(57)【要約】【課題】支持膜式固体酸化物形燃料電池の単電池における反りないし歪みによる発電性能低下の問題を解決する。【解決手段】支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、その空気極と接する部分に波状部を備え且つその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ、および、このインターコネクタを用いてなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。本発明は、従来のように煩鎖で数多くの工程を経ることなく構成でき且つガス封止部を格段に減じてなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体、支持膜式ＳＯＦＣスタックに対しても適用することができる。【選択図】図２４
2005093403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体において、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板が予め燃料極の形状に合わせて加工してなる合金箔板であり、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置してなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体において、前記合金箔板が短冊状の箔板であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体において、前記合金箔板の構成材料が耐熱性合金であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体。
【請求項４】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体を作製するに際して、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板の部分を予め燃料極の形状に合わせて加工し、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置することを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の作製方法。
【請求項５】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板が予め燃料極の形状に合わせて加工してなる合金箔板であり、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置してなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項６】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを作製するに際して、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板の部分を予め燃料極の形状に合わせて加工し、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置することを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックの作製方法。
【請求項７】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその空気極と接する部分に波状部を備え且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ。
【請求項８】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその空気極と接する部分に波状部を備え且つその波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ。
【請求項９】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタが、その空気極と接する部分に波状部を備え、且つ、その波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、その波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ。
【請求項１０】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその燃料極と接する部分に波状部を備え且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ。
【請求項１１】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその燃料極と接する部分に波状部を備え且つその波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ。
【請求項１２】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその燃料極と接する部分に波状部を備え、且つ、その波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、その波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ。
【請求項１３】
請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタにおいて、前記波状部の形状が断面ジグザグ状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ。
【請求項１４】
請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタにおいて、前記波状部の形状が断面マシュマロ状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ。
【請求項１５】
請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタにおいて、前記波状部の形状が断面台形状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ。
【請求項１６】
請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタにおいて、前記波状部の形状が断面コ字状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ。
【請求項１７】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、該インターコネクタが、その空気極と接する部分に波状部を備え且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項１８】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、該インターコネクタが、その空気極と接する部分に波状部を備え且つその波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項１９】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、該インターコネクタが、その空気極と接する部分に波状部を備え且つその波方向と平行にスリットを入れるとともに、該波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２０】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、該インターコネクタが、その燃料極と接する部分に波状部を備え且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２１】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、該インターコネクタが、その燃料極と接する部分に波状部を備え且つその波状部に複数個の孔を設けてなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２２】
支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、該インターコネクタが、その燃料極と接する部分に波状部を備え、且つ、その波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、その波状部に複数個の孔を設けてなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２３】
請求項１７乃至２２のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、インターコネクタの前記波状部の形状が断面ジグザグ状の形状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２４】
請求項１７乃至２２のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、インターコネクタの前記波状部の形状が断面マシュマロ状の形状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２５】
請求項１７乃至２２のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、インターコネクタの前記波状部の形状が断面台形状の形状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２６】
請求項１７乃至２２のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、インターコネクタの前記波状部の形状が断面コ字状の形状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２７】
支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セルの空気極面に、波状で且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタを配置してなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２８】
支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セルの空気極面に、波状で且つその波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタを配置してなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２９】
支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セルの空気極面に、波状で且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、該波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタを配置してなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項３０】
請求項２７乃至２９のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、前記インターコネクタの波状の形状が断面ジグザグ状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項３１】
請求項２７乃至２９のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、前記インターコネクタの波状の形状が断面マシュマロ状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項３２】
請求項２７乃至２９のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、前記インターコネクタの波状の形状が断面台形状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項３３】
請求項２７乃至２９のいずれか１項に記載の支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、前記インターコネクタの波状の形状が断面コ字状であることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体、その作製方法、支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ及び該インターコネクタを用いてなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体酸化物形燃料電池〔ＳＯＦＣ(＝Solid Oxide Fuel Cell)：以下適宜「ＳＯＦＣ」と略称する〕の単電池すなわち単セルは、固体酸化物電解質を挟んでアノード（燃料極）及びカソード（空気極、酸化剤として酸素が用いられる場合は酸素極）が配置され、燃料極／電解質／空気極の３層ユニットで構成される。本明細書及び図面中、単セルを適宜「セル」とも言い、固体酸化物電解質を適宜「電解質」または「電解質膜」とも言う。また、カソードは、酸化剤として酸素が用いられる場合は酸素極であるが、本明細書及び特許請求の範囲においては、酸化剤として酸素または酸素富化空気が用いられる場合を含めて空気極という。
【０００３】
電解質材料としては、例えばイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）等のシート状焼結体が用いられ、燃料極としては、例えばニッケルとイットリア安定化ジルコニアの混合物（Ｎｉ／ＹＳＺサーメット）等の多孔質体が用いられ、空気極としては、例えばＳｒドープのＬａＭｎＯ3等の多孔質体が用いられ、通常、電解質材料の両面に燃料極と空気極を焼き付けることにより単電池が構成される。その作動時に、空気極に導入される空気中の酸素は空気極で酸化物イオン（Ｏ2-）となり、電解質を通って燃料極に至る。ここで、燃料極に導入される燃料と反応して電子を放出し、電気と水、二酸化炭素等の反応生成物を生成する。空気極での利用済み空気は空気極オフガスとして排出され、燃料極での利用済み燃料は燃料極オフガスとして排出される。
【０００４】
ところで、従来のＳＯＦＣはその作動温度が１０００〜８００℃程度と高いが、最近ではそれ以下、８００〜６５０℃程度の範囲、例えば７５０℃程度の温度で作動するＳＯＦＣが開発されつつある。図１〜３はそのＳＯＦＣのセルの態様例を説明する図である。図１は単セルの断面図、図２は空気極側から見た斜視図、図３は燃料極側から見た斜視図である。図１〜３のとおり、セルは、燃料極の上に電解質膜が配置され、電解質膜の上に空気極が配置されて構成される。
【０００５】
固体酸化物電解質として例えばジルコニア系やＬａＧａＯ3系などの電解質材料が用いられ、これを膜厚の厚い燃料極で支持するように構成されており、支持膜式と称される。支持膜式においては、電解質膜の膜厚を薄く構成でき、その膜厚が例えば１０μｍ程度となり、８００〜６５０℃という低温で運転できる。このため、その構成材料として耐熱合金、例えばステンレス鋼などの安価な材料の使用を可能とし、また小型化が可能であるなど各種利点を有する。
【０００６】
図４〜５は、そのようにして構成された単セルを組み込んだＳＯＦＣスタックの構成例であり、図４では各構成部材の位置関係等を示すため間隔を置き斜視図として示している。図５は、図４中Ｘ−Ｘ線断面図である。ここで、空気極とセパレータＡとの間に空気が流通し、両者間は電気的に接触している必要がある。このため、空気極とセパレータＡの間には、空気流通用の溝を有し且つ導電性のインターコネクタが設けられるが、図示は省略している。インターコネクタは、セパレータＡとは別個に設けてもよく、それと一体に設けてもよい。
【０００７】
図４〜５のとおり、支持膜式ＳＯＦＣスタックは、上部から下部へ順次セパレータＡ、セパレータＢ、セパレータＣ、接合材、セル、セパレータＤが配置される。このうちセパレータＣはセルサポートフォイルともいわれる。セパレータＡの上部、セパレータＤの下部には集電板等が配置されるが、図示は省略している。セパレータＡ〜Ｄはステンレス鋼等の耐熱合金で構成される。なお、図５中、燃料極と集電板との間に間隙を置いて示しているが、両者は電気的に接触している必要がある。このため、燃料極下面と集電板を直かに接するようにしてもよく、両者間にニッケルフェルト等を介在させてもよい。燃料極は多孔質体であるので、燃料は燃料極中やその下面を流通しながら発電に寄与する。
【０００８】
ところで、上記のような低温作動の支持膜式ＳＯＦＣにおいても、単セル一個の電圧は低いため、通常、単セルを複数層電気的に直列に積層して構成される。単セルをセルサポートフォイル（すなわち図４〜５中セパレータＣ）に接合し、それをマニホールド（図４〜５中セパレータＢ、Ｄ）に納まるように配置、接合したものをユニットとし、これを耐熱合金製のインターコネクタを介して次のユニットに接合することによりスタックが形成される。加えて、ＳＯＦＣスタックを流通する燃料、空気、燃料極オフガス、空気極オフガスはすべて気体であることからガス封止をするが、その封止性を高めるために各部材間にはシール材を挟み込む必要があるなど、ＳＯＦＣスタックを構成するには数多くの部材に加え、煩鎖で数多くの工程を必要とする。
【０００９】
本発明者らは、そのような数多くの部材や煩鎖で数多くの工程を経ることなく構成でき、且つ、ガス封止部を格段に減じてなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体、これを用いた支持膜式ＳＯＦＣスタック及びモジュールを先に開発している（特願２００３−１１２２０２）。図６〜８はその構成例を示す図である。図６（ａ）は第１合金箔板１、図６（ｂ）は第２合金箔板２であり、合金箔板を短冊状の形状に形成した例であるが、合金箔板は矩形状その他適宜の形状とすることができる。図６（ａ）のとおり、第１の短冊状合金箔板１は、その中央部に空気極用の開口（窓）３と長手方向の両端に燃料流通用開口４、４を設けるとともに、その長手方向に対する左右両端に図６（ｂ）に示す第２の短冊状合金箔板２との接合部５、５を設けて構成される。
【特許文献１】特願２００３−１１２２０２
【００１０】
また、図６（ｂ）のとおり、第２の短冊状合金箔板２は、その長手方向の両端に燃料流通用開口７、７を設けるとともに、その短冊状合金箔板の長手方向に対する左右両端に図６（ａ）に示す第１の短冊状合金箔板１との接合部６、６を設けて構成される。ここで、第２の短冊状合金箔板２の接合部６、６はその端部を折曲げて構成し、第１の短冊状合金箔板１の接合部５、５はその端部を２回折曲げ、第２の短冊状合金箔板２の接合部６、６で係止されるように構成しているが、その形状は、第２の短冊状合金箔板２の接合部６、６と第１の短冊状合金箔板１の接合部５、５とが接合材により接合し得る適宜の形状に構成することができる。接合材としては金属ろうやガラス接合材等が用いられる。
【００１１】
図７は、上記のように構成した第１の短冊状合金箔板１及び第２の短冊状合金箔板２と、前述図１〜３に示すような支持膜式ＳＯＦＣの単セル１０と、スペーサ８、８を用いて支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体を構成する例を示す図である。ここで、図７のとおり、ＳＯＦＣの単セル１０は空気極を上にして配置される。スペーサ８、８は、第１の短冊状合金箔板１の長手方向の両端に設けられた開口４、４及び第２の短冊状合金箔板２の長手方向の両端に設けられた開口７、７に対応した開口を有し、両短冊状合金箔板と同様の合金部材で構成される。スペーサ８、８には内部に向けてガスが通るように開口部側面に複数の孔９が設けてある。
【００１２】
図７のとおり、まず第２の短冊状合金箔板２の中央部に単セル１０を載置する。そして、第１の短冊状合金箔板１と第２の短冊状合金箔板２との間で、第１の短冊状合金箔板１の長手方向の両端開口４、４と第２の短冊状合金箔板２の長手方向の両端開口７、７に対応した位置にスペーサ８、８を配置する。その後、第２の短冊状合金箔板２の接合部６、６で第１の短冊状合金箔板１の接合部５、５を係止し、その間を接合材で接合する。図８〜９は、こうして構成された支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体１１を示し、図８は空気極側すなわち表面側から見た斜視図、図９は燃料極側すなわち裏面側から見た斜視図である。
【００１３】
図８〜９に示すような支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体は、１枚の合金箔板を折曲げて単セルを包み込むことで作製することもできる。図１０〜１１はその作製過程を示す図である。図１０〜１１中、図６〜９に記載の部材と同じ部材については同一の符号を用いている。図１０のとおり、該合金箔板１２は、折曲部１３の両側の箔板部１４、１６のうち、一方の箔板部１４には、その長手方向の両端に燃料流通用開口１５、１５を設け、他方の箔板部１６には、その中央部に空気極用の開口（窓）１７を設けるとともに、その長手方向の両端に燃料流通用開口１８、１８を設ける。
【００１４】
そして、図１１のとおり、該一方の箔板部の中央部に支持膜式ＳＯＦＣの単セル１０を空気極を上にして配置する。次いで、燃料流通用開口部１５、１５と燃料流通用開口部１８、１８との間にスペーサ８、８を介在させて配置した後、折曲部１３の両側の箔板部１４、１６を折曲部１３と相対する端部１９、２０で当接、接合して構成される。本構成によれば、接合する箇所が短冊状合金箔板の両折曲箔板の折曲部と相対する端部１９、２０だけであるので、その工作上も簡単且つ容易で非常に有利である。
【００１５】
こうして、前述図８〜９に示すのと同様の支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体が得られる。図１０〜１１では、折曲部１３は両側の箔板部１４、１６間で間隔をとるため２度（図１０〜１１中１３′と１３″の２箇所）折曲げているが、ここは、構造体の複数個を用いてスタック化する際に、箔板部１４、１６に荷重がかかることになるため、１度（１箇所）の折曲げだけでもよい。この場合、構造体の作製時点では、折曲げを軽く行い（すなわち当該折曲部分を湾曲状等にしておき）、スタック化の際に折り曲がるようにしてもよい。
【００１６】
このように、図６〜７、図１０〜１１のように構成される支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体は、単セルのほか、その構成部材として合金箔板とスペーサを使用するだけで足り、しかもそのように合金箔板を使用することにより、従来形式のＳＯＦＣスタックに対して合金の使用量を抑えることができる。また、接合は、図６〜７の場合には第１の合金箔板１の接合部５、５と第２の合金箔板２の接合部６、６の２箇所の接合だけであり、図１０〜１１の場合には折曲部１３と相対する端部１９、２０での１箇所の接合だけであるので、その作製も簡単且つ容易であり、従来のように煩鎖で数多くの工程を必要としない。また、接合部分が、図６〜７の場合には両端の２箇所だけであるので、ガスシール性の優れた支持膜式ＳＯＦＣスタック構造体とすることができ、図１０〜１１の場合には端部１９、２０での１箇所だけであるので、さらにガスシール性の優れた支持膜式ＳＯＦＣスタック構造体とすることができる。
【００１７】
上記支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体を用いてスタックが構成される。構成部材としては、以上のようにして作製した支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体と絶縁体部材とインターコネクタを用いる。絶縁体部材は、スタック構成用構造体の開口と対応した開口を有し、例えば雲母等の耐熱性材料で構成され、インターコネクタは例えばステンレス鋼等の耐熱性合金で構成される。
【００１８】
インターコネクタは通常波状に構成され、その波状部により空気流通（つまりガス流通）及び電気的接続が行われる。すなわち、インターコネクタは、空気流通及び電気的接続用の波状部を備えて構成し、これを単セルの空気極に対応する部位に配置する。インターコネクタは、その点を基本とし、空気流通及び電気的接続用の波状部をその両側に延長し、その両端部に絶縁体部材の開口及び構造体の開口に対応した開口を備えて構成してもよい。この場合にも、空気流通及び電気的接続用の波状部を単セルの空気極に対応する部位に配置する。
【００１９】
図１２は、図８〜９に示すような支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体１１を用いた支持膜式ＳＯＦＣスタックの構成過程を示す図で、インターコネクタとして、上記空気流通及び電気的接続用の波状部からその両側に面状に延長し、その両端部に絶縁体部材の開口及び構造体の開口に対応した開口を備えたインターコネクタを用いる場合を示している。図１２のとおり、インターコネクタ２２は、その両端に絶縁体部材２１、２１の開口及び構造体１１の開口４（７）、４（７）に対応した開口２３、２３を備え、その中央部の単セル１０の空気極に対応する部位に空気流通及び電気的接続用の波状部（溝）２４が設けてある。ここで、当該波状部２４の形状は図示のような形状とは限らず、空気流通機能に加え、後述ばね性や空気流通性等の観点から適宜の形状とすることができる。
【００２０】
支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体１１に、その長手方向両端の開口部４（７）、４（７）に対応した開口を有する絶縁体部材２１、２１を載置し、その上にインターコネクタ２２を載置することにより支持膜式ＳＯＦＣスタックが形成される。図１０中、矢印（↓）はその載置方向を示すものである。こうして作製した支持膜式ＳＯＦＣスタックは上下両面に集電板を配し、ケーシング内に納めて使用される。図１３はこうして構成された支持膜式ＳＯＦＣスタックの長手方向中央部の断面図である。
【００２１】
以上は単セル１個を配置したスタックであるが、当該スタックの複数個を積層して複数個の単セルを備えた支持膜式ＳＯＦＣスタックが構成される。図１４は、図８〜９に示すような支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体１１の２個を積層して２個の単セルを備えた支持膜式ＳＯＦＣスタックの構成過程を示す図である。インターコネクタ２２として、波状に構成し、その波状部２４で空気流通及び電気的接続を行うインターコネクタを用いる場合を示している。この場合には、波状部２４がすなわちインターコネクタ２２であるので、図１４中、符号２２（２４）として示している。図１４のとおり、インターコネクタ２２（２４）は波状に構成され、単セル１０の空気極に対応する部位すなわちその上面にその波状部が配置される。ここで、当該波状部の形状は図示のような形状とは限らず、空気流通機能に加え、後述ばね性や空気流通性等の観点からジグザク状その他適宜の形状とすることができる。
【００２２】
上下の各支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体１１に、その長手方向両端の開口部４（７）、４（７）に対応した開口を有する絶縁体部材２１、２１を載置し、各絶縁体部材２１、２１間にインターコネクタ２２（２４）を配置することにより支持膜式ＳＯＦＣスタックが形成される。図１４中、矢印（↓）はその載置方向を示すものである。こうして作製した支持膜式ＳＯＦＣスタックは上下両面に集電板を配し、ケーシング内に納めて使用される。図１５はこうして構成された支持膜式ＳＯＦＣスタックの長手方向中央部の断面図である。こうして、２個以上の複数個の構造体１１が積層される。この点、インターコネクタとして、前記のとおり、空気流通及び電気的接続用の波状部２４からその両側に面状に延長し、その両端部に絶縁体部材の開口及び支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の開口に対応した開口を備えたインターコネクタを用いる場合も同様である。
【００２３】
その際、スタックを構成する各部材間でガスシールをする必要がある。このためスタックの両面から荷重をかけるが、セル部分は上下のインターコネクタの波状部２４のばね構造によって荷重を緩和するので、荷重によるセル破壊が回避される。その際、波状部２４を、そのばね性の観点から、それに適応した形状とすることにより、ばね構造の変形の自由度を増加させ、たとえセルに若干の歪みがあっても良好な電気的接続が達成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
ところが、以上のような支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体及びこれを用いた支持膜式ＳＯＦＣスタックについても、以下のような問題点があり、さらに改良の余地があることが分かった。支持膜式ＳＯＦＣの単セルを模式的に示せば前述図１〜３のように平面になる。しかし、単セルは、その作製に際して焼成工程を必須とする上、燃料極や電解質などの部材間の熱膨張係数の差が原因で完全な平面乃至スタック化するに際して許容できる範囲の平面にはなり難く、図１６〜１８に示すように、反りや歪みが生じる。図１６は断面図、図１７は燃料極側すなわち裏面から見た斜視図、図１６は空気極側すなわち表面から見た斜視図である。なお、燃料極や電解質などの部材間の熱膨張係数の差、その他の条件如何によっては、上記反りないし歪みは、図１６〜１８に示すのとは逆に生じることもあり得る。以下では、図１６〜１８に示すように反りや歪みが生じる場合につて説明するが、上記反りないし歪みが図１６〜１８に示すのとは逆に生じる場合についても同様である。
【００２５】
〈問題点１〉
まず、単セルの燃料極側すなわちその裏面は、図１６、図１７に示すように、中央部が凹み（窪み）、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる。すると、支持膜式ＳＯＦＣ単セルを合金箔板で包み込む形式のスタック構成用構造体では、その裏面に配置される合金箔板が平板であると、電気的接触にむらが生じて接触抵抗が増大し、発電性能を低下させてしまう。
【００２６】
〈問題点２〉
一方、単セルの空気極側すなわちその表面は、図１６、図１８に示すように、中央部が膨らみ、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる。このセルをインターコネクタを介してスタック化する際には、その空気極面に図１２〜１５に示すようにインターコネクタの波状部２４を当接させるが、その反りないし歪みにより、空気極面とインターコネクタの波状部２４間の接触が阻害され、電気的接触にむらが生じて接触抵抗を増大させ、発電性能を低下させてしまう。
【００２７】
図１９はその状況を説明する図である。図１９（ａ）〜（ｂ）中、Ａ−Ａ線で示す部分はインターコネクタの波状部２４の下部の節部（図示のように、波状部がジグザグ状である場合には折曲部）であるが、これを空気極面に当接すると、図１９（ｃ）のように、波状部２４の下部の節部の一部は空気極面に接するが、その余の部分は、図１９（ｃ）中非接触部分として示すように、離間してしまう。このため電気的接触にむらが生じて接触抵抗を増大させ、発電性能を低下させてしまう。
【００２８】
〈問題点３〉
また、セルをインターコネクタを介してスタック化した場合、インターコネクタの波状部２４で形成される空隙が空気の流通路となる。波状部２４のうち、セルの空気極に面する側の流路（空気極面の側の流路）を流れる空気は発電に寄与するが、波状部２４のうち、セルの空気極に面しない側の流路（空気極面と反対側の流路）を流れる空気は空気極面を流通しないことになり、発電に寄与しないことになる。図２０はその状況を説明する図である。図２０（ａ）はインターコネクタの波状部２４と空気極との配置関係を示し、図２０（ｂ）〜（ｃ）は空気の流通状況を示している。
【００２９】
インターコネクタの波状部で形成されるセルの空気極に面する側の流路（空気極面の側の流路）を流れる空気は、図２０（ｂ）中矢印（←）で示すようになる。この空気流は、空気極面に接して流れるので発電に寄与する。これに対して、インターコネクタの波状部で形成されるセルの空気極に面しない側の流路（空気極面と反対側の流路）を流れる空気は、図２０（ｃ）中矢印（←）で示すようになる。この空気流は、空気極側を流通しないので空気極面に接せず、発電に寄与しないことになり、発電性能を低下させてしまう。
【００３０】
そして、以上の問題点１〜３のうち、問題点２〜３は、（ｉ）図６〜１５に示すような、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を、空気極用の開口、並びに、ガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタックの場合はもちろん、（ii）支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を燃料極用の開口、並びに、ガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタックや、（iii）図４〜５に示すような、従来形式の支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいて、空気極上に空気流通用波状部を配置する場合や燃料極上に燃料流通用波状部を配置する場合にも生じる。
【００３１】
そこで、本発明は、図６〜１１に示すような支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体、これを用いた図１２〜１５に示すような支持膜式ＳＯＦＣスタック、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック、および、図４〜５に示すような従来形式の支持膜式ＳＯＦＣスタックにおける以上の問題を解決することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明は（１）支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体において、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板が予め燃料極の形状に合わせて加工してなる合金箔板であり、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置してなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体を提供する。
【００３３】
本発明は（２）支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体を作製するに際して、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板の部分を予め燃料極の形状に合わせて加工し、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置することを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の作製方法を提供する。
【００３４】
本発明は（３）支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板が予め燃料極の形状に合わせて加工してなる合金箔板であり、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置してなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを提供する。
【００３５】
本発明は（４）支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを作製するに際して、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板の部分を予め燃料極の形状に合わせて加工し、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置することを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックの作製方法を提供する。
【００３６】
本発明は（５）支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその空気極と接する部分に波状部を備え且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ、および、（６）このインターコネクタを用いてなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを提供する。
【００３７】
本発明は（７）支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその空気極と接する部分に波状部を備え且つその波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ、および、（８）このインターコネクタを用いてなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを提供する。
【００３８】
本発明は（９）支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその空気極と接する部分に波状部を備え、且つ、その波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、その波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ、および、（１０）このインターコネクタを用いてなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを提供する。
【００３９】
本発明は（１１）支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその燃料極と接する部分に波状部を備え且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ、および、（１２）このインターコネクタを用いてなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを提供する。
【００４０】
本発明は（１３）支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその燃料極と接する部分に波状部を備え且つその波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ、および、（１４）このインターコネクタを用いてなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを提供する。
【００４１】
本発明は（１５）支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セル全体を、燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用のインターコネクタであって、該インターコネクタがその燃料極と接する部分に波状部を備え、且つ、その波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、その波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタであることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用インターコネクタ、および、（１６）このインターコネクタを用いてなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを提供する。
【００４２】
本発明は（１７）支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セルの空気極面に、波状で且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタを配置してなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを提供する。
【００４３】
本発明は（１８）支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セルの空気極面に、波状で且つその波状部に複数個の孔を設けたインターコネクタを配置してなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを提供する。
【００４４】
本発明は（１９）支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、支持膜式固体酸化物形燃料電池の単セルの空気極面に、波状で且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、該波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタを配置してなることを特徴とする支持膜式固体酸化物形燃料電池スタックを提供する。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、合金箔板で包み込んだ支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体、これを用いた支持膜式ＳＯＦＣスタック、および、従来形式の支持膜式ＳＯＦＣスタックにおける単セルの反りないし歪みによる発電性能低下の問題を解決することができる。また、本発明は、従来のように煩鎖で数多くの工程を経ることなく構成でき且つガス封止部を格段に減じてなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体、支持膜式ＳＯＦＣスタックに対して適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
本発明（１）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式固体酸化物形燃料電池スタック構成用構造体において、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板が予め燃料極の形状に合わせて加工してなる合金箔板であり、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置してなることを特徴とする。また、本発明（２）は、本発明（１）の支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の作製方法であり、その作製に際して、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板の部分を予め燃料極の形状に合わせて加工し、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置することを特徴とする。
【００４７】
本発明（３）は、本発明（１）の支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいて、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板が予め燃料極の形状に合わせて加工してなる合金箔板であり、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置してなることを特徴とする。また、本発明（４）は、本発明（３）の支持膜式ＳＯＦＣスタックの作製方法であり、その作製に際して、単セルの燃料極に接する部分の合金箔板の部分を予め燃料極の形状に合わせて加工し、該予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を単セルの燃料極に対して配置することを特徴とする。
【００４８】
支持膜式ＳＯＦＣ単セルの裏面すなわち燃料極面は、前述図１６、図１７のように、中央部が窪み、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる。すると、支持膜式ＳＯＦＣ単セルを合金箔板で包み込む形式のスタックでは、その裏面に配置される合金箔板が平板であると、電気的接触にむらが生じて接触抵抗を増大させ、発電性能を低下させてしまう。そこで、本発明（１）〜（４）においては、単セルの燃料極に接する合金箔板を予め燃料極の形状に合わせて加工し、この予め燃料極の形状に合わせて加工した合金箔板の部分を燃料極面に当接して配置する。これにより、燃料極面と合金箔板面をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成することができる。
【００４９】
本発明（５）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用のインターコネクタであって、その空気極と接する部分に波状部を備え且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタであることを特徴とする。ここで、平行とは、その波方向と正に平行である場合のほか、その波方向とほぼ平行の場合を含む意味であり、この点、波状部の波方向と平行にスリットを入れる他の発明についても同じである。本発明（６）は、このインターコネクタを用いてなる支持膜式ＳＯＦＣスタックである。
【００５０】
すなわち、本発明（６）の支持膜式ＳＯＦＣスタックは、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなり、インターコネクタが、その空気極と接する部分に波状部を備え且つその波方向と平行にスリットを入れてなることを特徴とする。
【００５１】
支持膜式ＳＯＦＣ単電池の表面すなわち空気極面は、図１６、図１８のように、中央部が膨らみ、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる。すると、スタック作製に際して、その空気極面に図１２〜１５に示すようにインターコネクタの波状部を当接させる場合、その反りないし歪みにより、図１９（ｃ）に示すように、空気極面とインターコネクタの波状部間に非接触部分が生じて、両者間の接触が阻害され、電気的接触にむらが生じて接触抵抗を増大させ、発電性能を低下させてしまう。そこで、本発明（５）〜（６）においては、インターコネクタの波状部に、その波方向と平行にスリットを入れて構成する。これにより、空気極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成することができる。
【００５２】
本発明（７）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用のインターコネクタであって、その空気極上に配置される波状部に複数個の孔を設けてなることを特徴とする。また、本発明（８）は、このインターコネクタを用いてなる支持膜式ＳＯＦＣスタックである。
【００５３】
すなわち、本発明（８）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を、空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいて、空気極上に配置される波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタを用いることを特徴とする。
【００５４】
支持膜式ＳＯＦＣの単電池をインターコネクタを介してスタック化した場合、その空気極面とインターコネクタの波状部の位置関係は図２０（ａ）に示すようになる。そして、インターコネクタの波状部の空隙が空気の流通路となるが、図２０（ｂ）に示すように波状部のうちセルの空気極面に面する側の流路を流れる空気は発電に寄与するが、図２０（ｃ）に示すように波状部のうちセルの空気極面に面しない側の流路を流れる空気は空気極面を流通しないことになり、発電に寄与しないことになる。そこで、本発明（７）〜（８）においては、インターコネクタの波状部に複数個の孔を設ける。この孔により、波状部のうちセルの空気極面に面しない側の流路を流れる空気を空気極側に流通させ、空気極に接触させて発電に寄与させることができる。
【００５５】
本発明（９）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を空気極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用のインターコネクタであって、その空気極と接する部分に波状部を備え、且つ、該波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、該波状部に複数個の孔を設けてなることを特徴とする。本発明（１０）は、このインターコネクタを用いてなる支持膜式ＳＯＦＣスタックである。
【００５６】
すなわち、本発明（１０）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を空気極用の開口、並びに、ガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいて、その空気極と接する部分に波状部を備え、且つ、該波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、該波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタを用いることを特徴とする。
【００５７】
本発明（９）〜（１０）は、本発明（５）〜（６）の特徴点及び本発明（７）〜（８）の特徴点を合わせて備え、両者の作用効果を併せた作用効果を達成できる。すなわち、インターコネクタの波状部に、その波方向と平行にスリットを入れて構成することにより、空気極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成し、また、インターコネクタの波状部に複数個の孔を設けることにより、波状部のうちセルの空気極面に面しない側の流路を流れる空気を空気極側に流通させ、空気極に接触させて発電に寄与させることができる。
【００５８】
本発明（１１）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用のインターコネクタであって、その燃料極と接する部分に波状部を備え且つ該波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタであることを特徴とする。本発明（１２）は、このインターコネクタを用いてなる支持膜式ＳＯＦＣスタックである。
【００５９】
すなわち、本発明（１２）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を燃料極用の開口、並びに、ガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいて、そのインターコネクタとして、その燃料極と接する部分に波状部を備え、且つ、該波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタを用いることを特徴とする。
【００６０】
支持膜式ＳＯＦＣ単電池の裏面すなわち燃料極面は、図１６、図１７のように、中央部が凹み（窪み）、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる。すると、スタック作製に際して、その燃料極面にインターコネクタの波状部を当接させる場合、その反りないし歪みにより、燃料極面とインターコネクタの波状部間の接触が阻害され、電気的接触にむらが生じて接触抵抗を増大させ、発電性能を低下させてしまう。そこで、本発明（１１）〜（１２）においては、インターコネクタを、その波状部に、その波方向と平行にスリットを入れて構成する。これにより、燃料極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成することができる。
【００６１】
本発明は（１３）支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用のインターコネクタであって、その燃料極と接する部分に波状部を備え且つその波状部に複数個の孔を設けてなることを特徴とする。また、本発明（１４）は、このインターコネクタを用いてなる支持膜式ＳＯＦＣスタックである。
【００６２】
すなわち、本発明（１４）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を燃料極用の開口、並びに、ガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいて、そのインターコネクタとして、燃料極上に配置される波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタを用いることを特徴とする。
【００６３】
支持膜式ＳＯＦＣの単電池をインターコネクタを介してスタック化した場合、その燃料極面とインターコネクタの波状部の空隙が燃料の流通路となり、波状部のうちセルの燃料極面に面する側の流路を流れる燃料は発電に寄与するが、セルの燃料極面に面しない側の流路を流れる燃料は燃料極面を流通しないことになり、発電に寄与しないことになる。そこで、本発明（１３）〜（１４）においては、インターコネクタの波状部に複数個の孔を設ける。この孔により、波状部のうちセルの燃料極面に面しない側の流路を流れる燃料を燃料極側に流通させ、燃料極に接触させて発電に寄与させることができる。
【００６４】
本発明（１５）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用のインターコネクタであって、その燃料極と接する部分に波状部を備え、且つ、該波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、該波状部に複数個の孔を設けてなることを特徴とする。また、本発明（１６）は、このインターコネクタを用いてなる支持膜式ＳＯＦＣスタックである。
【００６５】
すなわち、本発明（１６）は、支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を燃料極用の開口、並びに、ガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層してなる支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいて、インターコネクタとして、燃料極と接する部分に波状部を備え、且つ、該波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、該波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタを用いることを特徴とする。
【００６６】
本発明（１５）〜（１６）は、本発明（１１）〜（１２）の特徴点及び本発明（１３）〜（１４）の特徴点を合わせて備え、両者の作用効果を併せた作用効果を達成できる。すなわち、インターコネクタの波状部に、その波方向と平行にスリットを入れて構成することにより、燃料極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成し、また、インターコネクタの波状部に複数個の孔を設けることにより、波状部のうちセルの燃料極面に面しない側の流路を流れる燃料を燃料極側に流通させ、燃料極に接触させて発電に寄与させることができる。
【００６７】
以上、本発明（３）〜（１６）において用いるインターコネクタは、例えば前述図１４〜１５中、符号２２（２４）として示すように、単セルの空気極に対応する部位が波状であること、すなわち波状部を備えることが必須である。これがガス流通（すなわち空気または燃料の流通）及び電気的接続の役割を果たすことになるが、他の態様として、例えば前述図１２〜１３に示すように、その波状部２４からその両側に面状に延長し、その両端部に絶縁体部材２１、２１の開口及び支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の開口４（７）、４（７）に対応した開口２３、２３を備えた形式で構成することができる。本発明（３）〜（１６）におけるインターコネクタにはこれらのいずれの態様も含まれる。
【００６８】
本発明（１７）〜（１９）は、例えば前述図４〜５に示すような、従来形式の支持膜式ＳＯＦＣスタックに対して本発明を適用したものである。
本発明（１７）は、支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいて、支持膜式ＳＯＦＣの単セルの空気極面に、波状で且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタを配置してなることを特徴とする。支持膜式ＳＯＦＣ単電池の表面すなわち空気極面は、図１６、図１８のように、中央部が膨らみ、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる。すると、スタック作製に際して、その空気極面に図１２〜１３に示すようにインターコネクタの波状部を当接させる場合、その反りないし歪みにより、図１９のように、空気極面とインターコネクタの波状部間の接触が阻害され、電気的接触にむらが生じて接触抵抗を増大させ、発電性能を低下させてしまう。そこで、本発明（１７）においては、インターコネクタを、その波状部に、その波方向と平行にスリットを入れて構成する。これにより、空気極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成することができる。
【００６９】
また、本発明（１８）は、支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいて、支持膜式ＳＯＦＣの単セルの空気極面に、波状で且つその波状部に複数個の孔を設けたインターコネクタを配置してなることを特徴とする。前述のとおり、図４〜５に示すような従来形式の支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいては、空気極とセパレータＡとの間に空気が流通し、両者間は電気的に接触している必要がある。このため、空気極とセパレータＡの間には、空気流通用の溝を有するインターコネクタが設けられる。本発明（１８）においては、そのインターコネクタとして、波状で且つその波状部に複数個の孔を入れてなるインターコネクタを用いる。この孔により、波状部のうちセルの空気極面に面しない側の流路を流れる空気をセルの空気極面に面する側の流路に流通させ、空気極面に接触させて発電に寄与させることができる。
【００７０】
さらに、本発明（１９）は、支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいて、支持膜式ＳＯＦＣの単セルの空気極面に、波状で且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、該波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタを配置してなることを特徴とする。本発明（１９）は、本発明（１７）〜（１８）の特徴点を合わせて備え、両者の作用効果を併せた作用効果を達成できる。すなわち、インターコネクタの波状部に、その波方向と平行にスリットを入れて構成することにより、空気極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成し、また、インターコネクタの波状部に複数個の孔を設けることにより、波状部のうちセルの空気極面に面しない側の流路を流れる空気を空気極側に流通させ、空気極に接触させて発電に寄与させることができる。
【００７１】
以上における、インターコネクタの波状部における波状の形状は各種形状を採ることができる。図２１はその形状の態様例を示す図である。図２１（ａ）は断面ジグザグ状の形状、図２１（ｂ）は断面波状の形状、図２１（ｃ）は断面マシュマロ状の形状、図２１（ｄ）は断面台形状の形状、図２１（ｅ）は断面コ字状の形状であり、さらにはこれらの変形形状を採ることができる。ここで、本明細書及び特許請求の範囲における、インターコネクタの波状部あるいはその波状とは、図２１（ｂ）に示すような断面波状の形状そのものを意味するほか、当該断面波状の形状を含む上記各種形状のものを包括した意味でも用いている。
【００７２】
また、以上では、支持膜式ＳＯＦＣの単セルについて、燃料極側すなわちその裏面が、図１６、図１７に示すように、中央部が凹み（窪み）、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じ、空気極側すなわちその表面が、図１６、図１８に示すように、中央部が膨らみ、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる場合を基に説明したが、本発明は、燃料極側すなわちその裏面が、図１６、図１７に示すのとは逆に、中央部が膨らみ、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じ、また、空気極側すなわちその表面が、図１６、図１８に示すのとは逆に、中央部が凹み（窪み）、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じ場合についても同様である。
【００７３】
本発明におけるスタックを構成する合金箔板及びインターコネクタの構成材料としてはステンレス鋼等の耐熱性合金が用いられる。また、接合用の材料としては金属ろうやガラス接合材が用いられるが、好ましくは金属ろうが用いられる。また、スタックに供給する燃料としては、炭化水素、都市ガス、ＬＰガス、天然ガス、ガソリン、軽油、灯油、ディーゼル油、アルコール類（メチルアルコール、エチルアルコール等）、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などが用いられる。
【実施例】
【００７４】
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳しく説明するが、本発明が実施例に限定されないことはもちろんである。
【００７５】
〈実施例１：本発明（１）〜（４）の構成例〉
図２２〜２３は本実施例１を示す図である。前述図１６、図１７のとおり、支持膜式ＳＯＦＣ単セルの燃料極側すなわち裏面は中央部が凹み、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる。そこで、本例においては、図２２（ｂ）〜（ｃ）のように、単セルの燃料極に接する合金箔板すなわち第２の合金箔板２を予め燃料極の形状に合わせて、中央部が凹み（窪み）、周縁部に向けて漸次湾曲するように加工する。そして、その加工面を燃料極面に当接して配置する。
【００７６】
これにより、燃料極面と合金箔板面をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成することができる。これら以外の工程、構成は前述図６〜９を基に説明したとおりである。図２３は、こうして構成した支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体を裏面側（すなわち燃料極側）から見た斜視図である。図２３のとおり、予め燃料極の形状に合わせた合金箔板を燃料極面に当接して配置しているので、燃料極面と合金箔板面をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成することができる。この構造体の複数個を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層することにより支持膜式ＳＯＦＣスタックを構成する。
【００７７】
〈実施例２：本発明（５）〜（６）の構成例〉
図２４は本実施例２を示す図である。前述のとおり、支持膜式ＳＯＦＣ単セルの空気極側すなわちその表面は、図１６、図１８に示すように、中央部が膨らんで凸状になり、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる。当該セルをインターコネクタを介してスタック化する場合、その空気極面にインターコネクタの波状部を当接させるが、その反りないし歪みにより、図１９（ｃ）に示すように、空気極面とインターコネクタの波状部間に非接触部分が生じて接触が阻害される。
【００７８】
そこで、本実施例においては、空気極と接する部分を波状に形成したインターコネクタにおいて、図２４に示すように、その波状部に、その波方向と平行にスリットを入れる。図２４（ａ）はジグザグ状のインターコネクタに対して適用した場合、図２４（ｂ）は波状のインターコネクタに対して適用した場合、図２４（ｃ）はマシュマロ状のインターコネクタに対して適用した場合である。これにより、支持膜式ＳＯＦＣ単セルの空気極面とインターコネクタの波状部をむらなく接触させ、両者間で均等な電気的接触を達成することができる。また、本スリットは、前述図２１（ｄ）のような断面台形状のインターコネクタに適用してもよく、前述図２１（ｅ）のような断面コ字状のインターコネクタに適用してもよく、これらの変形形状のインターコネクタに適用してもよい。
【００７９】
〈実施例３：本発明（７）〜（８）の構成例〉
図２５は本実施例３を示す図である。前述のとおり、インターコネクタの波状部と空気極との配置関係は図２０（ａ）のようになり、インターコネクタの波状部で形成されるセルの空気極面に面しない側の流路（空気極と反対側の流路）を流れる空気は、図２０（ｃ）中矢印（←）で示すように、空気極に接しない。このため、その空気流は、空気極面を流通せず、発電に寄与しないことになり、発電性能を低下させてしまう。そこで、本例においては、インターコネクタにおいて、その波状部に複数個の孔を設ける。図２５（ａ）はジグザグ状のインターコネクタに対して適用した場合、図２５（ｂ）は波状のインターコネクタに対して適用した場合、図２５（ｃ）はマシュマロ状のインターコネクタに対して適用した場合である。これら複数個の孔により、波状部のうちセルの空気極に面しない側の流路を流れる空気を空気極側に流通させ、空気極に接触させて発電に寄与させることができる。本複数個の孔は、前述図２１（ｄ）のような断面台形状のインターコネクタに適用してもよく、前述図２１（ｅ）のような断面コ字状のインターコネクタに適用してもよく、これらの変形形状のインターコネクタに適用してもよい。
【００８０】
〈実施例４：本発明（９）〜（１０）の構成例〉
図２６は本実施例４を示す図である。前述のとおり、支持膜式ＳＯＦＣ単セルの空気極側は、図１６、図１８に示すように、中央部が膨らんで凸状になり、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる。当該セルをインターコネクタを介してスタック化する場合、その空気極面にインターコネクタの波状部を当接させるが、その反りないし歪みにより、図１９（ｃ）のように、空気極面とインターコネクタの波状部間に非接触部分が生じて接触が阻害される。また、前述のとおり、インターコネクタの波状部と空気極との配置関係は図２０（ａ）のようになり、インターコネクタの波状部で形成されるセルの空気極に面しない側の流路（空気極と反対側の流路）を流れる空気は、図２０（ｃ）中矢印（←）で示すように、空気極側を流通せず、空気極に接しないので、発電に寄与しないことになり、発電性能を低下させてしまう。
【００８１】
そこで、本例においては、インターコネクタの波状部に、その波方向と平行にスリットを入れて構成することにより、空気極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成し、また、その波状部に複数個の孔を設けることにより、波状部のうちセルの空気極面に面しない側の流路を流れる空気を空気極側に流通させ、空気極面に接触させて発電に寄与させる。図２６（ａ）はジグザグ状のインターコネクタに対して適用した場合、図２６（ｂ）は波状のインターコネクタに対して適用した場合、図２６（ｃ）はマシュマロ状のインターコネクタに対して適用した場合である。本スリット及び複数個の孔は、前述図２１（ｄ）のような断面台形状のインターコネクタに適用してもよく、前述図２１（ｅ）のような断面コ字状のインターコネクタに適用してもよく、これらの変形形状のインターコネクタに適用してもよい。
【００８２】
〈実施例５：本発明（１１）〜（１６）の構成例〉
図２７〜３１は本実施例５を示す図である。支持膜式ＳＯＦＣの単セル全体を燃料極用の開口並びにガスの導入用の孔及び導出用の孔を備えた合金箔板で包み込んでなる支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体は、図２７のように、その開口側に単セルの燃料極が臨むように配置される。図２８はその断面を模式的に示す図である。図２８では、合金箔板、スペーサ等の各部材は、便宜上、上下間隔を置いて示している。図２９のとおり、開口寄り合金箔板の周縁下面と燃料極の周縁上面が当接するが、両者間はガラスまたは金属ろう等のろう材で接合シールされる。支持膜式ＳＯＦＣの単セルでは、燃料極面（両面のうちの一方の面）のみに電解質が配置される場合と、燃料極面に加えて側周面にも電解質が配置される場合とがあるが、図２９（ａ）は燃料極面のみに電解質が配置される場合のシールの仕方を示し、図２９（ｂ）は燃料極面に加えて側周面にも電解質が配置される場合のシールの仕方を示している。
【００８３】
上記のように構成した支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の一個または複数個（通常は複数個）を、ガス流通及び電気的接続を行うインターコネクタを介して積層し、支持膜式ＳＯＦＣスタックを構成する。図３０はその構成例を模式的に示す図で、各部材は、便宜上、一部を除き間隔を置いて示している。図３０には一個の該構造体による場合を示しているが、該構造体の複数個を積層する場合も同様である。図３０のとおり、合金箔板の開口に臨ませた燃料極と接する部分にインターコネクタを配置する。インターコネクタと合金箔板との間は電気絶縁体で絶縁される。電力はインターコネクタと構造体の裏面との間から取り出される。図３０中電子の流れを示している。
【００８４】
図３１はここで用いるインターコネクタの構成例である。図３１（ａ）は、インターコネクタを波状に形成し、且つ、その波方向と平行にスリットを入れて構成する例である。支持膜式ＳＯＦＣ単セルの燃料極面は、前述図１６、図１７のように、中央部が凹み（窪み）、周縁部に向けて漸次湾曲して反りないし歪みが生じる。すると、スタック作製に際して、その燃料極面にインターコネクタの波状部を当接させる場合、その反りないし歪みにより、燃料極面とインターコネクタの波状部間の接触が阻害され、電気的接触にむらが生じて接触抵抗を増大させ、発電性能を低下させてしまう。そこで、インターコネクタを上記のように波状に形成し、且つ、その波方向と平行にスリットを入れて構成することにより、燃料極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成することができる。
【００８５】
図３１（ｂ）は、インターコネクタを波状に形成し、且つ、その波状部に複数個の孔を設けて構成する例である。支持膜式ＳＯＦＣの単電池をインターコネクタを介してスタック化した場合、その燃料極面とインターコネクタの波状部の空隙が燃料の流通路となり、波状部のうちセルの燃料極面に面する側の流路を流れる燃料は発電に寄与するが、セルの燃料極面に面しない側の流路を流れる燃料は燃料極面を流通しないことになり、発電に寄与しないことになる。そこで、本例では、インターコネクタの波状部に複数個の孔を設ける。その複数個の孔により、該波状部のうちセルの燃料極面に面しない側の流路を流れる燃料を燃料極側に流通させ、燃料極に接触させて発電に寄与させることができる。
【００８６】
図３１（ｃ）は、インターコネクタを波状に形成し、且つ、その波方向と平行にスリットを入れるとともに、該波状部に複数個の孔を設けて構成する例である。図３１（ｃ）のように、インターコネクタの波状部に、その波方向と平行にスリットを入れて構成することにより、燃料極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成し、また、インターコネクタの波状部に複数個の孔を設けることにより、波状部のうちセルの燃料極面に面しない側の流路を流れる燃料を燃料極側に流通させ、燃料極に接触させて発電に寄与させることができる。
【００８７】
図３１（ａ）〜（ｃ）の例は波状のインターコネクタに対して適用した例であるが、前述図２１（ａ）のような断面ジグザグ状のインターコネクタに対して適用してもよく、前述図２１（ｃ）のような断面マシュマロ状のインターコネクタに対して適用してもよく、前述図２１（ｄ）のような断面台形状のインターコネクタに適用してもよく、前述図２１（ｅ）のような断面コ字状のインターコネクタに適用してもよく、さらにこれらの変形形状のインターコネクタに適用してもよい。これらいずれの場合にもそれぞれ上記と同じ効果が達成される。
【００８８】
〈実施例６：本発明（１７）〜（１９）の構成例〉
図３２〜３５は本実施例６を示す図である。例えば、前述図４〜５に示すような従来形式の支持膜式ＳＯＦＣスタック、すなわち合金箔板で包み込まない形式の支持膜式ＳＯＦＣスタックにおいては、空気極とセパレータＡとの間に空気が流通し、且つ、両者間は電気的に接触している必要がある。このため、空気極とセパレータＡの間には、図３２に示すように、空気流通用の溝を有し且つ電気伝導性のインターコネクタが設けられる。図３３〜３５は、本発明（１７）〜（１９）のインターコネクタを配置した支持膜式ＳＯＦＣスタックのうち、単セルの空気極面に対するインターコネクタの配置例を斜視図として示している。
【００８９】
図３３は、そのインターコネクタとして、波状で且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れてなるインターコネクタを用いる例である。図３３（ａ）は断面ジグザグ状のインターコネクタにその波方向と平行にスリットを入れた例、図３３（ｂ）は断面波状のインターコネクタにその波方向と平行にスリットを入れた例、図３３（ｃ）は断面マシュマロ状のインターコネクタにその波方向と平行にスリットを入れた例である。図３３のとおり、インターコネクタの波状部に、その波方向と平行にスリットを入れて構成することにより、空気極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成することができる。
【００９０】
図３４は、そのインターコネクタとして、波状で且つその波状部に複数の孔を設けてなるインターコネクタを用いる例である。図３４（ａ）は断面ジグザグ状のインターコネクタに多数の孔を設けた例、図３４（ｂ）は断面波状のインターコネクタに多数の孔を設けた例、図３４（ｃ）は断面マシュマロ状のインターコネクタに多数の孔を設けた例である。図３４のとおり、インターコネクタに複数の孔を設けることにより、その波状部のうち、セルの空気極面に面しない側の流路を流れる空気をセルの空気極面に面する側の流路に流通させ、空気極面に接触させて発電に寄与させることができる。
【００９１】
図３５は、そのインターコネクタとして、波状で且つその波状部にその波方向と平行にスリットを入れるとともに、該波状部に複数個の孔を設けてなるインターコネクタを用いる例である。図３５（ａ）は断面ジグザグ状のインターコネクタにスリットを入れ且つその波状部に複数の孔を設けた例、図３５（ｂ）は断面波状のインターコネクタにスリットを入れ且つその波状部に複数の孔を設けた例、図３５（ｃ）は断面マシュマロ状のインターコネクタにスリットを入れ且つその波状部に複数の孔を設けた例である。図３５のとおり、インターコネクタの波状部に、その波方向と平行にスリットを入れて構成することにより、空気極面とインターコネクタの波状部をむらなく当接させ、両者間で均等な電気的接触を達成し、また、インターコネクタの波状部に複数個の孔を設けることにより、波状部のうちセルの空気極面に面しない側の流路を流れる空気を空気極側に流通させ、空気極に接触させて発電に寄与させることができる。
【００９２】
図３３〜３５の例は断面ジグザグ状、断面波状及び断面マシュマロ状のインターコネクタに対して適用した例であるが、前述図２１（ｄ）のような断面台形状のインターコネクタに適用してもよく、前述図２１（ｅ）のような断面コ字状のインターコネクタに適用してもよく、これらの変形形状のインターコネクタに適用してもよい。これらいずれの場合にもそれぞれ上記と同じ効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】支持膜式ＳＯＦＣ単セルの態様例を説明する図
【図２】支持膜式ＳＯＦＣ単セルの態様例を説明する図
【図３】支持膜式ＳＯＦＣ単セルの態様例を説明する図
【図４】支持膜式ＳＯＦＣ単セルを組み込んだＳＯＦＣスタックの構成例を示す図
【図５】支持膜式ＳＯＦＣ単セルを組み込んだＳＯＦＣスタックの構成例を示す図（断面図）
【図６】先に開発した支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の構成例を示す図
【図７】先に開発した支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の構成例を示す図
【図８】先に開発した支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の構成例を示す図
【図９】先に開発した支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の構成例を示す図
【図１０】先に開発した支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の構成例を示す図
【図１１】先に開発した支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体の構成例を示す図
【図１２】支持膜式ＳＯＦＣスタックの構成過程を示す図
【図１３】図１２のようにして構成された支持膜式ＳＯＦＣスタックの長手方向中央部の断面図
【図１４】支持膜式ＳＯＦＣスタックの構成過程を示す図
【図１５】図１４のようにして構成された支持膜式ＳＯＦＣスタックの長手方向中央部の断面図
【図１６】支持膜式ＳＯＦＣの単セルで生じる反りや歪みを説明する図
【図１７】支持膜式ＳＯＦＣの単セルで生じる反りや歪みを説明する図
【図１８】支持膜式ＳＯＦＣの単セルで生じる反りや歪みを説明する図
【図１９】支持膜式ＳＯＦＣの単セルで生じる反りや歪みによる問題点を説明する図
【図２０】支持膜式ＳＯＦＣの単セルで生じる反りや歪みによる問題点を説明する図
【図２１】インターコネクタの波状部における波状の形状の態様例を示す図
【図２２】実施例１を示す図
【図２３】実施例１を示す図
【図２４】実施例２を示す図
【図２５】実施例３を示す図
【図２６】実施例４を示す図
【図２７】実施例５を示す図
【図２８】実施例５を示す図
【図２９】実施例５を示す図
【図３０】実施例５を示す図
【図３１】実施例５を示す図
【図３２】実施例６を示す図
【図３３】実施例６を示す図
【図３４】実施例６を示す図
【図３５】実施例６を示す図
【符号の説明】
【００９４】
１  第１の短冊状合金箔板
２  第２の短冊状合金箔板
３  空気極用の開口（窓）
４  開口
５  接合部
６  接合部
７  開口
８  スペーサ
９  孔
１０  支持膜式ＳＯＦＣの単セル
１１  支持膜式ＳＯＦＣスタック構成用構造体
１２  １枚の短冊状合金箔板
１３  折曲部
１４、１６  両側の箔板部
１５  燃料流通用開口
１７  空気極用の開口（窓）
１８  燃料流通用開口
１９、２０  折曲部１３と相対する端部
２１  絶縁体部材
２２  インターコネクタ
２３  開口
２４  波状部（溝）
【図１】
2005093403.tif 000003
【図２】
2005093403.tif 000004
【図３】
2005093403.tif 000005
【図４】
2005093403.tif 000006
【図５】
2005093403.tif 000007
【図６】
2005093403.tif 000008
【図７】
2005093403.tif 000009
【図８】
2005093403.tif 000010
【図９】
2005093403.tif 000011
【図１０】
2005093403.tif 000012
【図１１】
2005093403.tif 000013
【図１２】
2005093403.tif 000014
【図１３】
2005093403.tif 000015
【図１４】
2005093403.tif 000016
【図１５】
2005093403.tif 000017
【図１６】
2005093403.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2005093403.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2005093403.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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