DK2879217T3 - Brændselscelle og brændselscellestabel - Google Patents

Brændselscelle og brændselscellestabel Download PDF

Info

Publication number
DK2879217T3
DK2879217T3 DK13822404.3T DK13822404T DK2879217T3 DK 2879217 T3 DK2879217 T3 DK 2879217T3 DK 13822404 T DK13822404 T DK 13822404T DK 2879217 T3 DK2879217 T3 DK 2879217T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
fuel
connector
cell body
contact portion
fuel cell
Prior art date
Application number
DK13822404.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Hotta
Ryoji Tanimura
Atsushi Mizuno
Tetsuya Morikawa
Original Assignee
Ngk Spark Plug Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ngk Spark Plug Co filed Critical Ngk Spark Plug Co
Application granted granted Critical
Publication of DK2879217T3 publication Critical patent/DK2879217T3/da

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/023Porous and characterised by the material
    • H01M8/0232Metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0206Metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/023Porous and characterised by the material
    • H01M8/0241Composites
    • H01M8/0245Composites in the form of layered or coated products
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/242Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425High-temperature cells with solid electrolytes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425High-temperature cells with solid electrolytes
    • H01M8/2432Grouping of unit cells of planar configuration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2457Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/248Means for compression of the fuel cell stacks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Claims (10)

1. Brændselscelle (3) omfattende: et par af forbindelsesled (12, 13); et cellelegeme (20), som er anbragt mellem forbindelsesleddene (12, 13), og som omfatter en luftelektrode (14) på én overflade af en elektrolyt og en brændselselektrode (15) på den anden overflade; og et strømaftagerelement (19), som er anbragt mellem mindst én af luftelektroden (14) og brændselselektroden (15) og forbindelsesleddene (12,13), og som er anbragt til elektrisk at forbinde luftelektroden (14) og/eller brændselselektroden (15) med forbindelsesleddene (12, 13); hvor strømaftagerelementet (19) omfatter en konnektorkontaktdel (19a), der er i kontakt med forbindelsesleddet (13), en cellelegemekontaktdel (19b), som er i kontakt med cellelegemet (20), og en forbindelsesdel (19c), som er bøjet i en U-form og forbinder kon-nektorkontaktdelen (19a) og cellelegemekontaktdelen (19b), hvor konnektorkontaktdelen (19a), cellelegemekontaktdelen (19b) og forbindelsesdelen (19c) er udformet på linje, kendetegnet ved, at konnektorkontaktdelen (19a) omfatter ruheder (19e), som har en overfladeruhed, af hvilken tipunktsgennemsnitsruheden er Rz > 4 pm på en udvendig overflade (62), der er en overflade af konnektorkontaktdelen (19a) på siden, hvor konnektorkontaktdelen (19a) er i kontakt med forbindelsesleddet (12), og hvor brændselscellen omfatter et afstandsstykke (58) anbragt mellem konnektorkontaktdelen (19a) og cellelegemekontaktdelen (19b), som er modstående til hinanden mellem cellelegemet (20) og forbindelsesleddet (12).
2. Brændselscelle (3) ifølge krav 1, hvor strømaftagerelementet (19) er lavet af metallisk folie fremstillet ved en galvaniseringsfremgangsmåde.
3. Brændselscelle (3) ifølge krav 1 eller 2, hvor strømaftagerelementet (19) har en tykkelse på 15 til 100 pm.
4. Brændselscelle (3) ifølge krav 1 eller 3, hvor den udvendige overflade (62) af strømaftagerelementet (19a) er lavet af metallisk folie udsat for enhver af sandblæsning og ætsning.
5. Brændselscelle (3) ifølge ethvert af kravene 1 til 4, hvor konnektorkontaktdelen (19a) af strømaftagerelementet (19) er diffunderet for at blive forbundet til forbindelsesleddene.
6. Brændselscellestabel omfattende: en flerhed af brændselsceller (3) ifølge ethvert af kravene 1 til 5, hvor brændselscellerne (3) er stablede og fikserede ved hjælp af et fastspændingselement (46a, 46d).
7. Fremgangsmåde til at fremstille en brændselscelle (3), hvor brændselscellen omfatter: et par af forbindelsesled (12, 13); et cellelegeme (20), som omfatter en luftelektrode (14) på én overflade afen elektrolyt og en brændselselektrode (15) på den anden overflade; og et strømaftagerelement (19) lavet af en metallisk flad plade, der har en frontoverflade (61) og en bagoverflade (62), hvor strømaftagerelementet (19) omfatter en konnektorkon-taktdel (19a), der er i kontakt med forbindelsesleddet (13), en cellelegemekontaktdel (19b), som er i kontakt med cellelegemet (20), og en forbindelsesdel (19c), som er bøjet i en U-form og forbinder konnektorkontaktdelen (19a) og cellelegemekontaktdelen (19b), hvor konnektorkontaktdelen (19a), cellelegemekontaktdelen (19b) og forbindelsesdelen (19c) er udformet på linje, og konnektorkontaktdelen (19a) omfatter ruheder (19e), som har en overfladeruhed, af hvilken tipunktsgennemsnitsruheden er Rz > 4 pm på en udvendig overflade (62), der er en overflade af konnektorkontaktdelen (19a) på siden, hvor konnektorkontaktdelen (19a) er i kontakt med forbindelsesleddet (12), og hvor brændselscellen desuden omfatter et afstandsstykke (58) anbragt mellem konnektorkontaktdelen (19a) og cellelegemekontaktdelen (19b), som er modstående til hinanden mellem cellelegemet (20) og forbindelsesleddet (12); hvor fremgangsmåden omfatter trinene at: anbringe cellelegemet (20) mellem parret af forbindelsesled (12, 13), præparere strømaftagerelementet (19) lavet af den metalliske flade plade, som har bagoverfladen (62), der har en overfladeruhed, af hvilken tipunktsgennemsnitsruheden er større end frontoverfladen (61), og anbringe strømaftagerelementet (19) mellem forbindelsesleddene (12, 13) og mindst én af luftelektroden (14) og brændselselektroden (15) af cellelegemet (20), hvor bagoverfladen (62) af strømaftagerelementet (19) i trinet at anbringe strømaftagerelementet (19) anbringes således, at det bliver elektrisk forbundet med forbindelsesleddene (12, 13) og elektroderne (14, 15) af cellelegemet (20) modsat forbindelsesleddene (12, 13).
8. Fremgangsmåde til at fremstille en brændselscelle (3) ifølge krav 7, hvor fremgangsmåden omfatter trinene at: lave en afskæringslinje (19d) for at danne et segment (19f) i den metalliske flade plade, og bøje for at hæve segmentet (19f) fra den metalliske flade plade, og anbringe afstandsstykket (58) på den metalliske flade plade, og klemme afstandsstykket (58) ind mellem segmentet (19f) og den metalliske flade plade for at danne strømaftagerelementet (19).
9. Fremgangsmåde til at fremstille en brændselscelle (3) ifølge krav 7, hvor fremgangsmåden omfatter et trin af at: lave en afskæringslinje (19f) for at danne et segment (19f) i den metalliske flade plade, og bøje en del af segmentet i en U-form, således at segmentet (19f) dækker den metalliske flade plade (190) for at danne strømaftagerele-mentet (19).
10. Fremgangsmåde til at fremstille en brændselscelle (3) ifølge krav 9, hvor fremgangsmåden omfatter et trin af at: anbringe et afstandsstykke (58) mellem segmentet (19f) og den metalliske flade plade efter trinet at danne strømaftagerelementet (19).
DK13822404.3T 2012-07-27 2013-07-25 Brændselscelle og brændselscellestabel DK2879217T3 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012166611 2012-07-27
PCT/JP2013/004529 WO2014017096A1 (ja) 2012-07-27 2013-07-25 燃料電池セル及び燃料電池スタック

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2879217T3 true DK2879217T3 (da) 2017-08-28

Family

ID=49996921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK13822404.3T DK2879217T3 (da) 2012-07-27 2013-07-25 Brændselscelle og brændselscellestabel

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9640804B2 (da)
EP (1) EP2879217B1 (da)
JP (1) JP5696234B2 (da)
KR (1) KR101725695B1 (da)
CN (1) CN104521049B (da)
CA (1) CA2880153C (da)
DK (1) DK2879217T3 (da)
WO (1) WO2014017096A1 (da)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014017097A1 (ja) 2012-07-27 2014-01-30 日本特殊陶業株式会社 燃料電池セル及び燃料電池スタック
CA2899561C (en) 2013-01-31 2017-10-24 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Fuel cell and fuel cell stack with maintained electrical connection
EP2953196B1 (en) * 2013-01-31 2018-07-11 NGK Sparkplug Co., Ltd. Fuel cell and fuel cell stack
JP6773470B2 (ja) * 2016-07-21 2020-10-21 森村Sofcテクノロジー株式会社 電気化学反応単位および電気化学反応セルスタック
JP6773472B2 (ja) * 2016-07-28 2020-10-21 森村Sofcテクノロジー株式会社 電気化学反応単位および電気化学反応セルスタック
JP6773526B2 (ja) * 2016-11-14 2020-10-21 森村Sofcテクノロジー株式会社 インターコネクタ−電気化学反応単セル複合体および電気化学反応セルスタック
JP6835768B2 (ja) * 2018-05-21 2021-02-24 森村Sofcテクノロジー株式会社 電気化学反応単位および電気化学反応セルスタック
JP7629784B2 (ja) * 2020-03-31 2025-02-14 大阪瓦斯株式会社 合金部材の製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3323038B2 (ja) * 1995-08-10 2002-09-09 京セラ株式会社 固体電解質型燃料電池セル
JP2866034B2 (ja) * 1995-09-11 1999-03-08 溶融炭酸塩型燃料電池発電システム技術研究組合 燃料電池
JP5051969B2 (ja) * 2004-05-25 2012-10-17 京セラ株式会社 燃料電池セルスタック及び燃料電池並びにその燃料電池セルスタックの製造方法
JP4966522B2 (ja) * 2005-07-28 2012-07-04 京セラ株式会社 燃料電池セルスタックにおける集電構造
JP5224649B2 (ja) 2006-03-29 2013-07-03 日本碍子株式会社 導電性接続部材および固体酸化物形燃料電池
JP5076360B2 (ja) * 2006-05-16 2012-11-21 日産自動車株式会社 燃料電池スタック並びにその製造方法
JP2008140549A (ja) 2006-11-29 2008-06-19 Shinko Electric Ind Co Ltd 燃料電池セルスタック用集電体及びそれを用いた直接火炎型燃料電池モジュール
JP5292898B2 (ja) * 2008-03-31 2013-09-18 大日本印刷株式会社 固体酸化物形燃料電池及びその製造方法
JP5365896B2 (ja) 2008-04-24 2013-12-11 日産自動車株式会社 燃料電池ユニット
JP5756591B2 (ja) * 2009-04-20 2015-07-29 日本特殊陶業株式会社 燃料電池
WO2014017097A1 (ja) * 2012-07-27 2014-01-30 日本特殊陶業株式会社 燃料電池セル及び燃料電池スタック

Also Published As

Publication number Publication date
EP2879217A4 (en) 2016-03-23
CN104521049A (zh) 2015-04-15
CA2880153A1 (en) 2014-01-30
CN104521049B (zh) 2017-05-03
US20150214557A1 (en) 2015-07-30
WO2014017096A1 (ja) 2014-01-30
EP2879217B1 (en) 2017-06-14
KR20150038349A (ko) 2015-04-08
EP2879217A1 (en) 2015-06-03
JP5696234B2 (ja) 2015-04-08
KR101725695B1 (ko) 2017-04-10
JPWO2014017096A1 (ja) 2016-07-07
CA2880153C (en) 2018-06-12
US9640804B2 (en) 2017-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2879218T3 (da) Brændselscelle, og brændscellestak
DK2879217T3 (da) Brændselscelle og brændselscellestabel
DK3264507T3 (da) Brændselscelle og brændselscellestabel
DK2953197T3 (da) Brændselscelle og brændselscellestak
JP5346402B1 (ja) 燃料電池セル及び燃料電池スタック
DK2953196T3 (da) Brændselscelle og brændselscellestabel
JP5739943B2 (ja) 燃料電池セル及び燃料電池スタック
JP2014026974A5 (da)