(57)【要約】【課題】空気や燃料ガスが各集電体から抜け出す（流出する）ことを阻止でき、かつ、製造の容易化を図ることができる固体電解質型燃料電池を提供する。【解決手段】固体電解質型燃料電池１０は、膜電極接合体１２に燃料極集電体１６を経て燃料ガスを供給するとともに、膜電極接合体に空気極集電体２１を経て空気を供給することにより電力を発生させるものである。この固体電解質型燃料電池は、燃料極集電体を、導電性金属からなる発泡体、あるいは導電性金属からなるメッシュ部材で形成した。そして、燃料極集電体は、燃料極集電体の外周に沿って設けられた外周部２７と、外周部の内側に設けられた内部２８とを有し、外周部の密度ρ１が内部の密度ρ２と比較して高く形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜電極接合体に燃料極集電体を経て燃料ガスを供給するとともに、前記膜電極接合体に空気極集電体を経て空気を供給することにより電力を発生させる固体電解質型燃料電池において、
前記燃料極集電体、前記空気極集電体のうち少なくとも一方の集電体を、導電性金属からなる発泡体、あるいは導電性金属からなるメッシュ部材で形成し、
前記一方の集電体は、
前記一方の集電体の外周に沿って設けられた外周部と、前記外周部の内側に設けられた内部とを有し、
前記外周部の密度が前記内部の密度と比較して高いことを特徴とする固体電解質型燃料電池。
【請求項２】
前記外周部の密度を前記内部の密度と比較して２倍を下回らないようにしたことを特徴とする請求項１記載の固体電解質型燃料電池。
【請求項３】
前記外周部の体積を前記一方の集電体の体積に対して１０〜４０％としたことを特徴とする請求項１記載の固体電解質型燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜電極接合体に燃料極集電体を経て燃料ガスを供給するとともに、前記膜電極接合体に空気極集電体を経て空気を供給することにより電力を発生させる固体電解質型燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体電解質型燃料電池は、固体電解質の両側に空気極（カソード）および燃料極（アノード）を積層して膜電極接合体（ＭＥＡ）が形成され、膜電極接合体の両側に空気極集電体（カソード集電体）および燃料極集電体（アノード集電体）が積層され、空気極集電体および燃料極集電体にセパレータがそれぞれ積層されている。
【０００３】
固体電解質型燃料電池によれば、空気極集電体側のセパレータから空気極集電体に空気（酸素）が供給されるとともに、燃料極集電体のセパレータから燃料極集電体に燃料ガス（水素など）が供給される。
空気極集電体に供給された空気は、空気極集電体の気孔を経て空気極側に到達する。
一方、燃料極集電体に供給された燃料ガスは、燃料極集電体の気孔を経て燃料極側に到達する。
【０００４】
空気極側に到達した酸素は、空気極内の気孔を経て固体電解質との界面近傍に到達し、燃料極側に到達した燃料ガスは、燃料極内の気孔を経て固体電解質との界面近傍に到達する。
空気極との界面近傍に到達した空気（酸素）は空気極から電子を受け取って酸化物イオンにイオン化される。この酸化物イオンは、固体電解質内を燃料極に向かって拡散移動することにより燃料極との界面近傍に到達する。
燃料極との界面近傍に到達した酸化物イオンが、この界面近傍で燃料ガスと反応して電子を放出し、この電子を外部に起電力として取り出すことで電力を発生させる。
【０００５】
ここで、固体電解質型燃料電池は、空気極集電体の全域に空気を通す複数（多数）の気孔が形成され、燃料極集電体の全域に燃料ガスを通す複数（多数）の気孔が形成されている。
このため、空気極集電体に供給された空気が空気極集電体の複数（多数）の気孔を経て空気極集電体の外周から外部に抜け出す（流出する）ことが考えられる。
また、燃料極集電体に供給された燃料ガスが燃料極集電体の複数（多数）の気孔を経て燃料極集電体の外周から外部に流出することも考えられる。
【０００６】
この対策として、セパレータに障壁を設け、この障壁を空気極集電体に向けて突出させた固体電解質型燃料電池が知られている。
さらに、セパレータに障壁を設け、この障壁を燃料極集電体に向けて突出させることも可能である。
この固体電解質型燃料電池によれば、空気極集電体に供給された空気が空気極集電体の外周から外部に流出することや、燃料極集電体に供給された燃料ガスが燃料極集電体の外周から外部に流出することを障壁で阻止することが可能である（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２０００２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の固体電解質型燃料電池は、空気や燃料ガスの流出を阻止するために、セパレータに障壁を設け、この障壁を空気極集電体や燃料極集電体に向けて突出させる必要がある。
このため、セパレータの形状が複雑になり、セパレータの製造（すなわち、固体電解質型燃料電池の製造）が難しくなる。
【０００９】
本発明は、空気や燃料ガスが各集電体から抜け出す（流出する）ことを阻止でき、かつ、製造の容易化を図ることができる固体電解質型燃料電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、膜電極接合体に燃料極集電体を経て燃料ガスを供給するとともに、前記膜電極接合体に空気極集電体を経て空気を供給することにより電力を発生させる固体電解質型燃料電池において、前記燃料極集電体、前記空気極集電体のうち少なくとも一方の集電体を、導電性金属からなる発泡体、あるいは導電性金属からなるメッシュ部材で形成し、前記一方の集電体は、前記一方の集電体の外周に沿って設けられた外周部と、前記外周部の内側に設けられた内部とを有し、前記外周部の密度が前記内部の密度と比較して高いことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記外周部の密度を前記内部の密度と比較して２倍を下回らないようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記外周部の体積を前記一方の集電体の体積に対して１０〜４０％としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明では、燃料極集電体、空気極集電体のうち少なくとも一方の集電体において外周部の密度（質量／体積）を内部に比較して高くした。
これにより、一方の集電体の外周部から空気や燃料ガスが外部に抜け出す（流出する）ことを阻止できる。
さらに、一方の集電体の外周部を内部の密度と比較して高くすることで、従来技術のようにセパレータに障壁を設けて燃料ガスの抜出しを阻止する必要がない。
よって、セパレータから障壁を除去できるので、セパレータの形状を簡素化できる。
【００１４】
ここで、一方の集電体は、導電性金属からなる発泡体や、導電性金属からなるメッシュ部材で形成されている。すなわち、一方の集電体は複数（多数）の気孔を備えている。
よって、外周部を圧縮することで発泡体やメッシュ部材の気孔を減らすことができ、密度の高い外周部を簡単に形成することができる。
このように、密度の高い外周部を簡単に形成することで、固体電解質型燃料電池を容易に製造することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明では、外周部の密度を内部の密度と比較して２倍を下回らないようにした。
前述したように、一方の集電体は、導電性金属からなる発泡体やメッシュ部材で形成され、外周部を圧縮することで密度の高い外周部を形成することができる。
【００１６】
ここで、外周部は、その厚さを所定寸法に確保する必要がある。このため、外周部を圧縮して密度を高めるためには、圧縮前の厚さ寸法を所定寸法と比較して大きく設定する必要がある。
しかし、圧縮前の厚さ寸法を大きくしすぎると、外周部を圧縮する際に、外周部が外側に広がってしまい、外周部を好適に圧縮することが難しい。
一方、外周部の密度をある程度高くしないと、外周部から空気や燃料ガスが抜け出す（流出する）ことを十分に阻止できない。
【００１７】
そこで、外周部を少なくとも２層に重ね合わせて圧縮することで、外周部の密度を内部の密度と比較して２倍を下回らないようにした。
これにより、外周部の密度を高めるとともに、外周部を好適に圧縮することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明では、外周部の体積を一方の集電体の体積に対して１０〜４０％とした。外周部の体積を１０〜４０％とした理由はつぎの通りである。
すなわち、外周部の体積が１０％未満になると、外周部の幅寸法が小さくなりすぎて外周部を高い密度に好適に圧縮することが難しい。加えて、外周部の幅寸法が小さくなりすぎることで、外周部から空気や燃料ガスが抜け出す（流出する）ことを十分に阻止できない虞がある。
一方、外周部の体積が４０％を超えると、空気や燃料ガスを膜電極接合体に導く内部の体積が小さくなりすぎて、空気や燃料ガスを膜電極接合体の全面に均一に導くことが難しくなる。
【００１９】
そこで、一方の集電体の体積に対して外周部の体積を１０〜４０％とすることで、外周部を好適に圧縮するとともに空気や燃料ガスの抜出しを阻止し、かつ、膜電極接合体に空気や燃料ガスを均一に導くことができるようにした。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る固体電解質型燃料電池を示す断面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】本発明に係る燃料極集電体に燃料ガスを供給する例を説明する図である。
【図４】図４（ａ）は図４（ｃ）の４ａ−４ａ線断面図、図４（ｂ）は図４（ｃ）の４ｂ−４ｂ線断面図、図４（ｃ）は本発明に係る燃料極集電体の第１素材および第２素材をプレス成形装置にセットする製造工程を説明する図である。
【図５】本発明に係る第１素材および第２素材を圧縮して燃料極集電体を形成する製造工程を説明する図である。
【図６】図６（ａ）は図６（ｃ）の６ａ−６ａ線断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の６ｂ−６ｂ線断面図、図６（ｃ）は本発明に係る燃料極集電体の素材をプレス成形装置にセットするもう一つの製造工程を説明する図である。
【図７】本発明に係る素材を圧縮して燃料極集電体を形成するもう一つの製造工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００２２】
実施例に係る固体電解質型燃料電池１０について説明する。
図１に示すように、固体電解質型燃料電池１０は、膜電極接合体（ＭＥＡ）１２と、膜電極接合体（ＭＥＡ）１２の下面（後述する燃料極１４の下面）１４ａに積層された燃料極集電体（アノード集電体）（一方の集電体）１６と、燃料極集電体１６の下面１６ａに積層された第１セパレータ１７と、膜電極接合体１２の上面（後述する空気極１５の上面）１５ａに積層された空気極集電体（カソード集電体）２１と、空気極集電体２１の上面２１ａに積層された第２セパレータ２２とを備えている。
【００２３】
ここで、実施例においては、「特許請求の範囲」に示す「少なくとも一方の集電体」として「燃料極集電体１６」を例示するが、この「少なくとも一方の集電体」として「空気極集電体２１」を適用することも可能である。
さらには、「特許請求の範囲」に示す「少なくとも一方の集電体」として「燃料極集電体１６」および「空気極集電体２１」の両方の集電体を適用することも可能である。
【００２４】
膜電極接合体１２は、固体電解質１３と、固体電解質１３の下面１３ａに積層された燃料極（アノード）１４と、固体電解質１３の上面１３ｂに積層された空気極（カソード）１５とを備えている。
【００２５】
第１セパレータ１７は、燃料極集電体１６に燃料ガス（水素など）を供給するための燃料ガス供給口２４が中央１７ａに形成されている。
また、第２セパレータ２２は、空気極集電体２１に空気（酸素）を供給するための空気供給口２５が中央２２ａに形成されている。
【００２６】
空気極集電体２１は、導電性金属からなる発泡体、あるいは導電性金属からなるメッシュ部材で形成されることにより、空気供給口２５から供給された空気を膜電極接合体１２の空気極１５に導く複数の気孔（図示せず）を備えている。
発泡体は、連続した固体物質の中に複数（多数）の気孔を有する部材である。
メッシュ部材は、線材を網目状に編むことにより複数（多数）の気孔を有する部材である。
【００２７】
図１、図２に示すように、燃料極集電体１６は、導電性金属からなる発泡体、あるいは導電性金属からなるメッシュ部材で形成されることにより、燃料ガス供給口２４から供給された燃料ガスを膜電極接合体１２の燃料極１４に導く複数の気孔（図示せず）を備えている。
発泡体は、連続した固体物質の中に複数（多数）の気孔を有する部材である。
メッシュ部材は、線材を網目状に編むことにより複数（多数）の気孔を有する部材である。
【００２８】
この燃料極集電体１６は、外径Ｄ、厚さ寸法Ｔになるように円盤状に形成された部材であって、円形の外周１６ｃに沿って設けられた環状の外周部２７と、外周部２７の内側に設けられた円形状の内部２８とを有している。
【００２９】
環状の外周部２７は、燃料ガス供給口２４の外側に設けられ、密度（質量／体積）ρ１に設定されている。
円形状の内部２８は、中央２８ａが燃料ガス供給口２４に対向するように設けられ、密度ρ２に設定されている。
【００３０】
そして、外周部２７の密度ρ１は、内部２８の密度ρ２と比較して高く形成されている。
具体的には、外周部２７の密度ρ１は、内部２８の密度ρ２と比較して２倍を下回らないように（すなわち、２×ρ２≦ρ１に）設定されている。
さらに、外周部の密度ρ１は、２×ρ２≦ρ１≦５×ρ２の範囲に設定することが好ましい。
【００３１】
内部２８を密度ρ２に設定することで内部２８に複数の気孔（図示せず）を確保できる。よって、燃料ガス供給口２４から供給された燃料ガスを複数の気孔を経て膜電極接合体１２の燃料極１４に導くことができる。
外周部２７の密度ρ１を内部２８の密度ρ２と比較して高く設定することで、外周部２７から複数の気孔を除去できる。よって、燃料ガス供給口２４から供給された燃料ガスが外周部２７を経て外部に抜け出す（流出する）ことを阻止できる。
【００３２】
さらに、外周部２７の密度ρ１を内部２８の密度ρ２と比較して高くすることで、従来技術のように第１セパレータ１７に障壁を設けて燃料ガスの抜出しを阻止する必要がない。
よって、第１セパレータ１７から障壁を除去できるので、第１セパレータ１７の形状を簡素化できる。
【００３３】
ここで、燃料極集電体１６は、導電性金属からなる発泡体や、導電性金属からなるメッシュ部材で形成されている。すなわち、燃料極集電体１６は複数の気孔（図示せず）を備えている。
よって、外周部２７を圧縮することで発泡体やメッシュ部材の気孔を減らすことができ、密度ρ１の高い外周部２７を簡単に形成することができる。
このように、密度ρ１の高い外周部２７を簡単に形成することで、固体電解質型燃料電池１０を容易に製造することができる。
【００３４】
つぎに、外周部２７の密度ρ１を内部２８の密度ρ２と比較して２倍を下回らないようにした理由について説明する。
前述したように、燃料極集電体１６は、導電性金属からなる発泡体や、導電性金属からなるメッシュ部材で形成され、外周部を圧縮することで密度の高い外周部２７を形成することができる。
【００３５】
ところで、外周部２７は、その厚さを所定寸法Ｔに確保する必要がある。このため、外周部２７を圧縮して密度を高めるためには、圧縮前の厚さ寸法を所定寸法Ｔと比較して大きく設定する必要がある。
しかし、圧縮前の厚さ寸法を大きくしすぎると、外周部２７を圧縮する際に、外周部２７が外側に広がってしまい、外周部２７を好適に圧縮することが難しい。
一方、外周部２７の密度ρ１をある程度高くしないと、外周部２７から燃料ガスが抜け出す（流出する）ことを十分に阻止できない。
【００３６】
そこで、外周部２７の圧縮前の厚さ寸法を少なくとも２倍になるようにした。これにより、外周部２７の密度ρ１を内部２８の密度ρ２と比較して２倍を下回らないようにできる。
さらに、好ましくは、外周部２７の圧縮前の厚さ寸法を最大５倍に抑えるようにした。これにより、外周部２７を圧縮する際に、外周部２７が外側に広がることを防いで外周部２７を好適に圧縮することができる。
したがって、外周部２７の密度ρ１を好適に高めるとともに、外周部２７を好適に圧縮することができる。
【００３７】
ここで、燃料極集電体１６の体積がＶ１に形成され、燃料極集電体１６の上面１６ｂ全体の面積がＳ１に形成されている。
また、外周部２７の体積がＶ２に形成され、外周部２７の環状の上面２７ａの面積がＳ２に形成されている。
さらに、内部２８の体積がＶ３に形成され、内部２８の上面２８ｂの面積がＳ３に形成されている。
加えて、燃料極集電体１６、外周部２７および内部２８は、それぞれの厚さが厚さ寸法Ｔに形成されている。
よって、Ｖ１：Ｖ２：Ｖ３＝Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３
となる。
【００３８】
そして、燃料極集電体１６の体積Ｖ１に対して外周部２７の体積Ｖ２が１０〜４０％に設定されている。
換言すれば、燃料極集電体１６の上面１６ｂ全体の面積Ｓ１に対して外周部２７の上面２７ａの面積Ｓ２が１０〜４０％に設定されている。
燃料極集電体１６の体積Ｖ１に対して外周部２７の体積Ｖ２を１０〜４０％とした理由はつぎの通りである。
【００３９】
すなわち、外周部２７の体積Ｖ２が１０％未満になると、外周部２７の幅寸法Ｗ１が小さくなりすぎて外周部２７を高い密度ρ１に好適に圧縮することが難しい。加えて、外周部２７の幅寸法Ｗ１が小さくなりすぎることで、外周部２７から燃料ガスが抜け出す（流出する）ことを十分に阻止できない虞がある。
【００４０】
一方、外周部２７の体積Ｖ２が４０％を超えると、燃料ガスを膜電極接合体１２の燃料極１４に導く内部２８の体積Ｖ３が小さくなりすぎて、燃料ガスを燃料極１４の全面に均一に導くことが難しくなる。
【００４１】
そこで、燃料極集電体１６の体積Ｖ１に対して外周部２７の体積Ｖ２を１０〜４０％とすることで、外周部２７を好適に圧縮するとともに燃料ガスの抜出しを阻止し、かつ、燃料極１４の全面に燃料ガスを均一に導くことができるようにした。
【００４２】
つぎに、固体電解質型燃料電池１０で電力を発生させる例を図３に基づいて説明する。
まず、第２セパレータ２２の空気供給口２５から空気極集電体２１に空気（酸素）を矢印Ａの如く供給する。
また、第１セパレータ１７の燃料ガス供給口２４から燃料極集電体１６に燃料ガス（水素など）を矢印Ｂの如く供給する。
【００４３】
空気極集電体２１に供給された空気は、空気極集電体２１の気孔を経て空気極１５に矢印Ｃの如く到達する。空気極１５側に到達した空気は、空気極１５内の気孔を経て固体電解質１３との界面３１近傍に矢印Ｃの如く到達する。
【００４４】
一方、燃料極集電体１６に供給された燃料ガスは、燃料極集電体１６の内部２８の気孔を経て燃料極１４に矢印Ｄの如く到達する。
ここで、外周部２７の密度ρ１は内部２８の密度ρ２と比較して高く（２倍を下回らないように）設定され、外周部２７から複数の気孔が除去されている。
【００４５】
よって、燃料ガス供給口２４から供給された燃料ガスが外周部２７を経て外部３４に抜け出す（流出する）ことを阻止できる。
これにより、燃料極集電体１６に供給された燃料ガスを燃料極１４に効率よく到達させることができる。
【００４６】
加えて、燃料極集電体１６の体積Ｖ１（図２参照）に対して外周部２７の体積Ｖ２（図２参照）が１０〜４０％に設定されている。外周部２７の体積Ｖ２を１０％以上とすることで燃料ガスの抜出しを一層良好に阻止できる。
さらに、外周部２７の体積Ｖ２を４０％以下とすることで、内部２８の体積Ｖ３（図２参照）を比較的大きく確保して燃料極１４の全面に燃料ガスを均一に導くことができる。
【００４７】
燃料極１４に到達した燃料ガスは、燃料極１４内の気孔を経て固体電解質１３との界面３２近傍に矢印Ｅの如く到達する。
空気極１５と固体電解質１３との界面３１近傍に到達した空気（酸素）は空気極１５から電子を受け取って酸化物イオンにイオン化される。この酸化物イオンは、固体電解質１３内を燃料極１４に向かって拡散移動する。
燃料極１４と固体電解質１３との界面３２近傍に到達した酸化物イオンが、この界面３２近傍で燃料ガスと反応して電子を放出し、この電子を外部に起電力として取り出すことで電力が発生する。
【００４８】
ここで、燃料ガスが外周部２７を経て外部３４に抜け出す（流出する）ことを阻止し、かつ、燃料ガスを燃料極１４の全面に均一に導くことで、固体電解質型燃料電池１０で電力を効率よく発生させることができる。
【００４９】
つぎに、燃料極集電体１６の製造方法を図４〜図５に基づいて説明する。
図４（ａ）に示すように、燃料極集電体１６（図２参照）用の第１素材４１を用意する。
第１素材４１は、導電性金属からなる発泡体、あるいは導電性金属からなるメッシュ部材で密度ρ２に形成された円盤状の部材である。
第１素材４１は、外径Ｄ、素材厚さＴ（図４（ｃ）参照）で、体積Ｖ１に形成されている。
【００５０】
図４（ｂ）に示すように、燃料極集電体１６（図２参照）用の第２素材４２を用意する。
第２素材４２は、導電性金属からなる発泡体、あるいは導電性金属からなるメッシュ部材で密度ρ２に形成された環状の部材である。
第２素材４２は、外径Ｄ、素材厚さＴ（図４（ｃ）参照）で、かつ、体積Ｖ２に形成されている。
【００５１】
図４（ｃ）に示すように、プレス成形装置４５の下型（固定型）４６に第１素材４１を矢印Ｆの如く載置（セット）する。
第１素材４１をセットした後、第１素材４１の外周上面４１ａに第２素材４２を矢印Ｇの如く載置（セット）する。
【００５２】
第１素材４１および第２素材４２をセットした後、プレス成形装置４５の下型４６にスペーサ４８を矢印Ｈの如く載置（セット）する。
スペーサ４８は厚さＴに形成されている。
スペーサ４８をセットした後、プレス成形装置４５の上型（可動型）４７を矢印Ｉの如く下降する。
【００５３】
図５（ａ）に示すように、プレス成形装置４５の上型４７を矢印Ｉの如く下降させることで、上型４７が第２素材４２の上面４２ａに当接する。この状態で、第２素材４２に上型４７から荷重Ｆ１が作用する。
【００５４】
プレス成形装置４５の上型４７を矢印Ｉの如く継続して下降させることで、第２素材４２が荷重Ｆ１で矢印Ｉの如く下方に押し下げられるとともに圧縮される。
第２素材４２が下方に押し下げられることで、第１素材４１の外周上面４１ａに押下力Ｆ２が作用する。
第１素材４１の外周上面４１ａに押下力Ｆ２が作用することで、第１素材４１の外周部４１ｂが圧縮される。
【００５５】
図５（ｂ）に示すように、プレス成形装置４５の上型４７がスペーサ４８に当接する。
この状態で、第２素材４２が素材厚さＴから２／Ｔに圧縮されるとともに、第１素材４１の外周部４１ｂが素材厚さＴから２／Ｔに圧縮される。
よって、圧縮された第２素材４２が密度ρ２／２（すなわち、ρ１）に高められ、圧縮された第１素材４１の外周部４１ｂが密度ρ２／２（すなわち、ρ１）に高められる。
【００５６】
図５（ｃ）に示すように、第２素材４２および第１素材４１の外周部４１ｂが一体に形成され、第２素材４２および第１素材４１で燃料極集電体１６が形成される。
すなわち、燃料極集電体１６の外周部２７が第２素材４２および第１素材４１の外周部４１ｂで密度ρ２／２（ρ１）に形成され、燃料極集電体１６の内部２８が第１素材４１の内部４１ｃで密度ρ２に形成される。
【００５７】
図４〜図５で説明したように、第１素材４１および第２素材４２を重ね合わせた状態で圧縮するだけの簡単な圧縮工程で、燃料極集電体１６の外周部２７を密度ρ１まで高めることができる。
これにより、燃料極集電体１６を簡単に形成することができ、固体電解質型燃料電池１０の製造の容易化を図ることができる。
【００５８】
つぎに、燃料極集電体１６のもう一つの製造方法を図６〜図７に基づいて説明する。
図６（ａ），（ｂ）に示すように、燃料極集電体１６（図２参照）用の素材５１を用意する。
素材５１は、導電性金属からなる発泡体、あるいは導電性金属からなるメッシュ部材で密度ρ２に形成された部材である。
【００５９】
この素材５１は、外周５１ａに沿って環状の素材外周部５２が形成され、素材外周部５２の内側に円形状の素材内部５３が一体に形成されている。
素材外周部５２は、外径Ｄ、素材厚さ２×Ｔ、体積Ｖ２に形成されている。
素材内部５３は、素材厚さＴ、体積Ｖ３に形成されている。
【００６０】
図６（ｃ）に示すように、プレス成形装置４５の下型４６に素材５１を矢印Ｊの如く載置（セット）する。
素材５１をセットした後、プレス成形装置４５の下型４６にスペーサ４８を矢印Ｋの如く載置（セット）する。
スペーサ４８をセットした後、プレス成形装置４５の上型４７を矢印Ｌの如く下降する。
【００６１】
図７（ａ）に示すように、プレス成形装置４５の上型４７を矢印Ｌの如く下降させることで、上型４７が素材外周部５２の上面５２ａに当接する。
この状態で、素材外周部５２に上型４７から荷重Ｆ１が作用する。
プレス成形装置４５の上型４７を矢印Ｌの如く継続して下降させることで、素材外周部５２が荷重Ｆ１で矢印Ｌの如く下方に圧縮される。
【００６２】
図７（ｂ）に示すように、プレス成形装置４５の上型４７がスペーサ４８に当接する。この状態で、素材外周部５２が素材厚さ２×ＴからＴに圧縮される。
よって、圧縮された素材外周部５２が密度ρ２／２（すなわち、ρ１）に高められる。
【００６３】
図７（ｃ）に示すように、素材５１で燃料極集電体１６が形成される。
すなわち、燃料極集電体１６の外周部２７が素材外周部５２で密度ρ２／２（ρ１）に形成され、燃料極集電体１６の内部２８が素材内部５３で密度ρ２に形成される。
【００６４】
図６〜図７で説明したように、素材外周部５２の厚さ寸法（２×Ｔ）を大きくした状態で圧縮するだけの簡単な圧縮工程で、燃料極集電体１６の外周部２７を密度ρ１まで高めることができる。
これにより、燃料極集電体１６を簡単に形成することができ、固体電解質型燃料電池１０の製造の容易化を図ることができる。
【００６５】
なお、本発明に係る固体電解質型燃料電池１０は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、燃料極集電体１６の外周部２７を圧縮工程で密度ρ１に高める例について説明したが、これに限らないで、その他の工程で外周部２７を密度ρ１に高めることも可能である。
【００６６】
また、前記実施例で示した固体電解質型燃料電池１０、膜電極接合体１２、燃料極集電体１６、空気極集電体２１、外周部２７および内部２８などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、膜電極接合体に燃料極集電体を経て燃料ガスを供給するとともに空気極集電体を経て空気を供給することにより電力を発生させる固体電解質型燃料電池への適用に好適である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…固体電解質型燃料電池、１２…膜電極接合体、１６…燃料極集電体（一方の集電体）、１６ｃ…外周、２１…空気極集電体、２７…外周部、２８…内部、Ｖ１…燃料極集電体の体積、Ｖ２…外周部の体積、Ｖ３…内部の体積、ρ１…外周部の密度、ρ２…内部の密度。
【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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