(57)【要約】【課題】  優れた性能及び強度を有する固体酸化物形燃料電池を提供する。【解決手段】支持体２と、支持体２に設置された少なくとも１つの電池セル３と、を備え、電池セル３は、支持体２上に配置された電解質５と、電解質５の一方面に間隔をあけて配置された燃料極４及び空気極６とを備え、支持体２は、電池セル３を加熱可能に構成されている固体酸化物形燃料電池１である。【選択図】図１
2011216302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、
前記支持体に設置された少なくとも１つの電池セルと、を備え、
前記電池セルは、前記支持体上に配置された電解質と、当該電解質の一方面に間隔をあけて配置された燃料極及び空気極とを備え、
前記支持体は、前記電池セルを加熱可能に構成されている固体酸化物形燃料電池。
【請求項２】
前記支持体は、通電によって発熱する発熱体を備えている、請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項３】
前記支持体は、前記電池セルを支持する金属の支持体本体と、通電により前記支持体本体を加熱するように前記支持体本体の内部に配置された少なくとも１つの加熱手段とを備える、請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項４】
前記支持体本体の内部に絶縁材が充填されている、請求項３に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項５】
前記加熱手段は、前記支持体本体の内部に複数配置されている、請求項３又は４に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項６】
前記支持体は、燃焼触媒を担持する多孔質体からなる、請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項７】
前記電池セルは、複数であり、それぞれ間隔をあけて配置されており、
前記各電池セルの間にそれぞれ配置され、当該各電池セル同士をそれぞれ接続する複数のインターコネクタと、
前記支持体と前記各インターコネクタとの間に配置され、両者を絶縁する絶縁体とを更に備える、請求項１から６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】
本発明は、固体酸化物形燃料電池に関する。さらに詳しくは、単室型の固体酸化物形燃料電池に関し、これは炭化水素センサ等に応用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固体酸化物形燃料電池に係る電池セルの構成として、平板型および円筒型の構成などが提案されている。
【０００３】
平板型の電池セルは、板状の電解質の表面及び裏面に、燃料極及び空気極がそれぞれ配置された構成であり、この電池セルは、セパレーターを介して複数積層された状態で使用される。セパレーターは、各電池セルに供給される燃料ガスと酸化剤ガスとを完全に分離する役割を果たしており、各電池セルとセパレーターとの間にはガスシールが施されている（例えば、特許文献１）。この平板型の電池セルは、発電の単位体積当たりの出力密度が高いという特徴を有するが、ガスシールの不完全性やセル内の温度分布の不均一性などの問題がある。また、電池セルが振動や熱サイクルなどに対して脆弱であるなどの欠点があり、実用化に大きな課題を有している。
【０００４】
一方、円筒型の電池セルは、円筒形の電解質の外周面及び内周面に、燃料極及び空気極がそれぞれ配置された構成であり、円筒縦縞型や円筒横縞型などの構成が提案されている（例えば、特許文献２）。ところが、円筒型の電池セルは、ガスシール性に優れるという利点を有する一方、平板型の電池セルに比べて構造が複雑であるため、製造プロセスが複雑になり、製造コストが高くなるという欠点がある。
【０００５】
さらに、次の問題もある。平板型及び円筒型の電池セルは、いずれも、性能を向上させるためには電解質の薄膜化が要求され、電解質材料のオーミック抵抗の低減が必要となるが、電解質が薄すぎると脆弱化してしまい、耐振性や耐久性が低下するという問題があった。
【０００６】
そのため、上述した平板型及び円筒型の電池セルに替わる構成として、燃料極及び空気極を、固体電解質からなる基板の同一面上に配置し、燃料ガスおよび酸化剤ガスの混合ガスを供給することにより発電が可能な非隔膜式の固体酸化物形燃料電池が提案されている（例えば、特許文献３）。このような構成によれば、燃料ガスと酸化剤ガスとを分離する必要がないため、セパレーター及びガスシールが不要となり、構造及び製造工程の大幅な簡略化を図ることができる。
【０００７】
また、この非隔膜式の固体酸化物形燃料電池では、酸素イオンの伝導が固体電解質の表層付近で起こり、燃料極と空気極とを固体電解質の同一面上に近接して形成するため、平板型や円筒型の電池セルのように電解質の厚みが電池の性能に直接影響することがない。したがって、電池の性能を維持したまま電解質の厚みを増すことができ、これによって脆弱性を改善することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３０４５号公報
【特許文献２】特開平５−９４８３０号公報
【特許文献３】特開２００２−２８００１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の特許文献３に係る固体酸化物形燃料電池では、電解質を基板として、その一方面に複数の燃料極及び空気極を配置し、燃料極と空気極とをインターコネクタで連結することができる。しかしながら、この構成では、固体酸化物形燃料電池の起動時に電池セルを加熱するために外部に設置した加熱装置を用いると、位置によって電池セルに対する加熱の程度が異なることがあり、その結果、電池セルに熱応力がかかりやすく、急激に電池セルを加熱すると破損の原因となっていた。そのため、全ての電池セルを破損なく均一に加熱するためには、多くの時間を費やし起動性に問題があった。さらに、各電池セルの出力にバラツキがあるときは、燃料電池全体としての出力に大きな影響が生じるという問題がある。
【００１０】
また、複数の電池セルを連続して配列した場合には、燃料ガスと酸化剤ガスの混合ガスを供給して発電を行うとき、供給されるガスの下流側に配置された電池セルは、上流側に配置された電池セルによって消費されたガスと反応し発電するため、上流側よりも出力が小さくなる。その結果、電池セルの位置による出力が異なるため、温度差が生じてしまう問題があった。また、温度差が生じることにより、熱応力が発生し、電池セルにクラックが生じることがあった。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、優れた起動性と強度を有しかつ高出力化が可能な固体酸化物形燃料電池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】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するための固体酸化物形燃料電池であって、支持体と、前記支持体に設置された少なくとも１つの電池セルと、を備え、前記電池セルは、前記支持体上に配置された電解質と、当該電解質の一方面に間隔をあけて配置された燃料極及び空気極とを備え、前記支持体は、前記電池セルを加熱可能に構成されている。
【００１３】
このような構成によれば、支持体により電池セルを加熱できるので、燃料電池の起動時間を短くすることができる。また、電池セルが支持体に設置された状態で電池セルを加熱するので、均一な加熱を行うことができる。これにより、熱応力の発生を防ぐことができ、電池セルの損傷を防止できるので、燃料電池の耐久性を向上させることができる。また、均一な加熱により、燃料電池全体で均一な発電をすることができる。したがって、優れた性能及び強度を有する燃料電池を提供することができる。
【００１４】
また、上記の固体酸化物形燃料電池において、前記支持体は、通電によって発熱する発熱体を備えていてもよい。このような構成によれば、通電加熱なので、通電を制御することにより、より均一な加熱を行うことができ、その結果、均一な発電を行うことができる。
【００１５】
また、上記の固体酸化物形燃料電池において、前記支持体は、前記電池セルを支持する金属の支持体本体と、通電により前記支持体本体を加熱するように前記支持体本体の内部に配置された少なくとも１つの加熱手段とを備える構成であってもよい。更に、前記支持体本体の内部に絶縁材が充填されている構成であってもよい。また、前記加熱手段は、前記支持体本体の内部に複数配置されている構成であってもよい。
【００１６】
また、上記の固体酸化物形燃料電池において、前記支持体は、燃焼触媒を担持する多孔質体からなる構成であってもよい。
【００１７】
また、上記の各固体酸化物形燃料電池において、前記電池セルは、複数であり、それぞれ間隔をあけて配置されており、前記各電池セルの間にそれぞれ配置され、当該各電池セル同士をそれぞれ接続する複数のインターコネクタと、前記支持体と前記各インターコネクタとの間に配置され、両者を絶縁する絶縁体とを更に備える構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の固体酸化物形燃料電池によれば、機動性の向上とともに優れた性能及び強度を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の斜視図である。
【図２】他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の側面図である。
【図３】更に他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。
【図４】更に他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。
【図５】更に他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。
【図６】更に他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。
【図７】更に他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。
【図８】加熱装置の平面図である。
【図９】更に他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、固体酸化物形燃料電池１（以下、「燃料電池１」という）は、支持体２と、支持体２上に設置された電池セル３とを備えている。
【００２２】
支持体２は、本実施形態では、通電により電池セル３を加熱可能な電気ヒーターから構成されている。電気ヒーターは、ニクロム線等の発熱体に電気を流すことで生じる抵抗発熱により、対象物（電池セル３）を加熱できる公知のヒーターであり、水平方向に直線状に延びる発熱体１４と、発熱体１４に通電するための端子１５とを備えている。端子１５は、図示しない電源に接続されており、電源のオン／オフにより発熱体１４に通電し、発熱体１４を抵抗発熱させる。そして、この発熱により電池セル３を加熱できるように構成されている。発熱体１４としては、鉄−クロム−アルミ系、ニッケル−クロム系などの金属の線材を用いることができる。また、発熱体１４の直径（太さ）は、電池セル３を支持する観点から、０．１ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。
【００２３】
電池セル３は、支持体２に支持されており、発熱体１４の表面を覆うように配置された電解質５と、電解質５の表面を覆うように配置された燃料極４及び空気極６とを備えている。燃料極４、電解質５及び空気極６は、それぞれ、薄い層状に積層されている。また、燃料極４、電解質５及び空気極６は、発熱体１４の周方向の全体を覆うように配置されている。燃料極４および空気極６の厚みは、特に限定されないが、それぞれ１〜１００μmであることが好ましく、５〜３０μmがより好ましい。また、電解質５の厚さは、特に限定はされないが、作製を容易にする観点から、１〜１０００μmとすることが好ましい。
【００２４】
電解質層５の材質としては、固体酸化物形燃料電池の電解質の材料として公知のものを使用することができ、例えば、サマリウムやガドリニウム等をドープしたセリア系酸化物、ストロンチウムやマグネシウムをドープしたランタン・ガレード系酸化物、スカンジウムやイットリウムを含むジルコニア系酸化物などの酸素イオン伝導性セラミックス材料を用いることができる。
【００２５】
燃料極４の材質としては、固体酸化物形燃料電池の燃料極の材料として公知のものを使用することができ、例えば、金属触媒と、酸化物イオン導電体からなるセラミックス粉末材料との混合物を用いることができる。このとき用いられる金属触媒としては、ニッケル、鉄、コバルトや、貴金属（白金、ルテニウム、パラジウム等）等の還元性雰囲気において安定で、水素酸化活性を有する材料を用いることができる。また、酸化物イオン導電体としては、蛍石型構造又はペロブスカイト型構造を有するものを好ましく用いることができる。蛍石型構造を有するものとしては、例えばサマリウムやガドリニウム等をドープしたセリア系酸化物、スカンジウムやイットリウムを含むジルコニア系酸化物などを挙げることができる。また、ペロブスカイト型構造を有するものとしてはストロンチウムやマグネシウムをドープしたランタン・ガレード系酸化物を挙げることができる。上記材料の中では、酸化物イオン導電体とニッケルとの混合物で、燃料極４を形成することが好ましい。なお、酸化物イオン導電体からなるセラミックス材料とニッケルとの混合形態は、物理的な混合形態であってもよいし、ニッケルへの粉末修飾などの形態であってもよい。また、上述したセラミックス材料は、１種類を単独で、或いは２種類以上を混合して使用することができる。また、燃料極４は、金属触媒を単体で用いて構成することもできる。
【００２６】
空気極６の材質としては、固体酸化物形燃料電池の空気極の材料として公知のものを使用することができ、例えば、ペロブスカイト型構造等を有するＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ又はＭｎ等からなる金属酸化物を用いることができる。具体的には（Ｓｍ，Ｓｒ）ＣｏＯ３，（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ３，（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ３，（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｆｅ，Ｃｏ）Ｏ３，（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ）Ｏ３などの酸化物が挙げられ、好ましくは、（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ３である。上述した材料は、１種を単独で、或いは２種以上を混合して使用することができる。
【００２７】
また、燃料極４、電解質層５及び空気極６は、例えばスクリーン印刷法、ドクターブレード法、ディップコート法、スプレーコート法、スピンコ−ト法、泳動電着法、ロ−ルコ−ト法、グラビアロ−ルコ−ト法、ディスペンサーコート法、ＣＶＤ，ＥＶＤ，スパッタリング法、転写法等の一般的な印刷法を用いて作製することができる。
【００２８】
以上のように構成された燃料電池１では、次のように発電が行われる。まず、端子１５を介して発熱体１４に通電することにより、発熱体１４を抵抗発熱させる。この発熱により、電池セル３の燃料極４及び空気極６が加熱される。次に、この状態で、電池セル３に、メタンやエタンなどの炭化水素からなる燃料ガスと空気等の酸化剤ガスとの混合ガスを高温の状態（例えば、４００℃〜１０００℃）で供給する。供給された燃料ガス及び酸化剤ガスは、それぞれ燃料極４及び空気極６と接触し、これにより、燃料極４と空気極６との間で、電解質５の主に表層付近を介してイオン伝導が起こり、発電が行われる。
【００２９】
以上のような燃料電池１によれば、通電による発熱体１４の発熱により電池セル３を急速に加熱できるので、燃料電池１の起動時間を短くすることができる。また、電池セル３が支持体２に設置された状態で電池セル３を加熱するので、均一な加熱を行うことができる。これにより、熱応力の発生を防ぐことができ、燃料電池１の耐久性を向上させることができる。また、均一な加熱により、燃料電池１全体で均一な発電をすることができる。また、通電加熱なので、通電を制御することにより、より均一な加熱を行うことができ、その結果、均一な発電を行うことができる。したがって、優れた性能及び強度を有する燃料電池１を提供することができる。
【００３０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００３１】
例えば、上記実施形態では、電池セル３（電解質層５、燃料極４及び空気極６）が発熱体１４の全周を覆う構成であったが、これに限定されず、図２に示すように、発熱体１４の一部のみを覆う構成であってもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、支持体２が電気ヒーターから構成されていたが、支持体２は、電池セル３を加熱可能であれば構成は限定されず、次のような構成であってもよい。図３は、他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。図３に示すように、支持体２は、支持体本体１０と、支持体本体１０の内部に配置された加熱装置１１とを備えている。支持体本体１０は、矩形状の金属部材から構成されており、内部に空洞１３が形成され、この空洞１３に加熱装置１１が配置されている。支持体本体１０の材質としては、強度及び耐熱性に優れることが好ましく、例えば、ステンレス鋼、ニッケル合金、チタン合金などの１０００℃程度の耐熱性のある金属材料を用いることができる。電池セル３は、支持体本体１０上に設置されている。このような構成によれば、支持体として金属を用いるため、機械的強度を向上させることができる。
【００３３】
加熱装置１１としては、本実施形態では、電気ヒーターを用いている。電気ヒーターは、ニクロム線等の発熱体に電気を流すことで生じる抵抗発熱により、対象物（支持体本体１０）を加熱できる公知のヒーターであり、水平方向に延びる発熱体１４ａと、発熱体１４ａに通電するための端子１５ａとを備えている。発熱体１４ａは、コイル状に形成されている。端子１５ａは、図示しない電源に接続されており、電源のオン／オフにより発熱体１４ａに通電し、発熱体１４ａを抵抗発熱させる。そして、発熱体１４ａの発熱により支持体本体１０を加熱し、支持体本体１０の発熱により電池セル３を加熱できるように構成されている。発熱体１４ａは、支持体本体１０の内面に接触しないように配置され、支持体本体１０と絶縁されている。図８は、加熱装置の平面図である。図８に示すように、加熱装置１１の発熱体１４ａは、コイル状に形成された状態で、空洞１３内で蛇行するように配置されており、発熱体１４ａの両端部に端子１５ａが設置されている。
【００３４】
また、図３に示すように、電池セル３は、支持体本体の表面に配置された電解質５と、電解質５の表面に配置された燃料極４及び空気極６とを備えている。燃料極４、電解質５および空気極６は、それぞれ、薄い層状に積層されている。燃料極４、電解質５および空気極６の材質は、図１に係る実施形態と同様である。また、燃料極４、電解質層５及び空気極６は、例えばスクリーン印刷法、ドクターブレード法、ディップコート法、スプレーコート法、スピンコ−ト法、泳動電着法、ロ−ルコ−ト法、グラビアロ−ルコ−ト法、ディスペンサーコート法、ＣＶＤ，ＥＶＤ，スパッタリング法、転写法等の一般的な印刷法を用いて作製することができる。
【００３５】
このような構成の燃料電池１により発電をするときは、まず、発熱体１４ａに通電することにより発熱体１４ａを発熱させ、これにより支持体本体１０を加熱し、支持体本体１０の熱により電池セル３を加熱する。次に、この状態で、燃料ガスと酸化剤ガスとの混合ガスを供給することにより、燃料極４と空気極６との間でイオン伝導が起こり、発電が行われる。このような構成によれば、電池セル３が支持体本体１０に支持されているので、燃料電池１の強度を向上させることができる。
【００３６】
また、上述の図３に係る実施形態では、加熱装置１１として電気ヒーターを用いていたが、支持体本体１０を加熱可能であれば構成は特に限定されず、ＩＨヒーターを用いてもよい。図９は、更に他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。図９において、図３に係る構成と同様の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。ＩＨヒーターは、電磁誘導の原理を利用することにより、対象物（支持体本体１０）を誘導加熱できる公知のヒーターであり、図９に示すように、水平方向に延びるコイル部１６と、コイル部１６に通電するための通電部１７とを備えている。通電部１７は、図示しない電源に接続されており、電源のオン／オフによりコイル部１６に通電し、電磁誘導によって加熱電流を発生させる。そして、加熱装置１１の電磁誘導により支持体本体１０を発熱させ、この発熱により電池セル３を加熱できるように構成されている。コイル部１６および通電部１７に係るその他の構成は、それぞれ、図３及び図８における発熱体１４ａおよび端子１５ａの構成と同様である。
【００３７】
また、上述の図３、図９に係る実施形態では、支持体本体１０の壁面と発熱体１４ａ又はコイル部１６との間の空洞１３には何も充填されていながったが、支持体本体１０と発熱体１４ａ又はコイル部１６とを絶縁可能であれば構成は特に限定されず、図４に示すように、空洞１３に絶縁材１８を充填してもよい。この絶縁材１８としては、例えば、酸化マグネシウムを用いることができる。このような構成によれば、発熱体１４ａ又はコイル部１６と支持体本体１０との絶縁を確実に行うことができる。
【００３８】
また、上記実施形態では、発熱部１４ａおよびコイル部１６は蛇行した状態で支持体本体１０の内部に配置されていたが、この構成に限定されず、例えば、直線の状態や湾曲した状態で配置されていてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、支持体２は、通電により電池セル３を加熱する構成であったが、電池セル３を加熱可能であれば構成は限定されない。図５は、他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。図５において、図３に係る構成と同様の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。図５に示すように、支持体２は、燃焼触媒を担持する金属の多孔質体からなり、支持体２の発熱により電池セル３を加熱可能に構成されている。燃焼触媒としては、例えば、ロジウム、ルテニウム、白金、パラジウム、ニッケル、コバルトあるいはこれらを主成分とする合金などを用いることができる。金属としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル合金、チタン合金など１０００℃程度の耐熱性のある材料を用いることができる。また、多孔質体の気孔率は、ガス透過性の観点から、２０％〜８０％が好ましい。支持体２の厚さは、２００μｍ〜５０００μｍが好ましい。
【００４０】
以上のように構成された燃料電池１では、次のように発電が行われる。まず、燃料電池１に対して、メタンやエタンなどの炭化水素からなる燃料ガスと空気等の酸化剤ガスとの混合ガスを高温の状態（例えば、４００〜１０００℃）で供給する。供給された混合ガスは、支持体２に接触し、このとき、支持体２に担持された燃焼触媒の作用により燃料ガスが燃焼する。これにより、支持体２が発熱し、この発熱により電池セル３の燃料極４及び空気極６が加熱される。また、燃料電池１に供給された燃料ガス及び酸化剤ガスがそれぞれ燃料極４及び空気極６と接触し、これにより、燃料極４と空気極６との間で電解質５を介したイオン伝導が起こり、発電が行われる。このような構成によれば、支持体２が発熱する一方で、それ自体はシンプルな構成なので、燃料電池１をコンパクトな構成にすることができる。
【００４１】
また、加熱装置は特に限定されず通電発熱による加熱装置と燃焼触媒を組み合わせて使用することも可能である。このような構成にすることによって、通電加熱に必要な電力を抑えることができる。
【００４２】
また、上述した図１〜図５に係る実施形態では、それぞれ、１つの電池セル３を用いる構成であったが、電池セル３の数は限定されず、電池セル３を複数用いてもよい。図６は、他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。図６において、（ａ）は、支持体２として電気ヒーターを用いた実施形態であり、上述の図１に係る実施形態に対応するものである。また、図６（ｂ）は、支持体２として支持体本体１０及び加熱装置１１を有する構成を用いた実施形態であり、上述の図３、図４又は図９に係る実施形態に対応するものである（図６（ｂ）に係る実施形態では、空洞１３に充填材１８が充填されていない。）。また、図６（ｃ）は、支持体２として燃焼触媒を担持する多孔質体を用いた実施形態であり、上述の図５に係る実施形態に対応するものである。図６において、図１〜図５、図９に係る構成と同様の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。図６に示すように、燃料電池１は、水平方向に間隔をあけて配置された複数の電池セル３を備えており、各電池セル３は、絶縁材７を介して支持体２上に設置されており、支持体２により支持されている。支持体２としては、上述の図１〜図５、図９に示した支持体２のいずれでも用いることができる。絶縁材７は、支持体２の表面に積層配置されている。また、隣接する電池セル３の間には、インターコネクタ８が配置されており、このインターコネクタ８により電池セル３同士が電気的に接続されている。より詳細には、インターコネクタ８が、隣接する電池セル３において、一方の電池セル３の燃料極４と、他方の電池セル３の空気極６とを接続している。複数の電池セル３はそれぞれ直列に接続されている。また、インターコネクタ８は、隣接する電池セル３同士の隙間に充填されており、下端が絶縁材７に接触している。これにより、インターコネクタ８と支持体２とが絶縁されている。
【００４３】
絶縁体７の材質としては、セラミックス系材料を好ましく用いることができ、具体的には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）系材料、シリカ（ＳｉＯ２）系材料、チタニア（ＴｉＯ２）系材料や、電解質材料と同系材質で、酸素イオン伝導性を付与している材料を除いたベース材料、例えばジルコニアやセリアなどを主体に好ましく用いることができる。
【００４４】
インターコネクタ８は、Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，ＳＵＳ等の導電性金属、或いは金属系材料，又はＬａ（Ｃｒ，Ｍｇ）Ｏ３，（Ｌａ，Ｃａ）ＣｒＯ３，（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３などのランタン・クロマイト系等の導電性セラミックス材料によって形成することができ、これらのうちの１種を単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。インターコネクタ８は、上述した材料にバインダー樹脂、有機溶媒などが適量加えられることにより形成される。
【００４５】
また、上述した加熱装置１１を有する構成では、１つの加熱装置１１を用いる構成であったが、加熱装置１１の数は限定されず、複数用いてもよい。図７は、他の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池の縦断面図である。図７において、図６（ｂ）に係る構成と同様の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。図７に示すように、加熱装置１１は、空洞１３内において、水平方向に間隔をあけて並んで複数配置されている。加熱装置１１としては、上述した電気ヒーター及びＩＨヒーターを用いることができる。なお、電池セル３の数は限定されず、単数でも複数であってもよい。このような構成によれば、各加熱装置１１を制御することにより、電池セル３を加熱するときの熱のムラを無くすことができ、均一な発電を行うことができる。例えば、混合ガスの供給量が少ない部分において、加熱装置１１の出力を上げることにより、電池セル３の温度を上げると、混合ガスが少なくても電池セル３の発電能力を上げることができる。これにより、混合ガスの供給量にバラツキがあっても、均一な発電をすることができる。また、これとは逆に、混合ガスの供給量が多い部分において、加熱装置１１の出力を下げることにより、電池セル３の温度上昇を抑制することができる。これにより、混合ガスが多い部分における電池セル３と、少ない部分における電池セル３との温度を均一にすることができ、各電池セル３で均一な発電をすることができる。
【００４６】
本発明の燃料電池は、炭化水素ガス、水素ガス、一酸化炭素ガスなどのセンサに応用すれば、低濃度のガスを高感度で検出することが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１    固体酸化物形燃料電池
２    支持体
３    電池セル
４    燃料極
５    電解質
６    空気極
７    絶縁材
８    インターコネクタ
１０    支持体本体
１１    加熱装置
１３    空洞
【図１】
2011216302.tif 000003
【図２】
2011216302.tif 000004
【図３】
2011216302.tif 000005
【図４】
2011216302.tif 000006
【図５】
2011216302.tif 000007
【図６】
2011216302.tif 000008
【図７】
2011216302.tif 000009
【図８】
2011216302.tif 000010
【図９】
2011216302.tif 000011