(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスリークの発生を低減できる固体酸化物型燃料電池を提供する。【解決手段】固体酸化物型燃料電池１は、空気極６、燃料極３、及び前記空気極６と燃料極３との間に配置される電解質層４を有する２個以上の発電部１０と；前記発電部１０間を電気的に接続する、クロマイト系材料を含有するインターコネクタ７と；前記電解質層４とインターコネクタ７との間に設けられ、Ｎｉ及びＺｒＯ2を含有しないシール部７１と；を備える。【選択図】図２
2012114074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気極、燃料極、及び前記空気極と燃料極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と、
前記発電部間を電気的に接続する、クロマイト系材料を含有するインターコネクタと、
前記電解質層とインターコネクタとの間に設けられ、Ｎｉ及びＺｒＯ2を含有しないシール部と、
を備える固体酸化物型燃料電池。
【請求項２】
前記シール部は、前記インターコネクタに接するように設けられる、
請求項１に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項３】
前記シール部は、（ＡＥ)ＺｒＯ3、ＭｇＯ、ＭｇＡｌ2Ｏ4、及びＣｅxＬｎ1-xＯ2からなる群より選択される少なくとも１種類の酸化物を含有し、
ＡＥはアルカリ土類金属であり、
ＬｎはＹ及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、ｘは０＜ｘ≦０．３を満たす、
請求項１又は２に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項４】
前記シール部は、（ＡＥ)ＺｒＯ3とＭｇＯとを含有する、
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。
【請求項５】
前記シール部における（ＡＥ)ＺｒＯ3の含有率が５〜９９ｗｔ％であり、ＭｇＯの含有率が１〜９５ｗｔ％である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項６】
前記（ＡＥ)ＺｒＯ3とＭｇＯとの比が５：９５〜９９：１（重量比）である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項７】
ＡＥが、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群より選択される少なくとも１種類の元素である、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項８】
前記クロマイト系材料は、
下記一般式（１）：
Ｌｎ1-xＡxＣｒ1-y-zＢyＯ3      （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、ＡサイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂサイトは、Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
で表される、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項９】
基板をさらに備え、
２個以上の前記発電部が、１個の前記基板上に設けられ、
前記インターコネクタは、１個の前記基板上に設けられた前記発電部間を電気的に接続するように配置される
請求項１〜８のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項１０】
絶縁性基板上に空気極、電解質層、燃料極からなる発電部を複数形成し、前記発電部間をインターコネクタを備える電気接続部により接続してなる横縞型固体酸化物型燃料電池であって、
前記インターコネクタが、前記燃料極に接続され、下記一般式（１）：
Ｌｎ1-xＡxＣｒ1-y-zＢyＯ3      （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、ＡサイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂサイトは、Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
で表されるクロマイト系材料を含む緻密質なインターコネクタであり、
前記電解質層と前記インターコネクタとの間にＣａＺｒＯ3とＭｇＯとを含むシール部を備える
固体酸化物型燃料電池。
【請求項１１】
前記絶縁性基板が多孔質であり、流路を内蔵している
請求項１０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に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、横縞型の燃料電池セルが記載されている。この燃料電池セルは、絶縁性基板と、絶縁性基板上に設けられた複数のセルを有する。燃料電池セルは、順次積層される、アノード（燃料極）、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ：（Ｙ2Ｏ3）X（ＺｒＯ2）1-X（式中、ｘ＝０.０５〜０.１５））で形成された電解質層、及びカソード（空気極）を有する。隣接するセル同士は、集電体とランタンクロマイトで形成されたインターコネクタとを介して、電気的に直列に接続される。また、燃料電池セルは、インターコネクタと電解質層との間に設けられた中間層を有する。具体的には、特許文献１では、ランタンクロマイト（Ｌａ0.8Ｓｒ0.2ＣｒＯ3）上に、１ｗｔ％〜２０ｗｔ％のＮｉＯを添加したＹ2Ｏ3によって形成された中間層が記載されている。
【０００３】
特許文献１では、中間層を設けることで、ガスリークを低減できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９-１３４９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者等は、従来の技術は、未だに次の問題点を有することを見出した。
【０００６】
ＮｉＯ‐Ｙ2Ｏ3で形成された中間層とランタンクロマイトで形成されたインターコネクタとが接することで、中間層とインターコネクタとの界面において、Ｎｉ−Ｏの凝集層が形成される。還元処理によって、Ｎｉ−ＯはＮｉに還元されるので、凝集層の体積は減少する。その結果、凝集層におけるクラックの発生、インターコネクタと中間層との間の剥離の発生等の不具合が起きやすい。これらの不具合は、ガスリークを引き起こす。
【０００７】
本発明は、燃料電池におけるガスリークの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１観点にかかる固体酸化物型燃料電池は、空気極、燃料極、及び上記空気極と上記燃料極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と、上記発電部間に設けられ、クロマイト系材料を含有するインターコネクタと、上記電解質層と上記インターコネクタとの間に設けられ、Ｎｉ及びＺｒＯ2を含有しないシール部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
上記固体酸化物型燃料電池は、インターコネクタと電解質層との間に、Ｎｉ及びＺｒＯ2を含有しないシール部が配置されることで、ガスリークの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】横縞型固体酸化物型燃料電池の実施の一形態を示す横断面図である。
【図２】図１の横縞型固体酸化物型燃料電池のＩＩ−ＩＩ矢視縦断面図である。
【図３】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図４】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図５】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図６】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図７】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図８】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図９】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図１０】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図１１】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図１２】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図１３】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図１４】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図１５】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図１６】燃料電池の他の構成を示す断面図である。
【図１７】実施例の評価用サンプルを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の固体酸化物型燃料電池は、空気極、燃料極、及び前記空気極と燃料極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と、前記発電部間を電気的に接続する、クロマイト系材料を含有するインターコネクタと、前記電解質層とインターコネクタとの間に設けられ、Ｎｉ及びＺｒＯ2を含有しないシール部とを備えている。
【００１２】
＜１．第１実施形態＞
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る横縞型固体酸化物型燃料電池（以下、単に"燃料電池"と称する）１は、支持基板２、燃料極（燃料極集電層３１、燃料極活性層３２）、電解質層（固体電解質層）４、反応防止層５、空気極６、インターコネクタ７、シール部７１、及び集電体８を備える。なお、図１では、説明の便宜上、集電体８は図示されていない。
【００１３】
燃料電池１は発電部１０を備える。発電部１０は、燃料極（３１、３２）と、その燃料極（３１、３２）に対応する空気極６と、を備える部分である。具体的には、発電部１０は、支持基板２の厚み方向（ｙ軸方向）に積層された、燃料極（３１、３２）、電解質層４、反応防止層５、及び空気極６を備える。
【００１４】
支持基板２は、扁平かつ一方向（ｚ軸方向）に長い形状である。支持基板２は多孔質材料で構成されている。支持基板２は、ニッケルを含んでいてもよい。支持基板２は、より具体的には、Ｎｉ‐Ｙ2Ｏ3（ニッケル‐イットリア）を主成分として含有していてもよい。なお、ニッケルは酸化物（ＮｉＯ）であってもよいが、発電時には、ＮｉＯは水素ガスによってＮｉに還元されてもよい。
【００１５】
本明細書において、「主成分として含有する」とは、その成分を５０重量％以上含有することであってもよく、６０重量％以上、８０重量％以上、又は９０重量％以上含有することであってもよい。また、「主成分として含有する」とは、その成分のみからなる場合も包含する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、支持基板２の内部には、流路２１が設けられる。流路２１は、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）に沿って延びている。発電時には、流路２１内に燃料ガスが流され、支持基板２の有する孔を通って、後述の燃料極集電層３１及び燃料極活性層３２へ燃料ガスが供給される。
【００１７】
本実施形態では、燃料極は、燃料極集電層３１及び燃料極活性層３２を有する。燃料極集電層３１は支持基板２上に設けられ、燃料極活性層３２は燃料極集電層３１上に設けられる。
【００１８】
複数の燃料極集電層３１は、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において並ぶように配置される。つまり、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において隣り合う燃料極集電層３１の間には、隙間が設けられている。燃料極集電層３１は、ニッケルを含有してもよい。燃料極集電層３１は、ニッケルの他に、イットリウム及び／又はセリウムを含有してもよい。具体的には、燃料極集電層３１は、イットリア及び／又はセリアを含有してもよく、例えば、Ｎｉ−Ｙ2Ｏ3又はＮｉ-ＧＤＣ（ガドリニアドープトセリア）を主成分としてもよい。なお、ニッケルは酸化物（ＮｉＯ）であってもよいが、発電時には、ＮｉＯは水素ガスによってＮｉに還元されてもよい。
【００１９】
複数の燃料極活性層３２は、１個の支持基板２上に、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において並ぶように配置される。つまり、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において、隣り合う燃料極活性層３２の間には、隙間が設けられている。１個の燃料極集電層３１上には、１個の燃料極活性層３２が設けられている。
【００２０】
燃料極活性層３２は、ニッケル及びジルコニアを含有していてもよい。ジルコニアには、希土類元素が固溶していてもよい。具体的には、燃料極活性層３２は、電解質層４に含有されるジルコニア系材料を含有していてもよい。燃料極集電層３１と同じく、燃料極活性層３２においても、ニッケルは酸化物（ＮｉＯ）であってもよいが、発電時には、ＮｉＯは水素ガスによってＮｉに還元されてもよい。
【００２１】
図２に示すように、電解質層４は、燃料極活性層３２を覆うように設けられる。電解質層４は、燃料極活性層３２上だけでなく、燃料極集電層３１又は支持基板２上に設けられていてもよい。電解質層４は、支持基板２、燃料極集電層３１及び燃料極活性層３２と比べて緻密であり、インターコネクタ７及びシール部７１と共に、燃料電池１を、空気と燃料ガスとを切り分けることができる。電解質層４は、固体電解質層とも呼ばれる。
【００２２】
電解質層４は、ジルコニアを含んでもよく、より具体的にはジルコニアを主成分として含有することができる。電解質層４は、例えば、３ＹＳＺ、８ＹＳＺ等のイットリア安定化ジルコニア；又はＳｃＳＺ（スカンジア安定化ジルコニア）；等のジルコニア系材料の焼成体であってもよい。
【００２３】
反応防止層５は、電解質層４上に設けられる。図２に示すように、電解質層４が設けられていない箇所には、反応防止層５が設けられていなくてもよい。つまり、１個の燃料極活性層３２に対応するように１個の反応防止層５が設けられる。よって、１個の支持基板２には、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）に沿って、複数の電解質層４が設けられる。
【００２４】
反応防止層５は、セリア（酸化セリウム）を主成分として含んでもよい。具体的には、反応防止層５の材料として、セリア及びセリアに固溶した希土類金属酸化物を含むセリア系材料が挙げられる。セリア系材料として、具体的には、ＧＤＣ（（Ｃｅ, Ｇｄ）Ｏ2：ガドリニウムドープセリア）、ＳＤＣ（（Ｃｅ,Ｓｍ）Ｏ2：サマリウムドープセリア）等が挙げられる。
【００２５】
空気極６は、反応防止層５上に設けられる。空気極６は、図２に示すように、反応防止層５の外縁を越えないように配置されてもよい。つまり、図２では、１個の燃料極活性層３２に対応するように１個の空気極６が設けられる。よって、１個の支持基板２には、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）に沿って、複数の空気極６が設けられる。
【００２６】
空気極６は、例えば、ランタン含有ペロブスカイト型複合酸化物を主成分として含有してもよい。ランタン含有ペロブスカイト型複合酸化物としては、具体的には、ＬＳＣＦ（ランタンストロンチウムコバルトフェライト）、ランタンマンガナイト、ランタンコバルタイト、ランタンフェライトが挙げられる。また、ランタン含有ペロブスカイト型複合酸化物には、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａｌ等がドープされていてもよい。
【００２７】
インターコネクタ７は、燃料極集電層３１上に積層される。図２では、燃料極集電層３１とインターコネクタ７との間に、後述の中間層９が配置されているが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、インターコネクタ７は燃料極集電層３１上に直接設けられていてもよい。すなわち、「積層される」とは、接するように配置されている場合、及び接しないがｙ軸方向に重なるように配置されている場合を包含する。
【００２８】
インターコネクタ７は、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において、２つの発電部１０の間に配置される。インターコネクタ７及び集電体８によって、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において隣り合う発電部１０同士が、電気的に接続される。
【００２９】
インターコネクタ７は、支持基板２、燃料極集電層３１、及び燃料極活性層３２と比較すると緻密な層である。インターコネクタ７は、クロマイト系材料を含有する。クロマイト系材料は、下記一般式（１）：
Ｌｎ1-xＡxＣｒ1-y-zＢyＯ3      （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、ＡサイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂサイトは、Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
で表されてもよい。
【００３０】
インターコネクタ７は、クロマイト系材料を主成分として含有することが好ましい。
【００３１】
また、０．０５≦ｘ≦０．２、０．０２≦ｙ≦０．２２、及び０≦ｚ≦０．０５の少なくとも１つの条件が満たされてもよい。
【００３２】
シール部７１は、インターコネクタと電解質層との間に配置されるシール部の一例である。図２に示すように、シール部７１は、インターコネクタ７と、そのインターコネクタ７の隣に配置された発電部１０の電解質層４との間に配置される。より具体的には、シール部７１は、インターコネクタ７と電解質層４との間を充填するように配置される。また、シール部７１は、インターコネクタ７及び電解質層４に接触するように配置される。図２におけるインターコネクタ７の上面の一部は、シール部７１から露出している。つまり、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において、電解質層４、シール部７１、インターコネクタ７、シール部７１、及び電解質層４が、この順に並んでおり、隣り合うこれらの構成要素間は接触している。燃料電池１は、支持基板２の上に、電解質層４、シール部７１及びインターコネクタ７で構成された連続するシール構造を有する、と表現されてもよい。電解質層４、シール部７１及びインターコネクタ７は、比較的緻密な構造を有しているので、このシール構造によって、空気ガスと燃料ガスとが切り分けられる。
【００３３】
シール部７１は、Ｎｉ及びＺｒＯ2を含有しない。つまり、シール部は、電解質層４とは異なる組成を有する。
【００３４】
本明細書において、"含有しない"とは、特定の成分の含有量が１ｗｔ％未満であることを許容することができる。
【００３５】
Ｎｉの含有量が上記範囲であることで、シール部７１とインターコネクタ７とを共焼成しても、シール部７１とインターコネクタ７との間には、Ｎｉの凝集層が形成されにくい。すなわち、シール部７１を設けることで、インターコネクタ７とシール部７１との間で剥離等が起きにくい。
【００３６】
また、シール部７１を設けずに、ＺｒＯ2を含有する電解質層４をインターコネクタ７に接するまで延ばした場合は、焼成を経ても、クロマイト系材料を含有するインターコネクタ７が緻密にならないという問題がある。これに対して、ＺｒＯ2を含有しないシール部７１を設けることで、その問題も解消される。つまり、インターコネクタ７が緻密な構造となりやすい。
【００３７】
このように、シール部７１を設けることで、燃料電池１におけるガスリークが抑制される。
【００３８】
シール部７１は、金属酸化物を含有し、好ましくは金属酸化物を主成分とする。シール部７１は、具体的には、上記金属酸化物として、（ＡＥ)ＺｒＯ3、ＭｇＯ、ＭｇＡｌ2Ｏ4、及びＣｅxＬｎ1-xＯ2からなる群より選択される少なくとも１種類の酸化物を含有してもよい。ＡＥはアルカリ土類金属であり、ＬｎはＹ及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、ｘは０＜ｘ≦０．３を満たす。ＡＥに該当する元素として、具体的には、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，及びＢａが挙げられる。金属酸化物の平均粒径としては０．１〜５．０μｍが好ましく、さらに好ましくは０．３〜４．０μｍである。
【００３９】
シール部７１は、金属酸化物（２種類以上の金属酸化物が混合されていてもよい）を主成分として含有することが好ましい。シール部７１は（ＡＥ)ＺｒＯ3とＭｇＯとを含有することが好ましく、（ＡＥ)ＺｒＯ3とＭｇＯとを主成分として含有することが特に好ましい。
【００４０】
シール部７１における（ＡＥ)ＺｒＯ3の含有率は５〜９９ｗｔ％、ＭｇＯの含有率は１〜９５ｗｔ％とすることができる。このような範囲とすることで、シール部７１におけるシール膜の強度をより向上することができ、耐久性をより向上できる。より好ましくは、（ＡＥ)ＺｒＯ3の含有率が５〜９５ｗｔ％、ＭｇＯの含有率が５〜９５ｗｔ％とすることができ、さらに好ましくは、（ＡＥ)ＺｒＯ3の含有率が１０〜９０ｗｔ％、ＭｇＯの含有率が１０〜９０ｗｔ％とすることができる。
【００４１】
シール部７１における（ＡＥ)ＺｒＯ3とＭｇＯとの比（重量比）は５：９５〜９９：１であることが好ましい。このような比率とすることで、シール部７１におけるシール膜の強度をより向上することができ、耐久性をより向上できる。（ＡＥ)ＺｒＯ3とＭｇＯとの比は、５：９５〜９５：５であることがより好ましく、１０：９０〜９０：１０であることがさらに好ましい。
【００４２】
ＡＥとしてはＣａが好ましい。具体的には、シール部７１はＣａＺｒＯ3-ＭｇＯコンポジット材料を主成分として含有していることが好ましい。この場合に、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとは、単に混合されているだけでもよく、相互に結合していてもよい。
【００４３】
ＣａＺｒＯ3-ＭｇＯコンポジットを構成するＣａＺｒＯ3の平均粒径は０．１〜５．０μｍが好ましく、さらに好ましくは０．３〜３．０μｍである。また、ＣａＺｒＯ3-ＭｇＯコンポジットを構成するＭｇＯの粒径は０．３〜５．０μｍが好ましく、さらに好ましくは０．４〜４．０μｍである。ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとの粒径比は、１：１０〜５：１が好ましい。このような粒径のＣａＺｒＯ3-ＭｇＯコンポジットを使用することにより、シール部の緻密性をより高めることができ、また、シール部とインターコネクタ及び電解質などとを共焼成した場合の界面での剥離ならびにガスリークの発生をより効果的に抑制できる。
【００４４】
シール部７１の厚みは、３〜５０μｍが好ましく、５〜２０μｍがさらに好ましい。
【００４５】
なお、シール部は、電解質層とインターコネクタとの間に配置されていればよく、図２のシール部７１とは異なる形状であってもよい。シール部は、インターコネクタ及び電解質層に接するように配置されていることが好ましい。ただし、シール部は、他の層を介してインターコネクタ及び電解質層に接合されていてもよい。
【００４６】
また、図２では、シール部７１は、インターコネクタ７及び電解質層４の上面の一部に被さるように、つまりシール部７１の端部がインターコネクタ７及び電解質層４上に積層されるように設けられている。ただし、図３及び図５に示す燃料電池１１及び１２のように、シール部７１の一方又は両方の端部は、インターコネクタ７又は電解質層４に接するが、被さらない形状であってもよい。
【００４７】
また、図４に示す燃料電池１１１のように、インターコネクタ７の一部が、シール部７１に被さるように設けられていてもよい。
【００４８】
同様に、図６に示す燃料電池１２１のように、電解質層４の一部が、シール部７１に被さるように設けられていてもよい。
【００４９】
ｙ軸方向において、シール部７１とインターコネクタ７とが重なることで、またシール部７１と電解質層４とが重なるように配置されることで、ガスリークが効果的に抑制される。上述したように、いずれの形態においても、上述したように、シール部７１は、インターコネクタ７及び電解質層４に接するように配置されていることが好ましい。
【００５０】
なお、シール部７１とインターコネクタ７又は電解質層４とが重なる領域の面積、又はこの領域のｚ軸方向及びｘ軸方向における長さについては、ガス漏れが効果的に抑制されるように、各部の材料、燃料電池に求められる性能等に応じて、設定される。
【００５１】
集電体８は、インターコネクタ７と発電部１０とを電気的に接続するように配置される。具体的には、集電体８は、空気極６から、その空気極６を備える発電部１０と隣り合う発電部１０に含まれるインターコネクタ７まで、連続するように設けられる。図２の構成においては、集電体８は、インターコネクタ７及びシール部７１を覆い、集電体８の一端は、電解質層４上に設けられている。ただし、集電体８の構成は図２に限定されるものではなく、例えば、図７の燃料電池１３のように、集電体８の一端がインターコネクタ７上に設けられていてもよいし、図８の燃料電池１４のように、集電体８の一端がシール部７１上に設けられていてもよい。集電体８は、導電性を有すればよく、例えばインターコネクタ７と同様の材料で構成されていてもよい。
【００５２】
図３〜図８では、図１及び図２に示した部材については、図示を省略するか、又は同符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
なお、図２〜図８に示した各部材の形状を組み合わせて得られる形態も、本発明の実施の形態に包含される。
【００５４】
燃料極集電層３１とインターコネクタ７との間には、中間層９が配置される。
【００５５】
中間層９は、クロマイト系材料と、燃料極集電層３１に含有される元素と、を含有することができる。中間層９に含有されるクロマイト系材料は、インターコネクタ７に含有されるクロマイト系材料と同一である必要はない。例えば、インターコネクタ７に含有されるクロマイト系材料が式（１）で表され、かつ式（１）の元素ＬｎがＬａであるとき、中間層９における元素ＬｎはＬａ以外の元素（例えばＹ）であってもよい。また、インターコネクタ７におけるＡサイトに含まれる元素がＣａであり、中間層９におけるＡサイトに含まれる元素がＳｒであってもよい。
【００５６】
中間層９における元素Ｌｎと中間層９における元素Ｌｎとは同一であってもよい。Ａサイト及びＢサイトに含まれる元素についても同様である。また、中間層９は、インターコネクタ７中に含まれる他の元素をさらに含有してもよい。さらに、中間層９に含有されるクロマイト系材料は、インターコネクタ７に含有されるクロマイト系材料と同一であってもよい。
【００５７】
また、中間層９が含有する、燃料極集電層３１に含有される元素とは、Ｎｉであってもよい。
【００５８】
別の表現として、中間層９は、燃料極集電層３１を構成する元素のうち少なくとも１種類の元素と、インターコネクタ７を構成する元素のうちの少なくとも１種類の元素と、を含有してもよい。例えば、中間層９は、Ｌｎ，Ｃｒ，及びＮｉを含有することができる。また、中間層９は、インターコネクタ７中に含まれる他の元素を含有してもよい。
【００５９】
具体的には、中間層９は、クロマイト系材料とＮｉとを、体積比率で、７０：３０〜３０：７０程度含有することができる。
【００６０】
中間層９が上述の組成を有することで、中間層９とインターコネクタ７との間での凝集層が形成されにくい。よって、中間層９におけるクラック及び剥離の発生が抑制される。
【００６１】
また、本実施形態の中間層９は、Ｎｉ及びクロマイト系材料を含有することで、Ｎｉを含有する燃料極集電層３１と、クロマイト系材料（中間層９に含有されるクロマイト系材料とは異なっていてもよい）を含有するインターコネクタ７との間の傾斜材料として機能するので、インターコネクタ７と燃料極集電層３１との間の接合強度を高めることができる。
【００６２】
なお、縦縞型燃料電池においては、一般的に、発電部の面積とインターコネクタの面積とがほぼ同じである。一方、横縞型燃料電池においては、一般的に、インターコネクタの面積は、発電部の面積より小さい。よって、横縞型燃料電池では、インターコネクタにおいて、発電部の電流密度より高い電流密度が発生する。そのため、従来、縦縞型燃料電池ではほとんど問題にならなかった抵抗増大による出力低下が顕著に見られる。したがって、横縞型燃料電池においては、インターコネクタ及びその周囲で発生する電気抵抗の増大を抑制することが、極めて重要な課題である。
【００６３】
本実施形態の構成によれば、上述したように、中間層９とインターコネクタ７との間で凝集層が形成されにくい。その結果、インターコネクタ７と燃料極集電層３１との間での電気抵抗の増大が抑制される。よって、本実施形態の技術は、横縞型燃料電池において特に有益である。
【００６４】
中間層９に含有される、インターコネクタ７中のクロマイト系材料とＮｉとの体積比率は、例えば、７０：３０〜３０：７０に設定可能である。
【００６５】
なお、中間層９の厚みは、特定の数値に限定されないが、例えば５〜１００μｍに設定可能である。
【００６６】
発電部１０は、集電体８及びインターコネクタ７によって、隣り合う発電部１０と電気的に接続される。つまり、インターコネクタ７だけでなく、集電体８も発電部１０間の接続に寄与しているが、このような形態も、インターコネクタが"発電部間を電気的に接続する"形態に包含される。
【００６７】
燃料電池１の各部の寸法は、具体的には、以下のように設定可能である。
支持基板２の幅Ｄ１  ：１〜１０ｃｍ
支持基板２の厚みＤ２：１〜１０ｍｍ
支持基板２の長さＤ３：５〜５０ｃｍ
支持基板２の外面（支持基板２と燃料極との界面）から流路２１までの距離Ｄ４：０．１〜４ｍｍ
燃料極集電層３１の厚み：５０〜５００μｍ
燃料極活性層３２の厚み：  ５〜３０μｍ
電解質層４の厚み      ：  ３〜５０μｍ
反応防止層５の厚み    ：  ３〜５０μｍ
空気極６の厚み        ：１０〜１００μｍ
インターコネクタ７の厚み：１０〜１００μｍ
集電体８の厚み        ：  ５０〜５００μｍ
【００６８】
シール部７１の厚みについては、上述した通りである。言うまでもなく、本発明はこれらの数値に限定されない。
【００６９】
本発明の固体酸化物型燃料電池は、絶縁性基板上に空気極、電解質層、燃料極からなる発電部を複数形成し、これらの発電部間をインターコネクタを備える電気接続部で接続してなる横縞型固体酸化物型燃料電池であって、インターコネクタが、燃料極に接続され、下記一般式（１）：
Ｌｎ1-xＡxＣｒ1-y-zＢyＯ3      （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、ＡサイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂサイトは、Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
で表されるクロマイト系材料を含む緻密質なインターコネクタであり、電解質層とインターコネクタとの間にＣａＺｒＯ3とＭｇＯとを含むシール部を備えていてもよい。
【００７０】
絶縁性基板としては、絶縁性の基板であればよく、上記支持基板２が好ましく使用できる。
【００７１】
インターコネクタの緻密性は、例えば、上記絶縁性基板側表面に、Ｈｅガスを０．２ａｔｍの圧力で送るリーク試験において、逆表面からの気泡の発生が見られなかったことにより確認できる。また、電子顕微鏡による観察によっても確認でき、具体的には、電子顕微鏡写真における画像解析において、インターコネクタ材料の緻密度が９０％以上、好ましくは９５％以上である。
【００７２】
本発明の固体酸化物型燃料電池は、前記絶縁性基板が多孔質であってもよく、さらに流路を内蔵していてもよい。流路としては、例えば、上記流路２１が挙げられる。
【００７３】
＜２．その他の実施形態＞
第１実施形態では、燃料電池として横縞型を挙げた。すなわち、第１実施形態において、燃料電池１においては、１個の支持基板２上に、２個以上の発電部１０が設けられ、インターコネクタ７は、１個の支持基板２上に設けられた発電部１０の間を電気的に接続するように配置される。
【００７４】
ただし、本発明は縦縞型に適用されてもよい。すなわち、積層された、燃料極層、電解質層、及び空気極層を備える複数の発電部が、層の厚み方向に重ねられていてもよい。この場合、インターコネクタは、厚み方向において隣り合う発電部間を電気的に接続するように配置される。この場合、必要に応じて、インターコネクタ以外に、集電体８と同様の層が設けられてもよい。
【００７５】
縦縞型及び横縞型のいずれの形態も、インターコネクタが"発電部間を電気的に接続する"形態に包含される。
【００７６】
ここで、シール部７１としては、さらに、例えば、図９及び図１０に示されるように、燃料極のサイド部は電解質４で、平面部でシール部７１に切り替えられる形状で設けられていてもよい。
【００７７】
また、シール部７１は、図１１及び図１２に示されるように、燃料極のサイド部の曲面が全てシール部７１である形状で設けられていてもよい。
【００７８】
また、シール部７１は、図１３及び図１４に示されるように、シール部７１が燃料極のサイドの曲面で切り替えられる形状で設けられていてもよい。
【００７９】
また、シール部７１は、図１５及び図１６に示されるように、電解質４が空気極６側に反応防止層５を有している形状で設けられていてもよい。
【００８０】
なお、図９〜図１６では、図１及び図２に示した部材については、図示を省略するか、又は同符号を付してその説明を省略する。
【実施例】
【００８１】
［サンプルの作製］
以下に示すように評価用サンプルを作成した。評価用サンプルのイメージを図１７に示す。
【００８２】
図１７における多孔質基板３０（前述の燃料極集電層３１及び支持基板２に相当）を以下のように形成した。還元後のＮｉ換算でＮｉ：Ｙ2Ｏ3＝４０：６０体積％となるように、ＮｉＯ粉末とＹ2Ｏ3粉末とを混合した。さらに、ＮｉＯ粉末とＹ2Ｏ3粉末との合計重量の２０％の重量のセルロース粉末を造孔材として添加し、混合した。混合物をＳＤ法（スプレードライ法）で顆粒化した。得られた顆粒から、圧力４０ＭＰａの１軸加圧成形によって、ペレット状の予備成形体（厚み２０００μｍ）を形成した。ペレットの直径は５０ｍｍとした。
【００８３】
中間層９（厚み５μｍ、直径２５ｍｍ）を以下のように形成した。ＮｉＯ粉と（Ｌａ，Ｃａ）ＣｒＯ3粉（Ｃａ含量：Ａサイトにおいて２０モル％）とを、ＮｉＯ：（Ｌａ，Ｃａ）ＣｒＯ3＝１：１の割合（体積比率）で混合した。この混合粉に、バインダーとしてエチルセルロース、溶剤としてテルピオネールを加えて混合することで、ペーストを得た。印刷によってこのペーストを上述の予備成形体上に塗布した。なお、中間層９は、テープ成形によっても形成可能であった。
【００８４】
インターコネクタ７（厚み３０μｍ、直径２５ｍｍ）を以下のように形成した。中間層９の形成に用いた（Ｌａ，Ｃａ）ＣｒＯ3粉と同じ原料粉に、バインダーとしてエチルセルロース、溶剤としてテルピオネールを加えて混合することで、ペーストを得た。印刷によってこのペーストを上述の中間層９の上に塗布した。なお、インターコネクタ７は、テープ成形によっても形成可能であった。
【００８５】
また、予備成形体上に、ＮｉＯ-８ＹＳＺペーストを燃料極活性層３２（厚み１０μｍ、外径５０ｍｍ-内径３５ｍｍ）として印刷した。さらに、燃料極活性層３２上に、電解質層４（厚み５μｍ、外径５０ｍｍ-内径３５ｍｍ）として８ＹＳＺペーストを印刷した。なお、燃料極活性層３２及び電解質層４は、中間層９とほぼ同様にテープ成形によっても形成可能であった。
【００８６】
さらに、シール部７１（厚み１５μｍ）として、表１及び表２に示す酸化物で形成されたシートを、電解質層４の一部及びインターコネクタ７の一部に被さるように、配置した。なお、シール部７１は、中間層９とほぼ同様の印刷法によっても形成可能であった。
【００８７】
積層体を１５００℃大気雰囲気で焼成することで、各層を共焼成した。その後、８００℃の温度環境下で、水素を燃料極側に流すことで、ＮｉＯを還元した。こうして得られたサンプルを用いて、次の評価を行った。
【００８８】
［リーク試験］
水中で、試料の多孔質基板側表面に、Ｈｅガスを０．２ａｔｍの圧力で送り、逆表面からの気泡の発生の有無を観察した。気泡が見られなかった試料を"良好"と評価し、気泡が見られた試料を"不良"と評価した。結果を表１、表２の「リーク試験結果」の欄に示す。
【００８９】
［断面観察］
実施例１〜１２及び比較例１〜２の試料の断面を、電子顕微鏡で観察した。
【００９０】
［結果］
表１、表２に示すように、実施例１〜１２の酸化物（ＣａＺｒＯ3、ＳｒＺｒＯ3、ＭｇＯ、ＭｇＡｌ2Ｏ4、ＧＤＣ、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとの混合物（ＣａＺｒＯ3-ＭｇＯコンポジット）、及びＭｇＯ）によってシール部７１を形成した場合、ガスリークは起きなかった。
【００９１】
実施例１、５において、ランタンクロマイト（ＬＣＣ）で形成されたインターコネクタは緻密であり、インターコネクタとシール部（ＣＺＯ）との間の接合も密であった。実施例２〜４、６〜１１についても、同様に緻密なインターコネクタ及び接合が得られた。実施例１２においては、リーク試験結果は、実施例１〜１１よりはやや劣っていたが、十分な効果が得られた。
【００９２】
これに対して、比較例１及び２では、それぞれ、Ｎｉ−Ｙ2Ｏ3及びＹＳＺによってシール部７１を形成したところ、ガスリークが見られた。
【００９３】
比較例１では、ランタンクロマイト（ＬＣＣ）で形成されたインターコネクタとＮｉ-Ｙ2Ｏ3（Ｎｉ／Ｙ2Ｏ3）で形成されたシール部との間にＮｉＯの凝集層が形成されていた。
【００９４】
また、比較例２の試料を観察したところ、焼成後もインターコネクタが緻密になっていなかった。
【００９５】
［熱サイクル試験］
実施例５〜１１のサンプルについて還元処理（Ｈ2ガス雰囲気下、８００℃、５時間）を行い、４％Ｈ2／Ａｒガス雰囲気下で室温〜８００℃、昇降温速度２００℃／ｈｒにて熱サイクル試験を実施した。合計１０回の熱サイクル試験を行った後、上記の方法でリーク試験を行った。
【００９６】
結果を表２の「熱サイクル試験後のリーク試験の結果」の欄に示す。
【００９７】
【表１】
2012114074.tif 000003
【００９８】
【表２】
2012114074.tif 000004
【００９９】
上記実施例及び比較例で使用したシール膜の材料は以下の通りである。
【０１００】
・ＣａＺｒＯ3：  市販の試薬グレードの炭酸カルシウム（和光純薬製）と、酸化ジルコニウム（和光純薬製）所定のモル比になるように秤量し、ポットミルで混合後、１４００℃５時間焼成してＣａＺｒＯ3単相を得た。単相化したかどうかは、ＸＲＤで確認を行った。その後、ポットミルを用いた湿式粉砕にて粒径をＤ５０＝０．８μｍに調整した。
【０１０１】
・ＳｒＺｒＯ3：  市販の試薬グレードの炭酸ストロンチウム（和光純薬社製）と、酸化ジルコニウム（和光純薬製）を所定のモル比になるように秤量し、ポットミルで混合後、１４００℃５時間焼成してＳｒＺｒＯ3単相を得た。単相化したかどうかは、ＸＲＤで確認を行った。その後、ポットミルを用いた湿式粉砕にて粒径をＤ５０＝０．９μｍに調整した。
【０１０２】
・ＭｇＯ：  和光純薬製の純度９９％以上のＭｇＯ原料を用いた。粒系はＤ５０＝１．０μｍにするため、原料を湿式ポットミル粉砕で粉砕し、粒度調整を行った。
【０１０３】
・ＭｇＡｌ2Ｏ4：  市販の試薬グレードの炭酸マグネシウム（和光純薬製）と、水酸化アルミニウム（和光純薬）を所定のモル比になるように秤量し、ポットミルで混合後、１４００℃で１０時間焼成してＭｇＡｌ2Ｏ4単相を得た。単相化したかどうかは、ＸＲＤで確認を行った。その後、ポットミルを用いた湿式粉砕にて粒径をＤ５０＝１．２μｍに調整した。
【０１０４】
・ＧｄドープＣｅＯ2：  市販の試薬グレードの酸化ガドリニウム（和光純薬製）と、酸化セリウム（和光純薬製）を所定のモル比になるように秤量し、ポットミルで混合後、１４００℃１０時間焼成して（Ｇｄ，Ｃｅ）Ｏ2単相を得た。単相化したかどうかは、ＸＲＤで確認を行った。その後、ポットミルを用いた湿式粉砕にて粒径をＤ５０＝０．８５μｍに調整した。
【０１０５】
表１に記載のリーク試験に対して、より過酷な試験として熱サイクル試験を実施したところ、実施例５に比して、ＣＺＯ−ＭｇＯシール膜において特に顕著な耐久性の向上が認められた。これは熱膨張率の整合に加えて、ＭｇＯ添加によりシール膜の強度が向上している効果が得られているためと考える。
【０１０６】
さらに、各実施例について、図１７で示されるサンプルに準じて、サイド部は電解質４で、平面部でシール部７１に切り替えられた形状のサンプル（図９及び図１０参照）；サイド部の曲面が全てシール部７１である形状のサンプル（図１１及び図１２参照）；シール部７１がサイドの曲面で切り替えられた形状のサンプル（図１３及び図１４参照）；電解質４が空気極６側にバリア層を有している形状のサンプル（図１５及び図１６参照）を作製し、上記と同様の評価をした結果、図１７で示されるサンプルにおけると同様の結果が得られた。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１１〜１４、１１１、１２１    横縞型固体酸化物型燃料電池（固体酸化物型燃料電池）
２    支持基板
３    燃料極
３１  燃料極集電層
３２  燃料極活性層
４    電解質層
５    反応防止層
６    空気極
７    インターコネクタ
７１  シール部
８    集電体
９    中間層
１０  発電部
２１  流路
３０  多孔質基板（燃料極集電層３１及び支持基板２に相当）
【図１】
2012114074.tif 000005
【図２】
2012114074.tif 000006
【図３】
2012114074.tif 000007
【図４】
2012114074.tif 000008
【図５】
2012114074.tif 000009
【図６】
2012114074.tif 000010
【図７】
2012114074.tif 000011
【図８】
2012114074.tif 000012
【図９】
2012114074.tif 000013
【図１０】
2012114074.tif 000014
【図１１】
2012114074.tif 000015
【図１２】
2012114074.tif 000016
【図１３】
2012114074.tif 000017
【図１４】
2012114074.tif 000018
【図１５】
2012114074.tif 000019
【図１６】
2012114074.tif 000020
【図１７】
2012114074.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月24日(2011.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気極、燃料極、及び前記空気極と燃料極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と、
前記発電部間を電気的に接続する、クロマイト系材料を含有するインターコネクタと、
前記電解質層とインターコネクタとの間に設けられ、空気ガスと燃料ガスとの間をシールするシール部と、
を備え、
前記シール部が、Ｎｉ及びＺｒＯ2の含有量がそれぞれ１ｗｔ％未満であり、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとを６０重量％以上含有し、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとの比が２０：８０〜９０：１０（重量比）である、固体酸化物型燃料電池。
【請求項２】
前記シール部は、前記インターコネクタに接するように設けられる、
請求項１に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項３】
前記クロマイト系材料は、
下記一般式（１）：
Ｌｎ1-xＡxＣｒ1-y-zＢyＯ3      （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、ＡサイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂサイトは、Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
で表される、
請求項１又は２記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項４】
基板をさらに備え、
２個以上の前記発電部が、１個の前記基板上に設けられ、
前記インターコネクタは、１個の前記基板上に設けられた前記発電部間を電気的に接続するように配置される
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。
【請求項５】
絶縁性基板上に空気極、電解質層、燃料極からなる発電部を複数形成し、前記発電部間をインターコネクタを備える電気接続部により接続してなる横縞型固体酸化物型燃料電池であって、
前記インターコネクタが、前記燃料極に接続され、下記一般式（１）：
Ｌｎ1-xＡxＣｒ1-y-zＢyＯ3      （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、ＡサイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂサイトは、Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
で表されるクロマイト系材料を含む緻密質なインターコネクタであり、
前記電解質層と前記インターコネクタとの間に、空気ガスと燃料ガスとの間をシールするシール部を備え、
前記シール部が、Ｎｉ及びＺｒＯ2の含有量がそれぞれ１ｗｔ％未満であり、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとを６０重量％以上含有し、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとの比が２０：８０〜９０：１０（重量比）である、固体酸化物型燃料電池。
【請求項６】
前記絶縁性基板が多孔質であり、流路を内蔵している
請求項５に記載の固体酸化物型燃料電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の第１観点に係る固体酸化物型燃料電池は、空気極、燃料極、及び上記空気極と上記燃料極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と、上記発電部間を電気的に接続する、クロマイト系材料を含有するインターコネクタと、上記電解質層と上記インターコネクタとの間に設けられ、空気ガスと燃料ガスとの間をシールするシール部と、を備え、上記シール部が、Ｎｉ及びＺｒＯ2の含有量がそれぞれ１ｗｔ％未満であり、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとを６０重量％以上含有し、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとの比が２０：８０〜９０：１０（重量比）である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の固体酸化物型燃料電池は、空気極、燃料極、及び前記空気極と燃料極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と、前記発電部間を電気的に接続する、クロマイト系材料を含有するインターコネクタと、前記電解質層とインターコネクタとの間に設けられ、空気ガスと燃料ガスとの間をシールするシール部と、を備え、上記シール部が、Ｎｉ及びＺｒＯ2の含有量がそれぞれ１ｗｔ％未満であり、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとを６０重量％以上含有し、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとの比が２０：８０〜９０：１０（重量比）である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
シール部７１は、金属酸化物を含有し、好ましくは金属酸化物を主成分とする。シール部７１は、具体的には、上記金属酸化物として、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとを主成分として含有し、好ましくは、（ＡＥ)ＺｒＯ3、ＭｇＡｌ2Ｏ4、及びＣｅxＬｎ1-xＯ2からなる群より選択される少なくとも１種類の酸化物を含有してもよい。ＡＥはアルカリ土類金属であり、ＬｎはＹ及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、ｘは０＜ｘ≦０．３を満たす。ＡＥに該当する元素として、具体的には、Ｍｇ，Ｓｒ，及びＢａが挙げられる。金属酸化物の平均粒径としては０．１〜５．０μｍが好ましく、さらに好ましくは０．３〜４．０μｍである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
シール部７１は、（ＡＥ)ＺｒＯ3とＭｇＯとを主成分として含有する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
シール部７１におけるＣａＺｒＯ3とＭｇＯとの比（重量比）は２０：８０〜９０：１０（重量比）である。このような比率とすることで、シール部７１におけるシール膜の強度をより向上することができ、耐久性をより向上できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
シール部７１はＣａＺｒＯ3-ＭｇＯコンポジット材料を主成分として含有していることが好ましい。この場合に、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとは、単に混合されているだけでもよく、相互に結合していてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
本発明の別の固体酸化物型燃料電池は、絶縁性基板上に空気極、電解質層、燃料極からなる発電部を複数形成し、これらの発電部間をインターコネクタを備える電気接続部で接続してなる横縞型固体酸化物型燃料電池であって、インターコネクタが、前記燃料極に接続され、下記一般式（１）：
Ｌｎ1-xＡxＣｒ1-y-zＢyＯ3      （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、ＡサイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂサイトは、Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
で表されるクロマイト系材料を含む緻密質なインターコネクタであり、電解質層とインターコネクタとの間に、空気ガスと燃料ガスとの間をシールするシール部を備え、上記シール部が、Ｎｉ及びＺｒＯ2の含有量がそれぞれ１ｗｔ％未満であり、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとを６０重量％以上含有し、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとの比が２０：８０〜９０：１０（重量比）である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
［断面観察］
実施例６〜１０、参考例１〜５及び１１〜１２、ならびに比較例１〜２の試料の断面を、電子顕微鏡で観察した。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
［結果］
表１、表２に示すように、実施例６〜１０、参考例１〜５及び１１〜１２の酸化物（ＣａＺｒＯ3、ＳｒＺｒＯ3、ＭｇＯ、ＭｇＡｌ2Ｏ4、ＧＤＣ、ＣａＺｒＯ3とＭｇＯとの混合物（ＣａＺｒＯ3-ＭｇＯコンポジット）、及びＭｇＯ）によってシール部７１を形成した場合、ガスリークは起きなかった。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
参考例１、５において、ランタンクロマイト（ＬＣＣ）で形成されたインターコネクタは緻密であり、インターコネクタとシール部（ＣＺＯ）との間の接合も密であった。参考例２〜４及び１１、実施例６〜１０についても、同様に緻密なインターコネクタ及び接合が得られた。参考例１２においては、リーク試験結果は、参考例１〜５及び１１、実施例６〜１０よりはやや劣っていたが、十分な効果が得られた。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
［熱サイクル試験］
実施例６〜１０ならびに参考例５、１１のサンプルについて還元処理（Ｈ2ガス雰囲気下、８００℃、５時間）を行い、４％Ｈ2／Ａｒガス雰囲気下で室温〜８００℃、昇降温速度２００℃／ｈｒにて熱サイクル試験を実施した。合計１０回の熱サイクル試験を行った後、上記の方法でリーク試験を行った。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
【表１】
2012114074.tif 000022
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
【表２】
2012114074.tif 000023
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
表１に記載のリーク試験に対して、より過酷な試験として熱サイクル試験を実施したところ、参考例５に比して、ＣＺＯ−ＭｇＯシール膜において特に顕著な耐久性の向上が認められた。これは熱膨張率の整合に加えて、ＭｇＯ添加によりシール膜の強度が向上している効果が得られているためと考える。