(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質層を燃料極と空気極で挟んで成る燃料電池セルをセル支持板で支持すると共に、セル支持板の両面側に夫々の多孔質体を介してインターコネクタを配置し、セル支持板と燃料極側のインターコネクタとの間に、燃料電池セルの燃料極に燃料ガスを供給する第１燃料ガス流路と、燃料極側の多孔質体に燃料ガスを供給する第２燃料ガス流路を設けると共に、セル支持板と空気極側のインターコネクタとの間に、燃料電池セルの空気極に酸化性ガスを供給する第１酸化性ガス流路と、空気極側の多孔質体に酸化性ガスを供給する第２酸化性ガス流路を設け、セル支持板に、両面側の多孔質体同士の間を連通させる開口部を設けたことを特徴とする固体酸化物型燃料電池。
【請求項２】
セル支持板において、燃料電池セルの外側に第１及び第２の燃料ガス流路並びに第１及び第２の酸化性ガス流路を配置し、これらの流路の外側に各多孔質体及び開口部を配置し、各流路を形成する配管により燃料電池セルと多孔質体との間を閉塞したことを特徴とする請求項１に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項３】
セル支持板において、燃料電池セルの外側に第１燃料ガス流路及び第１酸化性ガス流路を配置し、これらの流路の外側に多孔質体及び開口部を配置し、多孔質体の外側に第２燃料ガス流路及び第２酸化性ガス流路を配置し、第１燃料ガス流路及び第１酸化性ガス流路を形成する配管により燃料電池セルと多孔質体との間を閉塞したことを特徴とする請求項１に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項４】
セル支持板がセラミックス製であると共に、多孔質体が金属製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の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、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）に関し、とくに、予熱機能を備えた固体酸化物型燃料電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体酸化物型燃料電池は、発電要素である燃料電池セルの低温性能の向上に伴って、６００℃〜８００℃の温度でも発電可能となり、これにより、燃料電池セルのスタック（積層体）を作製する際に用いるフランジやセパレータ等の構成部材にフェライト系ステンレス等の金属材料を使用することが可能になった。このようにスタックの構成部材に金属素材を用いることで、スタック全体の熱容量が小さくなると共に、熱伝導が大きくなって、燃料電池の起動性の向上を図ることが可能となる。
【０００３】
ところで、固体酸化物型燃料電池において、上記の如くスタックの構成部材に金属素材を使用することは、起動性を向上させるうえで基本的に有利であるが、燃料電池セルを速やかに昇温して起動性を高めるには、その燃料電池セルに供給する燃料ガスや酸化性ガスを予熱することがより有効である。
【０００４】
そこで、従来の固体酸化物型燃料電池としては、断熱容器内に、燃料電池セルのスタックと、スタックで生じた熱を蓄える蓄熱材を内包した蓄熱器を設け、断熱容器外に配置した熱交換器において、蓄熱器に蓄えた熱とスタックに供給する燃料ガス及び酸化性ガスとの間で熱交換を行うもの（特許文献１参照）や、断熱容器内に、燃料電池セルのスタックとスタックから排出されたオフガスを燃焼させるオフガス燃焼器を設け、断熱容器外に配置した熱交換器において、オフガス燃焼器で生じた熱と、スタックに供給する燃料ガス及び酸化性ガスとの間で熱交換を行うもの（特許文献２）が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−７１３１２号公報
【特許文献２】特開２００４−７１３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記したような従来の固体酸化物型燃料電池にあっては、断熱容器内の蓄熱器やオフガス燃焼器からの熱を断熱容器外部の熱交換器に供給するようにしていたため、熱損失が大きく、熱の媒体である加熱ガスが冷えやすいという問題点があり、燃焼電池セルの昇温性すなわち燃料電池の起動性をより高めるうえで、このような問題点を解決することが課題となっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたもので、燃料電池セルの昇温性すなわち起動性に優れた固体酸化物型燃料電池を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の固体酸化物型燃料電池は、電解質層を燃料極と空気極で挟んで成る燃料電池セルをセル支持板で支持すると共に、セル支持板の両面側に夫々の多孔質体を介してインターコネクタを配置しており、これらを多段に積層することでスタックを構成する。
【０００８】
また、固体酸化物型燃料電池は、セル支持板と燃料極側のインターコネクタとの間に、燃料電池セルの燃料極に燃料ガスを供給する第１燃料ガス流路と、燃料極側の多孔質体に燃料ガスを供給する第２燃料ガス流路を設けると共に、セル支持板と空気極側のインターコネクタとの間に、燃料電池セルの空気極に酸化性ガスを供給する第１酸化性ガス流路と、空気極側の多孔質体に酸化性ガスを供給する第２酸化性ガス流路を設け、セル支持板に、両面側の多孔質体同士の間を連通させる開口部を設けている。
【０００９】
上記の固体酸化物型燃料電池は、セル支持板と両側のインターコネクタの間に、燃料電池セルによる発電領域と、開口部及び多孔質体による燃焼領域を形成し、燃焼領域において、第２燃料ガス流路からの燃料ガスと第２酸化性ガス流路からの酸化性ガスとを混合して燃焼させ、これにより燃料電池内部において燃料電池セルを直接的に予熱する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の固体酸化物型燃料電池によれば、燃料電池の内部に、発電領域と燃料ガスと酸化性ガスを混合燃焼させる燃焼領域を設け、その熱により燃料電池セルを直接的に予熱するので、熱損失が少なく、燃料電池セルを効率的に且つ迅速に昇温させることができ、これにより起動性を大幅に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて、本発明の固体酸化物型燃料電池の一実施形態を説明する。
【００１２】
図１に示す固体酸化物型の燃料電池Ｃ１は、電解質層２を空気極（カソード）１と燃料極（アノード）３で挟んで成る燃料電池セル４と、セラミックス製のセル支持板５を備えると共に、燃料電池セル４をセル支持板５で支持した構造を有している。
【００１３】
また、燃料電池Ｃ１は、セル支持板５の両面側に、ガス透過性を有する金属製の多孔質体６，７を介してインターコネクタ８，９を配置し、燃料極３とインターコネクタ９の間に燃料極側集電体１１を介装すると共に、空気極１とインターコネクタ８の間に空気極側集電体１０を介装している。
【００１４】
さらに、燃料電池Ｃ１は、セル支持板５と燃料極側のインターコネクタ９との間に、燃料電池セル４の燃料極３に燃料ガスを供給する第１燃料ガス流路Ｂ１と、燃料極側の多孔質体７に燃料ガスを供給する第２燃料ガス流路Ｂ２を備えると共に、セル支持板５と空気極側のインターコネクタ８との間に、燃料電池セル４の空気極１に酸化性ガスを供給する第１酸化性ガス流路Ａ１と、空気極側の多孔質体６に酸化性ガスを供給する第２酸化性ガス流路Ａ２を備えている。
【００１５】
そして、燃料電池Ｃ１は、セル支持板５に、その両面側の多孔質体６，７同士の間を連通させる開口部１２を備えている。
【００１６】
ここで、燃料電池セル４において、電解質層２には、例えば、８ＹＳＺ（８ｍｏｌ％イットリア安定化ジルコニア）を用いることができる。また、燃料極３には、例えば、Ｎｉ−８ＹＳＺを用い、空気極１には、例えば、ＬＳＭ（ランタン・ストロンチウム・マンガン酸化物）を用いることができる。
【００１７】
さらに、セル支持板５には、例えば、イットリア安定化ジルコニアやマグネシウム安定化ジルコニ等のセラミックス製の薄板を用いることができる。このセル支持板５は、熱膨張率が電解質層２の熱膨張率に近く、燃料電池セル４を良好に接着して接合薄板化することができるほか、耐熱性に優れると共に、高温環境においても剛性を保って燃料電池セル４を安定して支持することができる。また、同セル支持板５は、強度や靭性に優れて変形に強いため、５０〜１００μｍ程度の薄板化が可能であり、これにより燃料電池ひいてはスタックの体積や熱容量を低減し得る。
【００１８】
さらに、燃料極側の集電体１１には、例えば、Ｎｉ製フェルト、発泡金属およびメッシュなどを用いることができ、また、空気側の集電体１０には、例えば、導電性酸化物等で被覆した金属製メッシュなどを用いることができる
【００１９】
さらに、インターコネクタ８，９は、燃料電池セル４で発生した電気を集電体１０，１１を介して外部に取り出すための端子としても機能するものであって、当然のことながら導電性を有する金属類を使用するが、金属単体では酸化や腐食が生じるので、その表面に導電性酸化物層を形成することがより望ましい。
【００２０】
この実施形態の燃料電池Ｃ１は、平面矩形状を成していて、セル支持板５において、その中央に燃料電池セル４が配置してあり、燃料電池セル４の外側（両側）に、第１及び第２の酸化性ガス流路Ａ１，Ａ２並びに第１及び第２の燃料ガス流路Ｂ１，Ｂ２を夫々平行に配置し、これらの流路Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２のさらに外側に各多孔質体６，７及び開口部１２を夫々平行に配置している。
【００２１】
このとき、各流路Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、夫々の配管Ｐで形成され、燃料極側及び空気極側の夫々において、これらの配管Ｐにより燃料電池セル４と多孔質体６，７との間を気密的に閉塞した構造になっている。なお、燃料電池Ｃ１の図示しない端部（紙面垂直方向の端部）は、外部に対して気密的に閉塞してあり、流路や多孔質体の配置に応じて構成を変更することができる。
【００２２】
また、この実施形態の配管Ｐは、断面三角形状を成すと共に、燃料極側及び空気極側の夫々において２本が四角形状に組み合わされ、各組において、互いに相反する側である燃料電池セル４側と多孔質体６，７側へのガス供給孔（図示せず）を有している。各組の配管Ｐは一体でも別体でも良い。
【００２３】
上記構成を備えた固体酸化物型の燃料電池Ｃ１は、多段に積層してスタックを構成すると共に、例えば断熱容器に収納され、さらに図２にも示すように、酸化性ガスの供給ラインＬＡｉと第１及び第２の酸化性ガス流路Ａ１，Ａ２とを夫々の流量制御弁ＶＡ１，ＶＡ２を介して連結すると共に、燃料ガスの供給ラインＬＢｉと第１及び第２の燃料ガス流路Ｂ１，Ｂ２とを夫々の流量制御弁ＶＢ１，ＶＢ２を介して連結し、さらに、酸化性ガス及び燃料ガスの排気ラインＬＡｅ，ラインＬＢｅを連結する。
【００２４】
上記の燃料電池Ｃ１は、第１酸化性ガス流路Ａ１から燃料電池セル４の空気極１に酸化性ガス（空気）を供給すると共に、第１燃料ガス流路Ｂ１から燃料電池セル４の燃料極３に燃料ガスを供給することで、燃料電池セル４において電気化学反応による発電を開始するのであるが、起動時においては、燃料電池セル４が所定の温度に達していないと効率の良い発電が行われない。
【００２５】
そこで、燃料電池Ｃ１は、第２酸化性ガス流路Ａ２から多孔質体６側へ酸化性ガスを供給すると共に、第２燃料ガス流路Ｂ２から多孔質体７側へ燃料ガスを供給し、開口部１２において酸化性ガスと燃料ガスを混合燃焼させる。これにより、燃焼により生じた熱で燃料電池セル４が予熱され、上記の発電開始とともに燃料電池セル４が速やかに昇温して効率の良い発電が行われることとなる。
【００２６】
このように、燃料電池Ｃ１は、当該燃料電池Ｃ１の内部に、燃料電池セル４による発電領域と多孔質体６，７及び開口部１２による燃焼領域を設けて、その熱により燃料電池セル４を直接的に予熱するので、例えば、断熱容器の外部に配置した熱交換器において供給ガスを予熱するようにした従来の燃料電池に比べて、熱損失が少なく、燃料電池セルを効率的に且つ迅速に昇温させることができ、さらに、当該燃料電池Ｃ１を積層して成るスタック全体を均一に昇温させることができ、これにより起動性に優れたものとなる。このほか、従来のような外部の熱交換器が不要になるので、構造が簡単で小型軽量化などにも容易に対処することができる。
【００２７】
また、燃料電池Ｃ１は、燃料電池セル４を発電に適した温度まで充分に加熱した後には、第２燃料ガス流路Ｂ２及び第２酸化性ガス流路Ａ２に対する燃料ガス及び酸化性ガスの供給を停止すれば、燃料電池セル４を不要に加熱することもなく、さらに、燃料電池セル４の温度が過大になったときには、第２酸化性ガス流路Ａ２に酸化性ガス（空気）を供給することで燃料電池セル４を冷却することも可能である。
【００２８】
上記のように、起動時における加熱、加熱の停止及び冷却を自動的に行うには、燃料電池Ｃ１の内部や流路等の適当な部位に温度センサを配置し、これらの温度センサからの検出信号に基づいて、図２に示す各流量制御弁ＶＡ１，ＶＡ２，ＶＢ１，ＶＢ２の開度を制御すれば良い。つまり、当該燃料電池Ｃ１は、温度制御にも容易に対処することができ、温度制御によって安定した運転を実現することができる。
【００２９】
さらに、この実施形態で説明した燃料電池Ｃ１は、燃料電池セル４による発電領域と多孔質体６，７による燃焼領域との間において、第１及び第２の燃料ガス流路Ｂ１，Ｂ２の配管Ｐ、並びに第１及び第２の酸化性ガス流路Ａ１，Ａ２の配管Ｐを夫々一体化しているので、燃焼によりこれらの配管Ｐが加熱され、その結果、燃料電池セル４に供給する直前の燃料ガス及び酸化性ガスを充分に予熱して、燃料電池セル４の迅速な昇温性をより一層高めることができる。また、上記の配管Ｐの一体化により、燃料ガス及び酸化性ガスの夫々の供給系の簡略化を図ることもでき、全体構造のさらなる小型軽量化に貢献することができる。
【００３０】
そしてさらに、上記の燃料電池Ｃ１は、燃料ガスと酸化性ガスとの混合燃焼を自然発生させることも可能であるが、金属製の多孔質体６，７を採用しているので、これらの多孔質体６，７に通電することで着火を行うことができる。
【００３１】
図３は、本発明の固体酸化物型燃料電池の他の実施形態を説明する図である。なお、先の実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３２】
図示の燃料電池Ｃ２は、セル支持板５に、その両面側の多孔質体６，７同士の間を連通させる複数の開口部１２が設けてある。また、燃料電池Ｃ２は、セル支持板５の中央に燃料電池セル４を配置すると共に、燃料極３側及び空気極１側の夫々において、燃料電池セル４の外側に第１酸化性ガス流路Ａ１及び第１燃料ガス流路Ｂ１を配置し、これらの流路Ａ１，Ｂ１の外側に多孔質体６，７及び開口部１２を配置し、多孔質体６，７の外側に第２酸化性ガス流路Ａ２及び第２燃料ガス流路Ｂ２を配置している。
【００３３】
そして、空気極１側及び燃料極３側の夫々において、第１酸化性ガス流路Ａ１及び第１燃料ガス流路Ｂ１を形成する配管Ｐ，Ｐにより燃料電池セル４と多孔質体６，７との間を気密的に閉塞し、さらに、第２酸化性ガス流路Ａ２及び第２燃料ガス流路Ｂ２を形成する配管Ｐ，Ｐにより電池内外を気密的に閉塞している。この実施形態の配管Ｐは断面矩形状を成している。
【００３４】
上記の燃料電池Ｃ２は、先の実施形態の燃料電池と同様の作用及び効果を得ることができるうえに、燃焼領域により、第１酸化性ガス流路Ａ１及び第１燃料ガス流路Ｂ１の配管Ｐ，Ｐを直接加熱するので、燃料電池セル４に供給する直前の酸化性ガス及び燃料ガスをより充分に加熱することができ、燃料電池セル４の速やかな昇温性ひいては燃料電池Ｃ１の速やかな起動性をより一層高めることができる。
【００３５】
図４は、本発明の固体酸化物型燃料電池のさらに他の実施形態を説明する図である。なお、先の実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
図示の燃料電池Ｃ３は、基本的に図１に示す実施形態の燃料電池Ｃ１と同様の構成であって、セル支持板５に、その両面側の多孔質体６，７同士の間を連通させる複数の開口部１２が設けてあり、また、第１及び第２の酸化性ガス流路Ａ１，Ａ２並びに第１及び第２の燃料ガス流路Ｂ１，Ｂ２を夫々形成する配管Ｐが断面矩形状を成している。この燃料電池Ｃ３にあっても、先の各実施形態のものと同様の作用及び効果を得ることができる。
【００３７】
なお、本発明の固体酸化物型燃料電池は、その構成の細部が上記各実施形態に限定されるものではなく、各構成部材の形状及び材質を適宜変更することができ、とくに燃料ガス流路、酸化性ガス流路及び多孔質体の形状や配置を適宜変更することができる。
【実施例】
【００３８】
実施例１として、図１に示す構造の固体酸化物型燃料電池を作製した。
【００３９】
燃料電池セル（４）において、電解質（２）は、材料に８ＹＳＺ（８ｍｏｌ％イットリア安定化ジルコニア）を用い、厚さを１０μｍとした。空気極（１）と電解質（２）の間の中間層は、材料にＹＤＣ（イットリア・セリウム酸化物）を用い、厚さを４μｍとした。燃料極（３）は、材料にＮｉ−８ＹＳＺを用い、厚さを５００μｍとした。空気極（１）は、材料にＬＳＣＦ（ランタン・ストロンチウム・コバルト・鉄酸化物）を用い、厚さを３０μｍ、電極面積を６０ｃｍ２とした。
【００４０】
セル支持板（５）は、３ｍｏｌ％イットリア安定化ジルコニア製の厚さ５０μｍの基板を用いると共に、その基板の表裏に厚さ１０μｍアルミナ層を形成した。そして、金属系ロウ材を使用して燃料電池セル（４）を接合した
【００４１】
ガス流路は、Ｆｅ−２２Ｃｒステンレス鋼から成る断面２ｍｍ×２ｍｍの角型配管（Ｐ）の内部を二分割し、断面三角形状を成す第１及び第２の酸化性ガス流路（Ａ１，Ａ２）並びに第１及び第２の燃料ガス流路（Ｂ１，Ｂ２）を形成した。これらの配管（Ｐ）は、金属系ロウ材を用いてセル支持板（５）やインターコネクタ（８，９）に接合した。
【００４２】
多孔質体（６，７）は、Ｆｅ−２２Ｃｒステンレス鋼粒子から成る断面２ｍｍ×４ｍｍの多孔質金属体を用い、金属系ロウ材を用いてセル支持板（５）やインターコネクタ（８，９）に接合した。
【００４３】
インターコネクタ（８，９）厚さ２５０μｍのＦｅ−２２Ｃｒステンレス鋼シートを用い、同シートの燃料極（２）側の面に、厚さ５μｍのＮｉめっきを施すと共に、同シートの空気極（３）側の面に、ＬＳＭ（ランタン・ストロンチウム・マンガン酸化物）を厚さ２０μｍ焼き付けた。
【００４４】
燃料極（３）側の集電体（１１）には、メッシュサイズ１６のＮｉ製メッシュを使用した。空気極（１）側の集電体（１０）には、メッシュサイズ１６のＦｅ−２２Ｃｒ製メッシュにＬＳＭ（ランタン・ストロンチウム・マンガン酸化物）を厚さ２０μｍ焼き付けたものを使用した
【００４５】
そして、上記の燃料電池（Ｃ１）を１０枚重ねてスタックを構成し、室温から所定の運転温度に達するまでの時間を評価した。
【００４６】
この際、予熱用として、第２燃料ガス流路（Ｂ２）に、燃料ガスである水素ガスを５Ｌ／ｍｉｎで供給すると共に、第２酸化性ガス流路（Ａ２）に、酸化性ガスである空気を８Ｌ／ｍｉｎで供給し、多孔質体（６，７）に通電することで、水素ガスと空気を混合燃焼させた。これと同時に、発電用として、第１燃料ガス流路（Ｂ１）に、同じく水素ガスを３Ｌ／ｍｉｎで供給すると共に、第１酸化性ガス流路（Ａ１）に、同じく空気を６Ｌ／ｍｉｎで供給した。
【００４７】
スタックは、上記のガス供給により、５分経過後から発電を開始し、１５分後に発電出力が安定した。１５分経過後、電圧７Ｖ、電流密度０．３Ａ／ｃｍ２の発電を確認した。その時のスタックの温度は約７７０℃であった。これにより、当該スタックが１５分で起動できることを確認した。
【００４８】
また、起動から１５分経過後、第２燃料ガス流路（Ｂ２）の水素ガスと第２酸化性ガス流路（Ａ２）の空気を遮断した。この遮断から１０分経過後、スタックの温度が約７９０℃に達したので、第２酸化性ガス流路（Ａ２）に空気を８Ｌ／ｍｉｎで供給したところ、その約５分経過後、スタックの温度が７７０℃に低下した。これにより、第２酸化性ガス流路（Ａ２）への空気供給により、セル支持板（５）やインターコネクタ（８，９）を冷却し得ることを確認した。
【００４９】
ここで、比較例１として、実施例１の燃料電池セルを積層してスタックを構成し、燃焼用のガス流量を減じる試験を行った。
【００５０】
予熱用として、第２燃料ガス流路（Ｂ２）に、燃料ガスである水素ガスを１Ｌ／ｍｉｎで供給すると共に、第２酸化性ガス流路（Ａ２）に、酸化性ガスである空気を２Ｌ／ｍｉｎで供給し、多孔質体（６，７）に通電することで、水素ガスと空気を混合燃焼させた。これと同時に、発電用として、第１燃料ガス流路（Ｂ１）に、同じく水素ガスを３Ｌ／ｍｉｎで供給すると共に、第１酸化性ガス流路（Ａ１）に、同じく空気を６Ｌ／ｍｉｎで供給した。
【００５１】
この場合、スタックは、ガス供給から６０分経過後も発電出力は殆ど得られず、６０分経過後の温度は約４８０℃であった。この比較例１は、実施例１のような予熱用の燃料ガス及び酸化性ガスの充分な供給が、燃料電池セル（４）の良好な昇温性やスタックの良好な起動性を実現する裏付けとなった。
【００５２】
実施例２として、図３に示す構造の固体酸化物型燃料電池を作製した。燃料電池セル（４）、セル支持板（５）、インターコネクタ（８，９）及び集電体（１０，１１）は、先の実施例と同様である。
【００５３】
ガス流路は、Ｆｅ−２２Ｃｒステンレス鋼から成る断面２ｍｍ×２ｍｍの角型配管（Ｐ）で形成し、これらの配管（Ｐ）は、金属系ロウ材を用いてセル支持板（５）やインターコネクタ（８，９）に接合した。
【００５４】
多孔質体（６，７）は、Ｆｅ−２２Ｃｒステンレス鋼粒子から成る断面２ｍｍ×６ｍｍの多孔質金属体を用い、金属系ロウ材を用いてセル支持板（５）やインターコネクタ（８，９）に接合した。また、セル支持板（５）には、多孔質体（６，７）同士の間に、開口部（１２）として直径１ｍｍの孔を３個形成した。
【００５５】
そして、上記の燃料電池（Ｃ２）を１０枚重ねてスタックを構成し、室温から所定の運転温度に達するまでの時間を評価した。
【００５６】
この際、予熱用として、第２燃料ガス流路（Ｂ２）に、燃料ガスである水素ガスを５Ｌ／ｍｉｎで供給すると共に、第２酸化性ガス流路（Ａ２）に、酸化性ガスである空気を８Ｌ／ｍｉｎで供給し、多孔質体（６，７）に通電することで、水素ガスと空気を混合燃焼させた。これと同時に、発電用として、第１燃料ガス流路（Ｂ１）に、同じく水素ガスを３Ｌ／ｍｉｎで供給すると共に、第１酸化性ガス流路（Ａ１）に、同じく空気を６Ｌ／ｍｉｎで供給した。
【００５７】
スタックは、上記のガス供給により、６分経過後から発電を開始し、１７分後に発電出力が安定した。１７分経過後、電圧７Ｖ、電流密度０．３Ａ／ｃｍ２の発電を確認した。その時のスタックの温度は約７６０℃であった。これにより、当該スタックが１７分で起動できることを確認した。
【００５８】
実施例３として、図４に示す構造の固体酸化物型燃料電池を作製した。燃料電池セル（４）、セル支持板（５）、インターコネクタ（８，９）及び集電体（１０，１１）は、先の実施例２と同様である。
【００５９】
そして、上記の燃料電池（Ｃ３）を１０枚重ねてスタックを構成し、室温から所定の運転温度に達するまでの時間を評価した。
【００６０】
この際、予熱用として、第２燃料ガス流路（Ｂ２）に、燃料ガスである水素ガスを５Ｌ／ｍｉｎで供給すると共に、第２酸化性ガス流路（Ａ２）に、酸化性ガスである空気を８Ｌ／ｍｉｎで供給し、多孔質体（６，７）に通電することで、水素ガスと空気を混合燃焼させた。これと同時に、発電用として、第１燃料ガス流路（Ｂ１）に、同じく水素ガスを３Ｌ／ｍｉｎで供給すると共に、第１酸化性ガス流路（Ａ１）に、同じく空気を６Ｌ／ｍｉｎで供給した。
【００６１】
スタックは、上記のガス供給により、５分経過後から発電を開始し、１２分後に発電出力が安定した。１２分経過後、電圧７Ｖ、電流密度０．３Ａ／ｃｍ２の発電を確認した。その時のスタックの温度は約７６０℃であった。これにより、当該スタックが１２分で起動できることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の固体酸化物型燃料電池の一実施形態を説明する断面図（ａ）及び端部を拡大した断面図（ｂ）である。
【図２】図１に示す固体酸化物型燃料電池のガス給排気系を示す説明図である。
【図３】本発明の固体酸化物型燃料電池の他の実施形態を説明する片側省略の断面図である。
【図４】本発明の固体酸化物型燃料電池のさらに他の実施形態を説明する片側省略の断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１          空気極
２          電解質層
３          燃料極
４          燃料電池セル
５          セル支持板
６  ７      多孔質体
８  ９      インターコネクタ
１２        開口部
Ａ１        第１酸化性ガス流路
Ａ２        第２酸化性ガス流路
Ｂ１        第１燃料ガス流路
Ｂ２        第２燃料ガス流路
Ｃ１〜Ｃ３  固体酸化物型燃料電池
Ｐ          配管
【図１】
0005151273.tif 000002
【図２】
0005151273.tif 000003
【図３】
0005151273.tif 000004
【図４】
0005151273.tif 000005