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JP6586504B1 - Cell stack device - Google Patents

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JP6586504B1
JP6586504B1 JP2018235578A JP2018235578A JP6586504B1 JP 6586504 B1 JP6586504 B1 JP 6586504B1 JP 2018235578 A JP2018235578 A JP 2018235578A JP 2018235578 A JP2018235578 A JP 2018235578A JP 6586504 B1 JP6586504 B1 JP 6586504B1
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玄太 寺澤
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誠 大森
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Abstract

【課題】接合材におけるクラックの発生を抑制する。【解決手段】セルスタック装置100は、マニホールド2、板状の燃料電池セル10、及び接合材104を備えている。マニホールド2は、貫通孔を含む天板231を有する。燃料電池セル10は、貫通孔を覆うように天板231と対向する基端面103を有する。接合材104は、天板231と燃料電池セル10の基端面103との隙間に充填される。接合材104は、燃料電池セル10の幅方向の中央部に位置する中央領域A1と、幅方向の端部に位置する端部領域A2と、を有する。中央領域A1における気孔径は、端部領域A2における気孔径よりも大きい。【選択図】図9[PROBLEMS] To suppress the occurrence of cracks in a bonding material. A cell stack device includes a manifold, a plate-shaped fuel cell, and a bonding material. The manifold 2 has a top plate 231 including a through hole. The fuel cell 10 has a base end face 103 that faces the top plate 231 so as to cover the through hole. The bonding material 104 is filled in a gap between the top plate 231 and the base end surface 103 of the fuel cell 10. The bonding material 104 has a center region A1 located at the center in the width direction of the fuel cell 10 and an end region A2 located at the end in the width direction. The pore diameter in the central region A1 is larger than the pore diameter in the end region A2. [Selection] Figure 9

Description

本発明は、セルスタック装置に関するものである。   The present invention relates to a cell stack device.

セルスタック装置は、燃料電池セル及びマニホールドを有している。燃料電池セルは、マニホールドの天板から上方に延びている。また、燃料電池セルは、接合材によって、マニホールドの天板に固定されている。   The cell stack device has a fuel cell and a manifold. The fuel cell extends upward from the top plate of the manifold. Further, the fuel cell is fixed to the top plate of the manifold by a bonding material.

特開2016−225035号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-225035

上述したセルスタック装置において、燃料電池セルの幅方向の中央部が高温となるため、接合材の中央領域に応力が発生し易くクラックが発生するおそれがあるという問題があった。   In the above-described cell stack device, since the central portion in the width direction of the fuel cell becomes high temperature, there is a problem that stress is likely to be generated in the central region of the bonding material and cracks may occur.

本発明の課題は、接合材におけるクラックの発生を抑制することにある。   The subject of this invention is suppressing generation | occurrence | production of the crack in a joining material.

本発明の第1側面に係るセルスタック装置は、マニホールドと、板状の燃料電池セルと、接合材とを備えている。マニホールドは、貫通孔を含む天板を有する。燃料電池セルは、貫通孔を覆うようにマニホールドの天板と対向する基端面を有する。燃料電池セルは、マニホールドから延びる。接合材は、マニホールドの天板と燃料電池セルの基端面との隙間に充填される。接合材は、マニホールドと燃料電池セルとを接合する。接合材は、燃料電池セルの幅方向の中央部に位置する中央領域と、幅方向の端部に位置する端部領域と、を有する。中央領域における気孔径は、端部領域における気孔径よりも大きい。   The cell stack device according to the first aspect of the present invention includes a manifold, a plate-like fuel cell, and a bonding material. The manifold has a top plate including a through hole. The fuel cell has a base end surface facing the top plate of the manifold so as to cover the through hole. The fuel cell extends from the manifold. The bonding material is filled in a gap between the top plate of the manifold and the base end surface of the fuel cell. The joining material joins the manifold and the fuel battery cell. The bonding material has a central region located at the central portion in the width direction of the fuel cell and an end region located at the end portion in the width direction. The pore diameter in the central region is larger than the pore diameter in the end region.

この構成によれば、中央領域における気孔径が端部領域における気孔径に比べて大きいため、接合材の中央領域は端部領域に比べて変形しやすい。このため、接合材の中央領域に生じる応力を緩和することができ、接合材におけるクラックの発生を抑制することができる。   According to this configuration, since the pore diameter in the central region is larger than the pore diameter in the end region, the central region of the bonding material is more easily deformed than the end region. For this reason, the stress which arises in the center area | region of a joining material can be relieved, and generation | occurrence | production of the crack in a joining material can be suppressed.

好ましくは、幅方向の中央部における燃料電池セルの基端面と天板との距離は、幅方向の端部における燃料電池セルの基端面と天板との距離よりも大きい。   Preferably, the distance between the base end surface of the fuel cell in the center portion in the width direction and the top plate is larger than the distance between the base end surface of the fuel cell in the end portion in the width direction and the top plate.

好ましくは、燃料電池セルの基端面とマニホールドの天板との距離は、幅方向の両端部から中央部に向かって徐々に大きくなる。   Preferably, the distance between the base end face of the fuel cell and the top plate of the manifold gradually increases from both ends in the width direction toward the center.

好ましくは、燃料電池セルの基端面は、幅方向の中央部が幅方向の両端部よりも天板から離れるように湾曲する。   Preferably, the base end surface of the fuel cell is curved so that the center portion in the width direction is farther from the top plate than both end portions in the width direction.

好ましくは、天板は、幅方向の中央部が幅方向の両端部よりも燃料電池セルの基端面から離れるように湾曲する。   Preferably, the top plate is curved so that the center portion in the width direction is farther from the base end face of the fuel cell than both end portions in the width direction.

好ましくは、燃料電池セルの基端面は、幅方向の両端部において、天板と当接する。   Preferably, the base end surface of the fuel battery cell contacts the top plate at both ends in the width direction.

好ましくは、中央領域における気孔率は、端部領域における気孔率よりも大きい。   Preferably, the porosity in the central region is greater than the porosity in the end region.

本発明の第2側面に係るセルスタック装置は、マニホールドと、板状の燃料電池セルと、接合材と、を備えている。マニホールドは、貫通孔を含む天板を有する。燃料電池セルは、貫通孔を覆うようにマニホールドの天板と対向する基端面を有する。燃料電池セルは、マニホールドから延びる。接合材は、マニホールドの天板と燃料電池セルの基端面との隙間に充填される。接合材は、マニホールドと燃料電池セルとを接合する。接合材は、燃料電池セルの幅方向の中央部に位置する中央領域と、幅方向の端部に位置する端部領域と、を有する。中央領域における気孔率は、端部領域における気孔率よりも大きい。   The cell stack device according to the second aspect of the present invention includes a manifold, a plate-like fuel cell, and a bonding material. The manifold has a top plate including a through hole. The fuel cell has a base end surface facing the top plate of the manifold so as to cover the through hole. The fuel cell extends from the manifold. The bonding material is filled in a gap between the top plate of the manifold and the base end surface of the fuel cell. The joining material joins the manifold and the fuel battery cell. The bonding material has a central region located at the central portion in the width direction of the fuel cell and an end region located at the end portion in the width direction. The porosity in the central region is greater than the porosity in the end region.

この構成によれば、中央領域における気孔率が端部領域における気孔率に比べて大きいため、接合材の中央領域は端部領域に比べて変形しやすい。このため、接合材の中央領域に生じる応力を緩和することができ、接合材におけるクラックの発生を抑制することができる。   According to this configuration, since the porosity in the central region is larger than the porosity in the end region, the central region of the bonding material is more easily deformed than the end region. For this reason, the stress which arises in the center area | region of a joining material can be relieved, and generation | occurrence | production of the crack in a joining material can be suppressed.

本発明によれば、接合材におけるクラックの発生を抑制することができる。   According to the present invention, the occurrence of cracks in the bonding material can be suppressed.

セルスタック装置の斜視図。The perspective view of a cell stack apparatus. マニホールドの断面図。Sectional drawing of a manifold. マニホールドの上面図。The top view of a manifold. セルスタック装置の断面図。Sectional drawing of a cell stack apparatus. 燃料電池セルの斜視図。The perspective view of a fuel cell. 燃料電池セルの断面図。Sectional drawing of a fuel cell. マニホールドの拡大平面図。The enlarged plan view of a manifold. セルスタック装置の拡大正面図。The enlarged front view of a cell stack apparatus. セルスタック装置の拡大断面図。The expanded sectional view of a cell stack device. 図9のX−X線断面図。XX sectional drawing of FIG. 変形例に係るセルスタック装置の図9に相当する図。The figure equivalent to FIG. 9 of the cell stack apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るセルスタック装置の図9に相当する図。The figure equivalent to FIG. 9 of the cell stack apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るセルスタック装置の図9に相当する図。The figure equivalent to FIG. 9 of the cell stack apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るセルスタック装置の図10に相当する図。The figure equivalent to FIG. 10 of the cell stack apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るセルスタック装置の断面図。Sectional drawing of the cell stack apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るマニホールドの図3に相当する図。The figure equivalent to FIG. 3 of the manifold which concerns on a modification.

以下、本発明に係る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は、セルスタック装置を示す斜視図である。なお、図1において、いくつかの燃料電池セルの記載を省略している。   Hereinafter, an embodiment of a cell stack device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a cell stack apparatus. In addition, in FIG. 1, description of some fuel cells is abbreviate | omitted.

[セルスタック装置]
図1に示すように、セルスタック装置100は、マニホールド2と、複数の燃料電池セル10と、接合材104とを備えている。
[Cell stack equipment]
As shown in FIG. 1, the cell stack device 100 includes a manifold 2, a plurality of fuel cells 10, and a bonding material 104.

[マニホールド]
マニホールド2は、複数の燃料電池セル10にガスを供給するように構成されている。また、マニホールド2は、燃料電池セル10から排出されたガスを回収するように構成されている。
[Manifold]
The manifold 2 is configured to supply gas to the plurality of fuel cells 10. The manifold 2 is configured to collect gas discharged from the fuel battery cell 10.

図2は、マニホールドの断面図である。図2において、一部の貫通孔のみを想像線で示している。図2に示すように、マニホールド2は、ガス供給室21とガス回収室22とを有している。ガス供給室21には、改質器などを介して燃料ガス供給源から燃料ガスが供給される。ガス回収室22は、各燃料電池セル10にて使用された燃料ガスのオフガスを回収する。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the manifold. In FIG. 2, only a part of the through holes are indicated by imaginary lines. As shown in FIG. 2, the manifold 2 has a gas supply chamber 21 and a gas recovery chamber 22. Fuel gas is supplied to the gas supply chamber 21 from a fuel gas supply source via a reformer or the like. The gas recovery chamber 22 recovers the offgas of the fuel gas used in each fuel cell 10.

マニホールド2は、マニホールド本体部23と、仕切板24とを有している。マニホールド本体部23は、内部に空間を有している。マニホールド本体部23は、直方体状である。   The manifold 2 has a manifold main body 23 and a partition plate 24. The manifold body 23 has a space inside. The manifold main body 23 has a rectangular parallelepiped shape.

仕切板24は、マニホールド本体部23の空間をガス供給室21とガス回収室22とに仕切っている。詳細には、仕切板24は、マニホールド本体部23の略中央部において、マニホールド本体部23の長さ方向に延びている。なお、本実施形態では、仕切板24は、マニホールド本体部23の空間を完全に仕切っているが、仕切板24とマニホールド本体部23との間に隙間が形成されていてもよい。   The partition plate 24 partitions the space of the manifold body 23 into a gas supply chamber 21 and a gas recovery chamber 22. Specifically, the partition plate 24 extends in the length direction of the manifold body 23 at a substantially central portion of the manifold body 23. In the present embodiment, the partition plate 24 completely partitions the space of the manifold body 23, but a gap may be formed between the partition plate 24 and the manifold body 23.

ガス供給室21の底面には、ガス供給口211が形成されている。また、ガス回収室22の底面には、ガス排出口221が形成されている。なお、ガス供給口211はガス供給室21の側面又は上面に形成されていてもよいし、ガス排出口221はガス回収室22の側面又は上面に形成されていてもよい。   A gas supply port 211 is formed on the bottom surface of the gas supply chamber 21. A gas discharge port 221 is formed on the bottom surface of the gas recovery chamber 22. The gas supply port 211 may be formed on the side surface or the upper surface of the gas supply chamber 21, and the gas discharge port 221 may be formed on the side surface or the upper surface of the gas recovery chamber 22.

ガス供給口211は、例えば、後述する配列方向(z軸方向)において、マニホールド2の中心Cよりも第1端部201側に配置されている。一方、ガス排出口221は、例えば、配列方向(z軸方向)において、マニホールド2の中心Cよりも第2端部202側に配置されている。   For example, the gas supply port 211 is disposed closer to the first end 201 than the center C of the manifold 2 in the arrangement direction (z-axis direction) described later. On the other hand, the gas discharge port 221 is disposed, for example, on the second end 202 side with respect to the center C of the manifold 2 in the arrangement direction (z-axis direction).

図2から図4に示すように、マニホールド2は、天板231、底板232、及び側板233を有している。なお、この天板231、底板232、及び側板233によって、マニホールド本体部23が構成されている。底板232と側板233とは1つの部材で構成されている。天板231は、側板233の上端部と接合している。なお、天板231と側板233とが1つの部材で構成されており、底板232が側板233の下端部と接合していてもよい。   As shown in FIGS. 2 to 4, the manifold 2 includes a top plate 231, a bottom plate 232, and a side plate 233. The top plate 231, the bottom plate 232, and the side plate 233 constitute the manifold body 23. The bottom plate 232 and the side plate 233 are composed of one member. The top plate 231 is joined to the upper end portion of the side plate 233. The top plate 231 and the side plate 233 may be formed of a single member, and the bottom plate 232 may be joined to the lower end portion of the side plate 233.

図3に示すように、マニホールド2の天板231は、複数の貫通孔234及び複数の桟部235を有している。また、天板231は、複数の連結補強部236を有している。各貫通孔234は、マニホールド2の内部と外部とを連通している。各貫通孔234は、ガス供給室21及びガス回収室22に開口している。   As shown in FIG. 3, the top plate 231 of the manifold 2 has a plurality of through holes 234 and a plurality of crosspieces 235. In addition, the top plate 231 has a plurality of connection reinforcing portions 236. Each through hole 234 communicates the inside and the outside of the manifold 2. Each through hole 234 opens into the gas supply chamber 21 and the gas recovery chamber 22.

連結補強部236は、貫通孔234を配列方向に横切り、一対の桟部235同士を連結している。すなわち、連結補強部236は、隣り合う一対の桟部235のうち一方の桟部235から、貫通孔234を横切って他方の桟部235まで延びている。   The connection reinforcing portion 236 crosses the through holes 234 in the arrangement direction and connects the pair of crosspieces 235 to each other. That is, the connection reinforcing portion 236 extends from one of the pair of adjacent crosspieces 235 to the other crosspiece 235 across the through hole 234.

貫通孔234は、貫通孔234を横切る連結補強部236によって複数の分割孔に分割されている。なお、本実施形態では、各貫通孔234は、第1分割孔234aと第2分割孔234bとに分割されている。   The through hole 234 is divided into a plurality of divided holes by a connection reinforcing portion 236 that crosses the through hole 234. In the present embodiment, each through hole 234 is divided into a first divided hole 234a and a second divided hole 234b.

図2に示すように、第1分割孔234aは、ガス供給室21と連通している。また、第2分割孔234bは、ガス回収室22と連通している。連結補強部236は、ガス供給室21とガス回収室22との境界部に配置されている。すなわち、連結補強部236は、平面視(x軸方向視)において、ガス供給室21とガス回収室22との境界部と重複している。なお、本実施形態では、連結補強部236は、平面視(x軸方向視)において、仕切板24と重複している。   As shown in FIG. 2, the first divided hole 234 a communicates with the gas supply chamber 21. The second divided hole 234 b communicates with the gas recovery chamber 22. The connection reinforcing portion 236 is disposed at the boundary between the gas supply chamber 21 and the gas recovery chamber 22. That is, the connection reinforcing portion 236 overlaps with the boundary portion between the gas supply chamber 21 and the gas recovery chamber 22 in plan view (viewed in the x-axis direction). In the present embodiment, the connection reinforcing portion 236 overlaps with the partition plate 24 in plan view (viewed in the x-axis direction).

[燃料電池セル]
図4は、セルスタック装置の断面図を示している。図4に示すように、燃料電池セル10は、マニホールド2の天板231から上方に延びている。燃料電池セル10は、板状であって、基端部101及び先端部102を有している。燃料電池セル10は、基端部101がマニホールド2に取り付けられている。すなわち、マニホールド2は、各燃料電池セル10の基端部101を支持している。本実施形態では、燃料電池セル10の基端部101は下端部を意味し、燃料電池セル10の先端部102は上端部を意味する。
[Fuel battery cell]
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the cell stack device. As shown in FIG. 4, the fuel cell 10 extends upward from the top plate 231 of the manifold 2. The fuel cell 10 is plate-shaped and has a base end portion 101 and a tip end portion 102. The fuel cell 10 has a base end 101 attached to the manifold 2. That is, the manifold 2 supports the base end portion 101 of each fuel cell 10. In the present embodiment, the base end portion 101 of the fuel cell 10 means the lower end portion, and the tip end portion 102 of the fuel cell 10 means the upper end portion.

図4及び図5に示すように、燃料電池セル10は、支持基板4、複数の第1ガス流路41、複数の第2ガス流路42、及び複数の発電素子部5を有している。また、燃料電池セル10は、連通流路30を有している。   As shown in FIGS. 4 and 5, the fuel cell 10 includes a support substrate 4, a plurality of first gas passages 41, a plurality of second gas passages 42, and a plurality of power generation element units 5. . Further, the fuel cell 10 has a communication channel 30.

[支持基板]
支持基板4は、マニホールド2から上方に延びている。支持基板4は、扁平状であり、基端部43と先端部44とを有している。基端部43及び先端部44は、支持基板4の長さ方向(x軸方向)における両端部である。本実施形態では、支持基板4の基端部43は下端部を意味し、支持基板4の先端部44は上端部を意味する。本実施形態では、支持基板4は、幅方向(y軸方向)に比べて長さ方向(x軸方向)の寸法の方が長いが、長さ方向よりも幅方向の寸法の方が長くてもよい。
[Support substrate]
The support substrate 4 extends upward from the manifold 2. The support substrate 4 has a flat shape and has a base end portion 43 and a tip end portion 44. The proximal end portion 43 and the distal end portion 44 are both end portions in the length direction (x-axis direction) of the support substrate 4. In the present embodiment, the base end portion 43 of the support substrate 4 means the lower end portion, and the front end portion 44 of the support substrate 4 means the upper end portion. In the present embodiment, the support substrate 4 is longer in the length direction (x-axis direction) than in the width direction (y-axis direction), but is longer in the width direction than in the length direction. Also good.

図5に示すように、支持基板4は、第1主面45と、第2主面46とを有している。第1主面45と第2主面46とは、互いに反対を向いている。第1主面45及び第2主面46は、各発電素子部5を支持している。第1主面45及び第2主面46は、支持基板4の厚さ方向(z軸方向)を向いている。また、支持基板4の各側面47は、支持基板4の幅方向(y軸方向)を向いている。各側面47は、湾曲していてもよい。   As shown in FIG. 5, the support substrate 4 has a first main surface 45 and a second main surface 46. The first main surface 45 and the second main surface 46 are opposite to each other. The first main surface 45 and the second main surface 46 support each power generating element unit 5. The first main surface 45 and the second main surface 46 face the thickness direction (z-axis direction) of the support substrate 4. Further, each side surface 47 of the support substrate 4 faces the width direction (y-axis direction) of the support substrate 4. Each side surface 47 may be curved.

支持基板4は、電子伝導性を有さない多孔質の材料によって構成される。支持基板4は、例えば、CSZ(カルシア安定化ジルコニア)から構成される。または、支持基板4は、NiO(酸化ニッケル)とYSZ(8YSZ)(イットリア安定化ジルコニア)とから構成されてもよいし、NiO(酸化ニッケル)とY(イットリア)とから構成されてもよいし、MgO(酸化マグネシウム)とMgAl(マグネシアアルミナスピネル)とから構成されてもよい。支持基板4の気孔率は、例えば、20〜60%程度である。この気孔率は、例えば、アルキメデス法、又は微構造観察により測定される。 The support substrate 4 is made of a porous material that does not have electronic conductivity. The support substrate 4 is made of, for example, CSZ (calcia stabilized zirconia). Alternatively, the support substrate 4 may be made of NiO (nickel oxide) and YSZ (8YSZ) (yttria-stabilized zirconia), or made of NiO (nickel oxide) and Y 2 O 3 (yttria). Alternatively, MgO (magnesium oxide) and MgAl 2 O 4 (magnesia alumina spinel) may be used. The porosity of the support substrate 4 is, for example, about 20 to 60%. This porosity is measured, for example, by Archimedes method or microstructure observation.

支持基板4は、緻密層48によって覆われている。緻密層48は、第1ガス流路41及び第2ガス流路42から支持基板4内に拡散されたガスが外部に排出されることを抑制するように構成されている。本実施形態では、緻密層48は、支持基板4の第1主面45、第2主面46、及び各側面47を覆っている。なお、本実施形態では、緻密層48は、後述する電解質7と、インターコネクタ91とによって構成されている。緻密層48は、支持基板4よりも緻密である。例えば、緻密層48の気孔率は、0〜7%程度である。   The support substrate 4 is covered with a dense layer 48. The dense layer 48 is configured to prevent the gas diffused into the support substrate 4 from the first gas channel 41 and the second gas channel 42 from being discharged to the outside. In the present embodiment, the dense layer 48 covers the first main surface 45, the second main surface 46, and the side surfaces 47 of the support substrate 4. In the present embodiment, the dense layer 48 is constituted by an electrolyte 7 and an interconnector 91 described later. The dense layer 48 is denser than the support substrate 4. For example, the porosity of the dense layer 48 is about 0 to 7%.

[第1及び第2ガス流路]
図4に示すように、複数の第1ガス流路41及び複数の第2ガス流路42は、支持基板4内に形成されている。第1及び第2ガス流路41、42は、燃料電池セル10の基端部101から先端部102に向かって延びている。本実施形態では、第1及び第2ガス流路41、42は、支持基板4内を上下方向に延びている。第1及び第2ガス流路41、42は、支持基板4を貫通している。
[First and second gas flow paths]
As shown in FIG. 4, the plurality of first gas passages 41 and the plurality of second gas passages 42 are formed in the support substrate 4. The first and second gas flow paths 41 and 42 extend from the base end portion 101 of the fuel cell 10 toward the tip end portion 102. In the present embodiment, the first and second gas flow paths 41 and 42 extend in the vertical direction in the support substrate 4. The first and second gas flow paths 41 and 42 penetrate the support substrate 4.

各第1ガス流路41は、支持基板4の幅方向(y軸方向)において互いに間隔をあけて配置されている。各第1ガス流路41は、実質的に等間隔に配置されていることが好ましい。また、各第2ガス流路42は、支持基板4の幅方向(y軸方向)において互いに間隔をあけて配置されている。各第2ガス流路42は、実質的に等間隔に配置されていることが好ましい。   The first gas flow paths 41 are arranged at intervals in the width direction (y-axis direction) of the support substrate 4. It is preferable that the first gas flow paths 41 are arranged at substantially equal intervals. Further, the second gas flow paths 42 are arranged at intervals from each other in the width direction (y-axis direction) of the support substrate 4. The second gas flow paths 42 are preferably arranged at substantially equal intervals.

第1ガス流路41は、基端部411及び先端部412を有している。第1ガス流路41の基端部411はマニホールド2側に位置する。また、第1ガス流路41の先端部412は、基端部411の反対側の端部である。なお、本実施形態において、第1ガス流路41の下端部が基端部411であり、第1ガス流路41の上端部が先端部412である。   The first gas channel 41 has a proximal end portion 411 and a distal end portion 412. The base end portion 411 of the first gas channel 41 is located on the manifold 2 side. Further, the distal end portion 412 of the first gas channel 41 is an end portion on the opposite side of the proximal end portion 411. In the present embodiment, the lower end portion of the first gas flow path 41 is the base end portion 411, and the upper end portion of the first gas flow passage 41 is the distal end portion 412.

第2ガス流路42は、基端部421及び先端部422を有している。第2ガス流路42の基端部421は、マニホールド2側に位置する。また、第2ガス流路42の先端部422は、基端部421の反対側の端部である。なお、本実施形態において、第2ガス流路42の下端部が基端部421であり、第2ガス流路42の上端部が先端部422である。   The second gas flow path 42 has a proximal end portion 421 and a distal end portion 422. The base end portion 421 of the second gas channel 42 is located on the manifold 2 side. Further, the distal end portion 422 of the second gas flow path 42 is an end portion on the opposite side of the proximal end portion 421. In the present embodiment, the lower end portion of the second gas flow path 42 is the base end portion 421, and the upper end portion of the second gas flow path 42 is the distal end portion 422.

第1ガス流路41は、第1分割孔234aを介して、マニホールド2のガス供給室21と連通している。第2ガス流路42は、第2分割孔234bを介して、マニホールド2のガス回収室22と連通している。   The first gas channel 41 communicates with the gas supply chamber 21 of the manifold 2 through the first divided hole 234a. The second gas flow path 42 communicates with the gas recovery chamber 22 of the manifold 2 through the second divided hole 234b.

図4に示すように、第1ガス流路41と第2ガス流路42とは、燃料電池セル10の先端部102において互いに連通している。すなわち、第1ガス流路41と第2ガス流路42とは、それぞれの先端部412,422において互いに連通している。詳細には、第1ガス流路41と第2ガス流路42とが、連通流路30を介して連通している。   As shown in FIG. 4, the first gas channel 41 and the second gas channel 42 communicate with each other at the tip 102 of the fuel cell 10. That is, the first gas channel 41 and the second gas channel 42 communicate with each other at the respective tip portions 412 and 422. Specifically, the first gas channel 41 and the second gas channel 42 communicate with each other via the communication channel 30.

第1ガス流路43の流路断面積の合計値が、各第2ガス流路44の流路断面積の合計値よりも大きくすることができる。 Total flow path cross-sectional area of each first gas flow passage 43 may be greater than the total flow path cross-sectional area of each of the second gas flow path 44.

[発電素子部]
図5に示すように、各発電素子部5は、支持基板4の第1主面45及び第2主面46に支持されている。なお、第1主面45に形成される発電素子部5の数と第2主面46に形成される発電素子部5の数とは、互いに同じであってもよいし異なっていてもよい。また、各発電素子部5の大きさは、互いに異なっていてもよい。
[Power generation element]
As shown in FIG. 5, each power generating element unit 5 is supported by the first main surface 45 and the second main surface 46 of the support substrate 4. The number of power generation element portions 5 formed on the first main surface 45 and the number of power generation element portions 5 formed on the second main surface 46 may be the same or different from each other. Moreover, the magnitude | size of each electric power generation element part 5 may mutually differ.

各発電素子部5は、第1及び第2ガス流路41、42が延びる方向(x軸方向)に沿って配列されている。詳細には、各発電素子部5は、支持基板4上において、基端部43から先端部44に向かって互いに間隔をあけて配置されている。すなわち、各発電素子部5は、支持基板4の長さ方向(x軸方向)に沿って、間隔をあけて配置されている。なお、各発電素子部5は、後述する電気的接続部9によって、互いに直列に接続されている。   Each power generating element unit 5 is arranged along the direction (x-axis direction) in which the first and second gas flow paths 41 and 42 extend. Specifically, the power generating element portions 5 are arranged on the support substrate 4 with a space from each other toward the distal end portion 44 from the proximal end portion 43. That is, the power generating element portions 5 are arranged at intervals along the length direction (x-axis direction) of the support substrate 4. In addition, each electric power generation element part 5 is mutually connected in series by the electrical connection part 9 mentioned later.

発電素子部5は、支持基板4の幅方向(y軸方向)に延びている。発電素子部5は、支持基板4の幅方向において第1部分51と第2部分52とに区画される。なお、第1部分51と第2部分52との厳密な境界はない。例えば、燃料電池セル10をマニホールド2に取り付けた状態において、支持基板4の長さ方向視(x軸方向視)において、ガス供給室21とガス回収室22との境界と重複する部分を、第1部分51と第2部分52との境界部とすることができる。   The power generation element unit 5 extends in the width direction (y-axis direction) of the support substrate 4. The power generating element portion 5 is partitioned into a first portion 51 and a second portion 52 in the width direction of the support substrate 4. There is no strict boundary between the first portion 51 and the second portion 52. For example, in a state where the fuel cell 10 is attached to the manifold 2, a portion overlapping with the boundary between the gas supply chamber 21 and the gas recovery chamber 22 in the length direction view (x-axis direction view) of the support substrate 4 is The boundary portion between the first portion 51 and the second portion 52 can be used.

支持基板4の厚さ方向視(z軸方向視)において、第1ガス流路41は、発電素子部5の第1部分51と重複している。このため、発電素子部5の第1部分51は、主に各第1ガス流路41から燃料ガスが供給される。また、支持基板4の厚さ方向視(z軸方向視)において、第2ガス流路42は、発電素子部5の第2部分52と重複している。このため、発電素子部5の第2部分52は、主に各第2ガス流路42から燃料ガスが供給される。なお、複数の第1ガス流路41のうち、一部の第1ガス流路41が第1部分51と重複していなくてもよい。同様に、複数の第2ガス流路42のうち、一部の第2ガス流路42が第2部分52と重複していなくてもよい。   The first gas channel 41 overlaps the first portion 51 of the power generation element unit 5 in the thickness direction view (z-axis direction view) of the support substrate 4. For this reason, the fuel gas is mainly supplied from the first gas flow paths 41 to the first portion 51 of the power generation element unit 5. Further, the second gas flow path 42 overlaps the second portion 52 of the power generation element unit 5 in the thickness direction view (z-axis direction view) of the support substrate 4. For this reason, the fuel gas is mainly supplied from the second gas passages 42 to the second portion 52 of the power generation element unit 5. In addition, some 1st gas flow paths 41 do not need to overlap with the 1st part 51 among several 1st gas flow paths 41. As shown in FIG. Similarly, some of the second gas passages 42 among the plurality of second gas passages 42 may not overlap the second portion 52.

図6は、第1ガス流路41に沿って切断した燃料電池セル10の断面図である。なお、第2ガス流路42に沿って切断した燃料電池セル10の断面図は、第2ガス流路42の流路断面積が異なる以外は、図6と同じである。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the fuel battery cell 10 cut along the first gas flow path 41. The cross-sectional view of the fuel cell 10 cut along the second gas flow path 42 is the same as FIG. 6 except that the cross-sectional area of the second gas flow path 42 is different.

発電素子部5は、燃料極6、電解質7、及び空気極8を有している。また、発電素子部5は、反応防止膜11をさらに有している。燃料極6は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される焼成体である。燃料極6は、燃料極集電部61と燃料極活性部62とを有する。   The power generation element unit 5 includes a fuel electrode 6, an electrolyte 7, and an air electrode 8. The power generating element unit 5 further includes a reaction preventing film 11. The fuel electrode 6 is a fired body made of a porous material having electron conductivity. The fuel electrode 6 includes a fuel electrode current collector 61 and a fuel electrode active part 62.

燃料極集電部61は、凹部49内に配置されている。凹部49は、支持基板4に形成されている。詳細には、燃料極集電部61は、凹部49内に充填されており、凹部49と同様の外形を有する。各燃料極集電部61は、第1凹部611及び第2凹部612を有している。燃料極活性部62は、第1凹部611内に配置されている。詳細には、燃料極活性部62は、第1凹部611内に充填されている。   The fuel electrode current collector 61 is disposed in the recess 49. The recess 49 is formed in the support substrate 4. Specifically, the fuel electrode current collector 61 is filled in the recess 49 and has the same outer shape as the recess 49. Each fuel electrode current collector 61 has a first recess 611 and a second recess 612. The anode active part 62 is disposed in the first recess 611. Specifically, the fuel electrode active part 62 is filled in the first recess 611.

燃料極集電部61は、例えば、NiO(酸化ニッケル)とYSZ(8YSZ)(イットリア安定化ジルコニア)とから構成され得る。或いは、燃料極集電部61は、NiO(酸化ニッケル)とY(イットリア)とから構成されてもよいし、NiO(酸化ニッケル)とCSZ(カルシア安定化ジルコニア)とから構成されてもよい。燃料極集電部61の厚さ、及び凹部49の深さは、50〜500μm程度である。 The fuel electrode current collector 61 can be composed of, for example, NiO (nickel oxide) and YSZ (8YSZ) (yttria stabilized zirconia). Alternatively, the fuel electrode current collector 61 may be composed of NiO (nickel oxide) and Y 2 O 3 (yttria), or composed of NiO (nickel oxide) and CSZ (calcia stabilized zirconia). Also good. The thickness of the fuel electrode current collector 61 and the depth of the recess 49 are about 50 to 500 μm.

燃料極活性部62は、例えば、NiO(酸化ニッケル)とYSZ(8YSZ)(イットリア安定化ジルコニア)とから構成され得る。或いは、燃料極活性部62は、NiO(酸化ニッケル)とGDC(ガドリニウムドープセリア)とから構成されてもよい。燃料極活性部62の厚さは、5〜30μmである。   The fuel electrode active part 62 may be composed of, for example, NiO (nickel oxide) and YSZ (8YSZ) (yttria stabilized zirconia). Alternatively, the fuel electrode active part 62 may be composed of NiO (nickel oxide) and GDC (gadolinium-doped ceria). The thickness of the fuel electrode active part 62 is 5 to 30 μm.

電解質7は、燃料極6上を覆うように配置されている。詳細には、電解質7は、一のインターコネクタ91から他のインターコネクタ91まで長さ方向に延びている。すなわち、支持基板4の長さ方向(x軸方向)において、電解質7とインターコネクタ91とが交互に配置されている。また、電解質7は、支持基板4の第1主面45、第2主面46、及び各側面47を覆っている。   The electrolyte 7 is disposed so as to cover the fuel electrode 6. Specifically, the electrolyte 7 extends in the length direction from one interconnector 91 to another interconnector 91. That is, the electrolyte 7 and the interconnector 91 are alternately arranged in the length direction (x-axis direction) of the support substrate 4. The electrolyte 7 covers the first main surface 45, the second main surface 46, and the side surfaces 47 of the support substrate 4.

電解質7は、支持基板4よりも緻密である。例えば、電解質7の気孔率は、0〜7%程度である。電解質7は、イオン伝導性を有し且つ電子伝導性を有さない緻密な材料から構成される焼成体である。電解質7は、例えば、YSZ(8YSZ)(イットリア安定化ジルコニア)から構成され得る。或いは、LSGM(ランタンガレート)から構成されてもよい。電解質7の厚さは、例えば、3〜50μm程度である。   The electrolyte 7 is denser than the support substrate 4. For example, the porosity of the electrolyte 7 is about 0 to 7%. The electrolyte 7 is a fired body made of a dense material that has ionic conductivity and no electronic conductivity. The electrolyte 7 can be made of, for example, YSZ (8YSZ) (yttria stabilized zirconia). Or you may comprise from LSGM (lantern gallate). The thickness of the electrolyte 7 is, for example, about 3 to 50 μm.

反応防止膜11は、緻密な材料から構成される焼成体である。反応防止膜11は、平面視において、燃料極活性部62と略同一の形状である。反応防止膜11は、電解質7を介して、燃料極活性部62と対応する位置に配置されている。反応防止膜11は、電解質7内のYSZと空気極8内のSrとが反応して電解質7と空気極8との界面に電気抵抗が大きい反応層が形成される現象の発生を抑制するために設けられている。反応防止膜11は、例えば、GDC=(Ce,Gd)O(ガドリニウムドープセリア)から構成され得る。反応防止膜11の厚さは、例えば、3〜50μm程度である。 The reaction preventing film 11 is a fired body composed of a dense material. The reaction preventing film 11 has substantially the same shape as the fuel electrode active portion 62 in plan view. The reaction preventing film 11 is disposed at a position corresponding to the fuel electrode active part 62 through the electrolyte 7. The reaction preventing film 11 suppresses occurrence of a phenomenon in which YSZ in the electrolyte 7 and Sr in the air electrode 8 react to form a reaction layer having a large electric resistance at the interface between the electrolyte 7 and the air electrode 8. Is provided. The reaction preventing film 11 can be made of, for example, GDC = (Ce, Gd) O 2 (gadolinium-doped ceria). The thickness of the reaction preventing film 11 is, for example, about 3 to 50 μm.

空気極8は、反応防止膜11上に配置されている。空気極8は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される焼成体である。空気極8は、例えば、LSCF=(La,Sr)(Co,Fe)O(ランタンストロンチウムコバルトフェライト)から構成され得る。或いは、LSF=(La,Sr)FeO(ランタンストロンチウムフェライト)、LNF=La(Ni,Fe)O(ランタンニッケルフェライト)、LSC=(La,Sr)CoO(ランタンストロンチウムコバルタイト)等から構成されてもよい。また、空気極8は、LSCFから構成される第1層(内側層)とLSCから構成される第2層(外側層)との2層によって構成されてもよい。空気極8の厚さは、例えば、10〜100μmである。 The air electrode 8 is disposed on the reaction preventing film 11. The air electrode 8 is a fired body made of a porous material having electron conductivity. The air electrode 8 can be made of, for example, LSCF = (La, Sr) (Co, Fe) O 3 (lanthanum strontium cobalt ferrite). Alternatively, from LSF = (La, Sr) FeO 3 (lanthanum strontium ferrite), LNF = La (Ni, Fe) O 3 (lanthanum nickel ferrite), LSC = (La, Sr) CoO 3 (lanthanum strontium cobaltite), etc. It may be configured. Moreover, the air electrode 8 may be comprised by two layers, the 1st layer (inner layer) comprised from LSCF, and the 2nd layer (outer layer) comprised from LSC. The thickness of the air electrode 8 is, for example, 10 to 100 μm.

[電気的接続部]
電気的接続部9は、隣り合う発電素子部5を電気的に接続するように構成されている。電気的接続部9は、インターコネクタ91及び空気極集電膜92を有する。インターコネクタ91は、第2凹部612内に配置されている。詳細には、インターコネクタ91は、第2凹部612内に埋設(充填)されている。インターコネクタ91は、電子伝導性を有する緻密な材料から構成される焼成体である。インターコネクタ91は、支持基板4よりも緻密である。例えば、インターコネクタ91の気孔率は、0〜7%程度である。インターコネクタ91は、例えば、LaCrO(ランタンクロマイト)から構成され得る。或いは、(Sr,La)TiO(ストロンチウムチタネート)から構成されてもよい。インターコネクタ91の厚さは、例えば、10〜100μmである。
[Electrical connection]
The electrical connection portion 9 is configured to electrically connect adjacent power generation element portions 5. The electrical connection unit 9 includes an interconnector 91 and an air electrode current collector film 92. The interconnector 91 is disposed in the second recess 612. Specifically, the interconnector 91 is embedded (filled) in the second recess 612. The interconnector 91 is a fired body composed of a dense material having electronic conductivity. The interconnector 91 is denser than the support substrate 4. For example, the porosity of the interconnector 91 is about 0 to 7%. The interconnector 91 can be composed of, for example, LaCrO 3 (lanthanum chromite). Alternatively, it may be composed of (Sr, La) TiO 3 (strontium titanate). The thickness of the interconnector 91 is, for example, 10 to 100 μm.

空気極集電膜92は、隣り合う発電素子部5のインターコネクタ91と空気極8との間を延びるように配置される。例えば、図6の左側に配置された発電素子部5の空気極8と、図6の右側に配置された発電素子部5のインターコネクタ91とを電気的に接続するように、空気極集電膜92が配置されている。空気極集電膜92は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される焼成体である。空気極集電部82は、酸素イオン伝導性を有していてもよいし、有していなくてもよい。   The air electrode current collector film 92 is disposed so as to extend between the interconnector 91 and the air electrode 8 of the adjacent power generation element portions 5. For example, the air electrode current collector is connected so as to electrically connect the air electrode 8 of the power generating element unit 5 arranged on the left side of FIG. 6 and the interconnector 91 of the power generating element unit 5 arranged on the right side of FIG. A membrane 92 is disposed. The air electrode current collector film 92 is a fired body made of a porous material having electron conductivity. The air electrode current collector 82 may or may not have oxygen ion conductivity.

空気極集電膜92は、例えば、LSCF=(La,Sr)(Co,Fe)O(ランタンストロンチウムコバルトフェライト)から構成され得る。或いは、LSC=(La,Sr)CoO(ランタンストロンチウムコバルタイト)から構成されてもよい。或いは、Ag(銀)、Ag−Pd(銀パラジウム合金)から構成されてもよい。空気極集電膜92の厚さは、例えば、50〜500μm程度である。 The air electrode current collector film 92 can be made of, for example, LSCF = (La, Sr) (Co, Fe) O 3 (lanthanum strontium cobalt ferrite). Alternatively, LSC = (La, Sr) CoO 3 (lanthanum strontium cobaltite) may be used. Or you may comprise from Ag (silver) and Ag-Pd (silver palladium alloy). The thickness of the air electrode current collector film 92 is, for example, about 50 to 500 μm.

[連通部材]
図4に示すように、連通部材3は、支持基板4の先端部44に取り付けられている。そして、連通部材3は、第1ガス流路41と第2ガス流路42とを連通させる連通流路30を有している。詳細には、連通流路30は、各第1ガス流路41の先端部412と各第2ガス流路42の先端部422とを連通する。連通流路30は、各第1ガス流路41から各第2ガス流路42まで延びる空間によって構成されている。連通部材3は、支持基板4に接合されていることが好ましい。また、連通部材3は、支持基板4と一体的に形成されていることが好ましい。
[Communication member]
As shown in FIG. 4, the communication member 3 is attached to the distal end portion 44 of the support substrate 4. The communication member 3 has a communication channel 30 that communicates the first gas channel 41 and the second gas channel 42. Specifically, the communication channel 30 communicates the tip portion 412 of each first gas channel 41 and the tip portion 422 of each second gas channel 42. The communication channel 30 is configured by a space extending from each first gas channel 41 to each second gas channel 42. The communication member 3 is preferably joined to the support substrate 4. The communication member 3 is preferably formed integrally with the support substrate 4.

連通部材3は、例えば、多孔質である。また、連通部材3は、その外側面を構成する緻密層31を有している。緻密層31は、連通部材3の本体よりも緻密に形成されている。例えば、緻密層31の気孔率は、0〜7%程度である。この緻密層31は、連通部材3と同じ材料や、上述した電解質7に使用される材料、結晶化ガラス等によって形成することができる。   The communication member 3 is porous, for example. Further, the communication member 3 has a dense layer 31 that constitutes the outer surface thereof. The dense layer 31 is formed more densely than the main body of the communication member 3. For example, the porosity of the dense layer 31 is about 0 to 7%. The dense layer 31 can be formed of the same material as the communication member 3, the material used for the electrolyte 7 described above, crystallized glass, or the like.

図1に示すように、各燃料電池セル10は、主面同士が対向するように配列されている。また、各燃料電池セル10は、配列方向(z軸方向)に沿って配列されている。本実施形態では、各燃料電池セル10は、配列方向に沿って等間隔に配置されているが、等間隔でなくてもよい。   As shown in FIG. 1, each fuel cell 10 is arranged so that the principal surfaces face each other. In addition, the fuel cells 10 are arranged along the arrangement direction (z-axis direction). In the present embodiment, the fuel cells 10 are arranged at equal intervals along the arrangement direction, but may not be at equal intervals.

[燃料電池セルの取付構造]
図4に示すように、燃料電池セル10の基端面103は、天板231と対向している。すなわち、燃料電池セル10の基端部101は、貫通孔234内に挿入されていない。図7に示すように、燃料電池セル10の基端面103は、貫通孔234を覆っている。第1分割孔234aは、複数の第1ガス流路41と連通している。また、第2分割孔234bは、複数の第2ガス流路42と連通している。なお、連結補強部236は、燃料電池セル10の基端面103のうち、第1ガス流路41と第2ガス流路42との間の領域と、接合材104を介して、対向している。本実施形態では、燃料電池セル10の基端面103は、下端面を意味する。
[Fuel battery cell mounting structure]
As shown in FIG. 4, the base end surface 103 of the fuel cell 10 faces the top plate 231. That is, the base end portion 101 of the fuel cell 10 is not inserted into the through hole 234. As shown in FIG. 7, the base end surface 103 of the fuel battery cell 10 covers the through hole 234. The first divided hole 234 a communicates with the plurality of first gas flow paths 41. The second divided hole 234 b communicates with the plurality of second gas flow paths 42. The connection reinforcing portion 236 is opposed to the region between the first gas flow channel 41 and the second gas flow channel 42 in the base end surface 103 of the fuel cell 10 via the bonding material 104. . In this embodiment, the base end surface 103 of the fuel cell 10 means a lower end surface.

貫通孔234は、配列方向(z軸方向)の寸法が、各ガス流路41、42の直径よりも大きい。詳細には、第1分割孔234aは、配列方向の寸法が、第1ガス流路41の直径よりも大きい。また、第2分割孔234bは、配列方向の寸法が、第2ガス流路43の直径よりも大きい。このように構成されているため、燃料電池セル10の変形などによって燃料電池セル10の基端部101の位置が設計値から多少ずれた場合であっても、貫通孔234と各ガス流路41,42とが連通する状態を維持できる。   The through-hole 234 has a dimension in the arrangement direction (z-axis direction) larger than the diameter of each gas flow path 41, 42. Specifically, the first divided holes 234 a have a dimension in the arrangement direction that is larger than the diameter of the first gas channel 41. Further, the second divided hole 234 b has a dimension in the arrangement direction larger than the diameter of the second gas flow path 43. Thus, even if the position of the base end portion 101 of the fuel cell 10 is slightly deviated from the design value due to deformation of the fuel cell 10 or the like, the through hole 234 and each gas flow channel 41 , 42 can be maintained in communication with each other.

燃料電池セル10の基端面103は、外周縁部と、外周縁部に囲まれた中央部とを有している。基端面103の中央部は、貫通孔234と対向している。すなわち、燃料電池セル10の基端面103は、平面視(x軸方向視)において、貫通孔234よりも一回り大きい。   The base end surface 103 of the fuel cell 10 has an outer peripheral edge portion and a central portion surrounded by the outer peripheral edge portion. A central portion of the base end surface 103 faces the through hole 234. That is, the base end surface 103 of the fuel cell 10 is slightly larger than the through hole 234 in plan view (viewed in the x-axis direction).

図8に示すように、燃料電池セル10の基端部101は、接合材104によって、天板231に固定されている。接合材104は、燃料電池セル10の基端部101に沿って環状に形成されている。   As shown in FIG. 8, the base end portion 101 of the fuel battery cell 10 is fixed to the top plate 231 with a bonding material 104. The bonding material 104 is formed in an annular shape along the base end portion 101 of the fuel battery cell 10.

図9に示すように、接合材104は、燃料電池セル10の基端面103とマニホールド2の天板231との隙間に充填されている。なお、図10に示すように、接合材104は、基端面103の外周縁と天板231との間に充填されている。そして、接合材104は、基端面103の中央部と天板231との間には充填されていない。すなわち、第1ガス流路41及び第2ガス流路42と、貫通孔234とが連通するように、第1ガス流路41及び第2ガス流路42と、貫通孔234との間には接合材104は充填されていない。   As shown in FIG. 9, the bonding material 104 is filled in a gap between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 of the manifold 2. As shown in FIG. 10, the bonding material 104 is filled between the outer peripheral edge of the base end surface 103 and the top plate 231. The bonding material 104 is not filled between the central portion of the base end surface 103 and the top plate 231. That is, between the first gas flow path 41 and the second gas flow path 42 and the through hole 234 so that the first gas flow path 41 and the second gas flow path 42 and the through hole 234 communicate with each other. The bonding material 104 is not filled.

図9に示すように、接合材104は、燃料電池セル10の幅方向の中央部に位置する中央領域A1と、幅方向の端部に位置する端部領域A2と、を有する。接合材104の中央領域A1は、燃料電池セル10の基端面103と天板231との間に充填された接合材104のうち、燃料電池セル10の幅方向の中心近傍の領域を言う。具体的には、接合材104の中央領域A1は、接合材104を燃料電池セル10の幅方向(y軸方向)に5等分したうちの中央の領域を言う。また、接合部104の端部領域A2は、接合材104を燃料電池セル10の幅方向に5等分したうちの端部の領域を言う。   As shown in FIG. 9, the bonding material 104 has a central region A1 located at the center in the width direction of the fuel cell 10 and an end region A2 located at the end in the width direction. The central region A1 of the bonding material 104 refers to a region near the center in the width direction of the fuel cell 10 in the bonding material 104 filled between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231. Specifically, the central region A1 of the bonding material 104 refers to a central region of the bonding material 104 divided into five equal parts in the width direction (y-axis direction) of the fuel cell 10. Further, the end region A <b> 2 of the joint portion 104 is a region of the end portion of the joint material 104 divided into five equal parts in the width direction of the fuel cell 10.

中央領域A1における気孔径は、端部領域A2における気孔径よりも大きい。例えば、中央領域A1における気孔径は、0.01〜0.95mm程度である。また、端部領域A2における気孔径は、0.005〜0.25mm程度である。中央領域A1における気孔径は、端部領域A2における気孔径の1.1〜100倍程度である。なお、中央領域A1における気孔径は、他の領域における気孔径よりも大きい。   The pore diameter in the central region A1 is larger than the pore diameter in the end region A2. For example, the pore diameter in the central region A1 is about 0.01 to 0.95 mm. Further, the pore diameter in the end region A2 is about 0.005 to 0.25 mm. The pore diameter in the central region A1 is about 1.1 to 100 times the pore diameter in the end region A2. The pore diameter in the central area A1 is larger than the pore diameter in the other areas.

気孔径は、気孔の円相当径の値とする。気孔の円相当径の値は、接合材104の断面画像を画像解析することによって求めることができる。なお、円相当径とは、接合材104の断面画像を画像解析することによって求められる気孔の面積に相当する真円の、直径を意味する。   The pore diameter is the value of the equivalent circle diameter of the pores. The value of the equivalent circle diameter of the pores can be obtained by image analysis of the cross-sectional image of the bonding material 104. The equivalent circle diameter means the diameter of a perfect circle corresponding to the pore area determined by image analysis of the cross-sectional image of the bonding material 104.

具体的には、まず、燃料電池セル10の基端面103とマニホールド2の天板231との隙間に充填されている接合材104を燃料電池セル10の主面と平行な面(X−Y平面)で切断することによって、接合材104の断面を形成する。   Specifically, first, the bonding material 104 filled in the gap between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 of the manifold 2 is a surface parallel to the main surface of the fuel cell 10 (XY plane). ) To form a cross section of the bonding material 104.

この接合材104の断面をFE−SEMで撮影し、接合材104の断面画像を作成する。なお、FE−SEMによって撮影する際、燃料電池セル10の基端面103と天板231とがFE−SEMの視野内に収まる範囲で拡大する。   The cross section of the bonding material 104 is photographed with an FE-SEM to create a cross-sectional image of the bonding material 104. In addition, when image | photographing by FE-SEM, the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 are expanded in the range which can be settled in the visual field of FE-SEM.

このFE−SEMによって撮影された断面画像をMVTec社製の画像解析ソフトHALCONによって解析する。なお、この画像解析ソフトによって、中央領域A1及び端部領域A2の全範囲をそれぞれ解析する。そして、中央領域A1及び端部領域A2のそれぞれを解析して得られた気孔径のうち、中央領域A1及び端部領域A2のそれぞれで気孔径の大きいものから順に10個ずつを選定する。この10個の気孔径を平均したものを中央領域A1及び端部領域A2のそれぞれの気孔径とする。なお、気孔径が大きいものほど、応力緩和効果が高い。   The cross-sectional image photographed by this FE-SEM is analyzed by image analysis software HALCON manufactured by MVTec. Note that the entire range of the central area A1 and the end area A2 is analyzed by the image analysis software. Of the pore diameters obtained by analyzing each of the central region A1 and the end region A2, ten are selected in order from the largest pore size in each of the central region A1 and the end region A2. The average of the 10 pore diameters is defined as the pore diameter of each of the central region A1 and the end region A2. Note that the larger the pore diameter, the higher the stress relaxation effect.

なお、中央領域A1及び端部領域A2における気孔径は、例えば、熱処理前に添加される有機成分を含有する造孔材の大きさを調整することによって制御できる。   In addition, the pore diameter in the center region A1 and the end region A2 can be controlled, for example, by adjusting the size of the pore former containing an organic component added before the heat treatment.

図4に示すように、接合材104は、連結補強部236と燃料電池セル10の基端面103との間に充填されている。このため、ガス供給室21内の燃料ガスが、連結補強部236と燃料電池セル10の基端面103との隙間を介してガス回収室22へと流れることを防止することができる。   As shown in FIG. 4, the bonding material 104 is filled between the connection reinforcing portion 236 and the base end surface 103 of the fuel cell 10. For this reason, it is possible to prevent the fuel gas in the gas supply chamber 21 from flowing into the gas recovery chamber 22 through the gap between the connection reinforcing portion 236 and the base end surface 103 of the fuel cell 10.

接合材104は、例えば、結晶化ガラスである。結晶化ガラスとしては、例えば、SiO−B系、SiO−CaO系、またはSiO−MgO系が採用され得る。なお、本明細書では、結晶化ガラスとは、全体積に対する「結晶相が占める体積」の割合(結晶化度)が60%以上であり、全体積に対する「非晶質相及び不純物が占める体積」の割合が40%未満のガラスを指す。なお、接合材104の材料として、非晶質ガラス、ろう材、またはセラミックス等が採用されてもよい。具体的には、接合材104は、SiO−MgO−B−Al系及びSiO−MgO−Al−ZnO系よりなる群から選ばれる少なくとも一種である。 The bonding material 104 is, for example, crystallized glass. As the crystallized glass, for example, a SiO 2 —B 2 O 3 system, a SiO 2 —CaO system, or a SiO 2 —MgO system can be employed. In this specification, crystallized glass means that the ratio (crystallinity) of “volume occupied by crystal phase” to the total volume is 60% or more, and “volume occupied by amorphous phase and impurities relative to the total volume”. "Indicates a glass having a ratio of less than 40%. Note that amorphous glass, brazing material, ceramics, or the like may be employed as the material of the bonding material 104. Specifically, the bonding material 104 is at least one selected from the group consisting of SiO 2 —MgO—B 2 O 5 —Al 2 O 3 and SiO 2 —MgO—Al 2 O 3 —ZnO.

図9に示すように、燃料電池セル10の基端面103とマニホールド2の天板231との距離は、燃料電池セル10の幅方向(y軸方向)において異なっている。燃料電池セル10の幅方向の中央部における燃料電池セル10の基端面103とマニホールド2の天板231との距離d1は、燃料電池セル10の幅方向の端部における燃料電池セル10の基端面103とマニホールド2の天板231との距離d2よりも大きい。   As shown in FIG. 9, the distance between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 of the manifold 2 is different in the width direction (y-axis direction) of the fuel cell 10. The distance d1 between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 of the manifold 2 at the center in the width direction of the fuel cell 10 is the base end surface of the fuel cell 10 at the end of the fuel cell 10 in the width direction. It is larger than the distance d2 between 103 and the top plate 231 of the manifold 2.

燃料電池セル10の基端面103とマニホールド2の天板231との距離は、幅方向(y軸方向)の両端部から中央部に向かって徐々に大きくなる。燃料電池セル10の基端面103は、幅方向(y軸方向)の中央部が幅方向の両端部よりも天板231から離れるように湾曲している。例えば、燃料電池セル10の正面視(z軸方向視)において、基端面103は、円弧状に形成されている。   The distance between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 of the manifold 2 gradually increases from both ends in the width direction (y-axis direction) toward the center. The base end surface 103 of the fuel cell 10 is curved so that the center portion in the width direction (y-axis direction) is farther from the top plate 231 than both end portions in the width direction. For example, the base end surface 103 is formed in an arc shape when the fuel cell 10 is viewed from the front (z-axis direction view).

本実施形態では、燃料電池セル10の基端面103は、幅方向の両端部において、天板231と当接している。詳細には、燃料電池セル10の基端面103は、幅方向の両端部の一部が天板231と当接している。   In this embodiment, the base end surface 103 of the fuel cell 10 is in contact with the top plate 231 at both ends in the width direction. Specifically, the base end surface 103 of the fuel battery cell 10 is in contact with the top plate 231 at a part of both end portions in the width direction.

燃料電池セル10の幅方向の中央部における燃料電池セル10の基端面103とマニホールド2の天板231との距離d1は、例えば、0.02〜1mm程度である。この距離d1は、例えば、燃料電池セル10を幅方向に5等分したうちの中央部の基端面103と天板231との距離を任意の3箇所で測定してそれらを平均したものである。   The distance d1 between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 of the manifold 2 at the center in the width direction of the fuel cell 10 is, for example, about 0.02 to 1 mm. This distance d1 is obtained by, for example, measuring the distance between the base end surface 103 of the center portion of the fuel cell 10 equally divided into 5 in the width direction and the top plate 231 at any three locations and averaging them. .

また、燃料電池セル10の幅方向の端部における燃料電池セル10の基端面103とマニホールド2の天板231との距離d2は、例えば、0.01〜0.3mm程度である。この距離d2は、例えば、燃料電池セル10を幅方向に5等分したうちの端部の基端面103と天板231との距離を任意の3箇所で測定してそれらを平均したものである。   The distance d2 between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 of the manifold 2 at the end in the width direction of the fuel cell 10 is, for example, about 0.01 to 0.3 mm. This distance d2 is obtained by, for example, measuring the distance between the base end surface 103 of the end portion of the fuel cell 10 that is equally divided in the width direction and the top plate 231 at an arbitrary three locations and averaging them. .

[発電方法]
上述したように構成されたセルスタック装置100では、マニホールド2のガス供給室21に水素ガスなどの燃料ガスを供給するとともに、燃料電池セル10を空気などの酸素を含むガスに曝す。すると、空気極8において下記(1)式に示す化学反応が起こり、燃料極6において下記(2)式に示す化学反応が起こり、電流が流れる。
(1/2)・O+2e→O2− …(1)
+O2−→HO+2e …(2)
[Power generation method]
In the cell stack apparatus 100 configured as described above, a fuel gas such as hydrogen gas is supplied to the gas supply chamber 21 of the manifold 2 and the fuel cell 10 is exposed to a gas containing oxygen such as air. Then, the chemical reaction shown in the following formula (1) occurs in the air electrode 8, the chemical reaction shown in the following formula (2) occurs in the fuel electrode 6, and a current flows.
(1/2) · O 2 + 2e → O 2− (1)
H 2 + O 2− → H 2 O + 2e (2)

詳細には、ガス供給室21に供給された燃料ガスは、各燃料電池セル10の第1ガス流路41内を流れ、各発電素子部5の燃料極6において、上記(2)式に示す化学反応が起こる。各燃料極6において未反応であった燃料ガスは、第1ガス流路41を出て連通流路30を介して第2ガス流路42へ供給される。そして、第2ガス流路42へ供給された燃料ガスは、再度、燃料極6において上記(2)式に示す化学反応が起こる。第2ガス流路42を流れる過程において燃料極6において未反応であった燃料ガスは、マニホールド2のガス回収室22へ回収される。   Specifically, the fuel gas supplied to the gas supply chamber 21 flows through the first gas flow path 41 of each fuel cell 10, and is expressed by the above formula (2) at the fuel electrode 6 of each power generation element unit 5. A chemical reaction occurs. The unreacted fuel gas in each fuel electrode 6 exits the first gas channel 41 and is supplied to the second gas channel 42 via the communication channel 30. The fuel gas supplied to the second gas flow path 42 again undergoes a chemical reaction represented by the above formula (2) in the fuel electrode 6. The unreacted fuel gas in the fuel electrode 6 in the process of flowing through the second gas flow path 42 is recovered to the gas recovery chamber 22 of the manifold 2.

[変形例]
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。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible unless it deviates from the meaning of this invention.

変形例1
上記実施形態では、中央領域A1における気孔径は、端部領域A2における気孔径よりも大きいが、これに限定されない。例えば、中央領域A1における気孔径は、端部領域A2における気孔径よりも小さくてもよい。この場合、中央領域A1における気孔率が、端部領域A2における気孔率よりも大きい。
Modification 1
In the said embodiment, although the pore diameter in center area | region A1 is larger than the pore diameter in edge part area | region A2, it is not limited to this. For example, the pore diameter in the central region A1 may be smaller than the pore diameter in the end region A2. In this case, the porosity in the central region A1 is larger than the porosity in the end region A2.

例えば、中央領域A1における気孔率は、5〜60%程度である。そして、端部領域A2における気孔率は、0.5〜20%程度である。中央領域A1における気孔率は、端部領域A2における気孔率よりも4〜50%程度大きい。なお、中央領域A1における気孔率は、他の領域における気孔率よりも大きい。   For example, the porosity in the central region A1 is about 5 to 60%. And the porosity in edge part area | region A2 is about 0.5 to 20%. The porosity in the central region A1 is about 4 to 50% larger than the porosity in the end region A2. Note that the porosity in the central region A1 is larger than the porosity in other regions.

気孔率は、接合材104の断面画像を画像解析することによって求められる。具体的には、上述した気孔径を求める方法と同様の方法で、FE−SEMで接合材104の断面画像を作成する。そして、この接合材104の断面画像をMVTec社製の画像解析ソフトHALCONによって画像解析する。この画像解析後の断面画像上で、接合材104を構成する材料部分と気孔部分とのそれぞれの面積占有率を求め、気孔部分の面積占有率を気孔率とする。なお、気孔率は、中央領域A1及び端部領域A2のそれぞれの全範囲を対象として算出する。   The porosity is obtained by image analysis of a cross-sectional image of the bonding material 104. Specifically, a cross-sectional image of the bonding material 104 is created by FE-SEM by a method similar to the method for obtaining the pore diameter described above. Then, the cross-sectional image of the bonding material 104 is subjected to image analysis by image analysis software HALCON manufactured by MVTec. On the cross-sectional image after this image analysis, the area occupancy rates of the material portion and the pore portion constituting the bonding material 104 are obtained, and the area occupancy rate of the pore portion is defined as the porosity. The porosity is calculated for the entire range of each of the central region A1 and the end region A2.

なお、中央領域A1及び端部領域A2における気孔率は、例えば、熱処理前に添加される有機成分を含有する造孔材の大きさ及び量(体積割合)を調整することによって制御できる。   In addition, the porosity in center area | region A1 and edge part area | region A2 can be controlled by adjusting the magnitude | size and volume (volume ratio) of the pore making material containing the organic component added before heat processing, for example.

変形例2
中央領域A1における気孔径が、端部領域A2における気孔径よりも大きく、且つ、中央領域A1における気孔率が、端部領域A2における気孔率よりも大きくてもよい。
Modification 2
The pore diameter in the central region A1 may be larger than the pore diameter in the end region A2, and the porosity in the central region A1 may be larger than the porosity in the end region A2.

変形例3
上記実施形態では、燃料電池セル10の基端面103が湾曲していたが、これに限定されない。例えば、図11に示すように、天板231が湾曲していてもよい。すなわち、天板231は、幅方向の中央部が幅方向の両端部よりも燃料電池セル10の基端面103から離れるように湾曲している。例えば、燃料電池セル10の正面視(z軸方向視)において、天板231の桟部235は、円弧状に湾曲している。
Modification 3
In the above embodiment, the base end surface 103 of the fuel cell 10 is curved, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, the top plate 231 may be curved. That is, the top plate 231 is curved so that the center portion in the width direction is farther from the base end surface 103 of the fuel cell 10 than both ends in the width direction. For example, when the fuel cell 10 is viewed from the front (as viewed in the z-axis direction), the crosspiece 235 of the top plate 231 is curved in an arc shape.

また、図12に示すように、燃料電池セル10の基端面103が湾曲し、且つ天板231の桟部235が湾曲していてもよい。   As shown in FIG. 12, the base end surface 103 of the fuel battery cell 10 may be curved, and the crosspiece 235 of the top plate 231 may be curved.

変形例4
上記実施形態では、燃料電池セル10の幅方向の中央部における燃料電池セル10の基端面103とマニホールド2の天板231との距離d1は、燃料電池セル10の幅方向の端部における燃料電池セル10の基端面103とマニホールド2の天板231との距離d2よりも大きくなっているが、これに限定されない。
Modification 4
In the above embodiment, the distance d1 between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 of the manifold 2 at the center in the width direction of the fuel cell 10 is the fuel cell at the end of the fuel cell 10 in the width direction. Although it is larger than the distance d2 between the base end face 103 of the cell 10 and the top plate 231 of the manifold 2, it is not limited to this.

例えば、図13に示すように、燃料電池セル10の基端面103と天板231との距離が幅方向において実質的に一定であってもよい。また、燃料電池セル10の基端面103と天板231との距離が燃料電池セル10の幅方向の中央部よりも端部の方が大きくてもよい。   For example, as shown in FIG. 13, the distance between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 may be substantially constant in the width direction. Further, the distance between the base end surface 103 of the fuel cell 10 and the top plate 231 may be larger at the end than at the center in the width direction of the fuel cell 10.

変形例5
上記実施形態では、連結補強部236は、燃料電池セル10の境界領域403における基端面103と対向しているがこれに限定されない。連結補強部236は、第1領域401又は第2領域402における基端面103と対向する位置に形成されていてもよい。
Modification 5
In the above embodiment, the connection reinforcing portion 236 faces the base end surface 103 in the boundary region 403 of the fuel cell 10, but is not limited to this. The connection reinforcing portion 236 may be formed at a position facing the base end surface 103 in the first region 401 or the second region 402.

変形例6
図14に示すように、接合材104は、一部が貫通孔234と重なるように、貫通孔234と第1又は第2ガス流路41,42との間にはみ出ていてもよい。また、接合材104の一部が、第1又は第2ガス流路41,42の基端部411、421の内壁面を覆っていてもよい。この接合材104によって、第1又は第2ガス流路41,42の基端部411,421の強度を向上させることができる。
Modification 6
As shown in FIG. 14, the bonding material 104 may protrude between the through hole 234 and the first or second gas flow path 41, 42 so that a part thereof overlaps the through hole 234. A part of the bonding material 104 may cover the inner wall surfaces of the base end portions 411 and 421 of the first or second gas flow paths 41 and 42. The bonding material 104 can improve the strength of the base end portions 411 and 421 of the first or second gas flow paths 41 and 42.

また、接合材104の一部が、貫通孔234の内壁面の少なくとも一部を覆っていてもよい。これにより、接合材104が天板231から剥離することを抑制できる。   Further, a part of the bonding material 104 may cover at least a part of the inner wall surface of the through hole 234. Thereby, it can suppress that the joining material 104 peels from the top plate 231. FIG.

変形例7
図15に示すように、セルスタック装置100は、連通部材3を備えていなくてもよい。この場合、例えば、支持基板4内に連通流路30が形成されていてもよい。この連通流路30は、支持基板4の先端部44において、幅方向(y軸方向)に延びている。
Modification 7
As shown in FIG. 15, the cell stack device 100 may not include the communication member 3. In this case, for example, the communication channel 30 may be formed in the support substrate 4. The communication channel 30 extends in the width direction (y-axis direction) at the distal end portion 44 of the support substrate 4.

変形例8
上記実施形態では、貫通孔234は、複数の分割孔234aに分割されているが、貫通孔234の構成はこれに限定されない。例えば、図16に示すように、貫通孔234は複数の分割孔234aに分割されていなくてもよい。すなわち、天板231は、連結補強部236を有していなくてもよい。
Modification 8
In the above embodiment, the through hole 234 is divided into a plurality of divided holes 234a, but the configuration of the through hole 234 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 16, the through hole 234 may not be divided into a plurality of divided holes 234a. That is, the top plate 231 does not have to include the connection reinforcing portion 236.

変形例7
上記実施形態の燃料電池セル10は、各発電素子部5が支持基板4の長さ方向(x軸方向)に配列されている、いわゆる横縞型の燃料電池セルであるが、燃料電池セル10の構成はこれに限定されない。例えば、燃料電池セル10は、支持基板4の第1主面45に1つの発電素子部5が支持された、いわゆる縦縞型の燃料電池セルであってもよい。この場合、支持基板4の第2主面46に一つの発電素子部5が支持されていてもよいし、支持されていなくてもよい。
Modification 7
The fuel cell 10 of the above embodiment is a so-called horizontal stripe type fuel cell in which the power generation element portions 5 are arranged in the length direction (x-axis direction) of the support substrate 4. The configuration is not limited to this. For example, the fuel battery cell 10 may be a so-called vertical stripe type fuel battery cell in which one power generation element portion 5 is supported on the first main surface 45 of the support substrate 4. In this case, one power generation element portion 5 may be supported on the second main surface 46 of the support substrate 4 or may not be supported.

変形例8
上記実施形態では、燃料電池セル10からのオフガスをマニホールド2のガス回収室22によって回収しているが、これに限定されない。例えば、燃料電池セル10の先端部からオフガスを排出して燃焼させてもよい。この場合、マニホールド2は、仕切板24を有しておらず、ガス供給室21とガス回収室22とに分かれていなくてよい。
Modification 8
In the above embodiment, the off gas from the fuel cell 10 is recovered by the gas recovery chamber 22 of the manifold 2, but is not limited thereto. For example, off-gas may be discharged from the tip of the fuel cell 10 and burned. In this case, the manifold 2 does not have the partition plate 24 and may not be divided into the gas supply chamber 21 and the gas recovery chamber 22.

2 マニホールド
231 天板
234 貫通孔
10 燃料電池セル
103 基端面
104 接合材
A1 中央領域
A2 端部領域
2 Manifold 231 Top plate 234 Through hole 10 Fuel cell 103 Base end face 104 Joining material A1 Central area A2 End area

Claims (8)

貫通孔を含む天板を有するマニホールドと、
前記貫通孔を覆うように前記マニホールドの天板と対向する基端面を有し、前記マニホールドから延びる板状の燃料電池セルと、
前記マニホールドの天板と前記燃料電池セルの基端面との隙間に充填され、前記マニホールドと前記燃料電池セルとを接合する接合材と、
を備え、
前記接合材は、前記燃料電池セルの幅方向の中央部に位置する中央領域と、前記幅方向の端部に位置する端部領域と、を有し、
前記中央領域における気孔径は、前記端部領域における気孔径よりも大きい、
セルスタック装置。
A manifold having a top plate including a through hole;
A plate-like fuel cell having a base end surface facing the top plate of the manifold so as to cover the through hole, and extending from the manifold;
Filled in the gap between the top plate of the manifold and the base end surface of the fuel cell, a bonding material for bonding the manifold and the fuel cell,
With
The bonding material has a central region located at a central portion in the width direction of the fuel cell, and an end region located at an end portion in the width direction,
The pore diameter in the central region is larger than the pore diameter in the end region,
Cell stack device.
前記幅方向の中央部における前記燃料電池セルの基端面と前記天板との距離は、前記幅方向の端部における前記燃料電池セルの基端面と前記天板との距離よりも大きい、
請求項1に記載のセルスタック装置。
The distance between the base end surface of the fuel cell in the center portion in the width direction and the top plate is larger than the distance between the base end surface of the fuel cell in the end portion in the width direction and the top plate.
The cell stack device according to claim 1.
前記燃料電池セルの基端面と前記マニホールドの天板との距離は、前記幅方向の両端部から中央部に向かって徐々に大きくなる、
請求項2に記載のセルスタック装置。
The distance between the base end surface of the fuel cell and the top plate of the manifold gradually increases from both ends in the width direction toward the center.
The cell stack apparatus according to claim 2.
前記燃料電池セルの基端面は、前記幅方向の中央部が前記幅方向の両端部よりも前記天板から離れるように湾曲する、
請求項2又は3に記載のセルスタック装置。
The base end surface of the fuel cell is curved so that a center portion in the width direction is farther from the top plate than both end portions in the width direction.
The cell stack device according to claim 2 or 3.
前記天板は、前記幅方向の中央部が前記幅方向の両端部よりも前記燃料電池セルの基端面から離れるように湾曲する、
請求項2から4のいずれかに記載のセルスタック装置。
The top plate is curved so that the center portion in the width direction is farther from the base end face of the fuel cell than both ends in the width direction.
The cell stack device according to any one of claims 2 to 4.
前記燃料電池セルの基端面は、前記幅方向の両端部において、前記天板と当接する、
請求項2から5のいずれかに記載のセルスタック装置。
The base end surface of the fuel cell contacts the top plate at both ends in the width direction.
The cell stack device according to claim 2.
前記中央領域における気孔率は、前記端部領域における気孔率よりも大きい、
請求項1から6のいずれかに記載のセルスタック装置。
The porosity in the central region is greater than the porosity in the end region,
The cell stack device according to claim 1.
貫通孔を含む天板を有するマニホールドと、
前記貫通孔を覆うように前記マニホールドの天板と対向する基端面を有し、前記マニホールドから延びる板状の燃料電池セルと、
前記マニホールドの天板と前記燃料電池セルの基端面との隙間に充填され、前記マニホールドと前記燃料電池セルとを接合する接合材と、
を備え、
前記接合材は、前記燃料電池セルの幅方向の中央部に位置する中央領域と、前記幅方向の端部に位置する端部領域と、を有し、
前記中央領域における気孔率は、前記端部領域における気孔率よりも大きい、
セルスタック装置。

A manifold having a top plate including a through hole;
A plate-like fuel cell having a base end surface facing the top plate of the manifold so as to cover the through hole, and extending from the manifold;
Filled in the gap between the top plate of the manifold and the base end surface of the fuel cell, a bonding material for bonding the manifold and the fuel cell,
With
The bonding material has a central region located at a central portion in the width direction of the fuel cell, and an end region located at an end portion in the width direction,
The porosity in the central region is greater than the porosity in the end region,
Cell stack device.

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