JP2007207668A - 固体電解質型燃料電池セル及び固体電解質型燃料電池スタック - Google Patents

Abstract

【課題】セルが変形した場合でも、電極の接触箇所における電気導通の高い信頼性を確保できる固体電解質型燃料電池セル及び固体電解質型燃料電池スタックを提供すること
【解決手段】燃料ガスに接する燃料極３及び支燃性ガスに接する空気極７を有する固体電解質体５と、燃料極３及び空気極７の各電極に対してそれぞれ電気的に接続されるインターコネクタ１３、１５と、を備えた固体電解質型燃料電池セル１に関し、両インターコネクタ１３、１５は、金属プレート２７、４３と電極３、７と接する柔軟性に富む金属箔製の接点部２９、４５とを備える。この接点部２９、４５は、内部の空間３１、４７に窒素ガスが封入されたドーム形状であって、窒素ガスの熱膨張によって電極３、７側に風船状に膨らむ。これにより、電気的導通が安定的に確保できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料極及び空気極を有する固体電解質体を備えた固体電解質型燃料電池セル及びこの固体電解質型燃料電池セルが複数積層された固体電解質型燃料電池スタックに関するものである。

従来より、燃料電池として、固体電解質（固体酸化物）を用いた固体酸化物燃料電池（以下ＳＯＦＣとも記す）が知られている。
このＳＯＦＣは、例えば板状の固体電解質体の各面に燃料極と空気極とを備えた燃料電池セルを、多数積層してスタックを形成し、燃料極に燃料ガスを供給するとともに、空気極に空気を供給し、燃料及び空気中の酸素を固体電解質体を介して化学反応させることによって電力を発生させるものである。

前記ＳＯＦＣにおいては、各セル間の導通を得るために、燃料極や空気極の電極と接触する集電体が用いられる。そして、集電体に関する技術として、弾性のある金属プレートに複数の凸部を形成し、この金属プレートの凸部を燃料極及び空気極に接触させて導通を得る技術が提案されている（特許文献１参照）。また、ＳＯＦＣに供給する燃料ガスのガス圧を利用し、金属プレートを電極に接触させて導通を得る技術が提案されている（特許文献２参照）。

更に、近年では、燃料極や空気極の電極と接触する集電体の間に、空気バネを配置した技術が提案されている（特許文献３参照）。この空気バネとは、２枚の剛性のある金属板間にＡｒガス等を封入し、その内部に柔軟性のある金属フェルトを配置したものである。
特開２００１−６８１３２号公報 特開２００５−１８３０７９７号公報 特開２００５−２５９５８１号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、ＳＯＦＣの熱サイクルによって、金属プレートの弾性が失われたり、セル自身の熱サイクルによる変形によって、電気導通の信頼性が損なわれるという問題があり、特許文献２の技術では、ＳＯＦＣの出力を調整するために供給ガスの量を減じた場合には、金属プレートの押圧力が低下し、電気導通の信頼性が低下するという問題がある。

また、特許文献３の技術では、上述した問題点は回避できるが、下記の問題があり、必ずしも十分ではない。
つまり、特許文献３の技術では、剛性のある一対の金属板を接合し、その金属板間に形成された密閉空間にガスを封入する構成であるので、セルが使用中に反ってきた場合（セルは非対象な電極構成であるので例えば最大１ｍｍ程度の反りもありえる）、金属製空気バネと電極との接触が不安定になり、発電に影響を及ぼす恐れがある。

また、セルの変形に合わせてある程度変形できる金属製空気バネであっても、その内部に前記金属フェルトを配置した場合には、圧縮変形の程度により、セルの電極を押す力が場所によって不均一なり、しかも、熱サイクルにより弾性が変化するため、セルの破損や部分的な導通不良が生じることがあった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、セルが変形した場合でも、電極の接触箇所における電気導通の高い信頼性を確保できる固体電解質型燃料電池セル及び固体電解質型燃料電池スタックを提供することにある。

（１）請求項１の発明は、燃料ガスに接する燃料極と支燃性ガスに接する空気極とを有する固体電解質体を備えた固体電解質型燃料電池セルにおいて、前記燃料極及び前記空気極の少なくとも一方の電極に対して電気的に接続される、金属プレートと該金属プレートの表面に形成されて前記電極に接触する接点部とを備え、前記接点部は、前記金属プレートより柔軟な金属からなり、その内部の空間に気体が封入され、該気体の熱膨張によって前記電極側に膨らむことを特徴とする。

本発明の固体電解質型燃料電池セルは、金属プレートの表面に電極に接する例えばドーム形状（例えば一方が金属プレート側に開口して湾曲する蓋状）の金属からなる柔軟な接点部を備えている。この接点部の内部の空間には気体が封入されているので、気体が温度上昇によって膨張すると、接点部（従って内部の空間を構成する壁部）が電極側に例えば風船状に膨らんで、所定の押圧力で電極に接触する。つまり、接点部は、内部の気体の膨張・収縮に伴って膨張・収縮する。

従って、接点部の内部に、固体電解質型燃料電池セルの作動温度よりも低い温度（例えば４００Ｋ）で予め気体を封入しておき、作動温度（例えば１０００Ｋ）に達した場合に、気体の熱膨張によって接点部を例えば風船状に膨らませることにより、接点部を電極に密着させることができる。よって、電気導通の信頼性が高いという効果がある。

また、封入ガスの熱膨張で、接点部は例えば風船状に膨らむので、セルの反りや凹凸に関係なく、接点部は電極の表面を一定の圧力（空間内のガス圧）で均一に押すため、その点からも、電気導通の信頼性が高いという効果がある。特に、セルが大きく反った場合でも、接点部は柔軟に変形して電極に密着するので、確実に電気導通を得ることができる。

更に、接点部は、セルの反りや凹凸を完全に吸収して、電極表面に密着することができるので、応力集中が起こらず、しかも、セルの組み立て時は、接点部は電極と殆ど（或いは全く）機械的に接触しないため、セルの多少の反りや軸のズレがあっても応力集中が無く、セルの破損を防止することができる。

その上、セルの起動・停止による熱サイクルの際も、接点部の膨張収縮が繰り返されるのみで、セルには応力がかからず、よって、この点からも、セルの破損を効果的に防止できる。

ここで、前記接点部としては、セルの変形に応じて容易に変形する柔軟性を備えているものであり、その柔軟性としては、ＡＳＴＭ Ｄ７４７の曲げ剛性率が、１００〜６００ｋｇ／ｍｍ²の範囲のものを採用できる。また、金属プレートとしては、柔軟な接点部を支持することが可能な剛性を備えているものであり、その剛性としては、ＡＳＴＭ Ｄ７４７の曲げ剛性率が、２０００ｋｇ／ｍｍ²以上のものを採用できる。

尚、固体電解質型燃料電池セルの作動時には、接点部が膨張することにより電極に密着するが、セルの組み立て時には、必ずしも接触していなくてもよい（好ましくは、僅かに接触している）。

（２）請求項２の発明は、前記接点部の外周が、溶接により接合されたことを特徴とする。
本発明は、接点部の構成を例示したものである。ここでは、ドーム形状の接点部の外周を溶接することにより、内部に気体が封入された接点部を容易に形成することができる。

（３）請求項３の発明は、前記金属プレートの厚みが、０．４ｍｍ以上であることを特徴とする。
本発明は、金属プレートの好ましい厚みを例示したものである。この厚みであれば、柔軟な接点部をしっかりと支持することができる。

（４）請求項４の発明は、前記接点部の壁部の厚みが、０．０２〜０．０９ｍｍであることを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の固体電解質型燃料電池セルを複数積層したことを特徴とする。

本発明は、固体電解質型燃料電池スタックを例示したものである。
（６）請求項６の発明は、前記金属プレート及び接点部は、各固体電解質型燃料電池セル間を気密して分離するとともに、各固体電解質型燃料電池セル間の電気的導通を確保するインターコネクタであることを特徴とする。

本発明は、金属プレート及び接点部が、インターコネクタとして用いられることを例示したものである。
・ここで、固体電解質体は、電池の作動時に燃料極に導入される燃料ガス又は空気極に導入される支燃性ガスのうちの一方の一部をイオンとして移動させることができるイオン伝導性を有する。このイオンとしては、例えば酸素イオン及び水素イオン等が挙げられる。また、燃料極は、還元剤となる燃料ガスと接触し、セルにおける負電極として機能する。空気極は、酸化剤となる支燃性ガスと接触し、セルにおける正電極として機能する。

・固体電解質体の材料としては、例えばＺｒＯ₂系セラミック、ＬａＧａＯ₃系セラミック、ＢａＣｅＯ₃系セラミック、ＳｒＣｅＯ₃系セラミック、ＳｒＺｒＯ₃系セラミック、及びＣａＺｒＯ₃系セラミック等が挙げられる。

・金属プレート（例えばインターコネクタとして用いられるセル間セパレータ）の材料としては、導電性及び耐熱性を有する、例えばステンレス鋼、ニッケル基合金、クロム基合金等の耐熱合金が挙げられる。尚、後述する金属フレームも同様である。

具体的には、ステンレス鋼としては、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼が挙げられる。フェライト系ステンレス鋼としては、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４０５等が挙げられる。マルテンサイト系ステンレス鋼としては、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４３１等が挙げられる。オーステナイト系ステンレス鋼としては、ＳＵＳ２０１、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０５等が挙げられる。更に、ニッケル基合金としては、インコネル６００、インコネル７１８、インコロイ８０２等が挙げられる。クロム基合金としては、Ｄｕｃｒｌｌｏｙ ＣＲＦ（９４Ｃｒ５Ｆｅ１Ｙ₂Ｏ₃）等が挙げられる。

・接点部は、金属プレートより柔軟に変形する金属（例えば金属箔）であり、その材料としては、酸化膜の電気抵抗が低いＣｒｏｆｆｅｒ２２合金などが挙げられる。
・接点部に封入される気体としては、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスが挙げられる。また、接点部に封入される気体の圧力は、溶接時の温度（例えば２５℃）の場合には、常圧（例えば１０１３ｈＰａ）が考えられ、燃料電池の作動温度（例えば７００℃）の場合には、例えば３３０８ｈＰａの圧力が考えられる。つまり、圧力差としては、１５００〜５０００ｈＰａの範囲が挙げられる。

・燃料極の材料としては、例えば、Ｎｉ及びＦｅ等の金属と、Ｓｃ、Ｙ等の希土類元素のうちの少なくとも１種により安定化されたジルコニア等のＺｒＯ₂系セラミック、ＣｅＯ₂系セラミック及び酸化マンガン等のセラミックのうちの少なくとも１種との混合物などが挙げられる。また、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＦｅ等の金属が挙げられる。これらの金属は１種のみでもよいし、２種以上の金属の合金でもよい。更に、これらの金属及び／又は合金と、上記セラミックの各々の少なくとも１種との混合物（サーメットを含む）が挙げられる。また、Ｎｉ及びＦｅ等の金属の酸化物と、上記セラミックの各々の少なくとも１種との混合物などが挙げられる。

・空気極の材料としては、例えば、各種の金属、金属の酸化物、金属の複酸化物等を用いることができる。金属としては、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ及びＲｈ等の金属又は２種以上の金属を含有する合金が挙げられる。更に、金属の酸化物としては、Ｌａ、Ｓｒ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｎ及びＦｅ等の酸化物（Ｌａ₂Ｏ₃、ＳｒＯ、Ｃｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ₂Ｏ₃、ＭｎＯ₂及びＦｅＯ等）が挙げられる。また、複酸化物としては、少なくともＬａ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｆｅ及びＭｎ等を含有する複酸化物（Ｌａ_1-xＳｒ_xＣｏＯ₃系複酸化物、Ｌａ_1-xＳｒ_xＦｅＯ₃系複酸化物、Ｌａ_1-xＳｒ_xＣｏ_1-yＦｅ_yＯ₃系複酸化物、Ｌａ_1-xＳｒ_xＭｎＯ₃系複酸化物、Ｐｒ_1-xＢａ_xＣｏＯ₃系複酸化物及びＳｍ_1-xＳｒ_xＣｏＯ₃系複酸化物等）が挙げられる。

・固体電解質形燃料電池を用いて発電を行う場合、燃料極側には燃料ガスを導入し、空気極側には支燃性ガスを導入する。
燃料ガスとしては、水素、還元剤となる炭化水素、水素と炭化水素との混合ガス、及びこれらのガスを所定温度の水中を通過させ加湿した燃料ガス、これらのガスに水蒸気を混合させた燃料ガス等が挙げられる。炭化水素は特に限定されず、例えば、天然ガス、ナフサ、石炭ガス化ガス等が挙げられる。この燃料ガスとしては水素が好ましい。これらの燃料ガスは１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用することもできる。また、５０体積％以下の窒素及びアルゴン等の不活性ガスを含有していてもよい。

支燃性ガスとしては、酸素と他の気体との混合ガス等が挙げられる。更に、この混合ガスには８０体積％以下の窒素及びアルゴン等の不活性ガスが含有されていてもよい。これらの支燃性ガスのうちでは安全であって、且つ安価であるため、空気（約８０体積％の窒素が含まれている。）が好ましい。

次に、本発明の最良の形態の例（実施例）について、すなわち、固体電解質型燃料電池セル及び固体電解質型燃料電池スタックの実施例について説明する。

ａ）まず、固体電解質型燃料電池の基本構成である単セル（即ち固体電解質型燃料電池セル）について説明する。
例えば図１に模式的に示す様に、固体電解質型燃料電池の基本構成である直方体形状の固体電解質型燃料電池セル１では、燃料ガス（例えば水素）に接する燃料極３と、酸素イオン導電性を有する固体電解質体５と、支燃性ガス（例えば空気（詳しくは空気中の酸素））に接触する空気極７とが、順次積層されて、積層体９が形成されている。

尚、図１では、燃料極３が支持基体となるいわゆる支持膜式の固体電解質型燃料電池セル１を例に挙げているが、それに限定されるものではない。
また、積層体９の側方の周囲には四角形の枠部１１が設けられ、積層体９の上下方向には、それぞれ集電体を兼ねるインターコネクタ１３、１５が設けられている。

前記枠部１１は、マイカ（雲母）からなる絶縁性枠体１７、１９と、その間に配置された例えばＳＵＳ４３０からなる金属フレーム（セル内セパレータ）２１とから構成されている。

この金属フレーム２１は、固体電解質体５の上面の外周にて全周にわたって接合されたものであり、金属フレーム２１によって、セル１の内部の空間が、燃料ガスが供給される燃料室２３と支燃性ガスが供給される空気室２５とに分離されている。

前記インターコネクタ１３、１５のうち、同図下方のインターコネクタ１３は、燃料極３に接して電気的導通を得るように設けられたものである。このインターコネクタ１３は、図２〜図４に示す様に、四角形の例えばＳＵＳ４３０からなる金属プレート２７に、例えばＣｒｏｆｆｅｒ２２合金からなるドーム形状の接点部２９が接合されたものであり、この接点部２９の先端面が燃料極３の表面にほぼ全面にわたり接触している。

前記接点部２９の内部の空間３１には、例えば窒素ガスが封入されており、その圧力は、常温（例えば２５℃）では１０１３ｈＰａである。この接点部２９の壁部（空間３１の周囲を覆う外壁）３３は、その厚みが０．３ｍｍ以下の例えば（０．０５ｍｍ）の金属箔で構成されており、常温では指で押せば凹む程度の柔軟性を有しているが、燃料電池の作動温度（例えば７００℃）では熱膨張して風船状に膨らみ、その内部の圧力は例えば３３０８ｈＰａに達する。

また、接点部２９の高さは、セル１の変形を吸収できる程度に設定することが好ましい。従って、例えば５ｍｍ以下の２ｍｍ程度に設定する。
尚、図２に示す様に、金属プレート２７には、同図の左右方向に燃料ガス流路３５が設けられ、同図の上下方向に支燃料ガス流路３７が設けられており、金属プレート２７の四隅にはボルト３９（図７参照）が貫通する貫通孔４１が設けられている。

一方、図１の上方のインターコネクタ１５も、前記インターコネクタ１３と同様に、金属プレート４３と接点部４５からなり、この接点部４５が空気極７の表面にほぼ全面にわたり接触している。そして、接点部４５の内部の空間４７にも、同様に例えば窒素ガスが封入されている。

ｂ）次に、単セルを複数備えた固体電解質型燃料電池のスタック（即ち固体電解質型燃料電池スタック）について説明する。
例えば図５及びそのＢ−Ｂ断面である図６に示す様に、固体電解質型燃料電池スタック５１は、上述した構成を有する固体電解質型燃料電池セル１が、図６の上下方向に複数個積層されたものである。

尚、上下方向に積層された各固体電解質型燃料電池セル１は、インターコネクタ１３、１５の金属プレート２７、４３を共有している。従って、各金属プレート２７、４３には、その上下方向の両側に自身のセル１とそれと隣合う他のセルの接点部２９、４５、５３、５５が形成されている。

この固体電解質型燃料電池スタック５１の枠部１１（即ち各セル１の枠部１１が積層されて構成される枠部１１）には、燃料室２３に燃料ガスを供給するように、枠部１１を同図の上下方向に貫通する前記燃料ガス流路３５が設けられている。尚、前記図１では、この燃料ガス流路３５は省略してある。

また、固体電解質型燃料電池セル１の燃料極３は、接点部２９、５３及び金属プレート２７からなるインターコネクタ１３により他のセルの空気極５７に電気的に接続され、空気極７は、接点部４５、５５及び金属プレート４３からなるインターコネクタ１５により他のセルの燃料極５９に電気的に接続されている。尚、それ以外のセルの積層構造は同様であるので、その説明は省略する。

更に、最上部の空気極６１は、正極となる金属エンドプレート６３に、最下部の燃料極６５は、負極となる金属エンドプレート６７に、それぞれ電気的に接続されている。
ｃ）次に、固体電解質型燃料電池スタック５１の製造方法について説明する。

まず、固体電解質型燃料電池セル１を製造する場合には、定法により、燃料極３、固体電解質体５及び空気極７からなる積層体９を製造する。
次に、この積層体７に金属フレーム２１をろう付けする。

一方、金属箔を型押してドーム形状の接点部２９、４５を製造する。
次に、金属プレート２７、４３の表面の中央に、接点部２９、４５の開口側を金属プレート２７、４３側にして、常温及び窒素ガス雰囲気下で、接点部２９、４５の外周をレーザ溶接する。これにより、接点部２９、４５の内部空間３１、４７内に窒素ガスが封入される。尚、同様にして、両金属エンドプレート６３、６７の表面にも接点部７１、７３（図６参照）をレーザ溶接する。

次に、前記金属フレーム２１を接合した積層体９と、絶縁性枠体１７、１９と、金属プレート２７、４３とを、前記図１の様に組み付けて、単セルである固体電解質型燃料電池セル１を構成するとともに、同様な単セルを前記図６の様に配置し、更に両金属エンドプレート６３、６７も配置する。

そして、図７に示す様に、固体電解質型燃料電池スタック５１の四隅に開けられた貫通孔４１に、ボルト３９を挿入し、ナット６９により上下方向に押圧して固定する。
これにより、固体電解質型燃料電池スタック５１が完成する。

ｄ）次に、本実施例の効果を説明する。
上述した様に、本実施例の固体電解質型燃料電池セル１（従って固体電解質型燃料電池スタック５１）は、インターコネクタ１３、１５に、各電極３、７に接するドーム形状の金属箔製の接点部２９、４５を備えている。この接点部２９、４５の内部の空間３１、４７には気体が封入されており、気体が温度上昇によって膨張すると、接点部２９、４５が各電極３、７側に風船状に膨らんで、所定の押圧力で各電極３、７に接触する。

これにより、接点部２９、４５は、常に適切な圧力で接点部２９、４５を各電極３、７に押圧することができる。よって、電気導通の信頼性が高いという効果がある。
また、封入ガスの熱膨張で接点部２９、４５が風船状に膨らむので、セル１の反りや凹凸に関係なく、一定の圧力で均一に電極を押すため、その点からも、電気導通の信頼性が高いという効果がある。特に、セル１が大きく反った場合でも、接点部２９、４５は柔軟に変形して電極３、７に密着するので、確実に電気導通を得ることができる。

更に、接点部２９、４５は、セル１の反りや凹凸を完全に吸収して、電極表面に密着することができるので、応力集中が起こらず、しかも、セル１の組み立て時は、接点部２９、４５は各電極３、７と殆ど接触しないため、セル１の多少の反りや軸のズレがあっても応力集中が無く、セル１の破損を防止することができる。

また、セル１の起動・停止による熱サイクルの際も、接点部２９、４５の膨張収縮が繰り返されるのみで、セル１には応力がかからず、よって、この点からも、セル１の破損を効果的に防止できる。

更に、各部材の寸法のバラツキによる接触不良を防止するために、大きな圧力でセル１を押圧する必要がないため、セル１の破損を防止することができる。

次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
図８に示す様に、本実施例では、インターコネクタの接点部８１の形状が、前記実施例１とは異なる。

つまり、本実施例では、接点部８１の先端面８３に全面にわたって多数のディンプル８５が形成されている。
具体的には、直径３．９ｍｍで円盤状に内側に凹む凹部（詳しくは半径４ｍｍの球の形状にて凹む凹部が、縦２０列×横２０列にて配列されている。これによって、接点部８１の先端面８３の全面の４８％がディンプル８５で形成されている。

また、接点部８１の高さは、セルの変形を吸収できる程度に設定することが好ましい。従って、ここでは、１辺１００ｍｍの正方形のセルの反りが１ｍｍ、ディンプル８５の深さ０．５ｍｍとすると、最低０．５ｍｍの空間を確保すると、接点部８１の高さは、例えば５ｍｍ以下の２ｍｍ程度に設定する。

この接点部８１を形成する場合には、図示しないが、凹型の上に接点部８１の材料のシート材を配置し、その上から多数のピンを押圧して多くのディンプル８５を形成する。
本実施例によれば、接点部８１と電極が密着した際でも、十分なガス流路を確保しつつ、ディンプル８５の周囲の接点で電気導通を確保することができる。

次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
図９に示す様に、本実施例では、固体電解質型燃料電池スタック９１は、前記実施例１と同様にボルト９３及びナット９５により固定されるが、固体電解質型燃料電池スタック９１をその積層方向（図９（ｂ）の上下方向）に押圧するために、前記インターコネクタと同様に、金属プレート９７とドーム形状のバネ部９９とを備えている。

このうち、前記金属プレート９７は、ＳＵＳ４３０からなる長方形の枠体であり、金属プレートの４辺の裏側（固体電解質型燃料電池スタック９１側）に、内部に窒素ガスが充填されたドーム形状のバネ部９９が、前記接合部と同様に、それぞれ接合されている。即ち、前記接合部と同様な形状のバネ部９９が、その周囲をレーザ溶接されて接合されている。

前記バネ部９９は、常温の場合は、主として、ボルト９３及びナット９５の締め付け力によって、固体電解質型燃料電池スタック９１を積層方向に押圧している。また、固体電解質型燃料電池スタック９１の作動時には、その作動温度により、内部の窒素ガスが熱膨張するので、バネ部９９は風船状に膨らみ、それによって、強い押圧力によって、固体電解質型燃料電池スタック９１を積層方向に押圧して、固体電解質型燃料電池スタック９１内部からガスが漏れない様に気密する。

本実施例では、ドーム形状の金属箔製のバネ部９９内に気体を封入し、その気体の熱膨張によりバネ部９９を膨張させて固体電解質型燃料電池スタック９１を押圧してガスシールを確保するので、従来の金属製のバネ部材の様に、バネ性能が低下し難いという利点がある。また、組み立て時に強い圧力で押圧する必要が無いので、固体電解質型燃料電池スタック９１が破損し難いという利点がある。

尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。

実施例１の固体電解質型燃料電池セルを破断して示す説明図である。 （ａ）インターコネクタの平面図、（ｂ）インターコネクタの正面図である。 金属プレートの平面図である。 （ａ）接点部の平面図、（ｂ）接点部の正面図、（ｃ）（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 固体電解質型燃料電池スタックの斜視図である。 図５における固体電解質型燃料電池スタックのＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）実施例１の固体電解質型燃料電池スタックを治具で固定した状態を示すの平面図、（ｂ）その固体電解質型燃料電池スタックを治具で固定した状態を示すの正面図である。 （ａ）実施例２に用いる接点部の平面図、（ｂ）（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 （ａ）実施例３の固体電解質型燃料電池スタックを治具で固定した状態を示すの平面図、（ｂ）その固体電解質型燃料電池スタックを治具で固定した状態を示すの正面図である。

符号の説明

１…固体電解質型燃料電池セル
３…燃料極
５…固体電解質体
７…空気極
１３、１５…インターコネクタ
２７、４３、９７…金属プレート
２９、４５…接点部
５１、８１…固体電解質型燃料電池スタック

Claims (6)

1. 燃料ガスに接する燃料極と支燃性ガスに接する空気極とを有する固体電解質体を備えた固体電解質型燃料電池セルにおいて、
   前記燃料極及び前記空気極の少なくとも一方の電極に対して電気的に接続される、金属プレートと該金属プレートの表面に形成されて前記電極に接触する接点部とを備え、
   前記接点部は、前記金属プレートより柔軟な金属からなり、その内部の空間に気体が封入され、該気体の熱膨張によって前記電極側に膨らむことを特徴とする固体電解質型燃料電池セル。
2. 前記接点部の外周が、溶接により接合されたことを特徴とする前記請求項１に記載の固体電解質型燃料電池セル。
3. 前記金属プレートの厚みが、０．４ｍｍ以上であることを特徴とする前記請求項１又は２いずれかに記載の固体電解質型燃料電池セル。
4. 前記接点部の壁部の厚みが、０．０２〜０．０９ｍｍであることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載の固体電解質型燃料電池セル。
5. 前記請求項１〜４のいずれかに記載の固体電解質型燃料電池セルを複数積層したことを特徴とする固体電解質型燃料電池スタック。
6. 前記金属プレート及び接点部は、各固体電解質型燃料電池セル間を気密して分離するとともに、各固体電解質型燃料電池セル間の電気的導通を確保するインターコネクタであることを特徴とする前記請求項５に記載の固体電解質型燃料電池スタック。

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