特許 5890558 固体酸化物形燃料電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5890558

(24)【登録日】2016年2月26日

(45)【発行日】2016年3月22日

(54)【発明の名称】固体酸化物形燃料電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/24 20160101AFI20160308BHJP

   H01M 8/12 20160101ALI20160308BHJP

【ＦＩ】

   H01M8/24 Z

   H01M8/12

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-78984(P2015-78984)

(22)【出願日】2015年4月8日

(62)【分割の表示】特願2011-140446(P2011-140446)の分割

【原出願日】2011年6月24日

(65)【公開番号】特開2015-149294(P2015-149294A)

(43)【公開日】2015年8月20日

【審査請求日】2015年4月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001911

【氏名又は名称】特許業務法人アルファ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】栗林 誠

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 洋介

【審査官】 守安 太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０７４４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２３１２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２４３８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７７６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３３７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３０８５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ８／２４

Ｈ０１Ｍ ８／１２

Ｈ０１Ｍ ８／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電反応により電力を発生する燃料電池本体と，
前記燃料電池本体から電流を取り出すための出力端子部材と，
前記燃料電池本体を内部に収容し，前記出力端子部材を外部に通すために壁部に貫通孔を有する収容容器と，
を具備し，前記出力端子部材と前記収容容器との間が電気的に絶縁されている固体酸化物形燃料電池であって，
前記収容容器の前記壁部と前記出力端子部材との相対位置変動により発生する応力を緩和する応力緩和部材と，
内部に前記出力端子部材の一部が挿入されている管状絶縁部材と，
前記管状絶縁部材と前記応力緩和部材との間をシールする第１シール部と，
前記管状絶縁部材と前記出力端子部材との間をシールする第２シール部と，
をさらに具備することを特徴とする固体酸化物形燃料電池。

【請求項2】

前記応力緩和部材は，前記出力端子部材の延びる方向に交差する方向に伸縮するように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池。

【請求項3】

前記応力緩和部材は，前記出力端子部材の延びる方向に沿って伸縮するように配置されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体酸化物形燃料電池。

【請求項4】

前記応力緩和部材は，内側が前記管状絶縁部材に固定され，外側が前記壁部に固定されており，伸縮可能な蛇腹形状に形成されている部分を有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体酸化物形燃料電池。

【請求項5】

前記応力緩和部材は，中空円盤状または円筒状の部分を有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体酸化物形燃料電池。

【請求項6】

前記応力緩和部材は，中空円盤状の平坦部と，前記平坦部の平坦面から突出する突出部と，を有する，
ことを特徴とする請求項５に記載の固体酸化物形燃料電池。

【請求項7】

前記応力緩和部材は，０．１〜０．５ｍｍの厚みを有する板状金属部材から構成される
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体酸化物形燃料電池。

【請求項8】

前記第１シール部と前記第２シール部との少なくとも一方は，少なくとも一部がガラスシールである
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体酸化物形燃料電池。

【請求項9】

前記管状絶縁部材は，段部を有し，
前記第１シール部は，前記管状絶縁部材の前記段部と，前記応力緩和部材とに接触している
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の固体酸化物形燃料電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は，固体電解質体を備えた固体酸化物形燃料電池に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料電池として，固体電解質（固体酸化物）を用いた固体酸化物形燃料電池（以下，「ＳＯＦＣ」とも記す）が知られている。このＳＯＦＣは，例えば，燃料電極，空気電極，および固体電解質体を備えた燃料電池セルを積層してなる，燃料電池スタックから構成される。燃料電極に燃料ガスを供給するとともに，空気電極に空気を供給し，固体電解質体を介して，燃料及び空気中の酸素を化学反応させることで，電力が発生する。

【0003】

燃料電池スタックの作動温度は，例えば，６００〜１０００℃と高温である。このため，燃料電池スタックを，例えば，金属容器で覆い，例えば，棒状の金属線で，燃料電池スタックから格納容器の外に電力を取り出すのが通例である（例えば，特許文献１，２参照）。ガス（例えば，Ｈ２，ＣＯ）が金属容器内に存在することから，金属容器の気密性，および金属線と金属容器間の絶縁性を確保するため，ガラス等でシールされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２３８４３４号公報

【特許文献2】特開２００９−２３０８５３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，従来の方法では，起動停止時での熱膨張による伸縮応力により，気密性や絶縁性が経時劣化する可能性がある。

【0006】

本発明は，上述した課題を解決するためになされたものであり，起動停止時での熱膨張等による伸縮応力による，気密性や絶縁性の経時劣化の低減を図った固体酸化物形燃料電池を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明の一態様に係る固体酸化物形燃料電池は，発電反応により電力を発生する燃料電池本体と，前記燃料電池本体から延びていて，電流を取り出すための出力端子部材と，前記燃料電池本体を内部に収容し，前記出力端子部材を外部に通すために壁部に貫通孔を有する収容容器と，を具備し，前記出力端子部材と前記収容容器の間が電気的に絶縁されている固体酸化物形燃料電池であって，前記出力端子部材と前記貫通孔間において，内側が前記出力端子部材に，外側が前記収容容器の前記壁部にそれぞれ固定されると共に，前記収容容器の前記壁部と前記出力端子部材間での相対位置変動により発生する応力を緩和する応力緩和部材と，をさらに具備する。

【0008】

固体酸化物形燃料電池において，燃料電池本体が収容容器の内部に収納され，燃料電池本体からの電流を取り出すための出力端子部材は，収容容器の貫通孔を通して外部に通される。そして，固体酸化物形燃料電池は，出力端子部材と貫通孔間において，内側が出力端子部材に，外側が収容容器の壁部にそれぞれ固定されると共に，前記収容容器の前記壁部と前記出力端子部材間での相対位置変動により発生する応力を緩和する応力緩和部材をさらに具備する。内側が出力端子部材に，外側が収容容器の壁部にそれぞれ固定される応力緩和部材が，収容容器の壁部と出力端子部材間での相対位置変動により発生する応力を緩和することで，熱膨張等に起因する収容容器と出力端子部材間での応力を緩和し，収容容器と出力端子部材間での気密性や絶縁性の経時劣化の低減が図られる。

【0009】

（２）前記応力緩和部材は，前記出力端子部材の前記延びる方向に交差する方向に伸縮するように配置されても良い。
応力緩和部材が，前記出力端子部材の前記延びる方向に交差する方向に伸縮することで，収容容器の壁部と出力端子部材間での相対位置変動により発生する応力（例えば，出力端子部材の熱膨張による伸び縮みに起因する応力）を緩和できる。

【0010】

（３）前記応力緩和部材は，前記出力端子部材の延びる方向に沿って伸縮するように配置されても良い。
応力緩和部材は，前記出力端子部材の延びる方向に沿って伸縮することで，収容容器の壁部と出力端子部材間での相対位置変動により発生する応力を緩和できる。

【0011】

（４）前記応力緩和部材が，内側が前記出力端子部材に固定され，外側が前記壁部に固定され，伸縮可能な蛇腹形状に形成されても良い。
応力緩和部材を伸縮可能な蛇腹形状とすることで，収容容器の壁部と出力端子部材間での相対位置変動により発生する応力を緩和できる。

【0012】

（５）前記応力緩和部材は，中空円盤状の平坦部と，前記平坦部の平坦面から突出する突出部と，を有しても良い。
出力端子部材の前記延びる方向に交差する方向あるいは出力端子部材の延びる方向に，突出部が伸縮することで，収容容器の壁部と出力端子部材間での相対位置変動により発生する応力を緩和できる。

【0013】

（６）前記応力緩和部材が０．１〜０．５ｍｍの厚みを有する板状金属部材から構成されても良い。
応力緩和部材が０．１〜０．５ｍｍの厚みを有する板状金属部材とすることで，板状金属部材の弾性により，収容容器の壁部と出力端子部材間での相対位置変動により発生する応力を緩和できる。板状金属部材の厚みが，０．１ｍｍより小さいと，その耐久性が悪く，ガスリークの懸念がある。一方，板状金属部材の厚みが，０．５ｍｍより大きいと，相対位置変動に追従できない畏れがある。

【0014】

（７）前記応力緩和部材が，中空円盤状または円筒状であっても良い。
応力緩和部材を，中空円盤状または円筒状とすることで，応力緩和部材内での応力の集中を低減できる。

【0015】

（８）前記出力端子部材と前記応力緩和部材は，シール部を介して接合されても良い。
出力端子部材と前記応力緩和部材が，シール部を介して接合されることで，機密性のより確実な確保が可能となる。

【0016】

（９）前記シール部は，内部に前記出力端子部材の一部が挿入されている管状絶縁部材と，前記管状絶縁部材の一端と前記応力緩和部材を接合してシールする第１シール部と，前記管状絶縁部材の他端と前記出力端子部材を接合してシールする第２シール部と，を有しても良い。
管状絶縁部材を用いて，機密性の確実な確保が可能となる。

【0017】

（１０）前記シール部は，少なくとも１部が溶接またはろう付けにより形成されても良い。

【0018】

（１１）前記シール部は，少なくとも1部がガラスシールであっても良い。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば，起動停止時での熱膨張等による伸縮応力による，気密性や絶縁性の経時劣化の低減を図った固体酸化物形燃料電池を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０の一部断面図である。

【図2A】固体酸化物形燃料電池１０の応力緩和部材７０近傍の拡大断面図である。

【図2B】固体酸化物形燃料電池１０の応力緩和部材７０近傍の正面図である。

【図3A】本発明の第２実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ａの応力緩和部材７０Ａ近傍の拡大断面図である。

【図3B】本発明の第２実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ａの応力緩和部材７０Ａ近傍の正面図である。

【図4A】突出部７２Ａの展開図である。

【図4B】突出部７２Ａの斜視図である。

【図5A】本発明の第３実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｂの応力緩和部材７０Ｂ近傍の拡大断面図である。

【図5B】本発明の第３実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｂの応力緩和部材７０Ｂ近傍の正面図である。

【図6A】本発明の第４実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｃの応力緩和部材７０Ｃ近傍の拡大断面図である。

【図6B】本発明の第４実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｃの応力緩和部材７０Ｃ近傍の正面図である。

【図7】本発明の第５実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｄの一部断面図である。

【図8A】本発明の第５実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｄの応力緩和部材７０Ｄ近傍の拡大断面図である。

【図8B】本発明の第５実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｄの応力緩和部材７０Ｄ近傍の正面図である。

【図9A】本発明の第６実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｅの応力緩和部材７０Ｅ近傍の拡大断面図である。

【図9B】本発明の第６実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｅの応力緩和部材７０Ｅ近傍の正面図である。

【図10A】本発明の第７実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｆの応力緩和部材７０Ｆ近傍の拡大断面図である。

【図10B】本発明の第７実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｆの応力緩和部材７０Ｆ近傍の正面図である。

【図11A】本発明の第８実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｇの応力緩和部材７０Ｇ近傍の拡大断面図である。

【図11B】本発明の第８実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｇの応力緩和部材７０Ｇ近傍の正面図である。

【図12】本発明の比較例１に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｘ１の一部拡大断面図である。

【図13】本発明の比較例２に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｘ２の一部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下，図面を参照して，本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０を表す模式図である。図２Ａ,図２Ｂはそれぞれ，固体酸化物形燃料電池１０の応力緩和部材７０近傍の拡大断面図および正面図である。固体酸化物形燃料電池１０は，燃料電池本体２０，出力端子部材５０，断熱容器６０，応力緩和部材７０，シール部８０を有する。

【0022】

燃料電池本体２０は，燃料ガス（水素，炭化水素ガス等）と酸化剤ガス（酸素等）の反応により発電する（電力を発生する）。燃料電池本体２０は，例えば，平板形状の燃料電池セルが複数段積層されて構成される燃料電池スタックである。なお，図示していないが，燃料電池本体２０にはガス流入部や改質器，オフガス燃焼器などが配置されている。また，起動用のバーナー等が別途あってもよい。燃料電池セルは，燃料ガス側の燃料電極，酸化剤ガス側の空気電極，燃料電極と空気電極に挟まれる電解質層（例えば，固体電解質層）を有する。燃料電池セルに，燃料ガス（水素，炭化水素ガス等）と酸化剤ガス（酸素等）を供給することで，電力が発生する。

【0023】

出力端子部材５０は，燃料電池本体２０での発電による電流を取り出すための部材，例えば，電線である。出力端子部材５０は，例えば，棒形状（一例として，長尺の直方体形状）をなし，燃料電池本体２０から断熱容器６０の外へと伸びる。

【0024】

断熱容器６０は，燃料電池本体２０を収容し，外部と断熱する容器である。断熱容器６０は，収容容器６１，断熱部材６２に区分される。

【0025】

収容容器６１は，外形が略直方体形状であり，耐熱性材料（例えば，ステンレス等の金属）の板（壁部）から構成され，燃料電池本体２０を収容する。収容容器６１の壁部に，出力端子部材５０を通過させるための貫通孔６４が形成されている。

【0026】

断熱部材６２は，収容容器６１を覆い，断熱性の材料（例えば，ガラスウール）から構成され，外部との断熱が図られる。

【0027】

応力緩和部材７０は，出力端子部材５０と貫通孔６４間に配置され，収容容器６１の壁部と出力端子部材５０間での相対位置変動により発生する応力を緩和する。この点，後述の応力緩和部材７０Ａ〜７０Ｇも同様である。

【0028】

応力緩和部材７０は，耐熱性および弾性を有する部材から構成される。この部材として，例えば，ステンレスからなる板状金属部材を利用できる。また，この板状金属部材の厚さを０．１〜０．５ｍｍとできる。板状金属部材の厚みが，０．１ｍｍより小さいと，その耐久性が悪く，ガスリークの懸念がある。一方，板状金属部材の厚みが，０．５ｍｍより大きいと，相対位置変動に追従できない畏れがある。

【0029】

応力緩和部材７０は，略中空円盤形状（開口部を有する略円盤形状）をなし，固定部７１，７２，接続部７３を有する。
固定部７１は，応力緩和部材７０の外周側に配置され，レーザ溶接またはろう付けにより，収容容器６１の壁部に固定される。
固定部７２は，応力緩和部材７０の内周側に配置され，シール部８０によって，出力端子部材５０に固定される。

【0030】

接続部７３は，固定部７１と固定部７２の間に配置され，略円周形状の折り曲げ部７４ａ，７４ｂが交互に形成されている。折り曲げ部７４ａでは，収容容器６１の外側が山形になるように，折り曲げ部７４ｂでは，収容容器６１の内側が山形になるように，板状の部材（例えば，ステンレス等の金属）が折り曲げられる。

【0031】

接続部７３が折り曲げ部７４（７４ａ，７４ｂ）を有することは，接続部７３が伸縮可能な蛇腹形状であることを意味する。接続部７３が蛇腹形状であることで，応力緩和部材７０の構成材料自体の弾性に加えて，更なる応力の緩和が可能になる。応力緩和部材７０は，出力端子部材５０の延びる方向に交差する方向（例えば，出力端子部材５０の軸に垂直な方向）および出力端子部材５０の延びる方向（例えば，出力端子部材５０の軸方向）に沿って伸縮可能である。応力緩和部材７０は，特に，出力端子部材５０の延びる方向に交差する方向（例えば，出力端子部材５０の軸に垂直な方向）に沿って，伸縮容易である。

【0032】

シール部８０は，例えば，ガラス材料から構成され，応力緩和部材７０の固定部７２（内側）と出力端子部材５０とを気密に固定する。

【0033】

（第２の実施の形態）
図３Ａ，図３Ｂはそれぞれ，本発明の第２実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ａの応力緩和部材７０Ａ近傍の拡大断面図および正面図である。本実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ａは，第１の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０と応力緩和部材７０Ａが異なる。その他の点では，実質的な相違は無いことから，固体酸化物形燃料電池１０Ａ全体の図示は省略する。

【0034】

応力緩和部材７０Ａは，応力緩和部材７０と同様，耐熱性および弾性を有する部材（例えば，例えば，０．１〜０．５ｍｍの厚みを有する板状金属部材）から構成されるが，略円筒形状を有する点で応力緩和部材７０と異なる。

【0035】

詳しくは，応力緩和部材７０Ａは，平坦部７１Ａ，突出部７２Ａを有する。
平坦部７１Ａは，中空円盤状をなし，その外周側がレーザ溶接またはろう付けにより，収容容器６１の壁部に固定される。

【0036】

突出部７２Ａは，平坦部７１Ａから突出する略円筒形状であり，その先端がシール部８０によって，出力端子部材５０に固定される。

【0037】

突出部７２Ａには，その軸を中心とする略円周形状の折り曲げ部７４Ａａ，７４Ａｂが交互に配置されている。折り曲げ部７４Ａａでは，突出部７２Ａの外側が山形になるように，折り曲げ部７４Ａｂでは，突出部７２Ａの内側が山形になるように，板状の部材（例えば，ステンレス等の金属）が折り曲げられる。

【0038】

突出部７２Ａが折り曲げ部７４Ａ（７４Ａａ，７４Ａｂ）を有することは，突出部７２Ａが伸縮可能な蛇腹形状であることを意味する。突出部７２Ａが蛇腹形状であることから，突出部７２Ａの構成材料自体の弾性に加えて，更なる応力の緩和が可能になる。応力緩和部材７０Ａは，出力端子部材５０の延びる方向に交差する方向（例えば，出力端子部材５０の軸に垂直な方向）および出力端子部材５０の延びる方向（例えば，出力端子部材５０の軸方向）に沿って伸縮可能である。応力緩和部材７０Ａは，特に，出力端子部材５０の延びる方向（例えば，出力端子部材５０の軸方向）に沿って，伸縮容易である。

【0039】

図４Ａ，図４Ｂはそれぞれ，突出部７２Ａの展開図および斜視図である。図４Ａ，図４Ｂに示すように，突出部７２Ａは，例えば，板状金属部材を山谷に交互に折り曲げ，図４Ａ紙面上の上下に丸めることで，形成できる。

【0040】

シール部８０は，例えば，ガラス材料から構成され，応力緩和部材７０の突出部７２Ａ（内側）と出力端子部材５０とを気密に固定する。

【0041】

（第３の実施の形態）
図５Ａ，図５Ｂはそれぞれ，本発明の第３実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｂの応力緩和部材７０Ｂ近傍の拡大断面図および正面図である。本実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｂは，第１の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０と応力緩和部材７０Ｂが異なる。その他の点では，実質的な相違は無いことから，固体酸化物形燃料電池１０Ｂ全体の図示は省略する。

【0042】

応力緩和部材７０Ｂは，応力緩和部材７０と同様，耐熱性および弾性を有する部材（例えば，例えば，０．１〜０．５ｍｍの厚みを有する板状金属部材）から構成され，略中空円盤形状（開口部を有する略円盤形状）を有する。

【0043】

但し，応力緩和部材７０Ｂは，応力緩和部材７０と異なり，折り曲げ部７４を有しない。応力緩和部材７０Ｂは，基本的に，応力緩和部材７０Ｂの構成材料自体の弾性によって，応力を緩和する。応力緩和部材７０Ｂは，出力端子部材５０の延びる方向に交差する方向（例えば，出力端子部材５０の軸に垂直な方向）および出力端子部材５０の延びる方向（例えば，出力端子部材５０の軸方向）に沿って伸縮可能である。

【0044】

シール部８０は，例えば，ガラス材料から構成され，応力緩和部材７０Ｂの内周側と出力端子部材５０とを気密に固定する。

【0045】

（第４の実施の形態）
図６Ａ，図６Ｂはそれぞれ，本発明の第４実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｃの応力緩和部材７０Ｃ近傍の拡大断面図および正面図である。本実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｃは，第１の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０と応力緩和部材７０Ｃが異なる。その他の点では，実質的な相違は無いことから，固体酸化物形燃料電池１０Ｃ全体の図示は省略する。

【0046】

応力緩和部材７０Ｃは，略中空円盤形状（開口部を有する略円盤形状）をなし，固定部７１Ｃ，７２Ｃ，接続部７３Ｃを有する。
固定部７１Ｃは，応力緩和部材７０Ｃの外周側に配置され，レーザ溶接またはろう付けにより，収容容器６１の壁部に固定される。
固定部７２Ｃは，応力緩和部材７０Ｃの内周側に配置され，シール部８０によって，出力端子部材５０に固定される。

【0047】

接続部７３Ｃは，撓んでいる。この結果，接続部７３Ｃの構成材料自体の弾性に加えて，更なる応力の緩和が可能になる。応力緩和部材７０Ｃは，出力端子部材５０の延びる方向に交差する方向（例えば，出力端子部材５０の軸に垂直な方向）および出力端子部材５０の延びる方向（例えば，出力端子部材５０の軸方向）に沿って伸縮可能である。

【0048】

（第５の実施の形態）
図７は本発明の第５実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｄを表す模式図である。図８Ａ,図８Ｂはそれぞれ，固体酸化物形燃料電池１０Ｄの応力緩和部材７０Ｄ近傍の拡大断面図および正面図である。固体酸化物形燃料電池１０Ｄは，燃料電池本体２０，出力端子部材５０，断熱容器６０，応力緩和部材７０Ｄ，シール部８１，８２，管状絶縁部材９０を有する。

【0049】

管状絶縁部材９０は，略円筒形状をなし，ガラス等の絶縁材料から構成される。管状絶縁部材９０は，管状絶縁部材本体９１，貫通孔９２，段部９３を有する。管状絶縁部材本体９１は，外形が略円柱形状をなす。貫通孔９２は，管状絶縁部材本体９１の軸に沿って形成され，出力端子部材５０が挿通される。段部９３は，管状絶縁部材本体９１に形成され，管状絶縁部材本体９１の外周より径の大きい外周を有する略円筒状（リング状）の部位である。管状絶縁部材本体９１の側面および段部９３の上面の双方にかけてシール部８２を配置することで，管状絶縁部材９０とシール部８２との接続の安定性が向上する。

【0050】

応力緩和部材７０Ｄは，略中空円盤形状（開口部を有する略円盤形状）をなし，固定部７１Ｄ，７２Ｄ，接続部７３Ｄを有する。
固定部７１Ｄは，応力緩和部材７０Ｄの外周側に配置され，レーザ溶接またはろう付けにより，収容容器６１の壁部に固定される。
固定部７２Ｄは，応力緩和部材７０Ｄの内周側に配置され，シール部８２によって，管状絶縁部材９０に固定される。

【0051】

接続部７３Ｄは，折り曲げ部７４Ｄ（７４Ｄａ，７４Ｄｂ）を有し，伸縮可能な蛇腹形状として機能する。応力緩和部材７０Ｄは，出力端子部材５０の延びる方向に交差する方向（例えば，出力端子部材５０の軸に垂直な方向）および出力端子部材５０の延びる方向（例えば，出力端子部材５０の軸方向）に沿って伸縮可能である。応力緩和部材７０Ｄは，特に，出力端子部材５０の延びる方向に交差する方向（例えば，出力端子部材５０の軸に垂直な方向）に沿って，伸縮容易である。

【0052】

シール部８１は，例えば，ガラス材料から構成され，応力緩和部材７０Ｄの固定部７２Ｄ（内側）と管状絶縁部材９０とを気密に固定する。
シール部８２は，例えば，ガラス材料から構成され，管状絶縁部材９０と出力端子部材５０とを気密に固定する。

【0053】

（第６の実施の形態）
図９Ａ，図９Ｂはそれぞれ，本発明の第６実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｅの応力緩和部材７０Ｅ近傍の拡大断面図および正面図である。本実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｅは，第５の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｄと応力緩和部材７０Ｅが異なる。また，本実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｅは，第２の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ａと管状絶縁部材９０Ｅを有することが異なる。その他の点では，実質的な相違は無いことから，固体酸化物形燃料電池１０Ｅ全体の図示は省略する。

【0054】

管状絶縁部材９０Ｅは，略円筒形状をなし，ガラス等の絶縁材料から構成される。管状絶縁部材９０Ｅは，管状絶縁部材本体９１Ｅ，貫通孔９２Ｅを有する。管状絶縁部材本体９１Ｅは，外形が略円柱形状をなす。貫通孔９２Ｅは，管状絶縁部材本体９１Ｅの軸に沿って形成され，出力端子部材５０が挿通される。

【0055】

応力緩和部材７０Ｅは，耐熱性および弾性を有する部材（例えば，例えば，０．１〜０．５ｍｍの厚みを有する板状金属部材）から構成され，略円筒形状をなし，平坦部７１Ｅ，突出部７２Ｅを有する。

【0056】

平坦部７１Ｅは，中空円盤状をなし，その外周側がレーザ溶接またはろう付けにより，収容容器６１の壁部に固定される。
突出部７２Ｅは，平坦部７１Ｅから突出する略円筒形状であり，その先端がシール部８２によって，管状絶縁部材９０Ｅに固定される。

【0057】

突出部７２Ｅには，その軸を中心とする略円周形状の折り曲げ部７４Ｅａ，７４Ｅｂが交互に配置され，伸縮可能な蛇腹形状として機能する。

【0058】

シール部８１は，例えば，ガラス材料から構成され，応力緩和部材７０Ｅの突出部７２Ｅ（内側）と管状絶縁部材９０とを気密に固定する。
シール部８２は，例えば，ガラス材料から構成され，管状絶縁部材９０Ｅと出力端子部材５０とを気密に固定する。

【0059】

（第７の実施の形態）
図１０Ａ，図１０Ｂはそれぞれ，本発明の第７実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｆの応力緩和部材７０Ｆ近傍の拡大断面図および正面図である。本実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｆは，第５の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｄと応力緩和部材７０Ｆが異なる。また，本実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｆは，第３の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｂと管状絶縁部材９０Ｅを有することが異なる。その他の点では，実質的な相違は無いことから，固体酸化物形燃料電池１０Ｆ全体の図示は省略する。

【0060】

応力緩和部材７０Ｆは，応力緩和部材７０と同様，耐熱性および弾性を有する部材（例えば，例えば，０．１〜０．５ｍｍの厚みを有する板状金属部材）から構成され，略中空円盤形状（開口部を有する略円盤形状）を有する。

【0061】

但し，応力緩和部材７０Ｆは，応力緩和部材７０と異なり，折り曲げ部７４を有しない。応力緩和部材７０Ｆは，基本的に，応力緩和部材７０Ｆの構成材料自体の弾性によって，応力を緩和する。応力緩和部材７０Ａは，出力端子部材５０の延びる方向に交差する方向（例えば，出力端子部材５０の軸に垂直な方向）および出力端子部材５０の延びる方向（例えば，出力端子部材５０の軸方向）に沿って伸縮可能である。

【0062】

（第８の実施の形態）
図１１Ａ，図１１Ｂはそれぞれ，本発明の第８実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｇの応力緩和部材７０Ｇ近傍の拡大断面図および正面図である。本実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｇは，第５の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｄと応力緩和部材７０Ｇが異なる。また，本実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｇは，第４の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｃと管状絶縁部材９０Ｅを有することが異なる。その他の点では，実質的な相違は無いことから，固体酸化物形燃料電池１０Ｇ全体の図示は省略する。

【0063】

応力緩和部材７０Ｇは，略中空円盤形状（開口部を有する略円盤形状）をなし，固定部７１Ｇ，７２Ｇ，接続部７３Ｇを有する。
固定部７１Ｇは，応力緩和部材７０Ｇの外周側に配置され，レーザ溶接またはろう付けにより，収容容器６１の壁部に固定される。
固定部７２Ｇは，応力緩和部材７０Ｇの内周側に配置され，シール部８２によって，管状絶縁部材９０Ｅに固定される。

【0064】

接続部７３Ｇは，撓んでいる。この結果，接続部７３Ｇの構成材料自体の弾性に加えて，更なる応力の緩和が可能になる。応力緩和部材７０Ｇは，出力端子部材５０の延びる方向に交差する方向（例えば，出力端子部材５０の軸に垂直な方向）および出力端子部材５０の延びる方向（例えば，出力端子部材５０の軸方向）に沿って伸縮可能である。

【0065】

（比較例１）
図１２は，本発明の比較例１に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｘ１の拡大断面図である。固体酸化物形燃料電池１０Ｘ１では，応力緩和部材を用いず，出力端子部材５０と貫通孔６４がシール部８０Ｘのみで接続される。

【0066】

（比較例２）
図１３は，本発明の比較例２に係る固体酸化物形燃料電池１０Ｘ２の拡大断面図である。固体酸化物形燃料電池１０Ｘ２では，応力緩和部材を用いず，出力端子部材５０と貫通孔６４が管状絶縁部材９０，シール部８１Ｘ，８２Ｘのみで接続される。管状絶縁部材９０に出力端子部材５０が挿通される。

【0067】

シール部８１Ｘによって，管状絶縁部材９０が出力端子部材５０に固定される。シール部８２Ｘによって，管状絶縁部材９０が収容容器６１の壁部に固定される。

【0068】

比較例１，２では，固体酸化物形燃料電池１０Ｘ１，１０Ｘ２が，応力緩和部材を有しない。このため，収容容器６１の壁部と出力端子部材５０間での相対位置変動により発生する応力により，シール部８０Ｘ，８１Ｘ，８２Ｘ等で気密性や絶縁性が劣化する可能性がある。
これに対して，本願の実施形態では，応力緩和部材７０等を有することで，収容容器６１の壁部と出力端子部材５０間での相対位置変動により発生する応力が緩和され，シール部８０，８１，８２等での気密性や絶縁性の経時劣化の低減が図られる。

【0069】

（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張，変更可能であり，拡張，変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
上記実施形態では，応力緩和部材７０等は，略中空円盤形状，略円筒形状（突出部７２Ａ等）である。これに替えて，略中空矩形板形状（開口部を有する矩形の板形状），略矩形管形状（四角等の筒形状）等種々の形状を用いることも可能である。

【符号の説明】

【0070】

１０ 固体酸化物形燃料電池
２０ 燃料電池本体
５０ 出力端子部材
６０ 断熱容器
６１ 収容容器
６２ 断熱部材
６４ 貫通孔
７０−７０Ｇ 応力緩和部材
７１，７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｇ，７２，７２Ｃ，７２Ｄ 固定部
７１Ａ，７１Ｅ 平坦部
７１Ｂ 開口部
７２Ａ，７２Ｅ，７２Ｇ 突出部
７３，７３Ｃ，７３Ｄ，７３Ｇ 接続部
７４（７４ａ，７４ｂ） 折り曲げ部
７４Ｄ（７４Ｄａ，７４Ｄｂ） 折り曲げ部
７４Ｅ（７４Ｅａ，７４Ｅｂ） 折り曲げ部
８０，８１，８２ シール部
９０ 管状絶縁部材
９１ 管状絶縁部材本体
９２ 貫通孔
９３ 段部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】