(57)【要約】【課題】部品の組付工数を減らしつつ、燃料と空気との混合を防止することができる燃料電池を提供する。【解決手段】燃料電池１は、セル本体１０と、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、燃料極１３と対向する燃料流路形成部１５と空気極１４と対向する空気流路形成部１６とを有するインターコネクタ１１とを備え、インターコネクタ１１は、燃料を導入する燃料導入通路１７及び燃料を導出する燃料導出通路１８と燃料流路形成部１５との間に配置されると共にセル本体１０に対して露出しないように形成され、燃料を流すための燃料用中空流路２１，２２と、空気を導入する空気導入通路１９及び空気を導出する空気導出通路２０と空気流路形成部１６との間に配置されると共にセル本体１０に対して露出しないように形成され、空気を流すための空気用中空流路２３，２４とを有している。【選択図】図２
2017004928.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及び前記空気極側から挟むように配置され、前記燃料極と対向する燃料流路形成部と前記空気極と対向する空気流路形成部とを有するインターコネクタと、
隣り合う２つの前記インターコネクタ間における前記セル本体の周囲に配置された柱状部材とを備え、
前記インターコネクタは、前記燃料を導入する燃料導入通路と、前記燃料を導出する燃料導出通路と、前記空気を導入する空気導入通路と、前記空気を導出する空気導出通路と、前記燃料導入通路及び前記燃料導出通路と前記燃料流路形成部との間に配置されると共に前記セル本体に対して露出しないように形成され、前記燃料導入通路から前記燃料導出通路に前記燃料を流すための燃料用中空流路と、前記空気導入通路及び前記空気導出通路と前記空気流路形成部との間に配置されると共に前記セル本体に対して露出しないように形成され、前記空気導入通路から前記空気導出通路に前記空気を流すための空気用中空流路とを有することを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記インターコネクタは、第１枠状部材と、第２枠状部材と、前記第１枠状部材と前記第２枠状部材との間に配置され、前記燃料流路形成部及び前記空気流路形成部を有する中間部材とを有し、
前記第１枠状部材は、前記燃料導入通路及び前記燃料導出通路の一部を構成する第１燃料用貫通孔と、前記空気導入通路及び前記空気導出通路の一部を構成する第１空気用貫通孔とを備え、
前記第２枠状部材は、前記燃料導入通路及び前記燃料導出通路の一部を構成する第２燃料用貫通孔と、前記空気導入通路及び前記空気導出通路の一部を構成する第２空気用貫通孔とを有し、
前記中間部材は、前記燃料導入通路及び前記燃料導出通路の一部を構成する第３燃料用貫通孔と、前記空気導入通路及び前記空気導出通路の一部を構成する第３空気用貫通孔とを有し、
前記第１枠状部材と前記中間部材との間には、前記燃料用中空流路を画成する第１凹状部が形成され、
前記第２枠状部材と前記中間部材との間には、前記空気用中空流路を画成する第２凹状部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
少なくとも前記第１枠状部材には前記第１凹状部が形成され、少なくとも前記第２枠状部材には前記第２凹状部が形成される、請求項２に記載の燃料電池。
【請求項４】
少なくとも前記中間部材には、前記第１凹状部及び前記第２凹状部が形成される、請求項２又は３に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記第１枠状部材及び前記第２枠状部材と前記中間部材とは、ロウ付けにより接合されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項記載の燃料電池。
【請求項６】
前記インターコネクタは、金属材料から構成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項記載の燃料電池。
【請求項７】
前記第１枠状部材及び前記第２枠状部材と前記中間部材とは、溶接により接合されていることを特徴とする請求項６記載の燃料電池。
【請求項８】
前記インターコネクタは、前記第１枠状部材、前記第２枠状部材及び前記中間部材の３つの部材のみが接合されることで形成されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項記載の燃料電池。
【請求項９】
前記インターコネクタは、前記燃料用中空流路を画成する第１凹状部を有する第１枠状部材と、前記空気用中空流路を画成する第２凹状部を有する第２枠状部材と、前記第１枠状部材と前記第２枠状部材との間に配置され、前記燃料流路形成部及び前記空気流路形成部を有する中間部材とを有し、
前記第１枠状部材は、前記燃料導入通路及び前記燃料導出通路の一部を構成する第１燃料用貫通孔と、前記空気導入通路及び前記空気導出通路の一部を構成する第１空気用貫通孔とを備え、
前記第２枠状部材は、前記燃料導入通路及び前記燃料導出通路の一部を構成する第２燃料用貫通孔と、前記空気導入通路及び前記空気導出通路の一部を構成する第２空気用貫通孔とを有し、
前記中間部材は、前記燃料導入通路及び前記燃料導出通路の一部を構成する第３燃料用貫通孔と、前記空気導入通路及び前記空気導出通路の一部を構成する第３空気用貫通孔とを有することを特徴とする請求項１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、セル本体の周囲を取り囲むように２つのインターコネクタ間に配置された枠部とを備えている。枠部には、酸化剤ガス（空気）及び燃料ガスが流れる複数の貫通孔が設けられている。枠部は、セパレータと、このセパレータを挟むように配置された空気極フレーム及び燃料極フレームと、これらの空気極フレーム及び燃料極フレームの外側に配置された２つの絶縁フレームとを有している。インターコネクタには、酸化剤ガスを空気極に流通する切欠と、燃料ガスを燃料極に流通する切欠とが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５７１７９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、燃料と空気との混合を防止するために、２つのインターコネクタ間に２つの絶縁フレーム、空気極フレーム、燃料極フレーム及びセパレータという多数の部材が配置されている。従って、燃料電池の部品点数が多くなるため、部品の組付工数が増えてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、部品の組付工数を減らしつつ、燃料と空気との混合を防止することが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及び空気極側から挟むように配置され、燃料極と対向する燃料流路形成部と空気極と対向する空気流路形成部とを有するインターコネクタと、隣り合う２つのインターコネクタ間におけるセル本体の周囲に配置された柱状部材とを備え、インターコネクタは、燃料を導入する燃料導入通路と、燃料を導出する燃料導出通路と、空気を導入する空気導入通路と、空気を導出する空気導出通路と、燃料導入通路及び燃料導出通路と燃料流路形成部との間に配置されると共にセル本体に対して露出しないように形成され、燃料導入通路から燃料導出通路に燃料を流すための燃料用中空流路と、空気導入通路及び空気導出通路と空気流路形成部との間に配置されると共にセル本体に対して露出しないように形成され、空気導入通路から空気導出通路に空気を流すための空気用中空流路とを有することを特徴とする。
【０００７】
以上のような燃料電池においては、インターコネクタの燃料導入通路に導入された燃料が燃料用中空流路及び燃料流路形成部を通ってセル本体の燃料極に供給されると共に、インターコネクタの空気導入通路に導入された空気が空気用中空流路及び空気流路形成部を通ってセル本体の空気極に供給される。そして、セル本体において燃料と空気との発電反応が起こる。このとき、隣り合う２つのインターコネクタ間におけるセル本体の周囲には、柱状部材が配置されている。また、インターコネクタの燃料用中空流路及び空気用中空流路は、セル本体に対して露出しないように形成されている。このため、隣り合う２つのインターコネクタ間において燃料と空気とが混合することが防止される。従って、燃料と空気との混合を防止するために隣り合う２つのインターコネクタ間に多数の部材を配置しなくて済む。これにより、燃料電池の部品点数が減少するため、部品の組付工数を減らすことができる。
【０００８】
インターコネクタは、第１枠状部材と、第２枠状部材と、第１枠状部材と第２枠状部材との間に配置され、燃料流路形成部及び空気流路形成部を有する中間部材とを有し、第１枠状部材は、燃料導入通路及び燃料導出通路の一部を構成する第１燃料用貫通孔と、空気導入通路及び空気導出通路の一部を構成する第１空気用貫通孔とを備え、第２枠状部材は、燃料導入通路及び燃料導出通路の一部を構成する第２燃料用貫通孔と、空気導入通路及び空気導出通路の一部を構成する第２空気用貫通孔とを有し、中間部材は、燃料導入通路及び燃料導出通路の一部を構成する第３燃料用貫通孔と、空気導入通路及び空気導出通路の一部を構成する第３空気用貫通孔とを有し、第１枠状部材と中間部材との間には、燃料用中空流路を画成する第１凹状部が形成され、第２枠状部材と中間部材との間には、空気用中空流路を画成する第２凹状部が形成されてよい。このような第１枠状部材、第２枠状部材及び中間部材を用いることで、燃料用中空流路及び空気用中空流路を有するインターコネクタを簡単に作ることができる。
【０００９】
例えば、少なくとも第１枠状部材には第１凹状部が形成され、少なくとも第２枠状部材には第２凹状部が形成されてよい。また、少なくとも中間部材には第１凹状部及び第２凹状部が形成されてよい。
【００１０】
第１枠状部材及び第２枠状部材と中間部材とは、ロウ付けにより接合されていてもよい。この場合には、第１枠状部材、第２枠状部材及び中間部材の接合面が凸凹になりにくいため、インターコネクタ全体の厚みのばらつきを抑えることができる。
【００１１】
インターコネクタは、金属材料から構成されていてもよい。この場合には、電気伝導率が高く且つ安価なインターコネクタを得ることができる。
【００１２】
第１枠状部材及び第２枠状部材と中間部材とは、溶接により接合されていてもよい。この場合には、第１枠状部材及び第２枠状部材と中間部材との接合を安価に行うことができる。
【００１３】
インターコネクタは、第１枠状部材、第２枠状部材及び中間部材の３つの部材のみが接合されることで形成されていてもよい。この場合には、燃料電池の部品点数を更に減少させて、部品の組付工数を一層減らすことができる。
【００１４】
インターコネクタは、燃料用中空流路を画成する第１凹状部を有する第１枠状部材と、空気用中空流路を画成する第２凹状部を有する第２枠状部材と、第１枠状部材と第２枠状部材との間に配置され、燃料流路形成部及び空気流路形成部を有する中間部材とを備え、第１枠状部材は、燃料導入通路及び燃料導出通路の一部を構成する第１燃料用貫通孔と、空気導入通路及び空気導出通路の一部を構成する第１空気用貫通孔とを有し、第２枠状部材は、燃料導入通路及び燃料導出通路の一部を構成する第２燃料用貫通孔と、空気導入通路及び空気導出通路の一部を構成する第２空気用貫通孔とを有し、中間部材は、燃料導入通路及び燃料導出通路の一部を構成する第３燃料用貫通孔と、空気導入通路及び空気導出通路の一部を構成する第３空気用貫通孔とを有していてもよい。このような第１枠状部材、第２枠状部材及び中間部材を用いることで、燃料用中空流路及び空気用中空流路を有するインターコネクタを簡単に作ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、部品の組付工数を減らしつつ、燃料と空気との混合を防止することができる燃料電池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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分解斜視図である。
【図４】図２に示されたインターコネクタの分解断面図である。
【図５】図３及び図４に示された第１枠状部材の裏面図及び第２枠状部材の平面図である。
【図６】変形例に係るインターコネクタの分解断面図である。
【図７】変形例に係るインターコネクタの第１枠状部材の裏面図及び第２枠状部材の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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（一面側）に配置された燃料極（アノード）１３と、電解質１２の上面側（他面側）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。
【００２４】
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１５と、空気極１４と対向する空気流路形成部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。
【００２５】
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の流路となる。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。
【００２６】
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３参照）。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。
【００２７】
また、インターコネクタ１１は、燃料導入通路１７と燃料流路形成部１５との間に配置されると共に、壁部１１ａによりセル本体１０に対して露出しないように形成された燃料用中空流路２１と、燃料導出通路１８と燃料流路形成部１５との間に配置されると共に、壁部１１ｂによりセル本体１０に対して露出しないように形成された燃料用中空流路２２と、空気導入通路１９と空気流路形成部１６との間に配置されると共に、壁部１１ｃによりセル本体１０に対して露出しないように形成された空気用中空流路２３と、空気導出通路２０と空気流路形成部１６との間に配置されると共に、壁部１１ｄによりセル本体１０に対して露出しないように形成された空気用中空流路２４とを有している。
【００２８】
燃料用中空流路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。燃料用中空流路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。燃料用中空流路２１，２２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る。空気用中空流路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。空気用中空流路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。空気用中空流路２３，２４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、燃料用中空流路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、燃料用中空流路２２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、空気用中空流路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、空気用中空流路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】
インターコネクタ１１は、図３及び図４に示されるように、枠状部材（第１枠状部材）２５、枠状部材（第２枠状部材）２６及び中間部材２７を備えている。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。
【００３２】
枠状部材２５は、図５（ａ）にも示されるように、燃料用中空流路２１，２２をそれぞれ画成する１対の凹状部（第１凹状部）２８を有している。なお、図５（ａ）は、枠状部材２５の裏面図である。凹状部２８は、中間部材２７側に開口している。
【００３３】
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（第１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（第１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。
【００３４】
枠状部材２６は、図５（ｂ）にも示されるように、空気用中空流路２３，２４をそれぞれ画成する１対の凹状部（第２凹状部）３１を有している。なお、図５（ｂ）は、枠状部材２６の平面図である。凹状部３１は、中間部材２７側に開口している。
【００３５】
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（第２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（第２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。
【００３６】
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（第３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（第３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。
【００３７】
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。
【００３８】
また、枠状部材２５，２６と中間部材２７とは、図３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。
【００３９】
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の凹状部２８に隣接する燃料用貫通孔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の凹状部３１に隣接する空気用貫通孔３３に対応する開口部は設けられていない。
【００４０】
図２に戻り、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。
【００４１】
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。
【００４２】
以上のように本実施形態においては、インターコネクタ１１の燃料導入通路１７に導入された燃料が燃料用中空流路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、インターコネクタ１１の空気導入通路１９に導入された空気が空気用中空流路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に供給されることで、セル本体１０において発電反応が起こる。そして、燃料流路形成部１５を通過した燃料が燃料用中空流路２２及び燃料導出通路１８を通って導出されると共に、空気流路形成部１６を通過した空気が空気用中空流路２４及び空気導出通路２０を通って導出される。
【００４３】
このとき、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、柱状部材４０，４１が配置されている。また、インターコネクタ１１の燃料用中空流路２１，２２及び空気用中空流路２３，２４は、セル本体１０に対して露出しないように形成されている。このため、隣り合う２つのインターコネクタ１１間において燃料と空気とが混合することが防止される。従って、燃料と空気との混合を防止するために隣り合う２つのインターコネクタ１１間に多数の部材を配置しなくて済む。これにより、燃料電池１の部品点数が減少するため、部品の組付工数を減らすことができる。このように本実施形態によれば、部品の組付工数を減らしつつ、燃料と空気との混合を防止することができる。
【００４４】
また、インターコネクタ１１は、燃料用中空流路２１，２２を画成する１対の凹状部２８を有する枠状部材２５と、空気用中空流路２３，２４を画成する１対の凹状部３１を有する枠状部材２６と、枠状部材２５，２６間に配置され、燃料流路形成部１５及び空気流路形成部１６を有する中間部材２７とを備えている。このような枠状部材２５，２６及び中間部材２７という３つの部材を用いることで、燃料用中空流路２１，２２及び空気用中空流路２３，２４を有するインターコネクタ１１を簡単に作ることができる。
【００４５】
また、インターコネクタ１１は金属材料から構成されているので、電気伝導率が高く且つ安価なインターコネクタ１１を得ることができる。
【００４６】
さらに、枠状部材２５，２６と中間部材２７とはロウ付けにより接合されているので、枠状部材２５，２６及び中間部材２７の接合面が凸凹になりにくい。従って、インターコネクタ１１全体の厚みのばらつきを抑えることができる。
【００４７】
また、インターコネクタ１１は枠状部材２５，２６及び中間部材２７の３つの部材のみが接合されることで形成されているので、燃料電池１の部品点数を更に減少させて、部品の組付工数を一層減らすことができる。
【００４８】
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。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。
【００４９】
上述の実施形態では、枠状部材２５が凹状部２８を有し、枠状部材２６が凹状部３１を有していた。これに代えて、図６及び図７に示すように、中間部材２７が、燃料用中空流路２１，２２を画成する凹状部２８と、空気用中空流路２３，２４を画成する凹状部３１と、を有していてもよい。
【００５０】
具体的には、中間部材２７は、図６（ａ）にも示されるように、燃料用中空流路２１，２２をそれぞれ画成する１対の凹状部（第１凹状部）２８を有している。凹状部２８は、枠状部材２５側に開口している。なお、図７（ａ）は、枠状部材２５の裏面図である。
【００５１】
中間部材２７は、図６（ｂ）にも示されるように、空気用中空流路２３，２４をそれぞれ画成する凹状部３１を有している。凹状部３１は、枠状部材２６側に開口している。なお、図７（ｂ）は、枠状部材２６の平面図である。
【００５２】
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（第３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（第３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。
【００５３】
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（第１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（第１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。なお、凹状部２８と枠状部材２５の内側領域Ｆ１は連通する。これにより、燃料流路形成部１５と燃料用中空流路２１，２２とが連通する。
【００５４】
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（第２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（第２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。なお、凹状部３１と枠状部材２６の内側領域Ｆ２は連通する。これにより、空気流路形成部１６と空気用中空流路２３，２４とが連通する。
【００５５】
また、枠状部材２５と中間部材２７との間に凹状部２８が形成され、枠状部材２６と中間部材２７との間に凹状部３１が形成されればよい。従って、上述のように、枠状部材２５のみに凹状部２８が形成され、枠状部材２６のみに凹状部３１が形成される形態、又は、中間部材２７のみに凹状部２８及び凹状部３１が形成される形態に限定されない。例えば、枠状部材２５のみに凹状部２８が形成され、中間部材２７のみに凹状部３１が形成されてもよい。中間部材２７のみに凹状部２８が形成され、枠状部材２６のみに凹状部３１が形成されてもよい。枠状部材２５及び中間部材２７の両方に凹状部２８が形成され、枠状部材２６及び中間部材２７の両方に凹状部３１が形成されてもよい。枠状部材２５及び中間部材２７の両方に凹状部２８が形成され、枠状部材２６のみに凹状部３１が形成されてもよい。枠状部材２５及び中間部材２７の両方に凹状部２８が形成され、中間部材２７のみに凹状部３１が形成されてもよい。枠状部材２５のみに凹状部２８が形成され、枠状部材２６及び中間部材２７の両方に凹状部３１が形成されてもよい。中間部材２７のみに凹状部２８が形成され、枠状部材２６及び中間部材２７の両方に凹状部３１が形成されてもよい。
【００５６】
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、或いは燃料用中空流路２１，２２及び空気用中空流路２３，２４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。
【００５７】
さらに、上記実施形態では、インターコネクタ１１は金属材料から構成されているが、インターコネクタ１１の材料としては、特に金属には限られず、導電性セラミックであってもよい。導電性セラミックとしては、例えばＬａＣｒＯ３基の酸化物固溶体（ランタンクロマイト）等が用いられる。導電性セラミック製のインターコネクタ１１は、複数枚の板を共焼結して作ってもよいし、或いは消失法を用いて作ってもよい。
【００５８】
また、上記実施形態の燃料電池１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てなるスタック２を有しているが、本発明は、１つのセル本体１０と、このセル本体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た２つのインターコネクタ１１とを備えた単セル構造の燃料電池にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
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、２１，２２…燃料用中空流路、２３，２４…空気用中空流路、２５…枠状部材（第１枠状部材）、２６…枠状部材（第２枠状部材）、２７…中間部材、２８…凹状部（第１凹状部）、２９…燃料用貫通孔（第１燃料用貫通孔）、３０…空気用貫通孔（第１空気用貫通孔）、３１…凹状部（第２凹状部）、３２…燃料用貫通孔（第２燃料用貫通孔）、３３…空気用貫通孔（第２空気用貫通孔）、３４…燃料用貫通孔（第３燃料用貫通孔）、３５…空気用貫通孔（第３空気用貫通孔）、４０，４１…柱状部材。
【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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