(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】燃料極３と、固体電解質層４と、空気極５とを含む第１の発電部Ａを有する第１セルと、燃料極３と、固体電解質層４と、空気極５とを含む第２の発電部Ｂを有する第２セルと、第１の発電部Ａと、第２の発電部Ｂとを電気的に接続する導電部材９と、を備え、導電部材９は、内部が第１セルに供給される反応ガスが流れる反応ガス流路とされており、かつ反応ガスの流れ方向の上流側に位置しており流れ方向に向かうに従って第１の発電部Ａに近接するように傾斜している傾斜面９Ａを有しているセルスタック１８である。【選択図】図５
2017016740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料極と、固体電解質層と、空気極とを含む第１の発電部を有する第１セルと、
燃料極と、固体電解質層と、空気極とを含む第２の発電部を有する第２セルと、
前記第１の発電部と、前記第２の発電部とを電気的に接続する導電部材と、
を備え、
該導電部材は、内部が前記第１セルに供給される反応ガスが流れる反応ガス流路とされており、かつ前記反応ガスの流れ方向の上流側に位置しており前記流れ方向に向かうに従って前記第１の発電部に近接するように傾斜している傾斜面を有している
ことを特徴とする、セルスタック。
【請求項２】
前記傾斜面の前記第１の発電部に対する傾斜角度が８７°以下である
ことを特徴とする、請求項１に記載のセルスタック。
【請求項３】
前記傾斜角度が７５°以上である
ことを特徴とする、請求項２に記載のセルスタック。
【請求項４】
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いる連結部とを有しており、前記導電片が前記傾斜面を有し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】
前記導電性接合材は前記傾斜面の一部を覆っており、
該導電性接合材の内部において、前記傾斜面と接するように空隙が設けられている
ことを特徴とする、請求項１乃至４のうちいずれかに記載のセルスタック。
【請求項６】
収納容器内に、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を収納してなることを特徴とするモジュール。
【請求項７】
外装ケース内に、請求項６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、特許文献１に記載のセルスタックにおいては、発電効率の点で改善の余地があった。
【０００６】
それゆえ、本発明は、発電効率の向上したセルスタック、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、燃料極と、固体電解質層と、空気極とを含む第１の発電部を有する第１セルと、燃料極と、固体電解質層と、空気極とを含む第２の発電部を有する第２セルと、前記第１の発電部と、前記第２の発電部とを電気的に接続する導電部材と、を備え、該導電部材は、内部が前記第１セルに供給される反応ガスが流れる反応ガス流路とされており、かつ前記反応ガスの流れ方向の上流側に位置しており前記流れ方向に向かうに従って前記第１の発電部に近接するように傾斜している傾斜面を有していることを特徴とする。
【０００８】
本発明のモジュールは、収納容器内に、上述のセルスタックを収納してなることを特徴とする。
【０００９】
本発明のモジュール収容装置は、外装ケース内に、上述のモジュールと、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】
【００１０】
本発明のセルスタックは、発電効率を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明のモジュールは、発電効率の向上したモジュールとすることができる。
【００１２】
さらに、本発明のモジュール収容装置は、発電効率の向上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】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態であるセルスタックを構成する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】（ａ）は、図２に示す導電部材を抜粋して示す斜視図であり、（ｂ）は、この導電部材の平面図である。
【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】図４に示す導電部材の破線部の拡大図である。
【図６】本発明の他の実施形態であるセルスタックにおける、セルと導電部材との接合状態を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態のセルスタックを構成するセルを示す斜視図である。
【図８】図７で示すセルの部分断面図である。
【図９】図７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１０】（ａ）は、図９で示す導電部材の斜視図であり、（ｂ）は、この導電部材の上面図である。
【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】
【００１４】
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。
【００１５】
（セル）
以下において、セルスタックを構成する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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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上に燃料極３、固体電解質層４及び空気極５を順次積層してなる柱状（中空平板状等）からなる。なお、セル１は、一方の平坦面ｎ１上に空気極５、固体電解質層４及び燃料極３の順に積層してもよい。
【００１９】
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。
【００２０】
以下、セル１を構成する各構成部材について説明する。
【００２１】
支持基板２は、燃料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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
（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。
【００２７】
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。
【００２８】
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に燃料ガスを供給する。
【００２９】
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の間を電気的に直列に接続する。なお導電部材９については、詳細は後述する。
【００３０】
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好ましい。具体的には、ＬａＳｒＣｏＦｅＯ３、ＬａＳｒＭｎＯ３、ＬａＳｒＣｏＯ３等を用いることができる。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
（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。
【００３４】
図３（ａ）は、図２に示す導電部材を抜粋して示す斜視図であり、（ｂ）は、この導電部材の平面図である。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は、図４に示す導電部材の破線部の拡大図である。
【００３５】
図３に示す例において、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いる連結部９ｃ、９ｄとを有している。
【００３６】
より具体的には、図３に示す導電部材９は、隣接する一方のセル１（第１セル）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（第２セル）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。
【００３７】
図３（ｂ）に示すように、導電部材９は、内部がセル１に供給される反応ガスが流れる反応ガス流路９Ｂとされている。この反応ガス流路９Ｂは、導電片９ａ、９ｂと、連結部９ｃ、９ｄとで囲まれた空間である。本例においては、反応ガス流路９Ｂはセル１の長さ方向に沿って延びている。また、本例においては、反応ガスは、反応ガス流路９Ｂのうちマニホールド７側から流入し、反応ガス流路９Ｂのうちマニホールド７とは反対側から流出する。なお、図２に示すセルスタック１８においては、この反応ガスは空気となる。以下、反応ガスとして空気を用いて説明する。
【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】
図４に示す例においては、左側のセルが第１の発電部Ａを有する「第１セル」であり、右側のセルが第２の発電部Ｂを有する「第２セル」である。
【００４２】
図４に示すように、導電部材９は、第１の発電部Ａと、第２の発電部Ｂとを電気的に接続している。より詳細には、図４に示す例においては、導電部材９は、第１の発電部Ａの空気極５と、第２の発電部Ｂのインターコネクタ６とを電気的に接続している。
【００４３】
ところで、セルスタックの発電効率を向上する方法の１つとして、空気利用率を向上することが挙げられる。ここで、導電部材９を流れる空気を効率よくセル１に流すことで、空気利用率を向上することができ、ひいては発電効率を向上することができる。
【００４４】
それゆえ、本実施形態においては、図４、５に示すように、導電部材９は、内部が空気が流れる反応ガス流路とされており、かつ反応ガスの流れ方向の上流側に位置しており流れ方向に向かうに従って第１の発電部Ａに近接するように傾斜している傾斜面９Ａを有している。
【００４５】
この構成により、傾斜面９Ａにぶつかった反応ガスの進路が第１の発電部Ａに向かうので、反応ガスが第１の発電部Ａに供給されやすくなり、セルスタック１８の発電出力を向上させることができる。
【００４６】
一方、他の実施形態として第１の発電部Ａの外側に燃料極３が設けられている場合には、「反応ガス」とは燃料ガスのことを意味する。
【００４７】
また、傾斜面９Ａの第１の発電部Ａに対する傾斜角度は、８７°以下であることが好ましい。この構成により、傾斜面９Ａにぶつかった反応ガスがよりスムーズに第１の発電部Ａに向かうのでセルスタック１８の発電効率を向上させることができる。
【００４８】
また、前述した傾斜角度が７５°以上であることが好ましい。この構成によれば、導電性接合材１３が導電部材９の傾斜面９Ａを這い上がりにくくなるので、導電性接合材１３と導電部材９とを適度な強度で接合でき、導電性接合材１３と導電部材９との熱膨張差による剥離が生じることを抑制することができる。
【００４９】
図６は、本発明の他の実施形態であるセルスタックにおける、セルと導電部材との接合状態を示す拡大断面図である。
【００５０】
図６に示す例のように、第１の発電部Ａと導電部材９とは導電性接合材１３で接合されており、導電性接合材１３は傾斜面９Ａの一部を覆っており、導電性接合材１３の内部において、傾斜面９Ａと接するように空隙１１が設けられていることが好ましい。この構成によれば、導電性接合材１３と導電部材９との熱膨張差により生じる応力を空隙１１にて緩和でき、導電性接合材１３と導電部材９との剥離が生じることを抑制することができる。
【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、所望の傾斜面９Ａ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に所望の傾斜面９Ａ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７は、本発明の他の実施形態のセルスタックを構成するセルを示す斜視図である。図８は、図７で示すセルの４０−４０線に対応する部分断面図である。
【００５３】
図７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）の発電部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８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８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、（Ｃｅ，Ｇｄ）Ｏ２（ガドリニウムドープセリア、ＧＤＣ）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、発電部に対応する。即ち、支持基板１１０の上面には、複数（本形態では、４つ）の発電部が、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部について、一方の（図８では、左側の）発電部の空気極１６０と、他方の（図８では、右側の）発電部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９は、図７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９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。また、本例においては、反応ガスは、反応ガス流路９Ｂのうちセルの幅方向の一方側から流入し他方側から流出する。図９に示す例においては、反応ガス流路９Ｂのうち手前側から奥側に反応ガスが流れる。
【００６７】
図９に示す例においては、左側のセルが第１の発電部Ａを有する「第１セル」であり、右側のセルが第２の発電部Ｂを有する「第２セル」である。
【００６８】
図９に示す例において、導電部材９０は、第１の発電部Ａの空気極１５０と、第２の発電部Ｂとを電気的に接続している。
【００６９】
図９に示すように、導電部材９０は、内部がセル１００に供給される反応ガスが流れる反応ガス流路９０Ｂとされている。この反応ガス流路９０Ｂは、導電片９０ａ、９０ｂと、連結部９０ｃとで囲まれた空間である。本例においては、反応ガス流路９０Ｂはセル１の幅方向に沿って延びている。
【００７０】
図１０（ａ）は、図９で示す導電部材の斜視図であり、図１０（ｂ）は、この導電部材の上面図である。図１０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も、発電に使用される反応ガスの流れ方向の上流側に位置しており流れ方向に向かうに従って第１の発電部Ａに近接するように傾斜している傾斜面９０Ａを有している。
【００７１】
この構成により、前述と同様に、セルスタック１８の発電効率を向上させることができる。
【００７２】
（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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
このようなモジュール２０においては、発電出力を向上させたセルスタック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、発電出力を向上させたモジュール２０とすることができる。
【００７６】
（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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
このようなモジュール収容装置では、発電出力を向上させたセルスタック１８を備えるモジュール２０を収納してなることから、発電出力を向上させたモジュール収容装置２５とすることができる。
【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、傾斜面の第１の発電部に対する傾斜角度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、８個のサンプル（Ｎ＝８）を作製した。なお、試料Ｎｏ．８では傾斜面を設けなかった。
【００８１】
セルスタック装置の各サンプルは、１０個のセルを含み、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】
（空気利用率の測定試験）
本試験では、出力電流が安定した状態において５分間発電を行うことによって空気利用率の測定を行った。まず、５分間でセルスタック装置に供給した空気の総量（Ｖ１）を、流量計を使用することによって求めた。また、各試料Ｎｏのセルスタック装置に供給した空気流量はそれぞれ一定とした。次に、シャント抵抗によって測定した出力電流（Ｉ）を用いて、以下の式によって、発電に使用した空気の量（Ｖ２）を求めた。
Ｖ２＝（１／４）×２２．４×Ｉ×３００×（１／９６５００）
次に、以下の式によって、各セルスタック装置の空気利用率を算出した。その結果を表１に示した。
（空気利用率）＝（Ｖ２／Ｖ１）×１００
【００８４】
（耐久性能試験）
各セルスタック装置について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】
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【００８６】
（発電性能試験結果）
表１から明らかなように、試料Ｎｏ．８では、空気利用率が低かった。これは導電部材が、空気の流れ方向の上流側に位置しており流れ方向に向かうに従って第１の発電部に近接するように傾斜している傾斜面を有していなかったからである。
【００８７】
表１から、試料Ｎｏ．１〜７では、試料Ｎｏ．８と比較して、空気利用率が高かった。これは、導電部材が、空気の流れ方向の上流側に位置しており流れ方向に向かうに従って第１の発電部に近接するように傾斜している傾斜面を有していたからである。
【００８８】
表１から、試料Ｎｏ．１〜６では、試料Ｎｏ．７と比較して、空気利用率が高かった。これは、傾斜面の第１の発電部に対する傾斜角度が、８７°以下であったからである。
【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、傾斜角度が７５°より小さかったからである。
【００９０】
表１から、試料Ｎｏ．２〜７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、傾斜角度が７５°以上だったからである。
【符号の説明】
【００９１】
１、１００：セル
９、９０：導電部材
９Ａ、９０Ａ：傾斜面
９Ｂ、９０Ｂ：反応ガス流路
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】
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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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【図１１】
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【図１２】
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