JP5717573B2 - Cell stack and fuel cell module - Google Patents

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Description

本発明は、複数の燃料電池セルを集電部材を用いて電気的に接続してなるセルスタックおよび燃料電池モジュールに関する。   The present invention relates to a cell stack and a fuel cell module in which a plurality of fuel cells are electrically connected using a current collecting member.

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(空気等)とを用いて600℃〜1000℃の高温下で発電する固体酸化物形の燃料電池セルが知られている。複数の燃料電池セルは、集電部材を介して電気的に直列に接続してセルスタックが構成されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, as a next-generation energy, a solid oxide fuel cell that generates power at a high temperature of 600 ° C. to 1000 ° C. using a fuel gas (hydrogen-containing gas) and an oxygen-containing gas (air, etc.) is known. . A plurality of fuel cells are electrically connected in series via a current collecting member to form a cell stack (see, for example, Patent Document 1).

従来、燃料電池セルの上下方向における温度分布をなくすために、集電部材の上端部の幅を下端部の幅よりも広くしたセルスタックが知られている(例えば、特許文献2参照)。   Conventionally, in order to eliminate the temperature distribution in the vertical direction of the fuel cell, a cell stack is known in which the width of the upper end of the current collecting member is wider than the width of the lower end (see, for example, Patent Document 2).

特開2005−339904号公報JP 2005-339904 A 特開2009−158123号公報JP 2009-158123 A

しかしながら、特許文献1、2では、上下の集電部材を同一材料で形成していたため、耐熱性も同じであり、例えば、特許文献2に記載されているように、上端部の幅を下端部の幅よりも広くした集電部材を用いた場合には、幅の広い部分からの放熱を向上できるものの、集電部材の耐熱性が同じであるため、下端部の集電部材よりも、高温となる上端部における集電部材の導電性が経時的に劣化し易いという問題があった。これにより、上端部における集電特性が低下し、上下の集電部材の集電特性にアンバランスが生じ、セルスタック全体としての発電性能が経時的に低下するという問題があった。   However, in Patent Documents 1 and 2, since the upper and lower current collecting members are formed of the same material, the heat resistance is also the same. For example, as described in Patent Document 2, the width of the upper end part is set to the lower end part. When using a current collecting member wider than the width of the current collector, heat dissipation from a wide portion can be improved, but the heat resistance of the current collecting member is the same. There is a problem that the electrical conductivity of the current collecting member at the upper end becomes easily deteriorated with time. As a result, the current collection characteristics at the upper end portion are reduced, the current collection characteristics of the upper and lower current collection members are unbalanced, and there is a problem that the power generation performance of the entire cell stack is deteriorated over time.

本発明は、発電性能を高く維持できるセルスタックおよび燃料電池モジュールを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the cell stack and fuel cell module which can maintain high electric power generation performance.

本発明のセルスタックは、列状に配列した複数の燃料電池セルと、該複数の燃料電池セル間にそれぞれ配置され隣接する前記燃料電池セル同士を電気的に接続する集電部材とを具備するとともに、該集電部材が、第1集電部材と、該第1集電部材よりも耐熱性が高い第2集電部材とを具備しており、前記燃料電池セルは長尺状であり、前記燃料電池セルの内部に、かつ該燃料電池セルの長さ方向にガス通路が形成されており、該ガス通路のガス流れ方向に、前記第1集電部材と前記第2集電部材とがこの順で配置されており、前記集電部材の表面に耐酸化性のコーティング膜が設けられており、前記第2集電部材のコーティング膜の厚みは、前記第1集電部材のコーティング膜の厚みよりも厚いことを特徴とする。
本発明のセルスタックは、列状に配列した複数の燃料電池セルと、該複数の燃料電池セル間にそれぞれ配置され隣接する前記燃料電池セル同士を電気的に接続する集電部材とを具備するとともに、該集電部材が、第1集電部材と、該第1集電部材よりも耐熱性が高い第2集電部材とを具備しており、前記燃料電池セルは長尺状であり、前記燃料電池セルの内部に、かつ該燃料電池セルの長さ方向にガス通路が形成されており、該ガス通路のガス流れ方向に、前記第1集電部材と前記第2集電部材とがこの順で配置されており、前記集電部材はCrを含有しており、前記第2集電部材は、前記第1集電部材よりもCrの含有比率が高いことを特徴とする。
The cell stack of the present invention includes a plurality of fuel cells arranged in a row, and a current collecting member that is disposed between the plurality of fuel cells and electrically connects the adjacent fuel cells. In addition, the current collecting member includes a first current collecting member and a second current collecting member having higher heat resistance than the first current collecting member, and the fuel cell is long. A gas passage is formed inside the fuel cell and in the length direction of the fuel cell, and the first current collecting member and the second current collecting member are arranged in the gas flow direction of the gas passage. Arranged in this order, an oxidation-resistant coating film is provided on the surface of the current collecting member, and the thickness of the coating film of the second current collecting member is the same as that of the coating film of the first current collecting member. It is characterized by being thicker than the thickness .
The cell stack of the present invention includes a plurality of fuel cells arranged in a row, and a current collecting member that is disposed between the plurality of fuel cells and electrically connects the adjacent fuel cells. In addition, the current collecting member includes a first current collecting member and a second current collecting member having higher heat resistance than the first current collecting member, and the fuel cell is long. A gas passage is formed inside the fuel cell and in the length direction of the fuel cell, and the first current collecting member and the second current collecting member are arranged in the gas flow direction of the gas passage. Arranged in this order, the current collecting member contains Cr, and the second current collecting member has a Cr content ratio higher than that of the first current collecting member.

本発明の燃料電池モジュールは、上記セルスタックを収納容器内に収納してなるものである。   The fuel cell module of the present invention is obtained by storing the cell stack in a storage container.

本発明のセルスタックによれば、集電部材が、第1集電部材と、該第1集電部材よりも耐熱性が高い第2集電部材とを有するため、例えば、燃料電池セルは長尺状であり、燃料電池セルの内部に、かつ該燃料電池セルの長さ方向にガス通路が形成されており、該ガス通路のガス流れ方向に、第1集電部材と第2集電部材とをこの順で配置することにより、燃料電池セルの長さ方向に温度分布が生じた場合でも、経時的に、燃料電池セルの長さ方
向に配置された第1集電部材と第2集電部材との集電特性にアンバランスが生じることを抑制できる。
According to the cell stack of the present invention, since the current collecting member includes the first current collecting member and the second current collecting member having higher heat resistance than the first current collecting member, for example, the fuel cell is long. A gas passage is formed in the fuel cell and in the length direction of the fuel cell, and the first current collecting member and the second current collecting member are arranged in the gas flow direction of the gas passage. Are arranged in this order, even if a temperature distribution occurs in the length direction of the fuel cell, the first current collecting member and the second current collector arranged in the length direction of the fuel cell over time. It can suppress that an imbalance arises in the current collection characteristic with an electric member.

燃料電池セルスタック装置を示すもので、(a)は燃料電池セルスタック装置を概略的に示す説明図、(b)は(a)の一部を拡大して示す横断面図である。The fuel cell stack apparatus is shown, (a) is an explanatory view schematically showing the fuel cell stack apparatus, and (b) is an enlarged cross-sectional view showing a part of (a). 図1に示す燃料電池セルを示すもので、(a)は横断面図、(b)は(a)のインターコネクタを省略した状態を、インターコネクタ側から見た側面図である。FIGS. 1A and 1B show the fuel cell shown in FIG. 1, in which FIG. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a side view of the state where the interconnector of FIG. 図1に示す集電部材を示すもので、(a)は斜視図、(b)は(a)のB−B線に沿った断面図である。1A and 1B show a current collecting member shown in FIG. 1, in which FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 一対の燃料電池セルを集電部材で電気的に接続した状態を示す横断面図であり、(b)は(a)のC−C線に沿った断面図である。It is a cross-sectional view which shows the state which electrically connected a pair of fuel cell by the current collection member, (b) is sectional drawing along CC line of (a). 一対の燃料電池セル間の集電部材の配置状態を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the arrangement | positioning state of the current collection member between a pair of fuel cell. 燃料電池セルの配列方向の中央部に第2集電部材を、配列方向の両側部に第1集電部材を配置した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which has arrange | positioned the 2nd current collection member in the center part of the arrangement direction of a fuel cell, and the 1st current collection member in the both sides of the arrangement direction. 燃料電池セルの配列方向の両側から中央部に向けて第2集電部材の長さを長くした状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which lengthened the length of the 2nd current collection member toward the center part from the both sides of the sequence direction of a fuel cell. 燃料電池セルスタック装置を収納容器から取り出した状態の燃料電池モジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fuel cell module of the state which took out the fuel cell stack apparatus from the storage container. 図8に示す燃料電池モジュールを外装ケースに収納してなる燃料電池装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fuel cell apparatus formed by accommodating the fuel cell module shown in FIG. 8 in an exterior case.

セルスタック12を具備する燃料電池セルスタック装置11(以下、セルスタック装置11という場合がある)について図1を用いて説明する。なお、図1〜9において、理解を容易にするために、厚み、長さ、幅等を拡大縮小して示している場合がある。   A fuel cell cell stack device 11 (hereinafter also referred to as a cell stack device 11) having a cell stack 12 will be described with reference to FIG. In addition, in FIG. 1-9, in order to understand easily, thickness, length, a width | variety, etc. may be shown expanded and reduced.

セルスタック装置11は、一対の対向する主面を有し、全体的に見て長尺板状の導電性支持体17の一方の主面上に、内側電極層である燃料極18と、固体電解質19と、外側電極層である酸素極20とをこの順に積層してなる発電部を備える、固体酸化物形の燃料電池セル13を有している。導電性支持体17の内部には、複数のガス流路22が長さ方向に貫通して形成されている。ガス流路22を流れるガスの流れを図2(b)に矢印で示す。   The cell stack device 11 has a pair of opposing main surfaces. On one main surface of a long plate-like conductive support 17 as a whole, a fuel electrode 18 that is an inner electrode layer, and a solid The fuel cell unit 13 includes a solid oxide fuel cell 13 including a power generation unit in which an electrolyte 19 and an oxygen electrode 20 as an outer electrode layer are stacked in this order. Inside the conductive support 17, a plurality of gas flow paths 22 are formed penetrating in the length direction. The flow of gas flowing through the gas flow path 22 is indicated by arrows in FIG.

燃料電池セル13(中空平板型)は、導電性支持体17の他方側の主面にインターコネクタ21を積層してなる長い柱状であり、これらの燃料電池セル13の複数個を1列に配列し、隣接する燃料電池セル13間に集電部材14を配置し、燃料電池セル13同士を電気的に直列に接続してセルスタック12が構成されている。   The fuel cell 13 (hollow flat plate type) has a long columnar shape in which an interconnector 21 is laminated on the other main surface of the conductive support 17, and a plurality of these fuel cells 13 are arranged in a row. The current collecting member 14 is disposed between the adjacent fuel cells 13 and the fuel cells 13 are electrically connected in series to form the cell stack 12.

燃料電池セル13と集電部材14とは導電性接合材23を介して接合されており、それにより、複数個の燃料電池セル13を集電部材14を介して電気的および機械的に接合して、セルスタック12を構成している。   The fuel cell 13 and the current collecting member 14 are joined via the conductive bonding material 23, whereby the plurality of fuel cells 13 are joined electrically and mechanically via the current collecting member 14. Thus, the cell stack 12 is configured.

導電性支持体17は、図2に示されている形状から理解されるように、互いに平行な一対の平坦面nと、一対の平坦面nをそれぞれ接続する弧状面(側面)mとで構成されている。平坦面nの両面は互いにほぼ平行に形成されており、一方の平坦面n(下面)と両側の弧状面mを覆うように多孔質な燃料極18が設けられており、さらに、この燃料極18を覆うように、緻密質な固体電解質19が積層されている。また、固体電解質19の上には、燃料極18と対面するように、多孔質な酸素極20が積層されている。   As understood from the shape shown in FIG. 2, the conductive support 17 includes a pair of flat surfaces n that are parallel to each other and arcuate surfaces (side surfaces) m that connect the pair of flat surfaces n. Has been. Both surfaces of the flat surface n are formed substantially parallel to each other, and a porous fuel electrode 18 is provided so as to cover one flat surface n (lower surface) and the arcuate surfaces m on both sides. A dense solid electrolyte 19 is laminated so as to cover 18. A porous oxygen electrode 20 is laminated on the solid electrolyte 19 so as to face the fuel electrode 18.

言い換えると、燃料極18および固体電解質19は、導電性支持体17の両端の弧状面mを経由して他方の平坦面n(上面)まで形成されており、固体電解質19の両端部にインターコネクタ21の両端部が接合され、固体電解質19とインターコネクタ21とで導電性支持体17を取り囲み、内部を流通する燃料ガスが外部に漏出しないように構成されている。   In other words, the fuel electrode 18 and the solid electrolyte 19 are formed up to the other flat surface n (upper surface) via the arcuate surfaces m at both ends of the conductive support 17, and interconnectors are formed at both ends of the solid electrolyte 19. The both ends of 21 are joined, the electroconductive support body 17 is surrounded by the solid electrolyte 19 and the interconnector 21, and it is comprised so that the fuel gas which distribute | circulates the inside may not leak outside.

そして、セルスタック12を構成する各燃料電池セル13の下端部が、ガスタンク16に、ガラス等のシール材(図示せず)により固定され、セルスタック装置11が構成されており、燃料ガスは、燃料電池セル13の内部に設けられたガス流路22を介して燃料極18に供給される。   And the lower end part of each fuel cell 13 which comprises the cell stack 12 is fixed to the gas tank 16 with sealing materials (not shown), such as glass, the cell stack apparatus 11 is comprised, and fuel gas is It is supplied to the fuel electrode 18 through a gas flow path 22 provided inside the fuel battery cell 13.

図1に示すセルスタック装置11においては、燃料電池セル13のガス流路22の内部を燃料ガスとして水素含有ガスが流れるとともに、燃料電池セル13の間に配置された集電部材14の内側を酸素含有ガス(空気)が流れる構成となる。それにより、燃料極18にガスタンク16から燃料ガスが供給され、酸素極20に集電部材14の内側を通じて酸素含有ガスが供給されることで、燃料電池セル13の発電が行なわれる。   In the cell stack device 11 shown in FIG. 1, a hydrogen-containing gas flows as a fuel gas in the gas flow path 22 of the fuel battery cell 13, and the inside of the current collecting member 14 disposed between the fuel battery cells 13 An oxygen-containing gas (air) flows. As a result, the fuel gas is supplied from the gas tank 16 to the fuel electrode 18, and the oxygen-containing gas is supplied to the oxygen electrode 20 through the inside of the current collecting member 14, thereby generating power in the fuel cell 13.

セルスタック装置11は、燃料電池セル13の配列方向xの両端から、セルスタック12を挟持するように、ガスタンク16に下端部が固定された弾性変形可能な導電部材15を具備している。ここで、図1に示す導電部材15は、平板部15aと、燃料電池セル13の配列方向xに沿って外側に向けて延びた形状で、セルスタック12(燃料電池セル13)の発電により生じる電流を引出すための電流引出部15bとを有している。   The cell stack device 11 includes an elastically deformable conductive member 15 having a lower end fixed to a gas tank 16 so as to sandwich the cell stack 12 from both ends in the arrangement direction x of the fuel cells 13. Here, the conductive member 15 shown in FIG. 1 has a shape extending outward along the flat plate portion 15a and the arrangement direction x of the fuel cells 13 and is generated by power generation of the cell stack 12 (fuel cells 13). And a current extraction portion 15b for extracting an electric current.

以下に、燃料電池セル13を構成する各部材について説明する。燃料極18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、例えば希土類元素が固溶しているZrO(安定化ジルコニアと称する)とNiおよび/またはNiOとから形成することができる。 Below, each member which comprises the fuel cell 13 is demonstrated. As the fuel electrode 18, a generally known one can be used, and porous conductive ceramics such as ZrO 2 (referred to as stabilized zirconia) in which a rare earth element is dissolved, Ni and / or NiO, Can be formed from

固体電解質19は、電極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%の希土類元素が固溶したZrOから形成される。なお、上記特性を有する限りにおいては、ランタンガレート等の他の材料等を用いて形成してもよい。 The solid electrolyte 19 has a function as an electrolyte that bridges electrons between the electrodes, and at the same time, is required to have a gas barrier property in order to prevent leakage between the fuel gas and the oxygen-containing gas. It is formed from ZrO 2 in which 3 to 15 mol% of a rare earth element is dissolved. In addition, as long as it has the said characteristic, you may form using other materials, such as a lanthanum gallate.

酸素極20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ABO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。酸素極20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%の範囲とすることができる。酸素極20として、例えば、BサイトにMn、Fe、Coなどが存在するランタンマンガナイト(LaSrMnO)、ランタンフェライト(LaSrFeO)、ランタンコバルタイト(LaSrCoO)などを用いることができる。 The oxygen electrode 20 is not particularly limited as long as it is generally used. For example, the oxygen electrode 20 can be formed of a conductive ceramic made of a so-called ABO 3 type perovskite oxide. The oxygen electrode 20 needs to have gas permeability, and can have an open porosity of 20% or more, particularly 30 to 50%. As the oxygen electrode 20, for example, lanthanum manganite (LaSrMnO 3 ), lanthanum ferrite (LaSrFeO 3 ), lanthanum cobaltite (LaSrCoO 3 ) or the like in which Mn, Fe, Co, etc. exist at the B site can be used.

インターコネクタ21は、導電性セラミックスから形成することができるが、燃料ガス(水素含有ガス)および酸素含有ガス(空気等)と接触するため、耐還元性及び耐酸化性を有することが必要であり、それゆえランタンクロマイト(LaCrO)を使用することができる。インターコネクタ21は、導電性支持体17に形成された複数のガス流路22を流通する燃料ガス、および導電性支持体17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%以上の相対密度であることが好ましい。 Although the interconnector 21 can be formed from conductive ceramics, it is required to have reduction resistance and oxidation resistance because it is in contact with a fuel gas (hydrogen-containing gas) and an oxygen-containing gas (air, etc.). Therefore, lanthanum chromite (LaCrO 3 ) can be used. The interconnector 21 is dense in order to prevent leakage of the fuel gas flowing through the plurality of gas flow paths 22 formed in the conductive support 17 and the oxygen-containing gas flowing outside the conductive support 17. The relative density is preferably 93% or more, particularly 95% or more.

導電性支持体17としては、燃料ガスを燃料極18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21を介して集電するために導電性であることが必要とされる。したがって、導電性支持体17としては、かかる要求を満足する材質を用いる必要があり、例えば導電性セラミックスやサーメット等を用いることができる。   The conductive support 17 is required to be gas permeable in order to allow the fuel gas to permeate to the fuel electrode 18 and to be conductive in order to collect current via the interconnector 21. . Therefore, it is necessary to use a material that satisfies this requirement as the conductive support member 17, and for example, conductive ceramics, cermets, and the like can be used.

なお、燃料電池セル13を作製するにあたり、燃料極18または固体電解質19との同時焼成により導電性支持体17を作製する場合においては、鉄属金属成分と特定希土類酸化物とから導電性支持体17を形成することができる。また、導電性支持体17は、所要ガス透過性を備えるために開気孔率が30%以上、特に35〜50%の範囲にあるのが好適であり、そしてまたその導電率は50S/cm以上、さらには300S/cm以上、440S/cm以上にしてもよい。燃料電池セル13は、導電性支持体17を用いることなく、燃料極18を支持体としての機能を併せ持つようにすることも可能である。   In the production of the fuel cell 13, in the case of producing the conductive support 17 by co-firing with the fuel electrode 18 or the solid electrolyte 19, the conductive support is composed of an iron group metal component and a specific rare earth oxide. 17 can be formed. The conductive support 17 preferably has an open porosity of 30% or more, particularly 35 to 50% in order to provide the required gas permeability, and the conductivity is 50 S / cm or more. Further, it may be 300 S / cm or more and 440 S / cm or more. The fuel battery cell 13 can also have the function of the fuel electrode 18 as a support without using the conductive support 17.

さらに、P型半導体層(図示せず)としては、遷移金属ペロブスカイト型酸化物からなる層を例示することができる。具体的には、インターコネクタ21を構成するランタンクロマイトよりも電子伝導性が大きいもの、例えば、BサイトにMn、Fe、Coなどが存在するランタンマンガナイト(LaSrMnO)、ランタンフェライト(LaSrFeO)、ランタンコバルタイト(LaSrCoO)などの少なくとも一種からなるP型半導体セラミックスを使用することができる。このようなP型半導体層の厚みは、一般に、30〜100μmの範囲とすることが好ましい。 Furthermore, as a P-type semiconductor layer (not shown), a layer made of a transition metal perovskite oxide can be exemplified. Specifically, those having higher electronic conductivity than lanthanum chromite constituting the interconnector 21, for example, lanthanum manganite (LaSrMnO 3 ), lanthanum ferrite (LaSrFeO 3 ) in which Mn, Fe, Co, etc. exist at the B site. P-type semiconductor ceramics made of at least one of lanthanum cobaltite (LaSrCoO 3 ) and the like can be used. In general, the thickness of such a P-type semiconductor layer is preferably in the range of 30 to 100 μm.

導電性接合材23は、燃料電池セル13と集電部材14とを接合するために設けられており、導電性セラミックス等を用いて形成することができる。導電性セラミックスとしては、酸素極20を形成するものと同様のものを用いることができる。   The conductive bonding material 23 is provided for bonding the fuel cell 13 and the current collecting member 14 and can be formed using conductive ceramics or the like. As the conductive ceramic, the same ceramics that form the oxygen electrode 20 can be used.

具体的には、LaSrCoFeO、LaSrMnO、LaSrCoO等を用いることができる。これらの材料を単一の材料を用いて作製してもよく、2種以上組み合わせて導電性接合材23を作製してもよい。 Specifically, LaSrCoFeO 3 , LaSrMnO 3 , LaSrCoO 3 or the like can be used. These materials may be manufactured using a single material, or the conductive bonding material 23 may be manufactured by combining two or more kinds.

次に、集電部材14について図3を用いて説明する。集電部材14は、隣接する一方の燃料電池セル13と接合される複数の板状の第1セル対面部14a1と、燃料電池セルから離れるように第1セル対面部14a1の両側から延びた板状の第1離間部14a2と、隣接する他方の燃料電池セル13と接合される複数の板状の第2セル対面部14b1と、燃料電池セルから離れるように第2セル対面部14b1の両側から延びた板状の第2離間部14b2とを有している。   Next, the current collecting member 14 will be described with reference to FIG. The current collecting member 14 includes a plurality of plate-like first cell facing portions 14a1 joined to one adjacent fuel cell 13 and plates extending from both sides of the first cell facing portion 14a1 so as to be separated from the fuel cells. A first cell-like separation portion 14a2, a plurality of plate-like second cell facing portions 14b1 joined to the other adjacent fuel cell 13, and from both sides of the second cell facing portion 14b1 so as to be separated from the fuel cells. And an extended plate-like second separation portion 14b2.

さらに、複数の第1離間部14a2および複数の第2離間部14b2の一端同士を連結する第1連結部14cと、複数の第1離間部14a2および複数の第2離間部14b2の他端同士を連結する第2連結部14dとを一組のユニットとし、これらのユニットの複数組が、燃料電池セル13の長さ方向に導電性連結片14eにより連結されて構成されている。第1セル対面部14a1および第2セル対面部14b1は、図4に示すように、燃料電池セル13に接合される部位であり、これらの部位が燃料電池セル13の発電電力を出入する部分となっている。   Further, the first connection portion 14c that connects one ends of the plurality of first separation portions 14a2 and the plurality of second separation portions 14b2, and the other ends of the plurality of first separation portions 14a2 and the plurality of second separation portions 14b2 The second connecting portion 14d to be connected is a set of units, and a plurality of sets of these units are connected in the length direction of the fuel cell 13 by conductive connecting pieces 14e. As shown in FIG. 4, the first cell facing portion 14 a 1 and the second cell facing portion 14 b 1 are portions that are joined to the fuel battery cell 13, and these portions are portions where the generated power of the fuel battery cell 13 is taken in and out. It has become.

すなわち、燃料電池セル13と、集電部材14の第1セル対面部14a1、14b1とが導電性接合材23で接合されている。言い換えると、複数の燃料電池セル13が平坦部を有し、該平坦部に、インターコネクタ21を有しており、該インターコネクタ21に第1セル対面部14a1が対面しており、これらの間を導電性接合材23で接合されている。なお、図4(b)は、図4(a)におけるC−C線に沿った縦断面図である。   That is, the fuel cell 13 and the first cell facing portions 14 a 1 and 14 b 1 of the current collecting member 14 are joined by the conductive joining material 23. In other words, the plurality of fuel cells 13 have a flat portion, and the flat portion has the interconnector 21, and the first cell facing portion 14 a 1 faces the interconnector 21. Are joined by a conductive joining material 23. FIG. 4B is a longitudinal sectional view taken along line CC in FIG.

燃料電池セル13において、上述したように、固体電解質19を介して燃料極18と、酸素極20とが対向する部位が発電する部位となる。それゆえ、燃料電池セル13の発電部で発電された電流を効率よく集電するにあたり、集電部材14の燃料電池セル13の長手方向に沿った長さは、燃料電池セル13の長さ方向における酸素極層20の長さと同等以上とすることがよい。   In the fuel battery cell 13, as described above, a portion where the fuel electrode 18 and the oxygen electrode 20 face each other through the solid electrolyte 19 is a portion that generates power. Therefore, in order to efficiently collect the current generated by the power generation unit of the fuel cell 13, the length of the current collecting member 14 along the longitudinal direction of the fuel cell 13 is the length direction of the fuel cell 13. It is preferable that the length is equal to or greater than the length of the oxygen electrode layer 20.

集電部材14は、耐熱性および導電性を有する必要があり、金属または合金により作製することができる。特には、集電部材14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系の合金やNi−Cr系の合金等により作製できる。   The current collecting member 14 needs to have heat resistance and conductivity, and can be made of a metal or an alloy. In particular, the current collecting member 14 can be made from an alloy containing Cr at a rate of 4 to 30% because it is exposed to a high-temperature oxidizing atmosphere, and can be made of an Fe—Cr alloy or Ni—Cr alloy. It can be made of an alloy or the like.

また、集電部材14は高温の酸化雰囲気に曝されることから、集電部材14の表面に、耐酸化性のコーティングを施してもよい。それにより、集電部材14の劣化を低減することができる。耐酸化性のコーディングを施す部位としては、集電部材14の全表面に施すことが好ましい。それにより、集電部材14の表面が高温の酸化雰囲気に曝されることを抑えることができる。   Further, since the current collecting member 14 is exposed to a high-temperature oxidizing atmosphere, the surface of the current collecting member 14 may be provided with an oxidation resistant coating. Thereby, deterioration of the current collecting member 14 can be reduced. It is preferable to apply the oxidation resistant coating to the entire surface of the current collecting member 14. Thereby, it can suppress that the surface of the current collection member 14 is exposed to high temperature oxidation atmosphere.

ここで、集電部材14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、第1セル対面部14a1、第1セル離間部14a2および第2セル対面部14b1、第2セル離間部14b2となるスリット間の部位を交互に突出させることにより、図3に示す集電部材14を作製することができる。   Here, the manufacturing method of the current collection member 14 is demonstrated. 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 current collection member shown in FIG. 3 is made to project alternately by the site | part between the slit used as the 1st cell facing part 14a1, the 1st cell spacing part 14a2, the 2nd cell facing part 14b1, and the 2nd cell spacing part 14b2. 14 can be produced.

そして、本形態では、集電部材14は、第1集電部材45と、該第1集電部材45よりも耐熱性が高い第2集電部材47とを具備しており、図1に示したように、燃料電池セル間の下端部(ガスタンク16側)に第1集電部材45が、上端部に第2集電部材47が配置されている。   In this embodiment, the current collecting member 14 includes a first current collecting member 45 and a second current collecting member 47 having higher heat resistance than the first current collecting member 45, as shown in FIG. As described above, the first current collecting member 45 is disposed at the lower end (gas tank 16 side) between the fuel cells, and the second current collecting member 47 is disposed at the upper end.

ここで、集電部材を形成する材料的には、集電部材に用いられる合金中のCrの含有比率が高い方が、耐熱性が高くなる。Crの含有比率が同じ場合には、耐熱性の高い添加剤、例えばTi、Mo、Nbをより多く含む場合に耐熱性が高くなる。一方、集電部材の材料が同じでも、耐酸化性のコーティング膜(材料同一)の厚みが厚い場合、耐熱性の高いコーティング膜(同一厚)を形成した場合などにも耐熱性が高くなる。耐熱性は、集電部材を同じ温度に晒した場合に形成される酸化クロム層の厚みで、耐熱性の高低を直接的に評価できる。酸化クロムの厚みが薄い方が、耐熱性が高くなる。   Here, as a material for forming the current collecting member, the heat resistance is higher when the content ratio of Cr in the alloy used for the current collecting member is higher. In the case where the Cr content ratio is the same, the heat resistance is increased when a higher heat-resistant additive such as Ti, Mo, and Nb is included. On the other hand, even when the material of the current collecting member is the same, the heat resistance becomes high even when the oxidation-resistant coating film (the same material) is thick, or when the coating film with the high heat resistance (the same thickness) is formed. The heat resistance is the thickness of the chromium oxide layer formed when the current collecting member is exposed to the same temperature, and the heat resistance can be directly evaluated. The thinner the chromium oxide, the higher the heat resistance.

従って、第1集電部材45よりも耐熱性が高いとは、第1集電部材45よりもCrの含有比率が高いことをいい、Crの含有比率が同じ場合には、耐熱性の高い添加剤、例えばTi、Mo、Nbを第1集電部材45よりも多く含むことをいい、集電部材14の材料が同じ場合には、耐酸化性のコーティング膜(材料同一)の厚みが第1集電部材45よりも厚いこと、第1集電部材45よりも耐熱性の高いコーティング膜(同一厚)を形成していることをいう。   Therefore, higher heat resistance than the first current collecting member 45 means that the content ratio of Cr is higher than that of the first current collecting member 45. When the Cr content ratio is the same, the addition of heat resistance is high. When the material of the current collecting member 14 is the same, it means that the thickness of the oxidation resistant coating film (the same material) is the first. It means that it is thicker than the current collecting member 45 and that a coating film (same thickness) having higher heat resistance than the first current collecting member 45 is formed.

図1に示すセルスタック装置11では、第1集電部材45および第2集電部材47は、いずれも図3に示したように、同一形状とされており、燃料電池セル13の長さ方向における長さも同一長さとされており、集電部材14のCr含有量が異なり、耐熱性だけが異なっている。   In the cell stack device 11 shown in FIG. 1, the first current collecting member 45 and the second current collecting member 47 have the same shape as shown in FIG. Are the same length, the Cr content of the current collecting member 14 is different, and only the heat resistance is different.

言い換えると、複数の燃料電池セル13が長尺板状であり、一方の燃料電池セル13の
主面と該一方の燃料電池セル13に隣接する他方の燃料電池セル13の主面との間に、図5に示すように、燃料電池セル13の長さ方向に、第1集電部材45と第2集電部材47とが、この順で下側から順に配置されている。つまり、一方の燃料電池セル13の主面と他方の燃料電池セル13の主面とは平行に配置され、対面している。
In other words, the plurality of fuel cells 13 are in the form of a long plate, and between the main surface of one fuel cell 13 and the main surface of the other fuel cell 13 adjacent to the one fuel cell 13. As shown in FIG. 5, the first current collecting member 45 and the second current collecting member 47 are arranged in this order from the lower side in the length direction of the fuel battery cell 13. That is, the main surface of one fuel battery cell 13 and the main surface of the other fuel battery cell 13 are arranged in parallel and face each other.

さらに言い換えると、燃料電池セル13の内部に、かつ燃料電池セル13の長さ方向にガス通路12が形成されており、ガス通路12内を流れる燃料ガスのガス流れ方向に、第1集電部材45と第2集電部材47とがこの順で配置されている。第1集電部材45の上端と第2集電部材47の下端は接触する必要性はない。なお、図面において第2集電部材47には、理解しやすいように斜線を付した。   In other words, the gas passage 12 is formed in the fuel cell 13 and in the length direction of the fuel cell 13, and the first current collecting member is arranged in the gas flow direction of the fuel gas flowing in the gas passage 12. 45 and the second current collecting member 47 are arranged in this order. The upper end of the first current collecting member 45 and the lower end of the second current collecting member 47 do not need to contact each other. In the drawing, the second current collecting member 47 is hatched for easy understanding.

このようなセルスタック12では、燃料電池セル13の上部(燃料ガスの流れ方向における下流側)での温度が高くなるため、上部における集電部材14が劣化し易いが、図1の形態では、燃料電池セル13の長さ方向の下側に第1集電部材45を、上側に第1集電部材45よりも耐熱性が高い第2集電部材47を配置したため、上側の第2集電部材47が高温に晒されるが、第2集電部材47が第1集電部材45よりも耐熱性が高いため、酸化が同程度に進行し、材料の劣化が同様に進行し、燃料電池セル13の長さ方向に配置された第1集電部材45と第2集電部材47との集電特性のアンバランスが経時的に生じることを抑制できる。これにより、セルスタック12における発電性能を高く維持できる。   In such a cell stack 12, since the temperature at the upper part of the fuel cell 13 (downstream side in the fuel gas flow direction) becomes high, the current collecting member 14 at the upper part is likely to deteriorate. Since the first current collecting member 45 is arranged on the lower side in the length direction of the fuel battery cell 13 and the second current collecting member 47 having higher heat resistance than the first current collecting member 45 is arranged on the upper side, the second current collecting member on the upper side is arranged. Although the member 47 is exposed to a high temperature, since the second current collecting member 47 has higher heat resistance than the first current collecting member 45, the oxidation proceeds to the same degree, and the material deterioration proceeds in the same manner. It is possible to suppress the occurrence of an imbalance in current collection characteristics between the first current collecting member 45 and the second current collecting member 47 arranged in the length direction of 13 with time. Thereby, the power generation performance in the cell stack 12 can be maintained high.

燃料電池セル13の上方で燃料ガスが燃焼するタイプのセルスタック装置11では、特に燃料電池セル13の上部の温度が高くなるため、本形態を好適に用いることができる。   In the cell stack device 11 in which the fuel gas burns above the fuel battery cell 13, the temperature of the upper part of the fuel battery cell 13 is particularly high, and therefore this embodiment can be suitably used.

なお、図1では、第1集電部材45、第2集電部材47において、燃料電池セル13の長さ方向における長さを同一長さとしたが、特に同一長さとする必要はなく、例えば、上部と下部における温度差が大きい場合には、第2集電部材47の長さを第1集電部材45よりも短くしても良い。   In FIG. 1, the first current collecting member 45 and the second current collecting member 47 have the same length in the length direction of the fuel cell 13, but it is not necessary to have the same length. When the temperature difference between the upper part and the lower part is large, the length of the second current collecting member 47 may be shorter than that of the first current collecting member 45.

また、図1では、第1集電部材45、第2集電部材47と2種類の集電部材を用いたが、耐熱性の異なる3種以上の集電部材を用いることができる。この場合には、より細かな制御が可能となる。   In FIG. 1, the first current collecting member 45 and the second current collecting member 47 and two kinds of current collecting members are used. However, three or more kinds of current collecting members having different heat resistances can be used. In this case, finer control is possible.

さらに、例えば、第2集電部材47は温度の高い部分に配置されるため、放熱性を向上すべく、第1集電部材45よりも表面積が大きなものを使用することができる。   Further, for example, since the second current collecting member 47 is disposed in a portion having a high temperature, a member having a larger surface area than the first current collecting member 45 can be used in order to improve heat dissipation.

また、図1では、燃料電池セル13をタンク16上に、長さ方向を縦にして立設して設けたが、燃料電池セル13の長さ方向を横にして設けたセルスタックであっても良い。   Further, in FIG. 1, the fuel cell 13 is provided on the tank 16 so as to be vertically arranged in the length direction, but the cell stack is provided with the length direction of the fuel cell 13 being set horizontally. Also good.

さらに、上記形態では、中空平板状の燃料電池セルを用いたセルスタック12について説明したが、円板状の燃料電池セルを集電部材を介して積層し、燃料電池セルの中央部から燃料ガスを外周に向けて流す平板状の燃料電池セルを用いたセルスタックについても、本発明を適用できる。この場合には、集電部材はリング状となり、リング状の第1集電部材を取り囲むようにリング状の第2集電部材が配置されることになる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the cell stack 12 using the hollow flat plate fuel cell has been described. However, the disk-like fuel cell is stacked via the current collecting member, and the fuel gas is fed from the center of the fuel cell. The present invention can also be applied to a cell stack using flat fuel cells that flow toward the outer periphery. In this case, the current collecting member has a ring shape, and the ring-shaped second current collecting member is disposed so as to surround the ring-shaped first current collecting member.

図6は、他の形態を示すもので、この形態では、燃料電池セル13の配列方向xの中央部に第2集電部材47だけが配置され、配列方向xの両側部に第1集電部材45だけが配置されている。第2集電部材47だけが配置される中央部と、第1集電部材45だけが配置される両側部の割合は、セルスタック12の温度分布によって適宜設定できるが、図6では、中央部の領域がスタック長さの1/3、両側部がそれぞれ1/3とされている。   FIG. 6 shows another embodiment. In this embodiment, only the second current collecting member 47 is arranged at the center in the arrangement direction x of the fuel cells 13, and the first current collector is arranged on both sides in the arrangement direction x. Only the member 45 is arranged. The ratio between the central portion where only the second current collecting member 47 is arranged and the side portions where only the first current collecting member 45 is arranged can be appropriately set according to the temperature distribution of the cell stack 12, but in FIG. Is 1/3 of the stack length, and both sides are 1/3.

このようなセルスタック12の温度は、燃料電池セル13の配列方向xの両側部よりも中央部で高くなりやすいため、配列方向xの両側部に第1集電部材45を、中央部に耐熱性の高い第2集電部材47を配置することにより、燃料電池セル13の配列方向xにおける第1集電部材45と第2集電部材47との集電特性にアンバランスが経時的に生じることを抑制でき、発電性能を高く維持できる。   Since the temperature of the cell stack 12 is likely to be higher at the center than at both sides in the arrangement direction x of the fuel cells 13, the first current collecting members 45 are provided at both sides in the arrangement direction x and the heat resistance is provided at the center. By disposing the highly current-collecting second current collecting member 47, an imbalance occurs over time in the current collecting characteristics of the first current collecting member 45 and the second current collecting member 47 in the arrangement direction x of the fuel cells 13. This can be suppressed and power generation performance can be maintained high.

なお、この形態の場合についても、上記形態と同様に、耐熱性の異なる3種以上の集電部材を用いることができる。また、第2集電部材47は、放熱性を向上すべく第1集電部材45よりも表面積が大きなものを使用することができる。さらに、燃料電池セル13の長さ方向を横にして設けたセルスタックであっても良い。さらにまた、円板状の燃料電池セルを集電部材を介して積層し、燃料電池セルの中央部から燃料ガスを外周に向けて流す平板状の燃料電池セルを用いたセルスタックであっても良い。   In the case of this embodiment, three or more current collecting members having different heat resistance can be used as in the above embodiment. In addition, the second current collecting member 47 may have a larger surface area than the first current collecting member 45 in order to improve heat dissipation. Further, a cell stack provided with the length direction of the fuel battery cell 13 in a horizontal direction may be used. Furthermore, even if it is a cell stack using a flat plate-like fuel cell, in which disk-like fuel cells are stacked via a current collecting member, and fuel gas flows from the center of the fuel cell toward the outer periphery. good.

図7は、セルスタック12のさらに他の形態を示すもので、この形態では、図1に示した形態において、燃料電池セル13の配列方向xの中央部に位置する第2集電部材47は、配列方向xの両側部に位置する第2集電部材45よりも、燃料電池セル13の長さ方向における長さが長く形成されている。   FIG. 7 shows still another form of the cell stack 12. In this form, in the form shown in FIG. 1, the second current collecting member 47 located at the center of the arrangement direction x of the fuel cells 13 is The length of the fuel cell 13 in the length direction is longer than that of the second current collecting members 45 located on both sides in the arrangement direction x.

具体的には、配列方向xの両側部から中央部に向けて次第に第2集電部材47の長さが長くなるように構成されており、第2集電部材47の集合体は、逆三角形のように、言い換えれば、第1集電部材45と第2集電部材47の境界がV字状となるように、第2集電部材47の割合が多くなるように構成されている。   Specifically, the second current collecting member 47 is configured so that the length of the second current collecting member 47 gradually increases from both side portions in the arrangement direction x toward the central portion, and the aggregate of the second current collecting members 47 is an inverted triangle. In other words, in other words, the ratio of the second current collecting member 47 is increased so that the boundary between the first current collecting member 45 and the second current collecting member 47 is V-shaped.

このようなセルスタック12の温度は、燃料電池セルの配列方向xの両側部よりも中央部で高くなりやすいため、また、燃料電池セルの燃料ガスの流れ方向で温度が高くなるため、配列方向xの両側部から中央部に向けて次第に第2集電部材47の長さが長くなるように構成することにより、燃料電池セル13の長さ方向に配置された第1集電部材45と第2集電部材47との集電特性に経時的にアンバランスが生じることをさらに抑制できる。   Since the temperature of such a cell stack 12 tends to be higher at the center than at both sides in the arrangement direction x of the fuel cells, and the temperature becomes higher in the fuel gas flow direction of the fuel cells, the arrangement direction By configuring the length of the second current collecting member 47 to gradually increase from both sides of the x toward the center, the first current collecting member 45 disposed in the length direction of the fuel cell 13 and the first current collecting member 45 are arranged. It is possible to further suppress the occurrence of imbalance in the current collection characteristics with the two current collection members 47 over time.

なお、この形態の場合についても、上記形態と同様に、耐熱性の異なる3種以上の集電部材を用いることができる。また、第2集電部材47は、放熱性を向上すべく第1集電部材45よりも表面積が大きなものを使用することができる。さらに、燃料電池セル13の長さ方向を横にして設けたセルスタックであっても良い。さらにまた、円板状の燃料電池セルを集電部材を介して積層し、燃料電池セルの中央部から燃料ガスを外周に向けて流す平板状の燃料電池セルを用いたセルスタックであっても良い。   In the case of this embodiment, three or more current collecting members having different heat resistance can be used as in the above embodiment. In addition, the second current collecting member 47 may have a larger surface area than the first current collecting member 45 in order to improve heat dissipation. Further, a cell stack provided with the length direction of the fuel battery cell 13 in a horizontal direction may be used. Furthermore, even if it is a cell stack using a flat plate-like fuel cell, in which disk-like fuel cells are stacked via a current collecting member, and fuel gas flows from the center of the fuel cell toward the outer periphery. good.

次に、セルスタック12を収納容器31内に収納してなる燃料電池モジュール30について図8を用いて説明する。   Next, the fuel cell module 30 in which the cell stack 12 is stored in the storage container 31 will be described with reference to FIG.

図8に示す燃料電池モジュール30は、燃料電池セル13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32をセルスタック12の上方に配置している。そして、改質器32で生成された燃料ガスは、ガス流通管33を介してガスタンク16に供給され、ガスタンク16を介して燃料電池セル13の内部に設けられたガス流路22に供給される。   A fuel cell module 30 shown in FIG. 8 includes a reformer 32 for reforming raw fuel such as natural gas or kerosene to generate fuel gas to obtain fuel gas used in the fuel cell 13. It is arranged above the cell stack 12. The fuel gas generated by the reformer 32 is supplied to the gas tank 16 via the gas flow pipe 33 and supplied to the gas flow path 22 provided inside the fuel battery cell 13 via the gas tank 16. .

なお、図8においては、収納容器31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11および改質器32を後方に取り出した状態を示している。ここで、図8に示した燃料電池モジュール30においては、セルスタック装置11を、収納容器31内にスライドして収納することが可能である。   FIG. 8 shows a state in which a part (front and rear surfaces) of the storage container 31 is removed and the cell stack device 11 and the reformer 32 housed inside are taken out rearward. Here, in the fuel cell module 30 shown in FIG. 8, the cell stack device 11 can be slid and stored in the storage container 31.

また収納容器31の内部に設けられた酸素含有ガス導入部材34は、図8においてはガスタンク16に並置されたセルスタック12の間に配置されるとともに、酸素含有ガスが、燃料ガスの流れに合わせて、燃料電池セル13の側方を下端部側から上端部側に向かって流れるように、燃料電池セル13の下端部側に酸素含有ガスを供給するように構成されている。そして、燃料電池セル13のガス流路22より排出される発電に使用されなかった余剰の燃料ガス(燃料オフガス)を燃料電池セル13の上方で燃焼させることにより、セルスタック12の温度を効果的に上昇させることができ、セルスタック装置11の起動を早めることができる。また、燃料電池セル13の上方にて、燃料電池セル13のガス流路12から排出され発電に使用されなかった燃料ガスを燃焼させることにより、セルスタック12の上方に配置された改質器32を温めることができる。それにより、改質器32で効率よく改質反応を行うことができる。   Further, in FIG. 8, the oxygen-containing gas introduction member 34 provided inside the storage container 31 is disposed between the cell stacks 12 juxtaposed to the gas tank 16, and the oxygen-containing gas is adapted to the flow of the fuel gas. Thus, the oxygen-containing gas is supplied to the lower end side of the fuel cell 13 so that the fuel cell 13 flows laterally from the lower end side toward the upper end side. The surplus fuel gas (fuel offgas) that has not been used for power generation discharged from the gas flow path 22 of the fuel battery cell 13 is burned above the fuel battery cell 13, so that the temperature of the cell stack 12 is effectively increased. The cell stack device 11 can be started quickly. Further, the reformer 32 disposed above the cell stack 12 is burned above the fuel cell 13 by burning the fuel gas discharged from the gas flow path 12 of the fuel cell 13 and not used for power generation. Can be warmed. Thereby, the reforming reaction can be efficiently performed in the reformer 32.

次に、燃料電池モジュール30と、燃料電池モジュール30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燃料電池装置35について図9を用いて説明する。   Next, a fuel cell device 35 in which a fuel cell module 30 and an auxiliary machine (not shown) for operating the fuel cell module 30 are housed in an outer case will be described with reference to FIG.

図9に示す燃料電池装置35は、支柱36と外装板37とから構成される外装ケース内を仕切板38により上下に区画し、その上方側を上述した燃料電池モジュール30を収納するモジュール収納室39とし、下方側を燃料電池モジュール30を作動させるための補機を収納する補機収納室40として構成されている。なお、補機収納室40に収納する補機の記載、外装板37の一部の記載は省略している。   The fuel cell device 35 shown in FIG. 9 has a module housing chamber in which an outer case made up of struts 36 and an outer plate 37 is vertically divided by a partition plate 38 and the upper side thereof stores the above-described fuel cell module 30. 39, the lower side is configured as an auxiliary equipment storage chamber 40 for storing auxiliary equipment for operating the fuel cell module 30. In addition, the description of the auxiliary machine accommodated in the auxiliary machine storage chamber 40 and the description of a part of the exterior plate 37 are omitted.

また、仕切板38には、補機収納室40の空気をモジュール収納室39側に流すための空気流通口41が設けられており、モジュール収納室39を構成する外装板37の一部に、モジュール収納室39内の空気を排気するための排気口42が設けられている。   In addition, the partition plate 38 is provided with an air circulation port 41 for allowing the air in the auxiliary machine storage chamber 40 to flow toward the module storage chamber 39, and a part of the exterior plate 37 constituting the module storage chamber 39, An exhaust port 42 for exhausting air in the module storage chamber 39 is provided.

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、上記形態では、中空平板型の燃料電池セル13を用いたが、円筒型の燃料電池セル、平板型の燃料電池を用いることもできる。   For example, in the above embodiment, the hollow flat plate fuel cell 13 is used, but a cylindrical fuel cell and a flat plate fuel cell may be used.

また、上記形態では、インターコネクタ21を有する燃料電池セル13を用いたが、インターコネクタを有しない燃料電池セルを用いることもできる。   Moreover, in the said form, although the fuel cell 13 which has the interconnector 21 was used, the fuel cell which does not have an interconnector can also be used.

さらに、上記形態では、図3に示すような集電部材14を用いたが、これに限定されるものではない。   Furthermore, in the said form, although the current collection member 14 as shown in FIG. 3 was used, it is not limited to this.

11:燃料電池セルスタック装置
12:セルスタック
13:燃料電池セル
14:集電部材
22:ガス流路
30:燃料電池モジュール
31:収納容器
35:燃料電池装置
45:第1集電部材
47:第2集電部材
11: fuel cell stack device 12: cell stack 13: fuel cell 14: current collecting member 22: gas flow path 30: fuel cell module 31: storage container 35: fuel cell device 45: first current collecting member 47: first 2 Current collector

Claims (5)

列状に配列した複数の燃料電池セルと、該複数の燃料電池セル間にそれぞれ配置され隣接する前記燃料電池セル同士を電気的に接続する集電部材とを具備するとともに、該集電部材が、第1集電部材と、該第1集電部材よりも耐熱性が高い第2集電部材とを具備しており、
前記燃料電池セルは長尺状であり、前記燃料電池セルの内部に、かつ該燃料電池セルの長さ方向にガス通路が形成されており、該ガス通路のガス流れ方向に、前記第1集電部材と前記第2集電部材とがこの順で配置されており、
前記集電部材の表面に耐酸化性のコーティング膜が設けられており、
前記第2集電部材のコーティング膜の厚みは、前記第1集電部材のコーティング膜の厚みよりも厚いことを特徴とするセルスタック。
A plurality of fuel cells arranged in a row; and a current collecting member that is arranged between the plurality of fuel cells and electrically connects the adjacent fuel cells, and the current collecting member And a first current collecting member and a second current collecting member having higher heat resistance than the first current collecting member ,
The fuel battery cell is elongated, and a gas passage is formed in the fuel battery cell and in a length direction of the fuel battery cell, and the first collection is arranged in the gas flow direction of the gas passage. The electric member and the second current collecting member are arranged in this order,
An oxidation-resistant coating film is provided on the surface of the current collecting member,
The cell stack according to claim 1, wherein a thickness of the coating film of the second current collecting member is larger than a thickness of the coating film of the first current collecting member .
列状に配列した複数の燃料電池セルと、該複数の燃料電池セル間にそれぞれ配置され隣接する前記燃料電池セル同士を電気的に接続する集電部材とを具備するとともに、該集電部材が、第1集電部材と、該第1集電部材よりも耐熱性が高い第2集電部材とを具備しており、A plurality of fuel cells arranged in a row; and a current collecting member that is arranged between the plurality of fuel cells and electrically connects the adjacent fuel cells, and the current collecting member And a first current collecting member and a second current collecting member having higher heat resistance than the first current collecting member,
前記燃料電池セルは長尺状であり、前記燃料電池セルの内部に、かつ該燃料電池セルの長さ方向にガス通路が形成されており、該ガス通路のガス流れ方向に、前記第1集電部材と前記第2集電部材とがこの順で配置されており、The fuel battery cell is elongated, and a gas passage is formed in the fuel battery cell and in a length direction of the fuel battery cell, and the first collection is arranged in the gas flow direction of the gas passage. The electric member and the second current collecting member are arranged in this order,
前記集電部材はCrを含有しており、The current collecting member contains Cr;
前記第2集電部材は、前記第1集電部材よりもCrの含有比率が高いことを特徴とするセルスタック。  The cell stack, wherein the second current collecting member has a higher Cr content ratio than the first current collecting member.
前記燃料電池セルに供給された燃料ガスのガス流れ方向に、前記第1集電部材と前記第2集電部材とがこの順で配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のセルスタック。 The said 1st current collection member and the said 2nd current collection member are arrange | positioned in this order in the gas flow direction of the fuel gas supplied to the said fuel cell, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. The cell stack described. 前記燃料電池セルの配列方向の中央部に位置する前記第2集電部材は、前記燃料電池セルの配列方向の両側部に位置する前記第2集電部材よりも、前記ガス流れ方向における長さが長いことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれかに記載のセルスタック。 The second current collecting member located at the center in the arrangement direction of the fuel cells is longer in the gas flow direction than the second current collecting members located on both sides in the arrangement direction of the fuel cells. The cell stack according to claim 1 , wherein the cell stack is long. 請求項1乃至のうちいずれかに記載のセルスタックを収納容器内に収納してなることを特徴とする燃料電池モジュール。 Fuel cell module characterized by comprising accommodating the cell stack according to storage container to any one of claims 1 to 4.
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