(57)【要約】【課題】セパレータの反りに起因する固体酸化物形燃料電池セルの割れの発生を抑制することができる固体酸化物形燃料電池スタックおよび固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法を提供する。【解決手段】第１の燃料電池セル積層体と第２の燃料電池セル積層体との間に設けられた放熱用セパレータを備え、第１の燃料電池セル積層体および第２の燃料電池セル積層体は、交互に積層された固体酸化物形燃料電池セルと接続用セパレータとを有し、放熱用セパレータの厚さが接続用セパレータの厚さよりも厚い固体酸化物形燃料電池スタックと、その製造方法である。【選択図】図１
2012209069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の燃料電池セル積層体と、
第２の燃料電池セル積層体と、
前記第１の燃料電池セル積層体と、前記第２の燃料電池セル積層体と、の間に設けられた放熱用セパレータと、を備え、
前記第１の燃料電池セル積層体および前記第２の燃料電池セル積層体は、それぞれ、交互に積層された、固体酸化物形燃料電池セルと、前記固体酸化物形燃料電池セルを電気的に接続するための接続用セパレータと、を有し、
前記放熱用セパレータの厚さは、前記接続用セパレータの厚さよりも厚い、固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項２】
前記放熱用セパレータの前記厚さは、前記接続用セパレータの前記厚さの５倍以上である、請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項３】
前記放熱用セパレータは、前記接続用セパレータが５枚以上積層されてなる、請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項４】
前記放熱用セパレータの平面形状と、前記接続用セパレータの平面形状とが、同一であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項５】
前記放熱用セパレータおよび前記接続用セパレータは、それぞれ、同一の材質からなる、請求項１から４のいずれかに記載の固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項６】
前記放熱用セパレータおよび前記接続用セパレータは、それぞれ、ステンレスであることを特徴とする、請求項５に記載の固体酸化物形燃料電池スタック。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の固体酸化物形燃料電池スタックを製造する方法であって、
前記第１の燃料電池セル積層体を形成する工程と、
前記第２の燃料電池セル積層体を形成する工程と、
前記第２の燃料電池セル積層体上に前記放熱用セパレータを設置する工程と、
前記放熱用セパレータ上に前記第１の燃料電池セル積層体を設置する工程と、を含む、固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物形燃料電池スタックおよび固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料が有する化学エネルギを電気エネルギに変換する固体酸化物形燃料電池スタックは、高効率でクリーンな発電装置として注目されている。
【０００３】
図１０に、特許文献１等に開示されている従来の固体酸化物形燃料電池スタックの一例の模式的な断面図を示す。図１０に示す従来の固体酸化物形燃料電池スタックは、固体酸化物形燃料電池セル積層体１００と、固体酸化物形燃料電池セル積層体２００とが放熱板３００を介して接続された構成を有している。そして、固体酸化物形燃料電池セル積層体２００と、放熱板３００と、固体酸化物形燃料電池セル積層体１００との積層体は、枠体４００に収容されている。
【０００４】
ここで、固体酸化物形燃料電池セル積層体１００，２００は、それぞれ、固体酸化物形燃料電池セル１０１とセパレータ１０２とが交互に積層された構成を有している。また、放熱板３００は、平板状の上側導電性部材３００ａと、平板状の下側導電性部材３００ｂと、これらの間に設置されて、これらの部材を機械的かつ電気的に接続する柱状導電性部材３００ｃとから構成されている。なお、セパレータ１０２の厚さはｔ０であり、放熱板３００の厚さはＴ０であって、放熱板３００の厚さＴ０はセパレータ１０２の厚さｔ０よりも厚くなっている。
【０００５】
固体酸化物形燃料電池セル１０１は、それぞれ、酸化物イオン導電体である固体酸化物電解質層と、固体酸化物電解質層の両側にそれぞれ設けられた空気極（カソード）と燃料極（アノード）とを有している。そして、固体酸化物形燃料電池セル１０１のそれぞれの空気極に酸素ガスが供給され、燃料極に水素ガスが供給されることによって、以下に示す反応式（ｉ）および（ｉｉ）に従った化学反応により発電が行なわれる。
空気極：１／２Ｏ2＋２ｅ-→Ｏ2-  …（ｉ）
燃料極：Ｈ2＋Ｏ2-→Ｈ2Ｏ＋２ｅ-  …（ｉｉ）
そして、上記の発電により発生した電子は、放熱板３００を介して固体酸化物形燃料電池セル積層体１００と固体酸化物形燃料電池セル積層体２００との間に流れ、固体酸化物形燃料電池スタックの外部に電気エネルギとして取り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１８６５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電気エネルギを効率的に取り出すためには、固体酸化物形燃料電池スタックは、所定の温度範囲で運転されることが好ましい。しかしながら、固体酸化物形燃料電池スタックの運転時においては、固体酸化物形燃料電池スタックの積層方向の中央部の温度が端部の温度よりも高くなって上記の所定の温度範囲を超えてしまうことがある。
【０００８】
そのため、固体酸化物形燃料電池スタックの積層方向の中央部に放熱板３００を設置することによって、固体酸化物形燃料電池スタックの積層方向の中央部の温度を低下させている。
【０００９】
しかしながら、放熱板３００と固体酸化物形燃料電池セル１０１とは熱膨張係数が異なっているとともに、放熱板３００とセパレータ１０２とは形状の相違に起因して剛性が異なっている。これにより、固体酸化物形燃料電池スタックの運転時において放熱板３００に接して配置されたセパレータ１０２に反りが生じ、それに伴って、固体酸化物形燃料電池セル１０１に割れが生じてしまうことがあった。
【００１０】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、セパレータの反りに起因する固体酸化物形燃料電池セルの割れの発生を抑制することができる固体酸化物形燃料電池スタックおよび固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の燃料電池セル積層体と、第２の燃料電池セル積層体と、第１の燃料電池セル積層体と第２の燃料電池セル積層体との間に設けられた放熱用セパレータと、を備え、第１の燃料電池セル積層体および第２の燃料電池セル積層体は、それぞれ、交互に積層された固体酸化物形燃料電池セルと固体酸化物形燃料電池セルを電気的に接続するための接続用セパレータとを有し、放熱用セパレータの厚さが接続用セパレータの厚さよりも厚い固体酸化物形燃料電池スタックである。
【００１２】
ここで、本発明の固体酸化物形燃料電池スタックにおいては、放熱用セパレータの厚さが接続用セパレータの厚さの５倍以上であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、放熱用セパレータは、接続用セパレータが５枚以上積層されてなることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、放熱用セパレータの平面形状と、接続用セパレータの平面形状とが、同一であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、放熱用セパレータおよび接続用セパレータは、それぞれ、同一の材質からなることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の固体酸化物形燃料電池スタックにおいて、放熱用セパレータおよび接続用セパレータは、それぞれ、ステンレスであることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明は、上記のいずれかの固体酸化物形燃料電池スタックを製造する方法であって、第１の燃料電池セル積層体を形成する工程と、第２の燃料電池セル積層体を形成する工程と、第２の燃料電池セル積層体上に放熱用セパレータを設置する工程と、放熱用セパレータ上に第１の燃料電池セル積層体を設置する工程と、を含む、固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、セパレータの反りに起因する固体酸化物形燃料電池セルの割れの発生を抑制することができる固体酸化物形燃料電池スタックおよび固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの模式的な断面図である。
【図２】実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックにおける固体酸化物形燃料電池セルと接続用セパレータとの関係の一例を図解するための模式的な拡大断面図である。
【図３】（ａ）は接続用セパレータの模式的な拡大断面図であり、（ｂ）は放熱用セパレータの模式的な拡大断面図である。
【図４】実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法の一例の製造工程の一部について図解する模式的な拡大断面図である。
【図５】実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法の一例の製造工程の他の一部について図解する模式的な拡大断面図である。
【図６】実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法の一例の製造工程の他の一部について図解する模式的な拡大断面図である。
【図７】実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法の一例の製造工程の他の一部について図解する模式的な拡大断面図である。
【図８】実施の形態２の固体酸化物形燃料電池スタックの模式的な断面図である。
【図９】実施の形態３の固体酸化物形燃料電池スタックの模式的な断面図である。
【図１０】従来の固体酸化物形燃料電池スタックの一例の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２１】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明の固体酸化物形燃料電池スタックの一例である実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの模式的な断面図を示す。実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックは、第１の燃料電池セル積層体１０と、第２の燃料電池セル積層体２０と、第１の燃料電池セル積層体１０と第２の燃料電池セル積層体２０との間に設けられた５枚の放熱用セパレータ３０と、を備えている。そして、第２の燃料電池セル積層体２０と、放熱用セパレータ３０と、第１の燃料電池セル積層体１０との積層体は、枠体４０に収容されている。
【００２２】
ここで、第１の燃料電池セル積層体１０および第２の燃料電池セル積層体２０は、それぞれ、固体酸化物形燃料電池セル１１と、接続用セパレータ１２とが交互に積層された構成を有している。
【００２３】
図２に、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックにおける固体酸化物形燃料電池セル１１と接続用セパレータ１２との関係の一例を図解するための模式的な拡大断面図を示す。図２に示すように、固体酸化物形燃料電池セル１１は、固体酸化物からなる電解質１１ａと、電解質１１ａの上面に設けられた空気極１１ｂと、電解質１１ａの下面に設けられた燃料極１１ｃとを備えている。
【００２４】
固体酸化物からなる電解質１１ａとしては、空気極１１ｂにおける電極反応によって生成した酸化物イオンなどのイオンを伝導できる固体酸化物であれば特に限定されず、たとえば、ジルコニア系酸化物、セリア系酸化物、ランタンガレート系酸化物、バリウムセレート系酸化物、バリウムジルコネート系酸化物、ストロンチウムセレート系酸化物、ストロンチウムジルコネート系酸化物、ランタンシリケート系酸化物などの電解質を特に限定なく用いることができる。なかでも、固体酸化物からなる電解質１１ａとしては、下記の組成式（Ｉ）で表わされるランタンガレート系酸化物を用いることが好ましい。
【００２５】
Ｌａ1-sＳｒsＧａ1-(u+v)ＣｏuＭｇvＯw  …（Ｉ）
上記の組成式（Ｉ）において、ｓは０≦ｓ≦０．２５を満たす実数を示し、ｕは０≦ｕ≦０．１を満たす実数を示し、ｖは０．０５≦ｖ≦０．２５を満たす実数を示し、ｗは２．７≦ｗ≦３．０２５を満たす実数を示すことが好ましい。
【００２６】
固体酸化物からなる電解質１１ａの厚さは、たとえば、１５０μｍ以上２２０μｍ以下とすることができる。
【００２７】
空気極１１ｂとしては、空気極として機能するものであれば特に限定されないが、たとえば、厚さ３０μｍ以上５０μｍ以下のサマリウムストロンチウムコバルタイト（ＳＳＣ）からなる空気極などを用いることができる。
【００２８】
燃料極１１ｃとしては、燃料極として機能するものであれば特に限定されないが、たとえば、厚さ３０μｍ以上５０μｍ以下のＮｉのサーメットの燃料極などを用いることができる。
【００２９】
固体酸化物形燃料電池セル１１の直上の接続用セパレータ１２は、固体酸化物形燃料電池セル１１の空気極１１ｂと電気的に接続されており、固体酸化物形燃料電池セル１１の直下の接続用セパレータ１２は、固体酸化物形燃料電池セル１１の燃料極１１ｃと電気的に接続されている。
【００３０】
接続用セパレータ１２としては、導電性材料からなるものを特に限定なく用いることができ、たとえば、ステンレスなどを用いることができる。
【００３１】
接続用セパレータ１２は、接続用セパレータ１２の上下にそれぞれ配置された固体酸化物形燃料電池セル１１のうち、一方の固体酸化物形燃料電池セル１１の燃料極１１ｃと、他方の固体酸化物形燃料電池セル１１の空気極１１ｂとを電気的に接続している。
【００３２】
また、接続用セパレータ１２の内部には、接続用セパレータ１２の上下にそれぞれ配置された固体酸化物形燃料電池セル１１のうち、一方の固体酸化物形燃料電池セル１１の空気極１１ｂに酸素ガスを供給するためのガス流路（図示せず）と、他方の固体酸化物形燃料電池セル１１の燃料極１１ｃに水素ガスを供給するためのガス流路（図示せず）とが設けられている。
【００３３】
なお、固体酸化物形燃料電池セル１１の形状および接続用セパレータ１２の形状は、それぞれ、たとえば、多角形の表面を有する板状、または円板状などにすることができる。
【００３４】
また、図１に示すように、第１の燃料電池セル積層体１０と第２の燃料電池セル積層体２０との間には、接続用セパレータ１２の厚さのみを厚さｔから厚さＴに厚くした放熱用セパレータ３０と、固体酸化物形燃料電池セル１１とが１枚ずつ交互に積層された構造が設けられている。
【００３５】
図３（ａ）に接続用セパレータ１２の模式的な拡大断面図を示し、図３（ｂ）に放熱用セパレータ３０の模式的な拡大断面図を示す。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、接続用セパレータ１２は、ステンレスなどの導電性材料からなる厚さｔの本体部１２ｂと、本体部１２ｂの内部に形成された中空のガス流路１２ａとを備えている。
【００３７】
一方、図３（ｂ）に示すように、放熱用セパレータ３０は、中空のガス流路１２ａの構造および大きさは同一とした状態で、ステンレスなどの導電性材料からなる本体部１２ｂの厚さのみを大きくして厚さＴとしている。
【００３８】
図１に示すように、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックにおいては、その運転時において最も高温となる箇所である、第１の燃料電池セル積層体１０と第２の燃料電池セル積層体２０との間の箇所に、放熱板を設けずに、セパレータと固体酸化物形燃料電池セルとが引き続き交互に積層されている。そして、第１の燃料電池セル積層体１０と第２の燃料電池セル積層体２０との間の箇所に設置されるセパレータには、接続用セパレータ１２の厚さのみが厚くされた放熱用セパレータ３０が用いられている。
【００３９】
これにより、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの運転時においては、放熱用セパレータ３０の大きくなった側面３０ａから運転時に発生する熱を放出して、最も高温となる固体酸化物形燃料電池スタックの積層方向の中央部近傍の温度を低下させることができるため、従来のような放熱板を設ける必要がない。
【００４０】
さらに、放熱用セパレータ３０は、接続用セパレータ１２の厚さのみが厚くされて構成されていることから、放熱用セパレータ３０の平面形状および材質は、接続用セパレータ１２の平面形状および材質とそれぞれ同一である。そのため、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックにおいては、接続用セパレータ１２と少なくとも平面形状が異なる放熱板３００を用いた図１０に示す従来の固体酸化物形燃料電池スタックと比較して、接続用セパレータ１２の反りを低減することができる。なお、本明細書において、平面形状が同一とは、放熱用セパレータ３０の表面と、接続用セパレータ１２の表面とが、必ずしも完全に同一の形状かつ同一の大きさである必要はなく、実質的に同一の形状であって、かつ実質的に同一の大きさであってもよいことを含む概念である。
【００４１】
以上の理由により、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックにおいては、図１０に示す従来の固体酸化物形燃料電池スタックと比較して、接続用セパレータ１２の反りに起因する固体酸化物形燃料電池セル１１の割れの発生を抑制することができる。
【００４２】
また、接続用セパレータ１２と放熱用セパレータ３０とが同一の材質からなる場合には、接続用セパレータ１２および放熱用セパレータ３０のそれぞれの材料コストを低減することができる傾向にあることは言うまでもない。
【００４３】
また、たとえば、図１０に示す従来の固体酸化物形燃料電池スタックの放熱板３００の厚さＴ０を１０ｍｍとし、セパレータ１０２の厚さｔ０を２．６ｍｍと仮定する。
【００４４】
また、図１０に示す従来の固体酸化物形燃料電池スタックのセパレータ１０２のすべてを、厚さが同じ接続用セパレータ１２（厚さｔ＝２．６ｍｍ）に置き換えるとともに、厚さ１０ｍｍの放熱板３００を、１枚当たりの厚さＴが４．６ｍｍの５枚の放熱用セパレータ３０と固体酸化物形燃料電池セル１１とを１枚ずつ交互に積層した構造に置き換えることによって図１に示す実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックを作製したと仮定する。
【００４５】
このとき、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックにおいては、放熱板３００の厚さ１０ｍｍを、接続用セパレータ１２の厚さ（２．６ｍｍ）よりも２ｍｍ厚い（４．６ｍｍ）放熱用セパレータ３０を５枚設けることによって埋めることができる（２ｍｍ×５枚＝１０ｍｍ）。
【００４６】
また、一般的に、固体酸化物形燃料電池セル１１の厚さは、接続用セパレータ１２の厚さや放熱用セパレータ３０の厚さと比べると非常に薄くなっているため、放熱用セパレータ３０の間に設置された固体酸化物形燃料電池セル１１の厚さは、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの高さにほとんど影響を与えない。
【００４７】
したがって、上記の条件においては、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの高さを、図１０に示す従来の固体酸化物形燃料電池スタックの高さと同等程度の高さにすることができる。そのため、枠体４０の大きさを従来と変更する必要がないことから、従来の枠体をそのまま用いることができる。
【００４８】
また、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックにおいては、放熱板３００に代えて、放熱用セパレータ３０と固体酸化物形燃料電池セル１１とを１枚ずつ交互に積層した構造が用いられていることから、図１０に示す従来の固体酸化物形燃料電池スタックと同じ高さであっても、従来の固体酸化物形燃料電池スタックよりも発電量を大きくすることができる。
【００４９】
なお、上記においては、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの高さを図１０に示す従来の固体酸化物形燃料電池スタックの高さと同等にする観点から、放熱用セパレータ３０の厚さＴおよび接続用セパレータ１２の厚さｔをそれぞれ設定する場合について説明したが、厚さＴおよび厚さｔはそれぞれ上記の値に限定されないことは言うまでもない。
【００５０】
たとえば、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの運転時において発生する熱を放熱用セパレータ３０の側面３０ａから効率的に放出する観点からは、放熱用セパレータ３０の厚さＴを、接続用セパレータ１２の厚さｔの５倍以上にすることが好ましい。
【００５１】
以下、図４〜図７の模式的断面図を参照して、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法の一例について説明する。なお、後述する各工程間には、他の工程が含まれていてもよいことは言うまでもない。
【００５２】
まず、図４に示すように、第１の燃料電池セル積層体１０を形成する工程が行なわれる。第１の燃料電池セル積層体１０は、たとえば、固体酸化物形燃料電池セル１１上に接続用セパレータ１２を設置した後に、固体酸化物形燃料電池セル１１と接続用セパレータ１２とを交互に設置していき、最後に接続用セパレータ１２を設置することによって形成することができる。
【００５３】
また、図５に示すように、第２の燃料電池セル積層体２０を形成する工程が行なわれる。第２の燃料電池セル積層体２０は、たとえば、接続用セパレータ１２上に固体酸化物形燃料電池セル１１を設置した後に、接続用セパレータ１２と固体酸化物形燃料電池セル１１とを交互に設置していき、最後に固体酸化物形燃料電池セル１１を設置することによって形成することができる。
【００５４】
なお、第１の燃料電池セル積層体１０を形成する工程と、第２の燃料電池セル積層体２０を形成する工程とが行なわれる順序は特に限定されず、第１の燃料電池セル積層体１０を先に形成してもよく、第２の燃料電池セル積層体２０を先に形成してもよく、第１の燃料電池セル積層体１０と第２の燃料電池セル積層体２０とを同時に形成してもよい。
【００５５】
次に、図６に示すように、第２の燃料電池セル積層体２０上に、放熱用セパレータ３０と、固体酸化物形燃料電池セル１１とを交互に積層する工程が行なわれる。ここで、たとえば、５枚の放熱用セパレータ３０のうち最下方に設置される放熱用セパレータ３０は、第２の燃料電池セル積層体２０の最上方に位置する固体酸化物形燃料電池セル１１と電気的に接続されるように設置される。そして、放熱用セパレータ３０と固体酸化物形燃料電池セル１１とをそれぞれ電気的に接続しながら、放熱用セパレータ３０と固体酸化物形燃料電池セル１１とが１枚ずつ交互に積層される。
【００５６】
次に、図７に示すように、放熱用セパレータ３０上に第１の燃料電池セル積層体１０を設置する工程が行なわれる。第１の燃料電池セル積層体１０は、たとえば、第１の燃料電池セル積層体１０の最下方に位置する固体酸化物形燃料電池セル１１と、最上方に位置する放熱用セパレータ３０とが電気的に接続されるように設置される。
【００５７】
その後、図１に示すように、第２の燃料電池セル積層体２０、放熱用セパレータ３０および第１の燃料電池セル積層体１０の積層体を枠体４０の内部に収容することによって、実施の形態１の固体酸化物形燃料電池スタックを作製することができる。
【００５８】
なお、上記において、接続用セパレータ１２および放熱用セパレータ３０は、それぞれ、ステンレスであることが好ましい。この場合には、固体酸化物形燃料スタックの発電時における接続用セパレータ１２および放熱用セパレータ３０のそれぞれの導電性が向上する傾向にある。
【００５９】
また、上記においては、第１の燃料電池セル積層体１０と、第２の燃料電池セル積層体２０との２つの燃料電池セル積層体から固体酸化物形燃料電池スタックを作製したが、燃料電池セル積層体の数は２つに限定されないことは言うまでもない。
【００６０】
また、固体酸化物形燃料電池セル１１、接続用セパレータ１２および放熱用セパレータ３０のそれぞれの枚数も上記に限定されないことは言うまでもない。
【００６１】
＜実施の形態２＞
図８に、本発明の固体酸化物形燃料電池スタックの他の一例である実施の形態２の固体酸化物形燃料電池スタックの模式的な断面図を示す。実施の形態２の固体酸化物形燃料電池スタックは、第１の燃料電池セル積層体１０と第２の燃料電池セル積層体２０との間に放熱用セパレータ３０のみが設置されていることを特徴としている。
【００６２】
ここで、放熱用セパレータ３０は、接続用セパレータ１２の厚さｔを５倍（Ｔ＝５ｔ）にしたこと以外は接続用セパレータ１２と、平面形状および材質がそれぞれ同一である。
【００６３】
この場合にも、放熱用セパレータ３０の側面３０ａから固体酸化物形燃料電池スタックの運転時において発生する熱を放出させることができるとともに、接続用セパレータ１２の反りに起因する固体酸化物形燃料電池セル１１の割れの発生も抑制することができる。
【００６４】
さらに、上記と同様の理由により、実施の形態２の固体酸化物形燃料電池スタックの高さを、図１０に示す従来の固体酸化物形燃料電池スタックの高さと同じ高さにすることができる。そのため、枠体４０の大きさを従来と変更する必要がないことから、従来の枠体をそのまま用いることができる。
【００６５】
実施の形態２における上記以外の説明は、実施の形態１と同様であるため、ここではその説明については省略する。
【００６６】
＜実施の形態３＞
図９に、本発明の固体酸化物形燃料電池スタックの他の一例である実施の形態３の固体酸化物形燃料電池スタックの模式的な断面図を示す。実施の形態３の固体酸化物形燃料電池スタックは、第１の燃料電池セル積層体１０と第２の燃料電池セル積層体２０との間の放熱用セパレータ３０が、接続用セパレータ１２を５枚重ねたものから構成されていることを特徴としている。すなわち、放熱用セパレータ３０の厚さＴは、接続用セパレータ１２の厚さｔの５倍となっている。
【００６７】
この場合にも、接続用セパレータ１２を重ねた放熱用セパレータ３０の側面３０ａから固体酸化物形燃料電池スタックの運転時において発生する熱を放出させることができるとともに、接続用セパレータ１２の反りに起因する固体酸化物形燃料電池セル１１の割れの発生も抑制することができる。
【００６８】
また、上記と同様の理由により、実施の形態３の固体酸化物形燃料電池スタックの高さを、図１０に示す従来の固体酸化物形燃料電池スタックの高さと同じ高さにすることができる。そのため、枠体４０の大きさを従来と変更する必要がないことから、従来の枠体をそのまま用いることができる。
【００６９】
さらに、放熱用セパレータ３０の作製の際に、接続用セパレータ１２の厚さを大きくするという工程が必要なくなり、接続用セパレータ１２を重ねるだけで放熱用セパレータ３０を作製することができるため、固体酸化物形燃料電池スタックの製造コストを低減することができる傾向にもある。
【００７０】
実施の形態３における上記以外の説明は、実施の形態１および２と同様であるため、ここではその説明については省略する。
【００７１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、固体酸化物形燃料電池スタックおよび固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０  第１の燃料電池セル積層体、１１  固体酸化物形燃料電池セル、１１ａ  電解質、１１ｂ  空気極、１１ｃ  燃料極、１２  接続用セパレータ、１２ａ  ガス流路、１２ｂ  本体部、２０  第２の燃料電池セル積層体、３０  放熱用セパレータ、３０ａ  側面、４０  枠体、１００，２００  固体酸化物形燃料電池セル積層体、１０１  固体酸化物形燃料電池セル、１０２  セパレータ、３００  放熱板、３００ａ  上側導電性部材、３００ｂ  下側導電性部材、３００ｃ  柱状導電性部材、４００  枠体。
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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