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公開番号2025160589
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-23
出願番号2024063211
出願日2024-04-10
発明の名称平板型燃料電池スタック
出願人大阪瓦斯株式会社
代理人個人
主分類H01M 8/0247 20160101AFI20251016BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】平板型燃料電池スタックにおける燃料電池セルの面内方向での大型化や構造の複雑化を招くことなく、燃料電池セルの面内方向や積層方向での温度分布の均一化を図ることができて、その均一化による発電性能や耐久信頼性の向上を図ることができる平板型燃料電池スタックを提供する。
【解決手段】平板状に形成された複数の燃料電池セル3を、隣接する燃料電池セル3を電気的に接続するインターコネクタ4を介して複数段に積層して構成される平板型燃料電池スタックにおいて、積層方向の中央側に配置されるインターコネクタ4Bが、積層方向の中央側以外に配置されるインターコネクタ4A,4Cよりも大きい厚みt2を有するように、積層方向の配置に応じてインターコネクタ4の厚みを異ならせている。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
平板状に形成された複数の燃料電池セルを、隣接する前記燃料電池セルを電気的に接続するインターコネクタを介して複数段に積層して構成される平板型燃料電池スタックであって、
積層方向の中央側に配置される前記インターコネクタが、積層方向の中央側以外に配置される前記インターコネクタよりも大きい厚みを有するように、積層方向の配置に応じて前記インターコネクタの厚みを異ならせている平板型燃料電池スタック。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
積層方向の中央側に配置される前記インターコネクタと積層方向の両端側に配置される前記インターコネクタとの間の中間に配置される前記インターコネクタが、積層方向の中央側に配置される前記インターコネクタよりも小さい厚みを有し、積層方向の両端側に配置される前記インターコネクタが、中間に配置される前記インターコネクタよりも更に小さい厚みを有している請求項１に記載の平板型燃料電池スタック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板状に形成された複数の燃料電池セルを、隣接する前記燃料電池セルを電気的に接続するインターコネクタを介して複数段に積層して構成される平板型燃料電池スタックに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
平板型燃料電池スタックは、円筒型などの他のスタック構造と比較して、コンパクト化が図り易く、体積当たりの出力密度を高くすることができるという利点を有している。又、平板型の燃料電池において発電出力を大きくするには、電流密度を高くすることやセルサイズを大きくすることが有効である。
しかしながら、電流密度を高くする場合には、スタック内での発熱が大きくなることにより、燃料電池セルの面内方向や積層方向での温度分布が大きくなる不都合を招き易くなる。又、燃料電池セルのセルサイズを大きくする場合には、燃料電池セルの面内方向中央側での熱籠りが生じ易くなり、燃料電池セルの面内方向での温度差が拡大し易くなる。
【０００３】
そして、燃料電池セルの面内方向での温度差が大きくなると、一般的には燃料電池セルにかかる熱応力が大きくなり、燃料電池セルの破損を招く虞が高くなる。又、材料の耐久上限温度の制約から、燃料電池セルの面内方向や積層方向での温度分布が大きくなると、燃料電池セルの平均温度を低くする必要が生じることにより、燃料電池セルの発電性能を十分に引き出すことができなくなるという問題に直面することになる。特に、積層方向の両端側に積層される燃料電池セルにおいては、それらの温度が相対的に低くなるために、発電性能を十分に引き出すことができなくなる問題が顕著になる。
【０００４】
以上の点から、平板型燃料電池スタックにおいて、発電性能や耐久信頼性の向上を図れるようにするためには、燃料電池セルの面内方向や積層方向での温度分布の均一化を図る必要がある。
【０００５】
そこで、燃料電池セルの積層方向での温度分布の均一化を図るための技術としては、例えば、セパレータ（インターコネクタ）に、隣接する発電体（燃料電池セル）に接するセパレータ本体部と、このセパレータ本体部の側縁部に突設される放熱部とを備え、セパレータの積層位置が中央側であるほど、放熱部の断面積や表面積などを大きくして放熱量が多くなるように設定されたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
又、積層方向の中間部に配置される燃料電池セルのうち、少なくとも１つの燃料電池セルが、他の燃料電池セルに対して、それらの列からはみ出す方向に突出配置されることにより、積層方向の中間部が低温化されるようにしたものがある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００４－２７３１４０号公報
特開２０１６－７２１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された技術によると、セパレータ本体部の側縁部に突設される放熱部を有することにより、セルサイズの拡大程度に留まらず、平板型燃料電池スタックにおける燃料電池セルの面内方向での大幅な大型化を招くことになる。
【０００９】
特許文献２に記載された技術によると、積層方向の中間部に配置される燃料電池セルの少なくとも１つが、他の燃料電池セルに対して列からはみ出す方向に突出配置されることにより、セルサイズの拡大程度の比較的小さな大型化を招くだけであるが、積層された複数の燃料電池セルにわたるガスマニホールドなどの構造が複雑化する不都合を招く虞がある。
【００１０】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、平板型燃料電池スタックにおける燃料電池セルの面内方向での大型化や構造の複雑化を招くことなく、燃料電池セルの面内方向や積層方向での温度分布の均一化を図ることができて、その均一化による発電性能や耐久信頼性の向上を図ることができる平板型燃料電池スタックを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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