(57)【要約】  カソードＣＴ１〜ＣＴ４は、導電性セラミックスからなり、電解質層１２３の下面側に配される。アノードＡＮ１〜ＡＮ４は、電解質層１２３の上面側に配される。セパレータＳＰ１は、電解質層１２３とともにカソードＣＴ１〜ＣＴ４を挟む位置に配され、カソードＣＴ１〜ＣＴ４に達するビアホールＶＨａ，ＶＨａ，…を有する。インターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…は、ビアホールＶＨａ，ＶＨａ，…に設けられてカソードＣＴ１〜ＣＴ４に接続される。インターコネクタＣＮａは、カソードＣＴ１〜ＣＴ４をなす導電性セラミックスの種類と異なる種類の導電性セラミックスからなるコネクタ層ＣＬ１ａと、金属からなりコネクタ層ＣＬ１ａよりもカソードＣＴ１〜ＣＴ４側の位置に配されたコネクタ層ＣＬ２ａとを含む。
2016208449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質層と、
前記電解質層の一方主面側の位置に配され、導電性セラミックスからなる第１電極と、
前記電解質層の他方主面側の位置に配された第２電極と、
前記電解質層とともに前記第１電極を挟む位置に配され、前記第１電極に達するビアホールを有するセパレータと、
前記ビアホールに設けられて前記第１電極に接続されたインターコネクタと、
を有し、
前記インターコネクタは、前記第１電極をなす導電性セラミックスの種類と異なる種類の導電性セラミックスからなる第１コネクタ層と、金属からなり前記第１コネクタ層よりも前記第１電極側の位置に配された第２コネクタ層とを含む、固体酸化物形燃料電池。
【請求項２】
前記インターコネクタは、前記第１電極をなす導電性セラミックの種類と同じ種類の導電性セラミックスからなり、前記第２コネクタ層よりも前記第１電極側の位置に配された第３コネクタ層をさらに含む、請求項１記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項３】
電解質層と、
前記電解質層の一方主面側の位置に配され、サーメットからなる燃料極と、
前記電解質層の他方主面側の位置に配された空気極と、
前記電解質層と協働して前記燃料極を挟む位置に配され、前記燃料極に達するビアホールを有するセパレータと、
前記ビアホールに設けられて前記燃料極に接続されたインターコネクタと、
を有し、
前記インターコネクタは、導電性セラミックスからなる第１コネクタ層と、金属からなり前記第１コネクタ層よりも前記燃料極側の位置に配された第２コネクタ層とを含む、固体酸化物形燃料電池。
【請求項４】
前記インターコネクタは、前記燃料極をなすサーメットと同じ種類のサーメットからなり、前記第２コネクタ層よりも前記燃料極側の位置に配された第３コネクタ層をさらに含む、請求項３記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項５】
前記サーメットの材料は、酸化ニッケル、Ｎｉを含む酸化イットリウム安定化ジルコニア、前記Ｎｉを含む酸化カルシウム安定化ジルコニア、前記Ｎｉを含む酸化スカンジウム安定化ジルコニア、前記Ｎｉを含む酸化セリウム安定化ジルコニア、前記Ｎｉを含む酸化チタン、前記Ｎｉを含むアルミナ、前記Ｎｉを含むマグネシア、前記Ｎｉを含むイットリア、前記Ｎｉを含む酸化ニオブ、または前記Ｎｉを含む酸化タンタルである、請求項３または４記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項６】
前記第２コネクタ層の厚みは３０μｍ以下である、請求項１ないし５のいずれかに記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項７】
前記第２コネクタ層をなす金属は、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＲｅおよびＡｕの少なくとも１つを含む、請求項１ないし６のいずれかに記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項８】
前記導電性セラミックスの材料は、ＡＢＯ３（但し、Ａは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｌａ，ＰｒおよびＹの少なくとも１つであり、Ｂは、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＰｄおよびＲｅの少なくとも１つ）で表されるペロブスカイト型酸化物である、請求項１ないし７のいずれかに記載の固体酸化物形燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体酸化物形燃料電池に関し、特に、積層方向を向く一方主面および他方主面に露出した表面電極を各々が有して積層された複数の燃料電池セルを備える、固体酸化物形燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の燃料電池の一例が特許文献１に開示されている。この文献によれば、導電性セラミックスからなる中間膜がインターコネクタの一部をなす。インターコネクタのうち中間膜よりもセパレータ側の部分は、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＲｅおよびＡｕからなる群から選ばれる少なくとも一種を含む。これに対して、インターコネクタのうち中間膜よりも燃料極側の部分は、燃料極と同じ材料によって構成される。【０００３】
具体的には、燃料極側の部分は、酸化ニッケル，Ｎｉを含む酸化イットリウム安定化ジルコニア（イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）），Ｎｉを含む酸化カルシウム安定化ジルコニア，Ｎｉを含む酸化スカンジウム安定化ジルコニア（スカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ）），Ｎｉを含む酸化セリウム安定化ジルコニア，Ｎｉを含む酸化チタン，Ｎｉを含むアルミナ，Ｎｉを含むマグネシア，Ｎｉを含むイットリア，Ｎｉを含む酸化ニオブまたはＮｉを含む酸化タンタル等からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１３３２６３号（図１２，段落００３６，００６９参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、中間膜が燃料極側の部分と直接的に接続されると、各々の構成元素が接続部分において相互に拡散し、所定の組成からのズレが中間膜および燃料極側の部分の両方に発生する。このようなズレは、導電性ないし活性の低下を引き起こす。【０００６】
また、中間膜が燃料極側の部分と直接的に接続されると、中間膜をなす導電性セラミックスが発電時に還元雰囲気に晒される。この結果、当該導電性セラミックスの還元分解に起因してセル特性が劣化する。【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、導電性ないし活性の低下を抑制することができる、固体酸化物形燃料電池を提供することである。【０００８】
この発明の他の目的は、導電性セラミックスの還元分解に起因するセル特性の劣化を抑制することができる、固体酸化物形燃料電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の固体酸化物形燃料電池は、電解質層と、電解質層の一方主面側の位置に配され、導電性セラミックスからなる第１電極と、電解質層の他方主面側の位置に配された第２電極と、電解質層とともに第１電極を挟む位置に配され、第１電極に達するビアホールを有するセパレータと、ビアホールに設けられて第１電極に接続されたインターコネクタと、を有し、インターコネクタは、第１電極をなす導電性セラミックスの種類と異なる種類の導電性セラミックスからなる第１コネクタ層と、金属からなり第１コネクタ層よりも第１電極側の位置に配された第２コネクタ層とを含む。【００１０】
第１コネクタ層をなす導線性セラミックスの種類は、第１電極をなす導電性セラミックスの種類と異なる。これを踏まえて、異種の導電性セラミックスの間に金属からなる第２コネクタ層が配される。これによって、異種の導電性セラミックス間での元素拡散が抑制され、ひいては導電性ないし活性の低下が抑制される。【００１１】
好ましくは、インターコネクタは、第１電極をなす導電性セラミックの種類と同じ種類の導電性セラミックスからなり、第２コネクタ層よりも第１電極側の位置に配された第３コネクタ層をさらに含む。【００１２】
第１電極をなす導電性セラミックスの種類と同じ種類の導電性セラミックスからなる第３コネクタ層を第２コネクタ層よりも第１電極側の位置に配することで、第２コネクタ層の配置の自由度を高めることができる。【００１３】
この発明の固体酸化物形燃料電池は、電解質層と、電解質層の一方主面側の位置に配され、サーメットからなる燃料極と、電解質層の他方主面側の位置に配された空気極と、電解質層と協働して燃料極を挟む位置に配され、燃料極に達するビアホールを有するセパレータと、ビアホールに設けられて燃料極に接続されたインターコネクタと、を有し、インターコネクタは、導電性セラミックスからなる第１コネクタ層と、金属からなり第１コネクタ層よりも燃料極側の位置に配された第２コネクタ層とを含む。【００１４】
第１コネクタ層をなす導電性セラミックスが発電時に還元雰囲気に晒される懸念が軽減され、当該導電性セラミックスの還元分解に起因するセル特性の劣化を抑制することができる。【００１５】
好ましくは、インターコネクタは、燃料極をなすサーメットと同じ種類のサーメットからなり、第２コネクタ層よりも燃料極側の位置に配された第３コネクタ層をさらに含む。【００１６】
燃料極をなすサーメットと同じ種類のサーメットからなる第３コネクタ層を第２コネクタ層よりも燃料極側の位置に配することで、第２コネクタ層の配置の自由度を高めることができる。【００１７】
好ましくは、サーメットの材料は、酸化ニッケル、Ｎｉを含む酸化イットリウム安定化ジルコニア、Ｎｉを含む酸化カルシウム安定化ジルコニア、Ｎｉを含む酸化スカンジウム安定化ジルコニア、Ｎｉを含む酸化セリウム安定化ジルコニア、Ｎｉを含む酸化チタン、Ｎｉを含むアルミナ、Ｎｉを含むマグネシア、Ｎｉを含むイットリア、Ｎｉを含む酸化ニオブ、またはＮｉを含む酸化タンタルである。【００１８】
セパレータの材料は、たとえば、添加量３モル％のイットリア（Ｙ２Ｏ３）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（イットリア安定化ジルコニア：ＹＳＺ）、或いは添加量１２モル％のセリア（ＣｅＯ２）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（セリア安定化ジルコニア：ＣｅＳＺ）である。サーメットの材料を上述のものとすることで、サーメットとセパレータとの間で熱膨張係数が近くなる。この結果、熱膨張差によるクラックやデラミネーションの発生が抑制され、ひいては出力特性の低下が抑制される。【００１９】
好ましくは、第２コネクタ層の厚みは３０μｍ以下である。【００２０】
第２コネクタ層の厚みを３０μｍ以下とすることで、第２コネクタ層の熱膨張量とセパレータの熱膨張量との相違による応力が抑制される。これによって、クラックやデラミネーションに起因してヒートサイクル時にセルが物理的に破壊される懸念が軽減される。【００２１】
好ましくは、第２コネクタ層をなす金属は、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＲｅおよびＡｕの少なくとも１つを含む。【００２２】
異種の導電性セラミックス間での元素拡散が抑制され、ひいては導電性ないし活性の低下が抑制される。【００２３】
好ましくは、導電性セラミックスの材料は、ＡＢＯ３（但し、Ａは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｌａ，ＰｒおよびＹの少なくとも１つであり、Ｂは、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＰｄおよびＲｅの少なくとも１つ）で表されるペロブスカイト型酸化物である。【００２４】
セパレータの材料は、たとえば、添加量３モル％のイットリア（Ｙ２Ｏ３）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（イットリア安定化ジルコニア：ＹＳＺ）、或いは添加量１２モル％のセリア（ＣｅＯ２）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（セリア安定化ジルコニア：ＣｅＳＺ）である。導電性セラミックスの材料を上述のものとすることで、導電性セラミックスとセパレータとの間で熱膨張係数が近くなる。この結果、熱膨張差によるクラックやデラミネーションの発生が抑制され、ひいては出力特性の低下が抑制される。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、導電性ないし活性の低下を抑制することができ、或いは導電性セラミックスの還元分解に起因するセル特性の劣化を抑制することができる。【００２６】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この実施例の燃料電池ユニットの外観を示す斜視図である。
【図２】この実施例の燃料電池ユニットの一部を分解して斜め上から眺めた状態の一例を示す斜視図である。
【図３】この実施例の燃料電池ユニットの他の一部を分解して斜め上から眺めた状態の一例を示す斜視図である。
【図４】この実施例の燃料電池セルを分解して斜め上から眺めた状態の一例を示す斜視図である。
【図５】この実施例の燃料電池セルを構成する燃料極側導体層を斜め下から眺めた状態の一例を示す斜視図である。
【図６】この実施例の燃料電池セルの要部断面を示す断面図である。
【図７】他の実施例の燃料電池セルの要部断面を示す断面図である。
【図８】その他の実施例の燃料電池セルの要部断面を示す断面図である。
【図９】さらにその他の実施例の燃料電池セルの要部断面を示す断面図である。
【図１０】他の実施例の燃料電池セルの要部断面を示す断面図である。
【図１１】その他の実施例の燃料電池セルの要部断面を示す断面図である。
【図１２】さらにその他の実施例の燃料電池セルの要部断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１〜図５を参照して、この燃料電池ユニット１０は、固体酸化物形の燃料電池ユニットであり、２つの燃料電池セル２０ａ，２０ｂと単一の導電層２２とを含む。燃料電池セル２０ａ，２０ｂおよび導電層２２は、各々の側面が面一となるように堆積され（ただし、面一であることは必須ではない）、これによって平板型の燃料電池スタック１２が構成される。
【００２９】
なお、この実施例では、燃料電池スタック１２をなす直方体の幅方向，奥行き方向および高さ方向に、Ｘ軸，Ｙ軸およびＺ軸をそれぞれ割り当てる。
【００３０】
図４に示すように、燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの各々は、空気極側導体層１２１，空気極層１２２，電解質層１２３，燃料極層１２４および燃料極側導体層１２５をこの順で積層してなる。
【００３１】
空気極側導体層１２１の上面には下面にまで達するビアホールＶＨａ，ＶＨａ，…が形成され、燃料極側導体層１２５の上面には下面にまで達するビアホールＶＨｆ，ＶＨｆ，…が形成される。インターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…はビアホールＶＨａ，ＶＨａ，…にそれぞれ埋め込まれ、インターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…はビアホールＶＨｆ，ＶＨｆ，…にそれぞれ埋め込まれる。
【００３２】
空気極層１２２において、Ｚ軸方向から眺めてインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…と重なる位置には、カソードＣＴ１〜ＣＴ４が形成される。また、燃料極層１２４において、Ｚ軸方向から眺めてインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…と重なる位置には、アノードＡＮ１〜ＡＮ４が形成される。
【００３３】
燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの各々にはまた、Ｚ軸方向に燃料極ガスを伝搬させるマニホールドＭＦｆ１およびＭＦｆ２が形成され、さらにＺ軸方向に空気極ガスを伝搬させるマニホールドＭＦａ１およびＭＦａ２が形成される。
【００３４】
Ｚ軸方向から眺めると、マニホールドＭＦｆ１およびＭＦｆ２は燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの各々の上面中央を基点としてＹ軸方向に延びる直線上に形成され、マニホールドＭＦａ１およびＭＦａ２は燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの各々の上面中央を基点としてＸ軸方向に延びる直線上に形成される。
【００３５】
より詳しくは、マニホールドＭＦｆ１は上面中央よりもＹ軸方向の正側に配され、マニホールドＭＦｆ２は上面中央よりもＹ軸方向の負側に配される。また、マニホールドＭＦａ１は上面中央よりもＸ軸方向の正側に配され、マニホールドＭＦａ２は上面中央よりもＸ軸方向の負側に配される。
【００３６】
したがって、アノードＡＮ１〜ＡＮ４側のインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…は、マニホールドＭＦｆ１，ＭＦｆ２，ＭＦａ１およびＭＦａ２を基準に４分割される。同様に、カソードＣＴ１〜ＣＴ４側のインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…も、マニホールドＭＦｆ１，ＭＦｆ２，ＭＦａ１およびＭＦａ２を基準に４分割される。
【００３７】
空気極側導体層１２１はセパレータＳＰ１を基材とし、空気極層１２２はセパレータＳＰ２を基材とし、電解質層１２３は電解質ＥＬを基材とし、燃料極層１２４はセパレータＳＰ４を基材とし、燃料極側導体層１２５はセパレータＳＰ５を基材とする。なお、セパレータＳＰ２は部分セパレータＳＰ２１〜ＳＰ２３によって構成され、セパレータＳＰ４は部分セパレータＳＰ４１〜ＳＰ４３によって構成される。
【００３８】
空気極側導体層１２１をなすセパレータＳＰ１には、上述したインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…の他に、マニホールドＭＦｆ１，ＭＦｆ２，ＭＦａ１およびＭＦａ２の各々をなす２つの貫通孔と、各々がＹ軸方向に延びてＸ軸方向に並ぶ４つの空気極ガス流路ＧＲａ，ＧＲａ，…とが設けられる。貫通孔の数は合計で８つであり、いずれも貫通孔もＺ軸方向から眺めて真円をなす。
【００３９】
また、４つの空気極ガス流路ＧＲａ，ＧＲａ，…はいずれも、セパレータＳＰ１の上面に形成される。このうち２つの空気極ガス流路ＧＲａ，ＧＲａは、マニホールドＭＦａ１をなす２つの貫通孔とそれぞれ重なる。残りの２つの空気極ガス流路ＧＲａ，ＧＲａは、マニホールドＭＦａ２をなす２つの貫通孔とそれぞれ重なる。
【００４０】
インターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…は、Ｚ軸方向から眺めてこれらの貫通孔および空気極ガス流路ＧＲａ，ＧＲａ，…を回避する位置に設けられる。また、インターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…はＺ軸方向に延在し、その一方端および他方端はセパレータＳＰ１の上面および下面にそれぞれ露出する。
【００４１】
燃料極側導体層１２５をなすセパレータＳＰ５にも、上述したインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…の他に、マニホールドＭＦｆ１，ＭＦｆ２，ＭＦａ１およびＭＦａ２の各々をなす２つの貫通孔と、各々がＸ軸方向に延びてＹ軸方向に並ぶ４つの燃料極ガス流路ＧＲｆ，ＧＲｆ，…とが設けられる。貫通孔の数は合計で８つであり、いずれの貫通孔もＺ軸方向から眺めて真円をなす。
【００４２】
また、図５に示すように、４つの燃料極ガス流路ＧＲｆ，ＧＲｆ，…はいずれも、セパレータＳＰ５の下面に形成される。このうち２つの燃料極ガス流路ＧＲｆ，ＧＲｆは、マニホールドＭＦｆ１をなす２つの貫通孔とそれぞれ重なる。残りの２つの燃料極ガス流路ＧＲｆ，ＧＲｆは、マニホールドＭＦｆ２をなす２つの貫通孔とそれぞれ重なる。
【００４３】
インターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…は、Ｚ軸方向から眺めてこれらの貫通孔および燃料極ガス流路ＧＲｆ，ＧＲｆ，…を回避する位置に設けられる。また、インターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…はＺ軸方向に延在し、その一方端および他方端はセパレータＳＰ５の上面および下面にそれぞれ露出する。
【００４４】
図４に示す空気極層１２２において、部分セパレータＳＰ２１〜ＳＰ２３は共通の厚みを有してスティック状に形成される。部分セパレータＳＰ２１はＸ軸方向における正側端部の位置をＹ軸方向に延び、部分セパレータＳＰ２２はＸ軸方向における中央の位置をＹ軸方向に延び、部分セパレータＳＰ２３はＸ軸方向における負側端部の位置をＹ軸方向に延びる。
【００４５】
部分セパレータＳＰ２１の幅は部分セパレータＳＰ２３の幅と一致し、部分セパレータＳＰ２２の幅は部分セパレータＳＰ２１およびＳＰ２３の各々の幅のほぼ２倍である。部分セパレータＳＰ２２には、マニホールドＭＦｆ１およびＭＦｆ２をそれぞれなす２つの貫通孔が形成される。いずれの貫通孔もＺ軸方向から眺めて長方形をなし、その長辺はＹ軸方向に延在する。
【００４６】
部分セパレータＳＰ２１およびＳＰ２２によって挟まれる領域には、板状の２つのカソードＣＴ１およびＣＴ４がＹ軸方向に並んで設けられる。また、部分セパレータＳＰ２２およびＳＰ２３によって挟まれる領域には、板状の２つのカソードＣＴ２およびＣＴ３がＹ軸方向に並んで設けられる。このとき、カソードＣＴ１およびＣＴ２はＹ軸方向における正側に配され、カソードＣＴ３およびＣＴ４はＹ軸方向における負側に配される。
【００４７】
カソードＣＴ１〜ＣＴ４のいずれも、部分セパレータＳＰ２１〜ＳＰ２３の厚みと同じ厚みを有し、かつＺ軸方向から眺めて矩形をなす。矩形の各辺はＸ軸方向またはＹ軸方向に延在し、Ｙ軸方向に延びる辺の長さは部分セパレータＳＰ２１〜ＳＰ２３の各々の長さの１／２を下回る。また、Ｙ軸方向の正側を向く側面は、カソードＣＴ１，ＣＴ２，部分セパレータＳＰ２１〜ＳＰ２３の間で面一となる。同様に、Ｙ軸方向の負側を向く側面は、カソードＣＴ３，ＣＴ４，部分セパレータＳＰ２１〜ＳＰ２３の間で面一となる。
【００４８】
したがって、カソードＣＴ１およびＣＴ４の間にはＺ軸方向から眺めて長方形をなす貫通孔が形成され、カソードＣＴ２およびＣＴ３の間にもＺ軸方向から眺めて長方形をなす貫通孔が形成される。いずれの長方形についても、長辺はＸ軸に沿って延び、短辺はＹ軸に沿って延びる。こうして形成された２つの貫通孔が、マニホールドＭＦａ１およびＭＦａ２をそれぞれなす。
【００４９】
燃料極層１２４において、部分セパレータＳＰ４１〜ＳＰ４３は共通の厚みを有してスティック状に形成される。部分セパレータＳＰ４１はＹ軸方向における正側端部の位置をＸ軸方向に延び、部分セパレータＳＰ４２はＹ軸方向における中央の位置をＸ軸方向に延び、部分セパレータＳＰ４３はＹ軸方向における負側端部の位置をＸ軸方向に延びる。
【００５０】
部分セパレータＳＰ４１の幅は部分セパレータＳＰ４３の幅と一致し、部分セパレータＳＰ４２の幅は部分セパレータＳＰ４１およびＳＰ４３の各々の幅のほぼ２倍である。部分セパレータＳＰ４２には、マニホールドＭＦａ１およびＭＦａ２をそれぞれなす２つの貫通孔が形成される。いずれの貫通孔もＺ軸方向から眺めて長方形をなし、その長辺はＸ軸方向に延在する。
【００５１】
部分セパレータＳＰ４１およびＳＰ４２によって挟まれる領域には、板状の２つのアノードＡＮ１およびＡＮ２がＸ軸方向に並んで設けられる。また、部分セパレータＳＰ４２およびＳＰ４３によって挟まれる領域には、板状の２つのアノードＡＮ３およびＡＮ４がＸ軸方向に並んで設けられる。このとき、アノードＡＮ１およびＡＮ４はＸ軸方向における正側に配され、アノードＡＮ２およびＡＮ３はＸ軸方向における負側に配される。
【００５２】
アノードＡＮ１〜ＡＮ４のいずれも、部分セパレータＳＰ４１〜ＳＰ４３の厚みと同じ厚みを有し、かつＺ軸方向から眺めて矩形をなす。矩形の各辺はＸ軸方向またはＹ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に延びる辺の長さは部分セパレータＳＰ４１〜ＳＰ４３の各々の長さの１／２を下回る。また、Ｘ軸方向の正側を向く側面は、アノードＡＮ１，ＡＮ４，部分セパレータＳＰ４１〜ＳＰ４３の間で面一となる。同様に、Ｘ軸方向の負側を向く側面は、アノードＡＮ３，ＡＮ４，部分セパレータＳＰ４１〜ＳＰ４３の間で面一となる。
【００５３】
したがって、アノードＡＮ１およびＡＮ２の間にはＺ軸方向から眺めて長方形をなす貫通孔が形成され、アノードＡＮ３およびＡＮ４の間にもＺ軸方向から眺めて長方形をなす貫通孔が形成される。いずれの長方形についても、長辺はＹ軸に沿って延び、短辺はＸ軸に沿って延びる。こうして形成された２つの貫通孔がマニホールドＭＦｆ１およびＭＦｆ２をそれぞれなす。
【００５４】
電解質層１２３は、マニホールドＭＦｆ１，ＭＦｆ２，ＭＦａ１，ＭＦａ２をそれぞれなす４つの貫通孔を電解質ＥＬに形成してなる。いずれの貫通孔も、Ｚ軸方向から眺めて長方形をなす。ただし、マニホールドＭＦｆ１およびＭＦｆ２の各々をなす長方形の長辺はＹ軸に沿って延びる一方、マニホールドＭＦａ１およびＭＦａ２の各々をなす長方形の長辺はＸ軸に沿って延びる。空気極層１２２に設けられたカソードＣＴ１〜ＣＴ４の上面は電解質層１２３の下面に面接触し、燃料極層１２４に設けられたアノードＡＮ１〜ＡＮ４の下面は電解質層１２３の上面に面接触する。
【００５５】
図２に戻って、集電層１６ａは、４つの小集電板１６１ａ〜１６４ａと単一のスペーサ１８ａとによって形成される。小集電板１６１ａ〜１６４ａの各々は、燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの熱応力を緩和する金属を材料とする。また、小集電板１６１ａ〜１６４ａの各々の上面または下面の面積は、燃料電池セル２０ａの上面または下面の面積の１／４をやや下回る。さらに、小集電板１６１ａ〜１６４ａの厚みは互いに一致する。
【００５６】
小集電板１６１ａは、その下面がインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…の一部と対向するように、燃料電池セル２０ａの上面のＸ軸方向正側でかつＹ軸方向正側の位置に配される。小集電板１６２ａは、その下面がインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…の他の一部と対向するように、燃料電池セル２０ａの上面のＸ軸方向負側でかつＹ軸方向正側の位置に配される。
【００５７】
小集電板１６３ａは、その下面がインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…のその他の一部と対向するように、燃料電池セル２０ａの上面のＸ軸方向負側でかつＹ軸方向負側の位置に配される。小集電板１６４ａは、その下面がインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…のさらにその他の一部と対向するように、燃料電池セル２０ａの上面のＸ軸方向正側でかつＹ軸方向負側の位置に配される。
【００５８】
これによって、小集電板１６１ａ〜１６４ａはインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…と電気的に接続される。
【００５９】
スペーサ１８ａは、小集電板１６１ａ〜１６４ａの厚みと同じ厚みを有して、小集電板１６１ａ〜１６４ａが欠落する位置に配される。小集電板１６１ａ〜１６４ａが上述のように配されることから、スペーサ１８ａの各々の上面または下面は十字をなす。なお、スペーサ１８ａの厚みは、必ずしも小集電板１６１ａ〜１６４ａの厚みと同じでなくてもよい。厚みの相違は、導電性材料やシール材によって調整できるためである。
【００６０】
また、図３に示す集電層１６ｂは、４つの小集電板１６１ｂ〜１６４ｂと単一のスペーサ１８ｂとによって形成される。小集電板１６１ｂ〜１６４ｂの各々も、燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの熱応力を緩和する金属を材料とする。また、小集電板１６１ｂ〜１６４ｂの各々の上面または下面の面積は、燃料電池セル２０ｂの上面または下面の面積の１／４をやや下回る。さらに、小集電板１６１ｂ〜１６４ｂの厚みは互いに一致する。
【００６１】
小集電板１６１ｂは、その上面がインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…の一部と対向するように、燃料電池セル２０ｂの下面のＸ軸方向正側でかつＹ軸方向正側の位置に配される。小集電板１６２ｂは、その上面がインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…の他の一部と対向するように、燃料電池セル２０ｂの下面のＸ軸方向負側でかつＹ軸方向正側の位置に配される。
【００６２】
小集電板１６３ｂは、その上面がインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…のその他の一部と対向するように、燃料電池セル２０ｂの下面のＸ軸方向負側でかつＹ軸方向負側の位置に配される。小集電板１６４ｂは、その上面がインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…のさらにその他の一部と対向するように、燃料電池セル２０ｂの下面のＸ軸方向正側でかつＹ軸方向負側の位置に配される。
【００６３】
これによって、小集電板１６１ｂ〜１６４ｂはインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…と電気的に接続される。
【００６４】
スペーサ１８ｂは、小集電板１６１ｂ〜１６４ｂの厚みと同じ厚みを有して、小集電板１６１ｂ〜１６４ｂが欠落する位置に配される。小集電板１６１ｂ〜１６４ｂが上述のように配されることから、スペーサ１８ｂの各々の上面または下面は十字をなす。
【００６５】
また、スペーサ１８ｂについては、マニホールドＭＦｆ１，ＭＦｆ２，ＭＦａ１およびＭＦａ２をそれぞれなす４つの貫通孔が形成される。いずれの貫通孔もＺ軸方向から眺めて長方形をなす。ただし、マニホールドＭＦｆ１およびＭＦｆ２の各々をなす長方形の長辺はＹ軸に沿って延びる一方、マニホールドＭＦａ１およびＭＦａ２の各々をなす長方形の長辺はＸ軸に沿って延びる。
【００６６】
図２に示す固定板１４ａの上面または下面は燃料電池スタック１２の上面の面積とほぼ一致する面積を有し、図３に示す固定板１４ｂの上面または下面は燃料電池スタック１２の下面の面積とほぼ一致する面積を有する。
【００６７】
固定板１４ａは、その下面の一部が集電層１６ａの上面と対向するように集電層１６ａの上面に配される。固定板１４ｂは、その上面の一部が集電層１６ｂの下面と対向するように集電層１６ｂの下面に配される。ここで、固定板１４ａおよび１４ｂの各々の側面は、燃料電池スタック１２の側面に対して面一となる（ただし、面一であることは必須ではない）。
【００６８】
また、固定板１４ｂについては、マニホールドＭＦｆ１，ＭＦｆ２，ＭＦａ１およびＭＦａ２の各々をなす２つの貫通孔が設けられる。貫通孔の数は合計で８つであり、いずれも貫通孔もＺ軸方向から眺めて真円をなす。
【００６９】
燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの間に設けられた導電層２２は、燃料電池セル２０ａおよび２０ｂから取り出された電流を集電層１６ａおよび１６ｂに伝送する。
【００７０】
導電層２２もまた、４つの小導電板２２１〜２２４と単一のスペーサ２４とによって形成される。小導電板２２１〜２２４の各々もまた、燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの熱応力を緩和する金属を材料とする。また、小導電板２２１〜２２４の各々の上面または下面の面積は、燃料電池セル２０ａ，２０ｂの上面または下面の面積の１／４をやや下回る。さらに、小導電板２２１〜２２４の厚みは互いに一致する。
【００７１】
小導電板２２１は、その上面がインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…の一部と対向しかつその下面がインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…の一部と対向するように、燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの間のＸ軸方向正側でかつＹ軸方向正側の位置に配される。小導電板２２２は、その上面がインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…の他の一部と対向しかつその下面がインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…の他の一部と対向するように、燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの間のＸ軸方向負側でかつＹ軸方向正側の位置に配される。
【００７２】
小導電板２２３は、その上面がインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…のその他の一部と対向しかつその下面がインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…のその他の一部と対向するように、燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの間のＸ軸方向負側でかつＹ軸方向負側の位置に配される。小導電板２２４は、その上面がインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…のさらにその他の一部と対向しかつその下面がインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…のさらにその他の一部と対向するように、燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの間のＸ軸方向正側でかつＹ軸方向負側の位置に配される。
【００７３】
燃料電池セル２０ａに設けられたインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…は、こうして配された小導電板２２１〜２２４を介して、燃料電池セル２０ｂに設けられたインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…と電気的に接続される。
【００７４】
スペーサ２４は、小導電板２２１〜２２４の厚みと同じ厚みを有して、小導電板２２１〜２２４が欠落する位置に配される。小導電板２２１〜２２４が上述のように配されることから、スペーサ２４の各々の上面または下面は十字をなす。
【００７５】
スペーサ２４にはまた、マニホールドＭＦｆ１，ＭＦｆ２，ＭＦａ１およびＭＦａ２をそれぞれなす４つの貫通孔が形成される。いずれの貫通孔もＺ軸方向から眺めて長方形をなす。ただし、マニホールドＭＦｆ１およびＭＦｆ２の各々をなす長方形の長辺はＹ軸に沿って延びる一方、マニホールドＭＦａ１およびＭＦａ２の各々をなす長方形の長辺はＸ軸に沿って延びる。
【００７６】
マニホールドＭＦａ１およびＭＦａ２を流れた空気極ガスは、空気極ガス流路ＧＲａ，ＧＲａ，…を経て燃料電池スタック１２の外部に排出される。また、マニホールドＭＦｆ１およびＭＦｆ２を流れた燃料極ガスは、燃料極ガス流路ＧＲｆ，ＧＲｆ，…を経て燃料電池スタック１２の外部に排出される。
【００７７】
空気極ガスは、マニホールドＭＦａ１２，ＭＦａ２２および空気極ガス流路ＧＲａ，ＧＲａ，…を流れるときに、カソードＣＴ１〜ＣＴ４と接触する。また、燃料極ガスは、マニホールドＭＦｆ１４，ＭＦｆ２４および燃料極ガス流路ＧＲｆ，ＧＲｆ，…を流れるときに、アノードＡＮ１〜ＡＮ４と接触する。空気極ガスおよび燃料極ガスには化学式１および２に従う化学反応が生じ、この結果、プラス電圧およびマイナス電圧が電解質ＥＬの両面に現れる。
［化１］
１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−
［化２］
Ｈ２＋Ｏ２−→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−
【００７８】
空気極ガスおよび燃料極ガスの一部は、化学反応を起こすことなく、燃料電池セル２０ａおよび２０ｂの外部に排出される。空気極ガスは空気極ガス流路ＧＲａ，ＧＲａ，…を経て排出され、燃料極ガスは燃料極ガス流路ＧＲｆ，ＧＲｆ，…を経て排出される。排出された空気極ガスおよび燃料極ガスは互いに反応して熱を発生し、これによって熱自立が図られる。
【００７９】
セパレータＳＰ１〜ＳＰ２，ＳＰ４〜ＳＰ５の各々の材料は、たとえば、添加量３モル％のイットリア（Ｙ２Ｏ３）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（イットリア安定化ジルコニア：ＹＳＺ）、或いは添加量１２モル％のセリア（ＣｅＯ２）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（セリア安定化ジルコニア：ＣｅＳＺ）である。
【００８０】
また、カソードＣＴ１〜ＣＴ４の各々は導電性セラミックからなり、より具体的には、ＡＢＯ３またはＡ２ＢＯ４（但し、Ａは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｌａ，ＰｒおよびＹの少なくとも１つであり、Ｂは、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＰｄおよびＲｅの少なくとも１つ）で表されるペロブスカイト型酸化物を材料とする。
【００８１】
さらに、アノードＡＮ１〜ＡＮ４の各々は多孔質のサーメットからなり、より具体的には、酸化ニッケル，Ｎｉを含む酸化イットリウム安定化ジルコニア，Ｎｉを含む酸化カルシウム安定化ジルコニア，Ｎｉを含む酸化スカンジウム安定化ジルコニア，Ｎｉを含む酸化セリウム安定化ジルコニア，Ｎｉを含む酸化チタン，Ｎｉを含むアルミナ，Ｎｉを含むマグネシア，Ｎｉを含むイットリア，Ｎｉを含む酸化ニオブ，Ｎｉを含む酸化タンタルを材料とする。
【００８２】
これを踏まえて、図６に示すように、空気極側導体層１２１に設けられたインターコネクタＣＮａ，ＣＮａ，…の各々は、Ｚ軸方向に積層されたコネクタ層ＣＬ１ａおよびＣＬ２ａによって形成される。このうち、コネクタ層ＣＬ１ａは導電性セラミックスからなり、コネクタ層ＣＬ２ａは金属からなる。また、コネクタ層ＣＬ２ａは、コネクタ層ＣＬ１ａよりもカソードＣＴ１〜ＣＴ４側の位置に配される。より詳しくは、コネクタ層ＣＬ２ａの上面はカソードＣＴ１〜ＣＴ４のいずれか１つの下面に面接触し、コネクタ層ＣＬ２ａの下面はコネクタ層ＣＬ１ａの上面に面接触する。
【００８３】
これに対して、燃料極側導体層１２５に設けられたインターコネクタＣＮｆ，ＣＮｆ，…の各々は、Ｚ軸方向に積層されたコネクタ層ＣＬ０ｆ，ＣＬ１ｆおよびＣＬ２ｆによって形成される。このうち、コネクタ層ＣＬ０ｆは金属からなり、コネクタ層ＣＬ１ｆは導電性セラミックスからなり、コネクタ層ＣＬ２ｆは金属からなる。また、コネクタ層ＣＬ２ｆはコネクタ層ＣＬ１ｆよりもアノードＡＮ１〜ＡＮ４側の位置に配され、コネクタ層ＣＬ１ｆはコネクタ層ＣＬ０ｆよりもアノードＡＮ１〜ＡＮ４側の位置に配される。
【００８４】
より詳しくは、コネクタ層ＣＬ２ｆの下面はアノードＡＮ１〜ＡＮ４のいずれか１つの上面に面接触し、コネクタ層ＣＬ１ｆの下面はコネクタ層ＣＬ２ｆの上面に面接触し、コネクタ層ＣＬ０ｆの下面はコネクタ層ＣＬ１ｆの上面に面接触する。
【００８５】
セパレータＳＰ１は、厳密には、空気極ガス流路ＧＲａ，ＧＲａ，…が存在しない平坦な部分セパレータＳＰ１ａと、空気極ガス流路ＧＲａ，ＧＲａ，…によって短冊状に分割された部分セパレータＳＰ１ｂとによって形成される。コネクタ層ＣＬ１ａは部分セパレータＳＰ１ａおよびＳＰ１ｂを跨いて配され、コネクタ層ＣＬ２ａは部分セパレータＳＰ１ｂに配される。
【００８６】
同様に、セパレータＳＰ５は、厳密には、燃料極ガス流路ＧＲｆ，ＧＲｆ，…が存在しない平坦な部分セパレータＳＰ５ａと、燃料極ガス流路ＧＲｆ，ＧＲｆ，…によって短冊状に分割された部分セパレータＳＰ５ｂとによって形成される。コネクタ層ＣＬ０ｆは部分セパレータＳＰ５ａおよびＳＰ５ｂを跨いて配され、コネクタ層ＣＬ１ｆおよびＣＬ２ｆは部分セパレータＳＰ５ｂに配される。
【００８７】
コネクタ層ＣＬ１ａおよびＣＬ１ｆの各々をなす導電性セラミックスは、より具体的には、ＡＢＯ３またはＡ２ＢＯ４（ただし、Ａは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｌａ，ＰｒおよびＹの少なくとも１つであり、Ｂは、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＰｄおよびＲｅの少なくとも１つ）で表されるペロブスカイト型酸化物を材料とする。ただし、コネクタ層ＣＬ１ａをなす導電性セラミックスの種類は、カソードＣＴ１〜ＣＴ４をなす導電性セラミックスの種類と異なる（異種材料の意味については後述）。
【００８８】
また、コネクタ層ＣＬ２ｆおよびＣＬ２ａの各々の厚みは３０μｍ以下であり、コネクタ層ＣＬ２ｆおよびＣＬ２ａの各々をなす金属はＡｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＲｅおよびＡｕの少なくとも１つを含む。コネクタ層ＣＬ０ｆをなす金属もまた、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＲｅおよびＡｕの少なくとも１つを含む。
【００８９】
このように、カソードＣＴ１〜ＣＴ４側に注目すると、コネクタ層ＣＬ１ａをなす導電性セラミックスの種類は、カソードＣＴ１〜ＣＴ４をなす導電性セラミックスの種類と異なる。これを踏まえて、異種の導電性セラミックスの間に、金属からなるコネクタ層ＣＬ２ａが配される。これによって、異種の導電性セラミックス間での元素拡散が抑制され、ひいては導電性ないし触媒活性の低下が抑制される。
【００９０】
また、アノードＡＮ１〜ＡＮ４側に注目すると、導電性セラミックスからなるコネクタ層ＣＬ１ｆと多孔質サーメットからなるアノードＡＮ１〜ＡＮ４との間に、金属からなるコネクタ層ＣＬ２ｆが配される。これによって、コネクタ層ＣＬ１ｆをなす導電性セラミックスが発電時に還元雰囲気に晒される懸念が軽減され、導電性セラミックスの還元分解に起因するセル特性の劣化を抑制することができる。
【００９１】
さらに、コネクタ層ＣＬ２ａおよびＣＬ２ｆの各々の厚みを３０μｍ以下とすることで、コネクタ層ＣＬ２ａ，ＣＬ２ｆの熱膨張量とセパレータＳＰ１，ＳＰ５の熱膨張量との相違による応力が抑制される。これによって、クラックやデラミネーションに起因してヒートサイクル時にセルが物理的に破壊される懸念が軽減される。
【００９２】
参考までに、実験によって得られたビア厚み（＝コネクタ層ＣＬ２ａおよびＣＬ２ｆの各々の厚み）とクラックの発生率との関係を、表１に示す。表１によれば、ヒートサイクル時のクラック発生率は、２００μｍのビア厚みに対して９８％を示し、１２０μｍのビア厚みに対して９０％を示し、６０μｍのビア厚みに対して４０％を示した。これに対して、ビア厚みを３０μｍ以下にすると、ヒートサイクル時のクラック発生率は０％であった。これより、ビア厚みは３０μｍ以下とするのが好ましいことが分かる。
【表１】
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【００９３】
また、コネクタ層ＣＬ２ａをなす金属は、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＲｅおよびＡｕの少なくとも１つを含むため、異種の導電性セラミックス間での元素拡散が抑制され、ひいては導電性ないし活性の低下が抑制される。
【００９４】
さらに、セパレータＳＰ１およびＳＰ５の各々の材料は、たとえば、添加量３モル％のイットリア（Ｙ２Ｏ３）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（イットリア安定化ジルコニア：ＹＳＺ）、或いは添加量１２モル％のセリア（ＣｅＯ２）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（セリア安定化ジルコニア：ＣｅＳＺ）である。
【００９５】
これを踏まえて、サーメットおよび導電性セラミックスの材料を上述のものとすることで、サーメットまたは導電性セラミックスとセパレータとの間で熱膨張係数が近くなる。この結果、熱膨張差によるクラックやデラミネーションの発生が抑制され、ひいては出力特性の低下が抑制される。
【００９６】
コネクタ層ＣＬ１ａをなす導電性セラミックスの材料の種類はカソードＣＴ１〜ＣＴ４をなす導電性セラミックスの材料の種類と異なるところ、この“異種材料”の意味は以下のとおりである。
【００９７】
コネクタ層ＣＬ１ａまたはカソードＣＴ１〜ＣＴ４をなす導電性セラミックスは、さらに具体的には、ＬａＳｒＣｏＯ３，ＬａＳｒＣｏＦｅＯ３，ＭｎＣｏＯ３，ＳｍＳｒＣｏＯ３，ＬａＣａＭｎＯ３，ＬａＣａＣｏＯ３，ＬａＣａＣｏＦｅＯ３，ＬａＮｉＦｅＯ３，（ＬａＳｒ）２ＮｉＯ４などを基本材料とする。
【００９８】
ただし、化学式（＝ＡＢＯ３またはＡ２ＢＯ４）をなすＡサイトおよびＢサイトの少なくとも一方が異なる材料が接触した状態で高温になると、Ａサイト同士，Ｂサイト同士，またはＡサイトおよびＢサイトを跨いで相互に拡散が起こる。この際に、所定の組成で作製された結晶の組成ズレにより、導電性の低下及び触媒活性の低下による出力特性の低下が起こる。
【００９９】
金属からなるコネクタ層ＣＬ２ａをカソードＣＴ１〜ＣＴ４とコネクタ層ＣＬ１ａとの間に配するのは、このような触媒活性の低下を抑制するためである。したがって、ＡサイトおよびＢサイトの少なくとも一方が異なる材料が“異種材料”となる。
【０１００】
コネクタ層ＣＬ１ａをなす導電性セラミックスの材料としては、たとえばアルカリ土類金属を添加したランタンクロマイト（ＬａＣｒＯ３），ランタンフェレート（ＬａＦｅＯ３），ランタンストロンチウムマンガナイト（（ＬａＳｒ）ＭｎＯ３）が採用される。また、カソードＣＴ１〜ＣＴ４の材料としては、たとえばＰｒＣｏＯ３系酸化物，ＬａＣｏＯ３系酸化物，ＬａＭｎＯ３系酸化物が採用される。ＬａＭｎＯ３系酸化物の具体例としては、たとえば、Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３（通称：ＬＳＭ）や、Ｌａ０．６Ｃａ０．４ＭｎＯ３（通称：ＬＣＭ）が挙げられる。
［変形例］
【０１０１】
なお、上述の実施例では、Ｚ軸方向から眺めたとき、コネクタ層ＣＬ２ｆの外径はコネクタ層ＣＬ１ｆの外径と一致し、コネクタ層ＣＬ２ａの外径はコネクタ層ＣＬ１ａの外径と一致する。
【０１０２】
しかし、コネクタ層ＣＬ２ｆの外径は、図７に示すようにコネクタ層ＣＬ０ｆおよびＣＬ１ｆの各々の外径よりも大きくてもよく、図８に示すようにコネクタ層ＣＬ０ｆおよびＣＬ１ｆの各々の外径よりも小さくてもよい。同様に、コネクタ層ＣＬ２ａの外径は、図９に示すようにコネクタ層ＣＬ１ａの外径よりも大きくてもよく、図１０に示すようにコネクタ層ＣＬ１ａの外径よりも小さくてもよい。
【０１０３】
さらに、上述の実施例では、コネクタ層ＣＬ２ｆの下面がアノードＡＮ１〜ＡＮ４の上面に面接触され、コネクタ層ＣＬ２ａの上面がカソードＣＴ１〜ＣＴ４の下面に面接触される。
【０１０４】
しかし、図１１に示すように、アノードＡＮ１〜ＡＮ４の材料と同じ材料からなるコネクタ層ＣＬ３ｆをインターコネクタＣＮｆに追加し、コネクタ層ＣＬ２ｆをコネクタ層ＣＬ３ｆを介してアノードＡＮ１〜ＡＮ４に接続するようにしてもよい。
【０１０５】
同様に、図１２に示すように、カソードＣＴ１〜ＣＴ４の材料と同じ材料からなるコネクタ層ＣＬ３ａをインターコネクタＣＮａに追加し、コネクタ層ＣＬ２ａをコネクタ層ＣＬ３ａを介してカソードＣＴ１〜ＣＴ４に接続するようにしてもよい。
【０１０６】
図１１の場合、コネクタ層ＣＬ３ｆの上面がコネクタ層ＣＬ２ｆの下面に面接触し、コネクタ層ＣＬ３ｆの下面がアノードＡＮ１〜ＡＮ４の上面に面接触する。図１２の場合、コネクタ層ＣＬ３ａの下面がコネクタ層ＣＬ２ａの上面に面接触し、コネクタ層ＣＬ３ａの上面がカソードＣＴ１〜ＣＴ４の下面に面接触する。コネクタ層ＣＬ２ｆの配置の自由度はコネクタ層ＣＬ３ｆを追加することで向上し、コネクタ層ＣＬ２ａの配置の自由度はコネクタ層ＣＬ３ａを追加することで向上する。
【０１０７】
なお、図１１および図１２においても、Ｚ軸方向から眺めたときの外径は、コネクタ層ＣＬｆ０〜ＣＬｆ３の間で一致し、コネクタ層ＣＬａ１〜ＣＬａ３の間で一致する。しかし、Ｚ軸方向から眺めたときの外径は、コネクタ層ＣＬｆ０〜ＣＬｆ３の間で異なり、或いはコネクタ層ＣＬａ１〜ＣＬａ３の間で異なってもよい。
【０１０８】
なお、上述した複数の変形例の構成は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  …燃料電池ユニット
１２  …燃料電池スタック
１６ａ，１６ｂ  …集電層
２０ａ，２０ｂ  …燃料電池セル
２２  …導電層
１２１  …空気極側導体層
１２２  …空気極層
１２３  …電解質層
１２４  …燃料極層
１２５  …燃料極側導体層
ＳＰ１〜ＳＰ２，ＳＰ４〜ＳＰ５  …セパレータ
ＡＮ１〜ＡＮ４  …アノード（空気極，第１電極）
ＣＴ１〜ＣＴ４  …カソード（空気極，第２電極）
ＶＨａ，ＶＦｆ  …ビアホール
ＣＮａ，ＣＮｆ  …インターコネクタ
ＣＬ１ａ，ＣＬ１ｆ  …コネクタ層（第１コネクタ層）
ＣＬ２ａ，ＣＬ２ｆ  …コネクタ層（第２コネクタ層）
ＣＬ３ａ，ＣＬ３ｆ  …コネクタ層（第３コネクタ層）
ＭＦａ１，ＭＦａ２，ＭＦｆ１，ＭＦｆ２  …マニホールド
【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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【国際調査報告】
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2016208449.tif 000017
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