(57)【要約】本発明は、燃料電池スタック（１０）の形に配置された燃料電池（１２）を備えた燃料電池装置に関する。この燃料電池（１２）はそれぞれアノード（１）とカソード（２）とそれらの間に配置された電解質マトリックス（３）を備え、燃料電池はバイポーラプレート（４）によって互いに分離され、かつ電気的に接触している。電極（１，２）にはそれぞれ、電極を電気的に接触させかつ電極の燃焼ガスまたはカソードガスを案内するコレクタ（４ａ，４ｂ）が設けられている。更に、燃焼ガスとカソードガスを燃料電池（１２）に供給および燃料電池から排出するための手段が設けられている。締付け力を発生する手段は燃料電池（１２）を燃料電池スタック（１０）の縦方向に互いに締付けられながら燃料電池スタック（１０）内にセットする。本発明に従い、燃料電池スタック（１０）は運転中水平に配置され、燃料電池（１２）の締付け力は均一な力ですべての燃料電池に作用し、小さくそして燃料電池装置の運転状態に可変に適合可能である。
2004514262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタック（１０）の形に配置された燃料電池（１２）を備え、この燃料電池がそれぞれアノード（１）とカソード（２）とそれらの間に配置された電解質マトリックス（３）を備え、燃料電池がバイポーラプレート（４）によって互いに分離され、かつ電気的に接触しており、燃料電池がそれぞれアノード（１）を電気的に接触させかつアノードの燃焼ガスを案内するコレクタ（４ａ）をアノードに備え、そしてカソード（２）を電気的に接触させかつカソードのカソードガスを案内するコレクタ（４ｂ）をカソードに備え、更に燃焼ガスとカソードガスを燃料電池（１２）に供給および燃料電池から排出するための手段と、締付け力を発生する手段とを備え、この締付け力を発生する手段によって燃料電池（１２）が燃料電池スタック（１０）の縦方向に互いに締付けられながら燃料電池スタック（１０）内にセットされる、燃料電池装置において、燃料電池スタック（１０）が運転中小さな締付け力で水平に配置されていることと、燃料電池（１２）の締付け力が燃料電池装置の運転状態に可変に適合可能であることを特徴とする燃料電池装置。
【請求項２】
締付け力を発生する手段が燃料電池装置の始動時に大きな締付け力を発生し、続いて締付け力を低下させることを特徴とする請求項１記載の燃料電池装置。
【請求項３】
締付け力が始動後、スタック内の押圧力をほぼ同じに保つように変化させられることを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池装置。
【請求項４】
締付け力を発生する手段が、燃料電池スタック（１０）を外部からその縦方向に締付ける装置（５，６，７，１８）によって形成されていることを特徴とする請求項１，２または３記載の燃料電池装置。
【請求項５】
燃料電池スタック（１０）の内部に、容積を増大させる材料が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の燃料電池装置。
【請求項６】
容積を増大させる材料が燃料電池（１２）内に設けられていることを特徴とする請求項５記載の燃料電池装置。
【請求項７】
容積を増大させる材料が燃料電池装置の始動時に容積を増大させられることを特徴とする請求項６記載の燃料電池装置。
【請求項８】
容積増大が容積を増大する材料の化学的な変化によって生じることを特徴とする請求項７記載の燃料電池装置。
【請求項９】
容積を増大させる材料が燃料電池（１２）の電極（１，２）内に含まれていることを特徴とする請求項８記載の燃料電池装置。
【請求項１０】
容積を増大させる材料が燃料電池（１２）のカソード（２）内に含まれていることを特徴とする請求項９記載の燃料電池装置。
【請求項１１】
容積を増大させる材料が多孔性のニッケル焼結構造体によって形成され、このニッケル焼結構造体がカソード（２）に設けられ、燃料電池装置の始動時に容積を増大しながら酸化されることを特徴とする請求項１０記載の燃料電池装置。
【請求項１２】
多孔性ニッケル焼結構造体が４％乃至約７５％、特に４〜３５％の固体含有量を有するニッケル発泡材料の形をしていることを特徴とする請求項１１記載の燃料電池装置。
【請求項１３】
コレクタ（４ａ，４ｂ）が４％乃至約７５％、特に４〜３５％の固体含有量を有する多孔性ニッケル焼結構造体によって形成されていることと、電極（１，２）が特に層の形をして、コレクタ（４ａ，４ｂ）を形成する多孔性構造体上に設けられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の燃料電池装置。
【請求項１４】
燃焼ガスおよび／またはカソードガスを案内するための通路（１７）の形をした流路が、コレクタ（４ａ，４ｂ）を形成する多孔性構造体内に設けられていることを特徴とする請求項１３記載の燃料電池装置。
【請求項１５】
容積を増大させる材料が燃料電池（１２）のマトリックス（３）内に含まれていることを特徴とする請求項８〜１４のいずれか一つに記載の燃料電池装置。
【請求項１６】
燃料電池（１２）のマトリックス（３）が、燃料電池装置の始動時にアルミン酸塩特にアルミン酸リチウム、酸化物特にジルコンダイオキシドおよび／またはジルコン酸塩特にジルコン酸リチウムを形成する出発材料によって作られていることを特徴とする請求項１５記載の燃料電池装置。
【請求項１７】
燃料電池スタック（１０）で生じた締付け力が燃料電池装置の始動後低減可能であることを特徴とする請求項７〜１６のいずれか一つに記載の燃料電池装置。
【請求項１８】
締付け力の低減が誤差補正と、燃料電池スタック（１０）、特に燃料電池（１２）に含まれる構成要素のセットによって行われることを特徴とする請求項１７記載の燃料電池装置。
【請求項１９】
締付け力の低減が外部から燃料電池スタック（１０）に加えられる締付け力の低減によって行われることを特徴とする請求項４〜１８のいずれか一つに記載の燃料電池装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載した燃料電池装置に関する。
【０００２】
燃料電池スタックの形に配置された燃料電池を有する燃料電池装置が知られている。この場合、燃料電池はそれぞれ、アノードとカソードとそれらの間に配置された電解質マトリックスを備え、燃料電池はバイポーラプレートによって互いに分離され、かつ電気的に接触している。アノードを電気的に接触させかつアノードの燃焼ガスを案内するコレクタがアノードに設けられ、そしてカソードを電気的に接触させかつカソードのカソードガスを案内するコレクタがカソードに設けられている。更に、燃焼ガスとカソードガスを燃料電池に供給および燃料電池から排出するための手段と、締付け力を発生する手段が設けられ、この締付け力を発生する手段によって燃料電池が燃料電池スタックの縦方向に互いに締付けられながら燃料電池スタック内にセットされる。
【０００３】
この種の従来の燃料電池装置の燃料電池スタックは運転時に一般的に垂直に配置されている。この場合、すべての燃料電池が必要な外部の締付け力を受けており、更に下側の電池は上側の電池の自重によって負荷される。それにもかかわらずすべての電池が均一な締付け力および荷重を受けるようにするために、大きな外部の締付け力が加えられる。この大きな機械的な締付け力は必然的に、この大きな締付け力にさらされる燃料電池のすべての構成要素を頑丈にかつ耐性を有するように形成しなければならない。従って、このような大きな締付け力に耐えることができない構成要素と材料は、このような従来の燃料電池装置の製作のために適していない。
【０００４】
本発明の課題は、改良された燃料電池装置を提供することである。特に、燃料電池で使用される材料に関して大きな自由度を有する燃料電池装置を本発明によって提供すべきである。
【０００５】
この課題は請求項１に記載した燃料電池装置によって解決される。
【０００６】
本発明による燃料電池装置の有利な実施形は従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明によって、燃料電池スタックの形に配置された燃料電池を備えた燃料電池装置が提供される。燃料電池はそれぞれ、アノードとカソードとそれらの間に配置された電解質マトリックスを備え、燃料電池はバイポーラプレートによって互いに分離され、かつ電気的に接触している。アノードを電気的に接触させかつアノードの燃焼ガスを案内するコレクタがアノードに設けられている。カソードを電気的に接触させかつカソードのカソードガスを案内するコレクタがカソードに設けられている。更に、燃焼ガスとカソードガスを燃料電池におよび燃料電池から供給するための手段と、締付け力を発生する手段が設けられ、この締付け力を発生する手段によって燃料電池が燃料電池スタックの縦方向に互いに締付けられながら燃料電池スタック内にセットされる。本発明に従い、燃料電池スタックは運転中水平に配置され、燃料電池の締付け力は小さく、燃料電池装置の運転状態に可変に適合可能であり、すべての電池に均一な大きさが作用する。
【０００８】
本発明による燃料電池装置の重要な利点は、締付け力の低減によって、材料選択と燃料電池の設計に関して大きな自由度が得られ、締付け力が燃料電池のいろいろな運転状態に可変に適合可能であることにある。
【０００９】
本発明による燃料電池装置の好ましい実施形では、締付け力を発生する手段が燃料電池装置の始動時に大きな締付け力を発生し、続いて締付け力を低下させる。これは、燃料電池装置の始動時の誤差の補正と燃料電池スタックのセットを可能にし、燃料電池装置の運転時に、低下した締付け力による構成要素のクリープの低下と燃料電池で使用される材料の寿命の延長を可能にする。
【００１０】
始動後、スタック内の押圧力をほぼ同じに保つように、締付け力が変化させられる。
【００１１】
他の実施形では、締付け力を発生する手段が、燃料電池スタックを外部からその縦方向に締付ける装置によって形成されている。
【００１２】
本発明による燃料電池装置の他の有利な実施形によれば、燃料電池スタックの内部に、容積を増大させる材料が設けられている。その利点は、このような材料の容積増大によって、製作誤差の自動的な補正と、燃料電池スタック内のセット過程の補正と、燃料電池スタックに加わる締付け力の増大が達成されることにある。
容積を増大させる材料は好ましくは燃料電池内に設けられている。
【００１３】
本発明による燃料電池装置の好ましい実施形では、容積を増大させる材料が燃料電池装置の始動時に容積を増大させられる。
【００１４】
容積増大は好ましくは容積を増大する材料の化学的な変化によって生じる。
【００１５】
本発明の有利な実施形では、容積を増大させる材料が燃料電池の電極内に含まれている。
【００１６】
容積を増大させる材料は好ましくは燃料電池のカソード内に含まれている。
【００１７】
好ましい実施形によれば、容積を増大させる材料は多孔性のニッケル焼結構造体によって形成され、このニッケル焼結構造体はカソードに設けられ、燃料電池装置の始動時に容積を増大しながら酸化される。
【００１８】
多孔性ニッケル焼結構造体が４％乃至約７５％、特に４〜３５％の固体含有量を有するニッケル発泡材料の形をしていると有利である。
【００１９】
本発明の特に有利な実施形では、コレクタが多孔性ニッケル焼結構造体によって形成され、電極が層の形をして、コレクタを形成する多孔性構造体上に設けられている。
【００２０】
好ましくは、燃焼ガスおよび／またはカソードガスを案内するための通路の形をした流路が、コレクタを形成する多孔性構造体内に設けられている。
【００２１】
本発明の他の有利な実施形では、容積を増大させる材料が燃料電池のマトリックス内に含まれている。このような容積増大は電極へのマトリックスの押圧力を増大させ、マトリックスの範囲内の金属部品の熱膨張にマトリックスを追従させることを可能にする。
【００２２】
本発明の他の有利な実施形では、燃料電池のマトリックスが、燃料電池装置の始動時にアルミン酸塩特にアルミン酸リチウム、酸化物特にジルコンダイオキシドおよび／またはジルコン酸塩特にジルコン酸リチウムを形成する出発材料によって作られている。
【００２３】
本発明の有利な実施形では、燃料電池スタックで生じた締付け力が燃料電池装置の始動後低減可能である。これは、燃料電池スタックまたは燃料電池に含まれる構成要素のクリープが低減され、構成要素の寿命が長くなるという利点がある。
【００２４】
本発明の他の観点では、締付け力の低減が誤差補正と、燃料電池スタック、特に燃料電池に含まれる構成要素のセットによって行われる。
【００２５】
本発明の他の観点では、締付け力の低減が外部から燃料電池スタックに加えられる締付け力の低減によって行われる。
【００２６】
次に、図に基づいて本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２７】
図１において、参照符号１０は燃料電池スタック全体を示している。この燃料電池スタックは或る数の燃料電池１２からなっている。この燃料電池はそれぞれアノード１とカソード２とそれらの間に配置された電解質マトリックス３を含んでいる。隣接する燃料電池１２はバイポーラプレート４によって互いに分離されている。このバイポーラプレートは、燃焼ガスＢとカソードガスまたは酸化ガスＯの流れを互いに分離して燃料電池１２のアノード１またはカソード２に案内する働きをする。その際、隣接する燃料電池１２のアノード１とカソード２はバイポーラプレート４によってガス技術的に互いに分離されているがしかし、それぞれのコレクタ（電流コレクタ）、すなわちアノード１のコレクタ４ａとカソード２の流コレクタ４ｂを介して互いに接触している。
【００２８】
本発明の観点に従い、燃料電池スタック１０は図２ｂ）に示すように、水平状態で運転される。これはすべての燃料電池が均一な締付け力および負荷を受け、それに伴い個々の燃料電池の締付け力ひいては負荷が均一になり、かつ小さくなることを意味する。これによって、燃料電池の個々の構成要素の使用に関して付加的な自由度が与えられる。すなわち、大きな負荷に耐えられない構成要素を使用することができる。これに比較して、図２ａ）に示すように、燃料電池スタック１０を垂直に配置した燃料電池装置の場合には、下側の電池が締付け力に加えて上側の電池の自重によって負荷され、従って下側の電池に含まれる構成要素に適した圧力よりもはるかに大きな圧力を受ける。燃料電池スタック１０内の燃料電池１２の締付け力が小さく、かつ燃料電池装置の運転状態に可変に適合可能であると有利である。そのために一般的には、締付け力を発生する手段が設けられている。この手段は燃料電池装置の始動の際、その運転開始時に大きな締付け力を発生し、続いて締付け力を低下させる。それによって、燃料電池装置の始動の際、燃料電池の個々の構成要素のセット作用との許容誤差が補償され、燃料電池装置のその後の運転の際に、個々の燃料電池１２の構成要素のクリープの低減が、低下した締付け力によって達成される。これは一方では寿命を制限する作用を低減することになり、他方では大きな持続的負荷に耐えられない燃料電池用構成要素の使用を可能にする。
【００２９】
締付け力を発生する手段は、外部から燃料電池スタック１０をその縦方向に付勢する装置によって形成可能である。このような手段は例えば燃料電池スタック１０の端部に設けられた端板６，７によって形成可能である。この端板は締付けボルト５によって互いに連結され、互いに締付けられるので、個々の燃料電池１２は所定の押圧力で互いに保持される。締付け力を変化させるために、締付けボルトによって端板に加えられる力を調節することができる。ばねまたはベローズ１８がその働きをする。このばねまたはベローズの押圧力は可変調節可能である。ベローズ１８は例えば独国特許第１９８５２３６２号に対応して形成可能である。ベローズ１８の代わりにばねを配置することができる。しかし、このばねは図示していない。
【００３０】
燃料電池スタック１０の内部には、燃料電池スタックの運転開始時に容積を増大させる材料が設けられている。このような材料は特に燃料電池１２内に設けられ、燃料電池装置の始動時にその容積を大きくするように形成されている。これは特に、容積を増大させる材料の化学的な変化によって行うことができる。ここで説明する実施の形態の場合、容積を増大させる材料は、燃料電池１２の電極１，２、特にカソード２内に含まれる。
【００３１】
図３，４に示した本発明の実施の形態では、容積を増大させる材料は、多孔性のニッケル焼結構造体によって形成されている。このニッケル焼結構造体はカソード２に設けられ、燃料電池装置の始動時に容積を増大しながら酸化される。この多孔性のニッケル焼結構造体は、４％乃至約７５％、好ましくは４〜３５％の固体含有量を有するニッケル発泡材料の形をしている。詳しく言うと、この多孔性ニッケル焼結構造体は、電極１，２のコレクタ４ａ，４ｂ、特にカソード２のコレクタ４ｂを形成している。この場合、電極１，２は、コレクタ４ａ，４ｂを形成する多孔性構造体上に層の形をして設けられている。それによって特に、カソード２は多孔性ニッケル焼結構造体上にカソード側のコレクタ４ｂの形をして配置されている。このニッケル焼結構造体は燃料電池装置の始動時に容積を増大しながら酸化され、それに伴い燃料電池ひいては燃料電池スタック内の締付け力を増大させるかあるいは燃料電池１２内の個々の構成要素の製作誤差およびセットの作用を補償する。コレクタ４ａ，４ｂを形成する多孔性構造体内には、通路１７の形をした流路が設けられている。この流路は燃焼ガスおよび／またはカソードガスをコレクタ４ａ，４ｂに沿って案内する働きをする。図４も参照されたし。多孔性ニッケル焼結構造体の内部には、ニッケル焼結構造体の多孔性に基づいて微小な流路１６が設けられている。ガスがこの流路を通って通路１７から電極１，２に搬送される。図３参照。
【００３２】
本発明の他の実施の形態では、容積を増大させる材料を、燃料電池１２のマトリックス３内に設けることができる。そのために、マトリックスは、燃料電池装置の始動時にアルミン酸塩特にアルミン酸リチウム、酸化物特にジルコンダイオキシドおよび／またはジルコン酸塩特にジルコン酸リチウムを形成する出発材料によって作られている。燃料電池装置の始動時にそのまま合成されたマトリクス材料は膨張する。すなわち、マクロ的に容積を増大する。この容積の増大はマトリックスの長さの変化ひいては押圧力の増大を生じる。それによって、マトリックス３は、それを取り囲む燃料電池１２の金属部品の熱による膨張に追従することができ、従ってマトリックスに引張り応力が発生せず、マトリックスはクラックを生じないで炎切断可能である。実施の形態では、マトリックスはスリップから作られる。このスリップは約０．５〜０．７μｍの粒度の市販のＡｌ２Ｏ３を含んでいる。それ以上の粉砕は不要である。ＬｉＡｌＯ２への変換は炭酸リチウムによって行われる。この炭酸リチウムはより高い温度で酸化リチウムに分解される。更に、反応性成分を低減するために、パルス型反応炉から出るアルミン酸リチウムが分解される。更に、ジルコンダイオキシドと、後で酢酸リチウムと共にジルコン酸リチウムに変換される炭化ジルコニウムは、振動を調節する働きをする。スリップの残りの成分は、溶融炭酸塩型燃料電池のマトリックスを製造するための従来のスリップの成分に一致している。
【００３３】
コレクタおよび／または電解質マトリックスの上記の製造方法は、“未加工の”材料による燃料電池の冷間製作を可能にする。その際、そうでないときに必要である、雰囲気を制御して高温プロセスを行う必要がない。材料の焼結または合成は燃料電池装置の始動の際に初めて行われる。
【００３４】
本発明の他の観点によれば、燃料電池スタック１０で発生する締付け力を、燃料電池装置の始動後低減させることができる。これは締付け力の低下、ひいては締付け圧力の低下に基づく、燃料電池１２内に含まれる構成要素のクリープの低下および寿命を制限する作用の低下と、構成要素、例えばコレクタ４ａ，４ｂの製作のための上記の多孔性焼結構造体を、損傷させずに使用する可能性の低下を生じることになる。
【００３５】
本発明の他の観点では、締付け力の低減は、誤差補正と、燃料電池スタック１０、すなわち燃料電池１２に含まれる構成要素のセットによって行うことができる。
【００３６】
他の観点によれば、締付け力の低減は、外部から燃料電池スタック１０に加えられる締付け力の低減によって行うことができる。すなわち、締付けボルト５によって例えばベローズ１８またはばねを介して、燃料電池スタック１０の端板６，７に加えられる締付け力の低減によって行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施の形態による燃料電池の構造を示す概略的な側面図である。
【図２】
本発明の観点による燃料電池スタックの水平配置を示す概略図である。
【図３】
電極を上側に配置した、コレクタを形成する多孔性構造体の一部の概略的な拡大横断面図である。
【図４】
本発明の実施の形態による、コレクタを形成する多孔性構造体の斜視図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　アノード
２　　　　　　　　　　　カソード
３　　　　　　　　　　　電解質マトリックス
４　　　　　　　　　　　バイポーラプレート
４ａ　　　　　　　　　　コレクタ
４ｂ　　　　　　　　　　コレクタ
４ｃ　　　　　　　　　　バイポーラ薄板
５　　　　　　　　　　　締付けボルト
６　　　　　　　　　　　端板
７　　　　　　　　　　　端板
１０　　　　　　　　　　燃料電池スタック
１２　　　　　　　　　　燃料電池
１４　　　　　　　　　　ガス分配器
１５　　　　　　　　　　ガス分配器シール
１６　　　　　　　　　　流路
１７　　　　　　　　　　流路
Ｂ　　　　　　　　　　　燃焼ガス
Ｏ　　　　　　　　　　　酸化ガス
【図２】
2004514262.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004514262.tif 000004
2004514262.tif 000005
2004514262.tif 000006
2004514262.tif 000007
2004514262.tif 000008
2004514262.tif 000009
2004514262.tif 000010
2004514262.tif 000011
2004514262.tif 000012
2004514262.tif 000013
2004514262.tif 000014
2004514262.tif 000015
2004514262.tif 000016
2004514262.tif 000017
2004514262.tif 000018
2004514262.tif 000019
2004514262.tif 000020
2004514262.tif 000021
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004514262.tif 000022
2004514262.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成14年9月30日(2002.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタック（１０）の形に配置された燃料電池（１２）を備え、この燃料電池がそれぞれアノード（１）とカソード（２）とそれらの間に配置された電解質マトリックス（３）を備え、燃料電池がバイポーラプレート（４）によって互いに分離され、かつ電気的に接触しており、燃料電池がそれぞれアノード（１）を電気的に接触させかつアノードの燃焼ガスを案内するコレクタ（４ａ）をアノードに備え、そしてカソード（２）を電気的に接触させかつカソードのカソードガスを案内するコレクタ（４ｂ）をカソードに備え、更に燃焼ガスとカソードガスを燃料電池（１２）に供給および燃料電池から排出するための手段と、締付け力を発生する手段とを備え、この締付け力を発生する手段によって燃料電池（１２）が燃料電池スタック（１０）の縦方向に互いに締付けられながら燃料電池スタック（１０）内にセットされる、燃料電池装置において、コレクタ（４ａ，４ｂ）が４〜７５％、特に４〜３５％の固体含有量を有する多孔性ニッケル焼結構造体によって形成されていることと、燃料電池スタック（１０）が運転中小さな締付け力で水平に配置されていることと、燃料電池（１２）の締付け力が燃料電池装置の運転状態に可変に適合可能であることを特徴とする燃料電池装置。
【請求項２】
締付け力を発生する手段が燃料電池装置の始動時に大きな締付け力を発生し、続いて締付け力を低下させることを特徴とする請求項１記載の燃料電池装置。
【請求項３】
締付け力が始動後、スタック内の押圧力をほぼ同じに保つように変化させられることを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池装置。
【請求項４】
締付け力を発生する手段が、燃料電池スタック（１０）を外部からその縦方向に締付ける装置（５，６，７，１８）によって形成されていることを特徴とする請求項１，２または３記載の燃料電池装置。
【請求項５】
燃料電池スタック（１０）の内部に、容積を増大させる材料が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の燃料電池装置。
【請求項６】
容積を増大させる材料が燃料電池（１２）内に設けられていることを特徴とする請求項５記載の燃料電池装置。
【請求項７】
容積を増大させる材料が燃料電池装置の始動時に容積を増大させられることを特徴とする請求項６記載の燃料電池装置。
【請求項８】
容積増大が容積を増大する材料の化学的な変化によって生じることを特徴とする請求項７記載の燃料電池装置。
【請求項９】
容積を増大させる材料が燃料電池（１２）の電極（１，２）内に含まれていることを特徴とする請求項８記載の燃料電池装置。
【請求項１０】
容積を増大させる材料が燃料電池（１２）のカソード（２）内に含まれていることを特徴とする請求項９記載の燃料電池装置。
【請求項１１】
容積を増大させる材料が多孔性のニッケル焼結構造体によって形成され、このニッケル焼結構造体がカソード（２）に設けられ、燃料電池装置の始動時に容積を増大しながら酸化されることを特徴とする請求項１０記載の燃料電池装置。
【請求項１２】
多孔性ニッケル焼結構造体が４％乃至約７５％、特に４〜３５％の固体含有量を有するニッケル発泡材料の形をしていることを特徴とする請求項１１記載の燃料電池装置。
【請求項１３】
電極（１，２）が層の形をして、コレクタ（４ａ，４ｂ）を形成する多孔性構造体上に設けられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の燃料電池装置。
【請求項１４】
燃焼ガスおよび／またはカソードガスを案内するための通路（１７）の形をした流路が、コレクタ（４ａ，４ｂ）を形成する多孔性構造体内に設けられていることを特徴とする請求項１３記載の燃料電池装置。
【請求項１５】
容積を増大させる材料が燃料電池（１２）のマトリックス（３）内に含まれていることを特徴とする請求項８〜１４のいずれか一つに記載の燃料電池装置。
【請求項１６】
燃料電池（１２）のマトリックス（３）が、燃料電池装置の始動時にアルミン酸塩特にアルミン酸リチウム、酸化物特にジルコンダイオキシドおよび／またはジルコン酸塩特にジルコン酸リチウムを形成する出発材料によって作られていることを特徴とする請求項１５記載の燃料電池装置。
【請求項１７】
燃料電池スタック（１０）で生じた締付け力が燃料電池装置の始動後低減可能であることを特徴とする請求項７〜１６のいずれか一つに記載の燃料電池装置。
【請求項１８】
締付け力の低減が誤差補正と、燃料電池スタック（１０）、特に燃料電池（１２）に含まれる構成要素のセットによって行われることを特徴とする請求項１７記載の燃料電池装置。
【請求項１９】
締付け力の低減が外部から燃料電池スタック（１０）に加えられる締付け力の低減によって行われることを特徴とする請求項４〜１８のいずれか一つに記載の燃料電池装置。
【国際調査報告】
2004514262.tif 000024
2004514262.tif 000025
2004514262.tif 000026
2004514262.tif 000027