(57)【要約】【課題】燃料極又は空気極に対して反応流体を広範囲に供給し、且つ均一性を向上できる燃料電池を提供する。【解決手段】反応流体は、入口部２１，２３から流路形成部１５，１６を通過し、一部が燃料極１３又は空気極１４に供給されながら、出口部２２，２４から流出する。ここで、出口部２２，２４は、入口部２１，２３よりも積層方向において狭く形成されることで、反応流体の流出量が規制されている。すなわち、反応流体の一部は、壁部５１，５２によって出口部２２，２４から流出することが阻害される。このように、出口部２２，２４から流出する反応流体の流出量が規制されていることにより、燃料極１３又は空気極１４側へ誘導される反応流体の流量を増加させることができる。これによって、反応流体が未反応のまま出口部２２，２４から流出することを抑制することができ、燃料極１３又は空気極１４に対して反応流体を広範囲、且つ均一に供給できる。【選択図】図２
2017073340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質の一面側に配置された燃料極と前記電解質の他面側に配置された空気極とを有し、燃料と空気とを発電反応させるセル本体と、
前記セル本体を前記燃料極側又は前記空気極側から挟むように積層され、積層方向において、前記燃料極又は前記空気極と対向して、反応流体である前記燃料又は前記空気を流す流路形成部を有するインターコネクタと、を備え、
前記インターコネクタは、
前記積層方向へ延び、前記反応流体を導入する導入通路と、
前記積層方向へ延び、前記反応流体を導出する導出通路と、
前記導入通路から前記流路形成部へ前記反応流体を流入させる入口部と、
前記流路形成部から前記導出通路へ前記反応流体を流出させる出口部と、を備え、
前記出口部は、前記入口部よりも前記積層方向において狭く形成されることで、前記反応流体の流出量が規制されている、燃料電池。
【請求項２】
前記出口部では、前記積層方向に突出する壁部が前記流出量を規制し、
前記壁部の前記積層方向における先端部は、前記入口部から前記出口部へ向かう第１の方向に対し傾斜している、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
複数の前記セル本体及び複数の前記インターコネクタが交互に積層されることでスタックが構成され、
前記スタックのうち、前記導入通路中の前記反応流体の前記積層方向の流れにおける下流側の前記出口部は、上流側の前記出口部に比して、前記反応流体が流出し難い、請求項１又は２に記載の燃料電池。
【請求項４】
複数の前記セル本体及び複数の前記インターコネクタが積層されることでスタックが構成され、
前記スタックのうち、前記導入通路中の前記反応流体の前記積層方向の流れにおける下流側の前記出口部では、前記壁部の前記先端部が前記第１の方向へ向かうに従って前記出口部が広くなるように傾斜しており、上流側の前記出口部では、前記壁部の前記先端部が前記第１の方向へ向かうに従って前記出口部が狭くなるように傾斜している、請求項２に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記出口部は、前記積層方向に垂直で、前記入口部から前記出口部へ向かう第１の方向に垂直な第２の方向に延びており、
前記出口部のうち、前記第２の方向における端部側は、中央部側に比して、前記反応流体が流出し易い、請求項１〜４の何れか一項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料電池としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の燃料電池は、空気極、固体電解質体及び燃料極を積層して構成されたセル本体と、このセル本体を挟むように配置されたインターコネクタと、を備えている。セル本体の空気極に空気を供給する流路及び燃料極に対して燃料を供給する流路には網目部材が配置されている。これによって、流路内で流体を拡散して、広範囲に均一となるように供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４９９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、流路内における反応流体の流量に偏りが生じることによって、燃料極又は空気極に対して反応流体を広範囲、且つ均一に供給することが難しい場合があった。従って、燃料極又は空気極に対して反応流体を広範囲に供給し、且つ均一性を向上することが求められていた。
【０００５】
本発明の目的は、燃料極又は空気極に対して反応流体を広範囲に供給し、且つ均一性を向上できる燃料電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の燃料電池は、電解質の一面側に配置された燃料極と電解質の他面側に配置された空気極とを有し、燃料と空気とを発電反応させるセル本体と、セル本体を燃料極側又は空気極側から挟むように積層され、積層方向において、燃料極又は空気極と対向して、反応流体である燃料又は空気を流す流路形成部を有するインターコネクタと、を備え、インターコネクタは、積層方向へ延び、反応流体を導入する導入通路と、積層方向へ延び、反応流体を導出する導出通路と、導入通路から流路形成部へ反応流体を流入させる入口部と、流路形成部から導出通路へ反応流体を流出させる出口部と、を備え、出口部は、入口部よりも積層方向において狭く形成されることで、反応流体の流出量が規制されている。
【０００７】
以上のような燃料電池においては、導入通路から流路形成部へ反応流体を流入させる入口部と、流路形成部から導出通路へ反応流体を流出させる出口部と、を備えている。従って、反応流体は、入口部から流路形成部を通過し、一部が燃料極又は空気極に供給されながら、出口部から流出する。ここで、出口部は、入口部よりも積層方向において狭く形成されることで、反応流体の流出量が規制されている。このように、出口部から流出する反応流体の流出量が規制されていることにより、反応流体が未反応のまま出口部から流出することを抑制することができる。これにより、燃料極又は空気極側へ誘導される反応流体の流量を増加させることで、反応流体が流路形成部内で広がり易くなり、燃料極又は空気極に対して反応流体を広範囲に供給し、且つ均一性を向上できる。
【０００８】
出口部では、積層方向に突出する壁部が流出量を規制し、壁部の積層方向における先端部は、入口部から出口部へ向かう第１の方向に対し傾斜していてよい。この場合には、壁部全体の高さを調整することに加え、壁部の先端部における傾斜の角度を調整することによっても、反応流体の流出量は調整される。これにより、反応流体の流出量の調整が容易に行われる。
【０００９】
複数のセル本体及び複数のインターコネクタが交互に積層されることでスタックが構成され、スタックのうち、導入通路中の反応流体の積層方向の流れにおける下流側の出口部は、上流側の出口部に比して、反応流体が流出し難くてよい。積層方向における上流側では、流路形成部へ流れる反応流体の量自体が多いため、燃料極又は空気極へ供給される反応流体も多くなり、反応流体を拡散させ易い。一方、積層方向における下流側では、流路形成部へ流れる反応流体の量が少なくなり、反応流体を拡散させ難くなる。従って、積層方向における下流側の反応流体の流出量を規制することによって、下流側においても、燃料極又は空気極に対して反応流体は広範囲、且つ均一に供給される。
【００１０】
複数のセル本体及び複数のインターコネクタが積層されることでスタックが構成され、スタックのうち、導入通路中の反応流体の積層方向の流れにおける下流側の出口部では、壁部の先端部が第１の方向へ向かうに従って出口部が広くなるように傾斜しており、上流側の出口部では、壁部の先端部が第１の方向へ向かうに従って出口部が狭くなるように傾斜していてよい。壁部の先端部が第１の方向へ向かうに従って出口部が狭くなるように傾斜する構成に比して、壁部の先端部が第１の方向へ向かうに従って出口部が広くなるように傾斜する構成は、反応流体が流出し難くなる。このように、壁部の先端部の傾斜角を調整することで、積層方向における下流側の反応流体の流出量は容易に規制される。
【００１１】
出口部は、積層方向に垂直で、入口部から出口部へ向かう第１の方向に垂直な第２の方向に延びており、出口部のうち、第２の方向における端部側は、中央部側に比して、反応流体が流出し易い。反応流体は、第２の方向における端部側に比して、中央部側へ流れ易くなる傾向にある。従って、第２の方向における端部側で反応流体を流出し易くすることで、反応流体を端部側へ広げることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、燃料極又は空気極に対して反応流体を広範囲、且つ均一に供給できる燃料電池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料電池の外観を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ２−Ａ２線断面図及びＢ２−Ｂ２線断面図である。
【図３】図２に示されたインターコネクタの出口部の拡大断面図である。
【図４】変形例に係るインターコネクタの分解断面図である。
【図５】図４に示すインターコネクタの分解斜視図である。
【図６】変形例に係る出口部の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池の外観を示す斜視図である。図１において、本実施形態の燃料電池１は、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）であり、燃料中の水素と空気中の酸素とを化学反応させて発電を行う。
【００１６】
燃料電池１は、スタック２と、このスタック２を上下方向に挟むように配置されたエンドプレート３Ａ，３Ｂとを備えている。スタック２とエンドプレート３Ａ，３Ｂとの間には、絶縁プレート４が配置されている。エンドプレート３Ａ，３Ｂ及び絶縁プレート４は、平面視正方形状を呈している。スタック２とエンドプレート３Ａ，３Ｂとは、４つのボルト５により固定されている。
【００１７】
上側のエンドプレート３Ａには、スタック２内に燃料を導入するための燃料導入管６と、スタック２内から燃料を導出するための燃料導出管７と、スタック２内に空気を導入するための空気導入管８と、スタック２内から空気を導出するための空気導出管９とが取り付けられている。燃料導入管６及び燃料導出管７は、エンドプレート３Ａにおける一方の対向する２つの縁部近傍の中央部に取り付けられている。空気導入管８及び空気導出管９は、エンドプレート３Ａにおける他方の対向する２つの縁部近傍の中央部に取り付けられている。
【００１８】
図２（ａ）は、図１のＡ２−Ａ２線断面図であり、図２（ｂ）は、図１のＢ２−Ｂ２線断面図である。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）では、エンドプレート３Ａ，３Ｂ及び絶縁プレート４は省略している。
【００１９】
図２において、スタック２は、セル本体１０とインターコネクタ１１とが複数ずつ交互に積層された構造を有している。スタック２の最上層及び最下層は、インターコネクタ１１である。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ軸に基づいて説明を行う場合がある。ここでは、Ｚ軸方向がスタック２の積層方向に該当する。
【００２０】
セル本体１０は、積層方向に隣り合う２つのインターコネクタ１１間に配置されている。セル本体１０は、電解質１２と、この電解質１２の下面側に配置された燃料極（アノード）１３と、電解質１２の上面側に配置された空気極（カソード）１４とを有している。セル本体１０は、燃料と空気とを発電反応させる。
【００２１】
インターコネクタ１１は、セル本体１０を燃料極１３側及び空気極１４側から挟むように配置されている。インターコネクタ１１は、燃料極１３と対向する燃料流路形成部（流路形成部）１５と、空気極１４と対向する空気流路形成部（流路形成部）１６とを有している。燃料流路形成部１５は、燃料極１３に燃料を供給する流路を形成する。空気流路形成部１６は、空気極１４に空気を供給する流路を形成する。
【００２２】
燃料流路形成部１５及び空気流路形成部１６は、例えば複数の柱状または壁状の突起が設けられた構造を有している。突起は、プレス加工等により一体成形されていてもよいし、流路を形作る部材を介入させて形成されていてもよい。このとき、各突起間の空間が燃料及び空気を流す流路となる。なお、突起の代わりに金属メッシュ等を介入させてもよい。
【００２３】
積層方向に隣り合う２つのインターコネクタ１１間におけるセル本体１０の周囲には、１対の柱状部材４０及び１対の柱状部材４１がセル本体１０を取り囲むように配置されている。各柱状部材４０は、セル本体１０を挟んで対向配置されている。各柱状部材４１は、セル本体１０を挟んで各柱状部材４０の対向方向に対して垂直な方向に対向配置されている。
【００２４】
柱状部材４０，４１は、何れも環状を呈している。柱状部材４０，４１は、燃料と空気とが混合しないように隣り合う２つのインターコネクタ１１同士を繋ぐと共に、隣り合う２つのインターコネクタ１１同士を電気的に絶縁する部材である。柱状部材４０，４１は、電気絶縁性を有する材料から構成されている。柱状部材４０の内側領域Ｓ１は、燃料が通る通路となっている。柱状部材４１の内側領域Ｓ２は、空気が通る通路となっている。また、柱状部材４０，４１とインターコネクタ１１とが接触する面には、図示しない接着剤等が設けられている。なお、インターコネクタ１１間は上述の柱状部材４０，４１で接続されていなくともよく、他の形状の部材が採用されてもよい。
【００２５】
インターコネクタ１１は、燃料導入管６から燃料を導入する燃料導入通路１７と、燃料導出管７に燃料を導出する燃料導出通路１８と、空気導入管８から空気を導入する空気導入通路１９と、空気導出管９に空気を導出する空気導出通路２０とを有している。燃料導入通路１７、燃料導出通路１８、空気導入通路１９及び空気導出通路２０は、何れも断面長穴形状を呈している（図５参照）。燃料導入通路１７と燃料導出通路１８とは、燃料流路形成部１５及び空気流路形成部１６を挟んで対向配置されている。空気導入通路１９と空気導出通路２０とは、燃料流路形成部１５及び空気流路形成部１６を挟んで燃料導入通路１７と燃料導出通路１８との対向方向に対して垂直な方向に対向配置されている。燃料導入通路１７、燃料導出通路１８、空気導入通路１９、及び空気導出通路２０は、Ｚ軸方向（積層方向）へ延びている。
【００２６】
また、インターコネクタ１１は、燃料導入通路１７から燃料流路形成部１５へ反応流体を流入させる燃料入口部２１と、燃料流路形成部１５から燃料導出通路１８へ反応流体を流出させる燃料出口部２２と、空気導入通路１９から空気流路形成部１６へ反応流体を流入させる空気入口部２３と、空気流路形成部１６から空気導出通路２０へ反応流体を流出させる空気出口部２４と、が形成されている。
【００２７】
インターコネクタ１１は、外周縁付近においてＺ軸方向の端面１１ａ，１１ｂと、中央位置付近に形成された燃料流路形成部１５及び空気流路形成部１６の端面１１ｃ，１１ｄと、を備える。端面１１ｃは、外周縁付近の端面１１ａよりもＺ軸方向における中央位置（厚みの中央位置）側へ配置されている。端面１１ｄは、外周縁付近の端面１１ｂよりもＺ軸方向における中央位置（厚みの中央位置）側へ配置されている。燃料流路形成部１５は、Ｘ軸方向から見たときに（図２（ａ）に示す状態）、端面１１ａと端面１１ｃとの間の隙間によって構成される。空気流路形成部１６は、Ｙ軸方向から見たときに（図２（ｂ）に示す状態）、端面１１ｂと端面１１ｄとの間の隙間によって構成される。
【００２８】
燃料入口部２１は、燃料導入通路１７及び燃料流路形成部１５と連通されている。燃料出口部２２は、燃料導出通路１８及び燃料流路形成部１５と連通されている。燃料入口部２１及び燃料出口部２２は、燃料導入通路１７から燃料導出通路１８に燃料を流すための流路であり、Ｙ軸方向に延びる流路である。燃料入口部２１及び燃料出口部２２は、Ｘ軸方向から見たときに（図２（ａ）に示す状態）、端面１１ａと端面１１ｃとの間の隙間によって構成される。空気入口部２３は、空気導入通路１９及び空気流路形成部１６と連通されている。空気出口部２４は、空気導出通路２０及び空気流路形成部１６と連通されている。空気入口部２３及び空気出口部２４は、空気導入通路１９から空気導出通路２０に空気を流すための流路であり、Ｘ軸方向に延びている。空気入口部２３及び空気出口部２４は、Ｙ軸方向から見たときに（図２（ｂ）に示す状態）、端面１１ｂと端面１１ｄとの間の隙間によって構成される。
【００２９】
このようなインターコネクタ１１において、燃料導入通路１７から燃料導出通路１８に燃料が流れる方向（第１の方向）はＹ軸正方向である。空気導入通路１９から空気導出通路２０に空気が流れる方向（第１の方向）はＸ軸正方向である。すなわち、燃料導入通路１７から燃料導出通路１８に燃料が流れる方向と空気導入通路１９から空気導出通路２０に空気が流れる方向とは、垂直に交差している。
【００３０】
燃料導入管６から燃料導入通路１７に導入された燃料は、燃料入口部２１及び燃料流路形成部１５を通ってセル本体１０の燃料極１３に供給されると共に、燃料入口部２１及び燃料導出通路１８を通って燃料導出管７に導出される。空気導入管８から空気導入通路１９に導入された空気は、空気入口部２３及び空気流路形成部１６を通ってセル本体１０の空気極１４に供給されると共に、空気出口部２４及び空気導出通路２０を通って空気導出管９に導出される。
【００３１】
燃料出口部２２は、燃料入口部２１よりもＺ軸方向（積層方向）において狭く形成されることで、燃料（反応流体）の流出量が規制されている。燃料出口部２２では、Ｚ軸方向に突出する壁部５１が流出量を規制している。すなわち、燃料入口部２１のＺ軸方向の大きさは、端面１１ａと端面１１ｃとの間の寸法によって規定される。それに対して、燃料出口部２２のＺ軸方向の大きさは、端面１１ａと壁部５１の先端部との間の寸法によって規定される。空気出口部２４は、空気入口部２３よりもＺ軸方向（積層方向）において狭く形成されることで、燃料（反応流体）の流出量が規制されている。空気出口部２４では、Ｚ軸方向に突出する壁部５２が流出量を規制している。すなわち、空気入口部２３のＺ軸方向の大きさは、端面１１ｂと端面１１ｄとの間の寸法によって規定される。それに対して、空気出口部２４のＺ軸方向の大きさは、端面１１ｂと壁部５２の先端部との間の寸法によって規定される。
【００３２】
図３を参照して、燃料出口部２２の構成について更に詳細に説明する。なお、図３では、燃料出口部２２の構成について説明するが、空気出口部２４の構成も同趣旨の構成を有するため、説明を省略する。
【００３３】
燃料出口部２２の流出量を規制する壁部５１の構成として、例えば図３に示す各種形状のものを採用してよい。図３（ａ）に示すように、壁部５１は、燃料出口部２２のうち、Ｙ軸正側の縁部からＺ軸正側へ向かって突出している。壁部５１の積層方向における先端部５１ａは、Ｙ軸正方向（第１の方向）に対して平行に延びるように広がっている。壁部５１は、Ｘ軸方向において、燃料出口部２２の全域にわたって延びている。なお、壁部５１のＹ軸方向における大きさ及び位置は特に限定されない。また、壁部５１はＸ軸方向において燃料出口部２２の全域にわたって延びていなくてもよく、一部に形成されていてもよい。また、壁部５１は、燃料出口部２２を狭くすることができる限り、端面１１ｃ側と端面１１ｄ側のどちらに設けられてもよい。すなわち、壁部５１は、端面１１ｄ側からＺ軸負側へ向かって延びていてもよい。あるいは、壁部５１は、端面１１ｃ側及び端面１１ｄ側の両方に設けられていてもよい。
【００３４】
また、壁部５１は、図３（ｂ）に示すように、Ｙ軸正方向に向かうに従って燃料出口部２２が狭くなるようにＺ軸正側へ広がると共に、頂点の位置にて、Ｙ軸正方向に向かうにしたがって燃料出口部２２が広くなるようにＺ軸負側へ広がってよい。
【００３５】
また、壁部５１の先端部５１ａは、図３（ｃ）に示すように、Ｙ軸正方向に向かうに従って燃料出口部２２が広くなるようにＺ軸負側へ向かって傾斜していてもよい。この時、壁部５１の先端部５１ａは、平面状に広がってもよく、湾曲していてもよい。壁部５１の先端部５１ａは、図３（ｄ）に示すように、Ｙ軸正方向に向かうに従って燃料出口部２２が狭くなるようにＺ軸正側へ向かって傾斜していてもよい。この時、壁部５１の先端部５１ａは、平面状に広がってもよく、湾曲していてもよい。なお、出口部２２，２４のＺ軸方向における隙間が最も狭くなる部分（図３（ｃ）では頂点Ｐ１の位置であり、図３（ｄ）では頂点Ｐ２の位置）における隙間の寸法が同じであった場合、図３（ａ）及び図３（ｄ）の構成に比して、図３（ｃ）の構成の方が燃料が流出し難い。
【００３６】
図３（ｃ）及び図３（ｄ）の構成によれば、壁部５１全体の高さを調整することに加え、壁部５１の先端部５１ａにおける傾斜の角度を調整することによっても、反応流体の流出量は調整される。これにより、反応流体の流出量の調整が容易に行われる。
【００３７】
ここで、スタック２のうち、導入通路１７，１９及び導出通路１８，２０中の反応流体（燃料及び空気）の積層方向の流れにおける下流側（ここではＺ軸負側）の出口部２２，２４は、上流側（ここではＺ軸正側）の出口部２２，２４に比して、反応流体が流出し難くてよい。具体的には、スタック２のうち、積層方向における下流側の出口部２２，２４の積層方向における隙間は、上流側の出口部２２，２４に比して、狭くてよい。なお、積層方向における上流側から下流側に配置されるに従って、一段ずつ出口部２２，２４の積層方向における隙間が小さくなってよい。あるいは、積層方向における上流側の複数の出口部２２，２４と下流側の複数の出口部２２，２４とをグループ（グループの数は限定されない）に分けて、上流側のグループの方が下流側のグループに比して積層方向における隙間を小さくしてよい。なお、積層方向における上流側の出口部２２，２４と、下流側の出口部２２，２４とで、反応流体の流出し易さが全て同じであってもよい。すなわち、スタック２中の全ての出口部２２，２４における反応流体の流出し易さが全て同じであってよい。
【００３８】
積層方向における上流側では、流路形成部１５，１６へ流れる反応流体の量自体が多いため、燃料極１３又は空気極１４へ供給される反応流体も多くなり、反応流体を拡散させ易い。一方、積層方向における下流側では、流路形成部１５，１６へ流れる反応流体の量が少なくなり、反応流体を拡散させ難くなる。従って、積層方向における下流側の反応流体の流出量を規制することによって、下流側においても、燃料極１３又は空気極１４に対して反応流体は広範囲、且つ均一に供給される。
【００３９】
また、他の例として、積層方向における下流側の出口部２２，２４では、壁部５１，５２の先端部がＹ軸正側又はＸ軸正側へ向かうに従って出口部２２，２４が広くなるように傾斜し（図３（ｃ）の状態）、上流側の出口部２２，２４では、壁部５１，５２の先端部がＹ軸正側又はＸ軸正側へ向かうに従って出口部２２，２４が狭くなるように傾斜してよい（図３（ｄ）の状態）。壁部５１，５２の先端部がＹ軸正側又はＸ軸正側へ向かうに従って出口部２２，２４が狭くなるように傾斜する構成に比して、壁部５１，５２の先端部がＹ軸正側又はＸ軸正側へ向かうに従って出口部２２，２４が広くなるように傾斜する構成は、反応流体が流出し難くなる。このように、壁部５１，５２の先端部の傾斜角を調整することで、積層方向における下流側の反応流体の流出量は容易に規制される。
【００４０】
次に、本実施形態に係る燃料電池１の作用・効果について説明する。
【００４１】
本実施形態に係る燃料電池１においては、導入通路１７，１９から流路形成部１５，１６へ反応流体を流入させる入口部２１，２３と、流路形成部１５，１６から導出通路１８，２０へ反応流体を流出させる出口部２２，２４と、を備えている。従って、反応流体は、入口部２１，２３から流路形成部１５，１６を通過し、一部が燃料極１３又は空気極１４に供給されながら（図３に示すＧ１の流れ）、出口部２２，２４から流出する（図３に示すＧ２の流れ）。ここで、出口部２２，２４は、入口部２１，２３よりも積層方向において狭く形成されることで、反応流体の流出量が規制されている。すなわち、反応流体の一部は、壁部５１，５２によって出口部２２，２４から流出することが阻害される（図３に示すＧ３の流れ）。このように、出口部２２，２４から流出する反応流体の流出量が規制されていることにより、反応流体が未反応のまま出口部２２，２４から流出することを抑制することができる。燃料極１３又は空気極１４側へ誘導される反応流体の流量を増加させることで、反応流体が流路形成部１５，１６で広がり易くなり、燃料極１３又は空気極１４に対して反応流体を広範囲に供給し、且つ均一性を向上できる。
【００４２】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００４３】
例えば、図４及び図５に示すように、インターコネクタ１１は、複数の部材を積層することによって構成されていてもよい。インターコネクタ１１は、枠状部材２５、枠状部材２６及び中間部材２７を備えていてよい。中間部材２７は、枠状部材２５，２６間に配置されている。枠状部材２５，２６及び中間部材２７は、薄板で構成されている。枠状部材２５，２６及び中間部材２７の外形は、平面視略正方形状を呈している。中間部材２７の一面側には燃料流路形成部１５が設けられ、中間部材２７の他面側には空気流路形成部１６が設けられている。
【００４４】
枠状部材２５は、燃料入口部２１及び燃料出口部２２をそれぞれ画成する空間部２８を有している。枠状部材２５は、燃料導入通路１７及び燃料導出通路１８の一部をそれぞれ構成する１対の平面視長円形状の燃料用貫通孔２９と、空気導入通路１９及び空気導出通路２０の一部をそれぞれ構成する１対の平面視長円形状の空気用貫通孔３０とを有している。空気用貫通孔３０の長手方向と燃料用貫通孔２９の長手方向とは直交している。枠状部材２５の内側領域Ｆ１には、中間部材２７の燃料流路形成部１５が貫入される。
【００４５】
燃料入口部２１側の空間部２８には壁部が設けられていない一方、燃料出口部２２側の空間部２８には壁部５１が設けられている。これにより、枠状部材２５を中間部材２７に積層させると、燃料出口部２２が壁部５１によって積層方向に狭い構成となる。
【００４６】
枠状部材２６は、空気入口部２３及び空気出口部２４をそれぞれ画成する空間部３１を有している。枠状部材２６は、燃料導入通路１７及び燃料導出通路１８の一部をそれぞれ構成する１対の平面視長円形状の燃料用貫通孔３２と、空気導入通路１９及び空気導出通路２０の一部をそれぞれ構成する１対の平面視長円形状の空気用貫通孔３３とを有している。空気用貫通孔３３の長手方向と燃料用貫通孔３２の長手方向とは直交している。枠状部材２６の内側領域Ｆ２には、中間部材２７の空気流路形成部１６が貫入される。
【００４７】
空気入口部２３側の空間部３１には壁部が設けられていない一方、空気出口部２４側の空間部３１には壁部５２が設けられている。これにより、枠状部材２６を中間部材２７に積層させると、空気出口部２４が壁部５２によって積層方向に狭い構成となる。
【００４８】
中間部材２７は、燃料導入通路１７及び燃料導出通路１８の一部をそれぞれ構成する１対の平面視長円形状の燃料用貫通孔３４と、空気導入通路１９及び空気導出通路２０の一部をそれぞれ構成する１対の平面視長円形状の空気用貫通孔３５とを有している。空気用貫通孔３５の長手方向と燃料用貫通孔３４の長手方向とは直交している。
【００４９】
インターコネクタ１１の構成部品である枠状部材２５，２６及び中間部材２７は、金属材料から構成されている。金属材料としては、例えば耐熱ステンレス鋼であるＦｅ−Ｃｒフェライト系合金、Ｃｒ基合金またはＮｉ基合金等が用いられる。
【００５０】
また、枠状部材２５，２６と中間部材２７とは、図５に示されるように、ロウ材３６，３７を用いたロウ付けにより接合されている。ロウ材３６，３７としては、銀ロウまたはニッケルロウ等が用いられる。
【００５１】
ロウ材３６，３７は、枠体形状を呈している。ロウ材３６には、枠状部材２５の空気用貫通孔３０に対応する開口部３８が設けられているが、枠状部材２５の燃料用貫通孔２９に対応する開口部は設けられていない。ロウ材３７には、枠状部材２６の燃料用貫通孔３２に対応する開口部３９が設けられているが、枠状部材２６の空気用貫通孔３３に対応する開口部は設けられていない。
【００５２】
なお、図４及び図５に示す例は、上述の構成に限定されない。例えば、上記実施形態では、枠状部材２５，２６と中間部材２７とがロウ付けにより接合されているが、枠状部材２５，２６と中間部材２７との接合手段としては、特にロウ付けには限られず、溶接または拡散接合等を用いてもよい。接合手段として溶接を用いる場合には、枠状部材２５，２６と中間部材２７との接合を安価に行うことができる。
【００５３】
また、上記実施形態では、枠状部材２５，２６及び中間部材２７という３つの部材でインターコネクタ１１を構成しているが、インターコネクタ１１を構成する部品の数としては、特に３つには限られず、複数あればよいし、或いは燃料入口部２１、燃料出口部２２、空気入口部２３、及び空気出口部２４を有するインターコネクタ１１を作ることが可能であれば、１つであってもよい。
【００５４】
また、図６（ａ）に示すように、出口部２２，２４及び入口部２１，２３を分割してもよい。具体的には、出口部２２，２４を幅方向に分割する仕切部材６１を設け、入口部２１，２３を幅方向に分割する仕切部材６２を設けてもよい。このとき、仕切部材６２及び壁部５１，５２によって流路の一部が塞がれた出口部２２，２４の面積（図６（ａ）においてハッチングを付した部分）は、仕切部材６２によって流路の一部が塞がれた入口部２１，２３の面積（図６（ｂ）においてハッチングを付した部分）よりも小さい。なお、仕切部材６１で分割された出口部２２，２４の一区画あたりの面積が、仕切部材６２で分割された入口部２１，２３の一区画あたりの面積よりも大きい場合であっても、全区画を合計した場合の面積は、出口部２２，２４の方が小さい。
【００５５】
また、図６（ｂ）に示すように、出口部２２，２４は、積層方向に垂直で、入口部２１，２３から出口部２２，２４へ向かう方向（第１の方向）に垂直な幅方向（第２の方向）に延びており、出口部２２，２４のうち、幅方向における端部側は、中央部側に比して、反応流体が流出し易い。例えば、壁部５１，５２は、中央部側が凸となるように湾曲した形状を有している。反応流体は、幅方向における端部側に比して、中央部側へ流れ易くなる傾向にある。従って、幅方向における端部側で反応流体を流出し易くすることで、反応流体を端部側へ広げることができる。
【００５６】
なお、上述の実施形態のように、入口部に比して出口部が積層方向に狭い構成は、燃料出口部２２及び空気出口部２４の何れか一方のみに採用されてもよい。また、当該構成は、積層方向における全ての出口部２２，２４に採用されていなくともよく、一部の出口部２２，２４のみに採用されていてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１…燃料電池、１０…セル本体、１１…インターコネクタ、１２…電解質、１３…燃料極、１４…空気極、１５…燃料流路形成部、１６…空気流路形成部、１７…燃料導入通路、１８…燃料導出通路、１９…空気導入通路、２０…空気導出通路、２１…燃料入口部、２２…燃料出口部、２３…空気入口部、２４…空気出口部、５１，５２…壁部。
【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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