(57)【要約】【課題】両端部からの押し付け圧を増加させることなく、簡易な機構によって積層方向中央部のセルユニットに対する押し付け圧の低下を防止する。【解決手段】セルユニット２間には、ホルダ部９を構成する金属製の下側スペーサー９ｂが設けられ、この下側スペーサー９ｂは、積層方向中央部の温度における熱膨張係数と積層方向端部の温度における熱膨張係数との差が１．０μｍ／ｍ・℃以上の材料により形成されている。これにより、積層方向端部と比較して温度が高い積層方向中央部に近い程、熱膨張による下側スペーサー９ｂの厚みの増分が大きくなりことにより、下側スペーサー９ｂによるセルユニット２に対する押し付け圧が大きくなるので、両端部からの押し付け圧を増加させることなく、積層方向中央部のセルユニットに対する押し付け圧の低下を防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を含むセルユニットを複数積層し、積層された複数のセルユニットを積層方向から挟持することにより形成される燃料電池スタックにおいて、
前記セルユニット間に配設され、セルユニット間を電気的に接続すると共に燃料電池の一方の電極層に供給するガスの流路を形成するスペーサーを備え、
前記スペーサーの厚みは、積層方向中央部から端部方向に向かうのに従って薄くなっていること
を特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
燃料電池を含むセルユニットを複数積層し、積層された複数のセルユニットを積層方向から挟持することにより形成される燃料電池スタックにおいて、
前記セルユニット間に配設され、セルユニット間を電気的に接続すると共に燃料電池の一方の電極層に供給するガスの流路を形成するスペーサーを備え、
前記スペーサーの熱膨張係数は、積層方向中央部から端部方向に向かうのに従って小さくなっていること
を特徴とする燃料電池スタック。
【請求項３】
燃料電池を含むセルユニットを複数積層し、積層された複数のセルユニットを積層方向から挟持することにより形成される燃料電池スタックにおいて、
前記セルユニット間に配設され、セルユニット間を電気的に接続すると共に燃料電池の一方の電極層に供給するガスの流路を形成するスペーサーを備え、
前記スペーサーを形成する材料は、積層方向中央部の温度における熱膨張係数と端部の温度における熱膨張係数との差が、１．０μｍ／ｍ・℃以上の材料であること
を特徴とする燃料電池スタック。
【請求項４】
前記スペーサーを形成する材料は、６００℃と７００℃における熱膨張係数の差が１．０μｍ／ｍ・℃以上の材料であることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池スタック。
【請求項５】
前記スペーサーを形成する材料は、鉄とニッケルとを少なくとも含む合金材料であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の燃料電池スタック。
【請求項６】
前記スペーサーを形成する材料は、インバー効果を示す材料であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の燃料電池スタック。
【請求項７】
前記燃料電池は、固体電解質型燃料電池であることを特徴とする請求項１から請求項６のうち、いずれか１項に記載の燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を含むセルユニットを複数積層し、積層された複数のセルユニットを積層方向から挟持することにより形成される燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固体電解質層と、この固体電解質層を挟持するカソード電極層及びアノード電極層とを備える固体電解質型燃料電池（以下、燃料電池と略記）を支持体の一方の面で支持したセルユニットを複数枚積層することにより形成される固体電解質型燃料電池スタック（以下、燃料電池スタックと略記）が知られている。そして、一般に、このような構成を有する燃料電池スタックでは、複数のセルユニット全体を積層方向両端部からエンドプレートにより押し付けることにより、燃料電池の発電領域を含む燃料電池スタック全体に対して圧力を印加し、セルユニット間の電気的接合を確保している（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】米国特許出願公開第６３４４２９０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来までの燃料電池スタックでは、セルユニットを複数枚積層し、積層方向両端部でスタック全体を押し付ける構成となっているために、セルユニットの積層数が多くなるのに従って、積層方向中央部分のセルユニットに対する押し付け圧（面圧と表記）が小さくなる。そして、このようにして押し付け圧が小さくなると、積層方向中央部分では、（１）ガスシール性の低下に伴う、酸化ガスと燃料ガスのクロスリークによるスタックの出力低下や、酸化ガスと燃料ガスの直接燃焼、（２）押し付け圧が積層方向にに分布状態を形成することに伴う、低押し付け圧部への押圧集中によるスタック構造の破損、（３）セルユニット間を電気的に接続する集電部との接触抵抗の増大に伴う、スタック出力の低下等の問題が生じる。
【０００４】
なお、積層方向中央部分においてでも十分な押し付け圧が確保できるように、燃料電池スタック全体をさらに強く押し付ける方法も考えられるが、この方法によれば、端部に近いセルユニットに過剰な力が印加されることになるので、端部付近のセルユニットの破損や、スタック全体を押し付ける機構部自体の破損が懸念される。また、移動体用の電源としての利用を想定している燃料電池スタックの場合には、燃料電池スタックをより軽薄短小にすることが求められていることから、重厚な押し付け機構を用いることは避け、極力簡易な機構で燃料電池スタック全体を押し付けることが望ましいので、上記方法の適用は好ましくない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、両端部からの押し付け圧を増加させることなく、簡易な機構によって積層方向中央部のセルユニットに対する押し付け圧の低下を防止可能な燃料電池スタックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本発明に係る燃料電池スタックの第１の特徴は、セルユニット間に配設され、セルユニット間を電気的に接続すると共に燃料電池の一方の電極層に供給するガスの流路を形成するスペーサーを備え、スペーサーの厚みは、積層方向中央部から端部方向に向かうのに従って薄くなっていることにある。
【０００７】
また、本発明に係る燃料電池スタックの第２の特徴は、セルユニット間に配設され、セルユニット間を電気的に接続すると共に燃料電池の一方の電極層に供給するガスの流路を形成するスペーサーを備え、スペーサーの熱膨張係数は、積層方向中央部から端部方向に向かうのに従って小さくなっていることにある。
【０００８】
さらに、本発明に係る燃料電池スタックの第３の特徴は、セルユニット間に配設され、セルユニット間を電気的に接続すると共に燃料電池の一方の電極層に供給するガスの流路を形成するスペーサーを備え、スペーサーを形成する材料は、積層方向中央部の温度における熱膨張係数と端部の温度における熱膨張係数との差が、１．０μｍ／ｍ・℃以上の材料であることにある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る燃料電池スタックによれば、積層方向中央部に近い程、熱膨張によるスペーサーの厚みの増分が大きくなり、スペーサーによるセルユニットに対する押し付け圧が大きくなるので、両端部からの押し付け圧を増加させることなく、積層方向中央部のセルユニットに対する押し付け圧の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本願発明の発明者らは、（１）低温で使用されるプロトン交換膜型燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell；ＰＥＭ−ＦＣ）のように内部に冷却水を循環させることにより内部温度を制御する冷却機構を設けることが難しい固体電解質型燃料電池の場合には、発電部からの放熱が難しいスタック中央部では、積層方向端部等と比べて温度が高くなること、及び（２）およそ１０ｋＷ程度以上の出力を持つスタックの積層方向端部と中央部の温度差は、スタックの運転条件，積層数，大きさ等によって異なるが、１００［℃］以上の温度差が生じることを知見した。
【００１１】
そして、このような知見のもと精力的な研究を重ねた結果、発明者らは、積層方向中央部に近い程、熱膨張による厚みの増分が大きくなるスペーサーをセルユニットの一方の側に挿入することにより、スペーサーによる押し付け圧を積層方向中央部に近いほど大きくし、積層方向中央部の面圧が小さくなることを抑制できるという技術的思想を発案するに至った。
【００１２】
なお、従来のスペーサーを用いたスタック構造においても、スタック運転時の温度分布は発生し、温度分布によるスペーサーの熱膨張の違いから、積層方向中央部のスペーサーは、端部のスペーサーよりもセルユニットに対する押し付け圧が大きい。しかしながら、従来までのスペーサーの構造部材として用いられているステンレス材料では、熱膨張計数の温度依存性が小さい（６００℃と７００℃の熱膨張計数差は概ね０．５程度）ので、押し付け圧の低下を補うことはできない。
【００１３】
そこで、発明者らは、第１の方法として、積層方向中央部から端部方向に向かって厚さが薄くなるようにスペーサーを構成した。なお、スペーサーの熱膨張による変位量は、スペーサー自体の厚みにも比例し、厚いほど熱膨張による変位量は大きい。従って、スペーサーの厚さを積層方向中央部から端部方向に向かって薄くすることにより、積層方向の温度分布による厚みの変位量に加えて、更なる変位量のコントラストを得ることができる。また、一般に、スペーサーは、酸化ガスや燃料ガス等のガス流のスペースを確保する役割を担っているが、厚さが２００［μｍ］より薄い場合には、ガスの圧力損失が大きく、十分なガス量を供給するためには、ガスの供給圧力を高くする等の作業が必要となり、スタックシステムへの負荷が大きくなるので、スペーサーの厚さは２００［μｍ］以下にすることは好ましくない。また逆に、厚さが２［ｍｍ］以上である場合には、スタック全体のパッキング密度が低くなり、スタックの体積出力密度が低くなるので、スペーサーの厚さは２［ｍｍ］以上にすることは好ましくない。従って、スペーサーの厚さは、２００［μｍ］〜２［ｍｍ］程度の大きさにすることが望ましい。
【００１４】
また、発明者らは、第２の方法として、積層方向中央部に熱膨張係数が大きい材料のスペーサーを使用し、端部ほど熱膨張係数の小さな材料のスペーサーを使用するようにした。このような構成によれば、積層方向中央部程、スペーサーの厚み変位は大きくなるので、積層方向中央部の押し付け圧を増加させることができる。なお、スペーサーに熱膨張係数が過度に大きい部材を用いると、セルユニットの熱膨張による変位量との間に大きな差異が生じ、セルユニットを破損することが懸念される。従って、スペーサーに用いる材料は、スペーサーが接するセルユニットの部材との同温度での熱膨張係数差が１０％以内の材料にすることが望ましい。
【００１５】
さらに、発明者らは、第３の方法として、熱膨張係数の温度依存性が大きい材料を用いることとした。ここで、「熱膨張係数の温度依存性が大きい」とは、スタック積層方向中央部の温度と端部の温度におけるスペーサー材料の熱膨張係数が１．０［μｍ／ｍ・℃］以上であることを意味し、さらに、６００［℃］と７００［℃］の熱膨張係数の差が１［μｍ／ｍ・℃］以上の材料であればその効果は大きい。具体的には、ＦｅとＮｉの合金（例えば、４２アロイ（５８％Ｆｅ−４２％Ｎｉ））や、ＦｅとＮｉ，Ｃｏの合金（例えば、５４％Ｆｅ−２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ）等のインバー効果を示す合金が考えられる。一般に、インバー効果を示す合金は、室温近傍でガラスやセラミクスと同等の熱膨張係数を示す低熱膨張材料として用いられるが、キュリー点を超える温度近辺から熱膨張係数が大きくなり、合金の成分によって異なるが、６００［℃］と７００［℃］では、１［μｍ／ｍ・℃］以上の熱膨張係数差を示す。なお、上記インバー効果とは、キュリー点以下の温度で発生する体積変化を伴う磁気異常によって、低熱膨張特性が生じる現象を意味する。
【００１６】
以下、図面を参照して、上記第３の方法を用いた、本発明の実施形態となる燃料電池スタックの構成について詳しく説明する。なお、以下に示す燃料電池スタックの構造、及び燃料電池スタックを構成する材料はあくまで一実施形態であり、本発明は以下に示す構造及び材料に限定されるものではないことは勿論である。
【００１７】
［燃料電池スタックの内部構成］
図１は、本発明の実施形態となる燃料電池スタックの内部構成を示す断面図である。
【００１８】
本発明の実施形態となる燃料電池スタック１は、図１に示すように、燃料電池として機能する円盤状の複数のセルユニット２が上下方向に複数積層された構成を有し、複数のセルユニット２は押し付け部材３，４によって積層（上下）方向に押さえ付けられている。なお、上記押し付け部材３，４にはそれぞれ、酸化ガスをセルユニット２に供給するための酸化ガス供給口５、及びセルユニット２から排出された余剰な酸化ガスを排出するための酸化ガス排出口６が形成されている。
【００１９】
上記セルユニット２は、中心位置に開口部を有するセル板７と、導電性のガスセパレータ８と、上側スペーサー９ａ，下側スペーサー９ｂ，及び絶縁部材９ｃにより構成され、セル板７とガスセパレータ８の一部を上下から挟んで保持するホルダ部９とを備える。また、セル板７とガスセパレータ８間には、酸化ガス流路１０となる高さ１［ｍｍ］の空隙が形成され、この空隙内には、電気的に低抵抗な銀製の多孔質体１１が導電体として充填されている。また、本発明に係るスペーサーとして機能する下側スペーサー９ｂは、燃料ガス流路１２を形成すると共に、セルユニット２間を電気的に接続する。
【００２０】
［セル板の構成］
次に、図２を参照して、上記セル板７の構成について詳しく説明する。
【００２１】
図２は、セル板の拡大断面図である。なお、この図２では、セル板の内周側及び外周側部分のみを図示し、その中央部分は図示を省略している。
【００２２】
上記セル板７は、ドーナツ型の多孔質金属板１３と、多孔質金属板１３の上面側に設けられたセル１４と、多孔質金属板１３の内周側及び外周側部分に形成されたバルク材料１５ａ，１５ｂと、セラミック接着剤１６によってバルク材料１５ａ，１５ｂの上面側に貼り付けられたセラミック絶縁板１７ａ，１７ｂとを有し、セラミック絶縁板１７ｂの上面にガスセパレータ８の外周部分が接合される構成となっている。
【００２３】
また、上記セル１４は、多孔質金属板１３方向から順に、カソード電極層１４ａ，電解質層１４ｂ，及びアノード電極層１４ｃを有する。そして、このような構成を有する燃料電池スタックでは、酸化ガス流路１０及び燃料ガス流路１２を介してカソード電極層１４ａ及びアノード電極層１４ｃにそれぞれ酸化ガス及び燃料ガスが供給されるのに応じて、セル１４が、燃料電池として機能することにより電力を発生し、電力を供給する構成となっている。
【００２４】
ここで、本実施形態では、上記多孔質金属板１３を形成する多孔質金属としてＡｇの発泡金属を用いるが、多孔質金属は、燃料ガス流路１２から供給される燃料ガスをセル１４に透過可能な材料である限り、発泡金属のように気孔が３次元的に分散した構成であってもよいし、貫通孔が多数配置されているメッシュ構造であってもよい。
【００２５】
また、本実施形態では、上記バルク材料１５ａ，１５ｂとして、Ｆｅ−２２Ｃｒを主成分とする厚さ１００［μｍ］のフェライト系ステンレス（６００，７００［℃］の熱膨張係数はそれぞれ、１１．０，１１．３［μｍ／ｍ・℃］）を用いた。また、セラミック接着剤１６による接着領域は、多孔質金属板１３の内周側及び外周側の端部における通気領域を覆うように、電解質層１４ｂを含むセル１４の側部に密着させることによりガスシール性が確保されている。
【００２６】
また、セラミック絶縁板１７ａ，１７ｂの上面には鏡面研磨処理が施されている。また、本実施形態では、カソード電極層１４ａ，電解質層１４ｂ，及びアノード電極層１４ｃはそれぞれ、厚さ１５０［μｍ］のスカンジウム安定化ジルコニア（ＳＳＺ），（Ｓｍ，Ｓｒ）ＣｏＯ３，及びＳＳＺ−ＮｉＯサーメットにより形成されている。
【００２７】
［ホルダ部の構成］
以上の構成を有する燃料電池スタックでは、以下に示すようにホルダ部９を構成することにより、積層両端の押し付け圧を増加させることなく、積層方向中央部の押し付け圧の低下を防止する。以下、図３乃至図７を参照して、上記ホルダ部９の構成について説明する。
【００２８】
なお、以下の説明に用いる図３は、上側スペーサー９ａの上面図を示す。また、図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ、上側スペーサー９ａの下面図，図４（ａ）に示す線分Ｂにおける断面図，図４（ａ）に示す線分Ｃにおける断面図，図４（ａ）に示す線分Ｄにおける断面図を示す。また、図５は、下側スペーサー９ｂの上面図を示す。また、図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ、下側スペーサー９ｂの下面図，図５（ａ）に示す線分Ｅにおける断面図，図４（ａ）に示す線分Ｆにおける断面図を示す。また、図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ、絶縁部材９ｃの平面図，図７（ａ）に示す線分Ｇにおける断面図，図７（ａ）に示す線分Ｈにおける断面図，図７（ａ）に示す線分Ｉにおける断面図を示す。
【００２９】
上記ホルダ部９は、図３，４に示す上側スペーサー９ａと、図５，６に示す下側スペーサー９ｂと、上側スペーサー９ａと下側スペーサー９ｂとを相互に電気的に絶縁しつつ接合する電気的絶縁材により形成される図７に示す絶縁部材９ｃとの３つの部材により構成され、上側スペーサー９ａと下側スペーサー９ｂはそれぞれ、セル板７の上面及び下面との電気的接続を確保する。
【００３０】
なお、本実施形態では、上記上側スペーサー９ａの材料として、上記バルク材料１５ａ，１５ｂと同じ、Ｆｅ−２２Ｃｒを主成分とする厚さ１［ｍｍ］のフェライト系ステンレスを用いた。
【００３１】
また、下側スペーサー９ｂの材料として、厚み１［ｍｍ］の４２アロイを用いた。既述の通り、４２アロイは、熱膨張係数の温度依存性が大きいインバー効果を示す合金であるので、下側スペーサー９ｂを４２アロイにより形成することにより、積層方向端部と比較して温度が高い積層方向中央部に近い程、熱膨張による下側スペーサー９ｂの厚みの増分が大きくなるので、下側スペーサー９ｂによるセルユニット２に対する押し付け圧が大きくなる。
【００３２】
〔上側スペーサーの構成〕
上記上側スペーサー９ａは、図３に示すように、中心部に円形の中央貫通孔２０ａを備え、その上面側の円周方向には、後述する下側スペーサー９ｂの凹部３０ｃと噛合することにより、セルユニット２をセルフアライメントさせて積層方向の位置ズレを低減するための凸部２０ｂが形成されている。
【００３３】
また、上側スペーサー５ａの下面側には、図４に示すように、円周方向に複数のガス仕切壁２０ｃが形成され、このガス仕切壁２０ｃ間の平板部２０ｄの内周側には、図１に示す酸化ガス排出流路６方向に酸化ガスを排出する側部貫通孔２０ｅが円周方向に沿って一つおきに形成されている。
【００３４】
すなわち、ガス仕切壁２０ｃは、酸化ガス供給口５から酸化ガスが供給されるガス供給路２１と、酸化ガス排出口６方向に酸化ガスを排出する側部貫通孔２０ｂに通じるガス排出路２２とを仕切っている。
【００３５】
〔下側スペーサーの構成〕
上記下側スペーサー９ｂは、図５に示すように、本体３０と、本体３０の外周側端面の上側スペーサ９ａと反対側に装着されたリング３１とを有する。また、上側スペーサー９ａの中央貫通孔２０ａ及び側部貫通孔２０ｅの位置と整合する位置にはそれぞれ、円形の中央貫通孔３０ａ及び側部貫通孔３０ｂが形成され、この中央貫通孔３０ａ及び側部貫通孔３０ｂはそれぞれ、図１に示す酸化ガス供給流路５及び酸化ガス排出流路６に接続されている。
【００３６】
また、本体３０下面の外周側には、凹部３０ｃが形成され、上側スペーサー９ａの上面に形成された凸部２０ｂと噛合可能なように構成されている。そして、下側スペーサー９ｂの上面の側部貫通孔３０ｂ間に、絶縁部材９ｃを介して、上側スペーサー９ａの下面に形成されたガス仕切壁２０ｃを押さえ付けることにより、上述のガス供給路２１及びガス排出路２２が形成される。
【００３７】
また、上記リング３１は、バルク材料１５ａに対応するセル板７の内周側部分を上側スペーサー９ａ及び下側スペーサー９ｂで挟持した状態で上側スペーサー９ａと反対側から押さえ付けることにより、セル板７を保持する。なお、本体３０とリング３１の相互の接触部分、及びリング３１とバルク材料１５ａの相互の接触部分は、鏡面研磨されている。
【００３８】
このように相互の接触部分を鏡面研磨することにより、面接合により実用上充分なガスシール性を確保することができる。また、シール部分は固定されていないので、応力発生時には、接触部が滑ることにより応力を開放し、破壊を未然に防ぐことにより、信頼性を向上させることができる。
【００３９】
〔絶縁部材の構成〕
上記絶縁部材９ｃは、図７に示すように、下側スペーサー９ｂの中央貫通孔３０ａの位置と整合する位置に形成された円形の中央貫通孔４０ａを備える。また、絶縁部材９ｃの外周側には、図７（ｂ）に示すように、下側スペーサー９ｂの本体３０の外周側上部に位置するリング部４０ｂが形成されると共に、中央部貫通孔４０ａから放射線状に、上側スペーサー９ａのガス仕切壁２０ｃに接触する放射部４０ｃが形成されている。
【００４０】
そして、このような構成を有するホルダ部９では、図８（ａ）に示すように、上側スペーサー９ａ及び下側スペーサー９ｂの側部貫通孔と、この側部貫通孔に対応する位置の絶縁部材９ｃと、上側スペーサー９ａと下側スペーサー９ｂ間のガス排出路２２とにより、酸化ガスを酸化ガス排出口６方向に排出する。また、図８（ｃ）に示すように、上側スペーサー９ａ，下側スペーサー９ｂ，及び絶縁部材９ｃの各中央貫通孔と、上側スペーサー９ａと下側スペーサー９ｂ間のガス供給路２１とにより、酸化ガス供給口５から供給された酸化ガスをセル１４に供給する。
【００４１】
なお、このような構成を有するホルダ部９では、上側スペーサー９ｂのリング３１部分を除き、上側スペーサー９ａ，下側スペーサー９ｂ，及び絶縁部材９ｃの３つの部材を予めロウ付け処理等の処理により気密接合し、この気密整合された３つの部材に対して、セル板７とガスセパレータ８を組み込んだ後、リング３１でセル板７の内周側端部のバルク材料を押さえ付けることにより、ガスシール性が確保されている。
【００４２】
ここで、ホルダ部９を上記のようにして構成した場合には、セル板７とホルダ部９の相互の寸法関係に自由度があるので、積層時に加圧することにより厚さのばらつきを吸収して組み立てがなされる。なお、厚さのばらつきを吸収することが不要である、若しくは、セル板７及びガスセパレータ８と同時にホルダ部９を組み立てることができる場合には、リング３１を別体とする必要はないので、ホルダ部９を３つの部材により構成してもよい。
【００４３】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる燃料電池スタックによれば、セルユニット２間にはホルダ部９を構成する金属製の下側スペーサー９ｂが設けられ、この下側スペーサー９ｂは、積層方向中央部の温度における熱膨張係数と積層方向端部の温度における熱膨張係数との差が１．０μｍ／ｍ・℃以上の材料により形成されている。そして、このような構成によれば、積層方向端部と比較して温度が高い積層方向中央部に近い程、熱膨張による下側スペーサー９ｂの厚みの増分が大きくなることにより、下側スペーサー９ｂによるセルユニット２に対する押し付け圧が大きくなるので、両端部からの押し付け圧を増加させることなく、積層方向中央部のセルユニット２に対する押し付け圧が低下することを防止できる。
【００４４】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、上記実施形態は、熱膨張率の温度依存性が高い材料を下側スペーサー９ｂの材料として用いることにより、積層方向の押し付け圧分布を小さくしたが、セルユニット２を３０層積層した時、積層方向中央部の下部スペーサー本体の厚みを、例えば、中央部６層を２［ｍｍ］，次の４層を１．５［ｍｍ］，次の８層を１［ｍｍ］といったように、積層方向で異ならせることにより、積層方向の押し付け圧分布を小さくするようにしてもよい。また、例えば、中央部６層にはインコネル６０１製，次の４層にはＳＵＳ４３０製，次の８層には６４％−３６％Ｎｉ（３６アロイ）といったように、熱膨張係数の異なる材料を積層することにより、積層方向の押し付け圧分布を小さくしてもよい。このように、この実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態となる固体電解質型燃料電池スタックの断面図である。
【図２】図１に示すセルユニットの部分断面図である。
【図３】図１に示すホルダ部を構成する上側スペーサーの上面図である。
【図４】図１に示すホルダ部を構成する上側スペーサーの下面図及び断面図である。
【図５】図１に示すホルダ部を構成する下側スペーサーの上面図である。
【図６】図１に示すホルダ部を構成する下側スペーサーの下面図及び断面図である。
【図７】図１に示すホルダ部を構成する絶縁部材の上面図及び断面図である。
【図８】酸化ガス供給口にガス供給路が連通する部分、上側スペーサーのガス仕切壁に対応する部分、及び酸化ガス排出路にガス排出路が連通する部分におけるセルユニットの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１：燃料電池スタック
２：セルユニット
７：セル板
８：ガスセパレータ
９：ホルダ部
９ａ：上側スペーサー
９ｂ：下側スペーサー
９ｃ：絶縁部材
【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】
2005276780.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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