(57)【要約】【課題】残留応力の発生を抑えつつ、薄型の金属部品を効率よく製造可能な金属部品の製造方法、薄型でかつ残留応力が少ない金属部品、薄型でかつ残留応力が少ない固体酸化物型燃料電池用セパレーター、およびかかる固体酸化物型燃料電池用セパレーターを備える固体酸化物型燃料電池を提供すること。【解決手段】本発明の金属部品の製造方法は、ＣｏまたはＣｒを主成分とする耐熱金属材料で構成され、表面に凹凸形状を有する金属部品（セパレーター）を製造する方法であって、耐熱金属材料の粉末と有機バインダーとを含むスラリーをシート状に成形し、シート状成形体３０２を得るシート化工程と、シート状成形体３０２の上面に成形型３９３を、下面に成形型３９４をそれぞれ押し付けることにより、凹凸形状を形成する成形工程と、シート状成形体３０２を脱脂、焼成し、金属部品（セパレーター）を得る焼成工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣｏまたはＣｒを主成分とする耐熱金属材料で構成され、表面に凹凸形状を有する金属部品を製造する方法であって、
前記耐熱金属材料の粉末と有機バインダーとを含むスラリーをシート状に成形し、シート状成形体を得るシート化工程と、
前記シート状成形体の表面に前記凹凸形状を形成する成形工程と、
前記シート状成形体を脱脂した後、焼成し、前記金属部品を得る焼成工程と、
を有することを特徴とする金属部品の製造方法。
【請求項２】
テープ成形機により前記スラリーをシート状に成形する請求項１に記載の金属部品の製造方法。
【請求項３】
前記成形工程において、前記シート状成形体の表面に成形型を転写することにより前記凹凸形状を形成する請求項１または２に記載の金属部品の製造方法。
【請求項４】
前記耐熱金属材料における前記主成分の比率は、５０質量％以上９９．５質量％以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の金属部品の製造方法。
【請求項５】
前記金属部品は、固体酸化物型燃料電池用セパレーターである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の金属部品の製造方法。
【請求項６】
ＣｏまたはＣｒを主成分とする耐熱金属材料の粉末の焼結体で構成され、ビッカース硬度が２５０以上であり、伸びが４０％以下であり、表面に凹凸形状を有することを特徴とする金属部品。
【請求項７】
請求項６に記載の金属部品を備えることを特徴とする固体酸化物型燃料電池用セパレーター。
【請求項８】
請求項７に記載の固体酸化物型燃料電池用セパレーターを備えることを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部品の製造方法、金属部品、固体酸化物型燃料電池用セパレーターおよび固体酸化物型燃料電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、燃料と酸素とを電気化学的に反応させて電気エネルギーを取り出す発電装置であり、発電効率が高く、かつ、二酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸化物等の発生量が少ないことから、地球環境に優しい発電装置として研究、開発が進められている。
このような燃料電池は、用いられる電解質の種類により、リン酸型（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩型（ＭＣＦＣ）、固体高分子型（ＰＥＦＣ）、固体酸化物型（ＳＯＦＣ）に分類される。このうち、電解質としてイオン導電性セラミックスを用いる固体酸化物型燃料電池は、非常に高い温度で運転されるため、白金等の高価な反応触媒を用いる必要がなく、コスト面で有利である。また、化石燃料の内部改質が可能なため、多様な燃料が適用可能であること、構成する構造物が固体であるため、小型化が比較的容易であること等の利点を有している。
【０００３】
固体酸化物型燃料電池は、電解質、燃料極および空気極の３層からなる単電池（セル）が、複数個直列に接続されることにより、１つのスタックを構成している。また、単電池同士の間にはセパレーターが介挿される。このセパレーターは、単電池同士を電気的に接続するとともに、燃料極との間に燃料ガスを、空気極との間に酸化剤ガスを、それぞれ供給するための流路を形成する。このため、セパレーターには、導電性とともに、単電池との間で気密性を維持する機能が必要とされる。
【０００４】
加えて、固体酸化物型燃料電池は、７００〜１０００℃という高温で運転されるため、セパレーターには十分な耐熱性も必要である。
固体酸化物型燃料電池用のセパレーターとしては、従来、導電性セラミックス製のものが多く用いられていたが、近年、金属製のものが開発され、使用例が多くなっている。
例えば、特許文献１には、プレス加工されたステンレス鋼材からなる固体酸化物型燃料電池用インターコネクタについて開示されている。プレス加工では、被加工物の表面に金型の形状が転写されることになるので、所望の形状のセパレーターを得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９２５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、プレス加工された被加工物には、加工による残留応力が生じる。この残留応力は経時的に緩和するが、それに伴ってセパレーターが徐々に変形する。その結果、セパレーターと単電池との気密性が損なわれ、流路に供給される燃料ガスや酸化剤ガスの漏洩を招くおそれがある。
また、このような経時的な変形を抑えるため、セパレーターの厚さを厚くすることも考えられている。しかしながら、セパレーターの厚さが厚くなると、スタックの厚さも厚くなり、燃料電池の小型化を図ることが難しくなる。
本発明の目的は、残留応力の発生を抑えつつ、薄型の金属部品を効率よく製造可能な金属部品の製造方法、残留応力が少ない金属部品、薄型でかつ残留応力が少ない固体酸化物型燃料電池用セパレーター、およびかかる固体酸化物型燃料電池用セパレーターを備える固体酸化物型燃料電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の金属部品の製造方法は、ＣｏまたはＣｒを主成分とする耐熱金属材料で構成され、表面に凹凸形状を有する金属部品を製造する方法であって、
前記耐熱金属材料の粉末と有機バインダーとを含むスラリーをシート状に成形し、シート状成形体を得るシート化工程と、
前記シート状成形体の表面に前記凹凸形状を形成する成形工程と、
前記シート状成形体を脱脂した後、焼成し、前記金属部品を得る焼成工程と、
を有することを特徴とする。
これにより、成形時の残留応力の発生が抑えられるため、薄型の金属部品を効率よく製造することができる。
【０００８】
本発明の金属部品の製造方法では、テープ成形機により前記スラリーをシート状に成形することが好ましい。
これにより、シート状成形体を効率よく安価に製造することができる。このため、金属部品の製造コストの削減と、製造工期の短縮とを図ることができる。
本発明の金属部品の製造方法では、前記成形工程において、前記シート状成形体の表面に成形型を転写することにより前記凹凸形状を形成することが好ましい。
これにより、寸法精度の高い凹凸形状を確実に形成することができる。また、成形型の凹凸面に沿って凹凸形状を形成するので、凹凸形状の表面が粗くなるのを防ぐことができる。
【０００９】
本発明の金属部品の製造方法では、前記耐熱金属材料における前記主成分の比率は、５０質量％以上９９．５質量％以下であることが好ましい。
このような材料は、特に耐熱性が高く、かつ導電性も高い材料であることから、例えば、優れた耐久性と高い発電特性（導電性）とを両立させた固体酸化物型燃料電池用セパレーター（金属部品）を実現することができる。
【００１０】
本発明の金属部品の製造方法では、前記金属部品は、固体酸化物型燃料電池用セパレーターであることが好ましい。
これにより、優れた耐久性と高い発電特性とを両立させた固体酸化物型燃料電池用セパレーターを容易に製造することができる。
本発明の金属部品は、ＣｏまたはＣｒを主成分とする耐熱金属材料の粉末の焼結体で構成され、ビッカース硬度が２５０以上であり、伸びが４０％以下であり、表面に凹凸形状を有することを特徴とする。
これにより、残留応力が少ないことから形状変化が抑えられるため、寸法精度の高い金属部品が得られる。
【００１１】
本発明の固体酸化物型燃料電池用セパレーターは、本発明の金属部品を備えることを特徴とする。
これにより、寸法精度の高い固体酸化物型燃料電池用セパレーターが得られる。
本発明の固体酸化物型燃料電池は、本発明の固体酸化物型燃料電池用セパレーターを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い固体酸化物型燃料電池が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の固体酸化物型燃料電池の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すセルと図１に示すセパレーター（本発明の固体酸化物型燃料電池用セパレーター）とを示す分解斜視図である。
【図３】図２に示すセパレーターの側面の正面図である。
【図４】本発明の金属部品の製造方法の実施形態を適用した固体酸化物型燃料電池用セパレーターの製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明の金属部品の製造方法の実施形態を適用した固体酸化物型燃料電池用セパレーターの製造方法を説明するための図である。
【図６】本発明の金属部品の製造方法の実施形態を適用した固体酸化物型燃料電池用セパレーターの製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の金属部品の製造方法、金属部品、固体酸化物型燃料電池用セパレーターおよび固体酸化物型燃料電池について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
［固体酸化物型燃料電池］
まず、本発明の固体酸化物型燃料電池の実施形態について説明する。また、本発明の金属部品の実施形態として、この固体酸化物型燃料電池に含まれるセパレーターについて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の固体酸化物型燃料電池の実施形態を示す斜視図である。
図１に示す固体酸化物型燃料電池１（以下、省略して「燃料電池１」ともいう。）は、いわゆる平板型と呼ばれるものであり、多数のセル（単電池）２と、セル２同士の間に介挿されるセパレーター（本発明の固体酸化物型燃料電池用セパレーター）３と、を積層してなるスタック４と、スタック４上に設けられた上押え板５と、スタック４の下に設けられた下押え板６と、を備えている。
【００１５】
セル２は、それぞれが燃料電池として発電する能力を有する。このようなセル２を複数直列に接続してスタック４を形成することにより、十分に高い電圧を得ることができる。
上押え板５および下押え板６は、スタック４を上下から押えることにより、セル２とセパレーター３との間を確実に密着させる。これにより、セパレーター３を介したセル２同士の電気的な接続性を高め、接触抵抗を低減するとともに、セル２とセパレーター３との密着性を高め、層間からガスが漏出するのを抑制することができる。
【００１６】
以下、セル２およびセパレーター３についてさらに詳述する。
図２は、図１に示すセル２と、図１に示すセパレーター（本発明の固体酸化物型燃料電池用セパレーター）３と、を示す分解斜視図である。また、図３は、図２に示すセパレーターの側面の正面図である。
図２に示すセル２は、燃料極（アノード）２１と、電解質層２２と、空気極（カソード）２３とが、下方からこの順で積層されてなる積層体で構成されている。また、図２に示すセル２の下方には、下側セパレーター（本発明の固体酸化物型燃料電池用セパレーター）３１が積層され、図２に示すセル２の上方には、上側セパレーター（本発明の固体酸化物型燃料電池用セパレーター）３２が積層されている。なお、下側セパレーター３１と上側セパレーター３２とは同一構造のものである。
【００１７】
また、下側セパレーター３１および上側セパレーター３２は、それぞれ平面視でセル２と同じ形状を有する板状体で構成されている。
このうち、下側セパレーター３１の上面、すなわち図２に示すセル２の燃料極２１に臨む面には、並列する複数の溝（凹凸形状）３１３が形成されている。これらの溝３１３は、その長手方向の端部が、図２に示す下側セパレーター３１の側面３１１（図３（ａ）参照）と、この側面３１１に対向する側面３１５とに、それぞれ開放するよう構成されている。これにより、各溝３１３は、側面３１１または側面３１５に向けてガスが供給されたとき、このガスを流すことのできる流路として機能する。その結果、下側セパレーター３１は、溝３１３に燃料ガスを流すことにより、燃料極２１に対して燃料ガスを確実に作用させることができる。
【００１８】
一方、下側セパレーター３１の下面、すなわち図２に示すセル２の下方に隣り合うセル（図示せず）に臨む面には、やはり並列する複数の溝（凹凸形状）３１４が形成されている。これらの溝３１４は、その長手方向の端部が、図２に示す下側セパレーター３１の側面３１２（図３（ｂ）参照）と、この側面３１２に対向する側面３１６とに、それぞれ開放するよう構成されている。これにより、各溝３１４は、側面３１２または側面３１６に向けてガスが供給されたとき、このガスを流すことのできる流路として機能する。その結果、下側セパレーター３１は、溝３１４に酸化剤ガスを流すことにより、セル２の下方に隣り合う空気極に対して酸化剤ガスを確実に作用させることができる。
【００１９】
また、上側セパレーター３２の上面、すなわち図２に示すセル２の上方に隣り合う図示しないセルに臨む面には、並列する複数の溝（凹凸形状）３２３が形成されている。これらの溝３２３は、その長手方向の端部が、図２に示す上側セパレーター３２の側面３２１と、この側面３２１に対向する側面３２５とに、それぞれ開放するよう構成されている。これにより、各溝３２３は、側面３２１または側面３２５に向けてガスが供給されたとき、このガスを流すことのできる流路として機能する。その結果、上側セパレーター３２は、溝３２３に燃料ガスを流すことにより、セル２の上方に隣り合う燃料極に対して燃料ガスを確実に作用させることができる。
【００２０】
一方、上側セパレーター３２の下面、すなわち図２に示すセル２の空気極２３に臨む面には、並列する複数の溝（凹凸形状）３２４が形成されている。これらの溝３２４は、その長手方向の端部が、図２に示す上側セパレーター３２の側面３２１と、この側面３２１に対向する側面３２５とに、それぞれ開放するよう構成されている。これにより、各溝３２４は、側面３２２または側面３２６に向けてガスが供給されたとき、このガスを流すことのできる流路として機能する。その結果、上側セパレーター３２は、溝３２４に酸化剤ガスを流すことにより、空気極２３に対して酸化剤ガスを確実に作用させることができる。
【００２１】
ここで、固体酸化物型燃料電池１の動作原理について説明する。
固体酸化物型燃料電池１を動作させるには、燃料ガスと酸化剤ガスとが必要である。燃料ガスとしては、水素ガスや一酸化炭素ガス等が用いられる。一方、酸化剤ガスとしては、空気等が用いられる。
例えば燃料ガスとして水素ガスを用いた場合、燃料極２１では、
Ｈ２＋Ｏ２-→Ｈ２Ｏ＋２ｅ-
という反応が生じる。
【００２２】
一方、酸化剤ガスに含まれる酸素ガスは、空気極２３において、
１／２Ｏ２＋２ｅ-→Ｏ２-
という反応に供される。
そして、空気極２３において発生した酸素イオン（Ｏ２-）は、電解質層２２を通過して燃料極２１へと移動する。一方、燃料極２１では、移動した酸素イオンと水素とが反応し、電子を発生させる。この電子が外部回路を経由して空気極２３へと移動する。
以上のようにして燃料電池１は発電することができる。
【００２３】
なお、この動作原理で発電できる電圧は、１つのセル２当たりで通常０．３Ｖ以上１．０Ｖ以下程度である。したがって、セル２を直列に複数重ねることにより、十分に高い電圧を得ることができる。
したがって、複数のセル２を積層して四角柱状のスタック４を構成したとき、各セル２において燃料ガスを供給する流路は、四角柱の４つの面のうち、１つの面に全て開口することになるので、この面全体に燃料ガスを供給するようにすれば、簡単な構成で、各セル２に燃料ガスを分配することができる。また、４つの面のうち、燃料ガスを供給する面に対向する面では、反応後の燃料ガス、例えば水蒸気等を排出することができる。
【００２４】
同様に、各セル２において酸化剤ガスを供給する流路は、四角柱の４つの面のうち、燃料ガスを供給する面に隣り合う面に開口することになる。このため、この面全体に酸化剤ガスを供給するようにすれば、簡単な構成で、各セル２に酸化剤ガスを分配することができる。また、４つの面のうち、酸化剤ガスを供給する面に対向する面では、反応後の酸化剤ガス、例えば窒素等を排出することができる。
【００２５】
以上のことから、下側セパレーター３１では、平面視において、溝３１３と溝３１４とが交差しているので、燃料ガスを供給する面と酸化剤ガスを供給する面とを自ずと分けることができ、上述した簡単な構成を容易に実現することができる。同様に、上側セパレーター３２では、平面視において、溝３２３と溝３２４とが交差しているので、上述した簡単な構成を容易に実現することができる。
【００２６】
以下、セル２の各部についてさらに詳述する。
燃料極２１、電解質層２２および空気極２３は、それぞれ平面視形状が四角形である板状をなしている。
燃料極２１の構成材料としては、例えば、希土類元素およびＮｉが添加されたジルコニア、希土類元素およびＮｉが添加された酸化セリウム等が挙げられる。希土類元素としては、例えば、Ｙ、Ｌｕ（ルテチウム）、Ｙｂ、Ｔｍ（ツリウム）、Ｅｒ（エルビウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｐｒ（プラセオジム）からなる群より選択される少なくとも１種の元素が挙げられ、燃料極２１には、これらの希土類元素が酸化物として添加される。具体的には、ニッケル添加イットリア安定化ジルコニア（Ｎｉ−ＹＳＺ）、ニッケル添加サマリア安定化ジルコニア（Ｎｉ−ＳＳＺ）、ニッケル添加スカンジア安定化ジルコニア（Ｎｉ−ＳｃＳＺ）のような金属Ｎｉと電解質を構成する材料との混合物等が挙げられる。
【００２７】
燃料極２１の平均厚さは、特に限定されないが、５μｍ以上８００μｍ以下程度であるのが好ましく、１０μｍ以上５００μｍ以下程度であるのがより好ましい。燃料極２１の平均厚さを前記範囲内に設定することで、燃料電池１の薄型化を図りつつ、高温下における燃料極２１の耐久性をより高めることができる。
なお、燃料極２１は、ガス透過性を有する必要があるので、その開気孔率は１５％以上であるのが好ましく、２０％以上４０％以下程度であるのがより好ましい。
【００２８】
電解質層２２の構成材料としては、例えば、スカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ）、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、サマリア安定化ジルコニア（ＳＳＺ）、コバルト添加ランタンガレート系酸化物（ＬＳＧＭＣ）等が挙げられる。
電解質層２２の平均厚さは、特に限定されないが、５μｍ以上８００μｍ以下程度であるのが好ましく、１０μｍ以上５００μｍ以下程度であるのがより好ましい。電解質層２２の平均厚さを前記範囲内に設定することで、燃料電池１の薄型化および酸素イオンの通過効率の向上を図りつつ、高温下における電解質層２２の耐久性をより高めることができる。
【００２９】
なお、電解質層２２は、ガスの透過を防止するという観点から、相対密度が９３％以上であるのが好ましく、９５％以上であるのがより好ましい。
空気極２３の構成材料としては、例えば、ランタンニッケルフェライト（ＬＮＦ）、ランタンマンガネート（ＬＳＭ）、ランタンストロンチウムコバルタイト（ＬＳＣ）、ランタンストロンチウムコバルタイトフェライト（ＬＳＣＦ）、ランタンストロンチウムフェライト（ＬＳＦ）、サマリウムストロンチウムコバルタイト（ＳＳＣ）等が挙げられる。
【００３０】
空気極２３の平均厚さは、特に限定されないが、５μｍ以上８００μｍ以下程度であるのが好ましく、１０μｍ以上５００μｍ以下程度であるのがより好ましい。空気極２３の平均厚さを前記範囲内に設定することで、燃料電池１の薄型化を図りつつ、高温下における空気極２３の耐久性をより高めることができる。
なお、空気極２３は、ガス透過性を有する必要があるので、その開気孔率は２０％以上であるのが好ましく、３０％以上５０％以下程度であるのがより好ましい。
また、燃料極２１、電解質層２２および空気極２３の平面視形状は、四角形に限定されず、五角形や六角形のような多角形、真円、楕円、長円のような円形等であってもよい。
【００３１】
次に、下側セパレーター３１および上側セパレーター３２についてさらに詳述する。なお、これらは互いに同じ構造なので、以下の説明では、下側セパレーター３１についてのみ説明し、上側セパレーター３２についてはその説明を省略する。
下側セパレーター３１の構成材料は、ＣｏまたはＣｒを主成分とする耐熱金属材料である。
【００３２】
このような耐熱金属材料は、含まれる元素のうち、ＣｏまたはＣｒの比率（質量比）が最も大きい材料のことをいう。このような材料は、高温下耐腐食性や高温下耐酸化性といった耐熱性に優れていることから、下側セパレーター３１は、燃料電池１の高温運転時においてもその機能を損なうことなく、薄型化が図られる。このため、燃料電池１の薄型化および小型化を図ることができる。
【００３３】
また、耐熱金属材料においては、ＣｏまたはＣｒの比率が５０質量％以上９９．５質量％以下であるのが好ましく、６０質量％以上９８質量％以下であるのがより好ましい。このような材料は、特に耐熱性が高く、かつ導電性も高い材料であることから、下側セパレーター３１に適用された場合でも、優れた耐久性と高い発電特性とを両立させた下側セパレーター３１を実現することができる。
【００３４】
Ｃｏを主成分とする耐熱金属材料としては、Ｃｏが主成分である金属材料であればいかなる材料であってもよいが、例えば、Ｃｏ以外の添加元素として、Ｂ、Ｃ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｙ、Ｈｆ、Ｖ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上が適宜組み合わされて添加されてもよい。また、これらの添加元素の含有率は、Ｃの含有率が０．０３質量％以上０．９質量％以下程度であるのが好ましく、Ｆｅの含有率が０．５質量％以上２０質量％以下程度であるのが好ましく、Ｎｉの含有率が３質量％以上３５質量％以下程度であるのが好ましく、Ｃｒの含有率が３質量％以上４０質量％以下程度であるのが好ましく、Ｍｏの含有率が３質量％以上１０質量％以下程度であるのが好ましく、Ｗの含有率が３質量％以上２０質量％以下程度であるのが好ましく、Ｎｂの含有率が１質量％以上５質量％以下程度であるのが好ましく、Ｔａの含有率が２質量％以上１０質量％以下程度であるのが好ましく、Ｔｉの含有率が０．２質量％以上２質量％以下程度であるのが好ましく、Ａｌの含有率が０．２質量％以上５質量％以下程度であるのが好ましい。
【００３５】
Ｃｒを主成分とする耐熱金属材料としては、Ｃｒが主成分である金属材料であればいかなる材料であってもよいが、例えば、Ｃｒ以外の添加元素としても、Ｂ、Ｃ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｙ、Ｈｆ、Ｖ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上が適宜組み合わされて添加されてもよい。また、これらの添加元素の含有率は、Ｃの含有率が０．００１質量％以上１質量％以下程度であるのが好ましく、Ｆｅの含有率が０．１質量％以上５０質量％以下程度であるのが好ましく、Ｗの含有率が０．２質量％以上１５質量％以下程度であるのが好ましく、Ｔｉの含有率が０．３質量％以上５質量％以下程度であるのが好ましく、Ｍｏの含有率が１質量％以上５質量％以下程度であるのが好ましく、Ｒｅの含有率が０．１質量％以上３質量％以下程度であるのが好ましく、Ｖの含有率が０．１質量％以上３質量％以下程度であるのが好ましい。
また、上記耐熱金属材料には、これらの添加元素に加え、製造過程で不可避的に混入する不純物が含まれていてもよい。
【００３６】
また、下側セパレーター３１に形成された溝３１３および溝３１４の深さは、下側セパレーター３１の最大厚さに応じて適宜設定されるが、好ましくは最大厚さの５％以上４０％以下程度であるのが好ましく、７％以上３５％以下程度であるのがより好ましい。溝３１３および溝３１４の深さをそれぞれ前記範囲内に設定することにより、下側セパレーター３１の機械的強度を十分に確保しつつ、燃料ガスや酸化剤ガスの流通抵抗を十分に抑えることができる。
【００３７】
なお、下側セパレーター３１の厚さは、１０μｍ以上１０００μｍ以下程度であるのが好ましく、２０μｍ以上５００μｍ以下程度であるのがより好ましい。このような厚さの下側セパレーター３１は、十分な機械的強度を維持しつつ、燃料電池１の薄型化および小型化を図ることができる。
また、下側セパレーター３１を平面視したときの溝３１３や溝３１４の面積占有率は、それぞれ１５％以上８０％以下程度であるのが好ましく、２０％以上７０％以下程度であるのがより好ましい。溝３１３や溝３１４の面積占有率を前記範囲内に設定することにより、下側セパレーター３１の機械的強度を十分に確保しつつ、燃料ガスと燃料極２１との接触面積および酸化剤ガスと空気極２３との接触面積を十分に確保することができるので、薄型でかつ発電効率の高い燃料電池１が得られる。
また、図２に示す溝３１３は、平面視で直線状をなしているが、その形状は特に限定されず、途中で曲がっていたり、分岐していたり、複数の溝３１３が互いに交差していたりしてもよい。また、図２には図示されていないものの、溝３１４についても、溝３１３と同様である。
【００３８】
また、下側セパレーター３１のビッカース硬度は、２５０以上であるのが好ましく、３００以上１０００以下であるのがより好ましい。このような硬度の下側セパレーター３１は、表面にキズ等が生じ難く、このため、ガスのリーク等を発生させ難く、信頼性の高いものとなる。また、耐摩耗性に優れるものとなるため、燃料ガスや酸化剤ガスの流速を上げても、下側セパレーター３１の摩耗を抑制し、長期間にわたって高い耐久性を有する下側セパレーター３１が得られる。なお、下側セパレーター３１のビッカース硬度が前記上限値を上回る場合、下側セパレーター３１の靭性が低下するおそれがあるので、取り扱い性や信頼性を高めるという観点からビッカース硬度は前記上限値以下であるのが好ましい。
【００３９】
下側セパレーター３１のビッカース硬度は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に規定された試験方法に準拠して測定される。
また、下側セパレーター３１の伸びは、４０％以下であるのが好ましく、２％以上３０％以下であるのがより好ましい。このような伸びの下側セパレーター３１は、変形し難いものとなるため、ガスのリークや接触不良等の不具合を発生させ難くなり、より信頼性の高いものとなる。なお、下側セパレーター３１の伸びが前記下限値を下回る場合、下側セパレーター３１の靭性が低下するおそれがあるので、取り扱い性や信頼性を高めるという観点から伸びは前記下限値以上であるのが好ましい。
下側セパレーター３１の伸び（破断伸び）は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に規定された試験方法に準拠して測定される。
【００４０】
なお、本発明によれば、微細な耐熱金属粉末を用いて下側セパレーター３１を製造するため、焼結体（下側セパレーター３１）中に生成される金属結晶の粒径が小さくなる。このため、下側セパレーター３１のビッカース硬度は、従来に比べて高くなり、伸びは、従来に比べて小さくなる。したがって、本発明によれば、高温下でも変形し難い下側セパレーター３１が得られるので、長期にわたって安定的に発電可能な燃料電池１を実現することができる。
【００４１】
以上、本発明の固体酸化物型燃料電池の実施形態、本発明の金属部品の実施形態および本発明の固体酸化物型燃料電池用セパレーターの実施形態についてそれぞれ説明したが、本発明の金属部品は、セパレーター以外のものにも適用可能である。本発明の金属部品が適用可能なものとしては、例えば、ガスタービンやジェットエンジン等のタービンブレード、エンジンの吸気バルブおよび排気バルブ、ロッカーアーム、ターボチャージャーベーン等が挙げられる。
【００４２】
［金属部品の製造方法］
次に、本発明の金属部品の製造方法の実施形態について説明する。
図４〜６は、それぞれ本発明の金属部品の製造方法の実施形態を適用した固体酸化物型燃料電池用セパレーターの製造方法を説明するための図である。
本実施形態に係る金属部品の製造方法は、ＣｏまたはＣｒを主成分とする耐熱金属材料の粉末（耐熱金属粉末）と有機バインダーとを含むスラリーをシート状に成形した後、乾燥させることによりシート状成形体を得るシート化工程と、シート状成形体の表面に凹凸形状を形成する成形工程と、シート状成形体を脱脂した後、焼成し、金属部品を得る焼成工程と、を有する。以下、各工程について順次説明する。
【００４３】
［１］シート化工程
まず、シート化工程に供される耐熱金属粉末を製造する。
耐熱金属粉末は、例えば、アトマイズ法（例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、高速回転水流アトマイズ法等）、還元法、カルボニル法、粉砕法等の各種粉末化法により製造されたものである。
【００４４】
このうち、アトマイズ法により製造されたものであるのが好ましく用いられ、水アトマイズ法または高速回転水流アトマイズ法により製造されたものであるのがより好ましく用いられる。アトマイズ法は、溶融金属（溶湯）を、高速で噴射された流体（液体または気体）に衝突させることにより、溶湯を微粉化するとともに冷却して、金属粉末を製造する方法である。金属粉末をこのようなアトマイズ法によって製造することにより、極めて微小な粉末を効率よく製造することができる。また、得られる粉末の粒子形状が表面張力の作用により球形状に近くなる。このため、シート化工程においてシート化されたとき、充填率が高いシート状成形体が得られる。その結果、薄型でも機械的特性に優れたセパレーターが得られる。
【００４５】
なお、アトマイズ法として水アトマイズ法を用いた場合、溶融金属に向けて噴射される水（以下、「アトマイズ水」という。）の圧力は、特に限定されないが、好ましくは７５ＭＰａ以上１２０ＭＰａ以下（７５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上１２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下）程度とされ、より好ましくは９０ＭＰａ以上１２０ＭＰａ以下（９００ｋｇｆ／ｃｍ２以上１２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下）程度とされる。
【００４６】
また、アトマイズ水の水温も、特に限定されないが、好ましくは１℃以上２０℃以下程度とされる。
さらに、アトマイズ水は、溶湯の落下経路上に頂点を有し、外径が下方に向かって漸減するような円錐状に噴射される場合が多い。この場合、アトマイズ水が形成する円錐の頂角θは、１０°以上４０°以下程度であるのが好ましく、１５°以上３５°以下程度であるのがより好ましい。これにより、前述したような組成の金属粉末を、確実に製造することができる。
【００４７】
また、水アトマイズ法（特に高速回転水流アトマイズ法）によれば、とりわけ速く溶湯を冷却することができる。このため、各粒子の組成の均一化が図られ、均質なセパレーターが得られる。
アトマイズ法において溶湯を冷却する際の冷却速度は、１×１０４℃／ｓ以上であるのが好ましく、１×１０５℃／ｓ以上であるのがより好ましい。このような急速な冷却により、金属結晶の粒径がとりわけ小さく、機械的特性に優れたセパレーターを製造可能な金属粉末が得られる。
【００４８】
次いで、この耐熱金属粉末を用いてスラリーを調製する。
スラリーは、耐熱金属粉末、有機バインダーおよび溶媒等を混合することにより調製される。
耐熱金属粉末の平均粒径は、特に限定されないが、０．５μｍ以上３０μｍ以下程度であるのが好ましく、１μｍ以上２０μｍ以下程度であるのがより好ましい。このような粒径の耐熱金属粉末を用いることにより、薄く成形した場合であっても、十分な機械的特性を有するセパレーター３が得られる。
【００４９】
有機バインダーとしては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂、エマルジョン等を含む各種有機材料が挙げられる。
また、溶媒としては、有機バインダーを溶解または分散し得るものであれば、特に限定されないが、水の他、テルピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン等の有機溶媒が用いられる。
【００５０】
スラリー中の有機バインダーの含有率は、その組成等に応じて適宜設定されるものの、１質量％以上５質量％以下程度であるのが好ましい。また、スラリー中の溶媒の含有率は、その組成等に応じて適宜設定されるものの、１０質量％以上５０質量％以下程度であるのが好ましい。
また、スラリー中には、上述したものの他、必要に応じて分散剤、可塑剤、酸化防止剤、防錆剤等の各種添加物が添加されていてもよい。この場合、これらの添加物の総量は、スラリー中の１０質量％以下となるように設定されるのが好ましい。
スラリーの粘度は、特に限定されないが、室温において０．１Ｐａ・ｓ以上１００Ｐａ・ｓ以下であるのが好ましい。
【００５１】
次に、調製したスラリーをシート状に成形し、図４（ａ）に示すシート状成形体（グリーンシート）３０１を得る。
この成形には、例えば、グラビアコート法、バーコート法、スクリーン印刷法、ディップ法、スピンコート法、スプレーコート法、リバースロールコート法、ドクターブレードコート法等の各種シート化成形法が用いられる。
【００５２】
得られるシート状成形体の厚さは、製造しようとするセパレーター３の厚さに応じて適宜設定されるが、一例として１００μｍ以上１０ｍｍ以下程度であるのが好ましく、３００μｍ以上８ｍｍ以下程度であるのがより好ましい。
なお、図４（ａ）に示すシート状成形体３０１は、連続的に成形されることにより、長尺状のものとなる。このため、ロール状に巻き取ることができ、保管、運搬等に適したものとなる。
【００５３】
また、シート状成形体３０１の製造には、テープ成形機を用いるのが好ましい。テープ成形機を用いることで、シート状成形体３０１を効率よく安価に製造することができる。このため、セパレーター３の製造コストの削減と、製造工期の短縮とを図ることができる。
次いで、図４（ａ）に示すシート状成形体３０１を矩形状に打ち抜く。これにより、図４（ｂ）に示す矩形状のシート状成形体３０２が得られる。矩形状のシート状成形体３０２の形状や大きさは、製造しようとするセパレーター３の形状や大きさに応じて適宜設定される。したがって、シート状成形体３０２の形状は、矩形状に限定されない。
【００５４】
［２］成形工程
次に、得られたシート状成形体３０２の上面に溝３０３を形成するとともに、下面に溝３０４を形成する。すなわち、シート状成形体３０２の表面に凹凸形状を形成する。
この成形には、いかなる方法も用いられるが、例えば、成形型を転写する方法、成形型にスラリーを流し入れる方法、機械加工やレーザー加工により不要部分を除去する方法等が挙げられる。このうち、成形型を転写する方法が好ましく用いられる。具体的には、図５に示すように、シート状成形体３０２の上面に成形型３９３を押し付けるとともに、シート状成形体３０２の下面に成形型３９４を押し付ける。これにより、成形型３９３の凹凸形状がシート状成形体３０２の上面に転写されるとともに、成形型３９４の凹凸形状がシート状成形体３０２の下面に転写される。その結果、図６（ａ）に示すセパレーター用成形体３０が得られる。このような方法によれば、寸法精度の高い凹凸形状を確実に形成することができる。また、成形型３９３、３９４の凹凸面に沿って凹凸形状を形成するので、凹凸形状の表面が粗くなるのを防ぐことができる。その結果、最終的に、ガスの流通抵抗が小さい溝を備えたセパレーター３を得ることができる。加えて、セパレーター３の表面粗さが粗くなると、そこを起点にした割れや折れ等が発生するおそれがあるが、上述した方法によれば、機械的特性の高いセパレーター３を得ることができる。
【００５５】
なお、シート状成形体３０２については、塑性変形性を有するものとなるよう、その乾燥度合いが予め設定されていてもよい。乾燥条件は、一例として乾燥温度が５０℃以上１５０℃以下であり、乾燥時間が１分以上３０分以下である。
また、凹凸形状を形成した後のセパレーター用成形体３０に対して同様の乾燥条件で乾燥を行うことにより、凹凸形状の保形性を高めることができる。
なお、成形型３９３と成形型３９４は、シート状成形体３０２に対して同時に押し付けるのが好ましい。これにより、特に薄いセパレーター用成形体３０を形成する場合であっても、寸法精度の高いものを効率よく形成することができる。
【００５６】
［３］焼成工程
次に、得られたセパレーター用成形体３０に対し、脱脂処理を施す。
この脱脂処理としては、例えば、セパレーター用成形体３０を加熱する方法、有機バインダーを分解するガスにセパレーター用成形体３０を曝す方法等が挙げられる。
セパレーター用成形体３０を加熱する方法を用いる場合、セパレーター用成形体３０の加熱条件は、有機バインダーの組成や配合量によって若干異なるものの、温度１００℃以上７５０℃以下×０．１時間以上２０時間以下程度であるのが好ましく、１５０℃以上６００℃以下×０．５時間以上１５時間以下程度であるのがより好ましい。これにより、セパレーター用成形体３０を焼結させることなく、セパレーター用成形体３０の脱脂を必要かつ十分に行うことができる。その結果、脱脂体の内部に有機バインダー成分が多量に残留してしまうのを確実に防止することができる。
また、セパレーター用成形体３０を加熱する際の雰囲気は、特に限定されず、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、大気のような酸化性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧雰囲気等が挙げられる。
【００５７】
一方、有機バインダーを分解するガスとしては、例えば、オゾンガス等が挙げられる。
なお、このような脱脂工程は、脱脂条件の異なる複数の過程（ステップ）に分けて行うことにより、セパレーター用成形体３０中の有機バインダーをより速やかに、そして、セパレーター用成形体３０に残存させないように分解・除去することができる。
また、必要に応じて、脱脂体に対して切削、研磨、切断等の機械加工を施すようにしてもよい。脱脂体は、硬度が比較的低く、かつ比較的可塑性に富んでいるため、脱脂体の形状が崩れるのを防止しつつ、容易に機械加工を施すことができる。このような機械加工によれば、最終的に寸法精度の高いセパレーター３を容易に得ることができる。
【００５８】
次いで、得られた脱脂体を焼成して図６（ｂ）に示す焼結体（セパレーター３）を得る。
この焼結により、耐熱金属粉末は、粒子同士の界面で拡散が生じ、焼結に至る。その結果、セパレーター用成形体３０の形状を維持しつつ、緻密な焼結体が得られる。
焼成温度は、セパレーター用成形体３０および脱脂体の製造に用いた耐熱金属粉末の組成や粒径等によって異なるが、一例として９８０℃以上１３３０℃以下程度とされる。また、好ましくは１０５０℃以上１２６０℃以下程度とされる。
【００５９】
また、焼成時間は、０．２時間以上７時間以下とされるが、好ましくは１時間以上６時間以下程度とされる。
なお、焼成工程においては、途中で焼結温度や後述する焼成雰囲気を変化させるようにしてもよい。
焼成条件をこのような範囲に設定することにより、焼結が進み過ぎて過焼結となり、結晶組織が肥大化するのを防止しつつ、脱脂体全体を十分に焼結させることができる。その結果、高密度であり、かつ特に機械的特性に優れた焼結体を得ることができる。
また、焼成の際の雰囲気は、特に限定されないが、耐熱金属粉末の著しい酸化を防止することを考慮した場合、水素のような還元性ガス雰囲気、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧雰囲気等が好ましく用いられる。
【００６０】
以上のようにして得られたセパレーター３は、従来のようなプレス加工によって得られたものや、切削のような機械加工によって得られたものと比べて、残留応力が小さいものとなる。すなわち、プレス加工では、耐熱金属材料に対して塑性変形を生じさせるため、前述したように加工に伴う応力が残留し、それが経時的に緩和することによってセパレーター３の経時的な変形をもたらす。また、機械加工でも、加工ツールとの干渉によって、加工領域に応力が残留する。これに対し、上述した方法によれば、比較的柔らかいシート状成形体３０２に対して成形を行うため、セパレーター３内に応力が残留し難い。そのため、経時的な変形の少ないセパレーター３が得られる。また、上述した方法では、変形が抑えられるため、より薄いセパレーター３であっても確実に製造することができる。
【００６１】
一方、ＣｏまたはＣｒを主成分とする耐熱金属材料は、硬度が比較的高く、延性が比較的小さいため、プレス成形において寸法精度を高めることが困難である。また、被削性も低いことから、効率よく高精度の機械加工を施すことも困難である。
これに対し、上述した本発明に係る方法によれば、このような耐熱金属材料を用いた場合であっても、寸法精度の高いセパレーター３を効率よく製造することができる。すなわち、耐熱金属材料の合金組成によらず、著しい残留応力を発生させることなく、成形型の凹凸形状をシート状成形体に対して忠実に再現することができるので、製造されるセパレーター３は経時的な寸法変化が抑えられたものとなる。
【００６２】
さらに、セパレーター３は、上面と下面とで溝の形状が異なっている。このような場合、従来のプレス加工や機械加工では、残留応力の発生がより顕著になるが、本発明によれば、このような場合であっても応力の残留を確実に抑制し、経時的な変形の少ないセパレーター３を得ることができる。なお、このようなセパレーター３は、セル２との密着性が高く、かつ薄型であってもガスの漏出を確実に抑制し得るものとなる。したがって、セパレーター３を用いることにより、小型でかつ信頼性の高い燃料電池１を得ることができる。
【００６３】
このようにして得られた焼結体の相対密度は、９７％以上であるのが好ましく、９８％以上であるのがより好ましい。このような範囲の相対密度を有する焼結体は、粉末冶金技術を利用することで目的とする形状に限りなく近い形状を有するものとなる。このため、機械的特性が高く、かつ寸法精度の高いセパレーター３が得られる。
以上、本発明の金属部品の製造方法、金属部品、固体酸化物型燃料電池用セパレーターおよび固体酸化物型燃料電池について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６４】
例えば、前記実施形態に係るセパレーターでは、上面と下面とで溝の形状が異なっているが、本発明はこのような形態に限定されず、上面と下面とで溝の形状が同じであってもよい。
また、焼成工程後の焼結体には、必要に応じて追加処理を施すようにしてもよい。追加処理としては、例えば、熱間等方圧加圧処理（ＨＩＰ処理）等が挙げられる。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．固体酸化物型燃料電池用セパレーターの製造
（実施例１）
［１］まず、原材料を高周波誘導炉で溶融するとともに、高速回転水流アトマイズ法（各表では、「回転水」と表記する。）により粉末化して耐熱金属粉末を得た。次いで、目開き１５０μｍの標準ふるいを用いて分級した。得られた耐熱金属粉末の合金組成は以下の通りである。
Ｆｅ：２０質量％、Ｍｏ：５質量％以上、Ｖ：０．５質量％、Ｃｒ：残部
なお、合金組成の特定には、ＳＰＥＣＴＲＯ社製固体発光分光分析装置（スパーク発光分析装置）、モデル：ＳＰＥＣＴＲＯＬＡＢ、タイプ：ＬＡＶＭＢ０８Ａを用いた。
【００６６】
［２］次に、得られた耐熱金属粉末と有機バインダー（ポリビニルブチラール）をトルエンおよびエタノール（以上、溶媒）に溶解してスラリーを調製した。なお、スラリーにおける有機バインダーの量は３質量％とし、スラリーにおける溶媒の量は３０質量％とした。
［３］次に、テープ成形機によりスラリーをシート状に成形し、長尺のシート状成形体を得た。
次いで、シート状成形体を矩形状に打ち抜き、矩形状のシート状成形体を得た。
［４］次に、図５に示すように、シート状成形体の上下から成形型を押し付け、セパレーター用成形体を得た。
【００６７】
［５］次に、このセパレーター用成形体を以下の脱脂条件で脱脂し、脱脂体を得た。
＜脱脂条件＞
・加熱温度  ：４７０℃
・加熱時間  ：１時間
・加熱雰囲気：アルゴン雰囲気
【００６８】
［６］次に、得られた脱脂体を、以下の焼成条件で焼成し、焼結体（セパレーター）を得た。
＜焼成条件＞
・加熱温度  ：１１００℃
・加熱時間  ：３時間
・加熱雰囲気：アルゴン雰囲気
なお、得られた焼結体は、平面視で正方形をなす、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×最大厚さ３ｍｍの板状体である。また、上面および下面に形成された溝は、図２に示す形状の溝であり、その深さは０．５ｍｍ、幅は１ｍｍ、溝同士の間隔も１ｍｍであった。
【００６９】
（実施例２）
耐熱金属粉末として以下の合金組成のものを用いるようにした以外は、実施例１と同様にして焼結体を得た。
Ｃ：０．１質量％、Ｆｅ：５質量％、Ｃｒ：２８質量％、Ｍｏ：７質量％、Ｃｏ：残部
（実施例３）
耐熱金属粉末として以下の合金組成のものを用いるようにした以外は、実施例１と同様にして焼結体を得た。
Ｃｏ：１５質量％、Ｍｏ：２質量％、Ｖ：０．５質量％、Ｃｒ：残部
（実施例４）
耐熱金属粉末として以下の合金組成のものを用いるようにした以外は、実施例１と同様にして焼結体を得た。
Ｃ：０．０５質量％、Ｃｒ：４０質量％、Ｍｏ：６質量％、Ｃｏ：残部
【００７０】
（比較例１）
まず、表１に示す組成の耐熱金属材料の溶製材を用意した。
次いで、用意した溶製材にプレス加工を施し、実施例１と同じ形状のセパレーターを得た。
（比較例２）
まず、表１に示す組成の耐熱金属材料の溶製材を用意した。
次いで、用意した溶製材に対し、フライス盤を用いて切削加工を施し、実施例１と同じ形状のセパレーターを得た。
【００７１】
（比較例３）
まず、表１に示す組成の耐熱金属材料の溶製材を用意した。
次いで、用意した溶製材にプレス加工を施し、実施例２と同じ形状のセパレーターを得た。
（比較例４）
まず、表１に示す組成の耐熱金属材料の溶製材を用意した。
次いで、用意した溶製材に対し、フライス盤を用いて切削加工を施し、実施例２と同じ形状のセパレーターを得た。
【００７２】
２．固体酸化物型燃料電池用セパレーターの評価
２．１  耐熱試験
各実施例および各比較例で得られたセパレーターについて、以下の条件で耐熱試験を行った。
＜耐熱試験の条件＞
・加熱温度  ：８５０℃
・加熱時間  ：１００時間
・加熱雰囲気：大気（水蒸気量２０％）
次いで、試験後のセパレーターについて、試験前からの寸法変化（最大反り量）を測定し、以下の評価基準にしたがって評価した。
【００７３】
＜寸法変化の評価基準＞
◎：最大反り量が試験前の１倍以上１．２５倍未満である
○：最大反り量が試験前の１．２５倍以上１．５倍未満である
△：最大反り量が試験前の１．５倍以上２倍未満である
×：最大反り量が試験前の２倍以上である
以上の評価結果を表１に示す。
【００７４】
２．２  ビッカース硬度の測定
各実施例および各比較例で得られたセパレーターについて、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に規定されたビッカース硬さ試験の試験方法に準じて、室温でのビッカース硬度を測定した。
測定結果を表１に示す。
２．３  伸びの測定
各実施例および各比較例で得られたセパレーターについて、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に規定された金属材料引張試験方法に準じて、室温での伸びを測定した。
測定結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
2015086408.tif 000003
【００７６】
表１から明らかなように、各実施例で得られたセパレーターは、耐熱試験を経ても寸法変化量を小さく抑えられることが認められた。
一方、各比較例で得られたセパレーターは、耐熱試験による寸法変化量が比較的大きいことが認められた。
また、実施例１と同じ組成の耐熱金属材料の溶製材についても、比較例１、２と同様、プレス加工や切削加工を施し、セパレーターを得たが、いずれも耐熱試験が×に相当し、ビッカース硬度は７５０未満、伸びが１０〜１２％であった。
【符号の説明】
【００７７】
１……固体酸化物型燃料電池  ２……セル  ２１……燃料極  ２２……電解質層  ２３……空気極  ３……セパレーター  ３１……下側セパレーター  ３１１……側面  ３１２……側面  ３１３……溝  ３１４……溝  ３１５……側面  ３１６……側面  ３２……上側セパレーター  ３２１……側面  ３２２……側面  ３２３……溝  ３２４……溝  ３２５……側面  ３２６……側面  ３０……セパレーター用成形体  ３０１……シート状成形体  ３０２……シート状成形体  ３０３……溝  ３０４……溝  ３９３……成形型  ３９４……成形型  ４……スタック  ５……上押え板  ６……下押え板
【図１】
2015086408.tif 000004
【図２】
2015086408.tif 000005
【図３】
2015086408.tif 000006
【図４】
2015086408.tif 000007
【図５】
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【図６】
2015086408.tif 000009