JP2017068973A - Cell stack, cell stack device, module and module housing device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cell stack, a module and a module housing device for inhibiting connection reliability between a cell and a conductive member from being reduced.SOLUTION: A cell stack 18 includes: a plurality of cells 1 extending in the longitudinal direction; and a conductive member 9 arranged between the plurality of cells 1. The conductive member 9 includes: a plurality of conductive pieces 91b, 92b connected to the cell 1 via a conductive joint member 9; a plurality of coupling pieces 91e, 92e for coupling the central parts of the conductive pieces 91b, 92b adjacent to each other; and a coupling part 9c for coupling one ends of the plurality of conductive pieces 91b, 92b. At least two of the plurality of coupling pieces is a first coupling piece 91e closer to the cell 1 than the other coupling piece 92e.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、セルスタック、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置に関する。   The present invention relates to a cell stack, a cell stack device, a module, and a module housing device.

近年、次世代エネルギーとして、燃料ガス（水素含有ガス）と酸素含有ガス（空気）とを用いて電力を得ることができるセルの１種である燃料電池セルが複数配列されてなるセルスタックを収納容器内に収納してなるモジュールや、モジュールを外装ケース内に収納してなるモジュール収容装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。   In recent years, as a next-generation energy, a cell stack in which a plurality of fuel cells, which are one type of cells capable of obtaining electric power using fuel gas (hydrogen-containing gas) and oxygen-containing gas (air), is stored. Various modules that are housed in containers and module housing devices that house modules in an outer case have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

このセルスタックにおいては、例えば、複数のセル間に導電部材が配置されることによって、セル同士が電気的に直列に接続されている。   In this cell stack, for example, the conductive members are arranged between a plurality of cells, so that the cells are electrically connected in series.

特開２０１１−１７５８５４号公報JP 2011-175854 A

しかしながら、セルスタックの製造時又は使用時にセルが変形することによって導電部材とセルとの接続信頼性が低下しやすいという問題があった。   However, there is a problem that the connection reliability between the conductive member and the cell is likely to be lowered due to the deformation of the cell at the time of manufacturing or using the cell stack.

それゆえ、本発明は、導電部材とセルとの接続信頼性の低下を抑制したセルスタック、それを備えるモジュールおよびモジュール収容装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a cell stack, a module including the cell stack, and a module housing device in which a decrease in connection reliability between the conductive member and the cell is suppressed.

本発明のセルスタックは、長手方向に延びる複数のセルと、該複数のセル間に配置された導電部材とを有し、該導電部材は、前記セルに導電性接合材を介して接続される複数の導電片と、隣接する前記導電片の中央部を連結する複数の連結片と、前記複数の導電片の一端同士を連結している連結部と、を有しており、前記複数の連結片のうち少なくとも二つは、他の連結片よりも、前記セルに近接している第１連結片であることを特徴とする。   The cell stack of the present invention has a plurality of cells extending in the longitudinal direction and a conductive member disposed between the plurality of cells, and the conductive member is connected to the cell via a conductive bonding material. A plurality of conductive pieces, a plurality of connection pieces that connect the central portions of the adjacent conductive pieces, and a connection portion that connects one ends of the plurality of conductive pieces. At least two of the pieces are first connection pieces closer to the cell than other connection pieces.

また、本発明のセルスタック装置は、上述のセルスタックと、前記複数のセルの一方側端部が固定されているとともに、前記複数のセルに反応ガスを供給するためのマニホールドと、を有しており、前記導電部材の他方側端部に、前記第１連結片および前記一対の第１導電片が設けられていることを特徴とする。   The cell stack device of the present invention includes the above-described cell stack, and a manifold for supplying a reaction gas to the plurality of cells, with one end portion of the plurality of cells being fixed. The first connecting piece and the pair of first conductive pieces are provided at the other end of the conductive member.

また、本発明のセルスタック装置は、上述のセルスタックと、前記複数のセルの一方側端部が固定されているとともに、前記複数のセルに反応ガスを供給するためのマニホールドと、を有しており、前記導電部材の一方側端部および他方側端部に、前記第１連結片および前記一対の第１導電片が設けられていることを特徴とする。   The cell stack device of the present invention includes the above-described cell stack, and a manifold for supplying a reaction gas to the plurality of cells, with one end portion of the plurality of cells being fixed. The first connecting piece and the pair of first conductive pieces are provided at one end and the other end of the conductive member.

また、本発明のモジュールは、収納容器と、該収納容器に収納された上述のセルスタック装置と、を有することを特徴とする。   Moreover, the module of this invention has a storage container and the above-mentioned cell stack apparatus accommodated in this storage container, It is characterized by the above-mentioned.

さらに、本発明のモジュール収容装置は、外装ケースと、該外装ケース内に収納された上述のモジュールと、前記外装ケース内に収納されており、前記モジュールの運転を行な
うための補機と、を有することを特徴とする。 Furthermore, the module housing apparatus of the present invention includes an exterior case, the above-described module housed in the exterior case, and an auxiliary device housed in the exterior case and operating the module. It is characterized by having.

本発明のセルスタックは、導電部材とセルとの接続信頼性の低下を抑制させることができる。   The cell stack of the present invention can suppress a decrease in connection reliability between the conductive member and the cell.

また、本発明のセルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置は、導電部材とセルとの接続信頼性の低下を抑制したものとすることができる。   In addition, the cell stack device, the module, and the module housing device of the present invention can suppress a decrease in connection reliability between the conductive member and the cell.

セルの実施形態の一例を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は側面図である。An example of embodiment of a cell is shown, (a) is a cross-sectional view, (b) is a side view. 本実施形態の一例であるセルスタックを有するセルスタック装置を示す図で、（ａ）はセルスタック装置を概略的に示す側面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す平面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the cell stack apparatus which has a cell stack which is an example of this embodiment, (a) is a side view which shows a cell stack apparatus roughly, (b) is a plane which expands and shows a part of (a) FIG. 図２に示す導電部材を抜粋して示す平面図である。It is a top view which extracts and shows the electrically-conductive member shown in FIG. （ａ）は図３に示すＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は図３に示すＢ−Ｂ線における断面図である。(A) is sectional drawing in the AA line shown in FIG. 3, (b) is sectional drawing in the BB line shown in FIG. 導電部材とセルとの接続状態を示しており、（ａ）は第１連結片の近傍における断面図であり、（ｂ）は他の連結片の近傍における断面図である。The connection state of a conductive member and a cell is shown, (a) is sectional drawing in the vicinity of a 1st connection piece, (b) is sectional drawing in the vicinity of the other connection piece. 導電部材の他の実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows other embodiment of an electroconductive member. 図６に示す導電部材のＡ−Ａ線における断面図である。It is sectional drawing in the AA of the electrically-conductive member shown in FIG. 図２に示すセルスタック装置を有するモジュールを分解して示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which decomposes | disassembles and shows the module which has the cell stack apparatus shown in FIG. 図８に示すモジュールを有するモジュール収容装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the module accommodating apparatus which has a module shown in FIG.

図１〜９を用いて、セル、セルスタック、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置について説明する。   A cell, a cell stack, a cell stack device, a module, and a module housing device will be described with reference to FIGS.

（セル）
以下において、セルとして固体酸化物形の燃料電池セルの例を用いて説明する。 (cell)
Hereinafter, an example of a solid oxide fuel cell as a cell will be described.

図１は、セルの実施形態の一例を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は側面図である。なお、両図面において、セル１の各構成の一部を拡大して示している。   FIG. 1 shows an example of an embodiment of a cell, where (a) is a cross-sectional view and (b) is a side view. In both drawings, a part of each component of the cell 1 is shown in an enlarged manner.

図１に示す例において、セル１は中空平板型で、長手方向に延びる細長い板状である。図１（ｂ）に示すように、セル１の全体を正面から見た形状は、例えば、長手方向Ｌの辺の長さが５〜５０ｃｍで、この長手方向に直交する幅方向Ｗの長さが１〜１０ｃｍの長方形である。このセル１の全体の厚さは１〜５ｍｍである。   In the example shown in FIG. 1, the cell 1 is a hollow plate type and has an elongated plate shape extending in the longitudinal direction. As shown in FIG.1 (b), the shape which looked at the whole cell 1 from the front is 5-50 cm in the length of the side of the longitudinal direction L, for example, and the length of the width direction W orthogonal to this longitudinal direction Is a rectangle of 1 to 10 cm. The total thickness of the cell 1 is 1 to 5 mm.

図１に示すように、セル１は、一対の対向する平坦面ｎ１、ｎ２をもつ柱状の導電性支持基板２（以下、支持基板２と略す場合がある）の一方の平坦面ｎ１上に内側電極３、固体電解質層４及び外側電極５を順次積層してなる柱状（中空平板状等）からなる。   As shown in FIG. 1, the cell 1 has an inner surface on one flat surface n1 of a columnar conductive support substrate 2 (hereinafter sometimes abbreviated as support substrate 2) having a pair of opposed flat surfaces n1 and n2. The electrode 3, the solid electrolyte layer 4, and the outer electrode 5 are sequentially stacked to form a columnar shape (hollow plate shape or the like).

図１に示す例においては、内側電極３を燃料極とし、外側電極５を空気極として説明する。   In the example shown in FIG. 1, the inner electrode 3 is described as a fuel electrode, and the outer electrode 5 is described as an air electrode.

また、図１に示す例においては、セル１の他方の平坦面ｎ２上にはインターコネクタ６が設けられている。   In the example shown in FIG. 1, an interconnector 6 is provided on the other flat surface n <b> 2 of the cell 1.

以下、セル１を構成する各構成部材について説明する。   Hereinafter, each structural member which comprises the cell 1 is demonstrated.

支持基板２は、ガスが流れるガス流路２ａが内部に設けられており、図１においては６つのガス流路２ａが設けられた例を示している。支持基板２としては、燃料ガスを燃料極３まで透過するためにガス透過性であること、さらには、インターコネクタ６を介して集電するために導電性であることが要求される。支持基板２は、例えば、鉄族金属成分と無機酸化物からなる。例えば、鉄族金属成分はＮｉおよび／またはＮｉＯであって、無機酸化物は特定の希土類元素酸化物である。   The support substrate 2 is provided with a gas flow path 2a through which gas flows, and FIG. 1 shows an example in which six gas flow paths 2a are provided. The support substrate 2 is required to be gas permeable in order to allow the fuel gas to pass to the fuel electrode 3 and further to be conductive in order to collect current through the interconnector 6. The support substrate 2 is made of, for example, an iron group metal component and an inorganic oxide. For example, the iron group metal component is Ni and / or NiO, and the inorganic oxide is a specific rare earth element oxide.

燃料極３は、一般的に公知のものを使用することができ、多孔質の導電性セラミックス、例えば希土類元素酸化物が固溶しているＺｒＯ２（安定化ジルコニアと称し、部分安定化も含むものとする）とＮｉおよび／またはＮｉＯとから形成することができる。 As the fuel electrode 3, generally known ones can be used, and porous conductive ceramics such as ZrO 2 in which a rare earth element oxide is dissolved (referred to as stabilized zirconia, including partial stabilization). And Ni and / or NiO.

固体電解質層４は、燃料極３、空気極５間の電子の橋渡しをする電解質としての機能を有していると同時に、燃料ガスと酸素含有ガスとのリークを防止するためにガス遮断性を有することが必要とされ、３〜１５モル％の希土類元素酸化物が固溶したＺｒＯ２から形成される。なお、上記特性を有する限りにおいては、他の材料等を用いて形成してもよい。 The solid electrolyte layer 4 has a function as an electrolyte for bridging electrons between the fuel electrode 3 and the air electrode 5, and at the same time has a gas barrier property to prevent leakage of the fuel gas and the oxygen-containing gas. And is formed from ZrO 2 in which 3 to 15 mol% of a rare earth element oxide is dissolved. In addition, as long as it has the said characteristic, you may form using another material etc.

空気極５は、一般的に用いられるものであれば特に制限はなく、例えば、いわゆるＡＢＯ３型のペロブスカイト型酸化物からなる導電性セラミックスから形成することができる。空気極５はガス透過性を有していることが必要であり、開気孔率が２０％以上、特に３０〜５０％の範囲にあることが好ましい。 The air electrode 5 is not particularly limited as long as it is generally used. For example, the air electrode 5 can be formed of a conductive ceramic made of a so-called ABO 3 type perovskite oxide. The air electrode 5 is required to have gas permeability, and the open porosity is preferably 20% or more, particularly preferably in the range of 30 to 50%.

インターコネクタ６は、ランタンクロマイト系のペロブスカイト型酸化物（ＬａＣｒＯ３系酸化物）、もしくは、ランタンストロンチウムチタン系のペロブスカイト型酸化物（ＬａＳｒＴｉＯ３系酸化物）が好適に使用される。これらの材料は、導電性を有し、かつ燃料ガス（水素含有ガス）および酸素含有ガス（空気等）と接触しても還元も酸化もされない。また、インターコネクタ６は支持基板２に設けられたガス流路２ａを流通する燃料ガス、および支持基板２の外側を流通する酸素含有ガスのリークを防止するために緻密質でなければならず、９３％以上、特に９５％以上の相対密度を有していることが好ましい。 For the interconnector 6, a lanthanum chromite-based perovskite oxide (LaCrO 3 -based oxide) or a lanthanum strontium titanium-based perovskite oxide (LaSrTiO 3 -based oxide) is preferably used. These materials have conductivity and are neither reduced nor oxidized even when they come into contact with a fuel gas (hydrogen-containing gas) and an oxygen-containing gas (air or the like). In addition, the interconnector 6 must be dense to prevent leakage of the fuel gas flowing through the gas flow path 2a provided in the support substrate 2 and the oxygen-containing gas flowing outside the support substrate 2, It is preferable to have a relative density of 93% or more, particularly 95% or more.

（セルスタック）
次に、上述したセルを用いた本実施形態の一例であるセルスタックについて図２を用いて説明する。 (Cell stack)
Next, a cell stack which is an example of the present embodiment using the above-described cell will be described with reference to FIG.

図２は、本実施形態の一例であるセルスタックを有するセルスタック装置を示す図で、（ａ）はセルスタック装置を概略的に示す側面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す平面図である。   2A and 2B are diagrams showing a cell stack device having a cell stack as an example of the present embodiment. FIG. 2A is a side view schematically showing the cell stack device, and FIG. 2B is an enlarged view of a part of FIG. It is a top view shown.

セルスタック装置１０は、セルスタック１８と、マニホールド７とを備える。セルスタック１８は、配列された複数のセル１を有する。マニホールド７には、複数のセル１の下端部がシール材（不図示）にて固定されているとともに、マニホールド７は複数のセル１に反応ガスを供給する。   The cell stack apparatus 10 includes a cell stack 18 and a manifold 7. The cell stack 18 has a plurality of cells 1 arranged. The lower ends of the plurality of cells 1 are fixed to the manifold 7 with a sealing material (not shown), and the manifold 7 supplies the reaction gas to the plurality of cells 1.

また、セルスタック１８は、図２（ａ）に示すように、隣接するセル１の間に介在する導電部材９を有している。この導電部材９は、隣接するセル１の間（より詳細には、一方のセル１の燃料極３と他方のセル１の空気極５）を電気的に直列に接続する。   Moreover, the cell stack 18 has the electrically-conductive member 9 interposed between the adjacent cells 1, as shown to Fig.2 (a). The conductive member 9 electrically connects in series between adjacent cells 1 (more specifically, the fuel electrode 3 of one cell 1 and the air electrode 5 of the other cell 1).

また、図２（ｂ）に示すように、セル１と導電部材９とを接合するために、導電性セラミックス等からなる導電性接合材１３が設けられている。導電性セラミックスとしては、空気極５と同様の材料を用いるとよい。導電性接合材１３を空気極５と同じ材料とした場合、空気極５と導電性接合材１３との接合強度を向上させることができる。具体的には、ＬａＳｒＣｏＦｅＯ３、ＬａＳｒＭｎＯ３、ＬａＳｒＣｏＯ３等を用いることができる。 As shown in FIG. 2B, a conductive bonding material 13 made of conductive ceramics or the like is provided for bonding the cell 1 and the conductive member 9. As the conductive ceramic, the same material as that of the air electrode 5 may be used. When the conductive bonding material 13 is the same material as the air electrode 5, the bonding strength between the air electrode 5 and the conductive bonding material 13 can be improved. Specifically, LaSrCoFeO 3 , LaSrMnO 3 , LaSrCoO 3 or the like can be used.

また、図２（ａ）に示す例のように、複数個のセル１の配列方向における最も外側に位置するセル１の外側に、端部導電部材８が設けられている。   Further, as in the example illustrated in FIG. 2A, the end conductive member 8 is provided outside the cell 1 positioned on the outermost side in the arrangement direction of the plurality of cells 1.

この端部導電部材８は、セルスタック１８の外側に突出する導電部を有している。導電部は、セル１の発電により生じた電気を集電して外部に引き出す機能を有する。   The end conductive member 8 has a conductive portion protruding outside the cell stack 18. The conductive portion has a function of collecting the electricity generated by the power generation of the cell 1 and extracting it to the outside.

（導電部材）
次に、導電部材９の詳細な構造について図３〜６を用いて説明する。 (Conductive member)
Next, the detailed structure of the conductive member 9 will be described with reference to FIGS.

図３は、図２に示す導電部材を抜粋して示す平面図である。図４（ａ）は、図３に示すＡ−Ａ線における断面図であり、図４（ｂ）は、図３に示すＢ−Ｂ線における断面図である。図５は導電部材とセルとの接続状態を示しており、（ａ）は第１連結片の近傍における断面図であり、（ｂ）は他の連結片の近傍における断面図である。   FIG. 3 is a plan view showing the conductive member shown in FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. FIG. 5 shows a connection state between the conductive member and the cell, where (a) is a cross-sectional view in the vicinity of the first connecting piece, and (b) is a cross-sectional view in the vicinity of the other connecting piece.

図２〜４に示すように、導電部材９においては、複数の導電片９１ｂ、９２ｂが、セル１に導電性接合材１３を介して接続されている。複数の連結片９１ｅ、９２ｅは、隣接する導電片９１ｂ、９２ｂの中央部を連結している。また、複数の連結片９１ｅ、９２ｅもまた、導電性接合材１３を介してセル１に接続されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, in the conductive member 9, a plurality of conductive pieces 91 b and 92 b are connected to the cell 1 via the conductive bonding material 13. The plurality of connecting pieces 91e and 92e connect the central portions of the adjacent conductive pieces 91b and 92b. Further, the plurality of connecting pieces 91 e and 92 e are also connected to the cell 1 through the conductive bonding material 13.

一方の連結部９ｃは、複数の連結片９１ｅ、９２ｅの一端同士を連結している。また、他方の連結部９ｄは、複数の連結片９１ｅ、９２ｅの他端同士を連結している。   One connecting portion 9c connects one ends of the plurality of connecting pieces 91e, 92e. The other connecting portion 9d connects the other ends of the plurality of connecting pieces 91e and 92e.

導電部材９は、耐熱性および導電性を有する必要があり、例えば合金または導電性セラミックスやサーメット等により作製することができる。特には、導電部材９は、高温の酸化雰囲気に曝されることから４〜３０％の割合でＣｒを含有する合金から作製することができ、Ｆｅ−Ｃｒの合金やＮｉ−Ｃｒの合金等により作製できる。   The conductive member 9 needs to have heat resistance and conductivity, and can be made of, for example, an alloy, conductive ceramics, cermet, or the like. In particular, since the conductive member 9 is exposed to a high-temperature oxidizing atmosphere, it can be manufactured from an alloy containing Cr at a rate of 4 to 30%, such as an Fe—Cr alloy or an Ni—Cr alloy. Can be made.

ところで、セルスタック１８の製造時又は使用時にセル１が変形することがある。変形の種類としては、例えば、セル１の配列方向に沿った反り、及び、上下方向の伸びである。このようなセルの変形が起こった場合、セル１と導電部材９が剥離するおそれがあった。よって、接続信頼性が低下するおそれがあった。   By the way, the cell 1 may be deformed when the cell stack 18 is manufactured or used. Examples of the type of deformation include warpage along the arrangement direction of the cells 1 and extension in the vertical direction. When such cell deformation occurs, the cell 1 and the conductive member 9 may be peeled off. Therefore, connection reliability may be reduced.

そこで、複数の連結片９１ｅ、９２ｅのうち少なくとも二つは、他の連結片９２ｅよりも、セル１に近接している第１連結片９１ｅとした。この構成により、図５に示すように、第１連結片９１ｅが導電性接合材１３と接触する面積が他の連結片９２ｅよりも増え、より強固にセル１に接続される。従って、導電部材９のセル１に対する接合力が向上する。一方で、第１連結片９１ｅ同士の間の領域では、第１連結片９１ｅに比べてセル１との接合力が弱くなる。従って、第１連結片９１ｅ同士の間の領域はセル１の変形に柔軟に追従することができる。よって、第１連結片９１ｅにおいてセル１と強固に接続しているとともに、それ以外の領域でセル１の変形を吸収することができるので、導電部材９がセル１から剥離することを抑制することができる。   Therefore, at least two of the plurality of connection pieces 91e and 92e are first connection pieces 91e that are closer to the cell 1 than the other connection pieces 92e. With this configuration, as shown in FIG. 5, the area where the first connecting piece 91 e contacts the conductive bonding material 13 is increased as compared with the other connecting pieces 92 e, and is more firmly connected to the cell 1. Accordingly, the bonding force of the conductive member 9 to the cell 1 is improved. On the other hand, in the region between the first connection pieces 91e, the bonding force with the cell 1 is weaker than that of the first connection pieces 91e. Therefore, the region between the first connecting pieces 91e can flexibly follow the deformation of the cell 1. Accordingly, the first connecting piece 91e is firmly connected to the cell 1, and the deformation of the cell 1 can be absorbed in other regions, so that the conductive member 9 is prevented from peeling off from the cell 1. Can do.

また、図３に示す例のように、第１連結片９１ｅで接続されている一対の導電片は、他
の導電片９２ｅよりも、セル１に近接している一対の第１導電片９１ｂであるとよい。これにより、一対の第１導電片９１ｂもまた、第１連結片９１ｅと同様にセル１に強固に接続される。従って、導電部材９がセル１から剥離することを抑制することができる。 Further, as in the example shown in FIG. 3, the pair of conductive pieces connected by the first connecting piece 91e is a pair of first conductive pieces 91b that are closer to the cell 1 than the other conductive pieces 92e. There should be. Thereby, the pair of first conductive pieces 91b is also firmly connected to the cell 1 similarly to the first connecting piece 91e. Accordingly, the conductive member 9 can be prevented from peeling from the cell 1.

また、図３に示す例のように、導電部材９は長手方向に延びており、長手方向の一方側および他方側のそれぞれに、第１連結片９１ｅおよび一対の第１導電片９１ｂが設けられているとよい。この構成によれば、第１連結片９１ｅおよび一対の第１導電片９１ｂによって強固に接続された部分が長手方向にそれぞれ離間して配置されていることとなる。よって、導電部材９がセル１に強固に接続される。従って、導電部材９がセル１から剥離することを抑制することができる。   3, the conductive member 9 extends in the longitudinal direction, and a first connecting piece 91e and a pair of first conductive pieces 91b are provided on one side and the other side in the longitudinal direction. It is good to have. According to this structure, the part firmly connected by the 1st connection piece 91e and a pair of 1st electroconductive piece 91b will be spaced apart and arrange | positioned in the longitudinal direction, respectively. Therefore, the conductive member 9 is firmly connected to the cell 1. Accordingly, the conductive member 9 can be prevented from peeling from the cell 1.

なお、長手方向の一方側とは、導電部材９を長手方向に２等分した場合の一方であり、長手方向の他方側とは、導電部材９を長手方向に２等分した場合の他方である。   One side in the longitudinal direction is one when the conductive member 9 is divided into two equal parts in the longitudinal direction, and the other side in the longitudinal direction is the other when the conductive member 9 is divided into two equal parts in the longitudinal direction. is there.

次に、図６、７を用いて、他の実施形態に係る導電部材９について説明する。図６は、導電部材の他の実施形態を示す平面図である。図７は、図６に示す導電部材のＡ−Ａ線における断面図である。   Next, the conductive member 9 according to another embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a plan view showing another embodiment of the conductive member. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA of the conductive member shown in FIG.

また、図６に示す例のように、長手方向の他方側端部（上端部）に、第１連結片９１ｅおよび一対の第１導電片９１ｂが設けられているとよい。この構成によれば、セル１のうち特に変形の大きい上端部において、第１連結片９１ｅおよび一対の第１導電片９１ｂがセル１に強固に接続されている。従って、導電部材９がセル１から剥離することを抑制することができる。   Further, as in the example illustrated in FIG. 6, the first connecting piece 91 e and the pair of first conductive pieces 91 b may be provided at the other end portion (upper end portion) in the longitudinal direction. According to this configuration, the first connecting piece 91e and the pair of first conductive pieces 91b are firmly connected to the cell 1 at the upper end of the cell 1 that is particularly greatly deformed. Accordingly, the conductive member 9 can be prevented from peeling from the cell 1.

また、図６に示す例のように、長手方向の一方側端部（下端部）および他方側端部（上端部）に、第１連結片９１ｅおよび一対の第１導電片９１ｂが設けられているとよい。この構成によれば、セル１のうち特に変形の大きい上端部と、セル１のうち特に応力の大きい下端部とのそれぞれにおいて、第１連結片９１ｅおよび一対の第１導電片９１ｂがセル１に強固に接続されている。従って、導電部材９がセル１から剥離することを抑制することができる。   Further, as in the example shown in FIG. 6, a first connecting piece 91 e and a pair of first conductive pieces 91 b are provided at one end (lower end) and the other end (upper end) in the longitudinal direction. It is good to be. According to this configuration, the first connecting piece 91e and the pair of first conductive pieces 91b are connected to the cell 1 at each of the upper end portion of the cell 1 that is particularly deformed and the lower end portion of the cell 1 that is particularly stressed. It is firmly connected. Accordingly, the conductive member 9 can be prevented from peeling from the cell 1.

なお、長手方向の一方側端部および他方側端部とは、導電部材９を長手方向に５等分した場合の最も下端側および上端側である。   The one end and the other end in the longitudinal direction are the lowermost end and the upper end when the conductive member 9 is equally divided into five in the longitudinal direction.

また、図７に示す例のように、平面視で一対の第１導電片９１ｅは、セル１に向かって湾曲しているとよい。この構成によれば、第１導電片９１ｅがさらに導電性接合材１３内部の奥深くにまで食い込む。よって、セル１と導電部材９との接合力が向上する。従って、導電部材９がセル１から剥離することを抑制することができる。また、このように湾曲していることにより、セル１が変形した場合に第１導電片９１ｅが撓んでセル１の変形を吸収することができる。従って、さらに導電部材９がセル１から剥離することを抑制することができる。   Further, as in the example illustrated in FIG. 7, the pair of first conductive pieces 91 e may be curved toward the cell 1 in plan view. According to this configuration, the first conductive piece 91e further penetrates deep inside the conductive bonding material 13. Therefore, the bonding force between the cell 1 and the conductive member 9 is improved. Accordingly, the conductive member 9 can be prevented from peeling from the cell 1. In addition, by bending in this way, when the cell 1 is deformed, the first conductive piece 91e is bent and the deformation of the cell 1 can be absorbed. Accordingly, the conductive member 9 can be further prevented from peeling from the cell 1.

ここで、導電部材９の作製方法について説明する。一枚の矩形状をした板部材にプレス加工を施して板部材の幅方向に延びるスリットを板部材の長手方向に複数形成する。そして、導電片となるスリット間の部位を一方側および他方側に交互に引き出すことにより、図３〜図７に示す導電部材９を作製することができる。ここで、プレス加工を施す際に、プレスに用いる金型の内部形状を、所望の第１連結片、第１導電片を含んだ形状としておく。これによって、プレス加工後の導電部材９に所望の第１連結片、第１導電片を設けることができる。   Here, a manufacturing method of the conductive member 9 will be described. A single rectangular plate member is pressed to form a plurality of slits extending in the width direction of the plate member in the longitudinal direction of the plate member. And the electrically-conductive member 9 shown in FIGS. 3-7 is producible by pulling out the site | part between the slits used as an electrically conductive piece to one side and the other side alternately. Here, when performing press work, the internal shape of the metal mold | die used for a press is made into the shape containing the desired 1st connection piece and 1st electroconductive piece. Thus, the desired first connecting piece and first conductive piece can be provided on the conductive member 9 after the press working.

（モジュール）
次に、上述したセルスタック装置１０を収納容器２１内に収納してなるモジュール２０について図８を用いて説明する。 (module)
Next, a module 20 in which the above-described cell stack device 10 is stored in the storage container 21 will be described with reference to FIG.

図８に示すモジュール２０は、セル１にて使用する燃料ガスを得るために、天然ガスや灯油等の原燃料を改質して燃料ガスを生成するための改質器２２をセルスタック１８の上方に配置している。そして、改質器２２で生成された燃料ガスは、ガス流通管２３を介してマニホールド７に供給され、マニホールド７を介してセル１の内部に設けられたガス流路（図示せず）に供給される。   The module 20 shown in FIG. 8 includes a reformer 22 for reforming raw fuel such as natural gas or kerosene to generate fuel gas for use in the cell 1. Arranged above. The fuel gas generated by the reformer 22 is supplied to the manifold 7 via the gas flow pipe 23 and supplied to the gas flow path (not shown) provided inside the cell 1 via the manifold 7. Is done.

なお、図８においては、収納容器２１の一部（前後面）を取り外し、内部に収納されているセルスタック装置１および改質器２２を後方に取り出した状態を示している。   FIG. 8 shows a state in which a part (front and rear surfaces) of the storage container 21 is removed and the cell stack device 1 and the reformer 22 housed inside are taken out rearward.

このようなモジュール２０においては、導電部材９とセル１との接続信頼性の低下を抑制したセルスタック１８を備えるセルスタック装置１０を収納してなることから、導電部材９とセル１との接続信頼性の低下を抑制したモジュール２０とすることができる。   In such a module 20, since the cell stack device 10 including the cell stack 18 that suppresses the decrease in the connection reliability between the conductive member 9 and the cell 1 is housed, the connection between the conductive member 9 and the cell 1 is accommodated. It can be set as the module 20 which suppressed the fall of reliability.

（モジュール収容装置）
次に、上述したモジュール２０と、モジュール２０を作動させるための補機（図示せず）とを外装ケースに収納してなるモジュール収容装置２５について図９を用いて説明する。 (Module housing device)
Next, a module housing device 25 in which the above-described module 20 and an auxiliary machine (not shown) for operating the module 20 are housed in an exterior case will be described with reference to FIG.

図９に示すモジュール収容装置２５は、支柱２６と外装板２７から構成される外装ケース内を仕切板２８により上下に区画し、その上方側を上述したモジュール２０を収納するモジュール収納室２９とし、下方側をモジュール２０を作動させるための補機を収納する補機収納室３０として構成されている。なお、補機収納室３０に収納する補機を省略して示している。   The module housing apparatus 25 shown in FIG. 9 divides the inside of the exterior case composed of the columns 26 and the exterior plate 27 by a partition plate 28 and forms a module housing chamber 29 for housing the module 20 described above on the upper side. The lower side is configured as an auxiliary equipment storage chamber 30 for storing auxiliary equipment for operating the module 20. In addition, the auxiliary machine stored in the auxiliary machine storage chamber 30 is not shown.

また、仕切板２８には、補機収納室３０の空気をモジュール収納室２９側に流すための空気流通口３１が設けられており、モジュール収納室２９を構成する外装板２７の一部に、モジュール収納室２９内の空気を排気するための排気口３２が設けられている。   Further, the partition plate 28 is provided with an air circulation port 31 for flowing the air in the auxiliary machine storage chamber 30 to the module storage chamber 29 side, and a part of the exterior plate 27 constituting the module storage chamber 29 An exhaust port 32 for exhausting air in the module storage chamber 29 is provided.

このようなモジュール収容装置では、導電部材９とセル１との接続信頼性の低下を抑制したセルスタック１８を備えるモジュール２０を収納してなることから、導電部材９とセル１との接続信頼性の低下を抑制したモジュール収容装置２５とすることができる。   In such a module housing device, since the module 20 including the cell stack 18 in which a decrease in connection reliability between the conductive member 9 and the cell 1 is suppressed is stored, the connection reliability between the conductive member 9 and the cell 1 is achieved. It can be set as the module storage apparatus 25 which suppressed the fall of this.

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。   Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、上記実施形態では、「セル」、「セルスタック」、「セルスタック装置」、「モジュール」および「モジュール収容装置」の一例として燃料電池セル、燃料電池セルスタック、燃料電池セルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置を示したが、他の例としてはそれぞれ、セルに水蒸気と電圧とを付与して水蒸気（水）を電気分解することにより、水素と酸素（Ｏ２）を生成する電解セル、電解セルスタック、電解セルスタック装置、電解モジュールおよび電解装置であってもよい。 For example, in the above embodiment, as an example of “cell”, “cell stack”, “cell stack device”, “module”, and “module housing device”, a fuel cell, a fuel cell stack, a fuel cell stack device, a fuel Although the battery module and the fuel cell device have been shown, as another example, electrolysis that generates hydrogen and oxygen (O 2 ) by electrolyzing water vapor (water) by applying water vapor and voltage to the cell, respectively. It may be a cell, an electrolytic cell stack, an electrolytic cell stack device, an electrolytic module, and an electrolytic device.

１：セル
９：導電部材
１０：セルスタック装置
１８：セルスタック
２０：モジュール
２５：モジュール収容装置 1: Cell 9: Conductive member 10: Cell stack device 18: Cell stack 20: Module 25: Module housing device

Claims (8)

長手方向に延びる複数のセルと、
該複数のセル間に配置された導電部材とを有し、
該導電部材は、
前記セルに導電性接合材を介して接続される複数の導電片と、
隣接する前記導電片の中央部を連結する複数の連結片と、
前記複数の導電片の一端同士を連結している連結部と、を有しており、
前記複数の連結片のうち少なくとも二つは、他の連結片よりも、前記セルに近接している第１連結片である
セルスタック。 A plurality of cells extending longitudinally;
A conductive member disposed between the plurality of cells,
The conductive member is
A plurality of conductive pieces connected to the cell via a conductive bonding material;
A plurality of connecting pieces connecting the central portions of the adjacent conductive pieces;
A connecting portion connecting one end of the plurality of conductive pieces,
At least two of the plurality of connection pieces are first connection pieces closer to the cell than other connection pieces. Cell stack. 前記第１連結片で接続されている一対の導電片は、他の導電片よりも、前記セルに近接している一対の第１導電片である
請求項１に記載のセルスタック。 The cell stack according to claim 1, wherein the pair of conductive pieces connected by the first connecting piece is a pair of first conductive pieces that are closer to the cell than other conductive pieces. 平面視で前記一対の第１導電片は、前記セルに向かって湾曲している
請求項１又は請求項２に記載のセルスタック。 The cell stack according to claim 1, wherein the pair of first conductive pieces are curved toward the cell in plan view. 前記導電部材は長手方向に延びており、
該長手方向の一方側および他方側のそれぞれに、前記第１連結片および前記一対の第１導電片が設けられている
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のセルスタック。 The conductive member extends in the longitudinal direction,
The cell stack according to any one of claims 1 to 3, wherein the first connection piece and the pair of first conductive pieces are provided on one side and the other side in the longitudinal direction. 請求項１乃至請求項３のうちのいずれかに記載のセルスタックと、
前記複数のセルの一方側端部が固定されているとともに、前記複数のセルに反応ガスを供給するためのマニホールドと、を有しており、
前記導電部材の他方側端部に、前記第１連結片および前記一対の第１導電片が設けられている
セルスタック装置。 The cell stack according to any one of claims 1 to 3,
The one end of the plurality of cells is fixed, and has a manifold for supplying a reaction gas to the plurality of cells,
The cell stack apparatus, wherein the first connecting piece and the pair of first conductive pieces are provided at the other end of the conductive member. 請求項４に記載のセルスタックと、
前記複数のセルの一方側端部が固定されているとともに、前記複数のセルに反応ガスを供給するためのマニホールドと、を有しており、
前記導電部材の一方側端部および他方側端部に、前記第１連結片および前記一対の第１導電片が設けられている
セルスタック装置。 A cell stack according to claim 4;
The one end of the plurality of cells is fixed, and has a manifold for supplying a reaction gas to the plurality of cells,
The cell stack device, wherein the first connecting piece and the pair of first conductive pieces are provided at one end and the other end of the conductive member. 収納容器と、
該収納容器に収納された、請求項５又は請求項６に記載のセルスタック装置と、を有する
モジュール。 A storage container;
A cell stack device according to claim 5 or 6, which is stored in the storage container. 外装ケースと、
該外装ケース内に収納された、請求項７に記載のモジュールと、
前記外装ケース内に収納されており、前記モジュールの運転を行なうための補機と、を有する
モジュール収容装置。 An outer case,
The module according to claim 7, housed in the exterior case,
A module housing device, comprising: an auxiliary machine housed in the exterior case and operating the module.
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