JPH06196193A - 平板形固体電解質燃料電池 - Google Patents
平板形固体電解質燃料電池Info
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- JPH06196193A JPH06196193A JP43A JP34080792A JPH06196193A JP H06196193 A JPH06196193 A JP H06196193A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 34080792 A JP34080792 A JP 34080792A JP H06196193 A JPH06196193 A JP H06196193A
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
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- H—ELECTRICITY
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】平板形固体電解質燃料電池のスタックを構成す
る単電池の運転時の運転温度による破損を防止するとと
もに反応ガスを供給，排出するマニホールドの締付を運
転温度の高温雰囲気で行なうことができるようにする。 【構成】方形状の固体電解質板を有する単電池の側面を
傾斜させて水平方向に並んで積層してなるスタック１０
をその下部の両側の傾斜面を介して燃料ガス，酸化剤ガ
ス供給マニホールド１４，１５を備えた下部マニホール
ド台１１に載置し、一方スタック１０の上部の両側の傾
斜面にかぶさるように燃料ガス，酸化剤ガス排出マニホ
ールド１８，１９を備えた上部マニホールド台１２を載
置してスタックやマニホールド台の自重によりマニホー
ルドを締付ける。
る単電池の運転時の運転温度による破損を防止するとと
もに反応ガスを供給，排出するマニホールドの締付を運
転温度の高温雰囲気で行なうことができるようにする。 【構成】方形状の固体電解質板を有する単電池の側面を
傾斜させて水平方向に並んで積層してなるスタック１０
をその下部の両側の傾斜面を介して燃料ガス，酸化剤ガ
ス供給マニホールド１４，１５を備えた下部マニホール
ド台１１に載置し、一方スタック１０の上部の両側の傾
斜面にかぶさるように燃料ガス，酸化剤ガス排出マニホ
ールド１８，１９を備えた上部マニホールド台１２を載
置してスタックやマニホールド台の自重によりマニホー
ルドを締付ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質板を有する
方形状の単電池を水平方向に並んで積層してなるスタッ
クを有する平板形固体電解質燃料電池に関する。
方形状の単電池を水平方向に並んで積層してなるスタッ
クを有する平板形固体電解質燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】平板形固体電解質燃料電池は固体電解質
板と、この両側に設けられるアノード及びカソードと、
セパレータとからなる単電池を有しているが、単電池の
１箇では電池反応により発生する電圧が低いため、多数
の単電池を積層し、高電圧を得ている。この積層方法と
して平板形固体電解質燃料電池では一般に図３に示すよ
うに方形状の平板からなる固体電解質板１，アノード
２，カソード３，セパレータ４からなる単電池を鉛直方
向に積層し、そ上下端に端板５を載置してスタック７を
形成する方法をとっている。
板と、この両側に設けられるアノード及びカソードと、
セパレータとからなる単電池を有しているが、単電池の
１箇では電池反応により発生する電圧が低いため、多数
の単電池を積層し、高電圧を得ている。この積層方法と
して平板形固体電解質燃料電池では一般に図３に示すよ
うに方形状の平板からなる固体電解質板１，アノード
２，カソード３，セパレータ４からなる単電池を鉛直方
向に積層し、そ上下端に端板５を載置してスタック７を
形成する方法をとっている。
【０００３】しかしながら上記のように単電池を鉛直方
向に積層するスタックでは、下部の単電池にはこれより
上の単電池の重量がかかり、このため下部の単電池と上
部の単電池とでは締付圧が大きく異なり、スタックの全
単電池に均一な締付圧が得られないという問題がある。
また、固体電解質燃料電池の運転温度は１０００℃程度
であるので、熱膨脹量の差が各単電池部材のずれの原因
となるので、これを避けるために単電池部材の熱膨脹量
はかなりの精度で一致するように設計しているが、全く
同一にできない。したがって各単電池部材の熱膨脹量の
差が生じ、この差により生じた応力は、当初、各単電池
部材に応力がかかったままの状態であるが、応力が大き
くなると、単電池に変形が生じ、さらに大きくなると、
引っ張り応力がかかった単電池部材が破壊する場合と、
各単電池部材の間に滑りが生じて応力が緩和する場合の
二通りのケースがある。しかしながら、単電池を鉛直に
積層した場合には、前述のように最下層のセルには多大
な力が生じているため、滑ることができず、単電池部材
が破壊する可能性があるという問題がある。
向に積層するスタックでは、下部の単電池にはこれより
上の単電池の重量がかかり、このため下部の単電池と上
部の単電池とでは締付圧が大きく異なり、スタックの全
単電池に均一な締付圧が得られないという問題がある。
また、固体電解質燃料電池の運転温度は１０００℃程度
であるので、熱膨脹量の差が各単電池部材のずれの原因
となるので、これを避けるために単電池部材の熱膨脹量
はかなりの精度で一致するように設計しているが、全く
同一にできない。したがって各単電池部材の熱膨脹量の
差が生じ、この差により生じた応力は、当初、各単電池
部材に応力がかかったままの状態であるが、応力が大き
くなると、単電池に変形が生じ、さらに大きくなると、
引っ張り応力がかかった単電池部材が破壊する場合と、
各単電池部材の間に滑りが生じて応力が緩和する場合の
二通りのケースがある。しかしながら、単電池を鉛直に
積層した場合には、前述のように最下層のセルには多大
な力が生じているため、滑ることができず、単電池部材
が破壊する可能性があるという問題がある。
【０００４】以上の問題を解決するために、単電池を鉛
直方向に積層せずに図４に示すように固体電解質板１，
アノード２，カソード３，セパレータ４からなる単電池
をその対向する側面を水平方向（したがって異なる対向
する側面は鉛直になる）に積層し、その両端部に端板５
を取付けたスタック８を構成し、このスタック８の対向
する側面に反応ガスを供給あるいは排出するマニホール
ドを取付けた燃料電池が知られている。
直方向に積層せずに図４に示すように固体電解質板１，
アノード２，カソード３，セパレータ４からなる単電池
をその対向する側面を水平方向（したがって異なる対向
する側面は鉛直になる）に積層し、その両端部に端板５
を取付けたスタック８を構成し、このスタック８の対向
する側面に反応ガスを供給あるいは排出するマニホール
ドを取付けた燃料電池が知られている。
【０００５】ところで上記のマニホールドは反応ガスの
シールや取付位置を確保するために、外部からマニホー
ルドをスタックに締付けることが必要であり、この方法
としてスプリングや空気圧シリンダを用いて締付力を得
る方法がとれらている。この場合、スプリングや空気圧
シリンダは金属から製作されるので、運転温度の１００
０℃程度の温度の雰囲気では使用できず、このためスプ
リングや空気圧シリンダを、断熱材を介して外側の室温
部に設けてマニホールドの締付を行なっている。
シールや取付位置を確保するために、外部からマニホー
ルドをスタックに締付けることが必要であり、この方法
としてスプリングや空気圧シリンダを用いて締付力を得
る方法がとれらている。この場合、スプリングや空気圧
シリンダは金属から製作されるので、運転温度の１００
０℃程度の温度の雰囲気では使用できず、このためスプ
リングや空気圧シリンダを、断熱材を介して外側の室温
部に設けてマニホールドの締付を行なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】平板からなる固体電解
質板を有する単電池を水平方向に積層してなるスタック
を有する平板形固体電解質燃料電池に取付けられるマニ
ホールドを締付けるスプリングや空気圧シリンダは断熱
材を介して外側の室温部に設置して締付を行なうので、
締付装置が大きくなってコストが高くなるとともに、設
置スペースも大きくなるという欠点がある。
質板を有する単電池を水平方向に積層してなるスタック
を有する平板形固体電解質燃料電池に取付けられるマニ
ホールドを締付けるスプリングや空気圧シリンダは断熱
材を介して外側の室温部に設置して締付を行なうので、
締付装置が大きくなってコストが高くなるとともに、設
置スペースも大きくなるという欠点がある。
【０００７】本発明の目的は、水平方向に単電池を積層
したスタックに取付けるマニホールドを高温の雰囲気に
て締付けることのできる平板形固体電解質燃料電池を提
供することである。
したスタックに取付けるマニホールドを高温の雰囲気に
て締付けることのできる平板形固体電解質燃料電池を提
供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によれば固体電解質板を有する方形状の単電池
を、その側面を傾斜させて水平方向に並んで積層したス
タックと、このスタックの下部の隣接する下凸の両側の
傾斜側面に枠状のパッキンを介して接し、スタックに燃
料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給する燃料ガス供給
マニホールドと酸化剤ガス供給マニホールドを前記傾斜
側面のパッキンの枠内の各側面に面して設けた下部マニ
ホールド台と、スタックの上部の隣接する上凸の両側の
傾斜側面に枠状のパッキンを介して接し、スタックから
排出される燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ外部に排
出する燃料ガス排出マニホールドと酸化剤ガス排出マニ
ホールドを各供給マニホールドに対向する前記傾斜側面
のパッキンの枠内の側面に面して設けた上部マニホール
ド台とを備えるものとする。
に本発明によれば固体電解質板を有する方形状の単電池
を、その側面を傾斜させて水平方向に並んで積層したス
タックと、このスタックの下部の隣接する下凸の両側の
傾斜側面に枠状のパッキンを介して接し、スタックに燃
料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給する燃料ガス供給
マニホールドと酸化剤ガス供給マニホールドを前記傾斜
側面のパッキンの枠内の各側面に面して設けた下部マニ
ホールド台と、スタックの上部の隣接する上凸の両側の
傾斜側面に枠状のパッキンを介して接し、スタックから
排出される燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ外部に排
出する燃料ガス排出マニホールドと酸化剤ガス排出マニ
ホールドを各供給マニホールドに対向する前記傾斜側面
のパッキンの枠内の側面に面して設けた上部マニホール
ド台とを備えるものとする。
【０００９】また、上部マニホールド台の上に荷重の大
きさを調整する重りを付加するものとする。なお、スタ
ックの上部及び下部の角部に接して上部及び下部マニホ
ールド台の谷部の傾斜側面にスタックとマニホールド台
との結合部からの洩れガスを逃がすガス排出通路を設け
るものとする。
きさを調整する重りを付加するものとする。なお、スタ
ックの上部及び下部の角部に接して上部及び下部マニホ
ールド台の谷部の傾斜側面にスタックとマニホールド台
との結合部からの洩れガスを逃がすガス排出通路を設け
るものとする。
【００１０】
【作用】スタックは平板の方形状の固体電解質板を有す
る単電池をその側面を傾斜させて水平方向に並んで積層
しているので、従来の単電池をその一方の側面を水平に
して水平方向に積層したスタックと同様に燃料電池の運
転時、運転温度による単電池の破壊を生じない。
る単電池をその側面を傾斜させて水平方向に並んで積層
しているので、従来の単電池をその一方の側面を水平に
して水平方向に積層したスタックと同様に燃料電池の運
転時、運転温度による単電池の破壊を生じない。
【００１１】また、燃料ガス供給マニホールドと酸化剤
ガス供給マニホールドを備えた下部マニホールド台はス
タックの下部の両側の傾斜側面に枠状のパッキンを介し
て接し、また燃料ガス排出マニホールドと酸化剤ガス排
出マニホールドを備える上部マニホールド台はスタック
の上部の両側の傾斜側面に枠状のパッキンを介して接し
ているので、下部マニホールド台の燃料ガス，酸化剤ガ
ス供給マニホールドにはスタックと上部マニホールド台
の自重がかかり、また、上部マニホールド台の燃料ガ
ス，酸化剤ガス排出マニホールドには上部マニホールド
台の自重がかかって締付力が得られるので、運転温度の
１０００℃程度の雰囲気で使用でき、締付構造が簡単に
なる。
ガス供給マニホールドを備えた下部マニホールド台はス
タックの下部の両側の傾斜側面に枠状のパッキンを介し
て接し、また燃料ガス排出マニホールドと酸化剤ガス排
出マニホールドを備える上部マニホールド台はスタック
の上部の両側の傾斜側面に枠状のパッキンを介して接し
ているので、下部マニホールド台の燃料ガス，酸化剤ガ
ス供給マニホールドにはスタックと上部マニホールド台
の自重がかかり、また、上部マニホールド台の燃料ガ
ス，酸化剤ガス排出マニホールドには上部マニホールド
台の自重がかかって締付力が得られるので、運転温度の
１０００℃程度の雰囲気で使用でき、締付構造が簡単に
なる。
【００１２】なお、上部マニホールド台の上に荷重の大
きさを調整する重りを付加することにより、マニホール
ドの締付力を調整できる。また、上部，下部マニホール
ド台の谷部にガス排出通路を設けたので、スタックと上
部及び下部マニホールド台との結合部から洩れる反応ガ
スはこのガス排出通路を流れ、このため洩れガスは隣接
するマニホールドに混入することはない。
きさを調整する重りを付加することにより、マニホール
ドの締付力を調整できる。また、上部，下部マニホール
ド台の谷部にガス排出通路を設けたので、スタックと上
部及び下部マニホールド台との結合部から洩れる反応ガ
スはこのガス排出通路を流れ、このため洩れガスは隣接
するマニホールドに混入することはない。
【００１３】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。図１は本発明の実施例による平板形固体電解
質燃料電池の断面図である。図１において図４のものと
同一部品には同じ符号を付し、その説明を省略する。図
１において平板形固体電解質燃料電池は側面を傾斜して
配設されるスタック１０と、スタック１０をその下部の
下凸の両側の傾斜側面で支持する下部マニホールド台１
１と、スタック１０の上部の両側の上凸の傾斜側面にか
ぶせられる上部マニホールド台１２とから構成される。
説明する。図１は本発明の実施例による平板形固体電解
質燃料電池の断面図である。図１において図４のものと
同一部品には同じ符号を付し、その説明を省略する。図
１において平板形固体電解質燃料電池は側面を傾斜して
配設されるスタック１０と、スタック１０をその下部の
下凸の両側の傾斜側面で支持する下部マニホールド台１
１と、スタック１０の上部の両側の上凸の傾斜側面にか
ぶせられる上部マニホールド台１２とから構成される。
【００１４】スタック１０は図４に示すスタック８と同
じ構成からなるが、本発明では図２に示すように方形の
各単電池の側面を傾斜させ、方形の対角線が鉛直になる
ように水平方向に並んで単電池を積層している。なお、
図２に示すスタック１０は下記のようにして構成され
る。平板の固体電解質板として、厚み０．２mmの８mole
％Ｙ2 Ｏ3 −９２moleＺｒＯ2 板（以下ＹＳＺという）
に、アノードとしてＮｉＯ：ＹＳＺ＝１：１の混合物と
トルエン−イソプロピルアルコールの混合溶媒と、ポリ
ブチルアルコール及びポリエチレングリコールとを混合
したスラリーを塗布する。そして自然乾燥後、大気中１
５００℃で焼成しアノードを形成する。次いでストロン
チウムドープランタンマンガナイト〔Ｌａ（Ｓｒ）Ｍｎ
Ｏ3 〕を主成分とするスラリーを調整し、アノードと反
対側の固体電解質板上に塗布し、自然乾燥後、大気中１
２００℃でカソードを形成し、３層一体膜を得る。次に
反応ガスのガス流路を形成したカルシウムドープランタ
ンクロマイト〔Ｌａ（Ｃａ）ＣｒＯ3 〕製のセパレータ
を作り、３層一体膜とセパレータとを交互に水平方向に
その側面を傾斜して積層し、その両側に端板を設けてス
タックを構成する。
じ構成からなるが、本発明では図２に示すように方形の
各単電池の側面を傾斜させ、方形の対角線が鉛直になる
ように水平方向に並んで単電池を積層している。なお、
図２に示すスタック１０は下記のようにして構成され
る。平板の固体電解質板として、厚み０．２mmの８mole
％Ｙ2 Ｏ3 −９２moleＺｒＯ2 板（以下ＹＳＺという）
に、アノードとしてＮｉＯ：ＹＳＺ＝１：１の混合物と
トルエン−イソプロピルアルコールの混合溶媒と、ポリ
ブチルアルコール及びポリエチレングリコールとを混合
したスラリーを塗布する。そして自然乾燥後、大気中１
５００℃で焼成しアノードを形成する。次いでストロン
チウムドープランタンマンガナイト〔Ｌａ（Ｓｒ）Ｍｎ
Ｏ3 〕を主成分とするスラリーを調整し、アノードと反
対側の固体電解質板上に塗布し、自然乾燥後、大気中１
２００℃でカソードを形成し、３層一体膜を得る。次に
反応ガスのガス流路を形成したカルシウムドープランタ
ンクロマイト〔Ｌａ（Ｃａ）ＣｒＯ3 〕製のセパレータ
を作り、３層一体膜とセパレータとを交互に水平方向に
その側面を傾斜して積層し、その両側に端板を設けてス
タックを構成する。
【００１５】下部マニホールド台１１はスタック１０の
下部の下凸の両側の傾斜側面に接するように谷状の傾斜
面１３を持たせ、両側の傾斜面の一方に燃料ガスをスタ
ック１０に供給する燃料ガス供給マニホールド１４を、
他方に酸化剤ガスをスタック１０に供給する酸化剤ガス
供給マニホールド１５を設けている。なお、スタック１
０の下部の角部１０ａが接する下部マニホールド台１１
の谷底部には洩れガスのガス排出通路１６が設けられて
いる。
下部の下凸の両側の傾斜側面に接するように谷状の傾斜
面１３を持たせ、両側の傾斜面の一方に燃料ガスをスタ
ック１０に供給する燃料ガス供給マニホールド１４を、
他方に酸化剤ガスをスタック１０に供給する酸化剤ガス
供給マニホールド１５を設けている。なお、スタック１
０の下部の角部１０ａが接する下部マニホールド台１１
の谷底部には洩れガスのガス排出通路１６が設けられて
いる。
【００１６】上部マニホールド台１２はスタック１０の
上部の上凸の両側の傾斜側面に接するように谷状の傾斜
面１７を持たせ、両側の傾斜面の一方にスタック１０か
ら排出される燃料ガスを集めて外部に排出する燃料ガス
排出マニホールド１８を、他方にスタック１０から排出
される酸化剤ガスを集めて外部に排出する酸化剤ガス排
出マニホールド１９を、それぞれ燃料ガス，酸化剤ガス
供給マニホールド１４，１５に対向する位置に設けてい
る。
上部の上凸の両側の傾斜側面に接するように谷状の傾斜
面１７を持たせ、両側の傾斜面の一方にスタック１０か
ら排出される燃料ガスを集めて外部に排出する燃料ガス
排出マニホールド１８を、他方にスタック１０から排出
される酸化剤ガスを集めて外部に排出する酸化剤ガス排
出マニホールド１９を、それぞれ燃料ガス，酸化剤ガス
供給マニホールド１４，１５に対向する位置に設けてい
る。
【００１７】なお、スタック１０の上部の角部１０ｂが
接する上部マニホールド台１２の谷底部の傾斜面１７に
は洩れガスのガス排出通路２１が設けられている。この
ような構成部により固体電解質燃料電池は下記のように
して構成される。スタック１０を図示しない締付手段に
より締付けた後、スタック１０の下部の両側の傾斜側面
がそれぞれ下部マニホールド台１１の燃料ガス供給マニ
ホールド１４及び酸化剤ガス供給マニホールド１５に面
して各マニホールドを囲む枠状のガスケット２２を介し
て下部マニホールド台１１の傾斜面１３に載置する。
接する上部マニホールド台１２の谷底部の傾斜面１７に
は洩れガスのガス排出通路２１が設けられている。この
ような構成部により固体電解質燃料電池は下記のように
して構成される。スタック１０を図示しない締付手段に
より締付けた後、スタック１０の下部の両側の傾斜側面
がそれぞれ下部マニホールド台１１の燃料ガス供給マニ
ホールド１４及び酸化剤ガス供給マニホールド１５に面
して各マニホールドを囲む枠状のガスケット２２を介し
て下部マニホールド台１１の傾斜面１３に載置する。
【００１８】一方、スタック１０の上部の両側の傾斜側
面がそれぞれ上部マニホールド台１２の燃料ガス排出マ
ニホールド１８及び酸化剤排出マニホールド１９に面す
るように、上部マニホールド台１２をその谷状の傾斜面
１７が各マニホールドを囲む枠状のガスケット２２を介
してスタック１０の両側の傾斜側面にかぶさって載置す
る。
面がそれぞれ上部マニホールド台１２の燃料ガス排出マ
ニホールド１８及び酸化剤排出マニホールド１９に面す
るように、上部マニホールド台１２をその谷状の傾斜面
１７が各マニホールドを囲む枠状のガスケット２２を介
してスタック１０の両側の傾斜側面にかぶさって載置す
る。
【００１９】このような構造により、スタック１０の各
単電池には均一な締付力がかかる。また、燃料ガス，酸
化剤供給マニホールド１４，１５はスタック１０と上部
マニホールド台１２との自重がかかってスタック１０に
ガスケット２２を介して締付けられ、一方燃料ガス，酸
化剤ガス排出マニホールド１８，１９は上部マニホール
ド台１２の自重によりスタック１０にガスケット２２を
介して締付けられ、このようにして下部，上部マニホー
ルド台１１，１２の各マニホールドには自重により常に
同一の締付力がかかる。
単電池には均一な締付力がかかる。また、燃料ガス，酸
化剤供給マニホールド１４，１５はスタック１０と上部
マニホールド台１２との自重がかかってスタック１０に
ガスケット２２を介して締付けられ、一方燃料ガス，酸
化剤ガス排出マニホールド１８，１９は上部マニホール
ド台１２の自重によりスタック１０にガスケット２２を
介して締付けられ、このようにして下部，上部マニホー
ルド台１１，１２の各マニホールドには自重により常に
同一の締付力がかかる。
【００２０】ここで上部マニホールド台１２の上に荷重
としての重りを載せ、この重りの調整により上記燃料ガ
ス，酸化剤ガスの供給マニホールド１４，１５及び排出
マニホールド１８，１９の締付力を調整できる。このよ
うな構成により燃料ガスを下部マニホールド台１１に設
けられた燃料ガス供給マニホールド１４を経て、一方酸
化剤ガスを下部マニホールド台１１に設けられた酸化剤
ガス供給マニホールド１５を経てスタック１０に供給す
ることにより、スタック１０にて電池反応を起こして発
電する。そして電池反応後スタック１０から排出される
燃料ガスと酸化剤ガスはそれぞれ上部マニホールド台１
２の燃料ガス，酸化剤ガス排出マニホールド１８，１９
に集められて外部に排出される。
としての重りを載せ、この重りの調整により上記燃料ガ
ス，酸化剤ガスの供給マニホールド１４，１５及び排出
マニホールド１８，１９の締付力を調整できる。このよ
うな構成により燃料ガスを下部マニホールド台１１に設
けられた燃料ガス供給マニホールド１４を経て、一方酸
化剤ガスを下部マニホールド台１１に設けられた酸化剤
ガス供給マニホールド１５を経てスタック１０に供給す
ることにより、スタック１０にて電池反応を起こして発
電する。そして電池反応後スタック１０から排出される
燃料ガスと酸化剤ガスはそれぞれ上部マニホールド台１
２の燃料ガス，酸化剤ガス排出マニホールド１８，１９
に集められて外部に排出される。
【００２１】なお、下部マニホールド台１１に隣接して
設けられた燃料ガス，酸化剤ガス供給マニホールド１
４，１５からガスケット２２を経て、また上部マニホー
ルド台１２に隣接して設けられた燃料ガス，酸化剤ガス
排出マニホールド１８，１９からガスケット２２を経て
洩れる各反応ガスの洩れガスはガス排出通路１６，２１
を通って外部に排出され、それぞれ隣接するマニホール
ドに混入しない。
設けられた燃料ガス，酸化剤ガス供給マニホールド１
４，１５からガスケット２２を経て、また上部マニホー
ルド台１２に隣接して設けられた燃料ガス，酸化剤ガス
排出マニホールド１８，１９からガスケット２２を経て
洩れる各反応ガスの洩れガスはガス排出通路１６，２１
を通って外部に排出され、それぞれ隣接するマニホール
ドに混入しない。
【００２２】なお、図２に示すスタック１０は前述の他
に下記の構成のものでもよい。燃料ガスの通路を形成し
たＮｉＯ−ＹＳＺ製の厚いアノード板の上に、８mole％
Ｙ2 Ｏ3 −９２moleＺｒＯ2 を減圧プラズマ溶射して電
解質を形成する。そしてこの電解質膜上にフレーム溶射
でストロンチウムドープランタンマンガナイト〔Ｌａ
（Ｓｒ）ＭｎＯ3 〕を、カソードとして製膜し、電極／
電解質結合体を形成する。次に空気通路を形成した耐熱
金属製セパレータを作り、電極／電解質結合体とセパレ
ータを交互に水平方向に積層し、両端に端板を設けてス
タックを構成する。
に下記の構成のものでもよい。燃料ガスの通路を形成し
たＮｉＯ−ＹＳＺ製の厚いアノード板の上に、８mole％
Ｙ2 Ｏ3 −９２moleＺｒＯ2 を減圧プラズマ溶射して電
解質を形成する。そしてこの電解質膜上にフレーム溶射
でストロンチウムドープランタンマンガナイト〔Ｌａ
（Ｓｒ）ＭｎＯ3 〕を、カソードとして製膜し、電極／
電解質結合体を形成する。次に空気通路を形成した耐熱
金属製セパレータを作り、電極／電解質結合体とセパレ
ータを交互に水平方向に積層し、両端に端板を設けてス
タックを構成する。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば前述の構成により、スタックは方形状の単電池
をその側面を傾斜させて水平方向に積層したので、従来
と同様に燃料電池の運転の運転温度による単電池の破壊
がなく、また上部マニホールド台のマニホールドには上
部マニホールド台自身の重量が、一方下部マニホールド
台のマニホールドには上部マニホールド台とスタックと
の重量がかかってマニホールドを締付けるので、常に同
一の締付力がかかり、さらに上部マニホールド台の載せ
る重りを調整することにより、マニホールドの締付力を
調整でき、したがって高温雰囲気で締付構造をとること
ができ、その設置スペースも小さくすることができる。
によれば前述の構成により、スタックは方形状の単電池
をその側面を傾斜させて水平方向に積層したので、従来
と同様に燃料電池の運転の運転温度による単電池の破壊
がなく、また上部マニホールド台のマニホールドには上
部マニホールド台自身の重量が、一方下部マニホールド
台のマニホールドには上部マニホールド台とスタックと
の重量がかかってマニホールドを締付けるので、常に同
一の締付力がかかり、さらに上部マニホールド台の載せ
る重りを調整することにより、マニホールドの締付力を
調整でき、したがって高温雰囲気で締付構造をとること
ができ、その設置スペースも小さくすることができる。
【００２４】また、ガス排出通路により反応ガスの洩れ
ガスを逃がしているので、上部，下部マニホールド台の
隣接するマニホールドには洩れガスが混入しない。
ガスを逃がしているので、上部，下部マニホールド台の
隣接するマニホールドには洩れガスが混入しない。
【図１】本発明の実施例による平板形固体電解質燃料電
池の断面図
池の断面図
【図２】図１の平板形固体電解質燃料電池のスタックの
斜視図
斜視図
【図３】従来の平板形固体電解質燃料電池のスタックの
斜視図
斜視図
【図４】従来の平板形固体電解質燃料電池の異なるスタ
ックの側面図
ックの側面図
１ 固体電解質板 ８ スタック １０ スタック １１ 下部マニホールド台 １２ 上部マニホールド台 １４ 燃料ガス供給マニホールド １５ 酸化剤ガス供給マニホールド １６ ガス排出通路 １８ 燃料ガス排出マニホールド １９ 酸化剤ガス排出マニホールド ２１ ガス排出通路 ２２ ガスケット
Claims (3)
- 【請求項１】固体電解質板を有する方形状の単電池を、
その側面を傾斜させて水平方向に並んで積層したスタッ
クと、このスタックの下部の隣接する下凸の両側の傾斜
側面に枠状のパッキンを介して接し、スタックに燃料ガ
スと酸化剤ガスとをそれぞれ供給する燃料ガス供給マニ
ホールドと酸化剤ガス供給マニホールドを前記傾斜側面
のパッキンの枠内の各側面に面して設けた下部マニホー
ルド台と、スタックの上部の隣接する上凸の両側の傾斜
側面に枠状のパッキンを介して接し、スタックから排出
される燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ外部に排出す
る燃料ガス排出マニホールドと酸化剤ガス排出マニホー
ルドとを各供給マニホールドに対向する前記傾斜側面の
パッキンの枠内の各側面に面して設けた上部マニホール
ド台とを備えたことを特徴とする平板形固体電解質燃料
電池。 - 【請求項２】請求項１記載のものにおいて、上部マニホ
ールド台の上に荷重の大きさを調整する重りを付加した
ことを特徴とする平板形固体電解質燃料電池。 - 【請求項３】請求項１又は２記載のものにおいて、スタ
ックの上部及び下部の角部に接し、上部及び下部マニホ
ールド台の谷部の傾斜側面にスタックと上部及び下部マ
ニホールド台との結合部からの洩れガスを逃がすガス排
出通路を設けたことを特徴とする平板形固体電解質燃料
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06196193A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 平板形固体電解質燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06196193A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 平板形固体電解質燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196193A true JPH06196193A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18340477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP43A Pending JPH06196193A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 平板形固体電解質燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06196193A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018080079A1 (ko) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | 한양대학교 산학협력단 | 연료전지 스택유닛 및 이를 포함하는 연료전지 스택 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP43A patent/JPH06196193A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018080079A1 (ko) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | 한양대학교 산학협력단 | 연료전지 스택유닛 및 이를 포함하는 연료전지 스택 |
| US11611086B2 (en) | 2016-10-27 | 2023-03-21 | Iucf-Hyu (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) | Fuel cell stack unit and fuel cell stack including same |
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