り出すように
して集電極の耐力低下の低減、電池性能の向上、酸化腐
食の防止、並びに高温ガスのリーク防止を図ったもので
ある。
、気密構造のハウジング内にある燃料供給室１１および
燃料排出室１３まで延出するように空気供給室１２に設
置したもので、集電を行う集電極を低温雰囲気である燃
料供給室１１または燃料排出室１３から取り出すように
して集電極の耐力低下の低減、電池性能の向上、酸化腐
食の防止、並びに高温ガスのリーク防止を図ったもので
ある。
従来このような発電装置内で使用される円筒型固体電解
質型燃料電池は、例えば第６図に示されるような構造が
採用されている。
質型燃料電池は、例えば第６図に示されるような構造が
採用されている。
円筒型セル８は外面にリード部２を具備しており、端部
において集電キャップｔｂをセラミックスばね１０を用
いて圧縮することによって集電キャップｌｂと前記リー
ド部とを接触させている。
において集電キャップｔｂをセラミックスばね１０を用
いて圧縮することによって集電キャップｌｂと前記リー
ド部とを接触させている。
［発明が解決しようとする課題〕
このような従来の技術による構造では、り一ド部と集電
キャップの接触面積はセルの断面積と等しく非常に限ら
れたものであり、また接触状態もかなり不安定であり、
接触部に抵抗が生し易く、特に高温状態になるにつれて
接触抵抗値が増大した。
キャップの接触面積はセルの断面積と等しく非常に限ら
れたものであり、また接触状態もかなり不安定であり、
接触部に抵抗が生し易く、特に高温状態になるにつれて
接触抵抗値が増大した。
本発明は、高温状態において接触抵抗値の十分低い■筒
型固体電解質型燃料電池を提供することを目的とする。
型固体電解質型燃料電池を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明において上記目的は、燃料電池の円筒型セルの端
部においてリード部を内面まで延在して形成し、集電キ
ャップを前記円筒型セルの端部に使用時の高温状態にお
いて前記リード部と密着する程度のクリアランスを有し
て嵌入して前記内面に延在するリード部と接触させたこ
とを特徴とする円筒型固体電解質型燃料電池によって達
成される。
部においてリード部を内面まで延在して形成し、集電キ
ャップを前記円筒型セルの端部に使用時の高温状態にお
いて前記リード部と密着する程度のクリアランスを有し
て嵌入して前記内面に延在するリード部と接触させたこ
とを特徴とする円筒型固体電解質型燃料電池によって達
成される。
［作用］
リード部が円筒型セルの端部内面まで延在することによ
って、リード部と集電キャップの接触面積は増大され、
また使用時の高温状態において、集電キャップとリード
部の熱膨張係数の差を利用することで集電キャップが前
記円筒型セルの端部で前記リード部と密着し、広面積で
確実な接続が形成される。
って、リード部と集電キャップの接触面積は増大され、
また使用時の高温状態において、集電キャップとリード
部の熱膨張係数の差を利用することで集電キャップが前
記円筒型セルの端部で前記リード部と密着し、広面積で
確実な接続が形成される。
［実施例］
以下図面を参照にして本発明の詳細な説明する。第１図
および第２図に示すように、円筒状の円筒型セル８は外
面にリード線２を供え、そのリード線２は円筒型セル８
の端部において内面まで延在している。８０Ｎｉ２０Ａ
Ｉ／Ａ１２０３５０％−５０％等でできているリード線
２の外面には保護するための保護膜３を溶射しである。
および第２図に示すように、円筒状の円筒型セル８は外
面にリード線２を供え、そのリード線２は円筒型セル８
の端部において内面まで延在している。８０Ｎｉ２０Ａ
Ｉ／Ａ１２０３５０％−５０％等でできているリード線
２の外面には保護するための保護膜３を溶射しである。
集電キャップｉは、リード線５と円筒型セル８のリード
線２とを接続するもので、ＳＵＳ、Ｎｉ等で作成されて
いる。リード線５は集電キャップ表面のねじ穴にねじ９
にて接続される。集電キヤツプエは、円筒型セル８の端
部に使用時の高温状態においてリード線２と密着する程
度のクリアランスを有して底入され、前記リード線２と
接触する。さらに集電キャップ１と円筒型セル８の内面
のリード線２との間には、接触を安定にするためのＳＵ
Ｓ。
線２とを接続するもので、ＳＵＳ、Ｎｉ等で作成されて
いる。リード線５は集電キャップ表面のねじ穴にねじ９
にて接続される。集電キヤツプエは、円筒型セル８の端
部に使用時の高温状態においてリード線２と密着する程
度のクリアランスを有して底入され、前記リード線２と
接触する。さらに集電キャップ１と円筒型セル８の内面
のリード線２との間には、接触を安定にするためのＳＵ
Ｓ。
Ｎｉ等でできている柔軟性材料４を介在させるとよい。
また円筒型セル８は、第３図に示すように多孔質管状基
体１５を土台にして、その表面に燃料極１６が間隔を置
いて設けられ、前記燃料極１６の上部に固体電解質１７
を、またその上部に空気極１８が接続し、インタコネク
タ１９は固体電解質１７および空気極１８と接続して近
接する発電部に接続し、シール膜２０を多孔質管状基体
ｉ５とインクコネクタ１９の間に介在する発電部が、複
数個間隔をおいて直列に接続されている。上記発電部は
、燃料ｉｔｅから燃料を供給し空気極１８から空気を供
給し固体電解質１７において発電を起こす。
体１５を土台にして、その表面に燃料極１６が間隔を置
いて設けられ、前記燃料極１６の上部に固体電解質１７
を、またその上部に空気極１８が接続し、インタコネク
タ１９は固体電解質１７および空気極１８と接続して近
接する発電部に接続し、シール膜２０を多孔質管状基体
ｉ５とインクコネクタ１９の間に介在する発電部が、複
数個間隔をおいて直列に接続されている。上記発電部は
、燃料ｉｔｅから燃料を供給し空気極１８から空気を供
給し固体電解質１７において発電を起こす。
第４図に示すような発電装置内で同実施例が使用される
場合に着いて説明する。複数の円筒型セル８は上部抑え
板６によって上部を支えられ、またそれぞれの円筒型セ
ル８の下部の集電キャップは下部抑え板７によって拘束
されている。複数の円筒型セル８の燃料供給室ｉｔに面
しているそれぞれの下端部より燃料を供給し、各円筒型
セル８の内部を通して燃料排出室１３へ送るとともに、
空気を空気供給室ｉ４へ供給して前記各円筒型セル８の
外部を大気雰囲気にすると、燃料と空気が反応を起こし
、各円筒型セル８は起電力を発生し、それを集電キャッ
プ１のリード線５によって集電する。未反応の燃料は燃
料排出室１３に送られ、燃焼室１４内で空気と混合して
燃焼し排気される。使用時は、燃料供給室１１および燃
料排出室１３の雰囲気温度は３００乃至４００℃であり
、空気供給室１２は空気と燃料の燃焼が起こるため雰囲
気温度は１０００”ｃを越える。
場合に着いて説明する。複数の円筒型セル８は上部抑え
板６によって上部を支えられ、またそれぞれの円筒型セ
ル８の下部の集電キャップは下部抑え板７によって拘束
されている。複数の円筒型セル８の燃料供給室ｉｔに面
しているそれぞれの下端部より燃料を供給し、各円筒型
セル８の内部を通して燃料排出室１３へ送るとともに、
空気を空気供給室ｉ４へ供給して前記各円筒型セル８の
外部を大気雰囲気にすると、燃料と空気が反応を起こし
、各円筒型セル８は起電力を発生し、それを集電キャッ
プ１のリード線５によって集電する。未反応の燃料は燃
料排出室１３に送られ、燃焼室１４内で空気と混合して
燃焼し排気される。使用時は、燃料供給室１１および燃
料排出室１３の雰囲気温度は３００乃至４００℃であり
、空気供給室１２は空気と燃料の燃焼が起こるため雰囲
気温度は１０００”ｃを越える。
例えば集電キャップ１がＳＵＳ ３１６で作成されて
いるならばその熱膨張係数αは１７Ｘ １０−６／℃で
あり、リード線２がｌｌ０Ｎ ｉ ２０Ａ １ ／Ａｌ
２Ｏ３５０％−５０％であればαはＩＯＸ １０−６／
℃である。高温状態になるにつれ、この熱膨張係数の差
により外側のリード線２に比べ内側の集電キヤツプｌの
方がより大きく膨張するため、密着性が向上し接触抵抗
値が減少する。（第５図参照。）従って、使用時の接触
抵抗値は従来の技術の１１５０はどの０１口１Ω程度と
なり、円筒型セル８自体の抵抗値が１乃至２Ωであるこ
とから割合は１％程度で十分許容範囲内となる。また柔
軟性材料４を設けることによって、リード部２と集電キ
ャップ１の接触は安定し、ＦＴ］筒型セルの断面形状に
多少の偏心がある場合においても接触面積がより大きく
なる。
いるならばその熱膨張係数αは１７Ｘ １０−６／℃で
あり、リード線２がｌｌ０Ｎ ｉ ２０Ａ １ ／Ａｌ
２Ｏ３５０％−５０％であればαはＩＯＸ １０−６／
℃である。高温状態になるにつれ、この熱膨張係数の差
により外側のリード線２に比べ内側の集電キヤツプｌの
方がより大きく膨張するため、密着性が向上し接触抵抗
値が減少する。（第５図参照。）従って、使用時の接触
抵抗値は従来の技術の１１５０はどの０１口１Ω程度と
なり、円筒型セル８自体の抵抗値が１乃至２Ωであるこ
とから割合は１％程度で十分許容範囲内となる。また柔
軟性材料４を設けることによって、リード部２と集電キ
ャップ１の接触は安定し、ＦＴ］筒型セルの断面形状に
多少の偏心がある場合においても接触面積がより大きく
なる。
上記のような燃料電池では金属の集電キャップを使用す
るので、酸化腐食を回避するために集電部を常に還元雰
囲気に保つことが望ましい。しかし例えば前記特瀬昭６
３−１５２８３１３号明細書に記載されたような発電装
置内で使用する場合は、発電装置の構造上燃料供給室、
燃料排出室および円筒型セル内にはＨ２が流れており常
に還元雰囲気に保持されているため、特に酸化腐食を回
避するための方法を考える必要はない。
るので、酸化腐食を回避するために集電部を常に還元雰
囲気に保つことが望ましい。しかし例えば前記特瀬昭６
３−１５２８３１３号明細書に記載されたような発電装
置内で使用する場合は、発電装置の構造上燃料供給室、
燃料排出室および円筒型セル内にはＨ２が流れており常
に還元雰囲気に保持されているため、特に酸化腐食を回
避するための方法を考える必要はない。
また本発明では集電キャップを嵌入する際に適度なりリ
アランスを設けであるため、これにより常温状態におい
て集電キャップの取り外しか容易となりメインテナンス
の作業性が大きく向上する。また、上記構造としたため
に従来の技術のような余分なリード部がなくなり、全体
の構造に６める発電部の割合が増大するためコンパクト
な構造が可能となった。
アランスを設けであるため、これにより常温状態におい
て集電キャップの取り外しか容易となりメインテナンス
の作業性が大きく向上する。また、上記構造としたため
に従来の技術のような余分なリード部がなくなり、全体
の構造に６める発電部の割合が増大するためコンパクト
な構造が可能となった。
［発明の効果］
本発明は、上記のような構造により熱膨張係数の差を利
用して、円筒型セルの端部内面まで延在しているリード
部と嵌入された集電キャップとが使用状態で堅密に接触
することにより、高温状態において接触抵抗値の十分低
い円筒型固体電解質型燃料電池を提供することができる
。
用して、円筒型セルの端部内面まで延在しているリード
部と嵌入された集電キャップとが使用状態で堅密に接触
することにより、高温状態において接触抵抗値の十分低
い円筒型固体電解質型燃料電池を提供することができる
。
第１図は、本発明の１実施例の円筒型固体電解質型燃料
電池の断面図である。 第２図は、第１図の実施例の一部を分角ダした斜視図で
ある。 第３図は、第１図の実施例内の円筒型セルの部分断面図
である。 第４図は、本発明の１実施例を使用する発電装置の説明
図である。 第５図は、温度と接触抵抗値の関係を示すグラフである
。 第６図は、従来の■筒型固体電解質型燃料電池の断面図
である。 １、ｌｂ・・・集電キャップ、２・・・リード部、３・
・・保護膜、４・・・柔軟性材料、５・・・リード線、
Ｂ・・・上部抑え板、７・・・下部抑え板、８・・・円
筒型セル、９・・・ねじ、ＩＯ・・・セラミックスばね
、１１・・・燃料供給室、１２・・・空気供給室、１３
・・・燃料排出室、１４・・・燃料室、１５・・・多孔
質管状基体、ｉ６・・・燃料極、１７・・・固体電解質
、１８・・・空気極、１９・・・インタコネクタ、２０
・・・シール膜。
電池の断面図である。 第２図は、第１図の実施例の一部を分角ダした斜視図で
ある。 第３図は、第１図の実施例内の円筒型セルの部分断面図
である。 第４図は、本発明の１実施例を使用する発電装置の説明
図である。 第５図は、温度と接触抵抗値の関係を示すグラフである
。 第６図は、従来の■筒型固体電解質型燃料電池の断面図
である。 １、ｌｂ・・・集電キャップ、２・・・リード部、３・
・・保護膜、４・・・柔軟性材料、５・・・リード線、
Ｂ・・・上部抑え板、７・・・下部抑え板、８・・・円
筒型セル、９・・・ねじ、ＩＯ・・・セラミックスばね
、１１・・・燃料供給室、１２・・・空気供給室、１３
・・・燃料排出室、１４・・・燃料室、１５・・・多孔
質管状基体、ｉ６・・・燃料極、１７・・・固体電解質
、１８・・・空気極、１９・・・インタコネクタ、２０
・・・シール膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 燃料電池の円筒型セルの端部においてリード部を内面ま
で延在して形成し、 集電キャップを前記円筒型セルの端部に使用時の高温状
態において前記リード部と密着する程度のクリアランス
を有して嵌入して前記内面に延在するリード部と接触さ
せたことを特徴とする円筒型固体電解質型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166915A JP2601911B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 円筒型固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166915A JP2601911B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 円筒型固体電解質型燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0334258A true JPH0334258A (ja) | 1991-02-14 |
| JP2601911B2 JP2601911B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=15840003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1166915A Expired - Fee Related JP2601911B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 円筒型固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601911B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998025317A1 (de) * | 1996-12-07 | 1998-06-11 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Vorrichtung zum verbinden einer leitung mit einem brennstoffzellenstapel |
| JP2005518645A (ja) * | 2002-02-20 | 2005-06-23 | アキュメントリクス・コーポレーション | 燃料電池のスタッキングおよびシーリング |
| JP2007095442A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Toto Ltd | 固体酸化物形燃料電池 |
| JP2008512846A (ja) * | 2004-09-09 | 2008-04-24 | ナノダイナミクス エナジー， インコーポレイテッド | 固体酸化物型燃料電池システム |
| JP2009110852A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料電池モジュール |
| JP2009129717A (ja) * | 2007-11-23 | 2009-06-11 | Toto Ltd | 燃料電池セルスタック、それを備える燃料電池モジュール、それを備える燃料電池、及び燃料電池モジュールの製造方法 |
| JP2015018749A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | Toto株式会社 | 固体酸化物型燃料電池装置 |
| JP2015022808A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | Toto株式会社 | 固体酸化物型燃料電池装置 |
| JP2016039058A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | Toto株式会社 | 固体酸化物型燃料電池装置 |
| JP2016039059A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | Toto株式会社 | 固体酸化物型燃料電池装置 |
| JP6297199B1 (ja) * | 2017-01-12 | 2018-03-20 | 日本碍子株式会社 | 端部集電部材、及びセルスタック装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101162875B1 (ko) | 2010-11-19 | 2012-07-05 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지 셀 및 그 제조 방법 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1166915A patent/JP2601911B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998025317A1 (de) * | 1996-12-07 | 1998-06-11 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Vorrichtung zum verbinden einer leitung mit einem brennstoffzellenstapel |
| JP2005518645A (ja) * | 2002-02-20 | 2005-06-23 | アキュメントリクス・コーポレーション | 燃料電池のスタッキングおよびシーリング |
| US8658327B2 (en) | 2002-02-20 | 2014-02-25 | Acumentrics Corporation | Fuel cell stacking and sealing |
| JP2008512846A (ja) * | 2004-09-09 | 2008-04-24 | ナノダイナミクス エナジー， インコーポレイテッド | 固体酸化物型燃料電池システム |
| JP2007095442A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Toto Ltd | 固体酸化物形燃料電池 |
| JP2009110852A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料電池モジュール |
| JP2009129717A (ja) * | 2007-11-23 | 2009-06-11 | Toto Ltd | 燃料電池セルスタック、それを備える燃料電池モジュール、それを備える燃料電池、及び燃料電池モジュールの製造方法 |
| JP2015018749A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | Toto株式会社 | 固体酸化物型燃料電池装置 |
| JP2015022808A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | Toto株式会社 | 固体酸化物型燃料電池装置 |
| JP2016039058A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | Toto株式会社 | 固体酸化物型燃料電池装置 |
| JP2016039059A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | Toto株式会社 | 固体酸化物型燃料電池装置 |
| JP6297199B1 (ja) * | 2017-01-12 | 2018-03-20 | 日本碍子株式会社 | 端部集電部材、及びセルスタック装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2601911B2 (ja) | 1997-04-23 |
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