JPH10134836A - 燃料電池 - Google Patents
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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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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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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 |
| JP2009110857A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料電池モジュール |
| 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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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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