特許 6547052 セルスタック装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6547052

(24)【登録日】2019年6月28日

(45)【発行日】2019年7月17日

(54)【発明の名称】セルスタック装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/2465 20160101AFI20190705BHJP

   H01M 8/2484 20160101ALI20190705BHJP

   H01M 8/2457 20160101ALI20190705BHJP

   H01M 8/1226 20160101ALI20190705BHJP

   H01M 8/12 20160101ALI20190705BHJP

【ＦＩ】

   H01M8/2465

   H01M8/2484

   H01M8/2457

   H01M8/1226

   H01M8/12 101

   H01M8/12 102C

【請求項の数】10

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-201174(P2018-201174)

(22)【出願日】2018年10月25日

【審査請求日】2019年3月4日

(31)【優先権主張番号】特願2018-132678(P2018-132678)

(32)【優先日】2018年7月12日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】小笠原 徳之

(72)【発明者】

【氏名】菅 博史

(72)【発明者】

【氏名】大森 誠

(72)【発明者】

【氏名】龍 崇

【審査官】 渡部 朋也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−５３１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２１１２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０１２３７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１８７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１６６５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２３４９６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ８／２４６５

Ｈ０１Ｍ ８／１２

Ｈ０１Ｍ ８／１２２６

Ｈ０１Ｍ ８／２４５７

Ｈ０１Ｍ ８／２４８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料ガス供給室及び燃料ガス回収室を有するマニホールドと、
前記マニホールドから上方に延びる燃料電池セルと、
前記燃料電池セルの中央よりも上方に配置され、前記燃料電池セルに向かって酸素含有ガスを吹き出す酸素含有ガス吹出部と、
を備え、
前記燃料電池セルは、
扁平状の支持基板と、
前記支持基板の主面に配置される発電素子部と、
を有し、
前記支持基板は、
前記燃料ガス供給室と連通し、前記燃料ガス供給室から上方に延びる少なくとも１つの第１ガス流路と、
前記燃料ガス回収室と連通し、前記燃料ガス回収室から上方に延びて前記燃料電池セルの上端部において前記第１ガス流路と連通する、少なくとも１つの第２ガス流路と、
を有する、
セルスタック装置。

【請求項2】

前記酸素含有ガス吹出部は、酸素含有ガスを下方に吹き出す、
請求項１に記載のセルスタック装置。

【請求項3】

前記酸素含有ガス吹出部は、前記燃料電池セルの上方に配置され、前記燃料電池セルの上方から前記燃料電池セルに向かって酸素含有ガスを吹き出す、
請求項１又は２に記載のセルスタック装置。

【請求項4】

前記第１ガス流路は、前記燃料電池セルの幅方向の第１側に配置され、
前記第２ガス流路は、前記燃料電池セルの幅方向の第２側に配置され、
前記セルスタック装置は、前記燃料電池セルの下端部における前記酸素含有ガスの排出方向を調整する排出方向調整手段をさらに備える、
請求項１から３のいずれかに記載のセルスタック装置。

【請求項5】

前記排出方向調整手段は、前記酸素含有ガスを前記第１側に排出させる、
請求項４に記載のセルスタック装置。

【請求項6】

前記排出方向調整手段は、前記酸素含有ガスを前記第２側に排出させる、
請求項４に記載のセルスタック装置。

【請求項7】

前記排出方向調整手段は、前記酸素含有ガスを前記第１側及び前記第２側の両方に排出させる、
請求項４に記載のセルスタック装置。

【請求項8】

前記支持基板は、前記支持基板の上端部において前記第１ガス流路と前記第２ガス流路を連通する連通流路をさらに有する、
請求項１から７のいずれかに記載のセルスタック装置。

【請求項9】

前記燃料電池セルは、前記支持基板の上端部に取り付けられる連通部材をさらに有し、
前記連通部材は、前記第１ガス流路と前記第２ガス流路とを連通する連通流路を有する、
請求項１から７のいずれかに記載のセルスタック装置。

【請求項10】

複数の前記燃料電池セルと、
隣り合う前記燃料電池セルの間に配置され、前記燃料電池セルの上端部において隣り合う燃料電池セルを互いに電気的に接続する集電部材と、
をさらに備える、
請求項１から９のいずれかに記載のセルスタック装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セルスタック装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

燃料電池セルと、燃料電池セルにガスを供給するマニホールドと、を備えたセルスタック装置が知られている。燃料電池セルは、ガス流路が形成された支持基板と、支持基板に支持される発電素子部とを備えている。支持基板の下端部からガス流路に供給ガスが供給される一方で、支持基板の上端部から未反応のガスが外部へと排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６−１７１０６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したようなセルスタック装置において、ガスの使用効率を向上させることが要望されている。そこで本発明の課題は、ガスの使用効率を向上させることのできるセルスタック装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のある側面に係るセルスタック装置は、マニホールドと、燃料電池セルと、酸素含有ガス吹出部と、を備える。マニホールドは、燃料ガス供給室及び燃料ガス回収室を有する。燃料電池セルは、マニホールドから上方に延びる。酸素含有ガス吹出部は、燃料電池セルの中央よりも上方に配置される。酸素含有ガス吹出部は、燃料電池セルに向かって酸素含有ガスを吹き出す。燃料電池セルは、扁平状の支持基板と、支持基板の主面に配置される発電素子部と、を有する。支持基板は、少なくとも１つの第１ガス流路と、少なくとも１つの第２ガス流路と、を有する。第１ガス流路は、燃料ガス供給室と連通し、燃料ガス供給室から上方に延びる。第２ガス流路は、燃料ガス回収室と連通し、燃料ガス回収室から上方に延びる。第１ガス流路と第２ガス流路とは、燃料電池セルの上端部において互いに連通する。

【0006】

この構成によれば、第１ガス流路を流れたガスのうち未反応のガスは第２ガス流路を流れ、第２ガス流路を流れたガスのうちさらに未反応のガスは、ガスマニホールドのガス回収室にて回収される。このため、ガスの使用効率を向上させることができる。

【0007】

また、上述したように構成された燃料電池セルは中央よりも上部の温度が高くなるような温度分布が生じる。この温度分布の偏りを改善するために、本発明のある側面に係るセルスタック装置では、酸素含有ガス吹出部が、燃料電池セルの中央よりも上方に配置されて燃料電池セルに向かって酸素含有ガスを吹き出すように構成されている。このため、燃料電池セルの中央よりも上部が酸素含有ガスによって温度が低下し、温度分布の偏りを改善することができる。

【0008】

好ましくは、酸素含有ガス吹出部は、酸素含有ガスを下方に吹き出す。

【0009】

好ましくは、酸素含有ガス吹出部は、燃料電池セルの上方に配置され、燃料電池セルの上方から燃料電池セルに向かって酸素含有ガスを吹き出す。

【0010】

好ましくは、第１ガス流路は燃料電池セルの幅方向の第１側に配置されており、第２ガス流路は燃料電池セルの幅方向の第２側に配置されている。セルスタック装置は、排出方向調整手段をさらに備える。排出方向調整手段は、燃料電池セルの下端部における酸素含有ガスの排出方向を調整する。

【0011】

好ましくは、排出方向調整手段は、酸素含有ガスを第１側に排出させる。この構成によれば、燃料電池セルの主面のうち幅方向の第２側を流れた酸素含有ガスが、燃料電池セルの下端部において第１側に排出される。この第２側を流れた酸素含有ガスは、幅方向の第１側を流れた酸素含有ガスよりも温度が低い。このため、この第２側を流れた酸素含有ガスによって、例えば、燃料電池セルとマニホールドとを接合する接合材の温度を下げてクラックの発生を抑制することができる。

【0012】

好ましくは、排出方向調整手段は、酸素含有ガスを第２側に排出させる。この構成によれば、燃料電池セルの主面のうち幅方向の第１側を流れた酸素含有ガスが、燃料電池セルの下端部において第２側に排出される。この第１側を流れた酸素含有ガスは、幅方向の第２側を流れた酸素含有ガスよりも温度が高い。このため、この第１側を流れた酸素含有ガスによって、例えば、燃料電池セルの下端部に配置された発電素子部の温度を上げて性能を向上させることができる。

【0013】

好ましくは、排出方向調整手段は、酸素含有ガスを第１側及び第２側の両方に排出させる。

【0014】

好ましくは、支持基板は、上端部において第１ガス流路と第２ガス流路を連通する連通流路をさらに有する。

【0015】

好ましくは、燃料電池セルは、支持基板の上端部に取り付けられる連通部材をさらに有する。連通部材は、第１ガス流路と第２ガス流路とを連通する連通流路を有する。

【0016】

好ましくは、セルスタック装置は、複数の燃料電池セルと、集電部材とをさらに備える。集電部材は、隣り合う燃料電池セルの間に配置される。集電部材は、燃料電池セルの上端部において隣り合う燃料電池セルを互いに電気的に接続する。この構成によれば、燃料電池セルの上端部において隣り合う燃料電池セルの間に集電部材が配置されているため、各燃料電池セルの振動を低減することができる。この結果、セルスタック装置に対する振動による不具合を減少させることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ガスの使用効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】セルスタック装置の斜視図。

【図2】マニホールドの平面図。

【図3】燃料電池セルの斜視図。

【図4】セルスタック装置の断面図。

【図5】燃料電池セルの断面図。

【図6】下端部における燃料電池セルの拡大断面図。

【図7】セルスタック装置の側面図。

【図8】上端部における燃料電池セルの拡大断面図。

【図9】集電部材の斜視図。

【図10】変形例に係るセルスタック装置の斜視図。

【図11】変形例に係るセルスタック装置の断面図。

【図12】変形例に係るセルスタック装置の断面図。

【図13】変形例に係るセルスタック装置の断面図。

【図14】変形例に係るセルスタック装置の断面図。

【図15】変形例に係るセルスタック装置の断面図。

【図16】変形例に係るセルスタック装置の正面図。

【図17】変形例に係るセルスタック装置の正面図。

【図18】変形例に係るセルスタック装置の正面図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係るセルスタック装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、燃料電池セルの一例として燃料電池セル、より具体的には固体酸化物形燃料電池セル（ＳＯＦＣ）を用いて説明する。図１は、セルスタック装置を示す斜視図である。なお、図１において、いくつかの燃料電池セルの記載を省略している。

【0020】

［セルスタック装置］
図１に示すように、セルスタック装置１００は、マニホールド２と、複数の燃料電池セル１０と、酸素含有ガス吹出部１２とを備えている。

【0021】

［マニホールド］
マニホールド２は、燃料電池セル１０に燃料ガスを供給するように構成されている。また、マニホールド２は、燃料電池セル１０から排出された燃料ガスを回収するように構成されている。マニホールド２は、燃料ガス供給室２１と燃料ガス回収室２２とを有している。燃料ガス供給室２１にはガス供給管２０１が接続されており、燃料ガス回収室２２にはガス回収管２０２が接続されている。燃料ガス供給室２１には、ガス供給管２０１を介して燃料ガスが供給される。また、燃料ガス回収室２２内の燃料ガスは、ガス回収管２０２を介してマニホールド２から回収される。

【0022】

マニホールド２は、マニホールド本体部２３と、仕切板２４とを有している。マニホールド本体部２３は、内部に空間を有している。マニホールド本体部２３は、直方体状である。

【0023】

図２に示すように、マニホールド本体部２３の上板部２３１には、複数の貫通孔２３２が形成されている。各貫通孔２３２は、マニホールド本体部２３の長さ方向（ｚ軸方向）に間隔をあけて並んでいる。各貫通孔２３２は、マニホールド本体部２３の幅方向（ｙ軸方向）に延びている。各貫通孔２３２は、燃料ガス供給室２１及び燃料ガス回収室２２と連通している。なお、各貫通孔２３２は、燃料ガス供給室２１と連通する部分と燃料ガス回収室２２と連通する部分とに分かれていてもよい。

【0024】

仕切板２４は、マニホールド本体部２３の空間を燃料ガス供給室２１と燃料ガス回収室２２とに仕切っている。詳細には、仕切板２４は、マニホールド本体部２３の略中央部において、マニホールド本体部２３の長さ方向に延びている。仕切板２４は、マニホールド本体部２３の空間を完全に仕切っている必要は無く、仕切板２４とマニホールド本体部２３との間に隙間が形成されていてもよい。

【0025】

［燃料電池セル］
燃料電池セル１０は、マニホールド２から上方に延びている。詳細には、燃料電池セル１０は、下端部がマニホールド２に取り付けられている。各燃料電池セル１０は、主面同士が対向するように並べられている。また、各燃料電池セル１０は、マニホールド２の長さ方向（ｚ軸方向）に沿って間隔をあけて並べられている。すなわち、燃料電池セル１０の配列方向は、マニホールド２の長さ方向に沿っている。なお、各燃料電池セル１０は、マニホールド２の長さ方向に沿って等間隔に配置されていなくてもよい。

【0026】

図３及び図４に示すように、燃料電池セル１０は、支持基板４と、複数の発電素子部５と、連通部材３と、を有している。各発電素子部５は、支持基板４の第１主面４５及び第２主面４６に支持されている。なお、第１主面４５に形成される発電素子部５の数と第２主面４６に形成される発電素子部５の数とは、互いに同じであってもよいし異なっていてもよい。また、各発電素子部５の大きさは、互いに異なっていてもよい。

【0027】

［支持基板］
支持基板４は、マニホールド２から上下方向に延びている。詳細には、支持基板４は、マニホールド２から上方に延びている。支持基板４は、扁平状であり、下端部４１と上端部４２とを有している。下端部４１及び上端部４２は、支持基板４の長さ方向（ｘ軸方向）における両端部である。

【0028】

支持基板４の下端部４１は、マニホールド２に取り付けられる。例えば、支持基板４の下端部４１は、接合材などによってマニホールド２の上板部２３１に取り付けられる。詳細には、支持基板４の下端部４１は、上板部２３１に形成された貫通孔２３２に挿入されている。なお、支持基板４の下端部４１は、貫通孔２３２に挿入されていなくてもよい。このように支持基板４の下端部４１がマニホールド２に取り付けられることによって、支持基板４の下端部４１は、燃料ガス供給室２１及び燃料ガス回収室２２と連結している。

【0029】

支持基板４は、複数の第１ガス流路４３と、複数の第２ガス流路４４とを有している。第１ガス流路４３は、燃料電池セル１０の幅方向（ｙ軸方向）の第１側（図４の左側）に配置されている。第２ガス流路４４は、燃料電池セル１０の幅方向（ｙ軸方向）の第２側（図４の右側）に配置されている。なお、燃料電池セル１０の幅方向の第２側は、第１側と反対側である。

【0030】

第１ガス流路４３は、支持基板４内を上下方向に延びている。すなわち、第１ガス流路４３は、支持基板４の長さ方向（ｘ軸方向）に延びている。第１ガス流路４３は、支持基板４を貫通している。各第１ガス流路４３は、支持基板４の幅方向（ｙ軸方向）において互いに間隔をあけて配置されている。なお、各第１ガス流路４３は、等間隔に配置されていることが好ましい。支持基板４は、長さ方向（ｘ軸方向）よりも幅方向（ｙ軸方向）の寸法の方が長くてもよい。

【0031】

図４に示すように、隣り合う第１ガス流路４３のピッチｐ１は、例えば、１〜５ｍｍ程度である。この隣り合う第１ガス流路４３のピッチｐ１は、第１ガス流路４３の中心間の距離である。例えば、第１ガス流路４３のピッチｐ１は、下端部４１、中央部、及び上端部４２のそれぞれにおいて測定したピッチの平均値とすることができる。

【0032】

第１ガス流路４３は、支持基板４の下端部４１から上端部４２に向かって延びている。燃料電池セル１０をマニホールド２に取り付けた状態において、第１ガス流路４３は、下端部４１側において、燃料ガス供給室２１と連通している。

【0033】

第２ガス流路４４は、支持基板４内を上下方向に延びている。すなわち、第２ガス流路４４は、支持基板４の長さ方向（ｘ軸方向）に延びている。第２ガス流路４４は、第１ガス流路４３と実質的に平行に延びている。

【0034】

第２ガス流路４４は、支持基板４を貫通している。各第２ガス流路４４は、支持基板４の幅方向（ｙ軸方向）において互いに間隔をあけて配置されている。なお、各第２ガス流路４４は、等間隔に配置されていることが好ましい。

【0035】

隣り合う第２ガス流路４４のピッチｐ２は、例えば、１〜５ｍｍ程度である。この隣り合う第２ガス流路４４のピッチｐ２は、第２ガス流路４４の中心間の距離である。例えば、第２ガス流路４４のピッチｐ２は、下端部４１、中央部、及び上端部４２のそれぞれにおいて測定したピッチの平均値とすることができる。なお、各第２ガス流路４４間のピッチｐ２は、各第１ガス流路４３間のピッチｐ１と実質的に等しいことが好ましい。

【0036】

第２ガス流路４４は、支持基板４の上端部４２から下端部４１に向かって延びている。燃料電池セル１０をマニホールド２に取り付けた状態において、第２ガス流路４４は、下端部４１側において、マニホールド２の燃料ガス回収室２２と連通している。

【0037】

隣り合う第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とのピッチｐ０は、例えば、１〜１０ｍｍ程度である。この隣り合う第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とのピッチｐ０は、第１ガス流路４３の中心と第２ガス流路４４の中心との距離である。例えば、ピッチｐ０は、支持基板４の第１端面４１１において測定することができる。

【0038】

隣り合う第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とのピッチｐ０は、隣り合う第１ガス流路４３のピッチｐ１よりも大きい。また、隣り合う第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とのピッチｐ０は、隣り合う第２ガス流路４４のピッチｐ２よりも大きい。

【0039】

第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とは、支持基板４の上端部４２側において互いに連通している。詳細には、第１ガス流路４３と、第２ガス流路４４とが、連通部材３の連通流路３０を介して連通している。

【0040】

第１ガス流路４３及び第２ガス流路４４は、第１ガス流路４３内におけるガスの圧力損失が第２ガス流路４４内におけるガスの圧力損失よりも小さくなるように構成されている。

【0041】

例えば、各第１ガス流路４３の流路断面積は、各第２ガス流路４４の流路断面積よりも大きくすることができる。なお、第１ガス流路４３の数と第２ガス流路４４との数とが異なる場合は、各第１ガス流路４３の流路断面積の合計値が、各第２ガス流路４４の流路断面積の合計値よりも大きくすることができる。

【0042】

特に限定されるものではないが、各第２ガス流路４４の流路断面積の合計値は、各第１ガス流路４３の流路断面積の合計値の２０〜９５％程度とすることができる。なお、第１ガス流路４３の流路断面積は、例えば、０.５〜２０ｍｍ^２程度とすることができる。また、第２ガス流路４４の流路断面積は、例えば、０.１〜１５ｍｍ^２程度とすることができる。

【0043】

なお、第１ガス流路４３の流路断面積は、第１ガス流路４３が延びる方向（ｘ軸方向）と直交する面（ｙｚ平面）で切断した切断面における第１ガス流路４３の流路断面積を言う。また、第１ガス流路４３の流路断面積は、下端部４１側の任意の箇所における流路断面積と、中央部の任意の箇所における流路断面積と、上端部４２側の任意の箇所における流路断面積との平均値とすることができる。

【0044】

また、第２ガス流路４４の流路断面積は、第２ガス流路４４が延びる方向（ｘ軸方向）と直交する面（ｙｚ平面）で切断した切断面における第２ガス流路４４の流路断面積を言う。また、第２ガス流路４４の流路断面積は、下端部４１側の任意の箇所における流路断面積と、中央部の任意の箇所における流路断面積と、上端部４２側の任意の箇所における流路断面積との平均値とすることができる。

【0045】

図３に示すように、支持基板４は、第１主面４５と、第２主面４６とを有している。第１主面４５と第２主面４６とは、互いに反対を向いている。第１主面４５及び第２主面４６は、各発電素子部５を支持している。第１主面４５及び第２主面４６は、支持基板４の厚さ方向（ｚ軸方向）を向いている。また、支持基板４の各側面４７は、支持基板４の幅方向（ｙ軸方向）を向いている。各側面４７は、湾曲していてもよい。図１に示すように、各支持基板４は、第１主面４５と第２主面４６とが対向するように配置されている。

【0046】

図３に示すように、支持基板４は、発電素子部５を支持している。支持基板４は、電子伝導性を有さない多孔質の材料によって構成される。支持基板４は、例えば、ＣＳＺ（カルシア安定化ジルコニア）から構成される。または、支持基板４は、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）とから構成されてもよいし、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹ_２Ｏ_３（イットリア）とから構成されてもよいし、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）とＭｇＡｌ_２Ｏ_４（マグネシアアルミナスピネル）とから構成されてもよい。支持基板４の気孔率は、例えば、２０〜６０％程度である。この気孔率は、例えば、アルキメデス法、又は微構造観察により測定される。

【0047】

支持基板４は、緻密層４８によって覆われている。緻密層４８は、第１ガス流路４３及び第２ガス流路４４から支持基板４内に拡散されたガスが外部に排出されることを抑制するように構成されている。本実施形態では、緻密層４８は、支持基板４の第１主面４５、第２主面４６、及び各側面４７を覆っている。なお、本実施形態では、緻密層４８は、後述する電解質７と、インターコネクタ９１とによって構成されている。緻密層４８は、支持基板４よりも緻密である。例えば、緻密層４８の気孔率は、０〜７％程度である。

【0048】

［発電素子部］
複数の発電素子部５が、支持基板４の第１主面４５及び第２主面４６に支持されている。各発電素子部５は、支持基板４の長さ方向（ｘ軸方向）に配列されている。詳細には、各発電素子部５は、支持基板４上において、下端部４１から上端部４２に向かって互いに間隔をあけて配置されている。すなわち、各発電素子部５は、支持基板４の長さ方向（ｘ軸方向）に沿って、間隔をあけて配置されている。なお、各発電素子部５は、後述する電気的接続部９によって、互いに直列に接続されている。

【0049】

発電素子部５は、支持基板４の幅方向（ｙ軸方向）に延びている。発電素子部５は、支持基板４の幅方向において第１部分５１と第２部分５２とに区画される。なお、第１部分５１と第２部分５２との厳密な境界はない。例えば、燃料電池セル１０をマニホールド２に取り付けた状態において、支持基板４の長さ方向視（ｘ軸方向視）において、燃料ガス供給室２１と燃料ガス回収室２２との境界と重複する部分を、第１部分５１と第２部分５２との境界部とすることができる。

【0050】

支持基板４の厚さ方向視（ｚ軸方向視）において、第１ガス流路４３は、発電素子部５の第１部分５１と重複している。また、支持基板４の厚さ方向視（ｚ軸方向視）において、第２ガス流路４４は、発電素子部５の第２部分５２と重複している。なお、複数の第１ガス流路４３のうち、一部の第１ガス流路４３が第１部分５１と重複していなくてもよい。同様に、複数の第２ガス流路４４のうち、一部の第２ガス流路４４が第２部分５２と重複していなくてもよい。

【0051】

図５は、第１ガス流路４３に沿って切断した燃料電池セル１０の断面図である。なお、第２ガス流路４４に沿って切断した燃料電池セル１０の断面図は、第２ガス流路４４の流路断面積が異なる以外は、図５と同じである。

【0052】

発電素子部５は、燃料極６、電解質７、及び空気極８を有している。また、発電素子部５は、反応防止膜１１をさらに有している。燃料極６は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される焼成体である。燃料極６は、燃料極集電部６１と燃料極活性部６２とを有する。

【0053】

燃料極集電部６１は、凹部４９内に配置されている。凹部４９は、支持基板４に形成されている。詳細には、燃料極集電部６１は、凹部４９内に充填されており、凹部４９と同様の外形を有する。各燃料極集電部６１は、第１凹部６１１及び第２凹部６１２を有している。燃料極活性部６２は、第１凹部６１１内に配置されている。詳細には、燃料極活性部６２は、第１凹部６１１内に充填されている。

【0054】

燃料極集電部６１は、例えば、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）とから構成され得る。或いは、燃料極集電部６１は、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹ_２Ｏ_３（イットリア）とから構成されてもよいし、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＣＳＺ（カルシア安定化ジルコニア）とから構成されてもよい。燃料極集電部６１の厚さ、及び凹部４９の深さは、５０〜５００μｍ程度である。

【0055】

燃料極活性部６２は、例えば、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）とから構成され得る。或いは、燃料極活性部６２は、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＧＤＣ（ガドリニウムドープセリア）とから構成されてもよい。燃料極活性部６２の厚さは、５〜３０μｍである。

【0056】

電解質７は、燃料極６上を覆うように配置されている。詳細には、電解質７は、一のインターコネクタ９１から他のインターコネクタ９１まで長さ方向に延びている。すなわち、支持基板４の長さ方向（ｘ軸方向）において、電解質７とインターコネクタ９１とが交互に配置されている。また、電解質７は、支持基板４の第１主面４５、第２主面４６、及び各側面４７を覆っている。

【0057】

電解質７は、支持基板４よりも緻密である。例えば、電解質７の気孔率は、０〜７％程度である。電解質７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構成される焼成体である。電解質７は、例えば、ＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）から構成され得る。或いは、ＬＳＧＭ（ランタンガレート）から構成されてもよい。電解質７の厚さは、例えば、３〜５０μｍ程度である。

【0058】

反応防止膜１１は、緻密な材料から構成される焼成体である。反応防止膜１１は、平面視において、燃料極活性部６２と略同一の形状である。反応防止膜１１は、電解質７を介して、燃料極活性部６２と対応する位置に配置されている。反応防止膜１１は、電解質７内のＹＳＺと空気極８内のＳｒとが反応して電解質７と空気極８との界面に電気抵抗が大きい反応層が形成される現象の発生を抑制するために設けられている。反応防止膜１１は、例えば、ＧＤＣ＝（Ｃｅ，Ｇｄ）Ｏ_２（ガドリニウムドープセリア）から構成され得る。反応防止膜１１の厚さは、例えば、３〜５０μｍ程度である。

【0059】

空気極８は、反応防止膜１１上に配置されている。空気極８は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される焼成体である。空気極８は、例えば、ＬＳＣＦ＝（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ_３（ランタンストロンチウムコバルトフェライト）から構成され得る。或いは、ＬＳＦ＝（Ｌａ，Ｓｒ）ＦｅＯ_３（ランタンストロンチウムフェライト）、ＬＮＦ＝Ｌａ（Ｎｉ，Ｆｅ）Ｏ_３（ランタンニッケルフェライト）、ＬＳＣ＝（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ_３（ランタンストロンチウムコバルタイト）等から構成されてもよい。また、空気極８は、ＬＳＣＦから構成される第１層（内側層）とＬＳＣから構成される第２層（外側層）との２層によって構成されてもよい。空気極８の厚さは、例えば、１０〜１００μｍである。

【0060】

［連通部材］
図４に示すように、連通部材３は、支持基板４の上端部４２に取り付けられている。そして、連通部材３は、第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とを連通させる連通流路３０を有している。詳細には、連通流路３０は、各第１ガス流路４３と各第２ガス流路４４とを連通する。連通流路３０は、各第１ガス流路４３から各第２ガス流路４４まで延びる空間によって構成されている。連通部材３は、支持基板４に接合されていることが好ましい。また、連通部材３は、支持基板４と一体的に形成されていることが好ましい。なお、連通流路３０の数は、第１ガス流路４３の数よりも少ない。本実施形態では、一本の連通流路３０のみによって、複数の第１ガス流路４３と複数の第２ガス流路４４とが連通されている。

【0061】

連通部材３は、例えば、多孔質である。また、連通部材３は、その外側面を構成する緻密層３１を有している。緻密層３１は、連通部材３の本体よりも緻密に形成されている。例えば、緻密層３１の気孔率は、０〜７％程度である。この緻密層３１は、連通部材３と同じ材料や、上述した電解質７に使用される材料、結晶化ガラス等によって形成することができる。

【0062】

［第１電気的接続部］
第１電気的接続部９ａは、発電素子部５から燃料電池セル１０の長さ方向（ｘ軸方向）に延びている。例えば、第１電気的接続部９ａは、ｘ軸方向において隣り合う発電素子部５を電気的に接続するように構成されている。また、燃料電池セル１０の最も上端部１０２側に配置される第１電気的接続部９ａは、発電素子部５と集電部材１３とを電気的に接続している。なお、第１電気的接続部９ａは、支持基板４の第１主面４５と第２主面４６とに亘って延びていない。すなわち、第１電気的接続部９ａは、支持基板４の側面４７には形成されておらず、第１主面４５に形成された第１電気的接続部９ａと第２主面４６に形成された第１電気的接続部９ａとは繋がっていない。

【0063】

このように、各発電素子部５は、第１主面４５上及び第２主面４６上のそれぞれにおいて、第１電気的接続部９ａによって、燃料電池セル１０の上端部１０２から下端部１０１まで直列に接続されている。

【0064】

隣り合う発電素子部５を接続する第１電気的接続部９ａは、インターコネクタ９１及び空気極集電部９２を有する。インターコネクタ９１は、第２凹部６１２内に配置されている。詳細には、インターコネクタ９１は、第２凹部６１２内に埋設（充填）されている。インターコネクタ９１は、電子伝導性を有する緻密な材料から構成される焼成体である。インターコネクタ９１は、支持基板４よりも緻密である。例えば、インターコネクタ９１の気孔率は、０〜７％程度である。インターコネクタ９１は、例えば、ＬａＣｒＯ_３（ランタンクロマイト）から構成され得る。或いは、（Ｓｒ，Ｌａ）ＴｉＯ_３（ストロンチウムチタネート）から構成されてもよい。インターコネクタ９１の厚さは、例えば、１０〜１００μｍである。

【0065】

空気極集電部９２は、隣り合う発電素子部５のインターコネクタ９１と空気極８との間を延びるように配置される。例えば、図５の左側に配置された発電素子部５の空気極８と、図５の右側に配置された発電素子部５のインターコネクタ９１とを電気的に接続するように、空気極集電部９２が配置されている。空気極集電部９２は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される焼成体である。

【0066】

空気極集電部９２は、例えば、ＬＳＣＦ＝（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ_３（ランタンストロンチウムコバルトフェライト）から構成され得る。或いは、ＬＳＣ＝（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ_３（ランタンストロンチウムコバルタイト）から構成されてもよい。或いは、Ａｇ（銀）、Ａｇ−Ｐｄ（銀パラジウム合金）から構成されてもよい。空気極集電部９２の厚さは、例えば、５０〜５００μｍ程度である。

【0067】

［第２電気的接続部］
図６に示すように、第２電気的接続部９ｂは、同じ燃料電池セル１０の第１主面４５上に形成された発電素子部５ａ（以下、第１発電素子部５ａと言う）と第２主面４６上に形成された発電素子部５ｂ（以下、第２発電素子部５ｂと言う）とを電気的に接続している。第２電気的接続部９ｂは、燃料電池セル１０の下端部１０１において、第１発電素子部５ａと第２発電素子部５ｂとを電気的に接続している。

【0068】

詳細には、第２電気的接続部９ｂは、複数の第１発電素子部５ａのうち最も下端部１０１側に配置された第１発電素子部５ａと、複数の第２発電素子部５ｂのうち最も下端部１０１側に配置された第２発電素子部５ｂとを電気的に接続している。なお、本実施形態では、第２電気的接続部９ｂは、第１発電素子部５ａの空気極８と、第２発電素子部５ｂの燃料極集電部６１とを接続している。

【0069】

第２電気的接続部９ｂは、空気極集電部９２とインターコネクタ９１とを有している。この第２電気的接続部９ｂの空気極集電部９２及びインターコネクタ９１は、上述した第１電気的接続部９ａの空気極集電部９２及びインターコネクタ９１と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。

【0070】

第２電気的接続部９ｂは、支持基板４の第１主面４５と第２主面４６とに亘って延びている。すなわち、第２電気的接続部９ｂは、支持基板４の第１主面４５から両側面４７を介して第２主面４６まで延びている。第２電気的接続部９ｂは、環状である。

【0071】

このように、第１主面４５において直列接続された複数の第１発電素子部５ａと、第２主面４６において直接接続された複数の第２発電素子部５ｂとは、第２電気的接続部９ｂによって、燃料電池セル１０の下端部１０１において直列接続されている。

【0072】

［集電部材］
図７に示すように、集電部材１３は、隣り合う燃料電池セル１０の間に配置されている。そして、集電部材１３は、隣り合う燃料電池セル１０を互いに電気的に接続している。集電部材１３は、隣り合う燃料電池セル１０の上端部１０２同士を接合している。例えば、集電部材１３は、支持基板４の両主面に配置された複数の発電素子部５のうち、最も上端側に配置された発電素子部５よりも上端側に配置されている。

【0073】

図８に示すように、集電部材１３は、複数の第１発電素子部５ａのうち、最も燃料電池セル１０の上端側に配置される第１発電素子部５ａと、複数の第２発電素子部５ｂのうち、最も燃料電池セル１０の上端側に配置される第２発電素子部５ｂとを電気的に接続している。

【0074】

集電部材１３は、導電性接合材１０３を介して、発電素子部５から延びる第１電気的接続部９ａに接合される。導電性接合材１０３としては、周知の導電性セラミックス等を用いることができる。例えば、導電性接合材１０３は、（Ｍｎ，Ｃｏ）_３Ｏ_４、（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ_３、及び（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ_３などから選ばれる少なくとも１種によって構成することができる。

【0075】

図９に示すように、集電部材１３は、板状である。例えば、集電部材１３は、折り曲げ加工された金属板（例えば、ステンレス板）によって構成することができる。集電部材１３は、第１接合部１３１、第２接合部１３２、及び連結部１３３を有する。

【0076】

図８に示すように、第１接合部１３１は、隣り合う燃料電池セル１０の一方に接合される。詳細には、第１接合部１３１は、導電性接合材１０３によって、燃料電池セル１０の発電素子部５から延びる第１電気的接続部９ａに接合される。なお、本実施形態において、第１接合部１３１が接合する第１電気的接続部９ａは、インターコネクタ９１と空気極集電部９２とによって構成されている。

【0077】

図９に示すように、第１接合部１３１は、平板状に形成される。本実施形態において、第１接合部１３１は、幅方向（ｙ軸方向）に延びる矩形に形成されているが、第１接合部１３１の形状に特に制限はなく、三角以上の多角形、円形、楕円形、或いは、これら以外の複雑形状であってもよい。

【0078】

図８に示すように、第２接合部１３２は、第１接合部１３１と電気的に接続される。第２接合部１３２は、隣り合う燃料電池セル１０の他方に接合される。詳細には、第２接合部１３２は、導電性接合材１０３によって、燃料電池セル１０の発電素子部５から延びる第１電気的接続部９ａに接合される。なお、本実施形態において、第２接合部１３２が接合する第１電気的接続部９ａは、空気極集電部９２によって構成されている。第２接合部１３２は、配列方向（ｚ軸方向）において第１接合部１３１と対向する。

【0079】

図９に示すように、第２接合部１３２は、平板状に形成される。本実施形態において、第２接合部１３２は、第１接合部１３１と同様の形状を有しているが、第１接合部１３１と異なる形状であってもよい。第２接合部１３２の形状に特に制限はなく、三角以上の多角形、円形、楕円形、或いは、これら以外の複雑形状であってもよい。

【0080】

第１接合部１３１及び第２接合部１３２には、複数の貫通孔１３４が形成される。各貫通孔１３４には、導電性接合材１０３が充填されている。これによって、燃料電池セル１０に対する第１接合部１３１及び第２接合部１３２の接合力を向上させることができる。導電性接合材１０３は、各貫通孔１３４から外側に突出していてもよく、さらに第１接合部１３１又は第２接合部１３２の外表面上に広がっていてもよい。

【0081】

なお、各貫通孔１３４は、幅方向に沿って延びる矩形状に形成されているが、各貫通孔１３４の形状に特に制限はなく、円形、楕円形、三角以上の多角形、又は、これら以外の複雑形状であってもよい。また、貫通孔１３４の個数及び位置は適宜変更可能である。

【0082】

連結部１３３は、第１接合部１３１と第２接合部１３２とを連結する。本実施形態において、連結部１３３は、一対の連結片１３３ａ、１３３ｂを有しているが、連結部１３３の構成はこれに限定されない。また、連結部１３３は、湾曲しているが、これに限られない。連結部１３３は、平板状であってもよいし、少なくとも１箇所で屈曲する形状であってもよい。連結部１３３は、弾性変形可能である。

【0083】

また、本実施形態では、連結部１３３は集電部材１３の両端部に配置されているが、連結部１３３の位置は特に制限されない。

【0084】

［酸素含有ガス吹出部］
図１及び図４に示すように、酸素含有ガス吹出部１２は、燃料電池セル１０の上方に配置されている。酸素含有ガス吹出部１２は、燃料電池セル１０の上方から燃料電池セル１０に向かって酸素含有ガス（例えば、空気）を吹き出す。すなわち、酸素含有ガス吹出部１２は、酸素含有ガスを下方に吹き出す。このため、燃料電池セル１０の外側面に沿って、酸素含有ガスは下方に向かって流れる。なお、図４の矢印Ｇが酸素含有ガスの吹き出し方向を示す。

【0085】

酸素含有ガス吹出部１２は、例えば、下方に向かって開口する複数の吹出口１２１を有している。この各吹出口１２１から酸素含有ガスが燃料電池セル１０に向かって吹き出される。燃料電池セル１０に向かって吹き出された酸素含有ガスは、各燃料電池セル１０の間に供給され、各燃料電池セル１０の外側面に沿って下方へ流れる。

【0086】

［発電方法］
上述したように構成されたセルスタック装置１００では、マニホールド２の燃料ガス供給室２１に水素ガスなどの燃料ガスを供給するとともに、酸素含有ガス吹出部１２から空気などの酸素含有ガスを各燃料電池セル１０に吹き出す。すると、空気極８において下記（１）式に示す化学反応が起こり、燃料極６において下記（２）式に示す化学反応が起こり、電流が流れる。
（１／２）・Ｏ_２＋２ｅ⁻→Ｏ^２− …（１）
Ｈ_２＋Ｏ^２−→Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻ …（２）

【0087】

詳細には、燃料ガス供給室２１に供給された燃料ガスは、各燃料電池セル１０の第１ガス流路４３内を流れ、各発電素子部５の燃料極６において、上記（２）式に示す化学反応が起こる。各燃料極６において未反応であった燃料ガスは、第１ガス流路４３を出て連通部材３の連通流路３０を介して第２ガス流路４４へ供給される。そして、第２ガス流路４４へ供給された燃料ガスは、再度、燃料極６において上記（２）式に示す化学反応が起こる。第２ガス流路４４を流れる過程において燃料極６において未反応であった燃料ガスは、マニホールド２の燃料ガス回収室２２へ回収される。

【0088】

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0089】

変形例１
上記実施形態では、酸素含有ガス吹出部１２は燃料電池セル１０の上方に配置されているが、酸素含有ガス吹出部１２の配置はこれに限定されず、酸素含有ガス吹出部１２の少なくとも一部が燃料電池セル１０の中央よりも上方に配置されていればよい。

【0090】

例えば、図１０及び図１１に示すように、酸素含有ガス吹出部１２は、燃料電池セル１０の側方に配置されていてもよい。酸素含有ガス吹出部１２は、燃料電池セル１０の中央よりも上方に配置されており、下方には配置されていなくてもよい。

【0091】

酸素含有ガス吹出部１２は、酸素含有ガスを下方に吹き出すように、酸素含有ガス吹出部１２の吹出方向が下方を向いていることが好ましい。詳細には、酸素含有ガス吹出部１２の吹出方向は、水平方向よりも下方を向くように傾斜していることが好ましい。

【0092】

図１２に示すように、一対の酸素含有ガス吹出部１２が設置されていてもよい。一対の酸素含有ガス吹出部１２は、各燃料電池セル１０を幅方向において挟むように配置されている。

【0093】

変形例２
上記実施形態では、１つの酸素含有ガス吹出部１２が各燃料電池セル１０の上方に配置されていたがこれに限定されない。例えば、複数の酸素含有ガス吹出部１２が各燃料電池セル１０の上方に配置されていてもよい。

【0094】

変形例３
上記実施形態では、第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とは、連通部材３が有する連通流路３０によって連通されていたが、この構成に限定されない。例えば、図１３に示すように、支持基板４が、内部に連通流路３０を有していてもよい。この場合、セルスタック装置１００は、連通部材３を備えていなくてもよい。この支持基板４内に形成された連通流路３０によって、第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とが連通されている。

【0095】

変形例４
各第１ガス流路４３の流路断面積は、互いに異なっていてもよい。また、各第２ガス流路４４の流路断面積は、互いに異なっていてもよい。また、第１ガス流路４３の流路断面積は、第２ガス流路４４の流路断面積と実質的に同じであってもよいし、第２ガス流路４４の流路断面積よりも小さくてもよい。

【0096】

変形例５
上記実施形態では、第２ガス流路４４の数は、第１ガス流路４３の数と同じであったが、第２ガス流路４４の数はこれに限定されない。例えば、図１４に示すように、第２ガス流路４４の数は、第１ガス流路４３の数よりも少なくてもよい。

【0097】

変形例６
第１ガス流路４３は、その長さ方向（ｘ軸方向）において、均一な流路断面積を有していなくてもよい。特に、第１ガス流路４３の流路断面積は、燃料ガス濃度が低くなる上端部４２に近付くほど小さくなっていてもよい。また、第２ガス流路４４は、その長さ方向（ｘ軸方向）において、均一な流路断面積を有していなくてもよい。特に、第２ガス流路４４の流路断面積は、燃料ガス濃度が低くなる下端部４１に近付くほど小さくなっていてもよい。この構成によれば拡散性が向上し界面近傍に存在するＮｉがＮｉＯに変化することを抑制することができる。

【0098】

変形例７
上記実施形態では、第１及び第２ガス流路４３，４４は、円形状の断面を有しているが、第１及び第２ガス流路４３，４４の断面形状は、矩形状や楕円形状であってもよい。

【0099】

変形例８
上記実施形態では、支持基板４は、複数の第１ガス流路４３を有しているが、１つの第１ガス流路４３のみを有していてもよい。同様に、支持基板４は、複数の第２ガス流路４４を有しているが、１つの第２ガス流路４４のみを有していてもよい。

【0100】

変形例９
上記実施形態では、第１主面４５に配置された各発電素子部５は、互いに直列に接続されているが、第１主面４５に配置された各発電素子部５の全てが直列に接続されている必要は無い。なお、第２主面４６に配置された各発電素子部５についても同様である。

【0101】

変形例１０
燃料電池セル１０において、第１主面４５に形成された各発電素子部５と第２主面４６に形成された各発電素子部５との間は、互いに電気的に接続されていなくてもよいし、複数の箇所で電気的に接続されていてもよい。

【0102】

変形例１１
上記実施形態では、各発電素子部５は、第１主面４５と第２主面４６との両面に配置されているが、どちらか一方の面のみに配置されていてもよい。

【0103】

変形例１２
各燃料電池セル１０の幅は、互いに異なっていてもよい。また、各発電素子部５の幅は、互いに異なっていてもよい。例えば、ある支持基板４に形成された各発電素子部５の幅と、別の支持基板４に形成された各発電素子部５の幅とは、異なっていてもよい。

【0104】

変形例１３
実施形態では、連通部材３は多孔質であるが、連通部材３は金属によって構成されていてもよい。具体的には、連通部材３は、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｎｉ基合金、又はＭｇＯ系セラミックス材料（支持基板４と同じ材料でも良い）などによって構成することができる。

【0105】

変形例１４
上記実施形態では、連通部材３の連通流路３０は空間によって構成されていたが、連通部材３の連通流路３０の構成はこれに限定されない。例えば、図１５に示すように、連通部材３の連通流路３０は、連通部材３内に形成された複数の気孔によって構成することができる。

【0106】

変形例１５
上記実施形態のマニホールド２では、１つのマニホールド本体部２３を仕切板２４で仕切ることによって、燃料ガス供給室２１と燃料ガス回収室２２とを画定しているが、マニホールド２の構成はこれに限定されない。例えば、２つのマニホールド本体部２３によってマニホールド２を構成することもできる。この場合、１つのマニホールド本体部２３が燃料ガス供給室２１を有し、別のマニホールド本体部２３が燃料ガス回収室２２を有している。

【0107】

変形例１６
上記実施形態の燃料電池セル１０は、各発電素子部５が支持基板４の長さ方向（ｘ軸方向）に配列されている、いわゆる横縞型の燃料電池セルであるが、燃料電池セル１０の構成はこれに限定されない。例えば、燃料電池セル１０は、支持基板４の第１主面４５に１つの発電素子部５が支持された、いわゆる縦縞型の燃料電池セルであってもよい。この場合、支持基板４の第２主面４６に一つの発電素子部５が支持されていてもよいし、支持されていなくてもよい。

【0108】

変形例１７
セルスタック装置１００は、酸素含有ガスの排出方向を調整する排出方向調整手段をさらに備えていてもよい。酸素含有ガスは、燃料電池セル１０の下端部において燃料電池セル１０の幅方向（ｙ軸方向）に排出される。例えば、図１６に示すように、排出方向調整手段は、酸素含有ガスを燃料電池セル１０の幅方向の第１側（図１６の左側）に排出させてもよい。なお、排出方向調整手段は、例えば、各吹出口１２１が第１側を向くように酸素含有ガス吹出部１２を傾けることによって構成することができる。この酸素含有ガス吹出部１２から吹き出された酸素含有ガスは、マニホールド２の上板部２３１に衝突した後、燃料電池セル１０の幅方向の第１側に排出される。

【0109】

また、図１７に示すように、排出方向調整手段は、酸素含有ガスを燃料電池セル１０の幅方向の第２側（図１７の右側）に排出させてもよい。この構成では、酸素含有ガス吹出部１２から吹き出された酸素含有ガスは、マニホールド２の上板部２３１に衝突した後、燃料電池セル１０の幅方向の第２側に排出される。

【0110】

また、図１８に示すように、排出方向調整手段は、酸素含有ガスを燃料電池セル１０の幅方向の第１側及び第２側の両方に排出させてもよい。この構成では、酸素含有ガス吹出部１２から吹き出された酸素含有ガスは、マニホールド２の上板部２３１に衝突した後、燃料電池セル１０の幅方向の第１側に排出されるものと、第２側に排出されるものとに分かれる。

【0111】

なお、排出方向調整手段としては、酸素含有ガス吹出部１２の各吹出口１２１を傾ける手段以外にも、例えば、燃料電池セル１０の幅方向（ｙ軸方向）の一方の端部において隣り合う燃料電池セル１０間の隙間を封止することによっても、酸素含有ガスの排出方向を調整することができる。

【0112】

例えば、図１６のように、酸素含有ガスを燃料電池セル１０の幅方向の第１側（図１６の左側）に排出させる場合、排出方向調整手段として、燃料電池セル１０の幅方向の第２側（図１２の右側）において、隣り合う燃料電池セル１０間の隙間を封止する。この構成によれば、隣り合う燃料電池セル１０間の隙間に供給された酸素含有ガスは、燃料電池セル１０の幅方向において第１側から排出される。また、幅方向の第２側に排出させる場合は、隣り合う燃料電池セル１０間の隙間を第１側において封止すればよい。他にも、幅方向の第１側における燃料電池セル１０間の隙間の封止面積と、第２側における燃料電池セル１０間の隙間の封止面積とを互いに調整することなどによって、酸素含有ガスを第１側及び第２側の両方に排出させることもできる。

【符号の説明】

【0113】

２ ：マニホールド
２１ ：燃料ガス供給室
２２ ：燃料ガス回収室
３ ：連通部材
３０ ：連通流路
４ ：支持基板
４２ ：上端部
４３ ：第１ガス流路
４４ ：第２ガス流路
５ ：発電素子部
１０ ：燃料電池セル
１２ ：酸素含有ガス吹出部
１３ ：集電部材
１００ ：セルスタック装置

【要約】

【課題】ガスの使用効率を向上させる。
【解決手段】セルスタック装置１００は、マニホールド２、燃料電池セル１０、及び酸素含有ガス吹出部１２を備える。マニホールド２は、燃料ガス供給室２１及び燃料ガス回収室２２を有する。燃料電池セル１０は、マニホールド２から上方に延びる。酸素含有ガス吹出部１２は、燃料電池セル１０の中央よりも上方に配置される。酸素含有ガス吹出部１２は、燃料電池セル１０に向かって酸素含有ガスを吹き出す。燃料電池セル１０の支持基板４は、第１ガス流路４３及び第２ガス流路４４を有する。第１ガス流路４３は、燃料ガス供給室２１と連通し、第２ガス流路４４は、燃料ガス回収室２２と連通する。第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とは、燃料電池セル１０の上端部において互いに連通する。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】