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公開番号2025152840
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024054968
出願日2024-03-28
発明の名称電気化学モジュール、電気化学装置およびエネルギーシステム
出願人大阪瓦斯株式会社
代理人弁理士法人R&C
主分類H01M 8/2465 20160101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電気化学モジュールにおいてガスが漏れる可能性及び製造コストの低減が可能な技術を提供する。
【解決手段】電気化学モジュールは、複数の積層された電気化学素子Aと、電気化学素子Aと電気的に接続される集電体81と、を備える。集電体81は、電気化学素子Aと接触する集電板81aと、還元性成分ガス及び酸化性成分ガスのうちの一方である第1ガスが通流する管部材Jと、を備える。管部材Jが、集電板81aに溶接で固定されている。
【選択図】図15
特許請求の範囲【請求項１】
複数の積層された電気化学素子と、
前記電気化学素子と電気的に接続される集電体と、を備え、
前記集電体は、
前記電気化学素子と接触する集電板と、
還元性成分ガスまたは酸化性成分ガスである第１ガスが通流する管部材と、を備え、
前記管部材が、前記集電板に溶接で固定されている電気化学モジュール。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記管部材が、ＮＣＡ－１のステンレスである請求項１に記載の電気化学モジュール。
【請求項３】
前記集電板が、フェライト系ステンレスである請求項１に記載の電気化学モジュール。
【請求項４】
前記集電板の厚みが、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である請求項３に記載の電気化学モジュール。
【請求項５】
前記電気化学素子が、内部流路を備える金属製の板状支持体と、前記板状支持体に支持される電気化学反応部と、を備え、
前記集電板が、前記電気化学反応部と接触し、
前記管部材が、前記内部流路に接続されている請求項１に記載の電気化学モジュール。
【請求項６】
前記管部材が、絶縁性を有する接続部材を介して外部配管と接続されている請求項１に記載の電気化学モジュール。
【請求項７】
前記集電体が、
前記管部材である、前記第１ガスを前記電気化学素子に供給する供給管部材と、
前記管部材である、前記第１ガスを前記電気化学素子から排出する排出管部材と、を備える請求項１に記載の電気化学モジュール。
【請求項８】
前記電気化学素子が、内部流路を備える金属製の板状支持体と、前記板状支持体に支持される電気化学反応部と、を備え、
複数の前記電気化学素子が前記第１ガスを通流するための環状シール部を介して積層方向に積層されており、
前記板状支持体の前記内部流路には、前記環状シール部を介して前記供給管部材から前記第１ガスが導入され、
前記積層方向に隣接する前記電気化学素子間に、前記還元性成分ガス及び前記酸化性成分ガスのうちの他方である第２ガスが通流する通流部が形成されている請求項７に記載の電気化学モジュール。
【請求項９】
前記板状支持体は、前記第１ガスが通流する供給路を形成する第１貫通部を有し、
各電気化学素子の前記第１貫通部は、前記環状シール部の環状孔と連通している請求項８に記載の電気化学モジュール。
【請求項１０】
前記通流部内において、前記第１貫通部を前記通流部と区画する前記環状シール部としての第１環状シール部を備え、
前記第１貫通部及び前記第１環状シール部により、前記内部流路との間に前記第１ガスを流通する前記供給路が形成される請求項９に記載の電気化学モジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学モジュール、電気化学装置およびエネルギーシステムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の発電単位と一対のエンドプレートとを備える燃料電池スタックが開示されている。一対のエンドプレートは、積層された発電単位を上下から挟むように配置され、燃料電池スタックの出力端子として機能する。燃料電池スタックには、発電単位に燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するガス通路部材が設けられている。ガス通路部材は、エンドプレートとの間に絶縁シートが挟まる状態で、ボルト締結によりエンドプレートに押しつけられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１８０２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の燃料電池スタックでは、ガス通路部材とエンドプレートとの間に絶縁シートが介在している。従って、ガス通路部材と絶縁シートとの間、及び、絶縁シートとエンドプレートとの間からガスが漏れる可能性がある。加えて、燃料電池スタックを構成する部品点数および組み立てに要する工数が増加し、製造コストが増加する。
【０００５】
そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、ガスが漏れる可能性及び製造コストの低減が可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電気化学モジュールの特徴構成は、
複数の積層された電気化学素子と、前記電気化学素子と電気的に接続される集電体と、を備え、前記集電体は、前記電気化学素子と接触する集電板と、還元性成分ガス及び酸化性成分ガスのうちの一方である第１ガスが通流する管部材と、を備え、前記管部材が、前記集電板に溶接で固定されている点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、管部材が集電板に溶接で固定されているので、管部材と集電板との間から第１ガスが漏れる可能性を低減することができる。また、管部材と集電板との間に絶縁シート等の部材が介在されないので、部品点数の増加が抑制される。そして管部材と集電板とが溶接で固定されて１つの部品となっているので、電気化学モジュールの組み立て工数を削減することができる。従って、製造コストの低減が実現される。
【０００８】
本発明に係る電気化学モジュールの更なる特徴構成は、前記管部材が、ＮＣＡ－１のステンレスである点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、管部材がＮＣＡ－１のステンレスであるから、管部材の耐腐食性を高めると共に、管部材からのＣｒの飛散を抑制することができる。
【００１０】
本発明に係る電気化学モジュールの更なる特徴構成は、前記集電板が、フェライト系ステンレスである点にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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