JP6588505B2 - マニホールド及びセルスタック装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係るマニホールド及びセルスタック装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1〜図3に示すように、セルスタック装置100は、複数の燃料電池セル1と、マニホールド2と、を備えている。
マニホールド2は、各燃料電池セル1にガスを分配するように構成されている。マニホールド2は、中空状であり、内部空間を有している。マニホールド2の内部空間には、導入管(図示省略)を介して燃料ガスなどのガスが導入される。マニホールド2は、この内部空間と外部とを連通する複数の貫通孔27を有している。
図1から図3に示すように、各燃料電池セル1は、マニホールド2に取り付けられている。各燃料電池セル1は、マニホールド2から上方に延びている。詳細には、各燃料電池セル1は、マニホールド2の天板22から上方に延びている。燃料電池セル1の下端部は、貫通孔27内に挿入されている。この際、燃料電池セル1の下端部は天板22から下方に突出していてもよい。燃料電池セル1の長手方向(x軸方向)の長さは100〜300mm程度とすることができる。なお、燃料電池セル1の下端部が貫通孔27内に挿入された状態において、燃料電池セル1の下端部の外周面と貫通孔27の内壁面との間には隙間が形成されている。この隙間に第1接合材3が充填されていてもよい。
第1接合材3は、燃料電池セル1をマニホールド2に固定する。詳細には、第1接合材3は、燃料電池セル1とマニホールド2の天板22とを接合している。第1接合材3は、燃料電池セル1の下端部とマニホールド2の天板22とを接合している。また、第1接合材3は、燃料電池セル1の外周面と貫通孔27の内壁面との隙間をシールする機能も有している。なお、第1接合材3は、緻密膜18と接触している。
以上のように構成されたセルスタック装置100は、次のようにして発電する。マニホールド2を介して各燃料電池セル1のガス流路121内に燃料ガス(水素ガス等)を流すとともに、支持基板12の両面を酸素を含むガス(空気等)に曝すことにより、電解質14の両側面間に生じる酸素分圧差によって起電力が発生する。このセルスタック装置100を外部の負荷に接続すると、空気極15において下記(1)式に示す電気化学反応が起こり、燃料極13において下記(2)式に示す電気化学反応が起こり、電流が流れる。
(1/2)・O2+2e−→O2− …(1)
H2+O2−→H2O+2e− …(2)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
上記実施形態では、燃料電池セル1は、複数の発電素子部11を有している横縞型であったが、燃料電池セル1は、長手方向に延びる一つの発電素子部を有するような縦縞型であってもよい。また、燃料電池セル1は、横縞円筒型であってもよい。
上記実施形態では、天板22,一対の第1側板24,及び一対の第2側板25によってマニホールド本体21が構成されていたが、これに限定されない。例えば、図10に示すように、一対の第1側板24、一対の第2側板25、及び底板23によってマニホールド本体を構成し、天板22によって、そのマニホールド本体の上面を塞いでいてもよい。すなわち、一対の第1側板24、一対の第2側板25、及び側板23が一つの部材によって形成されていてもよい。
2 マニホールド
22 天板
221 天板本体部
222 外周縁部
223 溝部
23 底板
24,25 側板
27 挿入孔
Claims (3)
- 燃料電池セルにガスを供給するためのマニホールドであって、
底板と、
前記底板から上方に延びる側板と、
前記各燃料電池セルを支持するように構成された天板と、
を備え、
前記側板は、前記天板又は前記底板と1つの部材によって構成されており、
前記天板は、天板本体部と、前記天板本体部よりも下方に位置する外周縁部と、前記天板本体部と前記外周縁部との間において前記天板本体部を囲むように配置される溝部と、を有し、
前記天板本体部は、接合材を介して前記燃料電池セルを支持するように構成され、
前記溝部は、水平方向及び鉛直方向に対して可撓性を有し、
前記溝部の底部は、前記天板本体部よりも前記底板に近い位置に配置されている、
マニホールド。
- 前記天板は、複数の挿入孔を有している、
請求項1に記載のマニホールド。
- 請求項1又は2に記載のマニホールドと、
前記天板に支持される燃料電池セルと、
を備えるセルスタック装置。
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