(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの内部に燃料ガス流路が形成された複数の燃料電池セルが設けられた燃料マニホールドであり、燃料マニホールドの内部空間内の燃料ガスを前記複数の燃料電池セルのそれぞれの前記燃料ガス流路に供給する燃料マニホールドであって、
底壁と周方向に閉じた側壁とを備え、上方に向けて開口する基部と、
前記複数の燃料電池セルを支持する平板状の支持板であって、前記開口を塞ぐように前記基部の側壁と支持板の周縁部とが全周に亘って接合材を介して接合された支持板と、
を備え、
前記基部の側壁は、
前記基部の底壁の周縁部の全周から上方に向けて延在する、周方向に閉じた第１側壁部と、
前記第１側壁部の上端部の全周から横方向外側に向けて延在する、周方向に閉じた第２側壁部と、
前記第２側壁部の横方向外側端部の全周から上方に向けて延在する、周方向に閉じた第３側壁部と、
を備え、
前記支持板の周縁部の下面及び前記基部の第２側壁部の上面、並びに、前記支持板の周縁部の側面及び前記基部の第３側壁部の内側面が、全周に亘って前記接合材を介して接合され、
前記接合材における前記支持板の周縁部の下面及び前記基部の第２側壁部の上面を全周に亘って接合する第１接合部と、前記接合材における前記支持板の周縁部の側面及び前記基部の第３側壁部の内側面を全周に亘って接合する第２接合部と、が連続しており、
前記接合材は、前記第２接合部の全周から連続するとともに、前記支持板の周縁部の上面を全周に亘って覆う第３接合部を備えた、
燃料マニホールド。
【請求項２】
それぞれの内部に燃料ガス流路が形成された複数の燃料電池セルが設けられた燃料マニホールドであり、燃料マニホールドの内部空間内の燃料ガスを前記複数の燃料電池セルのそれぞれの前記燃料ガス流路に供給する燃料マニホールドであって、
底壁と周方向に閉じた側壁とを備え、上方に向けて開口する基部と、
前記複数の燃料電池セルを支持する平板状の支持板であって、前記開口を塞ぐように前記基部の側壁と支持板の周縁部とが全周に亘って接合材を介して接合された支持板と、
を備え、
前記基部の側壁は、
前記基部の底壁の周縁部の全周から上方に向けて延在する、周方向に閉じた第１側壁部と、
前記第１側壁部の上端部の全周から横方向外側に向けて延在する、周方向に閉じた第２側壁部と、
前記第２側壁部の横方向外側端部の全周から上方に向けて延在する、周方向に閉じた第３側壁部と、
を備え、
前記支持板の周縁部の下面及び前記基部の第２側壁部の上面、並びに、前記支持板の周縁部の側面及び前記基部の第３側壁部の内側面が、全周に亘って前記接合材を介して接合され、
前記基部の側壁は、
前記第３側壁部の上端部の全周から横方向外側に向けて延在する、周方向に閉じた第４側壁部と、
前記第４側壁部の横方向外側端部の全周から下方に向けて延在する、周方向に閉じた第５側壁部と、
を備えた、燃料マニホールド。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料マニホールドの製造方法において、
前記基部の側壁は、前記基部用の板状部材に対して深絞り加工を行うことによって形成された、燃料マニホールドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池のスタック構造体に使用される燃料マニホールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、「それぞれの内部に燃料ガス流路が形成された複数の燃料電池セル」が設けられた「燃料マニホールド」が広く知られている（例えば、特許文献１を参照）。この燃料マニホールドは、その内部空間内の燃料ガスを前記複数の燃料電池セルのそれぞれの前記燃料ガス流路に供給する機能を果たす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１６２７２４号公報
【発明の概要】
【０００４】
上記文献に記載の燃料マニホールドは、「底壁と周方向に閉じた側壁とを備え、上方に向けて開口する基部」と、「前記複数の燃料電池セルを支持する平板状の支持板であって、前記開口を塞ぐように前記基部の側壁と支持板の周縁部とが全周に亘って接合材を介して接合された支持板」と、で構成された筐体である。
【０００５】
一般に、燃料マニホールド内で高温の燃料ガスが流通する燃料電池の稼働中などでは、燃料マニホールドを構成する基部及び支持板に対して熱応力等に起因する外力が作用し易い。基部及び支持板は、外力を受けることによって変形し得る。基部及び支持板が変形すると、基部と支持板との接合部に応力が作用して、前記接合部に剥離が発生するという問題が発生し得る。外力によって基部及び支持板が変形した場合において基部と支持板との接合部に剥離が生じ難い構造を備えた燃料マニホールドの到来が望まれているところである。
【０００６】
以上より、本発明は、燃料電池のスタック構造体に使用される燃料マニホールドであって、外力によって基部及び支持板が変形した場合において基部と支持板との接合部に剥離が生じ難い構造を備えたものを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明に係る燃料マニホールドの特徴は、前記基部の側壁が、「前記基部の底壁の周縁部の全周から上方に向けて延在する、周方向に閉じた第１側壁部」と、「前記第１側壁部の上端部の全周から横方向外側に向けて延在する、周方向に閉じた第２側壁部」と、「前記第２側壁部の横方向外側端部の全周から上方に向けて延在する、周方向に閉じた第３側壁部」とを備え、「前記支持板の周縁部の下面及び前記基部の第２側壁部の上面」、並びに、「前記支持板の周縁部の側面及び前記基部の第３側壁部の内側面」が、全周に亘って前記接合材を介して接合されたことにある。
【０００８】
ここにおいて、前記接合材における「前記支持板の周縁部の下面及び前記基部の第２側壁部の上面を全周に亘って接合する第１接合部」と、前記接合材における「前記支持板の周縁部の側面及び前記基部の第３側壁部の内側面を全周に亘って接合する第２接合部」とは、連続していても、分離していてもよい。前記基部の側壁は、前記基部用の板状部材に対して深絞り加工を行うことによって形成されることが好適である。なお、前記「周方向」とは、燃料マニホールドを上方からみたときの「周方向」を指す。
【０００９】
上記構成によれば、接合材における「第１接合部」と「第２接合部」とによって、燃料マニホールドの基部と支持板とが全周に亘って強固に接合される。従って、外力によって基部及び支持板が変形した場合においても、基部と支持板との接合部に剥離が生じ難い。
【００１０】
上記本発明に係る燃料マニホールドにおいては、前記接合材における「第１接合部」と「第２接合部」とが連続しており、前記接合材が「前記第２接合部の全周から連続するとともに、前記支持板の周縁部の上面を全周に亘って覆う第３接合部」を備えることが好適である。これによれば、支持板の周縁部の下面及び側面を基部と接合する接合材が、支持板の周縁部の上面を覆うことによって、基部からの支持板の剥離を強固に抑制することができる。
【００１１】
また、上記本発明に係る燃料マニホールドにおいては、前記基部の側壁が、「前記第３側壁部の上端部の全周から横方向外側に向けて延在する、周方向に閉じた第４側壁部」と、「前記第４側壁部の横方向外側端部の全周から下方に向けて延在する、周方向に閉じた第５側壁部」とを備えることが好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料マニホールドが使用された燃料電池のスタック構造体に使用される１つのセルを示す斜視図である。
【図２】図１に示すセルの作動状態を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る燃料マニホールドが使用された燃料電池のスタック構造体の全体の斜視図である。
【図４】図３に示した燃料マニホールドの全体の斜視図である。
【図５】図４に示した支持板（上壁）に形成された挿入孔の拡大図である。
【図６】挿入孔とセルの一端部との接合部の様子を示した横断面図である。
【図７】挿入孔とセルの一端部との接合部の様子示した縦断面図である。
【図８】図３に示したスタック構造体に対して燃料ガス及び空気が供給・排出される様子を示した図である。
【図９】基部の側壁と支持板の周縁部とが全周に亘って接合された様子の一例を示した斜視図である。
【図１０】基部の側壁と支持板の周縁部とが全周に亘って接合された様子の一例を示した断面図である。
【図１１】支持板の突起に関する変形例を示した図１０に対応する図である。
【図１２】支持板の突起に関する他の変形例を示した図１０に対応する図である。
【図１３】支持板の突起に関する他の変形例を示した図１０に対応する図である。
【図１４】基部の側壁と支持板の周縁部とを接合する接合材が存在する領域に関する変形例を示した図１０に対応する図である。
【図１５】基部の側壁に関する変形例を示した図１０に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（スタック構造体に使用されるセルの構成の一例）
先ず、本発明の実施形態に係る燃料マニホールドが使用された、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）のスタック構造体に使用されるセル１００の一例について、図１〜図２を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に示すセル１００は、長手方向（ｘ軸方向）を有する平板状の支持基板１０の上下面（互いに平行な両側の主面（平面））のそれぞれに、電気的に直列に接続された複数（本例では、４つ）の発電素子部Ａが長手方向において所定の間隔をおいて配置された、所謂「横縞型」と呼ばれる構成を有する。
【００１５】
このセル１００の全体を上方からみた形状は、例えば、長手方向（ｘ軸方向）の辺の長さＬ１が５０〜５００ｍｍで長手方向に直交する幅方向（ｙ軸方向）の長さＬ２が１０〜１００ｍｍの長方形である（Ｌ１＞Ｌ２）。このセル１００の厚さＬ３（ｚ軸方向の距離）は、１〜５ｍｍである（Ｌ２＞Ｌ３）。
【００１６】
このセル１００は支持基板１０を備える。支持基板１０は、電子伝導性を有さない多孔質の材料からなる平板状の焼成体である。支持基板１０の内部には、長手方向に延びる複数（本例では、６本）の燃料ガス流路１１（貫通孔）が幅方向において所定の間隔をおいて形成されている。支持基板１０は、例えば、ＣＳＺ（カルシア安定化ジルコニア）で構成され得る。
【００１７】
支持基板１０の上下面のそれぞれに配置された各発電素子部Ａは、燃料極、固体電解質膜、及び空気極が少なくともこの順に積層された積層焼成体である。燃料極は、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）とで構成され得る。固体電解質膜は、例えば、ＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）で構成され得る。空気極は、例えば、ＬＳＣＦ＝（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ３（ランタンストロンチウムコバルトフェライト）で構成され得る。
【００１８】
図１に示す「横縞型」のセル１００に対して、図２に示すように、支持基板１０の燃料ガス流路１１内に燃料ガス（水素ガス等）を流すとともに、支持基板１０の上下面に沿って酸素を含むガス（空気等）を流すことにより、各発電素子部Ａにおいて、固体電解質膜の表裏面間に生じる酸素分圧差によって起電力が発生する。更に、セル１００を外部の負荷に接続すると、下記（１）、（２）式に示す化学反応が起こり、セル１００内にて電流が流れる(発電状態)。この発電状態にて、セル１００から電力が取り出される。
（１／２）・Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−    （於：空気極）  …（１）
Ｈ２＋Ｏ２−→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−        （於：燃料極）  …（２）
【００１９】
（スタック構造体の全体構成の一例）
次に、上述したセル１００を用いた本発明の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）のスタック構造体について説明する。図３に示すように、このスタック構造体は、多数のセル１００と、多数のセル１００のそれぞれに燃料ガスを供給するためのマニホールドである燃料マニホールド２００と、を備えている。燃料マニホールド２００は、長手方向（ｚ軸方向）を有する直方体状の筐体である。
【００２０】
燃料マニホールド２００は、例えば、「底壁と側壁とを備え且つ上方に向けて開口する基部２１０」と、「基部２１０の上に配置され且つ前記開口を塞ぐ平板状の支持板（上壁）２２０」と、で構成される。支持板２２０は、多数のセル１００を支持する機能を備える。燃料マニホールド２００（＝基部２１０＋支持板２２０）は、例えば、ステンレス鋼等で構成されている。基部２１０と支持板２２０との形状、並びに、両者の接合・固定については、後に詳述する。
【００２１】
図３、及び図４に示すように、燃料マニホールド２００には、外部から燃料マニホールド２００の内部空間に燃料ガスを導入するための導入管２３０が設けられている。図３、及び図４に示す例では、導入管２３０は、支持板２２０の四隅部の１つから上方（ｘ軸正方向）に向けて突出するように、支持板２２０に対して接合・固定されている。導入管２３０も、例えば、ステンレス鋼等で構成されている。この導入管２３０は、例えば、支持板２２０に形成された貫通孔に挿入された状態にて溶接されることによって、支持板２２０に接合・固定されている。
【００２２】
各セル１００が、支持板２２０から上方（ｘ軸正方向）に向けてそれぞれ突出するように、且つ、複数のセル１００が燃料マニホールド２００の長手方向（ｚ軸方向）に沿って互いに離れてスタック状に整列するように、各セル１００における支持基板１０の長手方向（ｘ軸方向）の燃料ガス流入側の端部（一端部）が、支持板２２０に対して接合材を用いて接合・支持されている。各セル１００における支持基板１０の長手方向（ｘ軸方向）の燃料ガス排出側の端部（他端部）は、自由端となっている。従って、このスタック構造は、「片持ちスタック構造」と表現することができる。
【００２３】
図４に示すように、支持板２２０（燃料マニホールド２００の上壁）には、燃料マニホールド２００の内部空間と連通する多数の挿入孔２２１が、ｚ軸方向において同じ間隔をおいて形成されている。各挿入孔２２１には、対応するセル１００の前記一端部がそれぞれ挿入される。
【００２４】
図４に示すように、各挿入孔２２１の形状は、長さＬ４、幅Ｌ５のｙ軸方向に延在する長円形状（Ｌ４＞Ｌ５）を呈している。挿入孔２２１の長さＬ４は、セル１００の一端部の側面の長さＬ２（図１を参照）より０．２〜３ｍｍ大きい。同様に、挿入孔２２１の幅Ｌ５は、セル１００の一端部の側面の幅Ｌ３（図１を参照）より０．２〜３ｍｍ大きい。即ち、図６、及び図７に示すように、セル１００の前記一端部が挿入孔２２１に挿入された状態では、挿入孔２２１の内壁とセル１００の前記一端部の外壁との間に隙間が形成される。なお、図６、及び図７（特に、図６）では、前記隙間が誇張して描かれている。
【００２５】
図６、及び図７に示すように、挿入孔２２１とセル１００の前記一端部との接合部のそれぞれにおいて、固化された接合材３００が前記隙間に充填されるように設けられている。これにより、各挿入孔２２１と対応するセル１００の前記一端部とがそれぞれ接合・固定されている。図７に示すように、各セル１００のガス流路１１の前記一端部は、燃料マニホールド２００の内部空間と連通している。
【００２６】
接合材３００は、結晶化ガラスで構成される。結晶化ガラスとしては、例えば、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−ＣａＯ系、ＭｇＯ−Ｂ２Ｏ３系が採用され得るが、ＳｉＯ２−ＭｇＯ系のものが最も好ましい。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（セラミックス）を指す。結晶化ガラスの結晶化度は、具体的には、例えば、「ＸＲＤ等を用いて結晶相を同定し、ＳＥＭ及びＥＤＳ、或いは、ＳＥＭ及びＥＰＭＡ等を用いて結晶化後のガラスの組織や組成分布を観察した結果に基づいて、結晶相領域の体積割合を算出する」ことによって得ることができる。接合材３００の気孔率は、１０％未満である。換言すれば、接合材３００は、緻密質である。
【００２７】
また、図７に示すように、隣接するセル１００、１００の間には、隣接するセル１００、１００の間（より詳細には、一方のセル１００の燃料極と他方のセル１００の空気極）を電気的に直列に接続するための集電部材４００が介在している。集電部材４００は、例えば、金属メッシュ等で構成される。加えて、各セル１００について表側と裏側とを電気的に直列に接続するための集電部材５００も設けられている。
【００２８】
以上、説明した燃料電池の片持ちスタック構造を稼働させる際には、図８に示すように、高温（例えば、６００〜８００℃）の燃料ガス（水素等）及び「酸素を含むガス（空気等）」を流通させる。導入管２３０から導入された燃料ガスは、燃料マニホールド２００の内部空間へと移動し、その後、各挿入孔２２１を介して対応するセル１００のガス流路１１にそれぞれ導入される。各ガス流路１１を通過した燃料ガスは、その後、各ガス流路１１の他端（自由端）から外部に排出される。空気は、スタック構造の内部における隣接するセル１００間の空間を、セル１００の幅方向（ｙ軸方向）に沿って流される。この結果、各セル１００が上述した発電状態となり、各セル１００（従って、スタック構造体）から電力が取り出される。
【００２９】
上述した片持ちスタック構造は、例えば、以下の手順で組み立てられる。先ず、必要な枚数の完成したセル１００、並びに、完成したマニホールド２００が準備される。次いで、所定の治具等を用いて、複数のセル１００がスタック状に整列・固定される。次に、複数のセル１００がスタック状に整列・固定された状態が維持されながら、複数のセル１００のそれぞれの一端部が、（上記ペースト膜が形成された）支持板２２０の対応する挿入孔２２１に一度に挿入される。次いで、接合材３００用の非晶質材料（非晶質ガラス）のペーストが、挿入孔２２１とセル１００の一端部との接合部のそれぞれの隙間に充填される。その際、図７に示すように、ペーストが支持板２２０の表面から上方に向けてはみ出す程度まで前記接合部に供給されてもよい。
【００３０】
次に、上記のように充填された接合材３００用の非晶質材料ペーストに熱処理（結晶化処理）が加えられる。この熱処理によって前記非晶質材料の温度がその結晶化温度まで到達すると、結晶化温度下にて、材料の内部で結晶相が生成されて、結晶化が進行していく。この結果、非晶質材料が固化・セラミックス化されて、結晶化ガラスとなる。これにより、結晶化ガラスで構成される接合材３００が機能を発揮し、各セルの一端部が対応する挿入孔２２１にそれぞれ接合・固定される。換言すれば、各セル１００の一端部が接合材３００を用いて支持板２２０にそれぞれ接合・支持される。その後、前記所定の治具が複数のセル１００から取り外されて、上述した片持ちスタック構造体が完成する。
【００３１】
（基部及び支持板の形状、並びに、両者の接合）
以下、燃料マニホールド２００（＝直方体状の筐体）の構成部品である「基部２１０」と「支持板２２０」との形状、並びに、両者の接合・固定について述べる。図９、及び図１０に示すように、基部２１０は、長方形状の底壁２１１と、底壁２１１の周縁部の全周から上方に向けて延在する側壁２１２と、を備える。換言すれば、基部２１０は、上方に向けて開口する（上壁がない）直方体状の枠体である。
【００３２】
長方形状の薄板体である支持板２２０の周縁部の下面には、下方に向けて突出した（上方からみて）周方向に閉じた突起部２２２が、全周に亘って設けられている。この突起部２２２は、例えば、支持板２２０用の板状部材に対してプレス加工を行うことによって形成され得る。支持板２２０の周縁部は、基部２１０の前記開口を塞ぐように、基部２１０の側壁２１２と、全周に亘って接合材２４０を介して接合されている。接合材２４０の材料としては、例えば、上述した接合材３００と同じ材料（即ち、結晶化ガラス等）が使用され得る。
【００３３】
より具体的には、基部２１０の側壁２１２は、基部２１０の底壁２１１の周縁部の全周から上方に向けて延在する第１側壁部２１２ａと、第１側壁部２１２ａの上端部の全周から横方向（水平方向）外側に向けて延在する第２側壁部２１２ｂと、第２側壁部２１２ｂの横方向外側端部の全周から上方に向けて延在する第３側壁部２１２ｃと、第３側壁部２１２ｃの上端部の全周から横方向（水平方向）外側に向けて延在する第４側壁部２１２ｄと、第４側壁部２１２ｄの横方向外側端部の全周から下方に向けて延在する第５側壁部２１２ｅと、を備える。第１〜第５側壁部２１２ａ〜２１２ｅは全て、（上方からみて）周方向に閉じている。この側壁２１２（＝２１２ａ〜２１２ｅ）は、例えば、基部２１０用の板状部材に対して深絞り加工を行うことによって形成され得る。
【００３４】
「支持板２２の周縁部の下面、及び、基部２１０の第２側壁部２１２ｂの上面」、並びに、「支持板２２０の周縁部の側面、及び、基部２１０の第３側壁部２１２ｃの内側面」が、全周に亘って接合材２４０を介して接合されている。
【００３５】
以下、接合材２４０における「支持板２２０の周縁部の下面及び基部２１０の第２側壁部２１２ｂの上面を全周に亘って接合する部分」を「第１接合部」と呼び、接合材２４０における「支持板２２０の周縁部の側面及び基部２１０の第３側壁部２１２ｃの内側面を全周に亘って接合する部分」を「第２接合部」と呼ぶ。図９、及び図１０に示した例では、第１、第２接合部が連続しているが、第１、第２接合部が分離していてもよい。
【００３６】
上述した燃料マニホールド２００は、例えば、以下の手順で組み立てられる。先ず、深絞り加工等を経て完成した基部２１０、及び、プレス加工等を経て完成した支持板２２０が準備される。次いで、接合材２４０用の非晶質材料（非晶質ガラス）のペースト膜が、「支持板２２０の周縁部の下面及び側面」、及び／又は、「基部２１０の第２側壁部２１２ｂの上面及び基部２１０の第３側壁部２１２ｃの内側面」に形成される。
【００３７】
次に、「支持板２２０の周縁部の下面及び基部２１０の第２側壁部２１２ｂの上面」、並びに、「支持板２２０の周縁部の側面及び基部２１０の第３側壁部２１２ｃの内側面」が、前記ペースト膜を介してそれぞれ接触するように、支持板２２０の周縁部が基部２１０の第２側壁部２１２ｂの上面に載置される。
【００３８】
そして、上記接合材２４０用のペースト膜に熱処理（結晶化処理）が加えられる。この熱処理によって非晶質材料が固化・セラミックス化されて、前記ペースト膜が結晶化ガラスとなる。これにより、結晶化ガラスで構成される接合材２４０が機能を発揮し、基部２１０と支持板２２０とが全周に亘って接合・固定される。これにより、燃料マニホールド２００が完成する。
【００３９】
（作用・効果）
上記実施形態（燃料マニホールド２００）では、支持板２２０に関し、上記「周方向に閉じた突起部２２２」が「枠体」として機能し得る。従って、支持板２２０は、外力を受けた場合に変形し難い構造を備えている。従って、「支持板２２０の変形に起因する複数のセル１００間の相対的な位置及び姿勢のずれ」に基づく「セル１００間の電気的接続に関する信頼性が低下」などの問題が発生し難くなる。
【００４０】
また、上記実施形態（燃料マニホールド２００）では、燃料マニホールド２００の基部２１０と支持板２２０との接合に関し、接合材２４０における「第１接合部」と「第２接合部」とによって、基部２１０と支持板２２０とが全周に亘って強固に接合される。従って、外力によって基部２１０及び支持板２２０が変形した場合においても、基部２１０と支持板２２０との接合部に剥離が生じ難い。
【００４１】
また、上記実施形態（燃料マニホールド２００）では、基部２１０の側壁２１２が、第１〜第３側壁部２１２ａ〜２１２ｃに加えて、第４側壁部２１２ｄ及び第５側壁部２１２ｅを備える。これにより、
【００４２】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、支持板２２０の周縁部の下面に、下方に向けて突出した周方向に閉じた突起部２２２が全周に亘って設けられているが（図１０を参照）、図１１に示すように、支持板２２０の周縁部の上面に、上方に向けて突出した周方向に閉じた突起部２２２が全周に亘って設けられていてもよい。図１１に示す突起部２２２も、図１０に示す突起部２２２と同様、例えば、支持板２２０用の板状部材に対してプレス加工を行うことによって形成され得る。
【００４３】
また、図１２に示すように、支持板２２０の周縁部の下面に、下方に向けて突出した周方向に閉じた突起部２２２が全周に亘って設けられていてもよいし、図１３に示すように、支持板２２０の周縁部の上面に、上方に向けて突出した周方向に閉じた突起部２２２が全周に亘って設けられていてもよい。図１２、及び、図１３に示す突起部２２２は、例えば、切削加工（所謂、削りだし）を行うことによって形成され得る。また、図１０及び図１１に示した下方及び上方に突出した２種類の突起部２２２の両方が支持板２２０に設けられてもよいし、図１２及び図１３に示した下方及び上方に突出した２種類の突起部２２２の両方が支持板２２０に設けられてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、基部２１０と支持板２２０とを接合する接合材２４０が、全周に亘って互いに連続する「第１接合部」と「第２接合部」のみで構成されているが（図１０を参照）、図１４に示すように、接合材２４０が、互いに連続する「第１接合部」と「第２接合部」とに加えて、「第２接合部の全周から連続するとともに、支持板２２０の周縁部の上面を全周に亘って覆う第３接合部」を更に備えていてもよい。これによれば、支持板２２０の周縁部の下面及び側面を基部２１０と接合する接合材が、支持板２２０の周縁部の上面を覆うことによって、基部２１０からの支持板２２０の剥離を強固に抑制することができる。
【００４５】
また、上記実施形態では、基部２１０の側壁２１２が、第１〜第３側壁部２１２ａ〜２１２ｃに加えて、第４側壁部２１２ｄ及び第５側壁部２１２ｅを備えているが（図１０を参照）、図１５に示すように、基部２１０の側壁２１２が、第１〜第３側壁部２１２ａ〜２１２ｃのみで構成されてもよい（即ち、第４側壁部２１２ｄ及び第５側壁部２１２ｅがなくてもよい）。
【００４６】
また、上記実施形態では、隣り合う発電素子部の間が電気的に接続された所謂「横縞型」のセルが採用されているが、支持基板の表面に発電素子部が１つのみ設けられたセルが採用されてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、支持板に形成された１つの挿入孔に１つのセルの前記一端部が挿入されているが、支持板に形成された１つの挿入孔に２つ以上のセル１００の前記一端部が挿入されていてもよい。更には、支持板に形成された１つの（唯一の）挿入孔に複数のセルの前記一端部の全てが挿入されていてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、平板状の支持基板１０の上下面のそれぞれに複数の発電素子部Ａが設けられているが、支持基板の片側面のみに複数の発電素子部Ａが設けられていてもよい。また、上記実施形態では、支持基板１０が平板状を呈しているが、支持基板が円筒状を呈していても良い。この場合、円筒状の支持基板の内側空間がガス流路として機能する。
【符号の説明】
【００４９】
１０…支持基板、１１…燃料ガス流路、１００…セル、２００…マニホールド、２１０…基部、２１１…底壁、２１２…側壁、２１２ａ…第１側壁部、２１２ｂ…第２側壁部、２１２ｃ…第３側壁部、２１２ｄ…第４側壁部、２１２ｅ…第５側壁部、２２０…支持板、２２１…挿入孔、２２２…突起部、２４０…接合材、Ａ…発電素子部
【要約】
【課題】燃料電池のスタック構造体に使用される燃料マニホールドであって、外力によって基部及び支持板が変形した場合において基部と支持板との接合部に剥離が生じ難い構造を備えたものを提供すること。
【解決手段】燃料マニホールド２００は、基部２１０と、支持板２２０とを備える。基部の側壁２１２は、基部の底壁２１１の周縁部の全周から上方に向けて延在する第１側壁部２１２ａと、第１側壁部２１２ａの上端部の全周から横方向外側に向けて延在する第２側壁部２１２ｂと、第２側壁部２１２ｂの横方向外側端部の全周から上方に向けて延在する第３側壁部２１２ｃとを備える。「支持板２２０の周縁部の下面及び基部の第２側壁部２１２ｂの上面」、並びに、「支持板２２０の周縁部の側面及び基部の第３側壁部２１２ｃの内側面」が、全周に亘って接合材２４０を介して接合される。
【選択図】図９【図１】
0005877235.tif 000002
【図２】
0005877235.tif 000003
【図４】
0005877235.tif 000004
【図５】
0005877235.tif 000005
【図６】
0005877235.tif 000006
【図７】
0005877235.tif 000007
【図９】
0005877235.tif 000008
【図１０】
0005877235.tif 000009
【図１１】
0005877235.tif 000010
【図１２】
0005877235.tif 000011
【図１３】
0005877235.tif 000012
【図１４】
0005877235.tif 000013
【図１５】
0005877235.tif 000014
【図３】
0005877235.tif 000015
【図８】
0005877235.tif 000016