(57)【要約】【課題】従来の燃料電池では、取り出す発電出力が小さく、安全性が低かった。【解決手段】固体酸化物型燃料電池のセル収容する内側容器に更に、外側容器を設け、内側容器内において、複数の平板形状のセルを垂直にセル間に間隙を以って配置し、燃料と空気を混合した混合ガスを上方から下方に前記セル間の所定の幅の間隙を通って下降させ、前記収容空間の下部で、前記混合ガスを燃焼させて発電するようにした。【選択図】図１
2007317390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と空気との混合ガスが流入するセル収容空間内に、複数の平板形状のセルを平行に配置し、セルとセルの間隔が所定の間隙を以って構成され、
前記混合ガスは前記間隙を流れ、前記収容空間の前記混合ガスの流れの下流部において前記混合ガスが燃焼されて発電することを特徴とするシングルチャンバー型の固体酸化物型燃料電池。
【請求項２】
前記複数のセルは、相互に同種電極を向け合って配置されていることを特徴とする請求項１記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項３】
前記セル間の間隙は前記混合ガスに対して消炎距離以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項４】
前記セルを収容する、断熱材から構成される内部容器と、更に前記内部容器を収容し、断熱材から構成される外部容器を有し、内部容器と外部容器の間に排気ガスを排出するための間隙を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項５】
前記セルを収容する内部容器の内壁に高熱伝道率材料層が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項６】
前記複数のセルは、隣り合うセルの異種の電極同士が電気的に接続され、全体としてセルが直列接続されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項７】
前記複数のセルは、隣り合うセルの同種の電極同士が電気的に接続され、全体としてセルが並列接続されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項８】
前記複数のセルは、隣り合うセルの同種の電極同士の電気的接続の組を直列に接続することを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項９】
前記複数のセルは、隣り合うセルの異種の電極同士の電気的接続の組を並列に接続することを特徴とする請求項１ないし５の何れか一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燃料電池に関し、特に、構造が単純で、高密度発電が可能な、使いやすい固体酸化物燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代社会の抱える大きな問題として、エネルギー問題、環境問題があるが、これらの問題の解決に大きく寄与する技術の１つとして燃料電池技術が期待され、高効率化、低コスト化を目指して多くの研究がなされている。
【０００３】
燃料電池は、電池を構成する電解質の種類によって４つのタイプに分類されている。即ち、１）電解質を高分子交換膜とする固体高分子型、２）電解質をリン酸とするリン酸型、３）電解質を炭酸塩とする溶融炭酸塩型、及び４）電解質を固体酸化物とする固体酸化物型である。
本発明はこのうち、第４のタイプである固体酸化物燃料電池（以下「SOFC（solid oxide fuel cell）」と呼んだりする）に関する発明である。
【０００４】
SOFCについて
SOFCは、例えば、セラミックス系の固体酸化電解質を使うもので、作動温度が約1000℃と高いため，Pt（白金）のように高価な触媒を使用せず、ランニングコストを低くできるという特徴を持つ。更に、動作温度が高温であるから、発電する際に出る排熱も高温で、これを使ってタービン発電機を運転すれば、SOFCによる発電とタービン発電を組合せ、発電効率を70%程度にすることも可能となる。水素を取り出すために必要な熱を外部から供給する必要が無いので、高効率な発電が可能である。このため、燃料に水素以外の都市ガスやバイオマス・ガスなど炭化水素系全般をそのまま利用できるというメリットもある。
又、出力密度が他の電池よりも高いため装置を小型化できる。SOFCではセラミックスで形成した固体電解質（例えばYSZ（イットリア安定化ジルコニア）などの安定化ジルコニア化合物）を高温下におくと，酸化物イオンが自由に通過できる性質を利用して発電を行う。
【０００５】
セルについて
その固体酸化物型燃料電池のセル２の構成が図６に示されている。この固体酸化物型燃料電池では、長方形の平板の固体酸化物基板２１の一つの面にカソード電極層２３（右下下がり斜線で表す）が、そして、その反対面にアノード電極層２２（右上上がりの斜線で示す）が形成され、固体酸化物基板２１、カソード電極層２３及びアノード電極層２２によって、一つの固体酸化物燃料電池セル２が構成される。このカソード電極層２３の側に、酸素又は酸素含有気体が供給され、さらに、アノード電極層２２の側には、メタン等の燃料ガスが供給される。なお、セル２は円形状、その他の形状であり得る。
【０００６】
発電原理について
次に、この固体酸化物燃料電池セル２の発電原理を説明する。
同セル２内では、カソード電極層２３に供給された酸素（Ｏ２）が、カソード電極層２３と固体酸化物基板２１のとの境界面で酸素イオン（Ｏ２−）にイオン化され、この酸素イオンが、固体酸化物基板２１を通ってアノード電極層２２に移動する。アノード電極層２２界面において、この酸素イオンはアノード電極層２２に供給されたガス（例えば、メタン（ＣＨ４）ガス）と反応し、そこで、水（Ｈ２Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、一酸化炭素（ＣＯ）が生成される。この反応において、酸素イオンから電子が放出される。
【０００７】
そこで、カソード電極層２３とアノード電極層２２とに外部リード線Ｌ１、Ｌ２を取り付けると、アノード電極層２２からリード線を通ってカソード層４の側に電子が流れ（即ち、カソード層２３からリード線を通ってアノード電極層２２の側に電気が流れ）、発電することができる。
発電に当たり、酸素イオンが固体酸化物基板２１内を移動してアノード電極層２２に到る。固体酸化物の基板温度が低いと内部抵抗が大きくなり、酸素イオンが移動しにくく、反応が起らず、発電しない。そこで、反応を起こすためには、基板温度を発電温度約８００〜１０００℃に高めなければならない。このために、電池の周囲を加熱したり、又は燃料を燃焼させる必要がある（特許文献１）。
【０００８】
セルの構成材料
次にセル２を構成する固体酸化物基板２１、アノード電極層２２、カソード電極層２３を構成する材料及び構成について説明する。
固体酸化物基板２１には、例えば、公知の、次に示す材料を使用できる。
ａ）  ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）、ＳｃＳＺ（スカンジア安定化ジルコニア）、これらにＣｅ、Ａｌ等をドープしたジルコニア系セラミックス
ｂ）  ＳＤＣ（サマリアドープドセリア）、ＳＧＣ（ガドリアドープドセリア）等のセリア系セラミックス
ｃ）  ＬＳＧＭ（ランタンガレート）、酸化ビスマス系セラミックス
【０００９】
また、アノード電極層２２には、例えば、公知のものを採用でき、次に示す材料を使用できる。
ｄ）  ニッケルと、イットリア安定化ジルコニア系、スカンジア安定化ジルコニア系、又は、セリア系（ＳＤＣ、ＧＤＣ、ＹＤＣ等）セラミックとのサーメット
ｅ）  導電性酸化物を主成分（５０重量％以上９９重量％以下）とする焼結体（導電性酸化物とは、例えば、リチウムが固溶された酸化ニッケル等である）
ｆ）  ｄ）、ｅ）に挙げたものに、白金族元素から成る金属、又は、その酸化物が１〜１０重量％程度配合されたもの
等が挙げられ、この中でも、特にｄ）、ｅ）が好ましい。
【００１０】
ｅ）の導電性酸化物を主成分とする焼結体は、優れた耐酸化性を有するのでアノード電極層２２の酸化に起因して発生する、アノード電極層２２の電極抵抗の上昇による発電効率の低下、或いは、発電不能、アノード電極層２２の固体酸化物基板２１からの剥離といった現象を防止できる。また、導電性酸化物としては、リチウムが固溶された酸化ニッケルが好適である。さらに、上記ｄ）、ｅ）に挙げたものに、白金族元素から成る金属、またはその酸化物を配合することにより、高い発電性能を得ることができる。
【００１１】
カソード電極層２３は、公知のものを採用でき、例えば、ストロンチウム（Ｓｒ）が添加されたランタン等の等の周期律表第３族元素のマンガン（例えば、ランタンストロンチウムマンガナイト）、ガリウム又はコバルト酸化化合物（例えば、ランタンストロンチウムコバルタイト）等が挙げられる。
【００１２】
カソード電極層２３とアノード電極層２２とは、共に多孔質体に形成される。これらの電極層は、多孔質体の開気孔率を、２０％以上、好ましくは、３０〜７０％、特に、４０〜５０％とすることが好ましい。本実施例に使用される固体酸化物燃料電池セルでは、多孔質体に形成されたカソード電極層２３とアノード電極層２２が垂直に配置され、混合ガスＧが、その上端から下端に向けて通過でき、各電極層の全面に供給される必要がある。
【００１３】
電池セルの製造方法
次に、固体酸化物燃料電池セル２の製造工程を説明する。
固体酸化物燃料電池セル２は、例えば、次のように製造される。
固体酸化物基板２１として、サマリウムドープドセリア（Ｃｅ0.8Ｓｍ0.2Ｏ1.9，以下ＳＤＣという）粉末とポリビニルブチラール、ジブチルフタレートを含む混合物を周知のボールミル法でスラリー化して、厚さ約0.2ｍｍのグリーンシートを作成し、定形に打ち抜いた後、大気中で１３００℃で焼成して固体酸化物基板２１が作られる。
こうして得られた固体酸化物基板２１の一面側に、カソード電極層２３となるサマリウム・ストロンチウム・コバルトタイト（ＳＳＣ）とＳＤＣの５０重量％混合物ペーストを印刷する。他方の面にはアノード電極層２２となるＮｉＯ−ＣｏＯ−ＳＤＣの５０：１０：４０重量比混合物ペーストを印刷する。この焼成物に白金ワイアを溶接した白金製メッシュ（♯８０）を埋め込み、大気中で1200℃で焼成し本発明に使用される、一枚の固体酸化物燃料電池セル２を製造できる。
【００１４】
メッシュ状金属について
また、固体酸化物燃料電池セル２の耐久性を向上させる方法として、燃料におけるカソード電極層２３とアノード電極層２２とに、メッシュ状金属を埋設、或いは、固着させる方法が公知である。
埋設する方法は、各層の材料（ペースト）を固体酸化物基板２１に塗布し、メッシュ状金属をその塗布された材料中に埋め込んだ後に焼成を行う方法である。固着する方法は、メッシュ状金属を各層の材料によって完全に埋め込むことなく、接着させて焼結するものである。
【００１５】
メッシュ状金属としては、これを埋設する、或いは、固着するカソード電極層２３、アノード電極層２２との熱膨張係数の調和や、耐熱性に優れたものが好適である。具体的には、白金や、白金を含む合金から成る金属をメッシュ状にしたものが挙げられる。
【００１６】
また、メッシュ状金属を用いる代わりに、ワイヤ状金属をアノード電極層２２、カソード電極層２３に埋設或いは固着させてもよい。ワイヤ状金属は、メッシュ状の金属と同様の金属から成り、その数や配設形状等に限定はない。メッシュ状金属やワイヤ状金属を、アノード電極層２２やカソード電極層２３に埋設、或いは、固着することにより、熱履歴等によってひび割れした固体酸化物基板２１がバラバラになって崩れないように補強される。
【００１７】
メッシュ状金属或いはワイヤ状金属は、アノード電極層２２とカソード電極層２３の両方に配設しても良いし、どちらか一方に配設しても良い。また、メッシュ状金属とワイヤ状金属を組み合わせて配設しても良い。熱履歴によってひび割れが生じたときには、少なくともアノード電極層２２に、メッシュ状金属又はワイヤ状金属が埋設されていれば、その発電能力を低下させることがなく、発電を継続することができる。固体酸化物燃料電池セル２の発電能力は、アノード電極層２２の燃料極としての有効面積に負うところが大きいので、少なくともアノード電極層２２にメッシュ状金属或いはワイヤ状金属を配設すると良い。
【００１８】
セパレートタイプとシングル・チャンバータイプについて
公知の燃料電池は、ガス供給方式の観点から、酸素ガスと燃料ガスとを別々の経路で供給するセパレートタイプ（特許文献２、特許文献３）と、酸素ガスと燃料ガスとを予め混合して供給するシングル・チャンバータイプとに大別される（特許文献３、特許文献４、特許文献５、非特許文献１、非特許文献２）。本発明は後者のタイプの燃料電池に関するものである。
シングル・チャンバータイプの燃料電池は、固体酸化物基板の対向した面に、カソード電極層とアノード電極層とを設けて、燃料電池セルを形成し、この燃料電池セルを、燃料ガス（例えば、メタンガス）と酸素ガスとが混合された混合ガスＧ中に置いて、カソード電極層とアノード電極層との間に起電力を発生させる燃料電池である。燃料電池セル全体を実質的に同一雰囲気にすることができるため、シングルチャンバーとすることができ、燃料電池セルの耐久性を向上できる。
【００１９】
【特許文献１】特開2003-297397
【特許文献２】特開2005-276519
【特許文献３】特開2002-083610
【特許文献４】特開2004-199877
【特許文献５】特開2003-92124
【非特許文献１】SCIENCE，Vol.288（2000），p2031-2033
【非特許文献２】Journal of The Electrochemical Society,149(2)A133-A136(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
従来の技術においては、シングル・チャンバータイプにおいても、上記の方法で製造された複数のセルのセル同士を直接積層して（又はランタンクロマイト等のセラミック、ＳＵＳ系合金等の耐熱性金属等のセパレータを介して重ねて積層して）燃料電池を構成していた（特願2005-071645）。このような構成の電池では、燃料・空気混合ガスＧは多孔質体であるアノード電極層、カソード電極層を通って流れるので、その流動抵抗が大きくなり、ガス流の速度分布も幅が広く、ガスＧは均一に流れていなかった。このため、ガスＧの拡散速度が遅く、化学反応が起こり難く、内部拡散過電圧が大きくなり、発電出力が小さかった。
【００２１】
又、電極における反応は、焼成により接合されたアノード電極層、固体酸化物基板、カソード電極層の３相の界面で進行する。従来技術においては、アノード電極層とカソード電極層とを積層するために、セル表面の平坦度、電極表面の粗さにバラツキがあり、アノード電極層とカソード電極層が直接接触する場合は、もっぱら電気的接続点として機能し、この化学反応から取り出せる発電出力が小さかった。
【００２２】
更に、従来のシングル・チャンバータイプの燃料電池においては、ガス爆発を回避するために燃焼濃度範囲以上になるようにガス濃度を管理している。ガスＧは所定濃度範囲で燃焼するが、この濃度以下、以上であると燃焼しない。この所定範囲を燃焼濃度範囲という。このような管理は極めてコストが高く、又、危険性も高かった。
【００２３】
以上のとおり、従来技術においては、取り出せる発電出力が小さく、ガス爆発の管理を十分にしなくてはならないという問題があった。本発明の目的は、燃料電池を簡単な構造にして、安全に発電出力を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、同種電極を対向させる構造にすること、両電極間に間隙を設け、間隙を所定範囲にすること、及び、熱を逃がさない構成にして、発電出力を高めたものである。即ち、
本発明の第１の態様は、燃料と空気との混合ガスが流入するセル収容空間内に、複数の平板形状のセルを平行に配置し、セルとセルの間隔が所定の間隙を以って構成され、前記混合ガスは前記間隙を流れ、前記収容空間の前記混合ガスの流れの下流部において前記混合ガスが燃焼されて発電することを特徴とするシングルチャンバー型の固体酸化物型燃料電池である。
本発明の第２態様は、前記複数のセルが相互に同種電極を向け合って配置されていることを特徴とする第１の態様の固体酸化物型燃料電池である。
本発明の第３の態様は、前記セル間の間隙が前記混合ガスに対して消炎距離以下であることを特徴とする第１又は２の態様の固体酸化物型燃料電池である。
本発明の第４の態様は、前記セルを収容する、断熱材から構成される内部容器と、更に前記内部容器を収容し、断熱材から構成される外部容器を有し、内部容器と外部容器の間に排気ガスを排出するための間隙を設けたことを特徴とする第１ないし４の態様の固体酸化物型燃料電池である。
本発明の第５の態様は、前記セルを収容する内部容器の内壁に高熱伝道率材料層が形成されていることを特徴とする第４の態様の固体酸化物型燃料電池である。
本発明の第６の態様は、前記複数のセルが隣り合うセルの異種の電極同士が電気的に接続され、全体としてセルが直列接続されていることを特徴とする第１ないし５の態様の固体酸化物型燃料電池である。
本発明の第７の態様は、前記複数のセルが隣り合うセルの同種の電極同士が電気的に接続され、全体としてセルが並列接続されていることを特徴とする第１ないし５の態様の固体酸化物型燃料電池である。
本発明の第８の態様は、前記複数のセルが隣り合うセルの同種の電極同士の電気的接続の組を直列に接続することを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の固体酸化物型燃料電池である。
本発明の第９の態様は、前記複数のセルが隣り合うセルの異種の電極同士の電気的接続の組を並列に接続することを特徴とする第１ないし５の態様の固体酸化物型燃料電池である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の構成のように、燃料電池において、複数セルについて同種電極を間隙を設けて対向配置すると、従来の電池と比して、極めて高い発電効率が得られる。又、本発明の電池は構造が極めて簡単で、発電も極めて速やかに出来、シングルチャンバー型であるため、アノード電極層において酸素分圧が高く、燃料がＣＯ、Ｈに分解されるので、燃料改質系の機器も不要になる。また、燃料電池の起動も速やかに行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明の固体酸化物型燃料電池の断面図である。図中、１は固体酸化物型燃料電池、２は電池セル、３は内部容器、４は外部容器、５は高熱伝導率材層、６は多孔質体、７は火炎を表し、８は燃料と空気の混合ガスＧの導入管、９は導入口、１０は多孔質体６と外部容器２とで形成される底部空間、１１は内部容器３と外部容器４とから形成される側面の空間である。
【００２７】
図１において、燃料電池１の外部容器４と内部容器３は断熱材から構成されており、両者の間には燃焼した排ガスが排出される空間１１が設けられる。内部容器３の内部には、複数の長方形の平板形状のセル２が配置され、前記複数セル２の下端部を支持し、後記混合ガスＧを通過させるための多孔質体６が配置されている。なお、図においてはセル２の数を６枚としたが、これは一例であって、セル２の枚数は、容器の大きさ、取り出す出力の大きさを勘案して決められる。
【００２８】
内部容器３の上部には導入口９が設けられ、導入管８から容器内部に混合ガスＧ（燃料Ｆと空気Ａが混合されたガスＧ）を導入するように構成されている。内部容器３はこの導入口９を除いて断熱材で閉ざされている。内部容器３の内壁には高熱伝導率材層５が設けられている。これは容器内を迅速に均熱化（温度分布を均一化）し、燃料電池の起動を迅速化するためのものであり、更に内部温度不均一に起因する容器の破壊を防止するものである。高熱伝導率材の材料としては銅、銅合金等の金属、窒化アルミニウム等のセラミックが望ましい。なお、燃料として、例えば都市ガス、メタン、プロパン等を使用するが、これに限定されるものではない。
【００２９】
多孔質体６は内部容器３の下部に設けられ、下降した混合ガスＧを通過させ、セル２を収納する空間と底部空間１０とを仕切り、セル２を支持する。前記混合ガスＧは底部空間１０で燃焼され、その燃焼の火炎を７で示す。なお、多孔質体６は、例えばアルミナから構成されている。
【００３０】
混合ガスの流れ、セル間の間隙とガスの流動性について
燃料Ｆと空気Ａの混合ガスＧは、ガスＧの導入管８から内部容器３に流入し、複数のセル２の間を通過して、ガス流の下流である多孔質体６に達し、この多孔質体６を通過して、内部容器３の底部空間１０に達する。底部空間１０では図示しない燃焼装置を使ってガスＧが燃焼される。排ガスは、内部容器３と外部容器４の側面の空間１１を経由して排出される。
【００３１】
上記複数のセル２は内部容器３の中で垂直に、並行に並べられ、隣り合うセル間には間隙が設けられ、上記混合ガスＧが通過できるように構成されている。この間隙距離は混合ガスＧの所謂、消炎距離（quenching distance）以下に設定される。この間隙では火炎が生じないし、伝播することはない、従って、消炎距離以下にすることにより、火炎を絶つことができるので、この簡単な構成により、ガス爆発を防止できる。
この消炎距離は、燃料組成により異なり、又セル２の大きさにより異なり、セル２の周囲温度により異なる。従って、セル間距離は、これら要素（燃料組成、セル２の大きさ、設定する周囲温度）を勘案して決定される。
【００３２】
上記の通り、前記混合ガスＧの流れは複数の平板状のセル２の平面方向と平行になる。このように混合ガスＧを間隙を通すことにより、従来のセル積層型電池に比して、ガスＧの流動性が大きく高まり、ガスＧの流れの速度分布も一様になる。このために化学反応が起こりやすい環境が形成される。
【００３３】
この点に関し行った実験を示す。
実験対象セルの構成
予め焼成した厚さ約0.2mmサマリウムドープドセリア（SDC)セラミックディスク（固体酸化物基板）の一方の面にアノード電極層となるLi（リチウム）を8mol％ドープしたNiO７５ｗｔ％−酸化ロジウム5wt％−SDC38wt％からなるペーストを印刷し、他方の面にカソード電極層となるサマリウム・ストロンチウム・コバルタイト（SSC)50wt％−SDC50wt％からなるペーストを印刷し、各印刷層に白金リード付白金メッシュを埋め込み乾燥させ、大気中1200℃で焼成した、電極面積約1cm2のセルを複数準備した。
実験条件
無機繊維織物からなる断熱材を巻いたアルミナ製管中に、これら複数のセル２をアノードとアノードが対向するよう約1mmの間隙を開けて配置し、ブタン-空気の混合ガスを通過させアルミナ多孔質体を経た内部容器の底部空間部分に火炎を形成した。
実験結果
上記条件における、出力密度は約120mW/cm2であった。一方、同様なセルをアノードとカソードが対向するように積層配置し、同一ガス組成で評価した場合の出力は、重なり方により大きくばらつきが生じ、数μWから5mW/cm2であった。
このように、本発明の構成によれば、従来の積層型電池に比して約２０倍の発電出力が得られた。
【００３４】
混合ガスの燃焼について
燃料電池を作動させるためには、導入管８、セル２とセル２との間、多孔質体６を通して底部空間１０にガスＧが供給される、ガスＧは（図示しない）燃焼装置を使って燃焼され、火炎が生成される。この火炎によって、固体酸化物燃料電池セル群が発電可能な温度にまで加熱される。
排気ガスは、容器間の空間１１から排出される。内部容器３と外部容器４とを設け、両容器の間を高温排ガスが通過するので、両容器が熱を逃がさず、廃ガスの熱も電池を加熱するので、熱効率が極めて高い。
このように、外部容器、内部容器の組合せとしたために、図１のような、複数のセル２を縦に配置し、混合ガスＧを上下方向に流す配置以外に、例えばこれを９０°回転した横倒しの配置にしても使用できる。
【００３５】
同種電極の対向配置について
内部容器３内に配列されるセル２同士は同種電極を向け合って配置される。このように配置したセルからなる電池からは、極めて高い発電出力が得られることを発明者らは実験により見出した。
【００３６】
同種電極の対向配置における電気的接続
上記のように同種電極を向け合って配置されたセルの電気的接続について説明する。
セル２とセル２の間は、前記金属製メッシュの延長部分を用いて接続される。図２ないし図５は混合ガスＧの流入方向から見たセル２の配置と接続構造を示す図である。例として４例を挙げたがこれに限定されるものではない。図２は各セル２を直列に接続するものである。図３と図４は各セルを並列に接続するものである。図５は並列接続した組を直列に接続した例である。図中右上がり斜線はアノード、右下がり斜線はカソードを表す。なお、右上がり斜線をカソード、右下がり斜線をアノードに置換えてセル２同士を配置し電気的接続を行ってもよい。
【００３７】
以上のとおり、本発明の構成によれば、簡単な構成で、高い発電出力を得ることができ、安全な燃料電池を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の燃料電池を中心をとおる軸で切断した断面図である。
【図２】図２は、セルの直列接続を表す図である。
【図３】図３は、セルの並列接続を表す第１の図である。
【図４】図４は、セルの並列接続を表す第２の図である。
【図５】図５は、セルの並列接続の組の直列接続を表す図である。
【図６】図６は、固体酸化型燃料電池の１つのセルの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    燃料電池
２    セル
３    内部容器
４    外部容器
５    高熱伝導率材層
６    多孔質体
７    火炎
８    混合ガスの導入管
９    導入口
10    底部空間
11    側面の空間
21    固体酸化物基板
22    アノード電極層
23    カソード電極層
Ｌ１，Ｌ２    外部リード線
【図１】
2007317390.tif 000003
【図２】
2007317390.tif 000004
【図３】
2007317390.tif 000005
【図４】
2007317390.tif 000006
【図５】
2007317390.tif 000007
【図６】
2007317390.tif 000008