JPH10334929A - 固体電解質型燃料電池 - Google Patents
固体電解質型燃料電池Info
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- JPH10334929A JPH10334929A JP9143858A JP14385897A JPH10334929A JP H10334929 A JPH10334929 A JP H10334929A JP 9143858 A JP9143858 A JP 9143858A JP 14385897 A JP14385897 A JP 14385897A JP H10334929 A JPH10334929 A JP H10334929A
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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- Composite Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スタック内部、あるいは一つのセル内での温
度差を抑えることができる固体電解質型燃料電池を得
る。 【解決手段】 発電部４は、多孔質の燃料極２及び空気
極３をそれぞれ表裏面に設けた固体電解質１で構成され
ている。発電部４の空気極３表面とインターコネクタ５
の空気流路用溝５ａ形成面が接合され、セル６とされ
る。複数のセル６は熱伝導性及び導電性を有する柱状部
材８を備えた導電性フェルト層９を介して接合されてい
る。導電性フェルト層９は、二つの導電性フェルトシー
ト部７と、この導電性フェルトシート部７の間に配設さ
れた複数の棒状の熱伝導性及び導電性を有する柱状部材
８とで構成されている。熱伝導性及び導電性を有する柱
状部材８は相互に燃料ガス流路８ａを挟んで並設されて
いる。
度差を抑えることができる固体電解質型燃料電池を得
る。 【解決手段】 発電部４は、多孔質の燃料極２及び空気
極３をそれぞれ表裏面に設けた固体電解質１で構成され
ている。発電部４の空気極３表面とインターコネクタ５
の空気流路用溝５ａ形成面が接合され、セル６とされ
る。複数のセル６は熱伝導性及び導電性を有する柱状部
材８を備えた導電性フェルト層９を介して接合されてい
る。導電性フェルト層９は、二つの導電性フェルトシー
ト部７と、この導電性フェルトシート部７の間に配設さ
れた複数の棒状の熱伝導性及び導電性を有する柱状部材
８とで構成されている。熱伝導性及び導電性を有する柱
状部材８は相互に燃料ガス流路８ａを挟んで並設されて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質型燃料
電池に関する。
電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体電解質型燃料電池は、燃料に含有さ
れる化学エネルギーを、燃焼による熱エネルギーの形態
を経由することなく、電気化学的に電気エネルギーへ直
接変換する装置であり、高いエネルギー変換効率を有す
るものである。
れる化学エネルギーを、燃焼による熱エネルギーの形態
を経由することなく、電気化学的に電気エネルギーへ直
接変換する装置であり、高いエネルギー変換効率を有す
るものである。
【０００３】従来より、固体電解質型燃料電池の一種類
として、図６に示すように、固体電解質の表裏面にそれ
ぞれ燃料極と空気極を設けた発電部５１と、インターコ
ネクタ５２とで構成されたセル５３を積み重ねてスタッ
ク構造としたものがある。セル５３とセル５３の間は柔
軟性を有する導電性フェルト層５５で接合されていた。
この導電性フェルト層５５は燃料ガス流路を兼ねてお
り、燃料ガスが導電性フェルト層５５を通過する際の圧
力損を小さくするため、燃料ガス流路方向に延在した穴
（あるいは溝）５５ａを設けていた。
として、図６に示すように、固体電解質の表裏面にそれ
ぞれ燃料極と空気極を設けた発電部５１と、インターコ
ネクタ５２とで構成されたセル５３を積み重ねてスタッ
ク構造としたものがある。セル５３とセル５３の間は柔
軟性を有する導電性フェルト層５５で接合されていた。
この導電性フェルト層５５は燃料ガス流路を兼ねてお
り、燃料ガスが導電性フェルト層５５を通過する際の圧
力損を小さくするため、燃料ガス流路方向に延在した穴
（あるいは溝）５５ａを設けていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
燃料電池にあって、大出力化のためセルを多数積層して
スタック構造とした場合、燃料電池運転時にスタック内
部、あるいは一つのセル５３内で不均一な温度分布が生
じ易かった。特に、燃料電池の出力端子から電流を取り
出すにつれ、スタックの積層方向の中央部の温度が他の
部分と比較して異常に高くなるため、大電流を取り出す
ことができず、出力が制限されていた。また、一つのセ
ル５３内で大きな温度差が生じると、セル内部に熱応力
が発生し、セルが破壊される心配もあった。このような
問題が生じるのは、セル５３を構成している部材５１，
５２の熱伝導率が小さいことや、導電性フェルト層５５
の空隙率が大きい（９０％以上）ため導電性フェルト層
５５の熱伝導率が小さいことにより、燃料電池内に発生
した熱が逃げにくいことに起因している。
燃料電池にあって、大出力化のためセルを多数積層して
スタック構造とした場合、燃料電池運転時にスタック内
部、あるいは一つのセル５３内で不均一な温度分布が生
じ易かった。特に、燃料電池の出力端子から電流を取り
出すにつれ、スタックの積層方向の中央部の温度が他の
部分と比較して異常に高くなるため、大電流を取り出す
ことができず、出力が制限されていた。また、一つのセ
ル５３内で大きな温度差が生じると、セル内部に熱応力
が発生し、セルが破壊される心配もあった。このような
問題が生じるのは、セル５３を構成している部材５１，
５２の熱伝導率が小さいことや、導電性フェルト層５５
の空隙率が大きい（９０％以上）ため導電性フェルト層
５５の熱伝導率が小さいことにより、燃料電池内に発生
した熱が逃げにくいことに起因している。
【０００５】そこで、本発明の目的は、スタック内部、
あるいは一つのセル内での温度差を抑えることができる
固体電解質型燃料電池を提供することにある。
あるいは一つのセル内での温度差を抑えることができる
固体電解質型燃料電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る固体電解質型燃料電池は、固体電解質
の表裏面にそれぞれ燃料極と空気極を設けた発電部と、
この発電部の燃料極側又は空気極側のいずれか一方の側
に配設されるインターコネクタとでセルを構成し、導電
性フェルト部と熱伝導性及び導電性を有する柱状部材と
を備えた導電性フェルト層を介して前記セルを複数個積
層してスタック構造としたことを特徴とする。
め、本発明に係る固体電解質型燃料電池は、固体電解質
の表裏面にそれぞれ燃料極と空気極を設けた発電部と、
この発電部の燃料極側又は空気極側のいずれか一方の側
に配設されるインターコネクタとでセルを構成し、導電
性フェルト部と熱伝導性及び導電性を有する柱状部材と
を備えた導電性フェルト層を介して前記セルを複数個積
層してスタック構造としたことを特徴とする。
【０００７】導電性フェルト層は、二つの導電性フェル
ト部と、この導電性フェルト部の間に配設された複数の
熱伝導性及び導電性を有する柱状部材とで構成され、前
記熱伝導性及び導電性を有する柱状部材は相互にガス流
路を挟んで並設されている。ここに、例えば前記導電性
フェルト部は、Ｎｉからなり、前記熱伝導性及び導電性
を有する柱状部材はＮｉ、又は主成分がＮｉ，Ｃｒ及び
Ｆｅのうち少なくとも一つの金属を含む合金のいずれか
一方からなっている。
ト部と、この導電性フェルト部の間に配設された複数の
熱伝導性及び導電性を有する柱状部材とで構成され、前
記熱伝導性及び導電性を有する柱状部材は相互にガス流
路を挟んで並設されている。ここに、例えば前記導電性
フェルト部は、Ｎｉからなり、前記熱伝導性及び導電性
を有する柱状部材はＮｉ、又は主成分がＮｉ，Ｃｒ及び
Ｆｅのうち少なくとも一つの金属を含む合金のいずれか
一方からなっている。
【０００８】
【作用】以上の構成により、熱伝導性及び導電性を有す
る柱状部材は空隙を有さないため、導電性フェルト層の
熱伝導率がアップする。しかも、導電性フェルト層の柔
軟性や導電性は良好に維持される。
る柱状部材は空隙を有さないため、導電性フェルト層の
熱伝導率がアップする。しかも、導電性フェルト層の柔
軟性や導電性は良好に維持される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る固体電解質型
燃料電池の一実施形態について添付図面を参照して説明
する。
燃料電池の一実施形態について添付図面を参照して説明
する。
【００１０】図１は、固体電解質型燃料電池のスタック
構造を示す図である。発電部４は矩形状をしており、多
孔質の燃料極２及び空気極３をそれぞれ表裏面に設けた
固体電解質１で構成されている。固体電解質１には、酸
化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）を固溶させ安定化した酸化ジ
ルコニウム（以下ＹＳＺと記す）等が使用される。燃料
極２には、ＮｉとＹＳＺを分散混合したサーメット等が
使用される。そして、空気極３の材料には、（Ｌａ，Ｓ
ｒ）ＭｎＯ3等のペロブスカイト型酸化物が用いられ
る。
構造を示す図である。発電部４は矩形状をしており、多
孔質の燃料極２及び空気極３をそれぞれ表裏面に設けた
固体電解質１で構成されている。固体電解質１には、酸
化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）を固溶させ安定化した酸化ジ
ルコニウム（以下ＹＳＺと記す）等が使用される。燃料
極２には、ＮｉとＹＳＺを分散混合したサーメット等が
使用される。そして、空気極３の材料には、（Ｌａ，Ｓ
ｒ）ＭｎＯ3等のペロブスカイト型酸化物が用いられ
る。
【００１１】インターコネクタ５の上面には、空気を空
気極３に均等にゆきわたらせるための空気流路用溝５ａ
を一定の間隔で複数配設している。インターコネクタ５
の材料には、高温の酸化還元雰囲気中でも安定な材料
で、かつ、適当な導電性を有し、発電部４と略等しい熱
膨張係数である材料（例えばランタンクロマイト系酸化
物等）が用いられる。
気極３に均等にゆきわたらせるための空気流路用溝５ａ
を一定の間隔で複数配設している。インターコネクタ５
の材料には、高温の酸化還元雰囲気中でも安定な材料
で、かつ、適当な導電性を有し、発電部４と略等しい熱
膨張係数である材料（例えばランタンクロマイト系酸化
物等）が用いられる。
【００１２】発電部４とインターコネクタ５は接合さ
れ、セル６とされる。すなわち、発電部４の空気極３表
面とインターコネクタ５の空気流路用溝５ａ形成面が接
合される。このとき、接合材として、インターコネクタ
５の外周縁部には、ガラス、あるいはセラミックとガラ
スの複合材料等からなるシール材が用いられる。このシ
ール材は、空気が燃料電池の外に漏れるのを防止する機
能も有している。そして、インターコネクタ５の残りの
部分には、導電性接合材、例えば白金黒等の易焼結性貴
金属のペースト、もしくはランタンマンガナイト（Ｌａ
ＭｎＯ3）かランタンコバルタイト（ＬａＣｏＯ3）の導
電性酸化物が用いられる。この導電性接合材は空気極３
とインターコネクタ５の間を導通させて空気極３に発生
した電荷を効率良く集電する機能も有している。
れ、セル６とされる。すなわち、発電部４の空気極３表
面とインターコネクタ５の空気流路用溝５ａ形成面が接
合される。このとき、接合材として、インターコネクタ
５の外周縁部には、ガラス、あるいはセラミックとガラ
スの複合材料等からなるシール材が用いられる。このシ
ール材は、空気が燃料電池の外に漏れるのを防止する機
能も有している。そして、インターコネクタ５の残りの
部分には、導電性接合材、例えば白金黒等の易焼結性貴
金属のペースト、もしくはランタンマンガナイト（Ｌａ
ＭｎＯ3）かランタンコバルタイト（ＬａＣｏＯ3）の導
電性酸化物が用いられる。この導電性接合材は空気極３
とインターコネクタ５の間を導通させて空気極３に発生
した電荷を効率良く集電する機能も有している。
【００１３】以上の構成からなる複数のセル６は上部カ
バー１０と共に積み重ねられ、接合されてスタック３０
とされる。インターコネクタ５は、燃料極２に供給され
る燃料ガスと空気極３に供給される空気が混ざるのを防
止し、隣り合う発電部４，４を電気的に直列に接続する
ための電子伝導体の役目もしている。隣り合うセル６と
セル６は、導電性フェルトシート部７と熱伝導性及び導
電性を有する柱状部材８とを備えた柔軟性を有する導電
性フェルト層９を介して接合されている。すなわち、一
方のセル６のインターコネクタ５の下面と他方のセル６
の燃料極２表面が導電性フェルト層９を介して接合され
ている。この導電性フェルト層９は、燃料極２とインタ
ーコネクタ５の間を導通させて燃料極２に発生した電荷
を効率良く集電する機能も有している。このとき、イン
ターコネクタ５の外周縁部には、ガラス、あるいはセラ
ミックとガラスの複合材料等からなるシール材が用いら
れる。このシール材は、燃料ガスが燃料電池の外に漏れ
るのを防止する機能も有している。
バー１０と共に積み重ねられ、接合されてスタック３０
とされる。インターコネクタ５は、燃料極２に供給され
る燃料ガスと空気極３に供給される空気が混ざるのを防
止し、隣り合う発電部４，４を電気的に直列に接続する
ための電子伝導体の役目もしている。隣り合うセル６と
セル６は、導電性フェルトシート部７と熱伝導性及び導
電性を有する柱状部材８とを備えた柔軟性を有する導電
性フェルト層９を介して接合されている。すなわち、一
方のセル６のインターコネクタ５の下面と他方のセル６
の燃料極２表面が導電性フェルト層９を介して接合され
ている。この導電性フェルト層９は、燃料極２とインタ
ーコネクタ５の間を導通させて燃料極２に発生した電荷
を効率良く集電する機能も有している。このとき、イン
ターコネクタ５の外周縁部には、ガラス、あるいはセラ
ミックとガラスの複合材料等からなるシール材が用いら
れる。このシール材は、燃料ガスが燃料電池の外に漏れ
るのを防止する機能も有している。
【００１４】導電性フェルト層９は、図２に示すよう
に、二つの導電性フェルトシート部７と、この導電性フ
ェルトシート部７の間に配設された複数の棒状の熱伝導
性及び導電性を有する柱状部材８とで構成されている。
横断面が矩形の熱伝導性及び導電性を有する柱状部材８
は、相互に燃料ガス流路８ａを挟んで並設されている。
横断面が矩形の燃料ガス流路８ａは、インターコネクタ
５に設けた空気流路用溝５ａに対して直交する方向に配
設している。導電性フェルトシート部７はＮｉからな
り、熱伝導性及び導電性を有する柱状部材８はＮｉ、又
は主成分がＮｉ，Ｃｒ及びＦｅのうち少なくとも一つの
金属を含む合金のいずれか一方からなっている。本実施
形態では、熱伝導性及び導電性を有する柱状部材８の材
料としてＮｉを用いた。
に、二つの導電性フェルトシート部７と、この導電性フ
ェルトシート部７の間に配設された複数の棒状の熱伝導
性及び導電性を有する柱状部材８とで構成されている。
横断面が矩形の熱伝導性及び導電性を有する柱状部材８
は、相互に燃料ガス流路８ａを挟んで並設されている。
横断面が矩形の燃料ガス流路８ａは、インターコネクタ
５に設けた空気流路用溝５ａに対して直交する方向に配
設している。導電性フェルトシート部７はＮｉからな
り、熱伝導性及び導電性を有する柱状部材８はＮｉ、又
は主成分がＮｉ，Ｃｒ及びＦｅのうち少なくとも一つの
金属を含む合金のいずれか一方からなっている。本実施
形態では、熱伝導性及び導電性を有する柱状部材８の材
料としてＮｉを用いた。
【００１５】図３に示すように、以上の構成からなるス
タック３０の左右両側面には、それぞれ空気供給用外部
マニホールド３１及び空気排出用外部マニホールド３２
が配設されている。さらにスタック３０の奥側及び手前
側の側面には、それぞれ燃料ガス供給用外部マニホール
ド３３及び燃料ガス排出用外部マニホールド３４が配設
されている。空気供給用外部マニホールド３１の開口部
３１ａから供給された空気４１は、インターコネクタ５
に設けられた空気流路用溝５ａの左端から右端に流れ、
空気排出用外部マニホールド３２の開口部３２ａから排
出される。同様に、燃料ガス供給用外部マニホールド３
３の開口部３３ａから供給された燃料ガス４２は、導電
性フェルト層９に設けられた燃料ガス流路８ａの奥側端
から手前側端に流れ、燃料ガス排出用外部マニホールド
３４の開口部３４ａから排出される。
タック３０の左右両側面には、それぞれ空気供給用外部
マニホールド３１及び空気排出用外部マニホールド３２
が配設されている。さらにスタック３０の奥側及び手前
側の側面には、それぞれ燃料ガス供給用外部マニホール
ド３３及び燃料ガス排出用外部マニホールド３４が配設
されている。空気供給用外部マニホールド３１の開口部
３１ａから供給された空気４１は、インターコネクタ５
に設けられた空気流路用溝５ａの左端から右端に流れ、
空気排出用外部マニホールド３２の開口部３２ａから排
出される。同様に、燃料ガス供給用外部マニホールド３
３の開口部３３ａから供給された燃料ガス４２は、導電
性フェルト層９に設けられた燃料ガス流路８ａの奥側端
から手前側端に流れ、燃料ガス排出用外部マニホールド
３４の開口部３４ａから排出される。
【００１６】以上の構成の固体電解質型燃料電池４０
を、高温（８００〜１０００℃）に保持しながら、空気
４１と燃料ガス４２をそれぞれ空気流路用溝５ａと燃料
ガス流路８ａを通して空気極３と燃料極２に供給し、固
体電解質１を介して電極反応を起こさせ、発電させる。
を、高温（８００〜１０００℃）に保持しながら、空気
４１と燃料ガス４２をそれぞれ空気流路用溝５ａと燃料
ガス流路８ａを通して空気極３と燃料極２に供給し、固
体電解質１を介して電極反応を起こさせ、発電させる。
【００１７】この燃料電池４０において、導電性フェル
ト層９の熱伝導性及び導電性を有する柱状部材８は空隙
を有さないため、従来の全て導電性フェルト部で構成し
ていた導電性フェルト層と比較して、導電性フェルト層
９の熱伝導率がアップする。従って、燃料電池４０運転
時に発生する熱を熱伝導性及び導電性を有する柱状部材
８によって効率良く放熱して、スタック３０内部、ある
いは一つのセル６内での温度差を抑えることができ、ス
タック３０内部やセル６内に熱応力が生じにくくなる。
ト層９の熱伝導性及び導電性を有する柱状部材８は空隙
を有さないため、従来の全て導電性フェルト部で構成し
ていた導電性フェルト層と比較して、導電性フェルト層
９の熱伝導率がアップする。従って、燃料電池４０運転
時に発生する熱を熱伝導性及び導電性を有する柱状部材
８によって効率良く放熱して、スタック３０内部、ある
いは一つのセル６内での温度差を抑えることができ、ス
タック３０内部やセル６内に熱応力が生じにくくなる。
【００１８】さらに、熱伝導性及び導電性を有する柱状
部材８の導電性は、導電性フェルトシート部７より優れ
ている。しかも、複数の熱伝導性及び導電性を有する柱
状部材８は一体的構造でなく、相互に独立しているた
め、導電性フェルト層９は良好な柔軟性を有している。
従って、燃料電池４０の運転状態において、温度が上昇
して燃料電池構成部材に熱歪みが発生しても、導電性フ
ェルト層９が緩衝部となり、セル６相互の導通状態を良
好に維持することができる。
部材８の導電性は、導電性フェルトシート部７より優れ
ている。しかも、複数の熱伝導性及び導電性を有する柱
状部材８は一体的構造でなく、相互に独立しているた
め、導電性フェルト層９は良好な柔軟性を有している。
従って、燃料電池４０の運転状態において、温度が上昇
して燃料電池構成部材に熱歪みが発生しても、導電性フ
ェルト層９が緩衝部となり、セル６相互の導通状態を良
好に維持することができる。
【００１９】さらに、具体的に説明する。セル６を２０
段積層したスタック３０を製作し、各セル６には熱電対
を設置した。そして、燃料ガス（水素ガス）と空気を燃
料極２と空気極３に供給し、固体電解質１を介して電極
反応を起こさせ、燃料電池４０を発電させてスタック３
０内部の温度分布を測定した。図４の実線４５ａは、ス
タック３０内部の温度分布をプロットしたものである。
比較のために、従来の燃料電池のスタック内部の温度分
布曲線を併せて表示している（実線４５ｂ参照）。図４
からわかるように、本実施形態の燃料電池４０は、スタ
ック３０内部の温度が低く、温度分布も均一化されてい
ることがわかる。
段積層したスタック３０を製作し、各セル６には熱電対
を設置した。そして、燃料ガス（水素ガス）と空気を燃
料極２と空気極３に供給し、固体電解質１を介して電極
反応を起こさせ、燃料電池４０を発電させてスタック３
０内部の温度分布を測定した。図４の実線４５ａは、ス
タック３０内部の温度分布をプロットしたものである。
比較のために、従来の燃料電池のスタック内部の温度分
布曲線を併せて表示している（実線４５ｂ参照）。図４
からわかるように、本実施形態の燃料電池４０は、スタ
ック３０内部の温度が低く、温度分布も均一化されてい
ることがわかる。
【００２０】従って、図５に示すように、本実施形態の
燃料電池４０は、スタック内部の温度上昇が抑えられる
ので、高出力（５００Ｗ：燃料利用率７０％）を得るこ
とができる。図５において、実線４６ａは出力特性を表
示し、実線４７ａは電圧特性を表示している。なお、点
線４６ｂ，４７ｂはそれぞれ従来の燃料電池の出力特性
及び電圧特性を表示している。従来の燃料電池はスタッ
ク内部の温度が上昇するため、出力４００Ｗを得ること
しかできなかった。
燃料電池４０は、スタック内部の温度上昇が抑えられる
ので、高出力（５００Ｗ：燃料利用率７０％）を得るこ
とができる。図５において、実線４６ａは出力特性を表
示し、実線４７ａは電圧特性を表示している。なお、点
線４６ｂ，４７ｂはそれぞれ従来の燃料電池の出力特性
及び電圧特性を表示している。従来の燃料電池はスタッ
ク内部の温度が上昇するため、出力４００Ｗを得ること
しかできなかった。
【００２１】なお、本発明に係る固体電解質型燃料電池
は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変更することができる。熱伝導性及び導電
性を有する柱状部材は、前記実施形態のような金属に限
るものではなく、熱伝導性と導電性を備えたものであれ
ばよい。また、熱伝導性及び導電性を有する柱状部材を
備えた導電性フェルト層は、セル毎に配設する必要はな
く、数セルおきに配設しても同様の効果が得られる。ま
た、前記実施形態の外部マニホールド方式のスタック構
造の他に、内部マニホールド方式のスタック構造でも同
様の効果が得られる。
は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変更することができる。熱伝導性及び導電
性を有する柱状部材は、前記実施形態のような金属に限
るものではなく、熱伝導性と導電性を備えたものであれ
ばよい。また、熱伝導性及び導電性を有する柱状部材を
備えた導電性フェルト層は、セル毎に配設する必要はな
く、数セルおきに配設しても同様の効果が得られる。ま
た、前記実施形態の外部マニホールド方式のスタック構
造の他に、内部マニホールド方式のスタック構造でも同
様の効果が得られる。
【００２２】さらに、前記実施形態は、発電部の空気極
とインターコネクタを接合してセルを構成しているが、
必ずしもこれに限るものではなく、燃料極とインターコ
ネクタを接合してセルを構成してもよい。この場合、導
電性フェルト層は、空気極とインターコネクタとの間に
配設されることになる。
とインターコネクタを接合してセルを構成しているが、
必ずしもこれに限るものではなく、燃料極とインターコ
ネクタを接合してセルを構成してもよい。この場合、導
電性フェルト層は、空気極とインターコネクタとの間に
配設されることになる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、導電性フェルト部と熱伝導性及び導電性を有す
る柱状部材とを備えた導電性フェルト層を介してセルを
複数個積層してスタック構造としたので、柔軟性や導電
性を確保した状態で導電性フェルト層の熱伝導率をアッ
プさせることができる。従って、燃料電池運転時に発生
する熱を熱伝導性及び導電性を有する柱状部材によって
効率良く放熱して、スタック内部やセル内の温度差を抑
えることができる。この結果、セルが破壊しにくく、か
つ大電流を取り出すことができる固体電解質型燃料電池
を得ることができる。
よれば、導電性フェルト部と熱伝導性及び導電性を有す
る柱状部材とを備えた導電性フェルト層を介してセルを
複数個積層してスタック構造としたので、柔軟性や導電
性を確保した状態で導電性フェルト層の熱伝導率をアッ
プさせることができる。従って、燃料電池運転時に発生
する熱を熱伝導性及び導電性を有する柱状部材によって
効率良く放熱して、スタック内部やセル内の温度差を抑
えることができる。この結果、セルが破壊しにくく、か
つ大電流を取り出すことができる固体電解質型燃料電池
を得ることができる。
【図１】本発明に係る固体電解質型燃料電池の一実施形
態を示すスタックの分解斜視図。
態を示すスタックの分解斜視図。
【図２】図１に示されているスタックの一部拡大断面
図。
図。
【図３】本発明に係る固体電解質型燃料電池の全体構成
を示す分解斜視図。
を示す分解斜視図。
【図４】スタック内部の温度分布図。
【図５】電圧特性及び出力特性を示すグラフ。
【図６】従来の固体電解質型燃料電池のスタックの一部
拡大断面図。
拡大断面図。
１…固体電解質 ２…燃料極 ３…空気極 ４…発電部 ５…インターコネクタ ６…セル ７…導電性フェルトシート部 ８…熱伝導性及び導電性を有する柱状部材 ８ａ…燃料ガス流路 ９…導電性フェルト層 ３０…スタック ４０…固体電解質型燃料電池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊波 通明 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 固体電解質の表裏面にそれぞれ燃料極と
空気極を設けた発電部と、この発電部の燃料極側又は空
気極側のいずれか一方の側に配設されるインターコネク
タとでセルを構成し、導電性フェルト部と熱伝導性及び
導電性を有する柱状部材とを備えた導電性フェルト層を
介して前記セルを複数個積層してスタック構造としたこ
とを特徴とする固体電解質型燃料電池。 - 【請求項２】 前記導電性フェルト層が、二つの導電性
フェルト部と、この導電性フェルト部の間に配設された
複数の熱伝導性及び導電性を有する柱状部材とで構成さ
れると共に、前記熱伝導性及び導電性を有する柱状部材
が相互にガス流路を挟んで並設されていることを特徴と
する請求項１記載の固体電解質型燃料電池。 - 【請求項３】 前記導電性フェルト部が、Ｎｉからな
り、前記熱伝導性及び導電性を有する柱状部材がＮｉ、
又は主成分がＮｉ，Ｃｒ及びＦｅのうち少なくとも一つ
の金属を含む合金のいずれか一方からなることを特徴と
する請求項１又は請求項２記載の固体電解質型燃料電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9143858A JPH10334929A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9143858A JPH10334929A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10334929A true JPH10334929A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15348617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9143858A Pending JPH10334929A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10334929A (ja) |
-
1997
- 1997-06-02 JP JP9143858A patent/JPH10334929A/ja active Pending
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