JPH07249428A

JPH07249428A - 燃料電池

Info

Publication number: JPH07249428A
Application number: JP6037995A
Authority: JP
Inventors: Isanori Akagi; 功典赤木
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1994-03-09
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 1995-09-26

Abstract

(57)【要約】【目的】装置の大型化を避けながら、セル集積群の上
方側からの荷重により積層用構成部材が撓んで燃料電池
のセルが割れる等の不具合を発生させない。【構成】矩形板状のセルＣの一対の端縁部夫々を載置
する長尺状の一対の第１隔壁材６と、第１隔壁材６の少
なくとも両端部に位置し且つ上記セル端縁部に隣接する
側面部に密着される第２隔壁材７とが積み重ねられ、積
層状態に並置される複数のセルＣにて形成されるセル集
積群ＮＣの４つの角部夫々に、第１隔壁材６及び第２隔
壁材７の端部を当て付ける柱状体８が立設され、各柱状
体８が、長手方向に並ぶ複数の本体部８ａと、隣接する
本体部８ａを間隔を隔てて接続する接続部Ｓとから構成
され、セル集積方向視において第１隔壁材６と同じ位相
に位置する一対の梁状体１０がその両端部を隣接する本
体部８ａの間に挿入され、セル集積群ＮＣの積層方向に
おける最下方の分割部分よりも上方に位置する分割部分
が梁状体１０に支持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、矩形板状の燃料電池の
セルの向かい合う一対の端縁部夫々を載置する長尺状の
一対の第１隔壁材と、その第１隔壁材の少なくとも両端
部に位置し、且つ、前記セルにおける前記第１隔壁材に
て載置される端縁部に隣接する側面部に密着される第２
隔壁材とが積み重ねられて、前記セルの複数が積層状態
に並置されるセル集積群が形成され、前記セル集積群の
４つの角部夫々に、前記第１隔壁材及び前記第２隔壁材
の端部が当て付けられる柱状体が立設された燃料電池に
関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる燃料電池においては、従来は、例
えば、図１５に示すように、長尺状の一対の第１隔壁材
６と、例えば長尺状の一対の部材からなる第２隔壁材７
とを井桁状に積み重ねながら、矩形板状の燃料電池のセ
ルＣの、セル内流路として形成された例えば酸素含有ガ
ス流路ｓの入口ｓｉ及び出口ｓｏ夫々に対応して向かい
合う一対の端縁部夫々を第１隔壁材６夫々の上部に載置
し、且つそのセルＣの一対の端縁部に隣接するセル側面
部に第２隔壁材７夫々を密着させた状態で配設すること
により、セルＣの複数を積層状態に並置してセル集積群
ＮＣを形成していた。同時に、セル集積群ＮＣの４つの
角部夫々に立設した柱状体８に第１隔壁材６及び第２隔
壁材７の端部を当て付ける、即ち、例えばセル集積群Ｎ
Ｃの積層方向視において柱状体８側に平面状に形成した
当て付け面８Ａに、第１隔壁材６及び第２隔壁材７の傾
斜状に形成された端面６Ａ，７Ａを当て付けることによ
り、並置したセルＣ間の流路として形成され、且つその
入口ｆｉ及び出口ｆｏが第２隔壁材７夫々の配置側に対
応した例えば燃料ガス流路ｆと、上記セル内流路として
形成された酸素含有ガス流路ｓとを気密状態に区画して
いた（例えば、特願平４−２２１１７４号参照）。図
中、１は矩形の板状固体電解質層、２及び３は、夫々膜
状又は板状に形成した酸素極及び燃料極である。

【０００３】尚、上記セル集積群ＮＣの４側面には、例
えば一側面が開口した箱状の流路形成部材１１がその開
口面部が臨む状態で接続されて、酸素含有ガス流路ｓの
入口ｓｉ又は燃料ガス流路ｆの入口ｆｉに連通してセル
Ｃ夫々に酸素含有ガス又は燃料ガスを供給するガス供給
路Ｋｓ，Ｋｆ、及び、酸素含有ガス流路ｓの出口ｓｏ又
は燃料ガス流路ｆの出口ｆｏに連通してセルＣ夫々から
排出酸素含有ガス又は排出燃料ガスを排出させるガス排
出路Ｈｓ，Ｈｆが形成されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃料電池の
大型化を避けるために、セル集積群ＮＣを積層するため
の構造部材（第１及び第２隔壁材等）は、そのセル積層
方向の厚さをむやみに厚くすることができないが、上記
構造部材のうち、第２隔壁材７はセルＣと、セル間流路
ｆに配置される多孔性の導電性部材１５（ニッケルフェ
ルト等）の合計厚さとして比較的厚く形成できるのに対
して、第１隔壁材６は、それを厚くする程セル集積群Ｎ
Ｃの高さが高くなるので、第１隔壁材６は通常薄く形成
されている。そのため、上記従来技術では、第１隔壁材
６の機械的（曲げ）強度が上方側のセル集積群ＮＣによ
る荷重に対して不足して第１隔壁材６が下方に撓み、し
かも、セル集積群ＮＣの下方側程、上方側から受ける荷
重が大きくなって、第１隔壁材６の撓み量も大きくな
り、その結果、セルＣが撓んだ第１隔壁材６にて強い力
で横方向に押されて割れる等の不具合が発生するおそれ
があった。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、燃料電池の大型化を避けなが
ら、上記不具合が発生しないようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による燃料電池
は、矩形板状の燃料電池のセルの向かい合う一対の端縁
部夫々を載置する長尺状の一対の第１隔壁材と、その第
１隔壁材の少なくとも両端部に位置し、且つ、前記セル
における前記第１隔壁材にて載置される端縁部に隣接す
る側面部に密着される第２隔壁材とが積み重ねられて、
前記セルの複数が積層状態に並置されるセル集積群が形
成され、前記セル集積群の４つの角部夫々に、前記第１
隔壁材及び前記第２隔壁材の端部が当て付けられる柱状
体が立設された燃料電池であって、その第１の特徴構成
は、前記各柱状体が、その長手方向に並ぶ複数の本体部
と、隣接する本体部を間隔を隔てる状態で接続する接続
部とから構成され、前記セル集積群のセル集積方向視に
おいて、前記第１隔壁材と同じ位相に位置する一対の梁
状体が、その両端部を前記隣接する本体部の間に挿入さ
れた状態で設けられ、前記セル集積群が、積層方向に分
割されて、最下方の分割部分よりも上方に位置する分割
部分が前記梁状体に支持されるように構成されている点
にある。

【０００７】又、第２の特徴構成は、前記接続部が、前
記隣接する本体部夫々の端面に形成した嵌合穴と、接続
具とから構成され、前記接続具が、前記梁状体の厚さよ
りも肉厚が大でかつ前記嵌合穴よりも大径の主体部と、
その主体部の両側夫々に前記嵌合穴に嵌合する軸状部を
備えるように構成されている点にある。

【０００８】又、第３の特徴構成は、前記接続部が、前
記隣接する本体部のうちの一方の端面に形成した嵌合穴
と、他方の端面に形成した突出部とから構成され、前記
突出部が、前記梁状体の厚さよりも肉厚が大でかつ前記
嵌合穴よりも大径の主体部と、その主体部から突出して
前記嵌合穴に嵌合する軸状部とを備えるように構成され
ている点にある。

【０００９】又、第４の特徴構成は、前記一対の梁状体
が、それにて支持される前記分割部分における最下方の
前記一対の第１隔壁材に兼用されている点にある。

【００１０】又、第５の特徴構成は、前記柱状体に前記
セル集積群の積層方向視にて、前記角部に連なる前記セ
ル集積群の二つの側面夫々に交差する平面状の当て付け
面が備えられ、前記第１隔壁材の端面及び前記第２隔壁
材の端面夫々が、前記当て付け面に対して密着させるこ
とが可能なように傾斜状に形成されている点にある。

【００１１】又、第６の特徴構成は、前記柱状体に、そ
の長手方向に亘って、前記セル夫々に酸素含有ガス又は
燃料ガスを供給するガス供給路、又は、前記セル夫々か
らの排出酸素ガス含有ガス又は排出燃料ガスを排出させ
るガス排出路を形成するための流路形成部材を密着させ
るための平面状の接続面が備えられている点にある。

【００１２】

【作用】本発明の第１の特徴構成によれば、矩形板状の
セルの複数を積層状態に並置して形成されるセル集積群
の４つの角部夫々に位置する各柱状体が、その長手方向
に複数の本体部を間隔を隔てる状態で並べ、且つ隣接す
る本体部を接続部によって接続するようにして立設され
るとともに、セル集積群のセル集積方向視において、長
尺状の第１隔壁材と同じ位相に位置する一対の梁状体
が、その両端部を各柱状体の隣接する本体部の間に挿入
された状態で設けられる。そして、セル集積群が積層方
向に分割されて、所定個数のセルと第１及び第２隔壁材
からなる各分割部分のうち、最下方の分割部分よりも上
方に位置する分割部分が上記梁状体に支持される。ここ
で、梁状体は、セル集積群の分割部分の荷重による撓み
が無視できる程度の機械的強度を持つように形成され
る。

【００１３】又、第２の特徴構成によれば、柱状体の長
手方向に隣接する本体部夫々の端面に形成した各嵌合穴
に、接続具の主体部の両側夫々に備えた軸状部が夫々嵌
合されて、柱状体の長手方向に並ぶ複数の本体部が接続
される。このとき、上記嵌合穴よりも大径に形成された
主体部が隣接する本体部の端面の間に位置し、且つ、そ
の主体部の肉厚が梁状体の厚さよりも大であるために、
柱状体の長手方向に並ぶ複数の本体部の間に梁状体の厚
さよりも大な間隔が形成され、その間隔に梁状体の両端
部が挿入される。

【００１４】又、第３の特徴構成によれば、柱状体の長
手方向に隣接する本体部のうちの一方の端面に形成した
嵌合穴に、他方の端面に形成した突出部から突出する軸
状部が嵌合されて、柱状体の長手方向に並ぶ複数の本体
部が接続される。このとき、上記嵌合穴よりも大径に形
成された突出部の主体部が隣接する本体部の端面の間に
位置し、且つ、その主体部の肉厚が梁状体の厚さよりも
大であるために、柱状体の長手方向に並ぶ複数の本体部
の間に梁状体の厚さよりも大な間隔が形成され、その間
隔に梁状体の両端部が挿入される。

【００１５】又、第４の特徴構成によれば、セル集積群
のセル集積方向視において、長尺状の第１隔壁材と同じ
位相に位置する一対の梁状体が、その両端部を各柱状体
の隣接する本体部の間に形成された間隔に挿入された状
態で設けられる。そして、その一対の梁状体の上には、
先ずセルと第２隔壁材が積み重ねられ、次に、積層方向
に分割されたセル集積群の各分割部分を構成する所定個
数のセルと第２隔壁材及びその所定個数よりも１個少な
い個数の第１隔壁材が積層されて、各分割部分が上記梁
状体に支持される。

【００１６】又、第５の特徴構成によれば、第１隔壁材
を、その各端部に位置する２本の柱状体に対してセル集
積群の積層方向とは直交する方向に移動させて、第１隔
壁材の傾斜状の各端面を上記２本の柱状体の平面状の当
て付け面に対して密着させ、同様に、第２隔壁材を、そ
の各端部に位置する２本の柱状体に対してセル集積群の
積層方向とは直交する方向に移動させて、第２隔壁材の
傾斜状の各端面を上記２本の柱状体の平面状の当て付け
面に対して密着させる。

【００１７】又、第６の特徴構成によれば、流路形成部
材が、セル集積群の側面の両側に位置する柱状体の長手
方向に亘って備えた平面状の接続面に対して密着され
る。これにより、例えば流路形成部材の１側面に設けた
開口端部を上記セル集積群の側面に対向配置する等し
て、セル夫々に酸素含有ガス又は燃料ガスを供給するガ
ス供給路、及び、セル夫々からの排出酸素含有ガス又は
排出燃料ガスを排出させるガス排出路を形成することが
できる。

【００１８】

【発明の効果】従って、本発明の第１の特徴構成によれ
ば、セル集積群の最下方の分割部分を除いた各分割部分
が、柱状体を構成すべくその長手方向に接続された複数
の本体部間の間隔に端部を挿入した機械的強度の強い梁
状体にて支持され、第１隔壁材及び第２隔壁材に上方側
から加わる荷重が、セル集積群の分割部分の荷重を最大
としてそれ以下になるので、特に、燃料電池の大型化を
避けるために第１隔壁材の厚さを薄く形成してもその撓
み量は小さくなり、第１隔壁材の撓みが大であるために
セルが割れる等の従来技術の不具合が解消される。

【００１９】又、第２の特徴構成によれば、上記梁状体
の設置のための間隔を隔てながら各柱状体をその長手方
向に複数の本体部を接続することを、その本体部と接続
具を交互に嵌合結合させて積み重ねるだけの簡便な作業
で行うことができ、上記第１の特徴構成の効果を実現す
るための好適な手段が得られる。

【００２０】又、第３の特徴構成によれば、上記梁状体
の設置のための間隔を隔てながら各柱状体をその長手方
向に複数の本体部を接続することを、その本体部を交互
に嵌合結合させて積み重ねるだけの簡便な作業で行うこ
とができ、さらに、上記第２の特徴構成による場合に必
要な接続具を不要にしてより簡素化を図りながら、上記
第１の特徴構成の効果を実現するための一層好適な手段
が得られる。

【００２１】又、第４の特徴構成によれば、上記梁状体
を第１隔壁材の一部に兼用することで、セル集積用の構
成部材の複雑化を回避しながら梁状体を設置することが
でき、上記第１の特徴構成の効果を実現するための一層
好適な手段が得られる。

【００２２】又、第５の特徴構成によれば、第１隔壁材
及び第２隔壁材夫々に寸法誤差等があっても、第１隔壁
材及び第２隔壁材の各端面をそこに位置する各柱状体の
平面状の当て付け面に対して密着させることができるの
で、第１隔壁材及び第２隔壁材夫々の寸法誤差等を吸収
しながら、例えばセル内流路として形成された酸素含有
ガス流路及びセル間流路として形成された燃料ガス流路
夫々をより確実に気密状態で区画形成することができ、
上記第１の特徴構成の効果に加えて、流路形成のための
シール構成の簡素化が実現できる。

【００２３】又、第６の特徴構成によれば、流路形成部
材をセル集積群の４角に位置する各柱状体の接続面に密
着させるだけで、セル夫々に対するガス供給路及びガス
排出路が形成できるので、上記第１の特徴構成の効果に
加えて、セル集積群の側面に流路形成部材を配置する際
におけるシール構成の簡素化とシール性能の向上が実現
できる。

【００２４】

【実施例】

〔第１実施例〕本発明の第１実施例を、図１〜図７に基
づいて説明する。先ず、図１に基づいて燃料電池のセル
Ｃの構成を説明すると、平面形状が矩形の板状固体電解
質層１の一方の面に、板状固体電解質層１の両側縁夫々
に側縁全長にわたる電解質層露出部１ａを形成する状態
で、膜状又は板状の酸素極２を一体的に貼り付け、且
つ、他方の面に膜状又は板状の燃料極３を、全面又はほ
ぼ全面にわたって一体的に貼り付けて、酸素極２と燃料
極３とから起電力を得るための矩形板状の三層板状体を
形成してある。

【００２５】固体電解質層１は、３モル％程度のＹｔを
固溶させた正方晶のＺｒＯ₂、その他適当なものから成
り、酸素極２はＬａＭｎＯ₃、その他適当なものから成
り、又、燃料極３はＮｉとＺｒＯ₂のサーメット、その
他適当なものから成る。

【００２６】板状部４ａと、その板状部４ａの両端に位
置する一対の帯状突起部４ｂと、それら一対の帯状突起
部４ｂの間に位置する複数の凸条部４ｃとを備える状態
で一体形成した導電性セパレータ４が設けられ、その導
電性セパレータ４を、複数の凸条部４ｃ夫々が酸素極２
と接触する状態で、一対の帯状突起部４ｂを両電解質層
露出部１ａに各別に貼り付けることにより、前記三層板
状体の酸素極２に臨む側に配置してあり、もって、矩形
板状のセルＣを構成してある。

【００２７】これによって、酸素極２と導電性セパレー
タ４とを導電状態に接続するとともに、酸素極２と導電
性セパレータ４との間に複数の溝状のセル内流路ｐ１を
形成してある。このセル内流路ｐ１は、酸素極２に対す
る酸素含有ガス流路ｓとして機能する。つまり、酸素含
有ガス流路ｓは、セルＣにおける一方の一対の端面にお
いて開けられ、他方の一対の端面において閉じられてお
り、上記セルＣの端面に開いた酸素含有ガス流路ｓの一
対の開口部のうち、一方を酸素含有ガス流路入口ｓｉと
し、他方を酸素含有ガス流路出口ｓｏとしてある。

【００２８】導電性セパレータ４は、酸化と還元とに対
する耐性に優れたＬａＣｒＯ₃、その他適当なものから
成る。

【００２９】次に、図２〜図７に基づいて、矩形板状の
セルＣの複数個を、燃料ガス流路ｆを形成すべく間隔を
隔てて積層状態に並置したセル集積群ＮＣの構成につい
て説明する。

【００３０】長尺状で四角柱状の一対の第１隔壁材６，
６と、長尺状で四角柱状の一対の第２隔壁材７，７とが
井桁状に積み重ねられ、矩形板状のセルＣの向かい合う
一対の端縁部、即ち、セルＣの酸素含有ガス流路ｓが開
口されている方の一対の端縁部夫々を一対の第１隔壁材
６，６夫々の上部に載置し、且つ、セルＣにおける一対
の第１隔壁材６，６にて載置される端縁部に隣接する側
面部に第２隔壁材７，７を密着させる状態に配置するこ
とにより、セルＣの複数を積層状態に並置してセル集積
群ＮＣを構成してある。

【００３１】セル集積群ＮＣの４つの角部夫々に、後述
のように第１隔壁材６及び第２隔壁材７の端部が当て付
けられる柱状体８が立設され、その各柱状体８は、その
長手方向に並ぶ複数の本体部８ａと、隣接する本体部８
ａを間隔を隔てる状態で接続する接続部Ｓとから構成さ
れている。接続部Ｓは、具体的には、隣接する本体部８
ａ夫々の端面に形成した嵌合穴ｈと、接続具９とから構
成され、その接続具９は、後述の梁状体１０の厚さより
も肉厚が大でかつ嵌合穴ｈよりも大径の主体部９ａと、
その主体部９ａの両側夫々に嵌合穴ｈに嵌合する軸状部
９ｂとを備えている。

【００３２】そして、セル集積群ＮＣのセル集積方向視
において、第１隔壁材６と同じ位相に位置する一対の梁
状体１０が、その両端部を柱状体８の隣接する本体部８
ａの間に挿入された状態で設けられている。そのため、
梁状体１０の両端部に、接続具９の主体部９ａに当たら
ないようにそれよりも大径の穴１０Ａが開けられてい
る。つまり、セル集積群ＮＣが、積層方向に各５個のセ
ルＣを含む部分に分割されて、最下方の分割部分よりも
上方に位置する分割部分が梁状体１０に支持されてい
る。更に、梁状体１０は、それにて支持されるセル分割
部分における最下方の第１隔壁材６に兼用されている。

【００３３】前記柱状体８つまり各本体部８ａに、セル
集積群ＮＣの積層方向視において、前記角部に連なるセ
ル集積群ＮＣの二つの側面夫々に交差する平面状の当て
付け面８Ａが備えられている。即ち、本体部８ａの横断
面形状は、一方の斜辺が上底及び下底夫々に直交し且つ
他方の斜辺が下底に対して４５度で傾斜する台形状であ
り、４５度で傾斜する斜辺に対応する平面状の側面８Ａ
を当て付け面としてある。

【００３４】そして、第１隔壁材６の端面６Ａ及び第２
隔壁材７の端面７Ａ夫々が、上記当て付け面８Ａに対し
て密着させることが可能なように傾斜状に形成されてい
る。即ち、第１隔壁材６の両端面６Ａ，６Ａ夫々は、セ
ル集積群ＮＣの積層方向視において、第１隔壁材６にお
けるセル集積群ＮＣ側に面する側面に対して４５度で傾
斜するように形成してあり、同様に、第２隔壁材７の両
端面７Ａ，７Ａ夫々も、セル集積群ＮＣの積層方向視に
おいて、第２隔壁材７におけるセル集積群ＮＣ側に面す
る側面に対して４５度で傾斜するように形成してある。
又、第２隔壁材７におけるセル集積群ＮＣの積層方向に
おける厚さは、セルＣの厚さとほぼ同じ厚さとしてあ
る。尚、図中、１６は、上記第２隔壁材７の端面７Ａを
本体部８ａの当て付け面８Ａに密着させたときに各部材
の寸法誤差等によって生じる隙間を塞ぐためのシール材
である。

【００３５】次に、図７に基づいて、セル集積群ＮＣを
構成するための手順について説明する。（イ）先ず、セル集積群ＮＣの４つの角部夫々に対応
する位置に、柱状体８の４本の本体部８ａを立設した
後、一対の第１隔壁材６を、その両端部に位置する２本
の本体部８ａに対してセル集積群ＮＣの積層方向とは直
交する方向に移動させ、その各本体部８ａの当て付け面
８Ａ夫々に対して第１隔壁材６の傾斜状の両端面６Ａ夫
々が密着する状態で設置する。（ロ）続いて、セルＣを、そのセルＣの酸素含有ガス
流路ｓが開いている方のセル端部夫々を一対の第１隔壁
材６夫々の上部夫々に密着する状態で載置し、更に、一
対の第２隔壁材７夫々を、セルＣの酸素含有ガス流路ｓ
が開いていない方の両側面に密着させ、且つ、その両端
面７Ａ夫々が各本体部８ａ夫々の当て付け面８Ａ夫々に
対して密着する状態で、一対の第１隔壁材６上に井桁状
に積み重ねる。（ハ）続いて、配置した一対の第２隔壁材７の上に一
対の第１隔壁材６を井桁状に積み重ねることと、上記
（ロ）の手順とを繰り返して、合計５個のセルＣを含む
セル分割部分を積層状態に積み上げ、その後、各柱状体
８の本体部８ａの上端面の嵌合穴ｈに、接続具９の一方
（下側）の軸状部９ｂを嵌合させて接続具９を取り付け
た状態で、一対の梁状体１０を本体部８ａの上に載せ
る。（ニ）続いて、上方側の各柱状体８の本体部８ａを、
その下端面の嵌合穴ｈを上記接続具９の他方（上側）の
軸状部９ｂに嵌合させた状態で立設する。その後、セル
Ｃを、そのセルＣの酸素含有ガス流路ｓが開いている方
のセル端部夫々を配置した一対の梁状体１０夫々の上部
夫々に密着する状態で載置し、続いて、配置した一対の
第２隔壁材７の上に一対の第１隔壁材６を井桁状に積み
重ねることと、上記（ロ）の手順とを繰り返して、合計
５個のセルＣを含むセル分割部分を積層状態に積み上げ
る。以後は、上記手順を繰り返して、５個のセルＣを含
むセル分割部分毎に一対の梁状体１０上に積み上げて支
持させながら、所定数のセルＣを、積層状態に並置して
セル集積群ＮＣを形成する。

【００３６】尚、第１及び第２隔壁材６，７及び梁状体
１０は、セラミックス等の電気絶縁性、高温耐熱性に優
れた材料から成る。第１及び第２隔壁材６，７の端面６
Ａ，７Ａと柱状体８の当て付け面８Ａとの接合部、第１
隔壁材６及び梁状体１０とセル縁部との接合部、第２隔
壁材７とセル端面との接合部、第２隔壁材７の端部下面
と第１隔壁材６及び梁状体１０との接合部は、必要に応
じて電気絶縁性、高温耐熱性を有する接着剤にて気密状
に接続する。

【００３７】従って、隣接セルＣ，Ｃ間夫々を、両側が
一対の第１隔壁材６，６及び一対の梁状体１０により仕
切られ、且つ、酸素含有ガス流路ｓと気密状に区画され
たセル間流路ｐ２としてあり、このセル間流路ｐ２は、
燃料極３に対する燃料ガス流路ｆとして機能する。そし
て、燃料ガス流路ｆにおける一対の開口部のうち、一方
を燃料ガス流路入口ｆｉとし、他方を燃料ガス流路出口
ｆｏとしてある。

【００３８】尚、燃料ガス流路ｆ夫々には、気体の通過
を許容し且つセルＣの厚さ方向の熱歪みを吸収しうる燃
料側柔軟性導電材１５を充填してある。その燃料側柔軟
性導電材１５は、耐熱性、耐還元性に優れたＮｉフェル
ト状材、その他適当なものから成る。

【００３９】上述の如く構成したセル集積群ＮＣの側面
夫々には、セルＣ夫々の酸素含有ガス流路ｓ夫々に酸素
含有ガス流路入口ｓｉにて連通して酸素含有ガスを供給
する酸素含有ガス供給部Ｋｓ、酸素含有ガス流路ｓ夫々
に酸素含有ガス流路出口ｓｏにて連通して排出酸素含有
ガスを排出させる酸素含有ガス排出部Ｈｓ、燃料ガス流
路ｆ夫々に燃料ガス流路入口ｆｉにて連通して燃料ガス
を供給する燃料ガス供給部Ｋｆ、及び、燃料ガス流路ｆ
夫々に燃料ガス流路出口ｆｏにて連通して排出燃料ガス
を排出させする燃料ガス排出部Ｈｆ夫々を形成するため
の流路形成部材１１が設けられている。

【００４０】上記流路形成部材１１は、左右側壁１１
Ａ，１１Ａ、上下側壁１１Ｂ，１１Ｂ、及び、底壁１１
Ｃを、柱材１１Ｄを用いて箱状に組み立てて構成してあ
る。そして、その箱状のガス通路構成部材１１の開口端
部をセル集積群ＮＣの側面に臨ませる状態で、左右側壁
１１Ａ，１１Ａ夫々を、セル集積群ＮＣの側面の両側に
位置する柱状体８，８夫々の側面８Ｂ，８Ｂ夫々に面接
触させて接続するように設けている。即ち、柱状体８の
側面８Ｂを、流路形成部材１１を密着させるための平面
状の接続面としている。

【００４１】〔第２実施例〕次に、本発明の第２実施例
を、図８〜図１１に基づいて説明する。この第２実施例
では、上述の第１実施例と同様に構成したセルＣの複数
を、上述の第１実施例と同様に積層状態に並置してセル
集積群ＮＣを構成してある。

【００４２】但し、第２実施例は上述の第１実施例と、
以下の点で異なる。即ち、第１実施例では、第２隔壁材
７が長尺状の一対の部材から構成されて、セルＣの第１
隔壁材６にて載置される端縁部に隣接する側面部全面に
亘って密着配置されるのに対して、第２実施例では、第
２隔壁材７が、長尺状の一対の第１隔壁材６の両端部夫
々に位置する４個の部材から構成されて、上記セルＣの
前記側面部のうちで柱状体８に近接する側面部にのみ密
着配置されている。

【００４３】〔別実施例〕次に別実施例について列記す
る。上記各実施例では、接続部Ｓを、隣接する本体部８
ａ夫々の端面に形成した嵌合穴ｈと、接続具９とで構成
したものを例示したが、これ以外に、例えば、図１２に
示すように、接続部Ｓを、隣接する本体部８ａのうちの
一方の端面に形成した嵌合穴ｈと、他方の端面に形成し
た突出部１３とから構成し、その突出部１３が、前記梁
状体１０の厚さよりも肉厚が大でかつ前記嵌合穴ｈより
も大径の主体部１３ａと、その主体部１３ａから突出し
て前記嵌合穴ｈに嵌合する軸状部１３ｂとを備えるよう
に構成してもよい。この場合は、一方の本体部８ａの嵌
合穴ｈに他方の本体部８ａの突出部１３に設けた軸状部
１３ｂが嵌合する状態で、順々に本体部８ａを積み上げ
て柱状体８を形成するが、上記主体部１３ａの肉厚に相
当する間隔が隣接する柱状体８間に開くので、そこに梁
状体１０の端部を挿入して設置する。尚、本体部８ａ
は、上側に嵌合穴ｈが位置し下側に突出部１３が位置す
る図１２の状態、あるいは、逆に下側に嵌合穴ｈが位置
し上側に突出部１３が位置する状態のいずれでもよい。

【００４４】上記各実施例では、一対の梁状体１０を、
それにて支持されるセル集積群ＮＣの分割部分における
最下方の一対の第１隔壁材６に兼用したものを例示した
が、このような兼用をせず、上記最下方の一対の第１隔
壁材６の下側に、一対の梁状体１０を設けるものでもよ
い。

【００４５】上記各実施例では、セル集積群ＮＣが、各
５個のセルＣを含むような分割部分に分割するものを例
示したが、各分割部分に含まれるセルＣの個数は上記５
個に限らず適宜増減変更できる。

【００４６】上記各実施例では、柱状体８即ち本体部８
ａを、セル集積群ＮＣの積層方向視において、その当て
付け面８Ａがセル集積群ＮＣの角部に連なるセル集積群
ＮＣの二つの側面夫々に４５度で交差する状態で立設す
るものを例示したが、この当て付け面８Ａがセル集積群
ＮＣの上記二つの側面夫々と交差する角度は、種々変更
可能である。

【００４７】柱状体８を構成する本体部８ａの形状は、
種々変更可能であり、例えば、図１３に示すように、本
体部８ａの横断面形状を矩形状とし、その矩形形状のセ
ル集積群ＮＣの角部に連なり、且つセル集積群ＮＣの２
つの側面夫々に平行な平面状の２つの側面８Ａ夫々を当
て付け面としてもよい。この場合、（イ）に示すよう
に、上記本体部８ａの２つの側面８Ａのうちの一方に長
尺状の第１隔壁材６の両端部側面が、他方に長尺状の第
２隔壁材７の両端部側面が、夫々密着状態で配置され、
又、上記実施例と同様に、（ロ）に示すように、梁状体
１０が隣接する本体部８ａ間に配置される。更に、図１
４に示すように、第２隔壁材７は、第１隔壁材６の両端
部にのみ位置する４個の部材で構成してもよく、この場
合、（イ）に示すように、上記本体部８ａの２つの側面
８Ａのうちの一方に長尺状の第１隔壁材６の両端部側面
が、他方に各第２隔壁材７の端部側面が、夫々密着状態
で配置され、又、上記実施例と同様に、（ロ）に示すよ
うに、梁状体１０が隣接する本体部８ａ間に配置され
る。

【００４８】上記各実施例では、導電性セパレータ４を
酸素極２側に配置して、酸素極２と導電性セパレータ４
との間に酸素含有ガス流路ｓとするセル内流路ｐ１を形
成したセルＣを用いたが、これに代えて、導電性セパレ
ータ４を燃料極３側に配置して、燃料極３と導電性セパ
レータ４との間に燃料ガス流路ｆとするセル内流路ｐ１
を形成したセルＣを用いて、上記実施例と同様な構成に
より、セル集積群ＮＣを構成してもよい。この場合は、
隣接セル間に形成される各セル間流路ｐ２を酸素含有ガ
ス流路ｓとする。

【００４９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例にかかる燃料電池のセルの一部切り
欠き斜視図

【図２】第１実施例の燃料電池の分解斜視図

【図３】第１実施例の燃料電池の一部分解側面図

【図４】第１実施例の燃料電池における梁状体の上面部
を示す平面断面図

【図５】第１実施例の燃料電池における第１隔壁材の上
面部を示す平面断面図

【図６】第１実施例の燃料電池における第２隔壁材の上
面部を示す平面断面図

【図７】第１実施例の燃料電池におけるセル集積群を構
成する際の手順を示す図

【図８】第２実施例の燃料電池の分解斜視図

【図９】第２実施例の燃料電池における梁状体の上面部
を示す平面断面図

【図１０】第２実施例の燃料電池における第１隔壁材の
上面部を示す平面断面図

【図１１】第２実施例の燃料電池における第２隔壁材の
上面部を示す平面断面図

【図１２】別実施例の燃料電池における柱状体を構成す
る接続部の断面側面図

【図１３】他の別実施例の燃料電池における柱状体、第
１及び第２隔壁材を示す概略平面断面図

【図１４】もう１つ他の別実施例の燃料電池における柱
状体、第１及び第２隔壁材を示す概略平面断面図

【図１５】従来例の燃料電池の分解斜視図

【符号の説明】

Ｃセル６第１隔壁材７第２隔壁材ＮＣセル集積群８柱状体８ａ本体部１０梁状体Ｓ接続部ｈ嵌合穴９接続具９ａ主体部９ｂ軸状部１３突出部１３ａ主体部１３ｂ軸状部８Ａ当て付け面Ｋｓ，Ｋｆガス供給路Ｈｓ，Ｈｆガス排出路１１流路形成部材８Ｂ接続面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】矩形板状の燃料電池のセル（Ｃ）の向か
い合う一対の端縁部夫々を載置する長尺状の一対の第１
隔壁材（６）と、その第１隔壁材（６）の少なくとも両
端部に位置し、且つ、前記セル（Ｃ）における前記第１
隔壁材（６）にて載置される端縁部に隣接する側面部に
密着される第２隔壁材（７）とが積み重ねられて、前記
セル（Ｃ）の複数が積層状態に並置されるセル集積群
（ＮＣ）が形成され、前記セル集積群（ＮＣ）の４つの角部夫々に、前記第１
隔壁材（６）及び前記第２隔壁材（７）の端部が当て付
けられる柱状体（８）が立設された燃料電池であって、前記各柱状体（８）が、その長手方向に並ぶ複数の本体
部（８ａ）と、隣接する本体部（８ａ）を間隔を隔てる
状態で接続する接続部（Ｓ）とから構成され、前記セル集積群（ＮＣ）のセル集積方向視において、前
記第１隔壁材（６）と同じ位相に位置する一対の梁状体
（１０）が、その両端部を前記隣接する本体部（８ａ）
の間に挿入された状態で設けられ、前記セル集積群（ＮＣ）が、積層方向に分割されて、最
下方の分割部分よりも上方に位置する分割部分が前記梁
状体（１０）に支持されるように構成されている燃料電
池。
【請求項２】前記接続部（Ｓ）が、前記隣接する本体
部（８ａ）夫々の端面に形成した嵌合穴（ｈ）と、接続
具（９）とから構成され、前記接続具（９）が、前記梁状体（１０）の厚さよりも
肉厚が大でかつ前記嵌合穴（ｈ）よりも大径の主体部
（９ａ）と、その主体部（９ａ）の両側夫々に前記嵌合
穴（ｈ）に嵌合する軸状部（９ｂ）を備えるように構成
されている請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】前記接続部（Ｓ）が、前記隣接する本体
部（８ａ）のうちの一方の端面に形成した嵌合穴（ｈ）
と、他方の端面に形成した突出部（１３）とから構成さ
れ、前記突出部（１３）が、前記梁状体（１０）の厚さより
も肉厚が大でかつ前記嵌合穴（ｈ）よりも大径の主体部
（１３ａ）と、その主体部（１３ａ）から突出して前記
嵌合穴（ｈ）に嵌合する軸状部（１３ｂ）とを備えるよ
うに構成されている請求項１記載の燃料電池。
【請求項４】前記一対の梁状体（１０）が、それにて
支持される前記分割部分における最下方の前記一対の第
１隔壁材（６）に兼用されている請求項１、２又は３記
載の燃料電池。
【請求項５】前記柱状体（８）に前記セル集積群（Ｎ
Ｃ）の積層方向視にて、前記角部に連なる前記セル集積
群（ＮＣ）の二つの側面夫々に交差する平面状の当て付
け面（８Ａ）が備えられ、前記第１隔壁材（６）の端面
及び前記第２隔壁材（７）の端面夫々が、前記当て付け
面（８Ａ）に対して密着させることが可能なように傾斜
状に形成されている請求項１、２、３又は４記載の燃料
電池。
【請求項６】前記柱状体（８）に、その長手方向に亘
って、前記セル夫々に酸素含有ガス又は燃料ガスを供給
するガス供給路（Ｋｓ，Ｋｆ）、又は、前記セル夫々か
らの排出酸素含有ガス又は排出燃料ガスを排出させるガ
ス排出路（Ｈｓ，Ｈｆ）を形成するための流路形成部材
（１１）を密着させるための平面状の接続面（８Ｂ）が
備えられている請求項１、２、３、４又は５記載の燃料
電池。