JPH10134836A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPH10134836A JPH10134836A JP8287009A JP28700996A JPH10134836A JP H10134836 A JPH10134836 A JP H10134836A JP 8287009 A JP8287009 A JP 8287009A JP 28700996 A JP28700996 A JP 28700996A JP H10134836 A JPH10134836 A JP H10134836A
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- fuel
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】手作業部分を少なくすることができ、燃料電池
スタックを容易に工業的量産を行うことができ、しかも
破損を抑制できる燃料電池を提供する。 【解決手段】金属からなる導電性を有する断面コ字状の
保持部材8に複数の円筒型燃料電池セル1がその径方向
に一列に収容され、保持部材8と複数の円筒型燃料電池
セル1とがNiフェルト等からなる導電部材10により
電気的に接続された燃料電池スタック9を複数積層し、
燃料電池スタック9の円筒型燃料電池セル1と隣接する
燃料電池スタック9の保持部材8とを電気的に接続して
なる。
スタックを容易に工業的量産を行うことができ、しかも
破損を抑制できる燃料電池を提供する。 【解決手段】金属からなる導電性を有する断面コ字状の
保持部材8に複数の円筒型燃料電池セル1がその径方向
に一列に収容され、保持部材8と複数の円筒型燃料電池
セル1とがNiフェルト等からなる導電部材10により
電気的に接続された燃料電池スタック9を複数積層し、
燃料電池スタック9の円筒型燃料電池セル1と隣接する
燃料電池スタック9の保持部材8とを電気的に接続して
なる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質型燃料
電池に係わり、特に、複数の固体電解質燃料電池セルを
電気的に接続する燃料電池の構造に関する。
電池に係わり、特に、複数の固体電解質燃料電池セルを
電気的に接続する燃料電池の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】固体電解質型燃料電池は、複数の固体電
解質燃料電池セルを電気的に接続して構成されている。
図3に一般的な円筒型の固体電解質型燃料電池セルを示
す。この燃料電池セル1は、例えば、LaMnO3 系空
気極2の支持管にY2 O3 安定化ZrO2 からなる固体
電解質3とLaCrO3 系よりなるインターコネクタ5
の緻密質な膜で覆われ、固体電解質3の上部にNi−ジ
ルコニア系の燃料極4が設けられている。
解質燃料電池セルを電気的に接続して構成されている。
図3に一般的な円筒型の固体電解質型燃料電池セルを示
す。この燃料電池セル1は、例えば、LaMnO3 系空
気極2の支持管にY2 O3 安定化ZrO2 からなる固体
電解質3とLaCrO3 系よりなるインターコネクタ5
の緻密質な膜で覆われ、固体電解質3の上部にNi−ジ
ルコニア系の燃料極4が設けられている。
【0003】従来の固体電解質型燃料電池は、複数の燃
料電池スタックを組合せて構成されている。即ち、図5
の左右方向の燃料電池セルは燃料極同士がNiフェルト
からなる導電部材21により接続され、上下方向の燃料
電池セルはインターコネクタ5と燃料極4とが上記した
導電部材21により接続され、スタックが形成されてい
る。このようなスタックを複数組み合わせ、その正極側
および負極側に、図示しないが集電材が接続され、燃料
電池が作製される。
料電池スタックを組合せて構成されている。即ち、図5
の左右方向の燃料電池セルは燃料極同士がNiフェルト
からなる導電部材21により接続され、上下方向の燃料
電池セルはインターコネクタ5と燃料極4とが上記した
導電部材21により接続され、スタックが形成されてい
る。このようなスタックを複数組み合わせ、その正極側
および負極側に、図示しないが集電材が接続され、燃料
電池が作製される。
【0004】即ち、インターコネクタ5−燃料極4間、
燃料極4−燃料極4間、集電材−インターコネクタ5
間、集電材−燃料極4間にNiフェルトからなる導電部
材21が配置され、複数の燃料電池セルが電気的に接続
されている。
燃料極4−燃料極4間、集電材−インターコネクタ5
間、集電材−燃料極4間にNiフェルトからなる導電部
材21が配置され、複数の燃料電池セルが電気的に接続
されている。
【0005】例えば、図5に示すようなスタックを作製
する場合には、先ず3個の燃料電池セル1を横にして載
置し、セル1間(燃料極間)に導電部材21を配置し、
次に、燃料電池セル1の上部に燃料電池セル1を載置す
るとともに、インターコネクタ5−燃料極4間に導電部
材21を配置し、この工程を繰り返し、9個のセル1を
導電部材21を介して接触させ、最後に所定温度で熱処
理し、導電部材21を燃料極4およびインターコネクタ
5に固着させ、スタックが作製される。
する場合には、先ず3個の燃料電池セル1を横にして載
置し、セル1間(燃料極間)に導電部材21を配置し、
次に、燃料電池セル1の上部に燃料電池セル1を載置す
るとともに、インターコネクタ5−燃料極4間に導電部
材21を配置し、この工程を繰り返し、9個のセル1を
導電部材21を介して接触させ、最後に所定温度で熱処
理し、導電部材21を燃料極4およびインターコネクタ
5に固着させ、スタックが作製される。
【0006】このような燃料電池は、セル1の空気極2
側に酸素を含有するガス、例えば空気6を流し、燃料極
4側に燃料、例えば水素7を流しながら1000℃近傍
の温度で発電する。
側に酸素を含有するガス、例えば空気6を流し、燃料極
4側に燃料、例えば水素7を流しながら1000℃近傍
の温度で発電する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た方法では、複数の燃料電池セル1を、インターコネク
タ5−燃料極4間、燃料極4−燃料極4間にNiフェル
トからなる導電部材21を介装した状態で焼き付けるた
め、手作業に頼らざるをえず、工業的な大量生産ができ
ないという問題があった。
た方法では、複数の燃料電池セル1を、インターコネク
タ5−燃料極4間、燃料極4−燃料極4間にNiフェル
トからなる導電部材21を介装した状態で焼き付けるた
め、手作業に頼らざるをえず、工業的な大量生産ができ
ないという問題があった。
【0008】また、燃料電池セルが外部に露出している
ため、スタック作製中、或いは、複数のスタックを組み
合わせる際に接触等により破損し易く、スタックの取り
扱いを慎重に行う必要があった。
ため、スタック作製中、或いは、複数のスタックを組み
合わせる際に接触等により破損し易く、スタックの取り
扱いを慎重に行う必要があった。
【0009】本発明は、手作業部分を少なくすることが
でき、燃料電池スタックを容易に大量生産を行うことが
でき、しかも外部に露出する燃料電池セルの面が少なく
なるため破損を抑制できる燃料電池を得ることを目的と
する。
でき、燃料電池スタックを容易に大量生産を行うことが
でき、しかも外部に露出する燃料電池セルの面が少なく
なるため破損を抑制できる燃料電池を得ることを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池は、断
面コ字状の導電性を有する保持部材の内部に複数の円筒
型燃料電池セルが収容されるとともに、前記保持部材と
前記複数の円筒型燃料電池セルとが電気的に接続された
燃料電池スタックを複数積層してなり、前記燃料電池ス
タックの円筒型燃料電池セルと隣接する燃料電池スタッ
クの保持部材とを電気的に接続してなるものである。保
持部材はガスを流通するための通気孔が形成されている
ことが望ましい。
面コ字状の導電性を有する保持部材の内部に複数の円筒
型燃料電池セルが収容されるとともに、前記保持部材と
前記複数の円筒型燃料電池セルとが電気的に接続された
燃料電池スタックを複数積層してなり、前記燃料電池ス
タックの円筒型燃料電池セルと隣接する燃料電池スタッ
クの保持部材とを電気的に接続してなるものである。保
持部材はガスを流通するための通気孔が形成されている
ことが望ましい。
【0011】
【作用】従来、複数の燃料電池セルの間にNiフェルト
からなる導電部材を焼き付けることによりスタックを作
製し、これらを複数個組合せることにより燃料電池が作
製されていたため、人間の手作業により慎重にスタック
を作製する必要があり、工業的量産には不向きであった
が、本発明の燃料電池は、スタックを導電性の保持部材
内に複数の円筒型燃料電池セルをその径方向に直列に配
置して形成するため、スタックの製造を容易に且つ機械
的に行うことができ、量産性を向上できる。
からなる導電部材を焼き付けることによりスタックを作
製し、これらを複数個組合せることにより燃料電池が作
製されていたため、人間の手作業により慎重にスタック
を作製する必要があり、工業的量産には不向きであった
が、本発明の燃料電池は、スタックを導電性の保持部材
内に複数の円筒型燃料電池セルをその径方向に直列に配
置して形成するため、スタックの製造を容易に且つ機械
的に行うことができ、量産性を向上できる。
【0012】また、保持部材内に燃料電池セルが収容さ
れるため、外部に露出する燃料電池セルの面が少なくな
り、作業中に傷がついたり、破損することを防止でき
る。
れるため、外部に露出する燃料電池セルの面が少なくな
り、作業中に傷がついたり、破損することを防止でき
る。
【0013】さらに、保持部材に燃料ガスを流通するた
めの通気孔を形成することにより、燃料ガスの供給を隅
々まで行うことができ、発電効率を向上できるととも
に、燃料ガスとの反応で生成した不要な物質を容易に除
去できる。
めの通気孔を形成することにより、燃料ガスの供給を隅
々まで行うことができ、発電効率を向上できるととも
に、燃料ガスとの反応で生成した不要な物質を容易に除
去できる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の燃料電池は、図1および
図2に示すように、導電性を有する断面コ字状の保持部
材8内に、3個の燃料電池セル1が一列に配列された燃
料電池スタック9を複数組合せて構成されている。燃料
電池セル1相互間は導電部材10を介して電気的に導通
され、また、燃料電池セル1と保持部材8とも導電部材
10を介して電気的に導通されている。
図2に示すように、導電性を有する断面コ字状の保持部
材8内に、3個の燃料電池セル1が一列に配列された燃
料電池スタック9を複数組合せて構成されている。燃料
電池セル1相互間は導電部材10を介して電気的に導通
され、また、燃料電池セル1と保持部材8とも導電部材
10を介して電気的に導通されている。
【0015】また、導電性の保持部材8は、例えば、金
属やセラミックからなり、図2に示したように断面コ字
状に形成されている。保持部材8は導電性という観点か
ら金属からなることが望ましい。保持部材8は、平板部
11とこの平板部11の両端に形成された鍔部12とか
ら構成されている。断面コ字状とは、燃料電池セル1の
転がりを防止する鍔部12が形成されていれば良い。断
面H状に形成しても良い。燃料電池セル1を多数配置す
る場合には、断面コ字状の保持部材8の鍔部12の間に
仕切板を設けても良い。この場合には燃料電池セル1の
所定位置への固定をさらに容易とすることができる。
属やセラミックからなり、図2に示したように断面コ字
状に形成されている。保持部材8は導電性という観点か
ら金属からなることが望ましい。保持部材8は、平板部
11とこの平板部11の両端に形成された鍔部12とか
ら構成されている。断面コ字状とは、燃料電池セル1の
転がりを防止する鍔部12が形成されていれば良い。断
面H状に形成しても良い。燃料電池セル1を多数配置す
る場合には、断面コ字状の保持部材8の鍔部12の間に
仕切板を設けても良い。この場合には燃料電池セル1の
所定位置への固定をさらに容易とすることができる。
【0016】燃料電池セル1は、保持部材8の鍔部12
の間に、円筒型燃料電池セル1の径が鍔部12を結ぶ方
向となるように収容されている。
の間に、円筒型燃料電池セル1の径が鍔部12を結ぶ方
向となるように収容されている。
【0017】さらに、保持部材8内に収容された燃料電
池セル1同士は、導電部材10を介して接続され、即
ち、図2における左右方向の隣接する燃料電池セル1同
士は、その燃料極4同士が導電部材10により電気的に
接続されている。
池セル1同士は、導電部材10を介して接続され、即
ち、図2における左右方向の隣接する燃料電池セル1同
士は、その燃料極4同士が導電部材10により電気的に
接続されている。
【0018】燃料電池セル1は、図3に示すように、円
筒状の固体電解質3の内面に空気極2が、外面に燃料極
4が形成されており、空気極2に電気的に接続されたイ
ンターコネクタ5が燃料極4と導通せずに、外部に露出
して構成されている。
筒状の固体電解質3の内面に空気極2が、外面に燃料極
4が形成されており、空気極2に電気的に接続されたイ
ンターコネクタ5が燃料極4と導通せずに、外部に露出
して構成されている。
【0019】このような燃料電池スタック9は、図2に
示したように複数積層され、その正極側および負極側に
は、図示しないが集電部材が配置され、燃料電池が構成
されている。この図2における上下方向の燃料電池セル
1同士は、そのインターコネクタ5と保持部材8の平板
部11との間に導電部材10を介し、さらに保持部材8
の平板部11と上方の燃料電池セル1の燃料極4との間
に導電部材10を介して電気的に接続されている。
示したように複数積層され、その正極側および負極側に
は、図示しないが集電部材が配置され、燃料電池が構成
されている。この図2における上下方向の燃料電池セル
1同士は、そのインターコネクタ5と保持部材8の平板
部11との間に導電部材10を介し、さらに保持部材8
の平板部11と上方の燃料電池セル1の燃料極4との間
に導電部材10を介して電気的に接続されている。
【0020】導電部材10は、導電性の金属もしくはセ
ラミックの繊維からなるフェルトや網、または導電性の
金属もしくはセラミックのペーストを塗布して形成され
たり、前記フェルトや網およびペーストの塗布の両方を
採用して形成される。
ラミックの繊維からなるフェルトや網、または導電性の
金属もしくはセラミックのペーストを塗布して形成され
たり、前記フェルトや網およびペーストの塗布の両方を
採用して形成される。
【0021】このような燃料電池スタック9は、先ず、
載置された断面コ状の保持部材8の内部に、3個の燃料
電池セル1を横にして載置するとともに、保持部材8の
平板部11と燃料電池セル1の燃料極4との間に導電部
材10を配置し、かつ、隣接する燃料電池セル1の燃料
極4同士の間に導電部材10を配置することにより、作
製される。
載置された断面コ状の保持部材8の内部に、3個の燃料
電池セル1を横にして載置するとともに、保持部材8の
平板部11と燃料電池セル1の燃料極4との間に導電部
材10を配置し、かつ、隣接する燃料電池セル1の燃料
極4同士の間に導電部材10を配置することにより、作
製される。
【0022】そして、本発明の燃料電池は、上記した燃
料電池スタック9を複数積層するとともに、燃料電池セ
ル1の上部に配置される保持部材8の平板部11との間
に導電部材10を配置し、これらの燃料電池スタック9
の集合体の両端(正極側および負極側)に集電部材を配
置する。また、インターコネクタ5と集電部材との間、
保持部材8と集電部材との間に導電部材10を配置す
る。最後に熱処理することにより、導電部材10と、イ
ンターコネクタ5、保持部材8、燃料極4、集電部材と
が接合され、燃料電池スタック9同士が接合され、燃料
電池が作製される。尚、燃料電池スタック9作製時に熱
処理を行ってもよい。
料電池スタック9を複数積層するとともに、燃料電池セ
ル1の上部に配置される保持部材8の平板部11との間
に導電部材10を配置し、これらの燃料電池スタック9
の集合体の両端(正極側および負極側)に集電部材を配
置する。また、インターコネクタ5と集電部材との間、
保持部材8と集電部材との間に導電部材10を配置す
る。最後に熱処理することにより、導電部材10と、イ
ンターコネクタ5、保持部材8、燃料極4、集電部材と
が接合され、燃料電池スタック9同士が接合され、燃料
電池が作製される。尚、燃料電池スタック9作製時に熱
処理を行ってもよい。
【0023】以上のように構成された燃料電池では、導
電性の保持部材8内に複数の円筒型燃料電池セル1をそ
の径方向に一列に配置してスタック9を形成するため、
スタック9の製造を容易に且つ機械的に行うことがで
き、燃料電池の量産性を向上できる。また、保持部材8
内に燃料電池セル1が収容されるため、外部に露出する
燃料電池セル1の面が少なくなり、作業中に傷がついた
り、破損することを防止できる。
電性の保持部材8内に複数の円筒型燃料電池セル1をそ
の径方向に一列に配置してスタック9を形成するため、
スタック9の製造を容易に且つ機械的に行うことがで
き、燃料電池の量産性を向上できる。また、保持部材8
内に燃料電池セル1が収容されるため、外部に露出する
燃料電池セル1の面が少なくなり、作業中に傷がついた
り、破損することを防止できる。
【0024】尚、図4に示すように、保持部材8の平板
部11に空気や水素の燃料ガスを流通するための通気孔
15を形成することにより、燃料ガスの供給を隅々まで
行うことができ、発電効率を向上できる。また、燃料ガ
スの供給により生成された不要な物質の除去を容易に行
うことができる。
部11に空気や水素の燃料ガスを流通するための通気孔
15を形成することにより、燃料ガスの供給を隅々まで
行うことができ、発電効率を向上できる。また、燃料ガ
スの供給により生成された不要な物質の除去を容易に行
うことができる。
【0025】また、本発明の燃料電池スタック9では、
3個の燃料電池セル1を収容した例について説明した
が、2個または4個以上の燃料電池セルを収容しても良
い。
3個の燃料電池セル1を収容した例について説明した
が、2個または4個以上の燃料電池セルを収容しても良
い。
【0026】
【発明の効果】本発明の燃料電池では、スタックを導電
性の保持部材内に複数の円筒型燃料電池セルをその径方
向に一列に配置して形成するため、スタックの製造を容
易に且つ機械的に行うことができ、燃料電池の量産性を
向上できる。
性の保持部材内に複数の円筒型燃料電池セルをその径方
向に一列に配置して形成するため、スタックの製造を容
易に且つ機械的に行うことができ、燃料電池の量産性を
向上できる。
【0027】また、保持部材内に燃料電池セルが収容さ
れるため、外部に露出する燃料電池セルの面が少なくな
り、作業中に傷がついたり、破損することを防止でき
る。
れるため、外部に露出する燃料電池セルの面が少なくな
り、作業中に傷がついたり、破損することを防止でき
る。
【0028】さらに、保持部材にガスを流通するための
通気孔を形成することにより、燃料ガスの供給を隅々ま
で行うことができ、発電効率を向上できるとともに、燃
料ガスとの反応で生成した不要な物質を容易に除去でき
る。
通気孔を形成することにより、燃料ガスの供給を隅々ま
で行うことができ、発電効率を向上できるとともに、燃
料ガスとの反応で生成した不要な物質を容易に除去でき
る。
【図1】燃料電池スタックを複数接続した状態を示す概
念図である。
念図である。
【図2】燃料電池スタックを複数接続した状態を示す平
面図である。
面図である。
【図3】燃料電池セルを示す斜視図である。
【図4】燃料電池スタックの保持部材に通気孔を形成し
た状態を示す概念図である。
た状態を示す概念図である。
【図5】従来の燃料電池スタックを示す平面図である。
1・・・燃料電池セル 2・・・空気極 3・・・固体電解質 4・・・燃料極 5・・・インターコネクタ 8・・・保持部材 9・・・燃料電池スタック 10・・・導電部材
Claims (2)
- 【請求項1】断面コ字状の導電性を有する保持部材の内
部に複数の円筒型燃料電池セルが収容されるとともに、
前記保持部材と前記複数の円筒型燃料電池セルとが電気
的に接続された燃料電池スタックを複数積層してなり、
前記燃料電池スタックの円筒型燃料電池セルと隣接する
燃料電池スタックの保持部材とを電気的に接続してなる
ことを特徴とする燃料電池。 - 【請求項2】保持部材はガスを流通するための通気孔が
形成されている請求項1記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28700996A JP3281821B2 (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28700996A JP3281821B2 (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 燃料電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10134836A true JPH10134836A (ja) | 1998-05-22 |
JP3281821B2 JP3281821B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=17711856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28700996A Expired - Fee Related JP3281821B2 (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 燃料電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3281821B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999039396A1 (en) * | 1998-02-03 | 1999-08-05 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Connections for solid oxide fuel cells |
WO2002021621A3 (en) * | 2000-09-01 | 2003-03-20 | Siemens Westinghouse Power | Tubular screen electrical connection supports for solid oxide fuel cells |
WO2009017147A1 (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | 燃料電池スタックおよび燃料電池システム |
JP2009070730A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料電池モジュール |
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US9059443B2 (en) | 2006-06-06 | 2015-06-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Fuel cell, fuel cell system and electronic device |
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JP5824560B1 (ja) * | 2014-09-02 | 2015-11-25 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池のスタック構造体 |
JP2016129157A (ja) * | 2016-04-08 | 2016-07-14 | 京セラ株式会社 | セルスタックおよび燃料電池モジュール |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
JP5088539B2 (ja) | 2007-03-30 | 2012-12-05 | Toto株式会社 | 固体酸化物形燃料電池 |
-
1996
- 1996-10-29 JP JP28700996A patent/JP3281821B2/ja not_active Expired - Fee Related
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