(57)【要約】【課題】  横方向に分割された燃料電池を有する燃料電池チューブを提案する。【解決手段】  本発明の様々な具現例は、互いに電気的に単離された複数の燃料電池部分をそれぞれ含む１つ以上の横方向に分割された燃料電池を含む燃料電池チューブを提供する。燃料電池スタックに組み立てられる際、２次相互連結部は、それぞれの横方向に分割された燃料電池を介して隣接した燃料電池チューブを電気的に連結する。燃料電池チューブ対燃料電池チューブ間の電気的連結を引き起こすために、横方向に分割された燃料電池を用いると、隣接した燃料電池チューブ間の電気的連結をより正確にテストすることができる。【選択図】図１
2019110124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列−分割された固体−酸化物燃料電池システムであって、
第１端部及び対向する第２端部を有する基板であって、このとき、前記第１端部と前記第２端部との間で第１の主表面が延長されて、前記第１端部と前記第２端部との間で第２の対向する主表面が延長される基板、及び、
前記第１の主表面上に配置された複数の燃料電池であって、このとき、それぞれの燃料電池が前記第１の主表面を横切って横方向に延長されて、前記第１端部と前記第２端部との間に位置して、前記複数の燃料電池のうち、第１の選択された燃料電池が横方向に分割されて、前記第１の選択された燃料電池の第１の横方向端部が、前記第１の選択された燃料電池の第２の横方向端部から電気的に単離された複数の燃料電池、を含む第１の燃料電池チューブ；
第１端部及び対向する第２端部を有する基板であって、このとき、前記第１端部と前記第２端部との間で第１の主表面が延長されて、前記第１端部と前記第２端部との間で第２の対向する主表面が延長される基板、及び、
前記第１の主表面上に配置された複数の燃料電池であって、このとき、それぞれの燃料電池が前記第１の主表面を横切って横方向に延長されて、前記第１端部と前記第２端部との間に位置して、前記複数の燃料電池のうち、第１の選択された燃料電池が横方向に分割されて、前記第１の選択された燃料電池の第１の横方向端部が、前記第１の選択された燃料電池の第２の横方向端部から電気的に単離された複数の燃料電池、を含む第２の燃料電池チューブ；
前記第１の燃料電池チューブの前記第１の選択された燃料電池の前記第１の横方向端部を、前記第２の燃料電池チューブの前記第１の選択された燃料電池の前記第１の横方向端部に電気的に連結する第１の２次相互連結部；及び、
前記第１の燃料電池チューブの前記第１の選択された燃料電池の前記第２の横方向端部を、前記第２の燃料電池チューブの前記第１の選択された燃料電池の前記第２の横方向端部に電気的に連結する第２の２次相互連結部、を含む直列−分割された固体−酸化物燃料電池システム。
【請求項２】
前記第１の燃料電池チューブの前記複数の燃料電池のうち、第１の選択された燃料電池が横方向に分割されて、前記第２の選択された燃料電池の第１の横方向端部が、前記第２の選択された燃料電池の第２の横方向端部から電気的に単離された、請求項１に記載の直列−分割された固体−酸化物燃料電池システム。
【請求項３】
前記第１の燃料電池チューブの前記第１の選択された燃料電池が、前記第１の燃料電池チューブの前記第１端部に隣接して位置し、前記第１の燃料電池チューブの前記第２の選択された燃料電池が、前記第１の燃料電池チューブの前記第２端部に隣接して位置し、前記第１の燃料電池チューブの残り燃料電池が、前記第１及び前記第２の選択された燃料電池との間に位置した、請求項２に記載の直列−分割された固体−酸化物燃料電池システム。
【請求項４】
前記第２の燃料電池チューブの前記複数の燃料電池のうち、第２の選択された燃料電池が横方向に分割されて、前記第２の選択された燃料電池の第１の横方向端部が、前記第２の選択された燃料電池の第２の横方向端部から電気的に単離された、請求項２に記載の直列−分割された固体−酸化物燃料電池システム。
【請求項５】
前記第２の燃料電池チューブの前記第１の選択された燃料電池が、前記第２の燃料電池チューブの前記第１端部に隣接して位置し、前記第２の燃料電池チューブの前記第２の選択された燃料電池が、前記第１の燃料電池チューブの前記第２端部に隣接して位置し、前記第２の燃料電池チューブの残り燃料電池が、前記第１及び前記第２の選択された燃料電池との間に位置した、請求項４に記載の直列−分割された固体−酸化物燃料電池システム。
【請求項６】
第１端部及び対向する第２端部を有する基板であって、このとき、前記第１端部と前記第２端部との間で第１の主表面が延長されて、前記第１端部と前記第２端部との間で第２の対向する主表面が延長される基板、及び、
前記第１の主表面上に配置された複数の燃料電池であって、このとき、それぞれの燃料電池が前記第１の主表面を横切って横方向に延長されて、前記第１端部と前記第２端部との間に位置して、前記複数の燃料電池のうち、第１の選択された燃料電池が横方向に分割されて、前記第１の選択された燃料電池の第１の横方向端部が、前記第１の選択された燃料電池の第２の横方向端部から電気的に単離された複数の燃料電池、
を含む第３の燃料電池チューブ；及び、
前記第２の燃料電池チューブの前記第２の選択された燃料電池の前記第１の横方向端部を、前記第３の燃料電池チューブの前記第１の選択された燃料電池の前記第１の横方向端部に電気的に連結する第３の２次相互連結部、をさらに含む、請求項４に記載の直列−分割された固体−酸化物燃料電池システム。
【請求項７】
前記第２の燃料電池チューブの前記第２の選択された燃料電池の前記第２の横方向端部を、前記第３の燃料電池チューブの前記第１の選択された燃料電池の前記第２の横方向端部に電気的に連結する第４の２次相互連結部、をさらに含む、請求項６に記載の直列−分割された固体−酸化物燃料電池システム。
【請求項８】
前記第１及び前記第２の２次相互連結部がそれぞれワイヤを含む、請求項１に記載の直列−分割された固体−酸化物燃料電池システム。
【請求項９】
前記第２の燃料電池チューブが前記第１の燃料電池チューブ上にある、請求項１に記載の直列−分割された固体−酸化物燃料電池システム。
【請求項１０】
貫通する１つ以上の燃料導管を限定する基板であって、このとき、前記基板が第１端部及び対向する第２端部を有しており、前記第１端部と前記第２端部との間で第１の主表面が延長されて、前記第１端部と前記第２端部との間で第２の対向する主表面が延長される基板；及び、
前記第１の主表面上に配置された複数の燃料電池であって、このとき、それぞれの燃料電池が前記第１の主表面を横切って横方向に延長されて、前記第１端部と前記第２端部との間に位置して、前記複数の燃料電池のうち、第１の選択された燃料電池が横方向に分割されて、前記第１の選択された燃料電池の第１の横方向端部が、前記第１の選択された燃料電池の第２の横方向端部から電気的に単離された、複数の燃料電池、を含む燃料電池チューブ。
【請求項１１】
前記複数の燃料電池のうち、第２の選択された燃料電池が横方向に分割されて、前記第２の選択された燃料電池の第１の横方向端部が、前記第２の選択された燃料電池の第２の横方向端部から電気的に単離された、請求項１０に記載の燃料電池チューブ。
【請求項１２】
前記第１の選択された燃料電池が前記第１端部に隣接して位置し、前記第２の選択された燃料電池が前記第２端部に隣接して位置し、前記残り燃料電池が前記第１及び第２の選択された燃料電池の間に位置した、請求項１１に記載の燃料電池チューブ。
【請求項１３】
前記第１の選択された燃料電池が互いに電気的に単離された第１の燃料電池部分及び第２の燃料電池部分を含む、請求項１０に記載の燃料電池チューブ。
【請求項１４】
前記第１及び第２の燃料電池部分が横方向に離隔して、前記電気的単離を引き起こす、請求項１３に記載の燃料電池チューブ。
【請求項１５】
前記第１及び第２の燃料電池部分の間の空間に電気絶縁物質をさらに含む、請求項１４に記載の燃料電池チューブ。
【請求項１６】
前記第２の主表面上に配置された第２複数の燃料電池であって、このとき、それぞれの燃料電池が前記第２の主表面を横切って横方向に延長されて、前記第１端部と前記第２端部との間に位置して、前記第２複数の燃料電池のうち、第１の選択された燃料電池が横方向に分割されて、前記第１の選択された燃料電池の第１の横方向端部が、前記第１の選択された燃料電池の第２の横方向端部から電気的に単離された、第２複数の燃料電池をさらに含む、請求項１０に記載の燃料電池チューブ。
【請求項１７】
前記複数の燃料電池のうち、前記第１の選択された燃料電池の前記第１の横方向端部を、前記第２複数の燃料電池のうち、前記第１の選択された燃料電池の前記第１の横方向端部に電気的に連結する第１の燃料電池連結部をさらに含む、請求項１６に記載の燃料電池チューブ。
【請求項１８】
前記複数の燃料電池のうち、前記第１の選択された燃料電池の前記第２の横方向端部を、前記第２複数の燃料電池のうち、前記第１の選択された燃料電池の前記第２の横方向端部に電気的に連結する第２の燃料電池連結部をさらに含む、請求項１７に記載の燃料電池チューブ。
【請求項１９】
前記第２の複数の燃料電池のうち、前記第１の選択された燃料電池が前記第１端部に隣接して位置し、前記第２複数の燃料電池のうち、前記第２の選択された燃料電池が前記第２端部に隣接して位置し、前記第２複数の燃料電池のうち、前記残り燃料電池が前記第１及び第２の選択された燃料電池の間に位置した、請求項１６に記載の燃料電池チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池チューブに関する。より詳細には本発明は、１つ以上の横方向に分割された燃料電池を含む燃料電池チューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、燃料を酸化して電気を生産する電気化学変換装置である。典型的に燃料電池は、アノード、カソード、及びアノードとカソードとの間の電解質を含む。通常、燃料電池チューブは、基板上に設けられて、１次相互連結部を介して互いに電気的に直列連結された複数の燃料電池を含む。典型的に燃料電池スタックは、２次相互連結部を介して互いに電気的に直列連結された複数の燃料電池チューブを含む。燃料電池システムは、互いに電気的に直列連結された複数の燃料電池スタック及び燃料電池のアノードに燃料を提供して、燃料電池のカソードに酸化剤を提供するように構成された複数の構成要素を含む。酸化剤内の酸素は、カソードから電解質層を介してアノードへ拡散する酸素イオンに還元される。燃料は、アノードで酸化して、電気的負荷を介して流れる電子を放出する。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の様々な具現例は、チューブの幅を横切る連続した電気的経路がないように、互いに電気的に単離された１つ以上の横方向に分割された燃料電池、又はそれぞれが横方向の燃料電池を含むダミー（ｄｕｍｍｙ）電池、又はダミー電池部分を含む燃料電池チューブを提供する。燃料電池スタックに組み立てられるとき、２次相互連結部は、それぞれの横方向に分割された燃料電池を介して隣接した燃料電池チューブを電気的に連結する。燃料電池チューブ対燃料電池チューブ間の電気的連結を引き起こすために、横方向に分割された燃料電池又はダミー電池を用いると、隣接した燃料電池チューブ間の電気的連結をより正確にテストすることができる。
【０００４】
一部の例において、直列−分割された固体−酸化物燃料電池システムは、第１の燃料電池チューブ、第２の燃料電池チューブ、及び第１の２次相互連結部を含む。第１の燃料電池チューブは、第１端部及び対向する第２端部を有する基板を含んでいてもよく、このとき、第１の主表面は、前記第１端部と前記第２端部との間で延長されて、第２の対向する主表面は、前記第１端部と前記第２端部との間で延長される。第１の燃料電池チューブは、さらに第１の主表面上に配置された複数の燃料電池を含んでいてもよく、このとき、それぞれの燃料電池は、第１の主表面を横切って横方向に延長されて、第１端部と第２端部との間に位置する。一部の例において、複数の燃料電池のうち、第１の選択された燃料電池は、横方向に分割されて、第１の選択された燃料電池の第１の横方向端部が第１の選択された燃料電池の第２の横方向端部と電気的に単離される。他の例において、各端部の電池は、「ダミー」電池、すなわち、カソード層のみを含むか、又はカソード集電体層を有するカソード層を含む電池を含んでいてもよい。
【０００５】
第２の燃料電池は、第１端部及び対向する第２端部を有する基板を含んでいてもよく、このとき、第１の主表面は、前記第１端部と前記第２端部との間で延長されて、第２の対向する主表面は、前記第１端部と前記第２端部との間で延長される。第２の燃料電池は、さらに第１の主表面上に配置された複数の燃料電池を含んでいてもよく、このとき、それぞれの燃料電池は、第１の主表面を横切って横方向に延長されて、第１端部と第２端部との間に位置する。一部の例において、複数の燃料電池のうち、第１の燃料電池は、横方向に分割されて、第１の選択された燃料電池の第１の横方向端部が第１の選択された燃料電池の第２の横方向端部と電気的に単離される。他の例において、各端部の電池は、「ダミー」電池、すなわち、カソード層のみを含むか、又はカソード集電体層を有するカソード層を含む電池を含んでいてもよい。
【０００６】
前記直列−分割された固体−酸化物燃料電池システムは、さらに第１の燃料電池チューブの第１の選択された燃料電池の第１の横方向端部を、第２の燃料電池チューブの第１の選択された燃料電池の第１の横方向端部に電気的に連結する第１の２次相互連結部を含んでいてもよい。
【０００７】
前記直列−分割された固体−酸化物燃料電池システムは、さらに第１の燃料電池チューブの第１の選択された燃料電池の第２の横方向端部を、第２の燃料電池チューブの第１の選択された燃料電池の第２の横方向端部に電気的に連結する第２の２次相互連結部を含んでいてもよい。
【０００８】
一部の例において、燃料電池チューブは、貫通する１つ以上の燃料導管を限定する基板を含み、このとき、前記基板は、第１端部及び対向する第２端部を有しており、第１の主表面は、第１端部と第２端部との間で延長されて、第２の対向する主表面は、第１端部と第２端部との間で延長される。前記燃料電池チューブは、さらに第１の主表面上に配置された複数の燃料電池を含んでいてもよく、このとき、それぞれの燃料電池は、第１の主表面を横切って横方向に延長されて、第１端部と第２端部との間に位置する。一部の例において、複数の燃料電池のうち、第１の選択された燃料電池は、横方向に分割されて、第１の選択された燃料電池の第１の横方向端部が第１の選択された燃料電池の第２の横方向端部と電気的に単離される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の燃料電池チューブの一具現例の平面図である。
【図２】図１の燃料電池チューブの側面図である。
【図３】実際に図１のライン３−３に沿って取った図１の燃料電池チューブの正面断面図である。
【図４】実際に図１のライン４−４に沿って取った図１の燃料電池チューブの燃料電池のうち一部の側面断面図である。
【図５】本発明の燃料電池スタックの一具現例の６つの燃料電池チューブの側面図である。
【図６】実際に図５のライン６−６に沿って取った図５の燃料電池スタックの燃料電池チューブの正面断面図である。
【図７】実際に図５のライン７−７に沿って取った図５の燃料電池スタックの燃料電池チューブの後面断面図である。
【図８】抵抗テストの間、従来技術の燃料電池スタックの２つの従来技術の燃料電池チューブの正面断面図である。
【図９】実際に図５のライン６−６に沿って取った抵抗テストの間、図５の燃料電池スタックの２つの燃料電池チューブの正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本願に記述されている特徴、方法、装置及びシステムは、様々な形態に具現することができるが、図面及び詳細な説明が一部例示的であり、非制限的な具現例を示して記述する。図面に示しており、詳細な説明に記述されているあらゆる構成要素が求められるわけではなく、一部の具現例は、明示的に示して記述されている構成要素とは異なるか、加わるものであるか、又はより少ない構成要素を含んでいてもよい。構成要素の配列及び類型の変形；構成要素の形状、大きさ及び物質；構成要素の付着及び連結方式は、本願に開示されている請求範囲の趣旨又は範疇を脱しないで行うことができる。このような本願明細書は、本願に示しており、当業者が理解する本発明の原理に従って全体的に記述されて解釈されるように意図される。
【００１１】
図１〜図４は、本発明の燃料電池チューブ１００及びこの構成要素の１つの例示的な具現例を示す。図５〜図７は、互いに電気的に連結された燃料電池チューブ１００及び燃料電池チューブ２００、３００、４００、５００及び６００を含む本発明の燃料電池スタック１０の１つの例示的な具現例の一部を示す。
【００１２】
燃料電池チューブ１００は、幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）、厚み（Ｔ）、大体に平面である上部主表面１１０ａ、及び大体に平面である下部主表面１１０ｂを有する多孔性基板１１０を含む。図３に示したように、複数の燃料導管１１０ｃは、基板１１０の長さ（Ｌ）に沿って基板１１０を介して延長される。燃料電池チューブ１００は、燃料が燃料供給源からマニホールドを介して、そして燃料導管１１０ｃ内へ、及び燃料導管１１０ｃを介して流動するように、燃料供給源に流体を連結可能なマニホールド（未図示）に流体を連結可能である。かかる例示的な具現例において、基板１１０は、ＭｇＯ−ＭｇＡｌ2Ｏ4（ＭＭＡ）で形成されるが、他の具現例では、基板１１０がＭＭＡ（例えば、ドーピングされたジルコニア及び／又はフォルステライト）に追加して、又はその代りに任意の好適な物質で形成されてもよい。
【００１３】
第１及び第２の多孔性アノード障壁１２０ａ及び１２０ｂは、基板１１０の上部及び下部主表面１１０ａ及び１１０ｂ上にそれぞれ配置される。第１及び第２の多孔性アノード障壁１２０ａ及び１２０ｂは、燃料電池（後述する）のアノードと基板１１０との間の反応を防止するように構成されており、与えられた燃料電池内又は２つの燃料電池との間で電気伝導を提供するように構成されない。また、第１及び第２の多孔性アノード障壁１２０ａ及び１２０ｂは、燃料から電力を生成する電気化学反応に参加するように構成されない。かかる例示的な具現例において、第１及び第２の多孔性アノード障壁１２０ａ及び１２０ｂは、３ＹＳＺ又は他の好適なドーピングされたジルコニアのような不活性多孔性セラミック物質で形成されるが、他の具現例では、第１及び第２の多孔性アノード障壁１２０ａ及び１２０ｂは、ＳｒＺｒＯ3又はＳｒＴｉＯ3−ドーピングされたジルコニア複合体のようなドーピングされたジルコニアに追加して、又はその代りに任意の好適な物質（ら）で形成されてもよい。他の具現例において、燃料電池チューブ１００は、第１及び第２の多孔性アノード障壁１２０ａ及び１２０ｂを含まない。
【００１４】
複数の燃料電池１３０、第１の横方向に分割された燃料電池１４０、及び第２の横方向に分割された燃料電池１５０は、第１の多孔性アノード障壁１２０ａ上に配置される。それぞれの燃料電池１３０、第１の横方向に分割された燃料電池１４０、及び第２の横方向に分割された燃料電池１５０は、通常、基板１１０の幅（Ｗ）方向へ横方向に延長されて、対向する第１及び第２の横方向端部（未表示）で終決する。燃料電池１３０は、通常、基板１１０の長さ（Ｌ）方向に第１の多孔性アノード障壁１２０ａの対向する端部に位置する第１及び第２の横方向に分割された燃料電池１４０及び１５０の間に位置する。第１の多孔性アノード障壁１２０ａ上の燃料電池１３０、第１の横方向に分割された燃料電池１４０及び第２の横方向に分割された燃料電池１５０は、１次相互連結部（未図示）を介して電気的に直列連結される。
【００１５】
図１及び図３にもっとも正確に示したように、第１の横方向に分割された燃料電池１４０は、第１及び第２の燃料電池部分１４０ａ及び１４０ｂを含む。第１及び第２の燃料電池部分１４０ａ及び１４０ｂは、空間１４０ｃによって基板１１０の幅（Ｗ）方向へ横方向に分離されて、第１及び第２の燃料電池部分１４０ａ及び１４０ｂが燃料電池チューブの幅を横切って、燃料電池で連続した電気的経路が存在しないように電気的に単離される。言い換えれば、基板１１０の幅（Ｗ）方向に第１及び第２の燃料電池部分１４０ａ及び１４０ｂの間には、連続かつ直接的な電気的経路が存在しない。かかる例示的な具現例において、空間１４０ｃは、基板１１０の幅（Ｗ）方向に０．５ミリメートルであるが、空間１４０ｃは、第１及び第２の燃料電池部分１４０ａ及び１４０ｂが電気的に単離されるに足りる任意の好適な大きさを有してもよい。
【００１６】
図１及び図３にもっとも正確に示したように、第２の横方向に分割された燃料電池１５０は、第１及び第２の燃料電池部分１５０ａ及び１５０ｂを含む。第１及び第２の燃料電池部分１５０ａ及び１５０ｂは、空間１５０ｃによって基板１１０の幅（Ｗ）方向へ横方向に分離されて、第１及び第２の燃料電池部分１５０ａ及び１５０ｂが燃料電池チューブの幅を横切って、燃料電池で連続した電気的経路が存在しないように電気的に単離される。言い換えれば、基板１１０の幅（Ｗ）方向に第１及び第２の燃料電池部分１５０ａ及び１５０ｂの間には連続かつ直接的な電気的経路が存在しない。かかる例示的な具現例において、空間１５０ｃは、基板１１０の幅（Ｗ）方向に０．５ミリメートルであるが、空間１５０ｃは、第１及び第２の燃料電池部分１５０ａ及び１５０ｂが電気的に単離されるに足りる任意の好適な大きさを有してもよい。
【００１７】
同様、複数の燃料電池１３０、第３の横方向に分割された燃料電池１６０、及び第４の横方向に分割された燃料電池１７０は、第２の多孔性アノード障壁１２０ｂ上に配置される。それぞれの燃料電池１３０、第３の横方向に分割された燃料電池１６０及び第４の横方向に分割された燃料電池１７０は、通常、基板１１０の幅（Ｗ）方向へ横方向に延長される。燃料電池１３０は、通常、基板１１０の長さ（Ｌ）方向に第２の多孔性アノード障壁１２０ｂの対向する端部に位置する第３及び第４の横方向に分割された燃料電池１６０及び１７０の間に位置する。第２の多孔性アノード障壁１２０ｂ上の燃料電池１３０、第３の横方向に分割された燃料電池１６０及び第４の横方向に分割された燃料電池１７０は、１次相互連結部（未図示）を介して電気的に直列連結される。
【００１８】
図１及び図３にもっとも正確に示したように、第３の横方向に分割された燃料電池１６０は、第１及び第２の燃料電池部分１６０ａ及び１６０ｂを含む。第１及び第２の燃料電池部分１６０ａ及び１６０ｂは、空間１６０ｃによって基板１１０の幅（Ｗ）方向に分離されて、第１及び第２の燃料電池部分１６０ａ及び１６０ｂが燃料電池チューブの幅を横切って、燃料電池で連続した電気的経路が存在しないように電気的に単離される。言い換えれば、基板１１０の幅（Ｗ）方向に第１及び第２の燃料電池部分１６０ａ及び１６０ｂの間には連続かつ直接的な電気的経路が存在しない。かかる例示的な具現例において、空間１６０ｃは、基板１１０の幅（Ｗ）方向に０．５ミリメートルであるが、空間１６０ｃは、第１及び第２の燃料電池部分１６０ａ及び１６０ｂが電気的に単離されるに足りる任意の好適な大きさを有してもよい。
【００１９】
図１及び図３にもっとも正確に示したように、第４の横方向に分割された燃料電池１７０は、第１及び第２の燃料電池部分１７０ａ及び１７０ｂを含む。第１及び第２の燃料電池部分１７０ａ及び１７０ｂは、空間１７０ｃによって基板１１０の幅（Ｗ）方向へ横方向に分離されて、第１及び第２の燃料電池部分１７０ａ及び１７０ｂが燃料電池チューブの幅を横切って、燃料電池で連続した電気的経路が存在しないように電気的に単離される。言い換えれば、基板１１０の幅（Ｗ）方向に第１及び第２の燃料電池部分１７０ａ及び１７０ｂの間には、連続かつ直接的な電気的経路が存在しない。かかる例示的な具現例において、空間１７０ｃは、基板１１０の幅（Ｗ）方向に０．５ミリメートルであるが、空間１７０ｃは、第１及び第２の燃料電池部分１７０ａ及び１７０ｂが電気的に単離されるに足りる任意の好適な大きさを有してもよい。
【００２０】
図４に示したように、それぞれの燃料電池１３０及びそれぞれの横方向に分割された燃料電池１４０、１５０、１６０及び１７０のそれぞれの燃料電池部分は、アノード集電体１３０ａ、アノード１３０ｂ、電解質１３０ｃ、カソード１３０ｄ、及びカソード集電体１３０ｅを含む。アノード１３０ｂは、アノード集電体１３０ａと電解質１３０ｃとの間に配置される。電解質１３０ｃは、アノード１３０ｂとカソード１３０ｄとの間に配置される。カソード１３０ｄは、電解質１３０ｃとカソード集電体１３０ｅとの間に配置される。前記アノード集電体１３０ａは、アノード１３０ｂと電気的に連結されて、カソード集電体１３０ｅは、カソード１３０ｄと電気的に連結される。アノード及びカソード集電体１３０ａ及び１３０ｅは、電子伝達のためアノード及びカソードによって可能なものより高い電気的電気経路を提供する。
【００２１】
かかる例示的な具現例において、アノード集電体１３０ａは、ニッケルサーメット（ｃｅｒｍｅｔ）で形成された電極伝導性層である。好適な物質の例としては、Ｎｉ−ＹＳＺ（ジルコニアのうちイットリアドーピングは、３〜８モル％である）；Ｎｉ−ＳｃＳＺ（スカンジアドーピングは、４〜１０モル％、好ましくは、１０モル％スカンジア−ＺｒＯ2に対する相安全性のための第２ドーピングである）；Ｎｉ−ドーピングされたセリア（例えば、Ｇｄ又はＳｍドーピング）；Ｎｉ及びドーピングされたクロム酸ランタンのサーメット（例えば、Ａ部位でのＣａドーピング及びＢ部位でのＺｎドーピング）；Ｎｉ及びドーピングされたチタン酸ストロンチウムのサーメット（例えば、Ａ部位でのＬａドーピング及びＢ部位でのＭｎドーピング）及び／又はＬａ1-xＳｒxＭｎyＣｒ1-yＯ3が含まれる。他の具現例において、アノード集電体は、Ｎｉ含量を維持するほか、１つ以上の貴金属及び／又は１つ以上の貴金属合金に少なくとも部分的に基づいたサーメットで形成されてもよい。サーメットのうち貴金属は、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、及び／又はこれらの合金を含んでいてもよい。セラミック相（ｐｈａｓｅ）は、例えば非活性−非電気伝導性相、例えばＹＳＺ、ＳｃＳＺ、及び／又は例えば、層の熱膨脹係数（ＣＴＥ）を基板１１０と電解質１３０ｃの熱膨脹係数（ＣＴＥ）と一致するように制御するに好ましい熱膨脹係数を有する１つ以上の他の非活性相を含んでいてもよい。一部の具現例において、セラミック相は、Ａｌ2Ｏ3及び／又はスピネル、例えばＮｉＡｌ2Ｏ4、ＭｇＡｌ2Ｏ4、ＭｇＣｒ2Ｏ4又はＮｉＣｒ2Ｏ4を含んでいてもよい。他の具現例において、セラミック相は、電気伝導性、例えばドーピングされたクロム酸ランタン、ドーピングされたチタン酸ストロンチウム、及び／又は１つ以上の形態のＬａｓｒＭｎＣｒＯであってもよい。アノード集電体１３０ａ物質の１つの具体的な例は、７６.５％Ｐｄ、８.５％Ｎｉ、１５％３ＹＳＺである。
【００２２】
かかる例示的な具現例において、アノード１３０ｂは、ｘＮｉＯ−（１００−ｘ）ＹＳＺ（ｘは、５５〜７５重量比）、ｙＮｉＯ−（１００−ｙ）ＳｃＳＺ（ｙは、５５〜７５重量比）、ＮｉＯ−ガドリニア安定化セリア（例えば、５５重量％ＮｉＯ−４５重量％ＧＤＣ）及び／又はＮｉＯサマリア安定化セリアで形成される。他の具現例において、アノードは、ドーピングされたチタン酸ストロンチウム、Ｌａ1-xＳｒxＭｎyＣｒ1-yＯ3（例えば、Ｌａ0.75Ｓｒ0.25Ｍｎ0.5Ｃｒ0.5Ｏ3）及び／又は他のセラミック系アノード物質で形成されてもよい。
【００２３】
かかる例示的な具現例において、電解質１３０ｃは、セラミック物質で形成される。一部の具現例において、電解質１３０ｃは、陽子及び／又は酸素イオン伝導性セラミックで形成される。他の具現例において、電解質１３０ｃは、３ＹＳＺ及び／又は８ＹＳＺのようなＹＳＺで形成される。他の具現例において、電解質１３０ｃは、ＹＳＺに追加して又はＹＳＺの代りに４ＳｃＳＺ、６ＳｃＳｚ及び／又は１０ＳｃＳＺのようなＳｃＳＺで形成される。他の具現例において、電解質１３０ｃは、ドーピングされたセリア及び／又はドーピングされたガリウム酸ランタンで形成されてもよい。電解質１３０ｃは、特定の具現例及びこの適用例によって、燃料電池チューブ１００を通すか過ぎる酸化剤（例えば、空気又はＯ2）及び燃料（例えば、Ｈ2）の拡散に本質的に不浸透性であるものの、酸素イオン及び／又は陽子の拡散を可能にする。
【００２４】
かかる例示的な具現例において、カソード１３０ｄは、電気化学的に触媒性であるセラミックとイオン性相の混合物で形成される。電気化学的に触媒性である相は、ＬＳＭ（Ｌａ1-xＳｒxＭｎＯ3、ｘ＝０．１〜０．３）、Ｌａ1-xＳｒxＦｅＯ3（例えば、ｘ＝０．３）、Ｌａ1-xＳｒxＣｏyＦｅ1-yＯ3（例えば、Ｌａ0.6Ｓｒ0.4Ｃｏ0.2Ｆｅ0.8Ｏ3）及び／又はＰｒ1-xＳｒxＭｎＯ3（例えば、Ｐｒ0.8Ｓｒ0.2ＭｎＯ3）のうち少なくとも１つから構成されるが、他の物質を用いてもよい。例えば、一部の具現例において、カソード１３０ｄは、ルドルスデン−ポッパー（Ｒｕｄｄｌｅｓｄｅｎ−Ｐｏｐｐｅｒ）ニッケレート及びＬａ1-xＣａxＭｎＯ3（例えば、Ｌａ0.8Ｃａ0.2ＭｎＯ3）物質で形成される。イオン性相は、３〜８モール％のイットリアを含むＹＳＺ又は４〜１０モール％のスカンジアを含むＳｃＳＺ、及び任意にスカンジア安定化ジルコニアに対し少量（約１モル％）のＡl、Ｙ又はセリアの第２のドーパント（８−１０ＳｃＳＺ）であってもよく、菱面体相の形成を防止することができる。電気化学的に触媒性であるセラミック相は、４０〜６０体積％のカソードを含んでいてもよい。
【００２５】
かかる例示的な具現例において、カソード集電体１３０ｅは、電子伝導性セラミックで形成された電極伝導性層であり、多くの場合、カソードの電気化学的に触媒性であるセラミック相と化学的に類似である。例えば、ＬＳＭ＋ＹＳＺカソードは、通常、ＬＳＭ（Ｌａ1-xＳｒxＭＮＯ3、ｘ＝０．１〜０．３）カソード集電体を用いる。カソード集電体１３０ｅの他の具現例は、ＬａＮｉｘＦｅ1-xＯ3（例えば、ＬａＮｉ0.6Ｆｅ0.4Ｏ3）、Ｌａ1-xＳｒxＭｎＯ3（例えば、Ｌａ0.75Ｓｒ0.25ＭｎＯ3）、ドーピングされたクロム酸ランタン（例えば、Ｌａ1-xＣａxＣｒＯ3-δ、ｘ＝０．１５−０．３）、及び／又はＰｒ1-xＳｒxＣｏＯ3、例えば、Ｐｒ0.8Ｓｒ0.2ＣｏＯ3のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。他の具現例において、カソード集電体１３０ｅは、貴金属サーメットで形成されてもよい。貴金属サーメットのうち貴金属は、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、及び／又はこれらの合金を含んでいてもよい。非電気伝導性セラミック相、例えばＹＳＺ、ＳｃＳＺ及びＡl2Ｏ3、又は他のセラミック物質がさらに含まれてもよい。カソード集電体１３０ｅ物質の１つの特定例は、８０重量％Ｐｄ−２０重量％ＬＳＭである。
【００２６】
かかる例示的な具現例において、燃料電池１３０及び横方向に分割された燃料電池１４０、１５０、１６０及び１７０は、スクリーン印刷及び／又はインクジェット印刷によって、基板１１０の上部及び下部主表面１１０ａ及び１１０ｂ上にフィルム／層を沈着して、多孔性アノード障壁、１次相互連結部、アノード集電体及びアノード、電解質、カソード及びカソード集電体を形成することで形成される。他の具現例において、フィルム／層は、スクリーン印刷及び／又はインクジェット印刷のほか、又はこれらの代りに１つ以上の他の方法によって沈着されてもよい。様々な具現例において、１つ以上の塑成／焼結サイクルは、１つ以上のフィルム／層を沈着した後に行われる。他の具現例は、１つ以上のフィルム／層の沈着のため任意の塑成／焼結を要しなくてもよい。
【００２７】
第１の燃料電池連結部１４５ａは、第１の横方向に分割された燃料電池１４０の第１の燃料電池部分１４０ａと、第３の横方向に分割された燃料電池１６０の第１の燃料電池部分１６０ａに電気的に連結される（また、これらを電気的に連結する）。第２の燃料電池連結部１４５ｂは、第１の横方向に分割された燃料電池１４０の第２の燃料電池部分１４０ｂと、第３の横方向に分割された燃料電池１６０の第２の燃料電池部分１６０ｂに電気的に連結される（また、これらを電気的に連結する）。第３の燃料電池連結部１５５ａは、第２の横方向に分割された燃料電池１５０の第１の燃料電池部分１５０ａと、第４の横方向に分割された燃料電池１７０の第１の燃料電池部分１７０ａに電気的に連結される（また、これらを電気的に連結する）。第４の燃料電池連結部１５５ｂは、第２の横方向に分割された燃料電池１５０の第２の燃料電池部分１５０ｂと、第４の横方向に分割された燃料電池１７０の第２の燃料電池部分１７０ｂに電気的に連結される（また、これらを電気的に連結する）。
【００２８】
かかる例示的な具現例において、第１の燃料電池連結部１４５ａは、第１の燃料電池部分１４０ａ及び１６０ａのカソード集電体に電気的に連結されて（また、かかる例示的な具現例では、接触されて）、第２の燃料電池連結部１４５ｂは、第２の燃料電池部分１４０ｂ及び１６０ｂのカソード集電体に電気的に連結される（また、かかる例示的な具現例では、接触される）。第１及び第２の燃料電池部分１４０ａ及び１４０ｂが電気的に単離されており、第１及び第２の燃料電池部分１６０ａ及び１６０ｂが電気的に単離されているため、第１及び第２の燃料電池連結部１４５ａ及び１４５ｂが電気的に単離されて、チューブ（基板１１０）の幅（Ｗ）を横切る連続した電気的経路が存在しない。
【００２９】
かかる例示的な具現例において、第３の燃料電池連結部１５５ａは、第１の燃料電池部分１５０ａ及び１５０ａのカソード集電体に電気的に連結されて（また、かかる例示的な具現例では、接触されて）、第４の燃料電池連結部１５５ｂは、第２の燃料電池部分１７０ｂ及び１７０ｂのカソード集電体に電気的に連結される（また、かかる例示的な具現例では、接触される）。第１及び第２の燃料電池部分１５０ａ及び１５０ｂが電気的に単離されており、第１及び第２の燃料電池部分１７０ａ及び１７０ｂが電気的に単離されているため、第３及び第４の燃料電池連結部１５５ａ及び１５５ｂが電気的に単離されて、チューブ（基板１１０）の幅（Ｗ）を横切る連続した電気的経路が存在しない。
【００３０】
図５〜図７は、燃料電池スタック１０の６つの燃料電池チューブ１００、２００、３００、４００、５００及び６００を示す。燃料電池スタック１０は、互いに電気的に直列連結された任意の好適な量の燃料電池チューブを含んでいてもよいが、明瞭と簡潔のため本願では、ただ６つのみ示されている。かかる例示的な具現例において、燃料電池チューブ２００、３００、４００、５００及び６００は、燃料電池チューブ１００と同様であるため、別途記述しない（他の具現例では、燃料電池チューブが異なる）。 燃料電池チューブ２００、３００、４００、５００及び６００の要素ナンバリング方式は、燃料電池チューブ１００を記述するために用いた要素ナンバリング方式に対応するため、類似する要素番号は、類似する構成要素に該当する。
【００３１】
第１の燃料電池チューブ１００は、（１）第１の燃料電池チューブ１００の第３の燃料電池連結部１５５ａを、第２の燃料電池チューブ２００の第３の燃料電池連結部２５５ａに電気的に連結する第１の２次相互連結部１２ａ；及び（２）第１の燃料電池チューブ１００の第４の燃料電池連結部１５５ｂを、第２の燃料電池チューブ２００の第４の燃料電池連結部２５５ｂに電気的に連結する第２の２次相互連結部１２ｂを介して第２の燃料電池チューブ２００に電気的に連結される。通常、燃料電池チューブは、これらチューブを通す燃料の流れ方向と直列連結される。
【００３２】
第２の燃料電池チューブ２００は、（１）第２の燃料電池チューブ２００の第１の燃料電池連結部２４５ａを、第３の燃料電池チューブ３００の第１の燃料電池連結部３４５ａに電気的に連結する第３の２次相互連結部２３ａ；及び（２）第２の燃料電池チューブ２００の第２の燃料電池連結部２４５ｂを、第３の燃料電池チューブ３００の第２の燃料電池連結部３４５ｂに電気的に連結する第４の２次相互連結部２３ｂを介して第３の燃料電池チューブ３００に電気的に連結される。
【００３３】
第３の燃料電池チューブ３００は、（１）第３の燃料電池チューブ３００の第３の燃料電池連結部３５５ａを、第４の燃料電池チューブ４００の第３の燃料電池連結部４５５ａに電気的に連結する第５の２次相互連結部３４ａ；及び（２）第３の燃料電池チューブ３００の第４の燃料電池連結部３５５ｂを、第４の燃料電池チューブ４００の第４の燃料電池連結部４５５ｂに電気的に連結する第６の２次相互連結部３４ｂを介して第４の燃料電池チューブ４００に電気的に連結される。
【００３４】
第４の燃料電池チューブ４００は、（１）第４の燃料電池チューブ４００の第１の燃料電池連結部４４５ａを、第５の燃料電池チューブ５００の第１の燃料電池連結部５４５ａに電気的に連結する第７の２次相互連結部４５ａ；及び（２）第４の燃料電池チューブ４００の第２の燃料電池連結部４４５ｂを、第５の燃料電池チューブ５００の第２の燃料電池連結部５４５ｂに電気的に連結する第８の２次相互連結部４５ｂを介して第５の燃料電池チューブ５００に電気的に連結される。
【００３５】
第５の燃料電池チューブ５００は、（１）第５の燃料電池チューブ５００の第３の燃料電池連結部５５５ａを、第６の燃料電池チューブ６００の第３の燃料電池連結部６５５ａに電気的に連結する第９の２次相互連結部５６ａ；及び（２）第５の燃料電池チューブ５００の第４の燃料電池連結部５５５ｂを、第６の燃料電池チューブ６００の第４の燃料電池連結部６５５ｂに電気的に連結する第１０の２次相互連結部５６ｂを介して第６の燃料電池チューブ６００に電気的に連結される。
【００３６】
本願には示していないが、第１の燃料電池チューブ１００は、燃料電池スタック１０のさらに他の燃料電池チューブに電気的に連結されるか、又は図５及び７に示しているが表示されていない２次相互連結部を介して、さらに他の燃料電池スタックに電気的に連結されてもよい。同様、第６の燃料電池チューブ６００は、燃料電池スタック１０のさらに他の燃料電池チューブに電気的に連結されるか、又は図５及び図７に示しているが表示さえていない２次相互連結部を介して、さらに他の燃料電池スタックに電気的に連結されてもよい。
【００３７】
作動の際、酸化剤が燃料電池チューブの燃料電池のカソードを経て流動して、燃料が燃料電池チューブの基板の燃料導管を介して流動することによって、カソード及びアノードで発生する電気化学反応は、アノードで自由電子を生成する。特定の燃料電池チューブ内で、これら自由電子は、特定の方向に （アノード集電体、１次相互連結部、及びカソード集電体を介して）１つの燃料電池から次の燃料電池まで電流として流動する。電流が燃料電池チューブ（本願では、横方向に分割された燃料電池）内の最終燃料電池に至ると、前記電流は、燃料電池連結部及び２次相互連結部を介して次の燃料電池チューブに流動し、電気的負荷に至るまで継続する。
【００３８】
例えば、図５に示したように、かかる例示的な具現例において、（１）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ１００内で横方向に分割された燃料電池１４０及び１６０から燃料電池１３０を介して横方向に分割された燃料電池１５０及び１７０に流れて；（２）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ１００の横方向に分割された燃料電池１５０及び１７０から燃料電池連結部１５５ａ、１５５ｂ、２５５ａ及び２５５ｂ、及び２次相互連結部１２ａ及び１２ｂを介して燃料電池チューブ２００の横方向に分割された燃料電池２５０及び２７０に流れて；（３）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ２００内で横方向に分割された燃料電池２５０及び２７０から燃料電池２３０を介して横方向に分割された燃料電池２４０及び２６０に流れて；（４）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ２００の横方向に分割された燃料電池２５０及び２６０から燃料電池連結部２４５ａ、２４５ｂ、３４５ａ及び３４５ｂ及び２次相互連結部２３ａ及び２３ｂを介して燃料電池チューブ３００の燃料電池３４０及び３６０に流れて；（５）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ３００内で横方向に分割された燃料電池３４０及び３６０から燃料電池３３０を介して横方向に分割された燃料電池３５０及び３７０に流れて；（６）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ３００の横方向に分割された燃料電池３５０及び３７０から燃料電池連結部３５５ａ、３５５ｂ、４５５ａ及び４５５ｂ、及び２次相互連結部３４ａ及び３４ｂを介して燃料電池チューブ４００の横方向に分割された燃料電池４５０及び４７０に流れて；（７）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ４００内で電気的に単離された燃料電池４５０及び４７０から燃料電池４３０を介して横方向に分割された燃料電池４４０及び４６０に流れて；（８）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ４００の横方向に分割された燃料電池４５０及び４６０から燃料電池連結部４４５ａ、４４５ｂ、５４５ａ及び５４５ｂを介して燃料電池チューブ５００の横方向に分割された燃料電池５４０及び５６０に流れて；（９）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ５００内で横方向に分割された燃料電池５４０及び５６０から燃料電池５３０を介して横方向に分割された燃料電池５５０及び５７０に流れて；（１０）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ５００の横方向に分割された燃料電池５５０及び５７０から燃料電池連結部５５５ａ、５５５ｂ、６５５ａ及び６５５ｂ、及び２次相互連結部３４ａ及び３４ｂを介して燃料電池チューブ６００の横方向に分割された燃料電池６５０及び６７０に流れて；（１１）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ６００内で横方向に分割された燃料電池６５０及び６７０から燃料電池６３０を介して横方向に分割された燃料電池６４０及び６６０に流れて；（１２）電流（Ｉ）は、燃料電池チューブ６００の横方向に分割された燃料電池６４０及び６６０から燃料電池連結部６４５ａ及び６４５ｂを介して電気的負荷（又は、さらに他の燃料電池チューブ又は燃料電池スタック）に流れる。
【００３９】
燃料電池スタックが１つの燃料電池チューブからさらに他の燃料電池チューブへ電流を伝導するため、２次相互連結部は、作業順に存在しなければならず、すなわち、１つの燃料電池チューブから他の燃料電池チューブに電流が流れるための経路を提供しなければならない。与えられた２次相互連結部が作業順にあるか否かを確認する１つの方法は、抵抗計（ｏｈｍｍｅｔｅｒ）を用いて、２次相互連結部を横切って電流を流し、２次相互連結部を横切る抵抗を算出することである。抵抗が比較的に低いと（例えば、無視する程度に）、電流は、２次相互連結部を横切って流れる。しかし、抵抗が比較的に高いと（例えば、無限）、電流は、２次相互連結部を横切って流れることができず、２次相互連結部が損傷して、好適な燃料電池スタック作動を保障するためには修理されるか入れ替えなければならない。
【００４０】
従来技術の燃料電池チューブは、横方向に分割された燃料電池を含まないため、これらの燃料電池連結部は、横方向に連続する燃料電池に電気的に連結される。以下に記述したように、これは、所定の２次相互連結部の両端の抵抗を算出する特定の場合、抵抗計が偽りのポジティブ判読値を生成させる。すなわち、特定の場合、実際に２次相互連結部が損傷して、電流がこれを介して流れなくなる場合、抵抗計は、与えられた２次相互連結部を横切る比較的に低い抵抗を算出し、これにより作動中である２次相互連結部を表す。
【００４１】
図８ａ〜図８ｄは、従来技術の燃料電池チューブ１１００及び１２００を電気的に連結する２次相互連結部１０１２ｂを横切る電流（Ｉ）を流すために位置したネガティブ抵抗計プローブ（Ｎ）及びポジティブ抵抗計プローブ（Ｐ）を示す。対向する２次相互連結部１０１２ａは、さらに従来技術の燃料電池１１００及び１２００を電気的に連結する。燃料電池チューブ１１００及び１２００の燃料電池連結部（未表示）は、横方向に連続する燃料電池に電気的に連結される。
【００４２】
図８ａに示したシナリオにおいて、２次相互連結部１０１２ａ及び１０１２ｂは、いずれも作動順に存在する。抵抗計は、２次相互連結部１０１２ｂが作動順に存在し、電流（Ｉ）がネガティブプローブ（Ｎ）からポジティブプローブ（Ｐ）まで２次相互連結部１０１２ｂを横切って流れるため低い抵抗を算出する。
【００４３】
図８ｂに示したシナリオにおいて、２次相互連結部１０１２ａは、作動順に存在するが、２次相互連結部１０１２ｂが損傷して、電流がこれを介して流れなくなる。しかし、２次相互連結部１０１２ｂを横切って流れない電流に対応する高い抵抗を算出するよりは、抵抗計は、電流がネガティブプローブ（Ｎ）から燃料電池チューブ１１００の横方向に連続する燃料電池を横切って、２次相互連結部１０１２ａを横切って、そして燃料電池チューブ１２００の横方向に連続する燃料電池を横切ってポジティブプローブ（Ｐ）に流れるため低い抵抗を算出する。言い換えれば、横方向に連続する燃料電池は、ネガティブプローブ（Ｎ）からポジティブプローブ（Ｐ）に電流（Ｉ）が流れる低抵抗経路を提供して、電流がそのように流れ、抵抗計が２次相互連結部１０１２ｂの損傷した状態を反映しない低抵抗を算出させる。
【００４４】
図８ｃに示したシナリオにおいて、２次相互連結部１０１２ａが損傷して、電流がこれを介して流れなくなるが、２次相互連結部１０１２ｂは、作動順に存在する。抵抗計は、２次相互連結部１０１２ｂが作動順に存在しており、電流（Ｉ）がネガティブプローブ（Ｎ）からポジティブプローブ（Ｐ）まで２次相互連結部１０１２ｂを横切って流れるため低い抵抗を算出する。
【００４５】
図８ｄに示したシナリオにおいて、２次相互連結部１０１２ａ及び１０１２ｂが損傷して、電流がこれらを介して流れなくなる。抵抗計は、電流がネガティブプローブ（Ｎ）からポジティブプローブ（Ｐ）への２次相互連結部１０１２ａ又は１０１２ｂのうち１つを介して流れないため高い抵抗を算出する。
【００４６】
本発明の横方向に分割された燃料電池を有する燃料電池チューブは、前記問題点を解決する。前述したように、本発明の燃料電池チューブの燃料電池連結部は、横方向に分割された燃料電池に電気的に連結されるが、これは、抵抗試験中に、２次相互連結部の両端に電流を流そうとするとき、ただ１つの低抵抗電気的経路のみが存在することを意味する。
【００４７】
図９ａ〜図９ｄは、２次相互連結部１２ｂの両端に電流を流すために位置した上述の抵抗計のネガティブプローブ（Ｎ）及びポジティブプローブ（Ｐ）を示す。
【００４８】
図９ａに示したシナリオにおいて、２次相互連結部１２ａ及び１２ｂは、いずれも作動順に存在する。抵抗計は、２次相互連結部１２ｂが作動順に存在し、電流（Ｉ）がネガティブプローブ（Ｎ）からポジティブプローブ（Ｐ）まで２次相互連結部１２ｂを横切って流れるため低い抵抗を算出する。
【００４９】
図９ｂに示したシナリオにおいて、２次相互連結部１２ａは、作動順に存在するが、２次相互連結部１２ｂが損傷して、電流がこれを介して流れなくなる。抵抗計は、ネガティブプローブ（Ｎ）からポジティブプローブ（Ｐ）まで２次相互連結部１２ｂを介して電流が流れないため高い抵抗を算出する。また、横方向に分割された燃料電池によって、ネガティブプローブ（Ｎ）とポジティブプローブ（Ｐ）との間には、２次相互連結部１２ａを介した低抵抗電気的経路が存在しないため、電流は、１次相互連結部１２ａを介してネガティブプローブ（Ｎ）からポジティブプローブ（Ｐ）に流れなくなる。
【００５０】
図９ｃに示したシナリオにおいて、２次相互連結部１２ａが損傷して、電流がこれを介して流れなくなるが、２次相互連結部１２ｂは、作動順に存在する。抵抗計は、２次相互連結部１２ｂが作動順に存在し、電流（Ｉ）がネガティブプローブ（Ｎ）からポジティブプローブ（Ｐ）まで２次相互連結部１２ｂを横切って流れるため低い抵抗を算出する。
【００５１】
図９ｄに示したシナリオにおいて、２次相互連結部１２ａ及び１２ｂが損傷して、電流がこれらを介して流れなくなる。抵抗計は、電流がネガティブプローブ（Ｎ）からポジティブプローブ（Ｐ）への２次相互連結部１２ａ又は１２ｂのうち１つを介して流れるため高い抵抗を算出する。
【００５２】
様々な具現例における２次相互連結部（例えば、図９ａ〜図９ｄの１２ａ及び１２ｂ）は、ただ例示的な目的のためワイヤとして示されている。本発明は、次のような共存して出願中である出願に開示されたデザインのような２次相互連結部に対するその他デザインに関するものである：米国出願第１５／８１６，９１８号（出願日：２０１７年１１月１７日、発明の名称：「改善した燃料電池の２次相互連結部」）；米国出願第１５／８１６，９３１号（出願日：２０１７年１１月１７日、発明の名称：「改善した燃料電池の２次相互連結部」）；及び米国出願第１５／８１６，９４８号（出願日：２０１７年１１月１７日、発明の名称：「多重燃料電池の２次相互連結部の接合パッド及びワイヤ」）。
【００５３】
さらに他の利点は、横方向に分割された燃料電池の使用が、電流が燃料電池連結部（これらを介して電流が次の燃料電池チューブに流れるようになる）に集中されるため、燃料電池部分の間の空間位置での電流密度が低くなり、与えられた燃料電池チューブの性能に無視してもよい影響を及ぼすという点である。
【００５４】
本願に記述されている具現例に対する多様な変更は、当業者にとって明白である。このような変更は、本発明の趣旨及び範疇を脱しないで意図した利点を減少しなくても行うことができる。このような変形及び変更は、添付の請求範囲に含まれるものと意図される。
【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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