(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが、長手方向を有し且つその内部に前記長手方向に沿う燃料ガス流路が形成された支持基板と、前記支持基板の表面に設けられ且つ少なくとも燃料極、固体電解質、及び空気極がこの順で積層された発電素子部と、を含む複数の燃料電池セルと、
燃料ガスが導入される内部空間を有するマニホールドであって、前記長手方向が上下方向と一致するように前記各セルがマニホールドの上壁から上方に向けてそれぞれ突出し、且つ、前記複数のセルがスタック状に整列し、且つ、前記内部空間と前記複数のセルの前記燃料ガス流路のそれぞれの燃料ガス流入側の端部とが連通するように、前記各セルの前記支持基板の燃料ガス流入側の端部を前記上壁にて支持するマニホールドと、
を備えた燃料電池のスタック構造体であって、
隣接する２つの前記セルの全ての組み合わせについて、前記２つのセルの前記支持基板の燃料ガス排出側端の前記上下方向の位置の差をΔＨとし、前記２つのセルの間の隙間をＴとしたとき、値ΔＨ／Ｔが０．１〜３である、燃料電池のスタック構造体。
【請求項２】
マニホールドと、
支持基板、前記支持基板内を長手方向に延びる燃料ガス流路、及び前記支持基板上に配置される発電素子部を有し、前記マニホールドから上方に延びる隣接する一対の燃料電池セルと、
を備え、
前記一対の燃料電池セルにおいて、各支持基板の燃料ガス排出側端の上下方向の位置の差をΔＨとし、前記一対の燃料電池セルの間の隙間をＴとしたとき、値ΔＨ／Ｔは、０．１〜３である、
燃料電池のスタック構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池のスタック構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、「それぞれが、長手方向を有し且つその内部に前記長手方向に沿う燃料ガス流路が形成された支持基板を含む、複数の燃料電池セル」と、「燃料ガスが導入される内部空間を有するマニホールドであって、前記長手方向が上下方向と一致するように前記各セルがマニホールドの上壁から上方に向けてそれぞれ突出し、且つ、前記複数のセルがスタック状に整列し、且つ、前記内部空間と前記複数のセルの前記燃料ガス流路のそれぞれの燃料ガス流入側の端部とが連通するように、前記各セルの前記支持基板の燃料ガス流入側の端部を前記上壁にて支持するマニホールド」と、を備えた固体酸化物形燃料電池（以下、「ＳＯＦＣ」と呼ぶ）のスタック構造体が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この構造体では、各セルの燃料ガス排出側端（上端）が自由端となっている。従って、この構造体は、「片持ちスタック構造体」とも呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１００６８７号公報
【発明の概要】
【０００４】
係る片持ちスタック構造体では、「各セルの燃料ガス排出側端（上端）の排出口から排出された余剰のガス（発電に使用されなかった燃料ガス）を、同排出口の近傍にて雰囲気中に存在する空気（酸素）との反応によって燃焼させる構成」が採用され得る。この構成によれば、前記燃焼に伴う熱によって各セルが加熱されることによって、例えば、定常運転状態にて、各セルの温度が適切な作動温度近傍に維持され得る。
【０００５】
ところで、この構成が採用される場合、燃料電池の稼働環境によっては、セルの燃料ガス排出側端部（上端部）にてクラックが発生する場合があった。本発明者は、係る問題に対処するために種々の実験等を重ねた。その結果、本発明者は、係るクラックが発生し難い条件を見出した。
【０００６】
本発明の目的は、上述した片持ちスタック構造体であって、セルの燃料ガス排出側端部（上端部）にてクラックが発生し難いものを提供することにある。
【０００７】
理想的には、本発明に係る片持ちスタック構造体では、複数のセルの排出側端の上下方向の位置が一定になるように、複数のセルがマニホールドに組み付けられる。しかしながら、実際には、マニホールドに対する各セルの組み付け（接合・固定）に係る誤差等に起因して、複数のセルの排出側端の上下方向（ｘ軸方向）の位置について、ばらつきが不可避的に発生する（後述する図９を参照）。
【０００８】
本発明に係る片持ちスタック構造体の特徴は、隣接する少なくとも２つの前記セルの組み合わせについて、前記２つのセルの前記支持基板の燃料ガス排出側端の前記上下方向の位置の差をΔＨとし、前記２つのセルの間の隙間をＴとしたとき、値ΔＨ／Ｔが０．１〜３であることにある。
【０００９】
本発明者は、隣接する２つのセルについて、上記値ΔＨ／Ｔが０．１〜３である場合に、そうでない場合と比べて、上記２つのセルのうち「燃料ガス排出側端がより上方に位置するセル」について上記クラックが発生し難くなることを見出した。この点の詳細については後述する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料マニホールドが使用された燃料電池のスタック構造体に使用される１つのセルを示す斜視図である。
【図２】図１に示すセルの作動状態を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る燃料マニホールドが使用された燃料電池のスタック構造体の全体の斜視図である。
【図４】図３に示した燃料マニホールドの全体の斜視図である。
【図５】図４に示した支持板（上壁）に形成された挿入孔の拡大図である。
【図６】挿入孔とセルの流入側端部との接合部の様子を示した横断面図である。
【図７】挿入孔とセルの流入側端部との接合部の様子示した縦断面図である。
【図８】図３に示したスタック構造体に対して燃料ガス及び空気が供給・排出される様子を示した図である。
【図９】スタック構造体において、各セルの上端（自由端）の上下方向の位置にばらつきがある様子を示した模式図である。
【図１０】隣接する２つのセルのうち「上端がより上方に位置するセル」について、上端部にクラックが発生している様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（スタック構造体に使用されるセルの構成の一例）
先ず、本発明に係る固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）のスタック構造体の実施形態に使用されるセル１００の一例について、図１〜図２を参照しながら説明する。
【００１２】
図１に示すセル１００は、長手方向（ｘ軸方向）を有する平板状の支持基板１０の上下面（互いに平行な両側の主面（平面））のそれぞれに、電気的に直列に接続された複数（本例では、４つ）の発電素子部Ａが長手方向において所定の間隔をおいて配置された、所謂「横縞型」と呼ばれる構成を有する。
【００１３】
このセル１００の全体を上方からみた形状は、例えば、長手方向（ｘ軸方向）の辺の長さＬ１が５０〜５００ｍｍで長手方向に直交する幅方向（ｙ軸方向）の長さＬ２が１０〜１００ｍｍの長方形である（Ｌ１＞Ｌ２）。このセル１００の厚さＬ３（ｚ軸方向の距離）は、１〜５ｍｍである（Ｌ２＞Ｌ３）。
【００１４】
このセル１００は支持基板１０を備える。支持基板１０は、電子伝導性を有さない多孔質の材料からなる平板状の焼成体である。支持基板１０の内部には、長手方向に延びる複数（本例では、６本）の燃料ガス流路１１（貫通孔）が幅方向において所定の間隔をおいて形成されている。支持基板１０は、例えば、ＣＳＺ（カルシア安定化ジルコニア）で構成され得る。
【００１５】
支持基板１０の上下面のそれぞれに配置された各発電素子部Ａは、燃料極、固体電解質膜、及び空気極が少なくともこの順に積層された積層焼成体である。燃料極は、例えば、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）とで構成され得る。固体電解質膜は、例えば、ＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）で構成され得る。空気極は、例えば、ＬＳＣＦ＝（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ３（ランタンストロンチウムコバルトフェライト）で構成され得る。
【００１６】
ＳＯＦＣの作動温度（６００〜８００℃）に維持された図１に示す「横縞型」のセル１００に対して、図２に示すように、支持基板１０の燃料ガス流路１１内に燃料ガス（水素ガス等）を流すとともに、支持基板１０の上下面に沿って酸素を含むガス（空気等）を流すことにより、各発電素子部Ａにおいて、固体電解質膜の表裏面間に生じる酸素分圧差によって起電力が発生する。更に、セル１００を外部の負荷に電気的に接続すると、下記（１）、（２）式に示す化学反応が起こり、セル１００内にて電流が流れる(発電状態)。この発電状態にて、セル１００から電力が取り出される。
（１／２）・Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−    （於：空気極）  …（１）
Ｈ２＋Ｏ２−→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−        （於：燃料極）  …（２）
【００１７】
（スタック構造体の全体構成の一例）
次に、上述したセル１００を用いた本発明に係るＳＯＦＣのスタック構造体の実施形態（以下、「本実施形態」とも呼ぶ）について説明する。図３に示すように、本実施形態は、多数のセル１００と、多数のセル１００のそれぞれに燃料ガスを供給するためのマニホールドである燃料マニホールド２００と、を備えている。燃料マニホールド２００は、長手方向（ｚ軸方向）を有する直方体状の筐体である。
【００１８】
燃料マニホールド２００は、例えば、「底壁と側壁とを備え且つ上方に向けて開口する基部２１０」と、「基部２１０の上に配置され且つ前記開口を塞ぐ平板状の支持板（上壁）２２０」と、で構成される。支持板２２０は、多数のセル１００を支持する機能を備える。燃料マニホールド２００（＝基部２１０＋支持板２２０）は、例えば、ステンレス鋼等で構成されている。
【００１９】
図３、及び図４に示すように、燃料マニホールド２００には、外部から燃料マニホールド２００の内部空間に燃料ガスを導入するための導入管２３０が設けられている。図３、及び図４に示す例では、導入管２３０は、支持板２２０の四隅部の１つから上方（ｘ軸正方向）に向けて突出するように、支持板２２０に対して接合・固定されている。導入管２３０も、例えば、ステンレス鋼等で構成されている。この導入管２３０は、例えば、支持板２２０に形成された貫通孔に挿入された状態にて溶接されることによって、支持板２２０に接合・固定されている。
【００２０】
各セル１００が、支持板２２０から上方（ｘ軸正方向）に向けてそれぞれ突出するように、且つ、複数のセル１００が燃料マニホールド２００の長手方向（ｚ軸方向）に沿って互いに離れてスタック状に整列するように、各セル１００における支持基板１０の長手方向（ｘ軸方向）の燃料ガス流入側の端部（以下、「流入側端部」と呼ぶ）が、支持板２２０に対して接合材を用いて接合・支持されている。各セル１００における支持基板１０の長手方向（ｘ軸方向）の燃料ガス排出側の端部（以下、「排出側端部」と呼ぶ）は、自由端となっている。従って、このスタック構造は、「片持ちスタック構造」と表現することができる。
【００２１】
図４に示すように、支持板２２０（燃料マニホールド２００の上壁）には、燃料マニホールド２００の内部空間と連通する多数の挿入孔２２１が、ｚ軸方向において同じ間隔をおいて形成されている。各挿入孔２２１には、対応するセル１００の流入側端部がそれぞれ挿入される。
【００２２】
図４に示すように、各挿入孔２２１の形状は、長さＬ４、幅Ｌ５のｙ軸方向に延在する長円形状（Ｌ４＞Ｌ５）を呈している。挿入孔２２１の長さＬ４は、セル１００の流入側端部の側面の長さＬ２（図１を参照）より０．２〜３ｍｍ大きい。同様に、挿入孔２２１の幅Ｌ５は、セル１００の流入側端部の側面の幅Ｌ３（図１を参照）より０．２〜３ｍｍ大きい。即ち、図６、及び図７に示すように、セル１００の流入側端部が挿入孔２２１に挿入された状態では、挿入孔２２１の内壁とセル１００の流入側端部の外壁との間に隙間が形成される。なお、図６、及び図７（特に、図６）では、前記隙間が誇張して描かれている。
【００２３】
図６、及び図７に示すように、挿入孔２２１とセル１００の流入側端部との接合部のそれぞれにおいて、固化された接合材３００が前記隙間に充填されるように設けられている。これにより、各挿入孔２２１と対応するセル１００の流入側端部とがそれぞれ接合・固定されている。図７に示すように、各セル１００のガス流路１１の流入側端部は、燃料マニホールド２００の内部空間と連通している。
【００２４】
接合材３００は、結晶化ガラスで構成される。結晶化ガラスとしては、例えば、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−ＣａＯ系、ＭｇＯ−Ｂ２Ｏ３系が採用され得るが、ＳｉＯ２−ＭｇＯ系のものが最も好ましい。なお、本明細書では、結晶化ガラスとは、全体積に対する「結晶相が占める体積」の割合（結晶化度）が６０％以上であり、全体積に対する「非晶質相及び不純物が占める体積」の割合が４０％未満のガラスを指す。接合材３００の気孔率は、１０％未満である。換言すれば、接合材３００は、緻密質である。
【００２５】
また、図７に示すように、隣接するセル１００、１００の間には、隣接するセル１００、１００の間（より詳細には、一方のセル１００の燃料極と他方のセル１００の空気極）を電気的に直列に接続するための集電部材４００が介在している。集電部材４００は、例えば、金属メッシュ等で構成される。加えて、各セル１００について表側と裏側とを電気的に直列に接続するための集電部材５００も設けられている。
【００２６】
以上、説明した本実施形態（片持ちスタック構造）を作動させる際には、ＳＯＦＣの作動温度に維持された本実施形態に対して、図８に示すように、高温（例えば、６００〜８００℃）の燃料ガス（水素等）及び「酸素を含むガス（空気等）」を流通させる。導入管２３０から導入された燃料ガスは、燃料マニホールド２００の内部空間へと移動し、その後、各挿入孔２２１を介して対応するセル１００のガス流路１１にそれぞれ導入される。各ガス流路１１を通過した燃料ガスは、その後、各ガス流路１１の排出側端（排出口）から外部に排出される。空気は、スタック構造の内部における隣接するセル１００間の空間を、セル１００の幅方向（ｙ軸方向）に沿って流される。この結果、各セル１００が上述した発電状態となり、各セル１００（従って、スタック構造体）から電力が取り出される。
【００２７】
上述した本実施形態は、例えば、以下の手順で組み立てられる。先ず、必要な枚数の完成したセル１００、並びに、完成したマニホールド２００が準備される。次いで、所定の治具等を用いて、複数のセル１００がスタック状に整列・固定される。次に、複数のセル１００がスタック状に整列・固定された状態が維持されながら、複数のセル１００のそれぞれの流入側端部が、（上記ペースト膜が形成された）支持板２２０の対応する挿入孔２２１に一度に挿入される。次いで、接合材３００用の非晶質材料（非晶質ガラス）のペーストが、挿入孔２２１とセル１００の流入側端部との接合部のそれぞれの隙間に充填される。その際、図７に示すように、ペーストが支持板２２０の表面から上方に向けてはみ出す程度まで前記接合部に供給されてもよい。
【００２８】
次に、上記のように充填された接合材３００用の非晶質材料ペーストに熱処理（結晶化処理）が加えられる。この熱処理によって前記非晶質材料の温度がその結晶化温度まで到達すると、結晶化温度下にて、材料の内部で結晶相が生成されて、結晶化が進行していく。この結果、非晶質材料が固化・セラミックス化されて、結晶化ガラスとなる。これにより、結晶化ガラスで構成される接合材３００が機能を発揮し、各セルの流入側端部が対応する挿入孔２２１にそれぞれ接合・固定される。換言すれば、各セル１００の流入側端部が接合材３００を用いて支持板２２０にそれぞれ接合・支持される。その後、前記所定の治具が複数のセル１００から取り外されて、上記本実施形態（片持ちスタック構造体）が完成する。
【００２９】
（セルの排出側端部におけるクラックの抑制）
上記本実施形態を作動状態（発電状態、定常運転状態）に維持するためには、各セル１００の温度をＳＯＦＣの作動温度（６００〜８００℃）に維持する必要がある。そのため、上記本実施形態では、図９に示すように、「各セル１００の排出側端（自由端、上端）の排出口から排出された余剰のガス（発電に使用されなかった燃料ガス）を、同排出口の近傍にて雰囲気中に存在する空気（酸素）との反応によって燃焼させる」構成が採用される。この構成によれば、前記燃焼に伴う熱によって各セル１００が加熱されることによって、定常運転状態にて、各セル１００の温度がＳＯＦＣの作動温度に維持され得る。なお、失火を防止するため、複数のセル１００の排出口の近傍に、着火装置（図示せず）が配置されてもよい。
【００３０】
理想的には、上記本実施形態では、複数のセル１００の排出側端の上下方向（ｘ軸方向）の位置が一定になるように、複数のセル１００が燃料マニホールド２００に組み付けられる。ところが実際には、組み付けコスト、及び、組み付け工数等の低減等の観点から、燃料マニホールド２００に対する各セル１００の組み付け精度を最大限に高めることはできない。この結果、上記本実施形態（片持ちスタック構造体）では、燃料マニホールド２００に対する各セル１００の組み付け（接合・固定）に係る誤差等に起因して、図９に示すように、複数のセル１００の排出側端の上下方向（ｘ軸方向）の位置について、ばらつきが不可避的に発生する。以下、説明の便宜上、図１０に示すように、隣接する２つのセル１００の間の（積層方向（ｚ軸方向の）隙間を「Ｔ（ｍｍ）」と呼び、隣接する２つのセル１００の排出側端の上下方向の位置の差（高低差）を「ΔＨ（ｍｍ）」と呼ぶことにする。
【００３１】
なお、各セル１００の排出側端面が水平面でない場合（例えば、幅方向（ｙ軸方向）の中央部が突出する凸面である場合）、高低差ΔＨは、隣接する２つのセル１００の排出側端面の最上点同士における上下方向の位置の差を指す。また、隣接するセル１００の間の隙間がセル１００の長手方向（上下方向、ｘ軸方向）の位置によって異なる場合（例えば、セル１００に反りが発生している場合）、隙間Ｔは、「隣接する２つのセル１００のうち排出側端がより下方に位置するセル、の排出側端の上下方向の位置」における「隣接するセル１００の間の隙間」を指す。
【００３２】
本実施形態（片持ちスタック構造体）では、通常の環境下（定常運転状態、燃料利用率が一定の運転状態）で稼働される場合には、セル１００の排出側端部にクラックが発生しない。しかしながら、本実施形態が、燃料利用率が急激に変化する環境下で稼働されると、図１０に示すように、セル１００の排出側端部にクラックが発生する場合があった。本発明者は、係るクラックの発生が、隣接する２つのセル１００に関する値「ΔＨ／Ｔ」と強い相関があることを見出した。以下、このことを確認した試験について説明する。
【００３３】
（試験Ａ）
この試験では、図３に示したＳＯＦＣのスタック構造体について、１０個のサンプルが作製された。各サンプル（スタック構造体）では、燃料マニホールド２００に対する各セル１００の組み付けに際し、その組み付け精度を最大限に高めた状態にて、複数のセル１００の排出側端の上下方向（ｘ軸方向）の位置について、所望の大きさのばらつきが意図的且つ正確に与えられた。具体的には、各サンプルは、表１に記載の１０種類の水準のそれぞれに対応する「隙間Ｔ、及び、高低差ΔＨの組み合わせを有する隣接する２つのセル」が１つずつ含まれるように作製された。各サンプル（スタック構造体）のスタック数（セル１００の枚数）は、２０枚であった。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
各サンプル（図３に示すＳＯＦＣのスタック構造体）について、各セル１００は、長さ（ｘ軸方向）が５０〜５００ｍｍ、幅（ｙ軸方向）が１０〜１００ｍｍ、厚さ（ｚ軸方向）が１〜５ｍｍの薄板状を呈していた。各セル１００の支持基板１００の気孔率は３０〜５０体積％であった。支持基板１００について、焼成温度は１３００〜１６００℃、焼成時間は１〜２０時間であった。各セル１００には、１〜２０本のガス流路１１が形成されていた。隣接するガス流路１１のピッチ（ｙ軸方向の間隔）は１〜３ｍｍであった。各ガス流路１１の断面は、直径が０．３〜４ｍｍの円形であった。
【００３６】
この試験では、各サンプルについて、８００℃の高温雰囲気下、図９に示すように「各セル１００の排出側端の排出口から排出された余剰のガス（発電に使用されなかった燃料ガス）を同排出口の近傍にて燃焼させながら、「燃料利用率が８０％の定格運転モード」と「燃料利用率が４０％の低燃料利用率運転モード」とを、３０分の周期で交互に１００回繰り返す」耐久試験が実施された。そして、この耐久試験後において、セル１００の排出側端部でのクラックの発生の有無が評価された。この評価は、目視、及び、顕微鏡を用いて行われた。この評価結果を表１に示す。
【００３７】
表１から理解できるように、上述した「燃料利用率が急激に変化する耐久試験」を行った後では、値「ΔＨ／Ｔ」が３より大きいと、図１０に示すように、「隣接する２つのセル１００のうち、排出側端がより上方に位置するセル」の排出側端部にクラックが発生し易い。これは、隙間Ｔに対して高低差ΔＨが相対的に大き過ぎると、「隣接する２つのセル１００のうち、排出側端がより上方に位置するセル」の排出側端部が、「隣接する２つのセル１００のうち、排出側端がより下方に位置するセル」から発生する燃焼熱の影響を過度に受け易くなることに基づく、と考えられる。一方、燃料マニホールド２００に対する各セル１００の組み付け精度の観点から、この試験では、値「ΔＨ／Ｔ」が０．１より小さい隣接するセル１００の組み合わせを実現することができなかった。以上より、１つのスタック構造体に含まれる「隣接する２つのセル１００の全ての組み合わせ」について、値「ΔＨ／Ｔ」が０．１〜３の範囲内に入っていると、前記クラックが発生し難い、ということができる。
【００３８】
なお、本発明者は、通常の条件・環境下（定常運転状態、燃料利用率が一定の運転状態）にて上記本実施形態が使用される場合、値「ΔＨ／Ｔ」が０．１〜３の範囲外となる「隣接する２つのセル１００の組み合わせ」が含まれていても、セル１００にクラックが発生しないことを別途確認している。
【００３９】
本発明は上記本実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、隣り合う発電素子部の間が電気的に接続された所謂「横縞型」のセルが採用されているが、支持基板の表面に発電素子部が１つのみ設けられたセルが採用されてもよい。
【００４０】
また、上記本実施形態では、支持板に形成された１つの挿入孔に１つのセルの流入側端部が挿入されているが、支持板に形成された１つの挿入孔２１１に２つ以上のセル１００の流入側端部が挿入されていてもよい。更には、支持板に形成された１つの（唯一の）挿入孔に複数のセルの流入側端部の全てが挿入されていてもよい。
【００４１】
更には、上記本実施形態では、マニホールド２００の天板が多数のセル１００を支持するための支持板２１０を兼ねているが（即ち、支持板２１０がマニホールド２００と一体で構成されているが）、マニホールドの内部空間と複数のセルのガス流路とが連通する限りにおいて、支持板がマニホールドとは別体で構成されていてもよい。
【００４２】
また、上記本実施形態では、平板状の支持基板１０の上下面のそれぞれに複数の凹部１２が形成され且つ複数の発電素子部Ａが設けられているが、支持基板１０の片側面のみに複数の凹部１２が形成され且つ複数の発電素子部Ａが設けられていてもよい。また、上記本実施形態では、支持基板１０が平板状を呈しているが、支持基板が円筒状を呈していても良い。この場合、円筒状の支持基板の内側空間がガス流路として機能する。
【００４３】
また、全てのセル１００においてクラックの発生を防止するためには、隣接する２つのセル１００の全ての組み合わせにおいて、値ΔＨ／Ｔが０．１〜３であることが好ましいが、燃料電池のスタック構造体は特にこれに限定されない。例えば、少なくとも一対の隣接するセルにおいて値ΔＨ／Ｔが０．１〜３であればよい。これによって、この少なくとも一対の隣接するセルにおいて、クラックの発生を防止することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…支持基板、１１…燃料ガス流路、２０…燃料極、４０…固体電解質膜、６０…空気極、１００…セル、２００…燃料マニホールド、２１０…支持板、２１１…挿入孔、３００…接合材、Ａ…発電素子部
【要約】
【課題】片持ちスタック構造体であって、セルの燃料ガス排出側端部にてクラックが発生し難いものを提供すること。
【解決手段】このスタック構造体は、「長手方向を有し且つ内部に長手方向に沿う燃料ガス流路が形成された、複数の燃料電池セル１００」と、「複数のセルの燃料ガス流入側端部を支持する燃料マニホールド２００」と、を備える。長手方向が上下方向と一致するように、各セルがマニホールドの上壁から上方に向けてそれぞれ突出している。複数のセルがスタック状に整列している。マニホールドの内部空間と複数のセルの燃料ガス流路のそれぞれの燃料ガス流入側端部とが連通している。隣接する２つのセルの全ての組み合わせについて、２つのセルの燃料ガス排出側端の上下方向の位置の差をΔＨとし、２つのセルの間の隙間をＴとしたとき、値ΔＨ／Ｔが０．１〜３である。
【選択図】図９【図１】
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【図２】
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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９】
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【図１０】
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【図３】
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【図８】
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