JPH0722061A - Solid electrolyte fuel cell - Google Patents

Solid electrolyte fuel cell

Info

Publication number
JPH0722061A
JPH0722061A JP5187128A JP18712893A JPH0722061A JP H0722061 A JPH0722061 A JP H0722061A JP 5187128 A JP5187128 A JP 5187128A JP 18712893 A JP18712893 A JP 18712893A JP H0722061 A JPH0722061 A JP H0722061A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell
series
fuel
stack
cell stack
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.)
Granted
Application number
JP5187128A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3437857B2 (en
Inventor
Masakatsu Nagata
雅克 永田
Mikiyuki Ono
幹幸 小野
Takenori Nakajima
武憲 中島
Tsutomu Iwazawa
力 岩澤
Satoru Yamaoka
悟 山岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP18712893A priority Critical patent/JP3437857B2/en
Publication of JPH0722061A publication Critical patent/JPH0722061A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3437857B2 publication Critical patent/JP3437857B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PURPOSE:To provide a solid electrolyte fuel cell in which power can be taken out, without great power loses, from a cylindrical cell stack comprising a plurality of unit cells connected in series. CONSTITUTION:Even lines of unit cell groups G1, G2 with circular cross section are formed in a cell stack 20 with insulators therebetween, and the blocked- portion-side unit cell 22A of the first group G1 in the stack 20 is connected in series with the blocked-portion-side unit cell 22B of the second group G2 in the stack 20. The unit cells 22 in each of the groups G1, G2 are connected in series with one another. All the unit cells 22 in the stack 20 are therefore connected in series with one another and leads 27, 28 for taking out power from the cell stack 20 can be shortened accordingly. Therefore power losses caused by the resistances of the leads 27, 28 can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は固体電解質を用いた固
体電解質型燃料電池に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid oxide fuel cell using a solid electrolyte.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体電解質型燃料電池は、イットリア安
定化ジルコニア(YSZ)やカルシア安定化ジルコニア
(CSZ)などの固体電解質を挟んで、例えばペロブス
カイト型ランタン系複合化合物からなる空気電極とニッ
ケルなどを主体とする燃料電極とを設け、この各電極に
臨ませて流される空気と燃料ガスとを固体電解質を介し
て電気化学的に反応させることにより起電力を得るもの
である。この種の燃料電池では、燃料ガス流路と空気流
路とを気密状態に分離する必要があるので、従来では、
例えば固体電解質を筒状に形成し、その内外面に前記各
電極を設けた筒状の単セルによって電力を得るようにし
たものが知られている。この場合、単セルで得られる電
力が少ないので、互いに電気的に直列に接続される複数
の単セルを筒状のセルスタック中に形成し、このセルス
タックを介して電力を得るようにした燃料電池も多い。
2. Description of the Related Art A solid oxide fuel cell has a solid electrolyte such as yttria-stabilized zirconia (YSZ) or calcia-stabilized zirconia (CSZ) sandwiched between, for example, an air electrode made of a perovskite-type lanthanum composite compound and nickel. A fuel electrode as a main component is provided, and an electromotive force is obtained by electrochemically reacting air and fuel gas which flow toward each of the electrodes with a solid electrolyte. In this type of fuel cell, it is necessary to separate the fuel gas flow path and the air flow path into an airtight state.
For example, there is known one in which a solid electrolyte is formed in a cylindrical shape, and electric power is obtained by a cylindrical single cell in which the electrodes are provided on the inner and outer surfaces thereof. In this case, since the electric power obtained by a single cell is small, a plurality of single cells electrically connected in series with each other are formed in a cylindrical cell stack, and electric power is obtained through the cell stack. There are many batteries.

【0003】図3はこのような従来の燃料電池のセルス
タック周りの断面を示している。図において、符号1は
一端部が閉塞された円筒状のセルスタックであり、この
セルスタック1は長い円筒状の多孔質な基体管2と、こ
の基体管2の外方に形成された短い円筒状の複数の単セ
ル3と、単セル3同士を互いに電気的に直列に接続する
導電性のインタコネクタ4と、電力取り出し用の上部側
および下部側リード5,6と、閉塞キャップ7等とから
構成されている。
FIG. 3 shows a cross section around the cell stack of such a conventional fuel cell. In the figure, reference numeral 1 is a cylindrical cell stack with one end closed, and the cell stack 1 is a long cylindrical porous base tube 2 and a short cylinder formed outside the base tube 2. -Shaped plurality of unit cells 3, a conductive interconnector 4 that electrically connects the unit cells 3 to each other in series, upper and lower leads 5 and 6 for extracting electric power, a cap 7 and the like. It consists of

【0004】単セル3は円筒状の固体電解質3aを内方
の燃料電極3bと外方の空気電極3cとで挟み付けたも
ので、上部側の単セル3の空気電極3cと下部側の単セ
ル3の燃料電極3bとがインタコネクタ4により接続さ
れている。そして、最上部の単セル3の燃料電極3bと
上部側リード5とが接続され、最下部の単セル3の空気
電極3cと下部側リード6とが接続されている。なお、
下部側リード6は断面U字形に屈曲し、基体管2の内方
に延出されている。
The unit cell 3 is formed by sandwiching a cylindrical solid electrolyte 3a between an inner fuel electrode 3b and an outer air electrode 3c. The upper unit cell 3 has an air electrode 3c and a lower unit cell 3c. The fuel electrode 3b of the cell 3 is connected by the interconnector 4. The fuel electrode 3b of the uppermost unit cell 3 is connected to the upper lead 5, and the air electrode 3c of the lowermost unit cell 3 is connected to the lower lead 6. In addition,
The lower side lead 6 is bent in a U-shaped cross section and extends inward of the base tube 2.

【0005】上記セルスタック1の内方には小径で導電
性の燃料注入管8が閉塞キャップ7の近傍まで差し込ま
れており、セルスタック1の基体管2とこの燃料注入管
8間に下から上に向かって燃料ガス流路9が形成されて
いるとともに、このセルスタック1の外方に空気流路1
0が形成されている。また、セルスタック1内の燃料ガ
ス流路9内には下部側リード6と燃料注入管8とを導通
させるように導電性フェルト11が収容され、かつ上部
側リード5および燃料注入管8の上部には集電線12,
13が取り付けられている。
A small-diameter electrically conductive fuel injection pipe 8 is inserted into the inside of the cell stack 1 up to the vicinity of the closing cap 7, and the space between the base pipe 2 of the cell stack 1 and this fuel injection pipe 8 is from below. A fuel gas flow channel 9 is formed upward, and an air flow channel 1 is provided outside the cell stack 1.
0 is formed. In addition, a conductive felt 11 is housed in the fuel gas flow passage 9 in the cell stack 1 so as to electrically connect the lower lead 6 and the fuel injection pipe 8, and the upper lead 5 and the fuel injection pipe 8 are provided above. Is a collecting wire 12,
13 is attached.

【0006】つぎにこの燃料電池の作用を説明する。燃
料注入管8を介して燃料ガス流路9に流される燃料ガス
は基体管2および単セル3の燃料電極3b内を拡散し、
固体電解質3aの一側に達する。また、空気流路10に
流される空気は単セル3の空気電極3c中を拡散して固
体電解質3aの一側に達し、その酸素がイオンとなって
固体電解質3a中を通過して燃料電極3b側に達して、
この酸素イオンと燃料ガスとが電気化学的に反応して単
セル3に起電力が発生する。そして、単セル3の数だけ
加えられた電力が、上部側リード5に取り付けられた集
電線12と、下部側リード6から導電性フェルト11を
介して燃料注入管8に取り付けられた集電線13とから
取り出される。
Next, the operation of this fuel cell will be described. The fuel gas flowing through the fuel gas flow path 9 through the fuel injection pipe 8 diffuses in the base tube 2 and the fuel electrode 3b of the single cell 3,
It reaches one side of the solid electrolyte 3a. Further, the air flowing in the air flow path 10 diffuses in the air electrode 3c of the single cell 3 and reaches one side of the solid electrolyte 3a, and the oxygen thereof becomes ions to pass through the solid electrolyte 3a to pass through the fuel electrode 3b. Reaching the side,
The oxygen ions and the fuel gas react electrochemically to generate an electromotive force in the unit cell 3. Then, the electric power applied by the number of unit cells 3 is attached to the upper lead 5 and the electric lead 13 attached to the fuel injection pipe 8 from the lower lead 6 via the conductive felt 11. Taken out from and.

【0007】なお、発電にあたり単セル3には熱が発生
し、セルスタック1は温度が上昇して熱膨張するが、こ
のセルスタック1はその上部側が固定され下方にその熱
膨張が逃されるようになっているため、セルスタック1
の下端は閉塞され、燃料ガスは一旦燃料注入管8を介し
てセルスタック1の下部側に導入された後、セルスタッ
ク1内で空気と同一方向に流されるようになっている。
It should be noted that, in generating electricity, heat is generated in the unit cell 3 and the temperature of the cell stack 1 rises and thermally expands. However, the upper side of the cell stack 1 is fixed and the thermal expansion is escaped downward. Cell stack 1
Is closed at its lower end, the fuel gas is once introduced to the lower side of the cell stack 1 through the fuel injection pipe 8, and then is made to flow in the same direction as the air in the cell stack 1.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の燃料電池で
は、セルスタック1中の複数の単セル3から電力を取り
出すのに、セルスタック1の上部側と下部側とから電力
を取り出す必要があるが、電力取り出し後の電力の使用
を容易にするため、一対の集電線12,13は互いに近
接した位置にあることが望まれる。したがって、特にセ
ルスタック1の下部側から電力を取り出す場合には、下
部側リード6、導電性フェルト11、燃料注入管8およ
び集電線13を経由する必要があり、下部側リード6か
ら集電線13までの距離が長くなってしまうという問題
があった。このため、下部側の電力取り出し用のリード
部分の抵抗が大きくなり、このリード部分における電力
ロスが大きくなってしまうという問題があった。
In the above-mentioned conventional fuel cell, in order to take out electric power from the plurality of unit cells 3 in the cell stack 1, it is necessary to take out electric power from the upper side and the lower side of the cell stack 1. However, in order to facilitate the use of the electric power after the electric power is taken out, it is desirable that the pair of collector wires 12 and 13 are located close to each other. Therefore, particularly when electric power is taken out from the lower side of the cell stack 1, it is necessary to pass through the lower side lead 6, the conductive felt 11, the fuel injection pipe 8 and the collecting wire 13, and the lower side lead 6 to the collecting wire 13 There was a problem that the distance to became long. Therefore, there is a problem in that the resistance of the lead portion for extracting power on the lower side becomes large and the power loss at this lead portion becomes large.

【0009】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、複数の単セルが直列に接続されている筒状のセル
スタックから、大きな電力ロスなく電力が取り出せる固
体電解質型燃料電池を提供することを目的とするもので
ある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a solid oxide fuel cell in which electric power can be taken out from a cylindrical cell stack in which a plurality of unit cells are connected in series without a large electric power loss. That is the purpose.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、一端部が閉塞した支持管の外表面
に、固体電解質を挟んで一対の電極を設けた複数の単セ
ルを形成し、かつそれらの単セルを直列に接続した固体
電解質型燃料電池において、前記支持管の外表面が軸線
方向に沿って設けた帯状の絶縁体によって偶数個の領域
に区分され、これらの各領域に、軸線方向に沿って互い
に直列に接続された円弧状断面の複数の単セルが形成さ
れるとともに、前記支持管の閉塞端側の各領域における
単セル同士が直列に接続され、さらに前記支持管の開口
端側の一方の単セルにおける一方の電極と他方の単セル
における他方の電極とからリードが引き出されているこ
とを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plurality of unit cells each having a pair of electrodes sandwiching a solid electrolyte on the outer surface of a support tube whose one end is closed. In the solid oxide fuel cell in which the unit cells are formed and connected in series, the outer surface of the support tube is divided into an even number of regions by a band-shaped insulator provided along the axial direction, and each of these regions is formed. In the region, a plurality of unit cells having arcuate cross sections connected in series along the axial direction are formed, and unit cells in each region on the closed end side of the support pipe are connected in series, and further, The lead is drawn from one electrode of one unit cell on the opening end side of the support tube and the other electrode of the other unit cell.

【0011】[0011]

【作用】例えば支持管の外表面が軸線方向に沿って設け
た帯状の絶縁体によって二つの領域に区分けされている
タイブで、絶縁体で区分された支持管の外表面のうちの
片面に形成された1列目の単セル群のうち閉塞端側単セ
ルと、他方の片面に形成された2列目の単セル群のうち
の閉塞端側単セルとが直列に接続され、かつ各単セル群
中の各単セルがそれぞれ直列に接続されているので、2
つの単セル群中のすべての単セルは互いに直列に接続さ
れる。したがって、このセルスタックからの電力の取り
出しは、支持管の開口端側の1列目と2列目の単セル群
中の向いあった一対の単セルの陽極側と陰極側からリー
ドを引き出すことによりなされる。したがって、セルス
タックからの電力取り出し用のリードは短くて済むこと
になる。
For example, a tie having an outer surface of the support tube divided into two regions by a belt-shaped insulator provided along the axial direction, and formed on one surface of the outer surface of the support tube divided by the insulator. The closed-end-side single cell of the single cell group in the first column and the closed-end-side single cell of the single cell group in the second row formed on the other side are connected in series, and Since each single cell in the cell group is connected in series,
All the unit cells in one unit cell group are connected in series with each other. Therefore, in order to extract the electric power from this cell stack, the leads are drawn from the anode side and the cathode side of the pair of unit cells facing each other in the unit cell groups in the first and second rows on the opening end side of the support tube. Made by. Therefore, the lead for extracting electric power from the cell stack may be short.

【0012】[0012]

【実施例】つぎにこの発明の実施例を図面を参照しつつ
説明する。図1はこの発明の一実施例である固体電解質
型燃料電池のセルスタック周りの縦断面図、図2はこの
セルスタックの横断面図である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view around a cell stack of a solid oxide fuel cell which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a lateral sectional view of this cell stack.

【0013】図において、符号20は下端に閉塞部20
aが形成され、上端に開口部が形成された円筒状のセル
スタックである。このセルスタック20は支持管21、
単セル22、インタコネクタ23、保護膜25,26、
リード27,28および絶縁体29から構成されてい
る。支持管21は強度のある多孔質材料(例えば多孔質
のアルミナ管)から構成されており、下端が閉塞した円
筒形状をしている。この支持管21の外面側にはその長
手方向に向かって2本の細い絶縁体29が180度離間
して取り付けられており、この2つの絶縁体29は支持
管21の閉塞部でつながった状態となっている。この絶
縁体29で2つに分けられた支持管21の外表面上に
は、この支持管21の長手方向に向って互いに近接した
状態で配置される短い半円筒状の複数の単セル22(以
下これらを単セル群という)が2列に亘って形成されて
いる。
In the drawings, reference numeral 20 is a closing portion 20 at the lower end.
It is a cylindrical cell stack in which a is formed and an opening is formed at the upper end. The cell stack 20 includes a support tube 21,
Unit cell 22, interconnector 23, protective films 25, 26,
It is composed of leads 27, 28 and an insulator 29. The support tube 21 is made of a strong porous material (for example, a porous alumina tube) and has a cylindrical shape with a closed lower end. Two thin insulators 29 are attached to the outer surface of the support pipe 21 in the longitudinal direction at 180 degrees apart from each other, and the two insulators 29 are connected to each other at a closed portion of the support pipe 21. Has become. On the outer surface of the support tube 21 divided into two by the insulator 29, a plurality of short semi-cylindrical unit cells 22 (which are arranged close to each other in the longitudinal direction of the support tube 21 ( These are hereinafter referred to as single cell groups) are formed in two rows.

【0014】単セル22は半円筒状の固体電解質22a
の内面側を燃料電極22b、外面側を空気電極22cで
挟みつけて形成されており、一列目の単セル群G1中の
各隣接する単セル22同士は、上方の単セル22の空気
電極22cと下方の単セル22の燃料電極22bとが半
リング状のインタコネクタ23により電気的に接続さ
れ、二列目の単セル群G2中の各隣接する単セル22同
士は、下方の単セル22の空気電極22cと上方の単セ
ル22の燃料電極22bとがインタコネクタ23により
電気的に接続されている。
The unit cell 22 is a semi-cylindrical solid electrolyte 22a.
Is formed by sandwiching the inner surface side of the single electrode 22c between the fuel electrode 22b and the outer surface side of the air electrode 22c, and the adjacent single cells 22 in the single cell group G1 in the first row are the air electrodes 22c of the upper single cells 22. And the fuel electrode 22b of the lower unit cell 22 are electrically connected by a half-ring interconnector 23, and the adjacent unit cells 22 in the unit cell group G2 in the second row are the lower unit cells 22. The air electrode 22c and the fuel electrode 22b of the upper unit cell 22 are electrically connected by the interconnector 23.

【0015】また、二列目の単セル群G2中の最下部の
単セル22Bの固体電解質22aおよび燃料電極22b
は、支持管21の閉塞部を通って一列目の単セル群G1
中の最下部の単セル22A近傍まで達しており、単セル
22Bの燃料電極22bと単セル22Aの空気電極22
cとがインタコネクタ23により電気的に接続されてい
る。
In addition, the solid electrolyte 22a and the fuel electrode 22b of the lowermost unit cell 22B in the unit cell group G2 in the second row.
Is the single cell group G1 in the first row through the closed portion of the support tube 21.
The fuel electrode 22b of the unit cell 22B and the air electrode 22 of the unit cell 22A reach up to the vicinity of the lowest unit cell 22A.
and c are electrically connected by the interconnector 23.

【0016】さらに一列目の単セル群G1中の最上部の
単セル22の燃料電極22bにはリード27が取り付け
られ、二列目の単セル群G2中の最上部の単セル22の
空気電極22cにはリード28が取り付けられている。
なお、インタコネクタ23およびリード27,28の外
面は、絶縁性の保護膜25,26により覆われている。
Further, a lead 27 is attached to the fuel electrode 22b of the uppermost unit cell 22 in the unit cell group G1 in the first row, and the air electrode of the uppermost unit cell 22 in the unit cell group G2 in the second row is attached. A lead 28 is attached to 22c.
The outer surfaces of the interconnector 23 and the leads 27, 28 are covered with insulating protective films 25, 26.

【0017】すなわち、一列目の単セル群G1中の各単
セル22は上方のリード27を陰極側とし、最下部に位
置する単セル22Aの空気電極22cを陽極側として電
気的に直列に接続されており、二列目の単セル群G2中
の各単セル22は最下部に位置する単セル22Bの燃料
電極22bを陰極側とし、上方のリード28を陽極側と
して電気的に直列に接続されている。また、一列目の単
セル群G1中の単セル22Aの空気電極22cと二列目
の単セル群G2中の単セル22Bの燃料電極22bと
が、燃料電極22bの延長部により電気的に接続されて
いるため、結局一列目の単セル群G1と二列目の単セル
群G2とが電気的に直列に接続されていることとなる。
That is, each unit cell 22 in the unit cell group G1 in the first row is electrically connected in series with the upper lead 27 as the cathode side and the air electrode 22c of the unit cell 22A located at the bottom as the anode side. Each unit cell 22 in the unit cell group G2 in the second row is electrically connected in series with the fuel electrode 22b of the unit cell 22B located at the bottom as the cathode side and the upper lead 28 as the anode side. Has been done. Further, the air electrode 22c of the unit cell 22A in the unit cell group G1 of the first row and the fuel electrode 22b of the unit cell 22B in the unit cell group G2 of the second row are electrically connected by the extension of the fuel electrode 22b. As a result, the single cell group G1 in the first column and the single cell group G2 in the second column are electrically connected in series.

【0018】また、セルスタック20の上端部は第1空
気室30と第1燃料ガス室31とを分ける第1仕切板3
4に取り付けられているとともに、セルスタック20内
には、その上端部が第1燃料ガス室31と第2燃料ガス
室32とを分ける第2仕切板35に取り付けられた燃料
注入管37がその閉塞部20a近傍まで差し込まれてい
る。そして、セルスタック20内方には燃料注入管37
の外方に燃料ガス流路38が形成され、セルスタック2
0外方の第1空気室30内にはセルスタック20に沿っ
て空気流路39が形成されている。また、セルスタック
20の下方には第1空気室30と第2空気室33を分け
る第3仕切板36が設けられ、この第3仕切板36の孔
部36aを介して第2空気室33側から第1空気室30
内の空気流路39に空気が供給される。なお40,41
はそれぞれ、リード27,28に取り付けられた集電線
である。
Further, the upper end of the cell stack 20 divides the first air chamber 30 and the first fuel gas chamber 31 into the first partition plate 3.
4, a fuel injection pipe 37 is attached to the second partition plate 35, which is attached to the cell stack 20 and has an upper end portion which divides the first fuel gas chamber 31 and the second fuel gas chamber 32. It is inserted up to the vicinity of the closed portion 20a. The fuel injection pipe 37 is provided inside the cell stack 20.
A fuel gas flow path 38 is formed outside of the cell stack 2 and
An air flow path 39 is formed along the cell stack 20 in the first air chamber 30 outside 0. Further, a third partition plate 36 that divides the first air chamber 30 and the second air chamber 33 is provided below the cell stack 20, and the second air chamber 33 side is provided through a hole 36 a of the third partition plate 36. To the first air chamber 30
Air is supplied to the internal air flow path 39. 40, 41
Are current collecting wires attached to the leads 27 and 28, respectively.

【0019】つぎにこの燃料電池の作用を説明する。第
2空気室33側から第3仕切板36の孔部36aを介し
て第1空気室30内の空気流路39に空気が供給され、
第1燃料ガス室31側から燃料注入管37を介してセル
スタック20内の燃料ガス流路38に燃料ガスが供給さ
れると、支持管21および単セル22の燃料電極22b
中を拡散した燃料ガスと、単セル22の空気電極22c
中を拡散した空気とが、固体電解質22aを介して電気
化学的に反応し、各単セル22に起電力が発生する。そ
して、セルスタック20の互いに直列に接続される一列
目の単セル群G1と、同様に互いに直列に接続される二
列目の単セル群G2とは互いに直列に接続されているた
め、このセルスタック20からはリード27,28に接
続される集電線40,41を介して電力が取り出され
る。
Next, the operation of this fuel cell will be described. Air is supplied to the air flow path 39 in the first air chamber 30 from the second air chamber 33 side through the hole 36a of the third partition plate 36,
When the fuel gas is supplied from the first fuel gas chamber 31 side to the fuel gas flow path 38 in the cell stack 20 through the fuel injection pipe 37, the support pipe 21 and the fuel electrode 22b of the unit cell 22 are supplied.
Fuel gas diffused inside and the air electrode 22c of the single cell 22
The air diffused therein electrochemically reacts with each other through the solid electrolyte 22a to generate an electromotive force in each unit cell 22. Since the single cell group G1 in the first row connected in series with each other and the single cell group G2 in the second row similarly connected in series with each other of the cell stack 20 are connected in series with each other, this cell Electric power is taken out from the stack 20 through the collecting wires 40 and 41 connected to the leads 27 and 28.

【0020】この場合、セルスタック20のリード2
7,28はこのセルスタック20最上部に形成されてい
る2つの単セル22に接続されるものであるため、その
長さが短く、このリード27,28の抵抗も小さい。し
たがって、この燃料電池ではリード27,28による電
力ロスを小さく抑えた状態で外部に電力を取り出すこと
ができる。また、このセルスタック20では従来のセル
スタックの2倍の数の単セルを直列に接続しているた
め、その分電圧が大きくなる。なお、使用済みの燃料ガ
スはセルスッタック20から第1燃料ガス室31に排出
された後、燃料電池外に排出され、使用済みの空気も第
1仕切板34近傍に達した後、燃料電池外に排出され
る。
In this case, the lead 2 of the cell stack 20
Since 7 and 28 are connected to the two single cells 22 formed on the uppermost part of the cell stack 20, the length thereof is short and the resistance of the leads 27 and 28 is also small. Therefore, in this fuel cell, it is possible to take out the electric power to the outside while suppressing the electric power loss due to the leads 27 and 28 to be small. Further, in this cell stack 20, the number of single cells, which is twice as large as that of the conventional cell stack, is connected in series, so that the voltage is increased accordingly. The used fuel gas is discharged from the cell stack 20 to the first fuel gas chamber 31 and then to the outside of the fuel cell, and the used air also reaches the vicinity of the first partition plate 34 and then to the outside of the fuel cell. Is discharged.

【0021】以上のように、この実施例の燃料電池で
は、従来の燃料電池のようにセルスタックからの電力取
り出し用のリードを長くとる必要がないため、リードに
よる電力ロスを小さく抑えることができ、発電効率を高
めることができる。また、この実施例の燃料電池では従
来の燃料電池に比べ、セルスタック20中で直列に接続
される単セル22の数を偶数倍にすることができるた
め、燃料電池からの取り出し電圧を大きくすることがで
きる。なお、この実施例において、燃料電池には1本の
セルスタック20を有する場合について説明したが、同
様のセルスタック20を複数備え、これらを集電線によ
り直列等に接続した燃料電池であってもよいことはもち
ろんである。
As described above, in the fuel cell of this embodiment, it is not necessary to take a long lead for taking out electric power from the cell stack as in the conventional fuel cell, so that the electric power loss due to the lead can be suppressed to be small. The power generation efficiency can be increased. Further, in the fuel cell of this embodiment, the number of the single cells 22 connected in series in the cell stack 20 can be increased by an even number as compared with the conventional fuel cell, so that the extraction voltage from the fuel cell is increased. be able to. In addition, in this embodiment, the case where the fuel cell has one cell stack 20 has been described, but a fuel cell including a plurality of similar cell stacks 20 and connecting these in series or the like with a collecting wire is also possible. Of course good things.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上の説明から明らかなようにこの発明
によれば、セルスタックの長手方向に形成された偶数列
の円弧状断面の単セル群中のすべての単セルを互いに直
列に接続し、このセルスタックからの電力の取り出し用
のリードを短くできるようにしているため、リードの抵
抗によって生じる電力ロスを小さく抑えることができ
る。したがって燃料電池の発電効率を向上させることが
できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, all the unit cells in the unit cell group having an even number of arcuate sections formed in the longitudinal direction of the cell stack are connected in series with each other. Since the lead for taking out the electric power from the cell stack can be shortened, the power loss caused by the resistance of the lead can be suppressed to be small. Therefore, the power generation efficiency of the fuel cell can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例である燃料電池のセルスタ
ック周りの縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view around a cell stack of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.

【図2】このセルスタックの横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of this cell stack.

【図3】従来の燃料電池のセルスタック周りの縦断面図
である。
FIG. 3 is a vertical sectional view around a cell stack of a conventional fuel cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…セルスタック、 20a…閉塞部、 22…単セ
ル、 22A…単セル(閉塞部側単セル)、 22B…
単セル(閉塞部側単セル)、 22a…固体電解質、
22b…燃料電極(電極)、 22c…空気電極(電
極)、 27,28…リード、 G1…一列目の単セル
群、 G2…二列目の単セル群。
20 ... Cell stack, 20a ... Blocking part, 22 ... Single cell, 22A ... Single cell (blocking part side single cell), 22B ...
Single cell (single cell on closed side), 22a ... Solid electrolyte,
22b ... Fuel electrode (electrode), 22c ... Air electrode (electrode), 27, 28 ... Lead, G1 ... Single-row single cell group, G2 ... Second-row single cell group.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩澤 力 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 山岡 悟 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Riki Iwasawa 1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Ltd. (72) Inventor Satoru Yamaoka 1-1-5 Kiba, Koto-ku, Tokyo Shareholders Inside Fujikura

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端部が閉塞した支持管の外表面に、固
体電解質を挟んで一対の電極を設けた複数の単セルを形
成し、かつそれらの単セルを直列に接続した固体電解質
型燃料電池において、 前記支持管の外表面が軸線方向に沿って設けた帯状の絶
縁体によって偶数個の領域に区分され、これらの各領域
に、軸線方向に沿って互いに直列に接続された円弧状断
面の複数の単セルが形成されるとともに、前記支持管の
閉塞端側の各領域における単セル同士が直列に接続さ
れ、さらに前記支持管の開口端側の一方の単セルにおけ
る一方の電極と他方の単セルにおける他方の電極とから
リードが引き出されていることを特徴とする固体電解質
型燃料電池。
1. A solid electrolyte fuel in which a plurality of unit cells each having a pair of electrodes sandwiching a solid electrolyte are formed on the outer surface of a support tube whose one end is closed, and the unit cells are connected in series. In the battery, the outer surface of the support tube is divided into an even number of regions by a band-shaped insulator provided along the axial direction, and each of these regions has an arcuate cross section connected in series along the axial direction. A plurality of unit cells are formed, the unit cells in each region on the closed end side of the support pipe are connected in series, and one electrode and the other of the unit cells on the open end side of the support pipe A solid oxide fuel cell, in which a lead is drawn from the other electrode of the unit cell.
JP18712893A 1993-06-30 1993-06-30 Solid oxide fuel cell Expired - Fee Related JP3437857B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18712893A JP3437857B2 (en) 1993-06-30 1993-06-30 Solid oxide fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18712893A JP3437857B2 (en) 1993-06-30 1993-06-30 Solid oxide fuel cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0722061A true JPH0722061A (en) 1995-01-24
JP3437857B2 JP3437857B2 (en) 2003-08-18

Family

ID=16200615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18712893A Expired - Fee Related JP3437857B2 (en) 1993-06-30 1993-06-30 Solid oxide fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3437857B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002298897A (en) * 2001-04-02 2002-10-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Solid electrolyte fuel cell module
US6878009B2 (en) 2002-04-17 2005-04-12 Tyco Electronics Amp K.K. Electrical connector assembly and wire protector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002298897A (en) * 2001-04-02 2002-10-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Solid electrolyte fuel cell module
US6878009B2 (en) 2002-04-17 2005-04-12 Tyco Electronics Amp K.K. Electrical connector assembly and wire protector

Also Published As

Publication number Publication date
JP3437857B2 (en) 2003-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2947557B2 (en) High temperature solid electrolyte fuel cell power generator
US4490444A (en) High temperature solid electrolyte fuel cell configurations and interconnections
CA2038755C (en) Solid oxide fuel cells
JPH0159705B2 (en)
RU2007141681A (en) CONFIGURATIONS OF BATTERIES OF TUBULAR SOLID OXIDE FUEL CELLS
EP2820709B1 (en) Tubular solid oxide fuel cell assembly and fuel cell device incorporating same
US20050136316A1 (en) Fuel cell and fuel cell stack
CN105765776B (en) Unit stacking apparatus, module, and module housing apparatus
CA2547813A1 (en) Solid oxide fuel cell
JP5039260B2 (en) Fuel cell and fuel cell system
JP2599810B2 (en) Solid electrolyte fuel cell
JPH11111314A (en) Cathode collecting structure for solid electrolyte fuel cell, and solid electrolyte fuel cell power generating module using the same
JP3437857B2 (en) Solid oxide fuel cell
JP3111124B2 (en) Fuel cell
US11843139B2 (en) Fuel cell apparatus
JP3046485B2 (en) Solid oxide fuel cell
JP6386364B2 (en) Cell stack device, module and module housing device
JP2000182652A (en) Solid electrolyte fuel cell assemby and solid electrolyte fuel cell module
JPH0722057A (en) Solid electrolytic fuel cell module
JP2967878B2 (en) Gas supply structure of solid oxide fuel cell
JP2018166131A (en) Cell stack device, module and module housing device
JPH0644981A (en) Flat plate-shaped solid electrolyte fuel cell
JP2816474B2 (en) Solid oxide fuel cell module
JP3048689B2 (en) Structure of solid oxide fuel cell module
US20220140380A1 (en) Cell stack device, module, and module housing device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080606

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100606

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees