【手続補正書】
【提出日】平成28年7月1日(2016.7.1)
【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】
固体酸化物燃料電池または固体酸化物電解電池であって、
ａ）複数のカソード・アノード電解質ユニット（５）であって、それぞれが、
酸化剤用の第１の電極（５１）と、
可燃性ガス用の第２の電極（５３）と、
前記第１の電極（５１）と前記第２の電極（５３）との間の固体電解質（５２）と、
を備えるカソード・アノード電解質ユニット（５）と、
ｂ）前記カソード・アノード電解質ユニット（５）間の金属製のインターコネクト（４０）であって、
前記可燃性ガス用のガス分配構造（１１）を備え、前記カソード・アノード電解質ユニット（５）の前記第２の電極（５３）と接触する第１のガス分配素子（１０）と、
前記酸化剤用のチャネル（２０ａ）と調温流体用の別のチャネル（２０ｂ）とを備え、前記酸化剤用のチャネル（２０ａ）が隣接するカソード・アノード電解質ユニット（５）の前記第１の電極（５１）と接触する第２のガス分配素子（４）と、
を含み、前記第１のガス分配素子（１０）と前記第２のガス分配素子（４）が電気的に接続されるインターコネクト（４０）と、を備える固体酸化物燃料電池または固体酸化物電解電池において、
前記第１のガス分配素子（１０）が平面状のベース層（１）、第１の層（２）、および第２の層（３）を備え、前記第１および第２の層（２、３）に前記ガス分配構造（１１）が配置され、
前記第２のガス分配素子（４）が前記第１のガス分配素子（１０）の前記ベース層（１）側に配置されて支持層を形成し、
前記調温流体用の別のチャネル（２０ｂ）が前記第１のガス分配素子（１０）の前記ベース層（１）と接触し、
前記第２のガス分配素子（４）が複数の波形を備え、前記波形が前記酸化剤用の複数のチャネル（２０ａ）と前記調温流体用の複数の別のチャネル（２０ｂ）とを形成し、前記複数のチャネル（２０ａ、２０ｂ）が相互に平行に延在し、
前記波形が波形金属シートから成り、
前記酸化剤用のチャネル（２０ａ）および前記調温流体用のチャネル（２０ｂ）の両方が同じ酸素含有ガス源と流体連通するようにマニホルドが構成される、固体酸化物燃料電池または固体酸化物電解電池。
【請求項２】
前記調温流体用のチャネル（２０ｂ）が前記第１のガス分配素子（１０）に向けて開放される、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記チャネル（２０ａ、２０ｂ）が波形形状、ジグザグ形状、および断面台形状のうちの何れか１つの形状を有する、請求項１または２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記調温流体用のチャネル（２０ｂ）が入口端（２０ｃ）と出口端（２０ｄ）のみを備える閉じたチャネルとして形成されるように、前記第２のガス分配素子（４）が前記第１のガス分配素子（１０）に接続される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記第１のガス分配素子（１０）が燃料入口側（２ｂ）から燃料出口側（２ｃ）へ延在することによって、前記第１のガス分配素子（１０）内の前記可燃性ガスの流方向（９）を画定し、前記第２のガス分配素子（４）の前記チャネル（２０ａ、２０ｂ）が流体の主流方向（９）に沿って延在する、あるいは前記主流方向（９）に略垂直に延在する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記酸化剤用のチャネル（２０ａ）が断面領域（２０ｆ）を有し、前記調温流体用のチャネル（２０ｂ）が断面領域（２０ｅ）を有し、前記２つの断面領域（２０ｅ、２０ｆ）の比が１：２〜２：１の範囲である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記カソード・アノード電解質ユニット（５）が流体の流れ方向（９）に沿った長さ（３ａ）と幅（３ｂ）とを有し、前記長さ（３ａ）と前記幅（３ｂ）の比が１超である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項８】
前記波形がピッチ（２０ｇ）を有し、前記ピッチ（２０ｇ）が２ｍｍ〜８ｍｍの範囲である、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項９】
前記波形が４５度以上の傾斜角度（α）を有する、請求項８に記載の燃料電池。
【請求項１０】
前記酸化剤用のチャネル（２０ａ）および前記調温流体用のチャネル（２０ｂ）が１〜５ｍｍの範囲の高さを有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項１１】
前記酸化剤用のチャネル（２０ａ）が酸素含有ガス源と流体連通し、前記調温流体用のチャネル（２０ｂ）が別の調温ガスと流体連通するように構成されるマニホルドを備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項１２】
前記第１のガス分配素子（１０）が第１の開口（１５）または第２の開口（６）を有する均質化素子である第２の層（３）を備え、前記第１の開口（１５）の少なくともいくつかが長さ（２８）および幅（２９）を有し、前記長さ（２８）が前記幅（２９）よりも大きく、前記長さ（２８）が流体の主流方向（９）を横切って延在する、請求項５〜１１のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項１３】
前記第１のガス分配素子（１０）が複数のチャネル、三次元構造、ピン、グリッド構造、及び発泡体構造のうち少なくとも１つを備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項１４】
前記第１のガス分配素子（１０）のチャネルが少なくともバー素子（２３）によって少なくとも部分的に遮断され、前記第２の層（３）が前記バー素子（２３）をバイパスする開口（６）を備える、請求項１３に記載の燃料電池。
【請求項１５】
前記第１の層（２）の前記ガス分配構造（１１）が、相互に並べられ燃料入口（２ｂ）を燃料出口（２ｃ）と接続する複数のチャネル（１３）を備え、前記チャネル（１３）を横切って延在する前記第１の開口（１５）が、相互に並べられる少なくとも２つのチャネル（１３）が前記第１の開口（１５）と流体連通するような長さ（２８）を有する、請求項１２に記載の燃料電池。
【請求項１６】
前記チャネル（１３）が相互に平行に延在し、前記第１の開口（１５）が前記チャネル（１３）に垂直に延在する、請求項１５に記載の燃料電池。
【請求項１７】
前記チャネル（１３）が放射方向に延在し、前記第１の開口（１５）が周方向に延在する請求項１２又は１５に記載の燃料電池。
【請求項１８】
前記第２のガス分配素子（４）が少なくとも２つの部分から成り、前記少なくとも２つの部分が０．３ｍｍ以上の間隙幅を有する裂け目（４ｂ）によって相互に分離される、請求項１４に記載の燃料電池。
【請求項１９】
固体酸化物燃料電池または固体酸化物電解電池の動作方法であって、前記固体酸化物燃料電池が、
ａ）複数のカソード・アノード電解質ユニット（５）であって、それぞれが、
酸化剤用の第１の電極（５１）と、
可燃性ガス用の第２の電極（５３）と、
前記第１の電極（５１）と前記第２の電極（５３）との間の固体電解質（５２）と、
を備えるカソード・アノード電解質ユニット（５）と、
ｂ）前記カソード・アノード電解質ユニット（５）間の金属製のインターコネクト（４０）であって、
前記可燃性ガス用のガス分配構造（１１）を備える金属製の第１のガス分配素子（１０）と、
前記酸化剤用のチャネル（２０ａ）と調温流体用の別のチャネル（２０ｂ）とを備える金属製の第２のガス分配素子（４）と、
を含むインターコネクト（４０）と、
を備え、
前記チャネル（２０ａ、２０ｂ）が前記酸化剤（Ｏ）を２つの流路（Ｏ１、Ｏ２）に分割し、酸化剤（Ｏ１）がチャネル（２０ａ）を流れ、調温流体（Ｏ２）がチャネル（２０ｂ）を流れ、
前記調温流体（Ｏ２）が前記第２のガス分配素子（４）と前記第１のガス分配素子（１０）のベース層（１）とに接触し冷却して、
前記酸化剤（Ｏ１）が隣接するカソード・アノード電解質ユニットの前記第１の電極（５１）に接触し、
少なくとも第１および第２の制御温度（Ｔ１、Ｔ２）が測定され、
前記第１の制御温度（Ｔ１）が前記第２のガス分配素子（４）に入る前記調温流体（Ｏ２）の温度または前記燃料電池の調温流体入口側で測定される代表温度であり、
前記第２の制御温度（Ｔ２）が前記第２のガス分配素子（４）を出る前記調温流体の出口温度、燃料電池スタックの温度、前記燃料電池の調温流体出口側で測定される代表温度のうちの１つであり、
前記第２のガス分配素子（４）に供給される調温流体（Ｏ２）の量が前記第１および第２の制御温度（Ｔ１、Ｔ２）の温度差に基づき制御される、方法。
【請求項２０】
前記第２のガス分配素子（４）に供給される調温流体の量が最高、最低、または公称温度差に基づき制御される、請求項１９に記載の固体酸化物燃料電池または固体酸化物電解電池の動作方法。
【請求項２１】
前記第２のガス分配素子（４）に供給される前記調温流体の量と温度（Ｔ１）が、前記第１および第２の制御温度（Ｔ１、Ｔ２）が定義された最低値と最高値の間で維持されるように制御される、請求項１９または２０に記載の固体酸化物燃料電池または固体酸化物電解電池の動作方法。
【請求項２２】
前記酸化剤と前記調温流体とが厳密に分離された流路（Ｏ１、Ｏ２）内で循環する、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の固体酸化物燃料電池または固体酸化物電解電池の動作方法。
【請求項２３】
前記調温流体が前記第２のガス分配素子（４）を加熱する、請求項２２に記載の固体酸化物電解電池の動作方法。
【請求項２４】
キャリアガスが前記酸化剤の前記流路（Ｏ１）に追加されて生成された酸素を回収し、前記インターコネクト（４０）を出る前記キャリアガス内の酸素含有量を所定の範囲に維持するように前記キャリアガスの流量が制御される、請求項２３に記載の固体酸化物電解電池の動作方法。
【請求項２５】
前記キャリアガスが循環され、酸素が前記インターコネクト（４０）を出る前記キャリアガスから抽出されて、酸素の豊富なガスを個別に回収する、請求項２４に記載の固体酸化物電解電池の動作方法。