(57)【要約】【課題】集電部材を位置決めして発電セル支持部材に接触しないようにする固体酸化物型燃料電池を提供する。【解決手段】発電セル１の両面に集電部材２が設けられると共にその集電部材に接してセパレータ６が設けられた燃料電池単セル７を複数個積層した固体酸化物型燃料電池において、内周リング５の外周縁５ａと、この内周リング５が設けられる側の集電部材２との間に、内周リング５に対する集電部材２の接触を防止する接触防止位置決め手段である突起部１２を設けている。突起部１２は、集電部材２の内側の円弧を３等分した位置に３ヶ所設けるようにする。【選択図】図１
2014022298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電セルと、前記発電セルの両面に設けられた集電部材と、前記発電セルの外縁部に絶縁層を介して固定される発電セル支持部材と、前記発電セル支持部材に外縁端を固定し前記発電セルの一面に設けられた集電部材上に配置されるセパレータとからなる燃料電池単セルを、複数積層してなる固体酸化物型燃料電池であって、
前記発電セル支持部材と、この発電セル支持部材が設けられる側の前記集電部材との間に、前記発電セル支持部材に対する前記集電部材の接触を防止し且つ位置決めをする接触防止位置決め手段を設けた
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項２】
請求項１に記載の固体酸化物型燃料電池であって、
前記接触防止位置決め手段は、前記発電セル支持部材と前記集電部材とを電気的に絶縁する
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項３】
請求項１に記載の固体酸化物型燃料電池であって、
前記発電セル支持部材と前記集電部材との間、及び前記発電セル支持部材と前記接触防止位置決め手段との間に空間を設けた
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項４】
請求項１から３のうち何れか１項に記載の固体酸化物型燃料電池であって、
前記発電セルがリング形状であり、前記発電セル支持部材が、前記発電セルの外周側に設けられる外周リング及び前記発電セルの内周側に設けられる内周リングからなる
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項５】
請求項４または請求項３を引用する請求項４に記載の固体酸化物型燃料電池であって、
前記集電部材と前記外周リングとの間または前記集電部材と前記内周リングとの間の何れかに前記接触防止位置決め手段が３ヶ所設けられた
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項６】
請求項５に記載の固体酸化物型燃料電池であって、
前記集電部材と前記外周リングとの間及び前記集電部材と前記内周リングとの間の両方に前記接触防止位置決め手段が設けられた
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の固体酸化物型燃料電池であって、
前記接触防止位置決め手段を、前記発電セルに固定した
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載の固体酸化物型燃料電池であって、
前記接触防止位置決め手段を、前記発電セルの外縁部に設けられた前記絶縁層に一体的に形成した
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項９】
請求項５または請求項６に記載の固体酸化物型燃料電池であって、
前記接触防止位置決め手段を、前記集電部材に固定した
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項１０】
請求項７から９のうち何れか１項に記載の固体酸化物型燃料電池であって、
前記接触防止位置決め手段は、絶縁体からなる
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項１１】
リング形状の発電セルの外周縁に外周リングを絶縁層にて接合すると共に発電セルの内周縁に内周リングを絶縁層にて接合した後、集電部材と外周リングとの間、集電部材と内周リングとの間の両方又は何れか一方の位置となるように接触防止位置決め手段を発電セルに少なくとも３ヶ所設け、
集電部材を前記発電セルの一面とセパレータとで挟み込むようにして、セパレータの内外周縁部をそれぞれの内周リングと外周リングに固定した後、発電セルの他面に他方の集電部材を設けることで燃料電池単セルを形成し、
それら燃料電池単セルの複数個を積層して固体酸化物型燃料電池とした
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池の製造方法。
【請求項１２】
リング形状の発電セルの外周縁に外周リングを絶縁層にて接合すると共に発電セルの内周縁に内周リングを絶縁層にて接合した後、集電部材と外周リングとの間、集電部材と内周リングとの間の両方又は何れか一方の位置となるように接触防止位置決め手段を前記絶縁層に一体的に形成されるように少なくとも３ヶ所設け、
集電部材を前記発電セルの一面とセパレータとで挟み込むようにして、セパレータの内外周縁部をそれぞれの内周リングと外周リングに固定した後、発電セルの他面に他方の集電部材を設けることで燃料電池単セルを形成し、
それら燃料電池単セルの複数個を積層して固体酸化物型燃料電池とした
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池の製造方法。
【請求項１３】
リング形状の発電セルのうち他面における外周縁に外周リングを絶縁層にて接合すると共に発電セルの内周縁に内周リングを絶縁層にて接合した後、発電セルの他面に設けられる一方の集電部材と外周リングとの間、前記集電部材と内周リングとの間の両方又は何れか一方の位置となるように接触防止位置決め手段を前記発電セルに形成されるように少なくとも３ヶ所設け、
前記発電セルの一面に他方の集電部材を設け、その集電部材を前記発電セルとセパレータとで挟み込むようにして、該セパレータの内外周縁部をそれぞれの内周リングと外周リングに固定した後、発電セルの他面にもう一方の集電部材を設けることで燃料電池単セルを形成し、
それら燃料電池単セルの複数個を積層して固体酸化物型燃料電池とした
ことを特徴とする固体酸化物型燃料電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解質型の発電セルを備えた固体酸化物型燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、リング形状の発電セルの内外周縁に内周リングと外周リングを固定した発電セル板とセパレータとの間に形成した円環状の空間部に導電部材を配置した固体酸化物型燃料電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５３４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、集電部材は発電セル板とセパレータとの間に形成された円環状の空間部に配置されただけであるので、燃料電池組立時にその空間部内で位置が定まらず内周リング又は外周リングに集電部材が接触する可能性がある。
【０００５】
例えば、燃料電池組立時に集電部材が内周リング又は外周リングに接触した状態のまま組立られてしまうとショートすることになるので、接触しないように注意を払いながら組み立てる必要がある。このため、組立時間が掛かり、製造効率が悪くなる。
【０００６】
そこで、本発明は、集電部材を位置決めして発電セル支持部材に接触しないようして組立時間の短縮を図り、製造効率を向上させることのできる固体酸化物型燃料電池及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の固体酸化物型燃料電池は、発電セル支持部材と、この発電セル支持部材が設けられる側の集電部材との間に、発電セル支持部材に対する集電部材の接触を防止し且つ位置決めをする接触防止位置決め手段を設けている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の固体酸化物型燃料電池によれば、接触防止位置決め手段を、発電セル支持部材とこの発電セル支持部材が設けられる側の集電部材との間に設けることで、集電部材が発電セル支持部材に接触するのを前記接触防止位置決め手段が防止する。また、この接触防止位置決め手段は、発電セル支持部材に対する集電部材の位置を決める機能をし、燃料電池組立時に集電部材のがたつきが抑えられ、組立時間の短縮及びその製造効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の固体酸化物型燃料電池を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】第１実施形態の固体酸化物型燃料電池の他の例をし、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】第１実施形態の固体酸化物型燃料電池の他の例をし、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】第２実施形態の固体酸化物型燃料電池を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】第２実施形態の固体酸化物型燃料電池の他の例をし、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図６】第２実施形態の固体酸化物型燃料電池の他の例をし、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【図７】第３実施形態の固体酸化物型燃料電池を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。
【図８】第３実施形態の固体酸化物型燃料電池の他の例をし、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＨ−Ｈ線断面図である。
【図９】第３実施形態の固体酸化物型燃料電池の他の例をし、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図１０】第４実施形態の固体酸化物型燃料電池を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。
【図１１】第４実施形態の固体酸化物型燃料電池の他の例をし、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＫ−Ｋ線断面図である。
【図１２】第４実施形態の固体酸化物型燃料電池の他の例をし、（ａ）はその平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＬ−Ｌ線断面図である。
【図１３】本発明に係る固体酸化物型燃料電池の製造工程を示し、（ａ）は発電セルに内外周リングを接合する工程図、（ｂ）は突起部を形成する工程図である。
【図１４】本発明に係る固体酸化物型燃料電池の製造工程を示し、（ａ）はセパレータに内周リングを溶接する工程図、（ｂ）は発電セルに集電部材を介してセパレータを設ける工程図である。
【図１５】本発明に係る固体酸化物型燃料電池の製造工程を示し、（ａ）は他方の集電部材を設けて燃料電池単セルを形成する工程図、（ｂ）は燃料電池単セルの複数個を積層して固体酸化物型燃料電池とする工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
「第１実施形態」
第１実施形態の固体酸化物型燃料電池は、図１に示すように、発電セル１と、この発電セル１の両面に設けられた集電部材２と、発電セル１の外縁部に絶縁層３を介して固定される発電セル支持部材である外周リング４及び内周リング５と、発電セル支持部材に外縁端を固定し発電セル１の一面１ａに設けられた集電部材２上に配置されるセパレータ６とからなる燃料電池単セル７を、複数積層して構成されている。
【００１２】
発電セル１は、図示は省略するが固体酸化物型の電解質と、空気極側の電極と、燃料極側の電極との積層体として形成されている。空気極側の電極と燃料極側の電極は、電解質を挟んで配置されている。
【００１３】
集電部材２は、発電セル１の一面１ａである一方の電極と他面１ｂである他方の電極にそれぞれ接して設けられている。この集電部材２は、燃料電池運転時に発電セル１で発生した電気を集電する機能をするため、ステンレスなどの導電性金属材料から形成されている。
【００１４】
外周リング４は、発電セル１の外縁部を支持すると共にセパレータ６の外縁端６ａを固定して支持するようになっている。外周リング４と発電セル１とは、接着剤等からなる絶縁層３で固定されている。内周リング５は、発電セル１の内縁部を支持すると共にセパレータ６の内縁端６ｂを固定して支持するようになっている。内周リング５と発電セル１とは、同様に接着剤等からなる絶縁層３で固定されている。
【００１５】
セパレータ６は、発電セル１のうち発電に寄与するアクティブ領域に対応する部分を波形状としている。このセパレータ６の波形状をなす部位と一方の集電部材２とで囲まれる山形部位及び他方の集電部材２とで囲まれる山形部位による流路には、燃料ガスまたは酸化ガスが流れるようになっている。つまり、セパレータ６は、一面側に流れる燃料ガスと他面側に流れる酸化ガスを分離する機能をする。また、セパレータ６は、この他、発電セル１で発生した電気を集電する機能もする。
【００１６】
セパレータ６の外縁端６ａは、外周リング４に溶接されることにより固定されている。一方、セパレータ６の内縁端６ｂは、内周リング５に対してセパレータ６を固定すると共に燃料ガス又は酸化ガスを供給する流路を形成するセパレータ固定流路形成部材８に固定されている。セパレータ固定流路形成部材８は、内周リング５上に設けられる第１のセパレータ固定流路形成部材８ａと第２のセパレータ固定流路形成部材８ｂとを有し、それらの間にセパレータ６の内縁端６ｂを挟み込んで溶接により固定されている。
【００１７】
内周リング５及びセパレータ固定流路形成部材８は、図１（ａ）に示すように、中心に設けられた円形穴９と、その円形穴９の周囲に４つの扇形状をなすガス供給穴１０をしたリング形状とされている。
【００１８】
このように構成された燃料電池単セル７は、セパレータ６の上に重ねられる燃料電池単セル７の集電部材２に接するようにして複数重ねられる。なお、中心に設けられたセパレータ固定流路形成部材８の重なり部位には絶縁シール１１が介在されている。図１（ｂ）では、重ねられた燃料電池単セル７の一部のみを示しているが、燃料電池単セル７が複数段として重ねられているものとする。
【００１９】
そして特に本実施形態の固体酸化物型燃料電池では、発電セル支持部材と、この発電セル支持部材が設けられる側の集電部材との間に、前記発電セル支持部材に対する前記集電部材の接触を防止し且つ位置決めをする接触防止位置決め手段を設けている。具体的には、図１に示すように、内周リング５と、この内周リング５が設けられる側の集電部材２との間に、内周リング５に対する集電部材２の接触を防止し且つ位置決めをする接触防止位置決め手段である突起部１２を設けている。
【００２０】
突起部１２は、内周リング５と集電部材２とを電気的に絶縁する絶縁体からなる。かかる突起部１２には、例えばガラス等の絶縁体が使用される。この突起部１２は、例えば集電部材２の内側の円弧を３等分した位置に３ヶ所設けられている。この突起部１２は、内周リング５の外側である外周縁５ａ及び集電部材２の内周縁２ａに対して接触又は近接するように発電セル１に固定されている。
【００２１】
このように発電セル支持部材（内周リングと外周リング）５、４と、この発電セル支持部材４、５が設けられる側の集電部材２との間に、前記発電セル支持部材４、５に対する前記集電部材２の接触を防止し且つ位置決めをする接触防止位置決め手段（突起部）１２を設ければ、集電部材２が発電セル支持部材４、５に接触するのを前記接触防止位置決め手段１２により防止することができる。また、この接触防止位置決め手段１２は、発電セル支持部材４、５に対する集電部材２の位置を決める機能をし、燃料電池組立時に集電部材２のがたつきが抑えられ、組立時間の短縮及びその製造効率を向上させることができる。
【００２２】
前記効果を具体的に言うと、内周リング５と集電部材２との間に接触防止位置決め手段である突起部１２を設けたので、固体酸化物型燃料電池の組立時に発電セル１に集電部材２を取り付ける時に、発電セル１に固定された突起部１２に集電部材２の内周縁２ａが接触或いは近接することになる。そのため、この突起部１２が取り付けガイドとして機能することになることから、集電部材２の発電セル１への取り付け作業を容易に行える。また、突起部１２を発電セル１の所定位置に塗布する等して設けるだけで簡単に、この突起部１２を発電セル１に固定できる。
【００２３】
また、集電部材２と内周リング５との間に設けた突起部１２を３ヶ所設けたので、集電部材２を発電セル１に組み付けるに際に、これら３ヶ所の突起部１２が位置決めのガイドとなり、より一層、集電部材２の発電セル１への取り付け作業が容易になる。また、突起部１２の数が３つであるので、最小限の材料で集電部材２の発電セル１への取り付けができ、コストを低く抑えることができる。
【００２４】
また、突起部１２は、内周リング５と集電部材２とを電気的に絶縁するので、発電セル１で発電された電気が内周リング５に流れるのを防止でき、電気取り出し効率の妨げにならない。具体的には、突起部１２が絶縁体であるから集電部材２が接触しても内周リング５に電気が流れるのを防止することができる。
【００２５】
また、発電セル１をリング形状、外周リング４及び内周リング５をリング形状としたので、円形型の固体酸化物型燃料電池とすることができる。円形型の固体酸化物型燃料電池では、内周リング５に対する集電部材２の位置決めと接触を防止できる。
【００２６】
図２は、第１実施形態の他の例を示す。図２の固体酸化物型燃料電池では、集電部材２の外周縁２ｂと外周リング４の内周縁４ａとの間に接触防止位置決め手段である突起部１２を設けている。この突起部１２も図１と同様、絶縁体からなり、発電セル１に対して３ヶ所に固定されている。
【００２７】
図２の固体酸化物型燃料電池によれば、図１の固体酸化物型燃料電池と同様、集電部材２と外周リング４との間に設けた突起部１２が、外周リング４に対する集電部材２の接触を防止すると共に外周リング４に対する集電部材２の位置決めにもなる。その他の効果は、図１の固体酸化物型燃料電池と同じであるので、ここでは割愛する。
【００２８】
図３は、第１実施形態の他の例を示す。図３の固体酸化物型燃料電池では、集電部材２の内周縁２ａと内周リング５の外周縁５ａとの間、集電部材２の外周縁２ｂと外周リング４の内周縁４ａとの間の両方に接触防止位置決め手段である突起部１２を設けている。この突起部１２も図１と同様、絶縁体からなり、発電セル１に対して各々３ヶ所に固定されている。
【００２９】
図３の固体酸化物型燃料電池によれば、図１の固体酸化物型燃料電池と同様、集電部材２と外周リング４及び内周リング５との間に設けた突起部１２が、外周リング４及び内周リング５に対する集電部材２の接触を防止すると共に外周リング４及び内周リング５に対する集電部材２の位置決めにもなる。特に、この例では、集電部材２の内外周縁２ａ、２ｂに突起部１２を設けているので、接触防止と位置決めがより確実になる。その他の効果は、図１の固体酸化物型燃料電池と同じであるので、ここでは割愛する。
【００３０】
「第２実施形態」
第２実施形態の固体酸化物型燃料電池では、図４に示すように、接触防止位置決め手段である突起部１２を、発電セル１の内縁部に設けられた絶縁層３に一体的に形成している。具体的には、集電部材２の内周縁２ａと内周リング５の外周縁５ａとの間に突出するようにして絶縁層３に一体化されている。突起部１２の高さは、少なくとも集電部材２の厚み以上あることが望ましい。この突起部１２も第１実施形態と同様、絶縁体からなり、発電セル１に対して３ヶ所に固定されている。
【００３１】
第２実施形態の固体酸化物型燃料電池によれば、第１実施形態における図１の固体酸化物型燃料電池と同様、集電部材２と内周リング５との間に設けた突起部１２が、内周リング５に対する集電部材２の接触を防止すると共に内周リング５に対する集電部材２の位置決めにもなる。特に、この例では、絶縁層３に突起部１２が一体的に設けられているので、突起部１２を形成するための工程を新たに設ける必要がなく、絶縁層形成工程で突起部１２を形成することができ、設備コスト低減効果がある。その他の効果は、第１実施形態の図１の固体酸化物型燃料電池と同じであるので、ここでは割愛する。
【００３２】
図５は、第２実施形態の他の例を示す。図４の固体酸化物型燃料電池との違いは、集電部材２の外周縁２ｂと外周リング４の内周縁４ａとの間に接触防止位置決め手段である突起部１２を設けている点である。その他の構成は、図４と同様であり、この突起部１２も図４と同じく絶縁体からなり、発電セル１に対して３ヶ所に固定されている。
【００３３】
図５の固体酸化物型燃料電池によれば、図４の固体酸化物型燃料電池と同様、集電部材２と外周リング４との間に設けた突起部１２が、外周リング４に対する集電部材２の接触を防止すると共に外周リング４に対する集電部材２の位置決めにもなる。その他の効果は、図４の固体酸化物型燃料電池と同じであるので、ここでは割愛する。
【００３４】
図６は、第１実施形態の他の例を示す。図６の固体酸化物型燃料電池では、集電部材２の内周縁２ａと内周リング５の外周縁５ａと間、集電部材２の外周縁２ｂと外周リング４の内周縁４ａとの間の両方に接触防止位置決め手段である突起部１２を設けている。その他の構成は、図４と同様であり、この突起部１２も図４と同じく絶縁体からなり、発電セル１に対して各々３ヶ所に固定されている。
【００３５】
図６の固体酸化物型燃料電池によれば、図４の固体酸化物型燃料電池と同様、集電部材２と外周リング４及び内周リング５との間に設けた突起部１２が、外周リング４及び内周リング５に対する集電部材２の接触を防止すると共に外周リング４及び内周リング５に対する集電部材２の位置決めにもなる。特に、この例では、絶縁層３に一体的に突起部１２を設けているので、接触防止と位置決めがより確実になる。その他の効果は、図４の固体酸化物型燃料電池と同じであるので、ここでは割愛する。
【００３６】
「第３実施形態」
第３実施形態の固体酸化物型燃料電池では、図７に示すように、接触防止位置決め手段である突起部１２を、集電部材２に固定している。具体的には、集電部材２の内周縁２ａと内周リング５の外周縁５ａとの間に突出するようにして前記集電部材２の内周縁２ａに固定している。この突起部１２は、第１実施形態の図１と同様、絶縁体からなり、集電部材２に対して３ヶ所に固定されている。
【００３７】
第３実施形態の固体酸化物型燃料電池によれば、第１実施形態における図１の固体酸化物型燃料電池と同様、集電部材２の内周縁２ａに固定した突起部１２が、内周リング５に対する集電部材２の接触を防止すると共に内周リング５に対する集電部材２の位置決めにもなる。特に、この例では、集電部材２に突起部１２が固定されているので、集電部材作製時に突起部１２も形成できる（燃料電池組立とは別工程で作製できる）ので、組立時の工程を減らせることができる。その他の効果は、第１実施形態の図１の固体酸化物型燃料電池と同じであるので、ここでは割愛する。
【００３８】
図８は、第３実施形態の他の例を示す。図７の固体酸化物型燃料電池との違いは、集電部材２の外周縁２ｂと外周リング４の内周縁４ａとの間に接触防止位置決め手段である突起部１２を設けている点である。その他の構成は、図７と同様であり、この突起部１２も図７と同じく絶縁体からなり、集電部材２に対して３ヶ所に固定されている。
【００３９】
図８の固体酸化物型燃料電池によれば、図７の固体酸化物型燃料電池と同様、集電部材２の外周縁２ｂに固定した突起部１２が、外周リング４に対する集電部材２の接触を防止すると共に外周リング４に対する集電部材２の位置決めにもなる。その他の効果は、第３実施形態の図７の固体酸化物型燃料電池と同じであるので、ここでは割愛する。
【００４０】
図９は、第３実施形態の他の例を示す。図７の固体酸化物型燃料電池との違いは、集電部材２の内周縁２ａと内周リング５の外周縁５ａと間、集電部材２の外周縁２ｂと外周リング４の内周縁４ａとの間の両方に接触防止位置決め手段である突起部１２を設けている点である。その他の構成は、図７と同様であり、この突起部１２も図７と同じく絶縁体からなり、集電部材２に対して各々３ヶ所に固定されている。
【００４１】
図９の固体酸化物型燃料電池によれば、図７の固体酸化物型燃料電池と同様、集電部材２と外周リング４及び内周リング５との間に設けた突起部１２が、外周リング４及び内周リング５に対する集電部材２の接触を防止すると共に外周リング４及び内周リング５に対する集電部材２の位置決めにもなる。その他の効果は、第３実施形態の図７の固体酸化物型燃料電池と同じであるので、ここでは割愛する。
【００４２】
「第４実施形態」
第４実施形態の固体酸化物型燃料電池では、図１０に示すように、基本的な構成は第１実施形態の図１とほぼ同じであるが、内周リング５の外周縁５ａと集電部材２の内周縁２ａとの間、及び内周リング５の外周縁５ａと接触防止位置決め手段である突起部１２との間に絶縁空間となる空間Ｓを設けている点である。この突起部１２は、第１実施形態の図１と同様、絶縁体からなり、集電部材２に対して３ヶ所に固定されている。
【００４３】
図１０の固体酸化物型燃料電池によれば、第１実施形態の図１と同じ効果が得られることに加えて、絶縁空間となる前記空間Ｓがあることで、内周リング５に対する集電部材２の絶縁性を確保することができる。
【００４４】
図１１は、第４実施形態の他の例を示す。図１０の固体酸化物型燃料電池との違いは、外周リング４の内周縁４ａと集電部材２の外周縁２ｂとの間、及び外周リング４の内周縁４ａと接触防止位置決め手段である突起部１２との間に絶縁空間となる空間Ｓを設けている点である。その他の構成は、図１０と同様であり、この突起部１２も図１０と同じく絶縁体からなり、発電セル１に対して３ヶ所に固定されている。
【００４５】
図１１の固体酸化物型燃料電池によれば、図１０の固体酸化物型燃料電池と同様、絶縁空間となる前記空間Ｓがあることで、外周リング４に対する集電部材２の絶縁性を確保することができる。その他の効果は、第１実施形態の図２の固体酸化物型燃料電池と同じであるので、ここでは割愛する。
【００４６】
図１２は、第４実施形態の他の例を示す。図１０の固体酸化物型燃料電池との違いは、外周リング４の内周縁４ａと集電部材２の外周縁２ｂとの間、及び外周リング４の内周縁４ａと接触防止位置決め手段である突起部１２との間にも絶縁空間となる空間Ｓを設けている点である。その他の構成は、図１０と同様であり、この突起部１２も図１０と同じく絶縁体からなり、発電セル１に対して各々３ヶ所に固定されている。
【００４７】
図１２の固体酸化物型燃料電池によれば、図１０の固体酸化物型燃料電池と同様、絶縁空間となる前記空間Ｓがあることで、外周リング４及び内周リング５に対する集電部材２の絶縁性を確保することができる。その他の効果は、第１実施形態の図３の固体酸化物型燃料電池と同じであるので、ここでは割愛する。
【００４８】
なお、第４実施形態では、突起部１２を絶縁物としたが、前記空間Ｓがあるので、この突起部１２を導電体としてもよい。
【００４９】
「第５実施形態」
第５実施形態は、本発明を適用した固体酸化物型燃料電池の製造方法を、図１３〜図１５を参照して説明する。図１３〜図１５は、第１実施形態の図１に示す固体酸化物型燃料電池を製造する工程図である。先ず、図１３（ａ）に示すように、リング形状の発電セル１のうち他面１ｂにおける外周縁にガラス系の接着剤を塗布し、その発電セル１の外周側に外周リング４を接合すると共に発電セル１の内周側に内周リング５を接合する。塗布した接着剤が固まることで絶縁層３となる。
【００５０】
次に、図１３（ｂ）に示すように、内周リング５の外周縁５ａに近接する発電セル１の他面１ｂにガラス系の絶縁体を設け、この絶縁体を接触防止位置決め手段である突起部１２とする。突起部１２は、第１実施形態の図１と同じ位置に３ヶ所設ける。
【００５１】
そして、図１４（ａ）に示すように、セパレータ６の内縁端６ｂを第１のセパレータ固定流路形成部材８ａと第２のセパレータ固定流路形成部材８ｂで挟んだ後、これらを固定するために溶接を行う。溶接部位１３を、三角形で示す。
【００５２】
次に、発電セル１の一面１ａに他方の集電部材２を設け、その集電部材２を発電セル１とセパレータ６で挟み込むようにして、セパレータ６の内外周縁部６ａ、６ｂを、それぞれの内周リング５と外周リング４に溶接して固定する。具体的には、セパレータ６の外縁端６ａを外周リング４に溶接すると共にセパレータ６の内縁端６ｂを固定した第１のセパレータ固定流路形成部材８ａを内周リング５に溶接する。
【００５３】
次に、図１５（ａ）に示すように、発電セル１の他面１ｂにもう一方の集電部材２を設ける。これで、燃料電池単セル７が得られる。そして、それら燃料電池単セル７の複数個を、図１５（ｂ）に示すように積層して固体酸化物型燃料電池を製造する。これらの工程を経ることで、第１実施形態の図１に示す固体酸化物型燃料電池が製造される。なお、燃料電池単セル７を積層するに際しては、セパレータ固定流路形成部材８の重なり部位には絶縁シール１１を介在させる。
【００５４】
なお、図２及び図３に示した固体酸化物型燃料電池の製造方法は、突起部１２を形成する位置が異なるだけでその製造工程は同じである。
【００５５】
以上の製造工程を経て固体酸化物型燃料電池を製造すれば、図１５（ａ）で示す他方の集電部材２を発電セル１の他面１ｂに設ける時に、発電セル１に設けられた突起部１２があることで、内周リング５に対する集電部材２の位置が自ずと決まると共に、内周リング５に対して集電部材２が接触することも回避される。これと同時に、突起部１２が図１(ａ）で示すように内周リング５の外周縁５ａを３等分する位置に設けられることで、集電部材２の外周リング４に対する接触も生じない。
【００５６】
第２実施形態の図４で示す固体酸化物型燃料電池を製造するには、図１３（ｂ）の工程で絶縁層３に一体的に突起部１２を形成する。それ以外は、図１３〜図１５の製造工程と同じである。なお、図５及び図６に示した固体酸化物型燃料電池の製造方法は、突起部１２を形成する位置が異なるだけでその製造工程は同じである。
【００５７】
この固体酸化物型燃料電池の製造方法では、図１５（ａ）で示す他方の集電部材２を発電セル１の他面１ｂに設ける時に、絶縁層３に一体的に設けられた突起部１２があることで、内周リング５に対する集電部材２の位置が自ずと決まると共に、内周リング５に対して集電部材２が接触することも回避される。また、絶縁層３を形成する時に一体的に突起部１２も形成しているので、この絶縁層３の製造工程時に同時に突起部１２も形成することができることから製造工程を簡略化することができる。
【００５８】
第３実施形態の図７で示す固体酸化物型燃料電池を製造するには、図１５（ａ）の工程で他方の集電部材２を発電セル１に取り付ける時に、集電部材２の内周縁２ａに突起部１２を予め形成しておく。それ以外は、発電セル１に突起部１２を形成しないこと以外は、図１３〜図１５の製造工程と同じである。なお、図８及び図９に示した固体酸化物型燃料電池の製造方法は、突起部１２を形成する位置が異なるだけでその製造工程は同じである。
【００５９】
この固体酸化物型燃料電池の製造方法では、図１５（ａ）で示す他方の集電部材２を発電セル１の他面１ｂに設ける時に、発電セル１に設けられた突起部１２があることで、内周リング５に対する集電部材２の位置が自ずと決まると共に、内周リング５に対して集電部材２が接触することも回避される。また、発電セル１に予め突起部１２を設けて置くことで、集電部材２の組み付け時に、内外周リング４、５に接触することが生じ難い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、固体電解質型の発電セルを備えた固体酸化物型燃料電池に利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１  発電セル
２  集電体
３  絶縁層
４  外周リング（発電セル支持部材）
５  内周リング（発電セル支持部材）
６  セパレータ
７  燃料電池単セル
１２  突起部（接触防止位置決め手段）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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