JPH10302818A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPH10302818A JPH10302818A JP9107696A JP10769697A JPH10302818A JP H10302818 A JPH10302818 A JP H10302818A JP 9107696 A JP9107696 A JP 9107696A JP 10769697 A JP10769697 A JP 10769697A JP H10302818 A JPH10302818 A JP H10302818A
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- flow path
- oxygen
- fuel
- conductive material
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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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 組付け構成の簡略化、並びに、材料費及び加
工費の低減を図って、燃料電池のコストダウンを図る。 【解決手段】 並び方向に隣接するセル間に、酸素含有
ガス流路s及び燃料ガス流路fを区画形成すべく、流路
形成部材4が設けられた燃料電池において、流路形成部
材4が、その両側夫々に隣接するセルの夫々に当付け
て、酸素含有ガス流路s及び燃料ガス流路fを区画形成
する当たり部Rを一体的に備える状態に形成され、その
流路形成部材4に、並び方向の両側にわたる導電路を形
成する導電部分Drを、並び方向と交差する面方向に部
分的に備え、酸素含有ガス流路s内に位置して、導電部
分Drと酸素極とを導電状態に接続する酸素側導電材D
s、及び、燃料ガス流路f内に位置して、導電部分Dr
と燃料極とを導電状態に接続する燃料側導電材Dfが設
けられている。
工費の低減を図って、燃料電池のコストダウンを図る。 【解決手段】 並び方向に隣接するセル間に、酸素含有
ガス流路s及び燃料ガス流路fを区画形成すべく、流路
形成部材4が設けられた燃料電池において、流路形成部
材4が、その両側夫々に隣接するセルの夫々に当付け
て、酸素含有ガス流路s及び燃料ガス流路fを区画形成
する当たり部Rを一体的に備える状態に形成され、その
流路形成部材4に、並び方向の両側にわたる導電路を形
成する導電部分Drを、並び方向と交差する面方向に部
分的に備え、酸素含有ガス流路s内に位置して、導電部
分Drと酸素極とを導電状態に接続する酸素側導電材D
s、及び、燃料ガス流路f内に位置して、導電部分Dr
と燃料極とを導電状態に接続する燃料側導電材Dfが設
けられている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解質層の一方の
面に酸素極を備え且つ他方の面に燃料極を備えた燃料電
池のセルの複数が、前記酸素極に臨む側に酸素含有ガス
流路を形成し、且つ、前記燃料極に臨む側に燃料ガス流
路を形成すべく、互いに間隔を隔てて厚み方向に並べて
設けられ、並び方向に隣接するセル間に、前記酸素含有
ガス流路及び前記燃料ガス流路を区画形成すべく、流路
形成部材が設けられた燃料電池に関する。
面に酸素極を備え且つ他方の面に燃料極を備えた燃料電
池のセルの複数が、前記酸素極に臨む側に酸素含有ガス
流路を形成し、且つ、前記燃料極に臨む側に燃料ガス流
路を形成すべく、互いに間隔を隔てて厚み方向に並べて
設けられ、並び方向に隣接するセル間に、前記酸素含有
ガス流路及び前記燃料ガス流路を区画形成すべく、流路
形成部材が設けら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、従来は、図1
9に示すように、流路形成部材4は、その一方の側に隣
接するセルCに当付けて、酸素含有ガス流路s又は燃料
ガス流路fのいずれか一方(図19では酸素含有ガス流
路s)を区画形成する当たり部4Sを一体的に備える状
態に形成し、そのような流路形成部材4をセルCに付設
して、流路形成部材付セルCrを形成し、その流路形成
部材付セルCrの複数を、互いに間隔を隔てて厚み方向
に並べて設け、更に、並び方向に隣接する流路形成部材
付セルCr間の夫々に、隣接する流路形成部材付セルC
r間の間隔を保持するとともに、隣接する流路形成部材
付セルCr間に、燃料ガス流路f又は酸素含有ガス流路
sのいずれか一方(図19では燃料ガス流路f)を区画
形成する間隔保持部材21を設けていた。
9に示すように、流路形成部材4は、その一方の側に隣
接するセルCに当付けて、酸素含有ガス流路s又は燃料
ガス流路fのいずれか一方(図19では酸素含有ガス流
路s)を区画形成する当たり部4Sを一体的に備える状
態に形成し、そのような流路形成部材4をセルCに付設
して、流路形成部材付セルCrを形成し、その流路形成
部材付セルCrの複数を、互いに間隔を隔てて厚み方向
に並べて設け、更に、並び方向に隣接する流路形成部材
付セルCr間の夫々に、隣接する流路形成部材付セルC
r間の間隔を保持するとともに、隣接する流路形成部材
付セルCr間に、燃料ガス流路f又は酸素含有ガス流路
sのいずれか一方(図19では燃料ガス流路f)を区画
形成する間隔保持部材21を設けていた。
【0003】更に、流路形成部材4そのものに、並び方
向に隣接するセルC同士を導電状態に接続するための機
能を備えさせるため、流路形成部材4は、当たり部4S
に加えて、その当たり部4S側と同じ側に突出してセル
Cに接当する複数の凸条部4Rも一体的に備える状態
に、導電性を備えた材料にて形成していた(例えば、特
開平9−82352号公報参照)。
向に隣接するセルC同士を導電状態に接続するための機
能を備えさせるため、流路形成部材4は、当たり部4S
に加えて、その当たり部4S側と同じ側に突出してセル
Cに接当する複数の凸条部4Rも一体的に備える状態
に、導電性を備えた材料にて形成していた(例えば、特
開平9−82352号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、複数のセルCを組み付けて燃料電池を形成するに当
たって、並び方向に隣接するセルC間の夫々に、流路形
成部材4に加えて、その流路形成部材4とは別体の間隔
保持部材21を設けなければならず、組付け構成が複雑
なものになっていた。
は、複数のセルCを組み付けて燃料電池を形成するに当
たって、並び方向に隣接するセルC間の夫々に、流路形
成部材4に加えて、その流路形成部材4とは別体の間隔
保持部材21を設けなければならず、組付け構成が複雑
なものになっていた。
【0005】ところで、燃料電池は運転状態では高温に
なり、しかも流路形成部材は酸素含有ガス及び燃料ガス
に曝されるため、耐熱性、耐酸化性及び耐還元性を備え
させる必要がある。しかしながら、従来では、流路形成
部材そのものに、並び方向に隣接するセル同士を導電状
態に接続するための機能を備えさせているため、流路形
成部材は、耐熱性、耐酸化性及び耐還元性に加えて、導
電性を備えた材料にて形成する必要がある。ところが、
耐熱性、耐酸化性及び耐還元性に加えて導電性を備えた
材料は特殊な材料となって、高価であり、更に、そのよ
うな特殊な材料を用いて、上述のような複雑な形状に加
工する必要があり、これらのことがコストアップの要因
となっていた。
なり、しかも流路形成部材は酸素含有ガス及び燃料ガス
に曝されるため、耐熱性、耐酸化性及び耐還元性を備え
させる必要がある。しかしながら、従来では、流路形成
部材そのものに、並び方向に隣接するセル同士を導電状
態に接続するための機能を備えさせているため、流路形
成部材は、耐熱性、耐酸化性及び耐還元性に加えて、導
電性を備えた材料にて形成する必要がある。ところが、
耐熱性、耐酸化性及び耐還元性に加えて導電性を備えた
材料は特殊な材料となって、高価であり、更に、そのよ
うな特殊な材料を用いて、上述のような複雑な形状に加
工する必要があり、これらのことがコストアップの要因
となっていた。
【0006】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、組付け構成の簡略化、並びに、
材料費及び加工費の低減を図って、燃料電池のコストダ
ウンを図ることにある。
のであり、その目的は、組付け構成の簡略化、並びに、
材料費及び加工費の低減を図って、燃料電池のコストダ
ウンを図ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の特徴構
成によれば、複数のセル及び複数の流路形成部材を、流
路形成部材の当たり部が両側に隣接するセルの夫々に当
たる状態で、積み重ねるだけの簡単な組付け構成で、セ
ル夫々に対して酸素含有ガス流路及び燃料ガス流路を備
えさせて、燃料電池を形成することができる。
成によれば、複数のセル及び複数の流路形成部材を、流
路形成部材の当たり部が両側に隣接するセルの夫々に当
たる状態で、積み重ねるだけの簡単な組付け構成で、セ
ル夫々に対して酸素含有ガス流路及び燃料ガス流路を備
えさせて、燃料電池を形成することができる。
【0008】並び方向に隣接するセル同士は、酸素含有
ガス流路内に位置する酸素側導電材と、流路形成部材に
備えられた導電部分と、燃料ガス流路内に位置する燃料
側導電材とにより導電状態に接続される。従って、流路
形成部材そのものには、並び方向に隣接するセル同士を
導電状態に接続するための機能を備えさせる必要がな
く、単に、酸素含有ガス流路と燃料ガス流路とを区画形
成するだけの機能を備えさせるだけでよいので、流路形
成部材の材料としては、高い導電性を備えたものは必要
とせず、又、形状も単純なものにすることができる。
又、導電部分は、流路形成部材に、前記面方向に部分的
に備えさせるだけでよいので、小さくてしかも単純な形
状に形成することができる。更に、酸素側導電材は、流
路形成部材と別体になっているとともに、単に、流路形
成部材の導電部分と酸素極とに接触させるだけでよく、
又、燃料側導電材も、流路形成部材と別体になっている
とともに、単に、流路形成部材の導電部分と燃料極とに
接触させるだけでよいので、それら酸素側導電材及び燃
料側導電材も、小さくてしかも単純な形状に形成するこ
とができる。従って、部品点数は増加するものの、流路
形成部材については、材料としては高い導電性を備えた
ものは必要とせず、又、単純な形状に形成することがで
き、導電部分については、小さくてしかも単純な形状に
形成することができ、並びに、酸素側導電材及び燃料側
導電材夫々については、小さくてしかも単純な形状に形
成することができ、それらの相乗効果によって、材料費
及び加工費の低減を図ることができる。上述のように、
組付け構成の簡略化、並びに、材料費及び加工費の低減
を図ることができるようになり、燃料電池のコストダウ
ンを図ることができるようになった。
ガス流路内に位置する酸素側導電材と、流路形成部材に
備えられた導電部分と、燃料ガス流路内に位置する燃料
側導電材とにより導電状態に接続される。従って、流路
形成部材そのものには、並び方向に隣接するセル同士を
導電状態に接続するための機能を備えさせる必要がな
く、単に、酸素含有ガス流路と燃料ガス流路とを区画形
成するだけの機能を備えさせるだけでよいので、流路形
成部材の材料としては、高い導電性を備えたものは必要
とせず、又、形状も単純なものにすることができる。
又、導電部分は、流路形成部材に、前記面方向に部分的
に備えさせるだけでよいので、小さくてしかも単純な形
状に形成することができる。更に、酸素側導電材は、流
路形成部材と別体になっているとともに、単に、流路形
成部材の導電部分と酸素極とに接触させるだけでよく、
又、燃料側導電材も、流路形成部材と別体になっている
とともに、単に、流路形成部材の導電部分と燃料極とに
接触させるだけでよいので、それら酸素側導電材及び燃
料側導電材も、小さくてしかも単純な形状に形成するこ
とができる。従って、部品点数は増加するものの、流路
形成部材については、材料としては高い導電性を備えた
ものは必要とせず、又、単純な形状に形成することがで
き、導電部分については、小さくてしかも単純な形状に
形成することができ、並びに、酸素側導電材及び燃料側
導電材夫々については、小さくてしかも単純な形状に形
成することができ、それらの相乗効果によって、材料費
及び加工費の低減を図ることができる。上述のように、
組付け構成の簡略化、並びに、材料費及び加工費の低減
を図ることができるようになり、燃料電池のコストダウ
ンを図ることができるようになった。
【0009】請求項2に記載の特徴構成によれば、流路
形成部材における導電部分以外の部分が電気絶縁材料に
て形成されている。つまり、流路形成部材の材料として
は、耐熱性、耐酸化性及び耐還元性を備えることが必要
であるものの、導電性は備える必要がないので、そのよ
うな材料としては、例えば、電気絶縁性のセラミックの
ような一般に用いられているものを採用することができ
る。従って、材料費を更に低減することができるので、
燃料電池のコストを更に低減することができるようにな
った。
形成部材における導電部分以外の部分が電気絶縁材料に
て形成されている。つまり、流路形成部材の材料として
は、耐熱性、耐酸化性及び耐還元性を備えることが必要
であるものの、導電性は備える必要がないので、そのよ
うな材料としては、例えば、電気絶縁性のセラミックの
ような一般に用いられているものを採用することができ
る。従って、材料費を更に低減することができるので、
燃料電池のコストを更に低減することができるようにな
った。
【0010】請求項3に記載の特徴構成によれば、板状
部の孔に流路形成部材側導電材を充填するだけの簡単な
手順で、流路形成部材に導電部分を備えさせることがで
きる。又、板状導電材によって、流路形成部材の板状部
の孔を閉塞して、酸素含有ガス流路と燃料ガス流路とを
気密状態に区画することができるので、流路形成部材に
部分的に導電部分を備えさせるしても、酸素含有ガス流
路と燃料ガス流路とを気密状態に区画するための構成を
簡略化することができる。従って、これらの相乗効果に
よって、本発明を実施するためのコストを一層低減する
ことができる。
部の孔に流路形成部材側導電材を充填するだけの簡単な
手順で、流路形成部材に導電部分を備えさせることがで
きる。又、板状導電材によって、流路形成部材の板状部
の孔を閉塞して、酸素含有ガス流路と燃料ガス流路とを
気密状態に区画することができるので、流路形成部材に
部分的に導電部分を備えさせるしても、酸素含有ガス流
路と燃料ガス流路とを気密状態に区画するための構成を
簡略化することができる。従って、これらの相乗効果に
よって、本発明を実施するためのコストを一層低減する
ことができる。
【0011】又、燃料電池の運転に伴って、温度が上昇
して、燃料電池を構成する各構成部材が膨張したり反っ
たりしても、柔軟性導電材の柔軟性によって、柔軟性導
電材とセル及び流路形成部材側導電材夫々との間の接触
状態を良好に維持して、隣接するセル同士の電気的接続
状態を良好に保つことができ、電力ロスを抑制すること
ができる。従って、出力性能を一層向上することができ
る。
して、燃料電池を構成する各構成部材が膨張したり反っ
たりしても、柔軟性導電材の柔軟性によって、柔軟性導
電材とセル及び流路形成部材側導電材夫々との間の接触
状態を良好に維持して、隣接するセル同士の電気的接続
状態を良好に保つことができ、電力ロスを抑制すること
ができる。従って、出力性能を一層向上することができ
る。
【0012】請求項4に記載の特徴構成によれば、通気
可能導電材を酸素極に接触する状態で設ける場合は、通
気可能導電材と酸素極とを、全面にわたって満遍なく且
つ可及的に広い面積で接触させながら、酸素含有ガス
を、酸素極の全面にわたって満遍なく且つ可及的に広い
面積で接触させる状態で通流させることができる。又、
通気可能導電材を燃料極に接触する状態で設ける場合
は、通気可能導電材と燃料極とを、全面にわたって満遍
なく且つ可及的に広い面積で接触させながら、燃料ガス
を、燃料極の全面にわたって満遍なく且つ可及的に広い
面積で接触させる状態で通流させることができる。従っ
て、電極反応をセルの全面にわたって満遍なく起こさせ
ることができるので、セルの面方向における温度分布が
小さくなって内部応力が発生しにくくなるので、セルの
耐久性を一層向上させることができる。
可能導電材を酸素極に接触する状態で設ける場合は、通
気可能導電材と酸素極とを、全面にわたって満遍なく且
つ可及的に広い面積で接触させながら、酸素含有ガス
を、酸素極の全面にわたって満遍なく且つ可及的に広い
面積で接触させる状態で通流させることができる。又、
通気可能導電材を燃料極に接触する状態で設ける場合
は、通気可能導電材と燃料極とを、全面にわたって満遍
なく且つ可及的に広い面積で接触させながら、燃料ガス
を、燃料極の全面にわたって満遍なく且つ可及的に広い
面積で接触させる状態で通流させることができる。従っ
て、電極反応をセルの全面にわたって満遍なく起こさせ
ることができるので、セルの面方向における温度分布が
小さくなって内部応力が発生しにくくなるので、セルの
耐久性を一層向上させることができる。
【0013】請求項5に記載の特徴構成によれば、流路
形成部材側導電材と、酸素側導電材及び燃料側導電材の
うちのいずれか一方を構成する柔軟性導電材とが、同一
の材料にて構成されているので、組付け構成を一層簡略
化することができるとともに、材料費を一層低減するこ
とができる。
形成部材側導電材と、酸素側導電材及び燃料側導電材の
うちのいずれか一方を構成する柔軟性導電材とが、同一
の材料にて構成されているので、組付け構成を一層簡略
化することができるとともに、材料費を一層低減するこ
とができる。
【0014】請求項6に記載の特徴構成によれば、酸素
極側当たり部によって、矩形板状の流路形成部材におけ
る一方の対向する一対の端縁部夫々が区画されて、酸素
含有ガス流路が形成されるとともに、他方の対向する一
対の端縁部夫々に酸素含有ガス流路の流路開口部が形成
され、並びに、燃料極側当たり部によって、流路形成部
材における酸素含有ガス流路の流路開口部が位置する一
対の端縁部夫々が区画されて、燃料ガス流路が形成され
るとともに、酸素含有ガス流路が区画されている一対の
端縁部夫々に燃料ガス流路の流路開口部が形成される。
つまり、矩形板状の流路形成部材における一方の対向す
る一対の端縁部夫々に酸素含有ガス流路の流路開口部が
位置し、他方の対向する一対の端縁部夫々に燃料ガス流
路の流路開口部が位置することになる。そして、酸素含
有ガス流路への酸素含有ガスの供給、酸素含有ガス流路
からの酸素含有ガスの排出、燃料ガス流路への燃料ガス
の供給、及び、燃料ガス流路からの燃料ガスの排出の夫
々は、流路形成部材の4個の端縁部を一つずつ各別に利
用して行うことができる。従って、酸素含有ガスの供給
及び排出、並びに、燃料ガスの供給及び排出のための構
成を簡略化することができるので、本発明を実施するた
めのコストを更に低減することができる。
極側当たり部によって、矩形板状の流路形成部材におけ
る一方の対向する一対の端縁部夫々が区画されて、酸素
含有ガス流路が形成されるとともに、他方の対向する一
対の端縁部夫々に酸素含有ガス流路の流路開口部が形成
され、並びに、燃料極側当たり部によって、流路形成部
材における酸素含有ガス流路の流路開口部が位置する一
対の端縁部夫々が区画されて、燃料ガス流路が形成され
るとともに、酸素含有ガス流路が区画されている一対の
端縁部夫々に燃料ガス流路の流路開口部が形成される。
つまり、矩形板状の流路形成部材における一方の対向す
る一対の端縁部夫々に酸素含有ガス流路の流路開口部が
位置し、他方の対向する一対の端縁部夫々に燃料ガス流
路の流路開口部が位置することになる。そして、酸素含
有ガス流路への酸素含有ガスの供給、酸素含有ガス流路
からの酸素含有ガスの排出、燃料ガス流路への燃料ガス
の供給、及び、燃料ガス流路からの燃料ガスの排出の夫
々は、流路形成部材の4個の端縁部を一つずつ各別に利
用して行うことができる。従って、酸素含有ガスの供給
及び排出、並びに、燃料ガスの供給及び排出のための構
成を簡略化することができるので、本発明を実施するた
めのコストを更に低減することができる。
【0015】請求項7に記載の特徴構成によれば、例え
ば、燃料極側当たり部を流路形成部材の周縁部の略全周
にわたって設けた場合は、矩形板状の流路形成部材にお
いて、一方の対向する一対の端縁部夫々に、端縁部の略
全長にわたって酸素含有ガス流路の流路開口部が位置
し、他方の対向する一対の端縁部夫々には、燃料ガス流
路の流路開口部が、酸素含有ガス流路の一対の流路開口
部のうち供給用として機能させる流路開口部の側に偏っ
た状態で位置し、並びに、酸素含有ガス流路の排出用と
して機能させる流路開口部が位置する端縁部と同じ端縁
部には、燃料ガス流路の内外を連通する連通路が位置す
る。そして、燃料ガスを、酸素含有ガス流路の供給用の
流路開口部側に偏った位置に位置する一対の流路開口部
から供給する。すると、酸素含有ガス流路においては、
酸素含有ガスが供給用の流路開口部から排出用の流路開
口部に向かって、直線状の流路形成方向に沿って通流
し、一方、燃料ガス流路においては、一対の流路開口部
夫々から供給された燃料ガスは、連通路の方に曲がっ
て、酸素含有ガス流路の直線状の流路形成方向と略同じ
流路形成方向に沿って通流して、連通路を通じて排出さ
れる。
ば、燃料極側当たり部を流路形成部材の周縁部の略全周
にわたって設けた場合は、矩形板状の流路形成部材にお
いて、一方の対向する一対の端縁部夫々に、端縁部の略
全長にわたって酸素含有ガス流路の流路開口部が位置
し、他方の対向する一対の端縁部夫々には、燃料ガス流
路の流路開口部が、酸素含有ガス流路の一対の流路開口
部のうち供給用として機能させる流路開口部の側に偏っ
た状態で位置し、並びに、酸素含有ガス流路の排出用と
して機能させる流路開口部が位置する端縁部と同じ端縁
部には、燃料ガス流路の内外を連通する連通路が位置す
る。そして、燃料ガスを、酸素含有ガス流路の供給用の
流路開口部側に偏った位置に位置する一対の流路開口部
から供給する。すると、酸素含有ガス流路においては、
酸素含有ガスが供給用の流路開口部から排出用の流路開
口部に向かって、直線状の流路形成方向に沿って通流
し、一方、燃料ガス流路においては、一対の流路開口部
夫々から供給された燃料ガスは、連通路の方に曲がっ
て、酸素含有ガス流路の直線状の流路形成方向と略同じ
流路形成方向に沿って通流して、連通路を通じて排出さ
れる。
【0016】あるいは、酸素極側当たり部を固体電解質
層の周縁部の略全周にわたって設けた場合は、燃料ガス
が直線状の流路形成方向に沿って通流し、酸素含有ガス
が、一対の流路開口部夫々から供給された後、連通路の
方に曲がって、燃料ガス流路の直線状の流路形成方向と
略同じ流路形成方向に沿って通流して、連通路を通じて
排出される。
層の周縁部の略全周にわたって設けた場合は、燃料ガス
が直線状の流路形成方向に沿って通流し、酸素含有ガス
が、一対の流路開口部夫々から供給された後、連通路の
方に曲がって、燃料ガス流路の直線状の流路形成方向と
略同じ流路形成方向に沿って通流して、連通路を通じて
排出される。
【0017】ところで、酸素含有ガスが酸素含有ガス流
路を通流する過程で、酸素含有ガス中の酸素が電極反応
を起こすので、酸素含有ガス中の酸素の含有率は、酸素
含有ガスの通流経路の下手側ほど小さくなり、並びに、
燃料ガスが燃料ガス流路を通流する過程で、燃料ガス中
の水素が電極反応を起こすので、燃料ガス中の水素の含
有率は、燃料ガスの通流経路の下手側ほど小さくなる。
酸素と水素との電極反応は発熱反応であるので、電極反
応の量が多い部分に対応する箇所ほど、セルの温度が高
くなる。従って、セルにおいては、酸素含有ガス及び燃
料ガス夫々の流量により変化するものの、酸素含有ガス
及び燃料ガス夫々の通流経路の下流側ほど低くなる温度
分布が生じる。尚、酸素含有ガスや燃料ガスの流量が多
くなると、電極反応によって生じた熱が下流側に運ばれ
て、各ガスの通流経路の下流側ほど高くなる温度分布が
生じる場合もあるが、いずれにしても、セルにおいて、
酸素含有ガスや燃料ガスに起因して温度が変化する方向
は、夫々の通流経路に沿った方向となる。
路を通流する過程で、酸素含有ガス中の酸素が電極反応
を起こすので、酸素含有ガス中の酸素の含有率は、酸素
含有ガスの通流経路の下手側ほど小さくなり、並びに、
燃料ガスが燃料ガス流路を通流する過程で、燃料ガス中
の水素が電極反応を起こすので、燃料ガス中の水素の含
有率は、燃料ガスの通流経路の下手側ほど小さくなる。
酸素と水素との電極反応は発熱反応であるので、電極反
応の量が多い部分に対応する箇所ほど、セルの温度が高
くなる。従って、セルにおいては、酸素含有ガス及び燃
料ガス夫々の流量により変化するものの、酸素含有ガス
及び燃料ガス夫々の通流経路の下流側ほど低くなる温度
分布が生じる。尚、酸素含有ガスや燃料ガスの流量が多
くなると、電極反応によって生じた熱が下流側に運ばれ
て、各ガスの通流経路の下流側ほど高くなる温度分布が
生じる場合もあるが、いずれにしても、セルにおいて、
酸素含有ガスや燃料ガスに起因して温度が変化する方向
は、夫々の通流経路に沿った方向となる。
【0018】従って、上述のように、酸素含有ガス流路
及び燃料ガス流路において、流路形成方向が互いに同方
向となる部分があると、その部分においては、セルの温
度は、流路形成方向と同じ方向に沿って変化するので、
セルの面方向における温度分布は、単純な温度分布とな
る。その結果、セルにおいて内部応力が発生しにくくな
るので、セルの耐久性を一層向上させることができる。
及び燃料ガス流路において、流路形成方向が互いに同方
向となる部分があると、その部分においては、セルの温
度は、流路形成方向と同じ方向に沿って変化するので、
セルの面方向における温度分布は、単純な温度分布とな
る。その結果、セルにおいて内部応力が発生しにくくな
るので、セルの耐久性を一層向上させることができる。
【0019】ちなみに、矩形板状の流路形成部材におい
て、一方の対向する一対の端縁部夫々に、端縁部の略全
長にわたって酸素含有ガス流路の流路開口部が位置し、
他方の対向する一対の端縁部夫々に、端縁部の略全長に
わたって燃料ガス流路の流路開口部が位置するように構
成して、酸素含有ガス流路の直線状の流路形成方向と燃
料ガス流路の直線状の流路形成方向が直交するように構
成することができるが、この場合、酸素含有ガスに起因
して温度が変化する方向と、燃料ガスに起因して温度が
変化する方向とは直交するので、セルの面方向における
温度分布は複雑な温度分布になる。従って、この場合
は、セルの耐久性が多少低下する。
て、一方の対向する一対の端縁部夫々に、端縁部の略全
長にわたって酸素含有ガス流路の流路開口部が位置し、
他方の対向する一対の端縁部夫々に、端縁部の略全長に
わたって燃料ガス流路の流路開口部が位置するように構
成して、酸素含有ガス流路の直線状の流路形成方向と燃
料ガス流路の直線状の流路形成方向が直交するように構
成することができるが、この場合、酸素含有ガスに起因
して温度が変化する方向と、燃料ガスに起因して温度が
変化する方向とは直交するので、セルの面方向における
温度分布は複雑な温度分布になる。従って、この場合
は、セルの耐久性が多少低下する。
【0020】又、上述のように、矩形板状の流路形成部
材において、同一の端縁部に、酸素含有ガス流路から酸
素含有ガスが、及び、燃料ガス流路から燃料ガスが夫々
排出されるので、その端縁部の近くにおいて、それら排
酸素含有ガスと排燃料ガスとを燃焼させることができ
る。従って、排酸素含有ガスと排燃料ガスとを燃焼させ
て、その燃焼熱によってセルを加熱するための構成を簡
単にすることができる。又、加熱効率が向上するので、
セルの発電効率を一層向上させることができる。
材において、同一の端縁部に、酸素含有ガス流路から酸
素含有ガスが、及び、燃料ガス流路から燃料ガスが夫々
排出されるので、その端縁部の近くにおいて、それら排
酸素含有ガスと排燃料ガスとを燃焼させることができ
る。従って、排酸素含有ガスと排燃料ガスとを燃焼させ
て、その燃焼熱によってセルを加熱するための構成を簡
単にすることができる。又、加熱効率が向上するので、
セルの発電効率を一層向上させることができる。
【0021】請求項8に記載の特徴構成によれば、例え
ば、燃料極側当たり部を、流路形成部材の周縁部の略全
周にわたって設けた場合は、矩形板状の流路形成部材に
おいて、一方の対向する一対の端縁部夫々に、端縁部の
略全長にわたって酸素含有ガス流路の流路開口部が位置
し、他方の対向する一対の端縁部夫々には、燃料ガス流
路の流路開口部が、互いに反対方向の端部側に偏った状
態で位置する。酸素含有ガス流路においては、酸素含有
ガスが供給用の流路開口部から排出用の流路開口部に向
かって、直線状の流路形成方向に沿って通流し、一方、
燃料ガス流路においては、一方の流路開口部から供給さ
れた燃料ガスは、他方の流路開口部の方に曲がって、酸
素含有ガス流路の直線状の流路形成方向と略同じ流路形
成方向に沿って通流して、他方の流路開口部から排出さ
れる。
ば、燃料極側当たり部を、流路形成部材の周縁部の略全
周にわたって設けた場合は、矩形板状の流路形成部材に
おいて、一方の対向する一対の端縁部夫々に、端縁部の
略全長にわたって酸素含有ガス流路の流路開口部が位置
し、他方の対向する一対の端縁部夫々には、燃料ガス流
路の流路開口部が、互いに反対方向の端部側に偏った状
態で位置する。酸素含有ガス流路においては、酸素含有
ガスが供給用の流路開口部から排出用の流路開口部に向
かって、直線状の流路形成方向に沿って通流し、一方、
燃料ガス流路においては、一方の流路開口部から供給さ
れた燃料ガスは、他方の流路開口部の方に曲がって、酸
素含有ガス流路の直線状の流路形成方向と略同じ流路形
成方向に沿って通流して、他方の流路開口部から排出さ
れる。
【0022】あるいは、酸素極側当たり部を流路形成部
材の周縁部の略全周にわたって設けた場合は、燃料ガス
が直線状の流路形成方向に沿って通流し、一方、酸素含
有ガスが、一方の流路開口部から供給された後、他方の
流路開口部の方に曲がって、燃料ガス流路の直線状の流
路形成方向と略同じ流路形成方向に沿って通流して、他
方の流路開口部から排出される。
材の周縁部の略全周にわたって設けた場合は、燃料ガス
が直線状の流路形成方向に沿って通流し、一方、酸素含
有ガスが、一方の流路開口部から供給された後、他方の
流路開口部の方に曲がって、燃料ガス流路の直線状の流
路形成方向と略同じ流路形成方向に沿って通流して、他
方の流路開口部から排出される。
【0023】従って、上述のように、酸素含有ガス流路
及び燃料ガス流路において、流路形成方向が互いに同方
向となる部分があると、その部分においては、セルの温
度は、流路形成方向と同じ方向に沿って変化するので、
セルの面方向における温度分布は、単純な温度分布とな
る。その結果、セルにおいて内部応力が発生しにくくな
るので、セルの耐久性を一層向上させることができる。
及び燃料ガス流路において、流路形成方向が互いに同方
向となる部分があると、その部分においては、セルの温
度は、流路形成方向と同じ方向に沿って変化するので、
セルの面方向における温度分布は、単純な温度分布とな
る。その結果、セルにおいて内部応力が発生しにくくな
るので、セルの耐久性を一層向上させることができる。
【0024】請求項9に記載の特徴構成によれば、複数
のセル及び複数の流路形成部材を上述のように積み重ね
ると、流路形成部材夫々のガス通路形成部がセル並び方
向に積み重なって、酸素含有ガス流路夫々の流路開口部
に連通するガス通路が形成される。従って、酸素含有ガ
ス流路夫々に酸素含有ガスを供給したり、あるいは、酸
素含有ガス流路夫々から酸素含有ガスを排出させたりす
るためのガス通路を形成するための作業を省略すること
ができるので、組付け構成を一層簡略化することができ
る。
のセル及び複数の流路形成部材を上述のように積み重ね
ると、流路形成部材夫々のガス通路形成部がセル並び方
向に積み重なって、酸素含有ガス流路夫々の流路開口部
に連通するガス通路が形成される。従って、酸素含有ガ
ス流路夫々に酸素含有ガスを供給したり、あるいは、酸
素含有ガス流路夫々から酸素含有ガスを排出させたりす
るためのガス通路を形成するための作業を省略すること
ができるので、組付け構成を一層簡略化することができ
る。
【0025】請求項10に記載の特徴構成によれば、複
数のセル及び複数の流路形成部材を上述のように積み重
ねると、流路形成部材夫々のガス通路形成部がセル並び
方向に積み重なって、燃料ガス流路夫々の流路開口部に
連通するガス通路が形成される。従って、燃料ガス流路
夫々に燃料ガスを供給したり、あるいは、燃料ガス流路
夫々から燃料ガスを排出させたりするためのガス通路を
形成するための作業を省略することができるので、組付
け構成を一層簡略化することができる。
数のセル及び複数の流路形成部材を上述のように積み重
ねると、流路形成部材夫々のガス通路形成部がセル並び
方向に積み重なって、燃料ガス流路夫々の流路開口部に
連通するガス通路が形成される。従って、燃料ガス流路
夫々に燃料ガスを供給したり、あるいは、燃料ガス流路
夫々から燃料ガスを排出させたりするためのガス通路を
形成するための作業を省略することができるので、組付
け構成を一層簡略化することができる。
【0026】
〔第1実施形態〕以下、図1ないし図9に基づいて、本
発明の第1の実施の形態を説明する。燃料電池は、固体
電解質層1の一方の面に酸素極2を備え且つ他方の面に
燃料極3を備えた燃料電池のセルCの複数を、酸素極2
に臨む側に酸素含有ガス流路sを形成し、且つ、燃料極
3に臨む側に燃料ガス流路fを形成すべく、互いに間隔
を隔てて厚み方向に並べて設け、並び方向に隣接するセ
ルC間に、酸素含有ガス流路s及び燃料ガス流路fを区
画形成すべく、流路形成部材4を設けて構成してある。
発明の第1の実施の形態を説明する。燃料電池は、固体
電解質層1の一方の面に酸素極2を備え且つ他方の面に
燃料極3を備えた燃料電池のセルCの複数を、酸素極2
に臨む側に酸素含有ガス流路sを形成し、且つ、燃料極
3に臨む側に燃料ガス流路fを形成すべく、互いに間隔
を隔てて厚み方向に並べて設け、並び方向に隣接するセ
ルC間に、酸素含有ガス流路s及び燃料ガス流路fを区
画形成すべく、流路形成部材4を設けて構成してある。
【0027】本発明においては、流路形成部材4は、そ
の両側夫々に隣接するセルCの夫々に当付けて、酸素含
有ガス流路s及び燃料ガス流路fを区画形成する当たり
部Rを一体的に備える状態に形成し、その流路形成部材
4に、前記並び方向の両側にわたる導電路を形成する導
電部分Drを、前記並び方向と交差する面方向に部分的
に備え、酸素含有ガス流路s内に位置して、導電部分D
rと酸素極2とを導電状態に接続する酸素側導電材D
s、及び、燃料ガス流路f内に位置して、導電部分Dr
と燃料極3とを導電状態に接続する燃料側導電材Dfを
設けてある。
の両側夫々に隣接するセルCの夫々に当付けて、酸素含
有ガス流路s及び燃料ガス流路fを区画形成する当たり
部Rを一体的に備える状態に形成し、その流路形成部材
4に、前記並び方向の両側にわたる導電路を形成する導
電部分Drを、前記並び方向と交差する面方向に部分的
に備え、酸素含有ガス流路s内に位置して、導電部分D
rと酸素極2とを導電状態に接続する酸素側導電材D
s、及び、燃料ガス流路f内に位置して、導電部分Dr
と燃料極3とを導電状態に接続する燃料側導電材Dfを
設けてある。
【0028】先ず、図1及び図2に基づいて、セルCに
ついて説明を加える。矩形板状の固体電解質層1の一方
の面に、それよりも外形形状が小さい矩形状の酸素極2
を、固体電解質層1の周縁部が全周にわたって露出する
状態で付設し、他方の面に、酸素極2と略同じ外形形状
の矩形状の燃料極3を、固体電解質層1の厚さ方向視に
おいて、酸素極2と重なる状態で付設してある。
ついて説明を加える。矩形板状の固体電解質層1の一方
の面に、それよりも外形形状が小さい矩形状の酸素極2
を、固体電解質層1の周縁部が全周にわたって露出する
状態で付設し、他方の面に、酸素極2と略同じ外形形状
の矩形状の燃料極3を、固体電解質層1の厚さ方向視に
おいて、酸素極2と重なる状態で付設してある。
【0029】固体電解質層1は、3〜10モル%程度の
Y2 O3 を固溶させた正方晶又は立方晶のZrO2 から
成り、酸素極2はLaMnO3 から成り、燃料極3はN
iとZrO2 のサーメットから成る。
Y2 O3 を固溶させた正方晶又は立方晶のZrO2 から
成り、酸素極2はLaMnO3 から成り、燃料極3はN
iとZrO2 のサーメットから成る。
【0030】次に、図3ないし図9に基づいて、複数の
セルCを、酸素極2に臨む側に酸素含有ガス流路sを形
成し、且つ、燃料極3に臨む側に燃料ガス流路fを形成
するとともに、電気的に直列接続する状態で積層状態に
並べて、セル積層体NCを形成するための積層構造につ
いて説明する。
セルCを、酸素極2に臨む側に酸素含有ガス流路sを形
成し、且つ、燃料極3に臨む側に燃料ガス流路fを形成
するとともに、電気的に直列接続する状態で積層状態に
並べて、セル積層体NCを形成するための積層構造につ
いて説明する。
【0031】図3ないし図5に示すように、流路形成部
材4は、隣接するセルCと対向し且つセルCと略同じ外
形形状の矩形状の板状部4bの周縁部に、当たり部Rを
備える形状に、電気絶縁材料にて形成し、更に、板状部
4bには、その厚み方向に貫通する孔4aの複数を、そ
の面方向に分散させて形成してある。当たり部Rは、矩
形状の板状部4bにおける一方の対向する一対の端縁部
夫々に設けられて、他方の対向する一対の端縁部夫々に
酸素含有ガス流路sの流路開口部swを端縁部の略全長
にわたって形成する酸素極側当たり部4Sと、その酸素
極側当たり部4Sが設けられている一対の端縁部とは別
の一対の端縁部夫々に設けられて、酸素極側当たり部4
Sが設けられている一対の端縁部夫々に燃料ガス流路f
の流路開口部fwを端縁部の略全長にわたって形成する
燃料極側当たり部4Fとから構成してある。
材4は、隣接するセルCと対向し且つセルCと略同じ外
形形状の矩形状の板状部4bの周縁部に、当たり部Rを
備える形状に、電気絶縁材料にて形成し、更に、板状部
4bには、その厚み方向に貫通する孔4aの複数を、そ
の面方向に分散させて形成してある。当たり部Rは、矩
形状の板状部4bにおける一方の対向する一対の端縁部
夫々に設けられて、他方の対向する一対の端縁部夫々に
酸素含有ガス流路sの流路開口部swを端縁部の略全長
にわたって形成する酸素極側当たり部4Sと、その酸素
極側当たり部4Sが設けられている一対の端縁部とは別
の一対の端縁部夫々に設けられて、酸素極側当たり部4
Sが設けられている一対の端縁部夫々に燃料ガス流路f
の流路開口部fwを端縁部の略全長にわたって形成する
燃料極側当たり部4Fとから構成してある。
【0032】導電部分Drは、孔4aに流路形成部材側
導電材5を充填することにより備えてある。酸素側導電
材Dsは、流路形成部材4の複数の孔4aを閉塞する状
態で設けられる板状導電材6と、その板状導電材6と接
触する状態で設けられる複数のブロック状導電材7から
構成してある。更に、板状導電材6における流路形成部
材4側の面には、金属膜8を付設してある。
導電材5を充填することにより備えてある。酸素側導電
材Dsは、流路形成部材4の複数の孔4aを閉塞する状
態で設けられる板状導電材6と、その板状導電材6と接
触する状態で設けられる複数のブロック状導電材7から
構成してある。更に、板状導電材6における流路形成部
材4側の面には、金属膜8を付設してある。
【0033】燃料側導電材Dfは、気体の通流を許容す
る状態に形成された柔軟性導電材9にて構成してある。
流路形成部材4の孔4aに充填する流路形成部材側導電
材5、及び、燃料側導電材Dfを構成する柔軟性導電材
9は、同一の導電性フェルト状材にて構成してある。
る状態に形成された柔軟性導電材9にて構成してある。
流路形成部材4の孔4aに充填する流路形成部材側導電
材5、及び、燃料側導電材Dfを構成する柔軟性導電材
9は、同一の導電性フェルト状材にて構成してある。
【0034】流路形成部材4は、耐酸化性及び耐還元性
を備えた電気絶縁性のセラミックから成る。板状導電材
6は、耐酸化性及び耐還元性に加えて導電性を備えたセ
ラミック、例えば、LaCrO3 から成る。ブロック状
導電材7は、導電性及び耐酸化性を備えたセラミック、
例えば、LaCoO3 から成る。柔軟性導電材9及び流
路形成部材側導電材5は、耐還元性を備えたNiのフェ
ルト状材から成る。金属膜8は、Niから成り、周知の
薄膜形成法、厚膜形成法、メッキ法等種々の金属薄膜を
形成する手法のうちから適当なものを採用して、形成す
る。
を備えた電気絶縁性のセラミックから成る。板状導電材
6は、耐酸化性及び耐還元性に加えて導電性を備えたセ
ラミック、例えば、LaCrO3 から成る。ブロック状
導電材7は、導電性及び耐酸化性を備えたセラミック、
例えば、LaCoO3 から成る。柔軟性導電材9及び流
路形成部材側導電材5は、耐還元性を備えたNiのフェ
ルト状材から成る。金属膜8は、Niから成り、周知の
薄膜形成法、厚膜形成法、メッキ法等種々の金属薄膜を
形成する手法のうちから適当なものを採用して、形成す
る。
【0035】板状導電材6は、シール材にて流路形成部
材4に貼り付けて、流路形成部材4の孔4aを閉塞し、
その孔4aに、流路形成部材側導電材5を板状導電材6
に接触する状態で充填する。
材4に貼り付けて、流路形成部材4の孔4aを閉塞し、
その孔4aに、流路形成部材側導電材5を板状導電材6
に接触する状態で充填する。
【0036】そして、図6ないし図9に示すように、複
数のセルC及び複数の流路形成部材4を、流路形成部材
4の酸素極側当たり部4Sを固体電解質層1における酸
素極2側の面の端縁部にシール材にて接合し、並びに、
燃料極側当たり部4Fを、固体電解質層1における燃料
極3側の面の端縁部にシール材にて接合しながら、積層
状態に並べて設けて、直方体形状のセル積層体NCを形
成する。その際、流路形成部材4の板状導電材6側と、
セルCにおける酸素極2側との間には、複数のブロック
状導電材7を、板状導電材6と酸素極2とに接触し、且
つ、酸素含有ガス流路sの両側の流路開口部sw間で気
体の通流が可能なように分散配置した状態で設け、並び
に、流路形成部材4の板状導電材6側とは反対側と、セ
ルCにおける燃料極3側との間には、柔軟性導電材9
を、流路形成部材側導電材5と燃料極3とに接触する状
態で充填する。
数のセルC及び複数の流路形成部材4を、流路形成部材
4の酸素極側当たり部4Sを固体電解質層1における酸
素極2側の面の端縁部にシール材にて接合し、並びに、
燃料極側当たり部4Fを、固体電解質層1における燃料
極3側の面の端縁部にシール材にて接合しながら、積層
状態に並べて設けて、直方体形状のセル積層体NCを形
成する。その際、流路形成部材4の板状導電材6側と、
セルCにおける酸素極2側との間には、複数のブロック
状導電材7を、板状導電材6と酸素極2とに接触し、且
つ、酸素含有ガス流路sの両側の流路開口部sw間で気
体の通流が可能なように分散配置した状態で設け、並び
に、流路形成部材4の板状導電材6側とは反対側と、セ
ルCにおける燃料極3側との間には、柔軟性導電材9
を、流路形成部材側導電材5と燃料極3とに接触する状
態で充填する。
【0037】上述のようにしてセル積層体NCを形成す
ることにより、セルCの酸素極2側と流路形成部材4の
板状導電材6側との間を、酸素極側当たり部4Sによっ
て、矩形板状のセルCにおける一方の対向する一対の端
縁部夫々において区画することにより、酸素含有ガス流
路sを形成するとともに、他方の対向する一対の端縁部
夫々に酸素含有ガス流路sの流路開口部swを形成す
る。並びに、セルCにおける燃料極3側と流路形成部材
4の板状導電材6側とは反対側との間を、燃料極側当た
り部4Fによって、酸素含有ガス流路sの流路開口部s
wが位置する一対の端縁部夫々において区画することに
より、燃料ガス流路fを形成するとともに、酸素含有ガ
ス流路sが区画されている一対の端縁部夫々に燃料ガス
流路fの流路開口部fwを形成する。従って、直方体形
状のセル積層体NCにおける4個の側面部のうち、一方
の対向する一対の側面部夫々に、酸素含有ガス流路s夫
々の流路開口部swが位置し、他方の一対の側面部夫々
に、燃料ガス流路f夫々の流路開口部fwが位置するこ
とになる。
ることにより、セルCの酸素極2側と流路形成部材4の
板状導電材6側との間を、酸素極側当たり部4Sによっ
て、矩形板状のセルCにおける一方の対向する一対の端
縁部夫々において区画することにより、酸素含有ガス流
路sを形成するとともに、他方の対向する一対の端縁部
夫々に酸素含有ガス流路sの流路開口部swを形成す
る。並びに、セルCにおける燃料極3側と流路形成部材
4の板状導電材6側とは反対側との間を、燃料極側当た
り部4Fによって、酸素含有ガス流路sの流路開口部s
wが位置する一対の端縁部夫々において区画することに
より、燃料ガス流路fを形成するとともに、酸素含有ガ
ス流路sが区画されている一対の端縁部夫々に燃料ガス
流路fの流路開口部fwを形成する。従って、直方体形
状のセル積層体NCにおける4個の側面部のうち、一方
の対向する一対の側面部夫々に、酸素含有ガス流路s夫
々の流路開口部swが位置し、他方の一対の側面部夫々
に、燃料ガス流路f夫々の流路開口部fwが位置するこ
とになる。
【0038】セル並び方向に隣接するセルC同士は、複
数のブロック状導電材7、板状導電材6、複数の流路形
成部材側導電材5及び柔軟性導電材9によって、導電状
態に接続されることになる。
数のブロック状導電材7、板状導電材6、複数の流路形
成部材側導電材5及び柔軟性導電材9によって、導電状
態に接続されることになる。
【0039】次に、図8及び図9に基づいて、セル積層
体NCから電力を取り出すための構成について説明す
る。セル積層体NCにおけるセル並び方向の両端部夫々
に、板状導電材10を接触する状態で設け、その板状導
電材10に接触する状態で、柔軟性導電材9を設け、更
に、集電板11を保持した集電板保持部材12を、集電
板11を柔軟性導電材9に接触する状態で設けてある。
そして、両側の集電板11によって、セル積層体NCか
ら電力を取り出すように構成してある。
体NCから電力を取り出すための構成について説明す
る。セル積層体NCにおけるセル並び方向の両端部夫々
に、板状導電材10を接触する状態で設け、その板状導
電材10に接触する状態で、柔軟性導電材9を設け、更
に、集電板11を保持した集電板保持部材12を、集電
板11を柔軟性導電材9に接触する状態で設けてある。
そして、両側の集電板11によって、セル積層体NCか
ら電力を取り出すように構成してある。
【0040】尚、集電板11は、放熱体として作用する
ので、セル積層体NCにおけるセル並び方向の端部のセ
ルCと集電板11との間に、板状導電材10を介在させ
ることにより、前記セル並び方向の端部のセルCの温度
低下を抑制して、そのセルCの温度が、前記セル並び方
向内方側のセルCの温度と略同様になるようにしてあ
る。従って、セル積層体NCを構成する全てのセルCが
略同様に発電機能するようになっている。板状導電材1
0は、例えば、LaCrO3 から成る。
ので、セル積層体NCにおけるセル並び方向の端部のセ
ルCと集電板11との間に、板状導電材10を介在させ
ることにより、前記セル並び方向の端部のセルCの温度
低下を抑制して、そのセルCの温度が、前記セル並び方
向内方側のセルCの温度と略同様になるようにしてあ
る。従って、セル積層体NCを構成する全てのセルCが
略同様に発電機能するようになっている。板状導電材1
0は、例えば、LaCrO3 から成る。
【0041】図7ないし図9に基づいて、セルC夫々の
酸素含有ガス流路sへの酸素含有ガスの供給、及び、セ
ルC夫々の酸素含有ガス流路sからの酸素含有ガスの排
出、並びに、セルC夫々の燃料ガス流路fへの燃料ガス
の供給、及び、セルC夫々の燃料ガス流路fからの燃料
ガスの排出のための構成について説明する。セル積層体
NCの各側面部には、固体電解質層1夫々の端面及び流
路形成部材4夫々の端面によって、流路開口部sw又は
fwの両側に位置して、セル並び方向に連なる壁面が形
成される。酸素含有ガス流路sの流路開口部swが位置
する一対の側面部のうちの一方に対して、一つの面が開
口し、且つ、酸素含有ガス供給管13を連通接続した箱
状のガス通路形成部材17を、その開口部の周縁を前記
壁面に当付けた状態で設けて、そのガス通路形成部材1
7の内部を、セルC夫々の酸素含有ガス流路sに酸素含
有ガスを供給する供給用酸素側ガス通路Siとして使用
し、他方の側面部に対して、酸素含有ガス排出管14を
連通接続したガス通路形成部材18を同様に設けて、そ
のガス通路形成部材18の内部を、セルC夫々の酸素含
有ガス流路sから酸素含有ガスを排出する排出用酸素側
ガス通路Soとして使用する。又、燃料ガス流路fの流
路開口部fwが位置する一対の側面部のうちの一方に対
して、燃料ガス供給管15を連通接続したガス通路形成
部材19を同様に設けて、そのガス通路形成部材19の
内部を、セルC夫々の燃料ガス流路fに燃料ガスを供給
する供給用燃料側ガス通路Fiとして使用し、他方の側
面部に対して、燃料ガス排出管16を連通接続したガス
通路形成部材20を同様に設けて、そのガス通路形成部
材20の内部を、セルC夫々の燃料ガス流路fから酸素
含有ガスを排出する排出用燃料側ガス通路Foとして使
用する。
酸素含有ガス流路sへの酸素含有ガスの供給、及び、セ
ルC夫々の酸素含有ガス流路sからの酸素含有ガスの排
出、並びに、セルC夫々の燃料ガス流路fへの燃料ガス
の供給、及び、セルC夫々の燃料ガス流路fからの燃料
ガスの排出のための構成について説明する。セル積層体
NCの各側面部には、固体電解質層1夫々の端面及び流
路形成部材4夫々の端面によって、流路開口部sw又は
fwの両側に位置して、セル並び方向に連なる壁面が形
成される。酸素含有ガス流路sの流路開口部swが位置
する一対の側面部のうちの一方に対して、一つの面が開
口し、且つ、酸素含有ガス供給管13を連通接続した箱
状のガス通路形成部材17を、その開口部の周縁を前記
壁面に当付けた状態で設けて、そのガス通路形成部材1
7の内部を、セルC夫々の酸素含有ガス流路sに酸素含
有ガスを供給する供給用酸素側ガス通路Siとして使用
し、他方の側面部に対して、酸素含有ガス排出管14を
連通接続したガス通路形成部材18を同様に設けて、そ
のガス通路形成部材18の内部を、セルC夫々の酸素含
有ガス流路sから酸素含有ガスを排出する排出用酸素側
ガス通路Soとして使用する。又、燃料ガス流路fの流
路開口部fwが位置する一対の側面部のうちの一方に対
して、燃料ガス供給管15を連通接続したガス通路形成
部材19を同様に設けて、そのガス通路形成部材19の
内部を、セルC夫々の燃料ガス流路fに燃料ガスを供給
する供給用燃料側ガス通路Fiとして使用し、他方の側
面部に対して、燃料ガス排出管16を連通接続したガス
通路形成部材20を同様に設けて、そのガス通路形成部
材20の内部を、セルC夫々の燃料ガス流路fから酸素
含有ガスを排出する排出用燃料側ガス通路Foとして使
用する。
【0042】図7ないし図9において、酸素含有ガスの
流れ方向を破線の矢印にて、燃料ガスの流れ方向を実線
の矢印にて夫々示す。図6ないし図8にて示すように、
セル並び方向視において、酸素含有ガス流路sの流路形
成方向と燃料ガス流路fの流路形成方向が直交するよう
になっている。
流れ方向を破線の矢印にて、燃料ガスの流れ方向を実線
の矢印にて夫々示す。図6ないし図8にて示すように、
セル並び方向視において、酸素含有ガス流路sの流路形
成方向と燃料ガス流路fの流路形成方向が直交するよう
になっている。
【0043】〔第2実施形態〕以下、図10ないし図1
2に基づいて、本発明の第2の実施の形態を説明する。
本第2実施形態においては、流路形成部材4の構成、及
び、ガス通路形成部材20に燃料ガス供給管15を連通
接続して、ガス通路形成部材20の内部も供給用燃料側
ガス通路Fiとして使用する点が上述の第1実施形態と
異なり、それ以外は第1実施形態と同様に構成してあ
る。
2に基づいて、本発明の第2の実施の形態を説明する。
本第2実施形態においては、流路形成部材4の構成、及
び、ガス通路形成部材20に燃料ガス供給管15を連通
接続して、ガス通路形成部材20の内部も供給用燃料側
ガス通路Fiとして使用する点が上述の第1実施形態と
異なり、それ以外は第1実施形態と同様に構成してあ
る。
【0044】図10に示すように、第1実施形態と同様
に、酸素極側当たり部4Sを、流路形成部材4の板状部
4bにおける一方の対向する一対の端縁部夫々に設けて
ある。燃料極側当たり部4Fは、燃料ガス流路fの一対
の流路開口部fwを、酸素極側当たり部4Sにて形成さ
れる酸素含有ガス流路sの一対の流路開口部swのうち
供給用として機能させる方の側に偏らせた状態で形成す
るように、流路形成部材4の周縁部の略全周にわたって
設けてある。更に、流路形成部材4の周縁部の略全周に
わたって設けられる燃料極側当たり部4Fにおいて、そ
の燃料極側当たり部4Fにて形成される流路開口部fw
が位置する一対の端縁部とは別の一対の端縁部のうち、
その流路開口部fwに対して遠い方の端縁部に位置する
部分に、その燃料極側当たり部4Fにて形成される燃料
ガス流路fの内外を連通する連通路Pを形成するための
連通路形成部としての貫通孔4pを備えてある。
に、酸素極側当たり部4Sを、流路形成部材4の板状部
4bにおける一方の対向する一対の端縁部夫々に設けて
ある。燃料極側当たり部4Fは、燃料ガス流路fの一対
の流路開口部fwを、酸素極側当たり部4Sにて形成さ
れる酸素含有ガス流路sの一対の流路開口部swのうち
供給用として機能させる方の側に偏らせた状態で形成す
るように、流路形成部材4の周縁部の略全周にわたって
設けてある。更に、流路形成部材4の周縁部の略全周に
わたって設けられる燃料極側当たり部4Fにおいて、そ
の燃料極側当たり部4Fにて形成される流路開口部fw
が位置する一対の端縁部とは別の一対の端縁部のうち、
その流路開口部fwに対して遠い方の端縁部に位置する
部分に、その燃料極側当たり部4Fにて形成される燃料
ガス流路fの内外を連通する連通路Pを形成するための
連通路形成部としての貫通孔4pを備えてある。
【0045】図11及び図12に示すように、酸素含有
ガス流路sにおいては、酸素含有ガスが供給用の流路開
口部swから排出用の流路開口部swに向かって、直線
状の流路形成方向に沿って通流し、一方、燃料ガス流路
fにおいては、一対の流路開口部fw夫々から供給され
た燃料ガスは、連通路Pの方に曲がって、酸素含有ガス
流路sの直線状の流路形成方向と略同じ流路形成方向に
沿って通流して、連通路Pを通じて排出される。従っ
て、ガス通路形成部材18の内部に対して、酸素含有ガ
ス流路s夫々から酸素含有ガスが、及び、燃料ガス流路
f夫々から燃料ガスが夫々排出されるので、それら排酸
素含有ガス及び排燃料ガスをガス通路形成部材14の内
部において燃焼させて、その燃焼熱によって、セル積層
体NCを加熱することができる。
ガス流路sにおいては、酸素含有ガスが供給用の流路開
口部swから排出用の流路開口部swに向かって、直線
状の流路形成方向に沿って通流し、一方、燃料ガス流路
fにおいては、一対の流路開口部fw夫々から供給され
た燃料ガスは、連通路Pの方に曲がって、酸素含有ガス
流路sの直線状の流路形成方向と略同じ流路形成方向に
沿って通流して、連通路Pを通じて排出される。従っ
て、ガス通路形成部材18の内部に対して、酸素含有ガ
ス流路s夫々から酸素含有ガスが、及び、燃料ガス流路
f夫々から燃料ガスが夫々排出されるので、それら排酸
素含有ガス及び排燃料ガスをガス通路形成部材14の内
部において燃焼させて、その燃焼熱によって、セル積層
体NCを加熱することができる。
【0046】〔第3実施形態〕以下、図13ないし図1
5に基づいて、本発明の第3の実施の形態を説明する。
本第3実施形態においては、流路形成部材4の構成、ガ
ス通路形成部材20に燃料ガス供給管15を連通接続し
て、ガス通路形成部材20の内部を供給用燃料側ガス通
路Fiとして使用する点、及び、ガス通路形成部材19
に燃料ガス排出管16を連通接続して、ガス通路形成部
材19の内部を排出用燃料側ガス通路Foとして使用す
る点が上述の第1実施形態と異なり、それ以外は第1実
施形態と同様に構成してある。
5に基づいて、本発明の第3の実施の形態を説明する。
本第3実施形態においては、流路形成部材4の構成、ガ
ス通路形成部材20に燃料ガス供給管15を連通接続し
て、ガス通路形成部材20の内部を供給用燃料側ガス通
路Fiとして使用する点、及び、ガス通路形成部材19
に燃料ガス排出管16を連通接続して、ガス通路形成部
材19の内部を排出用燃料側ガス通路Foとして使用す
る点が上述の第1実施形態と異なり、それ以外は第1実
施形態と同様に構成してある。
【0047】図13に示すように、第1実施形態と同様
に、酸素極側当たり部4Sを、流路形成部材4の板状部
4bにおける一方の対向する一対の端縁部夫々に設けて
ある。燃料極側当たり部4Fは、燃料ガス流路fの流路
開口部fwを、対向する一対の端縁部において互いに反
対方向の端部側に偏った位置の夫々に形成するように、
流路形成部材4の周縁部の略全周にわたって設けてあ
る。
に、酸素極側当たり部4Sを、流路形成部材4の板状部
4bにおける一方の対向する一対の端縁部夫々に設けて
ある。燃料極側当たり部4Fは、燃料ガス流路fの流路
開口部fwを、対向する一対の端縁部において互いに反
対方向の端部側に偏った位置の夫々に形成するように、
流路形成部材4の周縁部の略全周にわたって設けてあ
る。
【0048】図14及び図15に示すように、燃料ガス
流路fの一対の流路開口部fwのうち、酸素含有ガス流
路の供給用の流路開口部swに近い位置に位置するもの
が排出用として、酸素含有ガス流路の排出用の流路開口
部swに近い位置に位置するものが供給用として夫々機
能する。従って、酸素含有ガス流路sにおいては、酸素
含有ガスが供給用の流路開口部swから排出用の流路開
口部swに向かって、直線状の流路形成方向に沿って通
流し、一方、燃料ガス流路fにおいては、酸素含有ガス
流路sの排出用の流路開口部swに近い位置に位置する
流路開口部fwから供給された燃料ガスが、他方の流路
開口部fwの方に曲がって、酸素含有ガス流路sの直線
状の流路形成方向と略同じ流路形成方向に沿って通流し
て、他方の流路開口部fwから排出される。酸素含有ガ
ス流路s及び燃料ガス流路f夫々において、互いに流路
形成方向が同一となる部分においては、酸素含有ガスの
通流方向と燃料ガスの通流方向とが互いに逆になる。こ
の場合、セルCにおいて、酸素含有ガス流路s及び燃料
ガス流路f夫々の流路形成方向が互いに同一となる部分
においては、酸素含有ガス中の酸素の含有率が低下する
方向と、燃料ガス中の水素の含有率が低下する方向とが
逆方向になるので、電極反応の反応量のバラツキが小さ
くなるので、セルCの面方向における温度分布を一層小
さくすることができる。
流路fの一対の流路開口部fwのうち、酸素含有ガス流
路の供給用の流路開口部swに近い位置に位置するもの
が排出用として、酸素含有ガス流路の排出用の流路開口
部swに近い位置に位置するものが供給用として夫々機
能する。従って、酸素含有ガス流路sにおいては、酸素
含有ガスが供給用の流路開口部swから排出用の流路開
口部swに向かって、直線状の流路形成方向に沿って通
流し、一方、燃料ガス流路fにおいては、酸素含有ガス
流路sの排出用の流路開口部swに近い位置に位置する
流路開口部fwから供給された燃料ガスが、他方の流路
開口部fwの方に曲がって、酸素含有ガス流路sの直線
状の流路形成方向と略同じ流路形成方向に沿って通流し
て、他方の流路開口部fwから排出される。酸素含有ガ
ス流路s及び燃料ガス流路f夫々において、互いに流路
形成方向が同一となる部分においては、酸素含有ガスの
通流方向と燃料ガスの通流方向とが互いに逆になる。こ
の場合、セルCにおいて、酸素含有ガス流路s及び燃料
ガス流路f夫々の流路形成方向が互いに同一となる部分
においては、酸素含有ガス中の酸素の含有率が低下する
方向と、燃料ガス中の水素の含有率が低下する方向とが
逆方向になるので、電極反応の反応量のバラツキが小さ
くなるので、セルCの面方向における温度分布を一層小
さくすることができる。
【0049】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。 (イ) 上記の各実施形態においては、酸素極側当たり
部4Sや燃料極側当たり部4Fは、流路形成部材4の板
状部4bの端縁に沿って形成する場合について例示した
が、これに代えて、板状部4bの端縁よりも内方側の部
分に形成してもよい。
る。 (イ) 上記の各実施形態においては、酸素極側当たり
部4Sや燃料極側当たり部4Fは、流路形成部材4の板
状部4bの端縁に沿って形成する場合について例示した
が、これに代えて、板状部4bの端縁よりも内方側の部
分に形成してもよい。
【0050】(ロ) 上記の各実施形態においては、流
路形成部材4を電気絶縁材料にて形成する場合について
例示したが、これに代えて、導電性材料にて形成しても
よい。
路形成部材4を電気絶縁材料にて形成する場合について
例示したが、これに代えて、導電性材料にて形成しても
よい。
【0051】(ハ) 流路形成部材4に部分的に導電部
分Drを備えさせるための具体構成として、上記の各実
施形態においては、流路形成部材4に孔4aを形成し、
その孔4aに流路形成部材側導電材5を充填する構成を
例示した。これに代えて、例えば、複数の角柱状の導電
材と、複数の角柱状の電気絶縁材とを、夫々が互いに交
互になる状態で、板状になるように組み付ける構成でも
よい。
分Drを備えさせるための具体構成として、上記の各実
施形態においては、流路形成部材4に孔4aを形成し、
その孔4aに流路形成部材側導電材5を充填する構成を
例示した。これに代えて、例えば、複数の角柱状の導電
材と、複数の角柱状の電気絶縁材とを、夫々が互いに交
互になる状態で、板状になるように組み付ける構成でも
よい。
【0052】(ニ) 流路形成部材4の孔4aに充填す
る流路形成部材側導電材5の具体的な材料としては、上
記の各実施形態において例示したNiのフェルト状材以
外にも種々のものが可能であり、例えば、Ni以外のフ
ェルト状材、ブロック状の金属、又は、金属とセラミッ
クとのサーメットでもよい。
る流路形成部材側導電材5の具体的な材料としては、上
記の各実施形態において例示したNiのフェルト状材以
外にも種々のものが可能であり、例えば、Ni以外のフ
ェルト状材、ブロック状の金属、又は、金属とセラミッ
クとのサーメットでもよい。
【0053】(ホ) 上記の各実施形態においては、酸
素側導電材Dsを、板状導電材6とブロック状導電材7
とから構成し、燃料側導電材Dfを、気体の通流を許容
する状態に形成された柔軟性導電材9にて構成する場合
について例示したが、逆に、酸素側導電材Dsを、気体
の通流を許容する状態に形成された柔軟性導電材にて構
成し、燃料側導電材Dfを、板状導電材とブロック状導
電材とから構成してもよい。あるいは、酸素側導電材D
s及び燃料側導電材Dfのいずれも、気体の通流を許容
する状態に形成された柔軟性導電材にて構成してもよ
い。あるいは、酸素側導電材Ds及び燃料側導電材Df
のいずれも、板状導電材とブロック状導電材とから構成
してもよい。
素側導電材Dsを、板状導電材6とブロック状導電材7
とから構成し、燃料側導電材Dfを、気体の通流を許容
する状態に形成された柔軟性導電材9にて構成する場合
について例示したが、逆に、酸素側導電材Dsを、気体
の通流を許容する状態に形成された柔軟性導電材にて構
成し、燃料側導電材Dfを、板状導電材とブロック状導
電材とから構成してもよい。あるいは、酸素側導電材D
s及び燃料側導電材Dfのいずれも、気体の通流を許容
する状態に形成された柔軟性導電材にて構成してもよ
い。あるいは、酸素側導電材Ds及び燃料側導電材Df
のいずれも、板状導電材とブロック状導電材とから構成
してもよい。
【0054】(ヘ) 流路形成部材4に備えさせる流路
形成部材側導電材5の形状、個数及び配置形態は、適宜
変更可能である。又、ブロック状導電材7の形状、個数
及び配置形態も、適宜変更可能である。
形成部材側導電材5の形状、個数及び配置形態は、適宜
変更可能である。又、ブロック状導電材7の形状、個数
及び配置形態も、適宜変更可能である。
【0055】(ト) 上記の第2及び第3の各実施形態
では、酸素極側当たり部4Sを、流路形成部材4の一方
の対向する一対の端縁部夫々に設け、燃料極側当たり部
4Fを流路形成部材4の周縁部の略全周にわたって設け
る場合について例示したが、逆に、燃料極側当たり部4
Fを、流路形成部材4の板状部4bにおける一方の対向
する一対の端縁部夫々に設け、酸素極側当たり部4Sを
流路形成部材4の周縁部の略全周にわたって設けてもよ
い。あるいは、酸素極側当たり部4S及び燃料極側当た
り部4Fのいずれも、流路形成部材4の周縁部の適当な
位置に流路開口部を形成する状態で、流路形成部材4の
周縁部の略全周にわたって設けてもよい。
では、酸素極側当たり部4Sを、流路形成部材4の一方
の対向する一対の端縁部夫々に設け、燃料極側当たり部
4Fを流路形成部材4の周縁部の略全周にわたって設け
る場合について例示したが、逆に、燃料極側当たり部4
Fを、流路形成部材4の板状部4bにおける一方の対向
する一対の端縁部夫々に設け、酸素極側当たり部4Sを
流路形成部材4の周縁部の略全周にわたって設けてもよ
い。あるいは、酸素極側当たり部4S及び燃料極側当た
り部4Fのいずれも、流路形成部材4の周縁部の適当な
位置に流路開口部を形成する状態で、流路形成部材4の
周縁部の略全周にわたって設けてもよい。
【0056】(チ) 上記の第2及び第3の各実施形態
では、燃料極側当たり部4Fを流路形成部材4の周縁部
の略全周にわたって設けて、燃料極側当たり部4Fが存
在しない箇所を流路開口部fwとして機能させる場合に
ついて例示した。これに代えて、燃料極側当たり部4F
を流路形成部材4の周縁部の全周にわたって設けて、燃
料極側当たり部4Fに流路開口部fwとして機能させる
貫通孔を形成してもよい。
では、燃料極側当たり部4Fを流路形成部材4の周縁部
の略全周にわたって設けて、燃料極側当たり部4Fが存
在しない箇所を流路開口部fwとして機能させる場合に
ついて例示した。これに代えて、燃料極側当たり部4F
を流路形成部材4の周縁部の全周にわたって設けて、燃
料極側当たり部4Fに流路開口部fwとして機能させる
貫通孔を形成してもよい。
【0057】(リ) 連通路形成部として、上記の第2
実施形態では、貫通孔4pを形成する場合について例示
したが、これに代えて、燃料極側当たり部4Fにおける
セルCに接触する面に、凹溝を形成してもよい。
実施形態では、貫通孔4pを形成する場合について例示
したが、これに代えて、燃料極側当たり部4Fにおける
セルCに接触する面に、凹溝を形成してもよい。
【0058】(ヌ) 上記の第3実施形態においては、
酸素含有ガス流路s及び燃料ガス流路f夫々において、
互いに流路形成方向が同一となる部分においては、酸素
含有ガスの通流方向と燃料ガスの通流方向とが互いに逆
になるように構成する場合について例示したが、これに
代えて、酸素含有ガスの通流方向と燃料ガスの通流方向
とが互いに同方向になるように構成してもよい。
酸素含有ガス流路s及び燃料ガス流路f夫々において、
互いに流路形成方向が同一となる部分においては、酸素
含有ガスの通流方向と燃料ガスの通流方向とが互いに逆
になるように構成する場合について例示したが、これに
代えて、酸素含有ガスの通流方向と燃料ガスの通流方向
とが互いに同方向になるように構成してもよい。
【0059】(ル) 上記の各実施形態においては、流
路形成部材4を形成するための単一の材料を用いて、板
状部4b、酸素極側当たり部4S及び燃料極側当たり部
4Fを一体的に備えるように加工して、流路形成部材4
を形成する場合について例示した。これに代えて、夫々
別体の、板状部4b、酸素極側当たり部4S及び燃料極
側当たり部4Fを一体的に接合することにより、流路形
成部材4を形成してもよい。この場合、板状部4b、酸
素極側当たり部4S及び燃料極側当たり部4F夫々の材
料は、同一であってもよいし、互いに異ならせてもよ
い。
路形成部材4を形成するための単一の材料を用いて、板
状部4b、酸素極側当たり部4S及び燃料極側当たり部
4Fを一体的に備えるように加工して、流路形成部材4
を形成する場合について例示した。これに代えて、夫々
別体の、板状部4b、酸素極側当たり部4S及び燃料極
側当たり部4Fを一体的に接合することにより、流路形
成部材4を形成してもよい。この場合、板状部4b、酸
素極側当たり部4S及び燃料極側当たり部4F夫々の材
料は、同一であってもよいし、互いに異ならせてもよ
い。
【0060】(ヲ) 図16に示すように、流路形成部
材4は上記の第1実施形態と同様に構成し、酸素側導電
材Dsを、流路形成部材4の孔4a夫々を各別に閉塞す
る状態で設けられる複数のブロック状導電材7と、気体
の通流を許容する状態に形成され、且つ、複数のブロッ
ク状導電材7と酸素極2とに接触する状態で設けられる
通気可能導電材としての多孔状導電材30にて構成して
もよい。燃料側導電材Dfは、上記の第1実施形態と同
様に、柔軟性導電材9にて構成してある。
材4は上記の第1実施形態と同様に構成し、酸素側導電
材Dsを、流路形成部材4の孔4a夫々を各別に閉塞す
る状態で設けられる複数のブロック状導電材7と、気体
の通流を許容する状態に形成され、且つ、複数のブロッ
ク状導電材7と酸素極2とに接触する状態で設けられる
通気可能導電材としての多孔状導電材30にて構成して
もよい。燃料側導電材Dfは、上記の第1実施形態と同
様に、柔軟性導電材9にて構成してある。
【0061】あるいは、図17に示すように、前記通気
可能導電材として、多孔状導電材30に代えて、酸素極
2と接触する面に、気体通流用の複数個の溝31aを並
設した板状導電材31を設けてもよい。
可能導電材として、多孔状導電材30に代えて、酸素極
2と接触する面に、気体通流用の複数個の溝31aを並
設した板状導電材31を設けてもよい。
【0062】あるいは、燃料側導電材Dfを、流路形成
部材4の孔4a夫々を各別に閉塞する状態で設けられる
複数のブロック状導電材と、気体の通流を許容する状態
に形成され、且つ、複数のブロック状導電材7と燃料極
3とに接触する状態で設けられる通気可能導電材にて構
成し、酸素側導電材Dsを柔軟性導電材にて構成しても
よい。
部材4の孔4a夫々を各別に閉塞する状態で設けられる
複数のブロック状導電材と、気体の通流を許容する状態
に形成され、且つ、複数のブロック状導電材7と燃料極
3とに接触する状態で設けられる通気可能導電材にて構
成し、酸素側導電材Dsを柔軟性導電材にて構成しても
よい。
【0063】(ワ) 図18に示すように、流路形成部
材4夫々における一対の燃料極側当たり部4Fの両方
に、セルCの周縁の外方においてセル並び方向に隣接す
るもの同士が接触することによって、一対の酸素極側当
たり部4Sによって形成される酸素含有ガス流路sの流
路開口部swと連通し、且つ、セル並び方向に連なる酸
素側ガス通路Si,Soを形成するためのガス通路形成
部4Wを備えてもよい。ガス通路形成部4Wは、厚さ
を、酸素極側当たり部4S及び燃料極側当たり部4Fを
含めた流路形成部材4の厚さに、固体電解質層1の厚さ
を加えた厚さと同一又は略同一に形成するとともに、厚
さ方向に貫通する孔4cを備えさせてある。そして、各
ガス通路形成部4Wの孔4cをセル並び方向に一連に連
ならせて、酸素側ガス通路Si,Soを形成するように
構成してある。
材4夫々における一対の燃料極側当たり部4Fの両方
に、セルCの周縁の外方においてセル並び方向に隣接す
るもの同士が接触することによって、一対の酸素極側当
たり部4Sによって形成される酸素含有ガス流路sの流
路開口部swと連通し、且つ、セル並び方向に連なる酸
素側ガス通路Si,Soを形成するためのガス通路形成
部4Wを備えてもよい。ガス通路形成部4Wは、厚さ
を、酸素極側当たり部4S及び燃料極側当たり部4Fを
含めた流路形成部材4の厚さに、固体電解質層1の厚さ
を加えた厚さと同一又は略同一に形成するとともに、厚
さ方向に貫通する孔4cを備えさせてある。そして、各
ガス通路形成部4Wの孔4cをセル並び方向に一連に連
ならせて、酸素側ガス通路Si,Soを形成するように
構成してある。
【0064】あるいは、ガス通路形成部4Wは、流路形
成部材4夫々における一方の燃料極側当たり部4Fのみ
に備えさせて、そのガス通路形成部4Wによって、一対
の酸素側ガス通路Si,Soのうちの一方を形成し、一
対の酸素側ガス通路Si,Soのうちの他方は、例え
ば、上記の第1実施形態において例示したように、ガス
通路形成部材17,18にて形成してもよい。
成部材4夫々における一方の燃料極側当たり部4Fのみ
に備えさせて、そのガス通路形成部4Wによって、一対
の酸素側ガス通路Si,Soのうちの一方を形成し、一
対の酸素側ガス通路Si,Soのうちの他方は、例え
ば、上記の第1実施形態において例示したように、ガス
通路形成部材17,18にて形成してもよい。
【0065】この場合、燃料側ガス通路Fi,Foは、
上記の第1実施形態と同様に、ガス通路形成部材19,
20にて形成してもよい。あるいは、流路形成部材4夫
々における一対の酸素極側当たり部4Sの一方又は両方
に、セルCの周縁の外方においてセル並び方向に隣接す
るもの同士が接触することによって、一対の燃料極側当
たり部4Fによって形成される燃料ガス流路fの流路開
口部fwと連通し、且つ、セル並び方向に連なる燃料側
ガス通路Fi,Foを形成するためのガス通路形成部4
Wを備えてもよい。
上記の第1実施形態と同様に、ガス通路形成部材19,
20にて形成してもよい。あるいは、流路形成部材4夫
々における一対の酸素極側当たり部4Sの一方又は両方
に、セルCの周縁の外方においてセル並び方向に隣接す
るもの同士が接触することによって、一対の燃料極側当
たり部4Fによって形成される燃料ガス流路fの流路開
口部fwと連通し、且つ、セル並び方向に連なる燃料側
ガス通路Fi,Foを形成するためのガス通路形成部4
Wを備えてもよい。
【図1】第1実施形態における燃料電池のセルの構成を
示す斜視図
示す斜視図
【図2】第1実施形態におけるセルの酸素極側から見た
平面図
平面図
【図3】第1実施形態における流路形成部材及び酸素側
導電材を示す斜視図
導電材を示す斜視図
【図4】第1実施形態における流路形成部材の酸素極側
当たり部の側から見た平面図
当たり部の側から見た平面図
【図5】第1実施形態における流路形成部材の燃料極側
当たり部の側から見た平面図
当たり部の側から見た平面図
【図6】第1実施形態における燃料電池の分解斜視図
【図7】第1実施形態における燃料電池の横断平面図
【図8】図7におけるイ−イ矢視図
【図9】図7におけるロ−ロ矢視図
【図10】第2実施形態における流路形成部材の燃料極
側当たり部の側から見た斜視図
側当たり部の側から見た斜視図
【図11】第2実施形態における燃料電池の横断平面図
【図12】図11におけるハ−ハ矢視図
【図13】第3実施形態における流路形成部材の燃料極
側当たり部の側から見た斜視図
側当たり部の側から見た斜視図
【図14】第3実施形態における燃料電池の横断平面図
【図15】図14におけるニ−ニ矢視図
【図16】別実施形態における流路形成部材及び酸素側
導電材を示す斜視図
導電材を示す斜視図
【図17】別実施形態における流路形成部材及び酸素側
導電材を示す斜視図
導電材を示す斜視図
【図18】別実施形態における燃料電池の分解斜視図
【図19】従来の燃料電池の分解斜視図
1 電解質層 2 酸素極 3 燃料極 4 流路形成部材 4a 孔 4b 板状部 4p 連通路形成部 4F 燃料極側当たり部 4S 酸素極側当たり部 4W ガス通路形成部 5 流路形成部材側導電材 6 板状導電材 7 ブロック状導電材 9 柔軟性導電材 30 通気可能導電材 31 通気可能導電材 f 燃料ガス流路 fw 流路開口部 s 酸素含有ガス流路 sw 流路開口部 C セル Df 燃料側導電材 Dr 導電部分 Ds 酸素側導電材 P 連通路 R 当たり部
Claims (10)
- 【請求項1】 電解質層の一方の面に酸素極を備え且つ
他方の面に燃料極を備えた燃料電池のセルの複数が、前
記酸素極に臨む側に酸素含有ガス流路を形成し、且つ、
前記燃料極に臨む側に燃料ガス流路を形成すべく、互い
に間隔を隔てて厚み方向に並べて設けられ、 並び方向に隣接するセル間に、前記酸素含有ガス流路及
び前記燃料ガス流路を区画形成すべく、流路形成部材が
設けられた燃料電池であって、 前記流路形成部材が、その両側夫々に隣接するセルの夫
々に当付けて、前記酸素含有ガス流路及び前記燃料ガス
流路を区画形成する当たり部を一体的に備える状態に形
成され、 その流路形成部材に、前記並び方向の両側にわたる導電
路を形成する導電部分を、前記並び方向と交差する面方
向に部分的に備え、 前記酸素含有ガス流路内に位置して、前記導電部分と前
記酸素極とを導電状態に接続する酸素側導電材、及び、
前記燃料ガス流路内に位置して、前記導電部分と前記燃
料極とを導電状態に接続する燃料側導電材が設けられて
いる燃料電池。 - 【請求項2】 前記流路形成部材における前記導電部分
以外の部分が電気絶縁材料にて形成されている請求項1
記載の燃料電池。 - 【請求項3】 前記流路形成部材が、隣接するセルと対
向する板状部の周縁部に前記当たり部を備える形状に形
成され、 前記板状部に、その厚み方向に貫通する状態で、孔が形
成され、 前記導電部分が、前記孔に流路形成部材側導電材を充填
することにより備えられ、 前記酸素側導電材及び前記燃料側導電材のうちのいずれ
か一方が、前記孔を閉塞する状態で設けられる板状導電
材と、その板状導電材に接触する状態で設けられるブロ
ック状導電材にて構成され、 前記酸素側導電材及び前記燃料側導電材のうちの他方
が、気体の通流を許容する状態に形成された柔軟性導電
材にて構成されている請求項1又は2記載の燃料電池。 - 【請求項4】 前記流路形成部材が、隣接するセルと対
向する板状部の周縁部に前記当たり部を備える形状に形
成され、 前記板状部に、その厚み方向に貫通する状態で、複数の
孔が形成され、 前記導電部分が、前記孔夫々に流路形成部材側導電材を
充填することにより備えられ、 前記酸素側導電材及び前記燃料側導電材のうちのいずれ
か一方が、前記孔夫々を各別に閉塞する状態で設けられ
る複数のブロック状導電材と、気体の通流を許容する状
態に形成され、且つ、前記複数のブロック状導電材と前
記酸素極又は前記燃料極のいずれか一方とに接触する状
態で設けられる通気可能導電材にて構成され、 前記酸素側導電材及び前記燃料側導電材のうちの他方
が、気体の通流を許容する状態に形成された柔軟性導電
材にて構成されている請求項1又は2記載の燃料電池。 - 【請求項5】 前記導電部分を形成するために、前記孔
に充填する流路形成部材側導電材が、前記酸素側導電材
及び前記燃料側導電材のうちのいずれか一方を構成する
前記柔軟性導電材と同一の材料にて構成されている請求
項3又は4記載の燃料電池。 - 【請求項6】 前記流路形成部材の前記板状部が矩形状
に形成され、 前記当たり部は、その矩形状の板状部における一方の対
向する一対の端縁部夫々に設けられて、他方の対向する
一対の端縁部夫々に酸素含有ガス流路の流路開口部を形
成する酸素極側当たり部と、 その酸素極側当たり部が設けられている一対の端縁部と
は別の一対の端縁部夫々に設けられて、前記酸素極側当
たり部が設けられている一対の端縁部夫々に燃料ガス流
路の流路開口部を形成する燃料極側当たり部とから構成
されている請求項3〜5のいずれか1項に記載の燃料電
池。 - 【請求項7】 酸素極側又は燃料極側のいずれか一方の
当たり部が、一対の流路開口部を、他方の当たり部にて
形成される一対の流路開口部のうちのいずれか一方の側
に偏らせた状態で形成するように、前記流路形成部材の
周縁部の略全周にわたって設けられ、 前記流路形成部材の周縁部の略全周にわたって設けられ
た当たり部において、その当たり部にて形成される流路
開口部が位置する一対の端縁部とは別の一対の端縁部の
うち、その流路開口部に対して遠い方の端縁部に位置す
る部分に、その当たり部にて形成される流路の内外を連
通する連通路を形成するための連通路形成部が備えられ
ている請求項6記載の燃料電池。 - 【請求項8】 酸素極側又は燃料極側のいずれか一方の
当たり部が、流路開口部を、対向する一対の端縁部にお
いて互いに反対方向の端部側に偏った位置の夫々に形成
するように、前記流路形成部材の周縁部の略全周にわた
って設けられている請求項6記載の燃料電池。 - 【請求項9】 前記流路形成部材夫々における一対の前
記燃料極側当たり部の一方又は両方に、前記セルの周縁
の外方において前記セル並び方向に隣接するもの同士が
接触することによって、一対の前記酸素極側当たり部に
よって形成される流路開口部と連通し、且つ、前記セル
並び方向に連なるガス通路を形成するためのガス通路形
成部が備えられている請求項6〜8のいずれか1項に記
載の燃料電池。 - 【請求項10】 前記流路形成部材夫々における一対の
前記酸素極側当たり部の一方又は両方に、前記セルの周
縁の外方において前記セル並び方向に隣接するもの同士
が接触することによって、一対の前記燃料極側当たり部
によって形成される流路開口部と連通し、且つ、前記セ
ル並び方向に連なるガス通路を形成するためのガス通路
形成部が備えられている請求項6〜9のいずれか1項に
記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9107696A JPH10302818A (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9107696A JPH10302818A (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 燃料電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10302818A true JPH10302818A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14465643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9107696A Pending JPH10302818A (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 燃料電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10302818A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003526883A (ja) * | 2000-03-10 | 2003-09-09 | フオースクニングスセンター・リセ | 固体酸化物燃料電池及び前記固体酸化物燃料電池の製造方法 |
JP2004071308A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池 |
WO2003096453A3 (en) * | 2002-05-09 | 2004-11-25 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell assembly and a separator therefor |
JP2008108466A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池及びその製造方法 |
JP2013179078A (ja) * | 2007-08-02 | 2013-09-09 | Sharp Corp | 燃料電池スタックおよび燃料電池システム |
EP2690694A1 (en) * | 2011-03-25 | 2014-01-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Fuel cell |
-
1997
- 1997-04-24 JP JP9107696A patent/JPH10302818A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003526883A (ja) * | 2000-03-10 | 2003-09-09 | フオースクニングスセンター・リセ | 固体酸化物燃料電池及び前記固体酸化物燃料電池の製造方法 |
WO2003096453A3 (en) * | 2002-05-09 | 2004-11-25 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell assembly and a separator therefor |
JP2005528742A (ja) * | 2002-05-09 | 2005-09-22 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池及びそのセパレータ |
US7569300B2 (en) | 2002-05-09 | 2009-08-04 | Honda Motor Co., Ltd | Fuel cell assembly and a separator therefor |
JP2004071308A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池 |
JP2008108466A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池及びその製造方法 |
JP2013179078A (ja) * | 2007-08-02 | 2013-09-09 | Sharp Corp | 燃料電池スタックおよび燃料電池システム |
EP2690694A1 (en) * | 2011-03-25 | 2014-01-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Fuel cell |
EP2690694A4 (en) * | 2011-03-25 | 2014-09-03 | Murata Manufacturing Co | FUEL CELL |
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A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20051122 |
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