(57)【要約】【課題】効率よくしかも正確に燃料電池用セルの評価試験を行うことのできる評価試験装置及びその評価試験セルの提供。【解決手段】互いの管口を突き合わせた２本のガス供給管（６０，６１）の間に評価試験セル（１０）を挟み込んで燃料電池用セルの評価を行うための評価試験装置である。評価試験セル（１０）はガス供給管（６０，６１）のそれぞれの内部空間を隔離して設けられる単一の電解質（１２）と、電解質（１２）上にあってこれを挟んで対向して設けられる一対の電極（１８，１９）とを含む。一対の電極（１８，１９）は電解質（１２）上に２以上の複数個設けられるとともに、隣接する電極は少なくとも電解質（１２）の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置される。また、評価試験セル（１０）は、単一の電解質（１２）と、電解質（１２）上の片面に２以上の複数個設けられた電極（１８，１９）とを含むだけでも提供される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの管口を突き合わせた２本のガス供給管の間に評価試験セルを挟み込んで燃料電池用セルの評価を行うための評価試験装置であって、
前記評価試験セルは前記ガス供給管のそれぞれの内部空間を隔離して設けられる単一の電解質と、前記電解質上にあってこれを挟んで対向して設けられる一対の電極とを含み、一対の前記電極は前記電解質上に２以上の複数個設けられるとともに、隣接する前記電極は少なくとも前記電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されることを特徴とする燃料電池用セルの評価試験装置。
【請求項２】
前記電解質の一方の面に与えられた前記電極はいずれも同一であることを特徴とする請求項１記載の評価試験装置。
【請求項３】
前記電極は、多数の連通孔を有する導電板とこれに電気的に接続された金属ワイヤとを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の評価試験装置。
【請求項４】
前記電極は、略矩形であって前記電解質上に並置して設けられることを特徴とする請求項１乃至３のうちの１つに記載の評価試験装置。
【請求項５】
前記電解質上での配置位置の異なる同一構成の一対の前記電極同士において互いの起電力が同一となるように前記ガス体の供給量を所定量以上に調整するフロー調整装置を含むことを特徴とする請求項１乃至４のうちの１に記載の評価試験装置。
【請求項６】
互いの管口を突き合わせた２本のガス供給管の間に挟み込まれて燃料電池用セルの評価を行うための評価試験セルであって、
単一の電解質と、前記電解質上の片面に２以上の複数個設けられた電極とを含み、隣接する前記電極は少なくとも前記電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されることを特徴とする評価試験セル。
【請求項７】
前記電極はいずれも同一であることを特徴とする請求項６記載の評価試験セル。
【請求項８】
前記電解質は前記電極上に支持されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の評価試験セル。
【請求項９】
前記電極は、これに電気的に接続された金属ワイヤを含み、前記金属ワイヤは前記電解質の周縁端部近傍に固定されていることを特徴とする請求項８記載の評価試験セル。
【請求項１０】
前記電極は、多数の連通孔を有する導電板を含むことを特徴とする請求項９記載の評価試験セル。
【請求項１１】
前記電極は、略矩形であって前記電解質上に並置して設けられることを特徴とする請求項６乃至１０のうちの１つに記載の評価試験セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用セルの評価試験装置及びこれに用いる評価試験セルに関し、特に、互いの管口を突き合わせた２本のガス供給管の間に評価試験セルを挟み込んで燃料電池用セルの評価を行うための評価試験装置及びその評価試験セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、イオンを伝導する電解質によって空気極及び燃料極を隔離して各極に露出する電解質表面に電極を設け、該電極での電子の放出及び授受を外部回路につないで電荷を取り出す一種の発電機である。ここで燃料電池の特性は、電極の材料及び構造などに大きく依存しているため、電極に関して数多くの評価試験が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、電極を含む燃料電池用のセルの評価を行う試験装置を開示している。該試験装置では、ガス供給管は給気経路であるアルミナ内管とこれを包囲するように同軸に配置された排気経路であるアルミナ外管との一組からなっている。互いの管口を突き合わせたガス供給管の間には評価試験セルが挟み込まれて、燃料ガス及び酸化ガスをアルミナ内管を介して評価試験セルのそれぞれの面に供給して、電極に関する評価試験が行われる。この評価試験装置において、評価試験セルとアルミナ外管との間、すなわち評価試験セルの上下２箇所にガス漏れを防止するための溶解したガラスからなるガラスシールを介在させている。
【０００４】
評価試験セルのセッティング時において、評価試験セルとアルミナ外管との間にはガラス粉体若しくは環状のガラス体が配置される。この評価試験セルを外部加熱すると、所定温度でガラス体が溶解し始めてガラスシールが形成される。すなわち、評価試験セルのセッティング時にあってはガラスシールはまだ形成されておらず、加熱試験時におけるガラスシールのガスシール性の良否を判断することはできない。このガラスシールが不完全であると評価試験は実行できず、加熱を一旦中止して評価試験セルの温度を降下させ、評価試験装置をセッティングし直さなければならなかった。また、正確な評価試験のためには一旦加熱された評価試験セルを新品へと交換する必要も生じていた。故に、装置のセッティングの不具合発生率は評価試験を行う上での大きな問題となっていた。
【０００５】
これに対して、例えば、特許文献２は、ガラスシールを１箇所だけに減じて装置のセッティング不具合の発生率を低減できる片側管式の燃料電池用セルの評価試験装置を開示している。下側支持部材上にシール部を介挿させて燃料電池用セルを載置するだけで評価試験を行うことが出来る。
【特許文献１】特開２００７−２８７６８５号公報
【特許文献２】特開２００８−５９８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２でも述べられているように、片側管式の燃料電池用セルの評価試験装置では、ガラスシール部の数を減じて装置のセッティング不具合の発生率を低減できるが、電極近傍のガスの拡散が不十分で、安定して正確な評価試験を実行するに至っていない。
【０００７】
そこで、本発明は、効率よく、しかも正確に燃料電池用セルの評価試験を行うことのできる評価試験装置及びその評価試験セル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】
【０００８】
本発明による評価試験装置は、互いの管口を突き合わせた２本のガス供給管の間に評価試験セルを挟み込んで燃料電池用セルの評価を行うための評価試験装置であって、前記評価試験セルは前記ガス供給管のそれぞれの内部空間を隔離して設けられる単一の電解質と、前記電解質上にあってこれを挟んで対向して設けられる一対の電極とを含み、一対の前記電極は前記電解質上に２以上の複数個設けられるとともに、隣接する前記電極は少なくとも前記電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されることを特徴とする。
【０００９】
かかる発明によれば、装置を一度、セッティングするだけで電解質上に設けた一対の電極の数だけ評価試験を行うことが出来るので、効率よく評価試験を行い得る。また、各評価試験は同一の電解質上で行われるため、電解質の状態、特に、例えば、焼成されて得られるような電解質では、その性状に影響を受けず、電極の評価について正確に評価試験を行い得る。また、電解質の１つの面上において隣接する電極同士は、少なくとも電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されているので、隣接する電極による影響を受けず、正確に評価試験を行い得る。
【００１０】
また、上記した本発明による評価試験装置において、前記電解質の一方の面に与えられた前記電極はいずれも同一であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、電解質の他方の面に与えられた電極同士の比較を、効率よく、しかも正確に評価し得る。
【００１１】
また、上記した本発明による評価試験装置において、前記電極は、多数の連通孔を有する導電板とこれに電気的に接続された金属ワイヤとを含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、金属ワイヤと電極との接触抵抗を低減できて、正確に評価試験を行い得る。更に、導電板に高温耐酸化性に優れる金属、例えば白金メッシュなどを用いた場合にあっては、金属が高価なため、評価試験セルと外部の計測器との間に同様の金属からなる金属ワイヤを用いて、高価な金属の使用量を減じ得る。つまり、安価に、効率よく評価試験を行うことが出来る。
【００１２】
また、上記した本発明による評価試験装置において、前記電極は、略矩形であって前記電解質上に並置して設けられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、各電極と評価試験セルとの接続をし易く、効率よく評価試験を行うことができる。
【００１３】
また、上記した本発明による評価試験装置において、前記電解質上での配置位置の異なる同一構成の一対の前記電極同士において互いの起電力が同一となるように前記ガス体の供給量を所定量以上に調整するフロー調整装置を含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、フロー調整装置によって、評価試験セルにおけるガス体の利用（反応）率を低減させ得てガス体の気流の影響などを減じ得るから、正確に評価試験を行い得る。
【００１４】
更に、本発明による評価試験セルは、互いの管口を突き合わせた２本のガス供給管の間に挟み込まれて燃料電池用セルの評価を行うための評価試験セルであって、単一の電解質と、前記電解質上の片面に２以上の複数個設けられた電極とを含み、隣接する前記電極は少なくとも前記電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されることを特徴とする。かかる発明によれば、評価試験セルの単一の電解質を挟んだ電極の反対側に所望の電極を設けることで、装置を一度、セッティングするだけで電解質上に設けた一対の電極の数だけ評価試験を行うことが出来るので、効率よく評価試験を行い得る。また、各評価試験は同一の電解質上で行われるため、電解質の状態、特に、例えば、焼成されて得られるような電解質では、その性状に影響を受けず、電極の評価について正確に評価試験を行い得る。また、電解質の１つの面上において隣接する電極同士は、少なくとも電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されているので、隣接する電極による影響を受けず、正確に評価試験を行い得る。
【００１５】
上記した本発明による評価試験セルにおいて、前記電極はいずれも同一であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、電解質の他方の面に所望の電極を与え、これら電極同士の比較を、効率よく、しかも正確に評価し得る。
【００１６】
上記した本発明による評価試験セルにおいて、前記電解質は前記電極上に支持されていることを特徴としてもよい。前記電極は、これに電気的に接続された金属ワイヤを含み、前記金属ワイヤは前記電解質の周縁端部近傍に固定されていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、所望の電極を電解質の一方の面上に設けるときなど、電解質の破損を防止し、取り扱いを容易に出来るので効率よく評価試験を行い得る。また、電解質を薄く形成することができて電解質の選択のバリエーションを拡げることが出来る。
【００１７】
上記した本発明による評価試験セルにおいて、前記電極は、多数の連通孔を有する導電板を含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、金属ワイヤと電極との接触抵抗を低減できて、正確に評価試験を行い得る。
【００１８】
また、上記した本発明による評価試験セルにおいて、前記電極は、略矩形であって前記電解質上に並置して設けられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、各電極と評価試験セルとの接続をし易く、効率よく評価試験を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の１つの実施例である評価試験装置及び評価試験セルについて、図１乃至図５を用いてその詳細を説明する。
【００２０】
図１に示すように、評価試験装置１は、カンタル式二分割縦型管状炉などからなる外部加熱炉４０の内部に設置されて、評価試験セル１０を１０００℃以上の所定の温度まで外部加熱可能である。なお、外部加熱炉４０は、図示しない評価試験セル１０の温度を計測するセンサー部からの信号を受けて制御される。
【００２１】
内径及び外径の同じ円筒状（若しくは、角筒状）の上部セラミック外管６０及び下部セラミック外管６１は、その管口（開口端）を付き合わせて鉛直に配置され、これらの間には評価試験セル１０が配置される。評価試験装置１への評価試験セル１０のセッティング時においては、上部セラミック外管６０及び下部セラミック外管６１のそれぞれの管口に沿って評価試験セル１０との間にガラス体５８が配置される。ガラス体５８は、環状のガラス体若しくは高温で揮発する樹脂などのバインダで固められたガラス粉末などであって、評価試験セル１０を加熱すると溶解して、上部セラミック外管６０及び下部セラミック外管６１の管口に沿って流れて評価試験セル１０との間にガスシールを形成する。ガラス体は、少なくとも評価試験の行われる温度よりも低い温度で溶解（軟化）するガラスである。後述する固体酸化物形の燃料電池では、通常、１０００℃近い温度で評価試験を行うことから、８００℃程度で軟化するパイレックス（登録商標）ガラスなどが好ましい。
【００２２】
上部セラミック外管６０及び下部セラミック外管６１の内部には、円筒状（若しくは、角筒状）の上部セラミック内管６２及び下部セラミック内管６３がそれぞれ略同軸に鉛直に配置される。すなわち、上部セラミック内管６２及び下部セラミック内管６３の外径は、上部セラミック外管６０及び下部セラミック外管６１の内径よりも小さい。上部セラミック内管６２及び下部セラミック内管６３の管口（開口端）は、それぞれ上部セラミック外管６０及び下部セラミック外管６１の管口（開口端）よりも鉛直方向内側に位置し、後述する電解質基板１２から鉛直方向に離間して位置することになる。
【００２３】
ここで、上部セラミック外管６０、下部セラミック外管６１、上部セラミック内管６２、及び、下部セラミック内管６３の材質は、アルミナであるが、適宜、１０００℃以上の高温でもガス体に対して安定な他のセラミック、例えば、ムライトやジルコニアなどが使用され得る。
【００２４】
以上により、上部セラミック内管６２を通って評価試験セル１０の電解質基板１２の上面にガス体が供給され（Ｆ１）、一部は電解質基板１２上で反応して他のガス体を形成し、これらのガス体は混合されて、上部セラミック外管６０及び上部セラミック内管６２の間を通って（Ｆ２）、評価試験装置１の外部に排出される。同様に、下部セラミック内管６３を通って評価試験セル１０の電解質基板１２の下面にガス体が供給され（Ｆ３）、一部は電解質基板１２上で反応して他のガス体を形成し、これらのガス体は混合されて、下部セラミック外管６１及び下部セラミック内管６３の間を通って（Ｆ４）、評価試験装置１の外部に排出される。なお、上部セラミック外管６０、下部セラミック外管６１、上部セラミック内管６２、及び、下部セラミック内管６３と同様に、電解質基板１２の上下面にそれぞれガス体を供給する多重管の組み合わせが採用され得るが、公知である故、詳述しない。
【００２５】
続いて、図２乃至図４を参照すると、評価試験セル１０の電解質基板１２は、酸素イオン導電性酸化物からなり、上部セラミック外管６０及び下部セラミック外管６１の内径よりも少なくとも大きく、その外径程度の大きさの円板（若しくは、矩形板）である。この電解質基板１２は、イットリア安定化ジルコニアやスカンジア安定化ジルコニアからなるが、セリア系酸化物や、安定化ジルコニアとセリア系酸化物の複合材料、また公知の燃料電池用の電解質からなっていてもよい。
【００２６】
電解質基板１２の燃料極に露出する面には、Ｎｉ−ＹＳＺ、Ｎｉ−ＳｃＳＺのような金属−ジルコニア系セラミックスなどの公知の材料からなるサーメット電極であるアノード側電極１８が複数設けられる。アノード側電極１８は、略矩形であって電解質基板１２上に並置して設けられ、少なくとも隣接するアノード側電極１８間の距離が電解質基板１２の厚さよりも離間している。この電極間の距離の詳細については後述する。
【００２７】
更に、アノード側電極１８の上には、高温での耐酸化性に優れる金属、例えば、白金やニッケルなどの純金属若しくは合金からなり、多数の連通孔を有してガス体を透過可能な導電板、例えば、メッシュ板や多孔質板からなる帯状電極板２０が設けられる。帯状電極板２０は、アノード側電極１８と同じ幅の略矩形の帯状であるが、長さをより大にする。この帯状電極板２０は、後述するようにアノード側電極１８の長手方向端部を越えて、少なくとも一端部を電解質基板１２の外側に突出させている。帯状電極板２０の突出端部には、図示しない導電線が接続されて評価試験セル１０の外部のやはり図示しない測定装置に電気的に接続される。
【００２８】
電解質基板１２の空気極に露出する面には、評価試験において評価されるべき各種電極が設けられる。カソード側電極１９は、アノード側電極１８と同じ略矩形であって、アノード側電極１８に対向した位置に設けられる（なお、図３では図示の目的でアノード側電極１８の位置をずらして表している）。カソード側電極１９は、例えば、白金の単独、若しくはランタンストロンチウムマンガナイト（ＬＳＭ）、ランタンストロンチウムコバルタイト（ＬＳＣ）、サマリウムストロンチウムコバルタイト（ＳＳＣ）単体若しくは金属−セラミックを組み合わせたサーメットのような評価試験対称材料からなる。カソード側電極１９の上には、帯状電極板２０と同様の帯状電極板２１が略矩形のカソード側電極２１の中心軸に沿って取り付けられている。
【００２９】
ここで、図４に示すように、電解質基板１２の厚さＸ１、すなわち対向する電極Ｄ１−Ｄ２（対向する一対のアノード側電極１８及びカソード側電極１９）間の距離Ｘ１よりも、電解質基板１２の片面において隣接する電極Ｄ１−Ｄ３（アノード側電極１８同士）間の距離Ｘ２がより大であれば、少なくとも距離の短い電極間で回路が構成される。また、電解質基板１２の比誘電率は少なくとも１より大であるため、電解質基板１２の厚さＸ１よりも隣り合う電極間の距離Ｘ２が少なくとも大であれば、ガス体を介して回路が構成されることはない。故に、アノード側電極１８同士又はカソード側電極１９同士間の距離は、少なくとも電解質基板１２の厚さよりも離間させることにより、評価試験において所望とする一対の対向するアノード側電極１８及びカソード側電極１９によって回路を形成できる。
【００３０】
再び、図２を参照すると、帯状電極板２０及び２１の両端部は、電解質基板１２を越えて少なくとも片側に、また四点計測法により評価試験を行うときは両側に向けて突出している。電解質基板１２の周縁端部にはペースト状のセラミックボンド１６が肉盛りされて、帯状電極板２０及び２１を束ねてこれを埋包している。セラミックボンド１６によって束ねられた帯状電極板２０及び２１の上に電解質基板１２が支持されているので、電解質基板１２への不用意な力の負荷があったとしても、その破損を防止できる。
【００３１】
本発明の他の実施例である評価試験セルについて、更に、図６乃至図８を用いてその詳細を説明する。
【００３２】
上記したと同様に、電解質基板１２の燃料極に露出する面には、略矩形のアノード側電極１８が複数並置して設けられており、少なくとも隣接する互いの距離は、電解質基板１２の厚さよりも離間している。アノード側電極１８の上には、高温における耐酸化性に優れる金属、例えば、白金やニッケルなどの純金属若しくは合金からなる金属ワイヤ２０ａが略矩形のアノード側電極１８の中心軸に沿って取り付けられている。なお、後述するように、金属ワイヤ２０ａとアノード側電極１８との間には、多数の連通孔を有してガス体を透過可能な金属メッシュなどの導電板を介挿させてもよい。金属ワイヤ２０ａは、直接、若しくは、導電線（図示せず）に接続されて、評価試験セル１０の外部の測定装置（図示せず）に電気的に接続される。
【００３３】
更に、電解質基板１２の空気極に露出する面には、評価試験において評価されるべき各種電極が設けられる。カソード側電極１９は、アノード側電極１８と同じ略矩形であって、アノード側電極１８に対向した位置に設けられる。カソード側電極１９は、電解質基板１２に取り付けられた電極１９ａとこの上に取り付けられたほぼ同じ寸法の帯状電極板１９ｂを含む。帯状電極板１９ｂは、高温における耐酸化性に優れる金属、例えば、白金やニッケルなどの純金属若しくは合金からなり、多数の連通孔を有してガス体を透過可能な金属メッシュ、多孔質体からなる。カソード側電極１９は、更に、やはり高温での耐酸化性に優れる金属からなる金属ワイヤ２１ａを含み、帯状電極板１９ｂに電気的に接続している。帯状電極板１９ｂにより、金属ワイヤ２１ａと電極１９ａとの接触抵抗を低減できるので、正確に評価試験を行い得る。更に、帯状電極板１９ｂのサイズを減じることが出来るから、高価な白金などの使用量を減じ得る。
【００３４】
金属ワイヤ２０ａ及び２１ａの両端部は、上記同様、電解質基板１２を越えて少なくとも片側に、また四点計測法により評価試験を行うときは両側に向けて突出している。電解質基板１２の周縁端部にはペースト状のセラミックボンド１６が肉盛りされて、金属ワイヤ２０ａ及び２１ａを束ねてこれを埋包している。セラミックボンド１６によって束ねられた金属ワイヤ２０ａ及び２１ａ、アノード側電極１８及びカソード側電極１９により電解質基板１２が支持されているので、電解質基板１２への不用意な力の負荷があったとしても、その破損を防止できる。なお、セラミックボンド１６は、電解質基板１２の周縁端部全体に沿って設けて、電解質基板１２の端部の保護を与えても良い。
【００３５】
その他については、上記同様であるので詳述しない。
【００３６】
次に、上記した評価試験装置１及び評価試験セル１０の組み立て工程及び動作について、適宜、図を用いて更なる詳細を説明する。
【００３７】
まず、評価試験セル１０を組み立てる。
【００３８】
図９を参照すると、電解質基板１２には、外径２０ｍｍ、厚さ３００μｍのスカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ）からなる丸板を用いた。電解質基板１２の下面に設けられるアノード側電極１８には、全てＮｉ−ＳｃＳＺを用いた。アノード側電極１８は、８ｍｍ×２ｍｍの略矩形の短冊であって、電解質基板１２の片方の面に１．５ｍｍ間隔をおいて３つを並置した。更に、アノード側電極１８の上には、長手方向中心線に沿って白金からなる金属ワイヤ２０ａを配置した。金属ワイヤ２０ａは、電解質基板１２の周縁部にセラミックスボンド１６で固定して、セルアセンブリ１０ａを作製した。セルアセンブリ１０ａは、その電解質基板１２の上に後日、必要に応じてカソード側電極１９を設置して、評価試験に供試することが出来る。
【００３９】
再び、図６乃至図８を参照して、カソード側電極１９には、Ｐｔ／ＬＳＭ／ＬＳＭ−ＳｃＳＺ、Ｐｔ／ＬＳＭ、Ｐｔの３種類をそれぞれ選択した。ここで、Ｐｔは帯状電極板１９ｂであって、白金メッシュである。カソード側電極１９も８ｍｍ×２ｍｍの寸法の略矩形の短冊状であって、アノード側電極１８に電解質基板１２を挟んで対向するようにして、３つを並置した。カソード側電極１９の帯状電極板１９ｂの上には、金属ワイヤ２１ａが配置され、電解質基板１２の周縁部にセラミックスボンド１６で固定された。
【００４０】
図１及び図９を参照して、以上のようにして得られた評価試験セル１０は、ガラス体５８を間に介して、外径２０ｍｍの上部セラミック外管６０及び下部セラミック外管６１の管口の間に挟み込まれる。この状態で外部加熱炉４０を動作させて評価試験セル１０を所定温度まで加熱すると、やがてガラス体５８が溶解してガスシールを形成する。なお、電解質基板１２、アノード側電極１８及びカソード側電極１９などを保護するために下部セラミック内管６３及び上部セラミック内管６２を介して、アルゴンなどの不活性ガスを流しながら加熱を行ってもよい。
【００４１】
続いて、電極の評価試験を行う。
【００４２】
図１を参照すると、アノード側電極１８の設けられた電解質基板１２の下面には、下部セラミック内管６３を通って所定のガス体、例えば、メタンや公知の燃料電池用燃料ガスが導かれる（Ｆ３）。一方、上部セラミック内管６２を通ってカソード側電極１９の設けられた電解質基板１２の面には、所定のガス体、例えば、酸素や空気などの公知の燃料電池用酸化剤ガスが導かれる（Ｆ１）。
【００４３】
ところで、同一構成の一対のアノード側電極１８及びカソード側電極１９の組を電解質基板１２上の異なる位置に設けたときに、これらの組においての起電力が同一となるように、燃料ガス（Ｆ３）及び酸化剤ガス（Ｆ１）の供給量を調整することが好ましい。すなわち、これらガス体の供給量を下部セラミック内管６３及び上部セラミック内管６２の上流に設けられた図示しないフロー調整装置によって、少なくとも所定量以上に増加させる。評価試験セル１０へのガス体の供給量に対するアノード側電極１８及びカソード側電極１９におけるガス体の利用（反応）量が低い反応律速の状態にして、ガス体の形成する気流に対する電極上での反応の影響を減じ得るのである。
【００４４】
上記したようにして、あらかじめ得られたガス体の供給量を図示しないフロー調整装置によって、評価試験セル１０へ供給しながら、電解質基板１２を挟んで対向する一対のアノード側電極１８及びカソード側電極１９について、評価試験を行っていく。評価試験方法は、２端子法が簡便であるが、配線抵抗をキャンセルできる４端子法であっても良い。これらは、従来の評価方法とほぼ同じであるので詳述しない。
【００４５】
以上の評価試験は、電解質基板１２を挟んで対向する一対のアノード側電極１８及びカソード側電極１９の組同士が電解質基板１２の厚さよりも少なくとも離間して、互いに干渉しないから、複数の組について一度に評価試験を行うこともできて、より効率的に評価試験を行い得る。
【００４６】
本実施例によれば、評価試験装置１を一度、セッティングするだけで電解質基板１２を挟んで設けた対向する一対のアノード側電極１８及びカソード側電極１９の組数だけ評価試験を行うことが出来るので、装置の再セッティングを必要とせず、効率よく評価試験を行い得る。
【００４７】
また、各評価試験は、同一の電解質基板１２上で行われるため、同一組成の電解質であっても個体差などの性状による影響を受けず、各種電極を正確に評価し得る。また、上記した一対の電極の組は、少なくとも電解質基板１２の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されているので、隣接する電極の組の影響を受けず、正確に評価試験を行い得る。また電極面積を小さくし得るから、高価な白金メッシュ１９ａを使用する場合であっても、その使用量を減じ得て、安価に効率よく評価試験を行うことが出来る。
【００４８】
ところで、電極の形状について、他の実施例として、図１１に示すように、電解質基板１２を挟んで対向する一対のアノード側電極１８及びカソード側電極１９の組は、上記したように図示しないフロー調整装置によって、電解質基板１２上での位置にかかわらず、同一の評価試験条件を与えることができるため、正確に評価試験を行い得る。故に、電極の組の電解質基板１２上での位置は、その配置を自由に変更し得る。例えば、電解質基板１２の中央及びその周囲に等間隔に、少なくとも互いの電極間の距離を電解質基板１２の厚さよりも大となるように配置し得る（図１１（ａ）参照）。またアノード側電極１８及びカソード側電極１９の形状は略矩形でなくともよく、例えば円板状であっても良い（図１１（ｂ）参照）。
【００４９】
ここまで本発明による代表的実施例及びこれに基づく変形例を述べたが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではなく、適宜、当業者によって変更され得る。例えば、本発明の実施例では固体酸化物形燃料電池について述べてきたが、他の電解質形燃料電池であってもよい。すなわち、当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の代替実施例及び改変例を見出すことが出来るであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による評価試験装置の断面図である。
【図２】本発明による評価試験セルの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】本発明による評価試験セルの要部の断面図である。
【図５】本発明による評価試験装置の要部を示す断面図である。
【図６】本発明による評価試験セルの断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線における断面図である。
【図８】本発明による評価試験セルの断面図である。
【図９】本発明による評価試験セルの（ａ）平面図及び（ｂ）Ａ−Ａ線における断面図である。
【図１０】本発明による評価試験装置の要部を示す断面図である。
【図１１】本発明による評価試験セルの平面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１              評価試験装置
１０            評価試験セル
１０ａ          セルアセンブリ
１２            電解質基板
１６            セラミックボンド
１８            アノード側電極
１９            カソード側電極
２０ａ，２１ａ  金属ワイヤ
４０            外部加熱炉
５８            ガラス体
６０            上部セラミック外管
６１            下部セラミック外管
６２            上部セラミック内管
６３            下部セラミック内管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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