【手続補正書】
【提出日】平成18年2月13日(2006.2.13)
【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】
（ａ）複数の管型燃料電池セルと、（ｂ）該燃料電池セルが包埋される連続固相多孔性マトリクスとを含む燃料電池スタックであって、
前記燃料電池セルのそれぞれは、内側の電極層と、外側の電極層と、該内側および外側の電極層に挟まれた電解質層とを含み、
第１の反応物が、前記燃料電池セルの少なくとも１個の前記マトリクスを通って、前記外側の電極層へ流れることが可能であり、第２の反応物が、前記燃料電池セルの少なくとも１個の内側を通って、前記内側の電極へ流れることが可能である、燃料電池スタック。
【請求項２】
前記マトリクスは固相多孔性発泡体である、請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項３】
前記マトリクスは２５ないし９５％の多孔度を有する、請求項２に記載の燃料電池スタック。
【請求項４】
前記マトリクスは４０ないし９５％の多孔度を有する、請求項３に記載の燃料電池スタック。
【請求項５】
前記マトリクスは約６０％の多孔度を有する、請求項４に記載の燃料電池スタック。
【請求項６】
前記内側の電極層は陽極で、前記外側の電極層は陰極で、第１の反応物はオキシダントで、第２の反応物は燃料である、請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項７】
前記内側の電極層は陰極で、前記外側の電極層は陽極で、第１の反応物は燃料で、第２の反応物はオキシダントである、請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項８】
前記燃料電池は固体酸化物型で、前記マトリクスの組成は、電子伝導性または混合型（イオンおよび電子）伝導性のセラミック、金属またはサーメット製材料を含む、請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項９】
前記マトリクス材料は、マンガン酸ランタンストロンチウム、Ｌａ１−ｘＳｒｘＣｒ０３、Ｌａ１−ｘＣａｘＣｒ０３、Ｌａ１−ｘＭｇｘＣｒ０３、ＬａＣｒ（Ｍｇ）０３、ＬａＣａ１−ｘＣｒｙ０３、ステンレス鋼３１６および３１６Ｌ、ニッケル・イットリア安定化ジルコニア、ニッケルおよびドープジルコニアサーメット、ニッケルをドープしたＣｅＯ２サーメット、銅をドープしたセリアサーメット、銀−（Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ）−酸化物サーメット、銀−（Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ）−酸化物サーメット、銀−合金−（Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ）−酸化物サーメット、銀−合金−（Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ）−酸化物サーメット、銀およびその合金、インコネル鋼およびいずれかの超合金、フェライトステンレス鋼、ＳｉＣおよびＭｏＳｉ２からなるグループから選択される、請求項８に記載の燃料電池スタック。
【請求項１０】
前記燃料電池セルの少なくとも１個の直径は、約１０μｍないし５０００μｍの範囲内である、請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項１１】
前記燃料電池セルの少なくとも１個の内側の電極層は、電気泳動電着法、金属電着法および複合材料電着法からなるグループから選択される方法によって製造される、請求項１０に記載の燃料電池スタック。
【請求項１２】
燃料電池スタックの製造方法であって、
（ａ）複数の管型燃料電池セルのそれぞれが、内側の電極層と、外側の電極層と、該内側および外側の電極層に挟まれた電解質層とを有する、複数の管型燃料電池セルを製造するステップと、
（ｂ）焼結の際、連続固相多孔性マトリクスになる、マトリクス材料を含む組成を有するスラリーで、前記燃料電池セルをコーティングするステップと、
（ｃ）前記燃料電池セルのそれぞれのスラリー・コーティングが、隣接する燃料電池セルのスラリー・コーティングと接触するように、前記燃料電池セルをスタックするステップと、
（ｄ）コーティングおよびスタックされた燃料電池セルを焼結して、前記マトリクスと、該マトリクスに包埋された前記燃料電池セルを固化するステップとを含み、
第１の反応物が、前記燃料電池セルの少なくとも１個の前記マトリクスを通って、前記外側の電極層へ流れることが可能であり、第２の反応物が、前記燃料電池セルの少なくとも１個の内側を通って、前記内側の電極へ流れることが可能である、スタックの製造方法。
【請求項１３】
前記燃料電池セルを製造するステップは、最初に、電気泳動電着法、金属電着法および複合材料電着法からなるグループから選択される方法で、可燃性の析出陰極の上に内側の電極層を形成し、その後、電気泳動電着法で前記内側の電極層の上に電解質層を形成し、その後、前記電解質層の上に外側の電極層を形成し、その後、前記析出陰極を燃焼する焼結するステップを適用することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記スラリー中のマトリクス材料は、マンガン酸ランタンストロンチウム、Ｌａ１−ｘＳｒｘＣｒ０３、Ｌａ１−ｘＣａｘＣｒ０３、Ｌａ１−ｘＭｇｘＣｒ０３、ＬａＣｒ（Ｍｇ）０３、ＬａＣａ１−ｘＣｒｙ０３、ステンレス鋼３１６および３１６Ｌ、ニッケル・イットリア安定化ジルコニア、ニッケルおよびドープジルコニアサーメット、ニッケルをドープしたＣｅＯ２サーメット、銅をドープしたセリアサーメット、銀−（Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ）−酸化物サーメット、銀−（Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ）−酸化物サーメット、銀−合金−（Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ）−酸化物サーメット、銀−合金−（Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ）−酸化物サーメット、銀およびその合金、インコネル鋼およびいずれかの超合金、フェライトステンレス鋼、ＳｉＣおよびＭｏＳｉ２からなるグループから選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
選択された加熱処理の際、固相多孔性発泡体マトリクスが形成されるように、前記スラリーは発泡剤を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記スラリーは、選択した加熱処理の際、燃焼して前記マトリクス内に細孔を形成する、可燃性粒子を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記スラリーは、選択した加熱処理の際、燃焼して前記マトリクス内に細孔を形成する、可燃性粒子を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記燃料電池セルをスラリーでコーティングするステップと、前記燃料電池セルをスタックするステップとは、該燃料電池セルを容器内にスタックして、その後、前記容器内の燃料電池セルが前記スラリーに浸漬するように前記スラリーを前記容器内に添加することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記燃料電池セルをスラリーでコーティングするステップと、前記燃料電池セルをスタックするステップとは、各燃料電池セルをコーティングして、その後、スタックする前に、前記燃料電池セルの間に可燃性のスペーサを設置することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記燃料電池セルをスラリーでコーティングするステップと、前記燃料電池セルをスタックするステップとは、各燃料電池セルをコーティングして、その後、スタックする前に、金属製スペーサを前記燃料電池セルの間に設置することを含み、前記スペーサは、焼結した後でも焼け残って、集電器および前記スタック機械的支持体の役割を果たす、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記燃料電池セルをスラリーでコーティングするステップと、前記燃料電池セルをスタックするステップとは、前記燃料電池セルをコーティングして、その後、コーティングされた前記燃料電池セルを可撓性のシートの上に戴置して、その後、前記燃料電池セルが所望のスタック構成に配置されるように、前記シートを操作することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
燃料電池スタックの製造方法であって、
（ａ）複数の管型燃料電池セルのそれぞれが、内側の電極層と、外側の電極層と、該内側および外側の電極層に挟まれた電解質層とを有する、複数の管型燃料電池セルを製造するステップと、
（ｂ）複数の可燃性部材をスタック状に配置し、その後、該可燃性部材を、焼結の際、固相の電子伝導性または混合型（電子およびイオン）伝導性の多孔性マトリクスになるマトリクス材料を含む組成を有するスラリーに浸漬するステップと、
（ｃ）前記マトリクスが形成され、前記可燃性部材が燃焼するように、前記スラリーおよび可燃性部材を焼結して、前記マトリクス内に複数のチャンネルを製造するステップと、
（ｄ）少なくとも１個の燃料電池セルを少なくとも１個のチャンネルに挿入するステップとを含み、
第１の反応物が、前記燃料電池セルの少なくとも１個の前記マトリクスを通って、前記外側の電極層へ流れることが可能であり、第２の反応物が、前記燃料電池セルの少なくとも１個の内側を通って、前記内側の電極へ流れることが可能である、スタックの製造方法。
【請求項２３】
少なくとも１個の燃料電池セルについて、
（ｅ）前記燃料電池セルとマトリクスとの間の前記チャンネルの中に接着剤を添加して、その後、前記燃料電池セルが前記マトリクスにしっかりと包埋されるように、前記スラリーを焼結するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
燃料電池スタックの製造方法であって、
（ａ）複数の管型燃料電池セルのそれぞれが、内側の電極層と、外側の電極層と、該内側および外側の電極層に挟まれた電解質層とを有する、複数の管型燃料電池セルを製造するステップと、
（ｂ）前記燃料電池セルを可燃性の鋳型材料に包埋するステップと、
（ｃ）焼結の際、連続固相多孔性マトリクスになる、マトリクス材料を含む組成を有するスラリーで、前記鋳型材料を含浸するステップと、
（ｄ）前記鋳型材料が燃焼して、前記マトリクスが形成されるように、スラリーを含浸した前記鋳型材料を焼結するステップとを含み、
第１の反応物が、前記燃料電池セルの少なくとも１個の前記マトリクスを通って、前記外側の電極層へ流れることが可能であり、第２の反応物が、前記燃料電池セルの少なくとも１個の内側を通って、前記内側の電極へ流れることが可能である、スタックの製造方法。
【請求項２５】
焼結する前に、前記燃料電池セルは前記鋳型材料に包埋される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
焼結するステップの後、前記燃料電池セルと接着剤とが前記マトリクスに包埋され、その後、前記燃料電池セルを前記マトリクスに結合するのに十分な加熱処理が前記接着剤に適用される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記鋳型材料は、スポンジ、炭素フェルトまたは黒鉛フェルトからなるグループから選択される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
（ａ）複数の管型液体分離膜組立体のそれぞれが、多孔性の分離層と、該分離層に隣接する多孔性の支持層とを含む、複数の管型液体分離膜組立体と、
（ｂ）前記組立体が包埋される、連続固相多孔性マトリクスとを含む、液体分離装置であって、
前記分離層の多孔度は分離されるべき液体に応じて選択され、
未分離の液体は、前記マトリクスの一方か、前記組立体の少なくとも１個の内側かを通って流れることができ、前記分離層によって未分離の液体から分離された液体は、前記マトリクスの他方と、前記組立体の少なくとも１個の内側とを通って流れることができる、液体分離装置。
【請求項２９】
前記分離層は、約０．５ないし１００μｍの厚さがある、請求項２８に記載の液体分離装置。
【請求項３０】
前記分離層は、約０．５ないし３０μｍの厚さがある、請求項２９に記載の液体分離装置。
【請求項３１】
前記分離層の平均孔径は、約０．０５ないし１０μｍである、請求項２８に記載の液体分離装置。
【請求項３２】
前記支持層の平均孔径は、前記分離層の平均孔径より大きいか同じかである、請求項３１に記載の液体分離装置。
【請求項３３】
前記支持層および分離層の組成は、Ａｌ２Ｏ３、ジルコニア、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、クレイ、ムライト、Ａｌ２Ｏ３−ジルコニア複合材料およびＴｉＯ２からなるグループから選択される１または２以上の材料を含む、請求項２８に記載の液体分離装置。
【請求項３４】
前記マトリクスは、固相多孔性発泡体である、請求項２８に記載の液体分離装置。
【請求項３５】
前記マトリクスの組成は、Ａｌ２Ｏ３、ジルコニア、Ａｌ２Ｏ３−ジルコニア複合材料、鉄鋼、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、クレイ、ムライトおよびＴｉＯ２からなるグループから選択される１または２以上の材料を含む、請求項３４に記載の液体分離装置。
【請求項３６】
前記マトリクスは、ＴｉＯ２光触媒でコーティングされる、請求項３５に記載の液体分離装置。
【請求項３７】
前記分離層は、膜リアクタ分離膜で、前記装置を通って流れることができる液体の１または２以上の化学反応の転換または選択性に影響を与える材料を含む組成を有する、請求項２８に記載の液体分離装置。
【請求項３８】
前記膜リアクタ分離膜は、ＰｄおよびＳｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｏのグループから選択される材料を含む組成を有する、請求項３７に記載の液体分離装置。
【請求項３９】
前記膜リアクタ分離膜は、Ｐｄを含み、約０．５ないし１０μｍの厚さを有する、請求項３８に記載の液体分離装置。
【請求項４０】
前記膜リアクタ分離膜は、Ｓｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｏを含み、約０．５ないし５０μｍの厚さを有する、請求項３８に記載の液体分離装置。
【請求項４１】
前記マトリクスは金属フィラメントを含む、請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項４２】
前記マトリクスは、金属、セラミックまたはサーメット製綿を含む、請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項４３】
（ａ）複数の管型燃料電池セルと、（ｂ）該燃料電池セルが包埋される連続固相多孔性発泡体マトリクスとを含む燃料電池スタックであって、
前記燃料電池セルのそれぞれは、内側の電極層と、外側の電極層と、該内側および外側の電極層に挟まれた電解質層とを含み、
第１の反応物が、前記燃料電池セルの少なくとも１個の前記マトリクスを通って、前記外側の電極層へ流れることが可能であり、第２の反応物が、前記燃料電池セルの少なくとも１個の内側を通って、前記内側の電極へ流れることが可能である、燃料電池スタック。
【請求項４４】
前記燃料電池セルの少なくとも１個の直径は、約１０μｍないし５０００μｍの範囲内である、請求項４３に記載の燃料電池スタック。
【請求項４５】
前記燃料電池セルの少なくとも１個の内側の電極層は、電気泳動電着法、金属電着法および複合材料電着法からなるグループから選択される方法によって製造される、請求項４４に記載の燃料電池スタック。