(57)【要約】【課題】導電部材の酸化による発電出力の低下を抑制させたセルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置を提供する。【解決手段】長さ方向を有する複数のセル１と、複数のセル１間に配置され、セル１の長さ方向に沿って延びている導電部材９と、を備えるセルスタック１８であって、導電部材９は、セル１に導電性接合材１３を介して接続される複数の導電片９ａ、９ｂと、複数の導電片９ａ、９ｂの一端同士を連結しており長さ方向に延びている連結部９ｃ、９ｄとを有しており、導電部材９は、長さ方向の先端における導電片９ａ、９ｂまたは連結部９ｃ、９ｄに第１凸部９Ａが設けられており、長さ方向の先端以外における導電片９ａ、９ｂまたは連結部９ｃ、９ｄに、セル１に向かって延びる第２凸部９Ｂが設けられており、第１凸部９Ａは、第２凸部９Ｂより長くなっている。【選択図】図５
2017010843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向を有する複数のセルと、
該複数のセル間に配置され、前記セルの前記長さ方向に沿って延びている導電部材と、を備えるセルスタックであって、
前記導電部材は、前記セルに導電性接合材を介して接続される複数の導電片と、該複数の導電片の一端同士を連結しており前記長さ方向に延びている連結部とを有しており、
前記導電部材は、前記長さ方向の先端における前記導電片または前記連結部に第１凸部が設けられており、
前記長さ方向の先端以外における前記導電片または前記連結部に、前記セルに向かって延びる第２凸部が設けられており、
前記第１凸部は、前記第２凸部より長い
ことを特徴とするセルスタック。
【請求項２】
幅方向を有する複数のセルと、
該複数のセル間に配置され、前記セルの前記幅方向に沿って延びている導電部材と、を備えるセルスタックであって、
前記導電部材は、前記セルに導電性接合材を介して接続される複数の導電片と、該複数の導電片の一端同士を連結しており前記幅方向に延びている連結部とを有しており、
前記導電部材は、前記幅方向の先端における前記導電片または前記連結部に第１凸部が設けられており、
前記幅方向の先端以外における前記導電片または前記連結部に、前記セルに向かって延びる第２凸部が設けられており、
前記第１凸部は、前記第２凸部より長い
ことを特徴とするセルスタック。
【請求項３】
前記第１凸部は、先端に向かうに従って幅が細くなっている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセルスタック。
【請求項４】
前記第１凸部が、前記セルに向けて延びていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載のセルスタック。
【請求項５】
前記第１凸部の長さは、前記第２凸部の長さの１．５〜２倍である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれかに記載のセルスタック。
【請求項６】
前記第１凸部の長さは５〜１００μｍである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれかに記載のセルスタック。
【請求項７】
収納容器内に、前記請求項１乃至請求項６のうちいずれかに記載のセルスタックを収納してなることを特徴とするモジュール。
【請求項８】
外装ケース内に、請求項７に記載のモジュールと、該モジュールの運転を行なうための補機とを収納してなることを特徴とするモジュール収容装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代エネルギーとして、燃料ガス（水素含有ガス）と酸素含有ガス（空気）とを用いて電力を得ることができるセルの１種である燃料電池セルが複数配列されてなるセルスタックを収納容器内に収納してなるモジュールや、モジュールを外装ケース内に収納してなるモジュール収容装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このセルスタックにおいては、例えば、複数のセル間に導電部材が配置されることによって、セル同士が電気的に直列に接続されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１４９９４２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、セルスタックの製造時又は使用時に、導電部材とセルとの接続信頼性が低下しやすく、また、導電部材が酸化することによって導電部材の導電性が低下してセルスタックの発電出力が低下する問題があった。
【０００６】
それゆえ、本発明は、導電部材とセルとの接続信頼性の低下を抑制し、導電部材の酸化による発電出力の低下を抑制させたセルスタック、それを備えるモジュールおよびモジュール収容装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のセルスタックは、長さ方向を有する複数のセルと、該複数のセル間に配置され、前記セルの前記長さ方向に沿って延びている導電部材と、を備えるセルスタックであって、前記導電部材は、前記セルに導電性接合材を介して接続される複数の導電片と、該複数の導電片の一端同士を連結しており前記長さ方向に延びている連結部とを有しており、前記導電部材は、前記長さ方向の先端における前記導電片または前記連結部に、第１凸部が設けられており、前記長さ方向の先端以外における前記導電片または前記連結部に、前記セルに向かって延びる第２凸部が設けられており、前記第１凸部は、前記第２凸部より長いことを特徴とする。
【０００８】
本発明のセルスタックは、幅方向を有する複数のセルと、該複数のセル間に配置され、前記セルの前記幅方向に沿って延びている導電部材と、を備えるセルスタックであって、前記導電部材は、前記セルに導電性接合材を介して接続される複数の導電片と、該複数の導電片の一端同士を連結しており前記幅方向に延びている連結部とを有しており、前記導電部材は、前記幅方向の先端における前記導電片または前記連結部に、第１凸部が設けられており、前記幅方向の先端以外における前記導電片または前記連結部に、前記セルに向かって延びる第２凸部が設けられており、前記第１凸部は、前記第２凸部より長いことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のモジュールは、収納容器内に、上記のセルスタックを収納してなることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明のモジュール収容装置は、外装ケース内に、上記のモジュールと、該モジュールの運転を行なうための補機とを収納してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のセルスタックは、導電部材とセルとの接続信頼性の低下を抑制し、かつ導電部材の酸化による発電出力の低下を抑制させることができる。
【００１２】
また、本発明のモジュールは、導電部材とセルとの接続信頼性の低下を抑制し、かつ発電出力の低下を抑制したモジュールとすることができる。
【００１３】
さらに、本発明のモジュール収容装置は、導電部材とセルとの接続信頼性の低下を抑制し、かつ発電出力の低下を抑制したモジュール収容装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】セルの実施形態の一例を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の一実施形態であるセルスタックを有するセルスタック装置を示す図で、（ａ）はセルスタック装置を概略的に示す側面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す平面図である。
【図３】図２に示す導電部材を抜粋して示す斜視図である。
【図４】セルと導電部材との接合状態を示す縦断面図である。
【図５】（ａ）は図３に示す導電部材の破線部Ａの拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態のセルを示す斜視図である。
【図７】図６で示すセルの部分断面図である。
【図８】図６で示すセルと導電部材との接合状態を示す縦断面図である。
【図９】図８で示す導電部材の斜視図である。
【図１０】（ａ）は図９で示す導電部材の破線部Ａの拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】図２に示すセルスタック装置を収納容器に収納してなるモジュールを分解して示す外観斜視図である。
【図１２】図１１に示すモジュールを外装ケースに収納してなるモジュール収容装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜１２を用いて、セル、セルスタック、モジュールおよびモジュール収容装置について説明する。
【００１６】
（セル）
以下において、セルとして固体酸化物形の燃料電池セルの例を用いて説明する。
【００１７】
図１は、セルの実施形態の一例を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は側面図である。なお、両図面において、セル１の各構成の一部を拡大して示している。
【００１８】
図１に示す例において、セル１は中空平板型で、細長い板状である。図１（ｂ）に示すように、セル１の全体を正面から見た形状は、例えば、長さ方向Ｌの辺の長さが５〜５０ｃｍで、この長さ方向に直交する幅方向Ｗの長さが１〜１０ｃｍの長方形である。このセル１の全体の厚さは１〜５ｍｍである。
【００１９】
図１に示すように、セル１は、一対の対向する平坦面ｎ１、ｎ２をもつ柱状の導電性支持基板２（以下、支持基板２と略す場合がある）の一方の平坦面ｎ１上に内側電極３、固体電解質層４及び外側電極５を順次積層してなる柱状（中空平板状等）からなる。
【００２０】
図１に示す例においては、内側電極３を燃料極とし、外側電極５を空気極として説明する。
【００２１】
また、図１に示す例においては、セル１の他方の平坦面ｎ２上にはインターコネクタ６が設けられている。
【００２２】
以下、セル１を構成する各構成部材について説明する。
【００２３】
支持基板２は、ガスが流れるガス流路２ａが内部に設けられており、図１においては６つのガス流路２ａが設けられた例を示している。支持基板２としては、燃料ガスを燃料極３まで透過するためにガス透過性であること、さらには、インターコネクタ６を介して集電するために導電性であることが要求される。支持基板２は、例えば、鉄族金属成分と無機酸化物からなる。例えば、鉄族金属成分はＮｉおよび／またはＮｉＯであって、無機酸化物は特定の希土類元素酸化物である。
【００２４】
燃料極３は、一般的に公知のものを使用することができ、多孔質の導電性セラミックス、例えば希土類元素酸化物が固溶しているＺｒＯ２（安定化ジルコニアと称し、部分安定化も含むものとする）とＮｉおよび／またはＮｉＯとから形成することができる。
【００２５】
固体電解質層４は、燃料極３、空気極５間の電子の橋渡しをする電解質としての機能を有していると同時に、燃料ガスと酸素含有ガスとのリークを防止するためにガス遮断性を有することが必要とされ、３〜１５モル％の希土類元素酸化物が固溶したＺｒＯ２から形成される。なお、上記特性を有する限りにおいては、他の材料等を用いて形成してもよい。
【００２６】
空気極５は、一般的に用いられるものであれば特に制限はなく、例えば、いわゆるＡＢＯ３型のペロブスカイト型酸化物からなる導電性セラミックスから形成することができる。空気極５はガス透過性を有していることが必要であり、開気孔率が２０％以上、特に３０〜５０％の範囲にあることが好ましい。
【００２７】
インターコネクタ６は、ランタンクロマイト系のペロブスカイト型酸化物（ＬａＣｒＯ３系酸化物）、もしくは、ランタンストロンチウムチタン系のペロブスカイト型酸化物（ＬａＳｒＴｉＯ３系酸化物）が好適に使用される。これらの材料は、導電性を有し、かつ燃料ガス（水素含有ガス）および酸素含有ガス（空気等）と接触しても還元も酸化もされない。また、インターコネクタ６は支持基板２に形成されたガス流路２ａを流通する燃料ガス、および支持基板２の外側を流通する酸素含有ガスのリークを防止するために緻密質でなければならず、９３％以上、特に９５％以上の相対密度を有していることが好ましい。
【００２８】
（セルスタック）
次に、上述したセルを用いた本発明の一実施形態であるセルスタックについて図２を用いて説明する。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態であるセルスタックを有するセルスタック装置を示す図で、（ａ）はセルスタック装置を概略的に示す側面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す平面図である。
【００３０】
セルスタック装置１０は、セルスタック１８と、マニホールド７とを備える。セルスタック１８は、複数個のセル１が配列されてなる。マニホールド７には、複数個のセル１の一端がシール材（不図示）にて固定されているとともに、複数個のセル１に反応ガスを供給する。
【００３１】
また、セルスタック１８は、図２（ａ）に示す例のように、隣接するセル１の間に介在する導電部材９を有している。この導電部材９は、隣接するセル１の間（より詳細には、一方のセル１の燃料極３と他方のセル１の空気極５）を電気的に直列に接続する。
【００３２】
また、図２（ｂ）に示すように、セル１と導電部材９とを接合するために、導電性セラミックス等からなる導電性接合材１３が設けられている。導電性セラミックスとしては、空気極５と同様の材料を用いることができ、空気極５と同じ材料とした場合、空気極５と導電性接合材１３との接合強度が高くなるため空気極５と同じ材料であることが好ましい。具体的には、ＬａＳｒＣｏＦｅＯ３、ＬａＳｒＭｎＯ３、ＬａＳｒＣｏＯ３等を用いることができる。
【００３３】
また、図２（ａ）に示す例のように、複数個のセル１の配列方向における最も外側に位置するセル１の外側に、端部導電部材８が設けられている。
【００３４】
この端部導電部材８は、セルスタック１８の外側に突出する導電部を有している。導電部は、セル１の発電により生じた電気を集電して外部に引き出す機能を有する。
【００３５】
（導電部材）
次に、導電部材９の詳細な構造について図３〜５を用いて説明する。
【００３６】
図３は、図２に示す導電部材を抜粋して示す斜視図である。図４は、セルと導電部材との接合状態を示す縦断面図である。図５（ａ）は図３に示す導電部材の破線部Ａの拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３７】
図３に示す導電部材９は、隣接する一方のセル１と接合される複数の第１導電片９ａと、隣接する他方のセル１と接合される複数の第２導電片９ｂと、複数の第１導電片９ａおよび複数の第２導電片９ｂの一端同士を連結する第１連結部９ｃと、複数の第１導電片９ａおよび複数の第２導電片９ｂの他端同士を連結する第２連結部９ｄとを一組のユニットとし、これらのユニットの複数組が、セル１の長手方向に導電性連結片９ｅにより連結されて構成されている。
【００３８】
セル１において、上述したように、固体電解質層４を介して燃料極３と、空気極５とが対向する部位が発電する部位となる。それゆえ、セル１の発電部で発電された電流を効率よく集電するにあたり、導電部材９のセル１の長手方向に沿った長さは、セル１における空気極５の長手方向における長さと同じか、それ以上であることが好ましい。
【００３９】
導電部材９は、耐熱性および導電性を有する必要があり、例えば合金または導電性セラミックスやサーメット等により作製することができる。特には、導電部材９は、高温の酸化雰囲気に曝されることから４〜３０％の割合でＣｒを含有する合金から作製することができ、Ｆｅ−Ｃｒの合金やＮｉ−Ｃｒの合金等により作製できる。
【００４０】
導電部材９を、Ｃｒを含有する合金で作製する場合には、合金に含まれるＣｒがセル１に拡散することを低減するために、Ｃｒ拡散抑制層（図示せず）を設けてもよい。Ｃｒ拡散抑制層としては、Ｚｎの酸化物、あるいはＬａおよびＳｒを含有するペロブスカイト型
酸化物を用いることができる。
【００４１】
ところで、セルスタック１８の製造時又は使用時に、導電部材９と導電性接合材１３との熱膨張差によって剥離が生じ導電部材９とセル１との接続信頼性が低下する問題があった。そこで、導電部材９において、セル１に導電性接合材１３を介して接続される複数の導電片９ａ、９ｂに、セル１に向かって延びる第２凸部９Ｂが設けられている。これにより第２凸部９Ｂが導電性接合材１３中に埋設されることとなり、アンカー効果により、導電部材９と導電性接合材１３との接合強度を向上させることができる。従って、導電部材９とセル１との接続信頼性の低下を抑制することができる。
【００４２】
また、導電部材９に凸部が設けられている場合には、セルスタックの製造時又は使用時に、凸部が他の部分よりも優先して酸化しやすくなる。ここで、上記複数の導電片９ａ、９ｂは導電性接合材１３を介してセル１に接続されるので、セル１で発電した電流が多く流れるため、特には長さ方向の先端以外における導電片９ａ、９ｂに第２凸部９Ｂが設けられている場合に、これらの第２凸部が酸化すると、当該第２凸部９Ｂ周辺の電気抵抗が高くなり、セルスタック１８の発電出力が低下する問題があった。
【００４３】
それゆえ、図４、５に示すように、導電部材９は、長さ方向の先端における導電片９ａ、９ｂまたは連結部９ｃ、９ｄに、第１凸部９Ａが設けられており、第１凸部９Ａは、長さ方向の先端以外における導電片９ａ、９ｂまたは連結部９ｃ、９ｄに設けられた第２凸部９Ｂより長くなっている。なお、図４、５に示す導電部材９においては、連結部９ｃ、９ｄが、長さ方向において複数の導電片９ａ、９ｂよりも端部側に延出する延出部９ｆを有しており、導電部材９の延出部９ｆに、第１凸部９Ａが設けられており、長さ方向における先端以外の導電片導電片９ａ、９ｂに第２凸部９Ｂが設けられている例を示している。なお、長さ方向の先端における導電片９ａ、９ｂまたは連結部９ｃ、９ｄに第１凸部９Ａが設けられていればよく、連結部９ｃ、９ｄは延出部９ｆを有していなくてもよい。
【００４４】
この構成により、第２凸部９Ｂよりも優先的に第１凸部９Ａで酸化の進行が早くなる。従って、延出部９ｆにおける第１凸部９Ａで酸化が選択集中して進行するため、第２凸部９Ｂが設けられた導電片９ａ、９ｂでは酸化の進行が遅延しやすくなる。よって、比較的多くの電流が流れる導電片９ａ、９ｂで導電部材９の電気抵抗の増加が抑制されるので、セルスタック１８の発電出力の低下を抑制することができる。
【００４５】
また、図４，５に示す例のように、第１凸部９Ａは、先端に向かうに従って幅が細くなっていることが好ましい。この構成によれば、第１凸部９Ａは第２凸部９Ｂよりさらに先に酸化が進みやすくなる。図４、５に示す例において、上述した第１凸部９Ａの「幅」とは、断面視した際の幅であるが、平面視した際の幅が細くなっていてもよい。
【００４６】
また、図４，５に示す例では、第１凸部９Ａおよび第２凸部９Ｂは、断面視で鋭角な略三角形状をしているが、第１凸部９Ａおよび第２凸部９Ｂは、例えば断面視で台形になっていても良い。
【００４７】
ここで、第１凸部９Ａは、セル１に向けて延びる形状とすることができる。それにより、導電部材９を流れるガスが、セルスタック１８の外側に流出することを抑制できるほか、導電部材９を流れたガスをセル１側に流すことができる。それにより発電効率を向上させることができる。特に、セル１の一端（図においては上端）側にて、余剰の燃料ガスと余剰の酸素含有ガスとを燃焼させる構成の場合には、燃焼効率も向上することから、特に有用となる。
【００４８】
また、第１凸部９Ａの長さは、第２凸部９Ｂの長さの１．５〜２倍であることが好まし
い。１．５倍以上の場合には、第１凸部９Ａが第２凸部９Ｂと比較して十分長くなるので、第１凸部９Ａの酸化を第２凸部９Ｂよりも十分に早くすることができる。２倍以下の場合には、第１凸部９Ａが第２凸部９Ｂより長くなり過ぎていないので、第１凸部９ＡからＣｒが拡散することを抑制し、セルスタック１８の発電出力の低下を抑制することができる。
【００４９】
例えば、第２凸部９Ｂの長さが約３〜６０μｍである場合に、第１凸部９Ａは５〜１００μｍの長さであることが好ましい。
【００５０】
なお、図４に示す例のように、導電部材９がセル１の空気極５よりも長く設けられており、その先端に第１凸部９Ａが設けられている場合には、第１凸部９Ａから拡散されたＣｒが空気極５に拡散されてセル１の発電出力が低下することを防ぐことができる。
【００５１】
ここで、導電部材９の作製方法について説明する。一枚の矩形状をした板部材にプレス加工を施して板部材の幅方向に延びるスリットを板部材の長手方向に複数形成する。そして、第１導電片９ａおよび第２導電片９ｂとなるスリット間の部位を交互に引き出すことにより、図３に示す導電部材９を作製することができる。ここで、プレス加工を施す際に、プレスに用いる金型の内部形状を、所望の第１凸部９Ａ及び第２凸部９Ｂを含んだ形状としておく。これによって、プレス加工後の導電部材９に所望の第１凸部９Ａ及び第２凸部９Ｂを設けることができる。
【００５２】
（他の実施形態）
以下において、他の実施形態に係るセル、およびセルスタック装置について説明する。図６は、本発明の他の実施形態のセルを示す斜視図である。図７は、図６で示すセルの４０−４０線に対応する部分断面図である。
【００５３】
図６に示すように、このセル１００は、電気的に直列に接続された複数（本形態では、４つ）の発電素子部Ａが長手方向において所定の間隔をおいて配置された、所謂「横縞型」と呼ばれる構造である。
【００５４】
支持基板１１０は、電子伝導性を有さない多孔質の材料からなる平板状の焼成体である。支持基板１１０は、「遷移金属酸化物又は遷移金属」と、Ｍｇを含有する絶縁性セラミックスで構成され得る。支持基板１１０の内部には、長手方向に延びる複数（本形態では、６本）のガス流路１１０ａが幅方向において所定の間隔をおいて形成されている。本形態では、支持基板１１０の主面における複数の箇所に、それぞれ第１凹部１１２が形成されており、各第１凹部１１２は、直方体状の窪みである。
【００５５】
図７に示すように、第１凹部１１２内には、燃料極集電部１２１の全体が埋設（充填）されている。従って、各燃料極集電部１２１は直方体状を呈している。各燃料極集電部１２１の上面（外側面）には、第２凹部１２１ａが形成されている。各第２凹部１２１ａは、図７に示すように、直方体状の窪みである。
【００５６】
各第２凹部１２１ａには、燃料極活性部１２２の全体が埋設（充填）されている。従って、各燃料極活性部１２２は直方体状を呈している。燃料極集電部１２１と燃料極活性部２２とにより燃料極１２０が構成される。燃料極１２０（燃料極集電部１２１＋燃料極活性部１２２）は、電子伝導性を有する多孔質の材料からなる焼成体である。
【００５７】
各燃料極集電部１２１の上面（外側面）における第２凹部１２１ａを除いた部分には、第３凹部１２１ｂが形成されている。各第３凹部１２１ｂは、直方体状の窪みである。
【００５８】
各第３凹部１２１ｂには、インターコネクタ１３０が埋設（充填）されている。従って、各インターコネクタ１３０は直方体状を呈している。インターコネクタ１３０は、電子伝導性を有する緻密な材料からなる焼成体である。
【００５９】
燃料極活性部１２２は、例えば、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）とから構成され得る。
【００６０】
インターコネクタ１３０は、例えば、ＬａＣｒＯ３（ランタンクロマイト）から構成され得る。あるいは、（Ｓｒ，Ｌａ）ＴｉＯ３（ストロンチウムチタネート）から構成されてもよい。
【００６１】
燃料極１２０がそれぞれの第１凹部１１２に埋設された状態の支持基板１１０における長手方向に延びる外周面において、複数のインターコネクタ１３０が形成されたそれぞれの部分の長手方向中央部を除いた全面は、固体電解質層１４０により覆われている。固体電解質層１４０は、イオン伝導性を有し且つ電子伝導性を有さない緻密な材料からなる焼成体である。固体電解質層４０は、例えば、ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）から構成され得る。あるいは、ＬＳＧＭ（ランタンガレート）から構成されてもよい。
【００６２】
固体電解質層１４０における各燃料極活性部１２２と接している箇所の上面には、反応防止層１５０を介して空気極１６０が形成されている。反応防止層１５０は、緻密な材料からなる焼成体であり、例えば、ＧＤＣ＝（Ｃｅ，Ｇｄ）Ｏ２（ガドリニウムドープセリア）から構成され得る。
【００６３】
ここで、燃料極１２０と、固体電解質層１４０と、反応防止層１５０と、空気極１６０とが積層されてなる積層体が、「発電素子部Ａ」に対応する（図７を参照）。即ち、支持基板１１０の上面には、複数（本形態では、４つ）の発電素子部Ａが、長手方向において所定の間隔をおいて配置されている。
【００６４】
各組の隣り合う発電素子部Ａ、Ａについて、一方の（図７では、左側の）発電素子部Ａの空気極１６０と、他方の（図７では、右側の）発電素子部Ａのインターコネクタ１３０とを跨ぐように、空気極１６０、固体電解質層１４０、および、インターコネクタ１３０の上面に、空気極集電膜１７０が形成されている。空気極集電膜１７０は、電子伝導性を有する多孔質の材料からなる焼成体である。
【００６５】
空気極集電膜１７０は、例えば、（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ３（ランタンストロンチウムコバルトフェライト、ＬＳＣＦ）から構成され得る。
【００６６】
図８は、図６で示すセルと導電部材との接合状態を示す縦断面図である。横縞型のセルでも、縦縞型と同様に、複数のセルが配列してマニホールドに固定されてセルスタック装置が構成される。図８に示す例のように、隣り合うセル１００間は導電部材９０で電気的に接続される。
【００６７】
図９は、図８で示す導電部材の斜視図である。図１０（ａ）は図９で示す導電部材の破線部Ａの拡大図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００６８】
図９に示すように、導電部材９０はセル１００の幅方向に沿って延びている。この導電部材９０は、セル１に導電性接合材１３を介して接続される複数の導電片９０ａ、９０ｂと、複数の導電片９０ａ、９０ｂの一端同士を連結しており幅方向に延びている連結部９０ｃとを有している。そして、導電部材９０は、幅方向の先端における導電片９０ａ、９
０ｂまたは連結部９０ｃ、９０ｄに、第１凸部９０Ａが設けられており、導電部材９０の幅方向における先端以外における導電片９０ａ、９０ｂまたは連結部９０ｃ、９０ｄに、セル１００に向かって延びる第２凸部９０Ｂが設けられており、第１凸部９０Ａは、第２凸部９０Ｂより長くなっている。なお、図９に示す導電部材９０においては、連結部９０ｃ、９０ｄが、幅方向において複数の導電片９０ａ、９０ｂよりも端部側に延出する延出部９０ｆを有しており、導電部材９０の延出部９０ｆに、第１凸部９０Ａが設けられており、また幅方向における先端以外の導電片９０ａ、９０ｂに、セル１００に向かって延びる第２凸部が設けられている例を示している。なお、幅方向の先端における導電片９０ａ、９０ｂまたは連結部９０ｃ、９０ｄに第１凸部９Ａが設けられていればよく、連結部９０ｃ、９０ｄは延出部９０ｆを有していなくてもよい。
【００６９】
この構成により、前述と同様に、導電部材９０とセル１００との接続信頼性の低下を抑制することができると同時に、セルスタック１８の発電出力の低下を抑制することができる。
【００７０】
（モジュール）
次に、上述したセルスタック装置１０を収納容器２１内に収納してなるモジュール２０について図１１を用いて説明する。
【００７１】
図１１に示すモジュール２０は、セル１にて使用する燃料ガスを得るために、天然ガスや灯油等の原燃料を改質して燃料ガスを生成するための改質器２２をセルスタック１８の上方に配置している。そして、改質器２２で生成された燃料ガスは、ガス流通管２３を介してマニホールド７に供給され、マニホールド７を介してセル１の内部に設けられたガス流路（図示せず）に供給される。
【００７２】
なお、図１１においては、収納容器２１の一部（前後面）を取り外し、内部に収納されているセルスタック装置１および改質器２２を後方に取り出した状態を示している。
【００７３】
このようなモジュール２０においては、導電部材９とセル１との接続信頼性の低下を抑制し、発電出力の低下を抑制したセルスタック１８を備えるセルスタック装置１０を収納してなることから、導電部材９とセル１との接続信頼性の低下を抑制し、かつ発電出力の低下を抑制したモジュール２０とすることができる。
【００７４】
（モジュール収容装置）
次に、上述したモジュール２０と、モジュール２０を作動させるための補機（図示せず）とを外装ケースに収納してなるモジュール収容装置２５について図１２を用いて説明する。
【００７５】
図１２に示すモジュール収容装置２５は、支柱２６と外装板２７から構成される外装ケース内を仕切板２８により上下に区画し、その上方側を上述したモジュール２０を収納するモジュール収納室２９とし、下方側をモジュール２０を作動させるための補機を収納する補機収納室３０として構成されている。なお、補機収納室３０に収納する補機を省略して示している。
【００７６】
また、仕切板２８には、補機収納室３０の空気をモジュール収納室２９側に流すための空気流通口３１が設けられており、モジュール収納室２９を構成する外装板２７の一部に、モジュール収納室２９内の空気を排気するための排気口３２が設けられている。
【００７７】
このようなモジュール収容装置では、導電部材９とセル１との接続信頼性の低下を抑制し、発電出力の低下を抑制したセルスタック１８を備えるモジュール２０を収納してなる
ことから、導電部材９とセル１との接続信頼性の低下を抑制し、発電出力の低下を抑制したモジュール収容装置２５とすることができる。
【００７８】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。
【００７９】
例えば、上記実施形態では、「セル」、「セルスタック」、「セルスタック装置」、「モジュール」および「モジュール収容装置」の一例として燃料電池セル、燃料電池セルスタック、燃料電池セルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置を示したが、他の例としてはそれぞれ、セルに水蒸気と電圧とを付与して水蒸気（水）を電気分解することにより、水素と酸素（Ｏ２）を生成する電解セル、電解セルスタック、電解セルスタック装置、電解モジュールおよび電解装置であってもよい。
【実施例】
【００８０】
（サンプルの作製）
上述したセルスタック装置（図２を参照）について、導電部材の第１凸部および第２凸部の長さが異なる複数のサンプルを作製した。具体的には、表１に示すように、１０個のサンプル（Ｎ＝１０）を作製した。なお、試料Ｎｏ．１では第２凸部を設けなかった。
【００８１】
セルスタック装置の各サンプルは、１０個のセルを含む。各サンプルにて使用したセルの形状は図１、２と同様の板形状とした。セルの長手方向の長さが２０ｃｍ、セルの幅方向の長さが２０ｍｍ、厚みが２ｍｍであった。各セル間に設けられた導電部材の形状は図３〜５と同様の形状とした。セルの長手方向の長さが１６ｃｍ、セルの幅方向の長さが２０ｍｍ、厚みが２ｍｍであった。
【００８２】
また、導電性接合材はＬａＳｒＣｏＦｅＯ３を使用し、導電部材としてはＦｅ−Ｃｒ合金を使用した。
【００８３】
（発電性能試験）
まず、発電初期におけるセルの出力密度（０．３Ａ／ｃｍ２、７５０℃）を測定し、その後、１０００℃で１０００時間の作動を行って、発電初期の出力密度に対する１０００時間作動させた後のセルの出力密度の低下率を測定した。これを表中では、出力密度低下率と記載し、その結果を表１に示した。
【００８４】
（耐久性能試験）
上述の１０００℃で１０００時間の作動を行った後、導電性接合材と導電部材とが剥離しているか否かをＳＥＭで観察し、その結果を表１に示した。
【００８５】
【表１】
2017010843.tif 000003
【００８６】
（発電性能試験結果）
表１から明らかなように、試料Ｎｏ．２では、出力密度低下率が大きかった。これは、導電部材の長さ方向の先端における連結部に設けられた第１凸部が、導電部材の長さ方向の先端以外における導電片に設けられた第２凸部より短かったからである。
【００８７】
表１から、試料Ｎｏ．３、１０では、試料Ｎｏ．２と比較して、出力密度低下率が低かった。これは、導電部材の長さ方向の先端における連結部に設けられた第１凸部が、導電部材の長さ方向の先端以外における導電片に設けられた第２凸部より長かったからである。
【００８８】
表１から、試料Ｎｏ．４〜９では、試料Ｎｏ．３、１０と比較して、出力密度低下率が低かった。これは、第１凸部の長さが、第２凸部の長さの１．５〜２倍だったからである。
【００８９】
（耐久性能試験結果）
表１から明らかなように、試料Ｎｏ．１では、導電性接合材と導電部材とが剥離していた。これは、導電部材の長さ方向の先端以外における導電片または連結部に、セルに向かって延びる第２凸部が設けられていなかったからである。
【００９０】
表１から、試料Ｎｏ．２〜１０では、導電性接合材と導電部材とが剥離していなかった。これは、導電部材の長さ方向の先端以外における導電片に第２凸部が設けられていたからである。
【符号の説明】
【００９１】
１、１００：セル
９、９０：導電部材
第１凸部：９Ａ、９０Ａ
第２凸部：９Ｂ、９０Ｂ
１０：セルスタック装置
１８：セルスタック
２０：モジュール
２５：モジュール収容装置
【図１】
2017010843.tif 000004
【図２】
2017010843.tif 000005
【図３】
2017010843.tif 000006
【図４】
2017010843.tif 000007
【図５】
2017010843.tif 000008
【図６】
2017010843.tif 000009
【図７】
2017010843.tif 000010
【図８】
2017010843.tif 000011
【図９】
2017010843.tif 000012
【図１０】
2017010843.tif 000013
【図１１】
2017010843.tif 000014
【図１２】
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