特許 6655216 燃料電池装置

(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】6655216

(24)【登録日】2020年2月4日

(45)【発行日】2020年2月26日

(54)【発明の名称】燃料電池装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/2475 20160101AFI20200217BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20200217BHJP

   H01M 8/12 20160101ALI20200217BHJP

   H01M 8/2484 20160101ALI20200217BHJP

【ＦＩ】

   H01M8/2475

   H01M8/04 Z

   H01M8/12 101

   H01M8/12 102C

   H01M8/2484

【請求項の数】12

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2019-137902(P2019-137902)

(22)【出願日】2019年7月26日

【審査請求日】2019年7月31日

(31)【優先権主張番号】特願2018-193760(P2018-193760)

(32)【優先日】2018年10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

【審査官】 笹岡 友陽

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１１５２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／２２１８１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−２０７３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１６８３９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ８／００− ８／２４９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池セルと、
前記燃料電池セルを収容するハウジングと、
前記燃料電池セルから電流を取り出すバスバーと、
を備え、
前記バスバーは、前記ハウジングを貫通して外部へと延びており、
前記ハウジングは、前記バスバーが貫通する貫通壁を有し、
前記貫通壁は、前記バスバーが貫通する第１貫通孔を含む内側壁部と、前記第１貫通孔を塞ぐように前記内側壁部の外側面に隣接する外側壁部と、を有し、
前記外側壁部は、前記バスバーが貫通する第２貫通孔を有し、
前記第２貫通孔は、前記内側壁部に塞がれる、
燃料電池装置。

【請求項2】

前記ハウジングは、底壁、側壁、及び天壁を有し、
前記天壁は、前記貫通壁によって構成される、
請求項１に記載の燃料電池装置。

【請求項3】

前記ハウジングは、断熱材によって構成される、
請求項１又は２に記載の燃料電池装置。

【請求項4】

前記外側壁部は、前記内側壁部よりも厚い、
請求項１から３のいずれかに記載の燃料電池装置。

【請求項5】

前記燃料電池セルに燃料ガスを供給するマニホールドをさらに備える、
請求項１から４のいずれかに記載の燃料電池装置。

【請求項6】

前記マニホールドは、ガス供給室及びガス回収室を有するとともに、前記燃料電池セルの基端部を支持し、
前記燃料電池セルは、
前記ガス供給室と連通し、前記燃料電池セルの基端部から先端部に延びる少なくとも１つの第１ガス流路と、
前記ガス回収室と連通し、前記燃料電池セルの基端部から先端部に延びて前記燃料電池セルの先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、
請求項５に記載の燃料電池装置。

【請求項7】

互いに間隔をあけて配置される複数の燃料電池セルと、
前記複数の燃料電池セルを収容するハウジングと、
前記複数の燃料電池セルから電流を取り出す一対のバスバーと、
を備え、
前記一対のバスバーは、前記ハウジングを貫通して外部へと延びており、
前記ハウジングは、前記一対のバスバーが貫通する貫通壁を有し、
前記貫通壁は、前記各バスバーが貫通する一対の第１貫通孔を含む内側壁部と、前記一対の第１貫通孔を塞ぐように前記内側壁部の外側面に隣接する外側壁部と、を有し、
前記外側壁部は、前記各バスバーが貫通する一対の第２貫通孔を有し、
前記一対の第２貫通孔は、前記内側壁部に塞がれる、
燃料電池装置。

【請求項8】

前記一対の第１貫通孔間の距離は、前記一対の第２貫通孔間の距離よりも小さい、
請求項７に記載の燃料電池装置。

【請求項9】

前記一対の第１貫通孔間の距離は、前記一対の第２貫通孔間の距離よりも大きい、
請求項７に記載の燃料電池装置。

【請求項10】

前記一対のバスバーは、前記第１貫通孔を貫通した後、互いに遠ざかる方向に折れ曲がる、
請求項７に記載の燃料電池装置。

【請求項11】

前記一対のバスバーは、前記第１貫通孔を貫通した後、互いに近付く方向に折れ曲がる、
請求項７に記載の燃料電池装置。

【請求項12】

前記一対のバスバーは、前記第１貫通孔を貫通した後、互いに同じ方向に折れ曲がる、
請求項７に記載の燃料電池装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示された燃料電池装置では、燃料電池セルがハウジング内に収容されている。このハウジング内に収容された燃料電池セルから電流を取り出すため、バスバーが燃料電池セルに取り付けられている。バスバーは、燃料電池セルに取り付けられるとともに、ハウジングを貫通してハウジング外部へと延びている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４９８６３７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したようなバスバーを有する燃料電池装置において、バスバーを外部まで延ばすためにハウジングに貫通孔を形成する必要がある。この貫通孔を介して、ハウジング内に供給された気体がハウジングの外部へと漏出するおそれがある。

【0005】

本発明の課題は、ハウジング内に供給された気体の外部への漏出を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１側面に係る燃料電池装置は、燃料電池セルと、ハウジングと、バスバーとを備えている。ハウジングは、燃料電池セルを収容する。バスバーは、燃料電池セルから電流を取り出す。バスバーは、ハウジングを貫通して外部へと延びている。ハウジングは、バスバーが貫通する貫通壁を有する。貫通壁は、内側壁部と、外側壁部とを有する。内側壁部は、バスバーが貫通する第１貫通孔を含む。外側壁部は、第１貫通孔を塞ぐように内側壁部の外側面に隣接する。

【0007】

この構成によれば、バスバーの貫通するハウジングの貫通壁は、内側壁部と外側壁部との少なくとも二重構造となっている。そして、バスバーが貫通する内側壁部の第１貫通孔は、外側壁部によって塞がれている。このため、ハウジング内に供給された気体が第１貫通孔を介して外部へ漏出することを抑制することができる。

【0008】

また、燃料電池セルから延びるバスバーは、第１貫通孔まで延びた後、少なくとも一回折り曲がってから外部へと延びている。このため、バスバーの先端部に外部回路の部品などを取り付ける際に、バスバーと燃料電池セルとの接合部に作用する荷重を低減させることができる。

【0009】

好ましくは、外側壁部は、バスバーが貫通する第２貫通孔を有する。この第２貫通孔は、内側壁部に塞がれる。

【0010】

好ましくは、ハウジングは、底壁、側壁、及び天壁を有する。天壁は、貫通壁によって構成される。

【0011】

好ましくは、ハウジングは、断熱材によって構成される。

【0012】

好ましくは、外側壁部は、内側壁部よりも厚い。

【0013】

好ましくは、燃料電池装置は、燃料電池セルに燃料ガスを供給するマニホールドをさらに備える。

【0014】

好ましくは、マニホールドは、ガス供給室及びガス回収室を有するとともに、燃料電池セルの基端部を支持する。燃料電池セルは、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、ガス供給室と連通し、燃料電池セルの基端部から先端部に延びる。第２ガス流路は、ガス回収室と連通し、燃料電池セルの基端部から先端部に延びる。第１ガス流路と第２ガス流路とは、燃料電池セルの先端部において互いに連通する。

【0015】

本発明の第２側面に係る燃料電池装置は、複数の燃料電池セルと、ハウジングと、一対のバスバーとを備えている。複数の燃料電池セルは、互いに間隔をあけて配置される。ハウジングは、複数の燃料電池セルを収容する。一対のバスバーは、記複数の燃料電池セルから電流を取り出す。一対のバスバーは、ハウジングを貫通して外部へと延びている。ハウジングは、一対のバスバーが貫通する貫通壁を有する。貫通壁は、内側壁部と、外側壁部とを有する。内側壁部は、各バスバーが貫通する一対の第１貫通孔を含む。外側壁部は、一対の第１貫通孔を塞ぐように内側壁部の外側面に隣接する。外側壁部は、各バスバーが貫通する一対の第２貫通孔を有する。一対の第２貫通孔は、内側壁部に塞がれる。

【0016】

好ましくは、一対の第１貫通孔間の距離は、一対の第２貫通孔間の距離よりも小さい。

【0017】

好ましくは、一対の第１貫通孔間の距離は、一対の第２貫通孔間の距離よりも大きい。

【0018】

好ましくは、一対のバスバーは、第１貫通孔を貫通した後、互いに遠ざかる方向に折れ曲がる。

【0019】

好ましくは、一対のバスバーは、第１貫通孔を貫通した後、互いに近付く方向に折れ曲がる。

【0020】

好ましくは、一対のバスバーは、第１貫通孔を貫通した後、互いに同じ方向に折れ曲がる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、ハウジング内に供給された気体の外部へ漏出を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】燃料電池装置の斜視図。

【図2】燃料電池装置の断面図。

【図3】燃料電池装置の断面図。

【図4】マニホールドの断面図。

【図5】マニホールドの上面図。

【図6】セルスタック装置の断面図。

【図7】燃料電池セルの斜視図。

【図8】燃料電池セルの断面図。

【図9】変形例に係る燃料電池装置の断面図。

【図10】変形例に係る燃料電池装置の断面図。

【図11】変形例に係る燃料電池装置の断面図。

【図12】変形例に係る燃料電池装置の断面図。

【図13】変形例に係る燃料電池装置の断面図。

【図14】変形例に係る燃料電池装置の断面図。

【図15】変形例に係るセルスタック装置の断面図。

【図16】変形例に係る燃料電池装置の断面図。

【図17】変形例に係る燃料電池装置の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明に係る燃料電池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固体酸化物形燃料電池セル（ＳＯＦＣ）を用いて説明する。図１は燃料電池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、及びハウジングなどの記載を省略している。

【0024】

［燃料電池装置］
図１に示すように、燃料電池装置１００は、マニホールド２と、複数の燃料電池セル１０と、燃料処理器７０とを備えている。また、図２及び図３に示すように、燃料電池装置１００は、ハウジング８０、及び一対のバスバー８０１を備えている。また、燃料電池装置１００は、第１空気供給経路Ｐ１、第２空気供給経路Ｐ２、燃料ガス供給経路Ｐ３、オフガス供給経路Ｐ４、原料ガス供給経路Ｐ５、及び水蒸気供給経路Ｐ６をさらに備えている。

【0025】

［マニホールド］
図４に示すように、マニホールド２は、燃料電池セル１０に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、ガス供給室２１とガス回収室２２とを有している。ガス供給室２１には、燃料処理器７０から燃料ガスが供給される。ガス回収室２２は、各燃料電池セル１０にて使用された燃料ガスを回収する。

【0026】

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。

【0027】

図５に示すように、マニホールド本体部２３の天板部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、ガス供給室２１及びガス回収室２２と連通している。なお、各貫通孔２３２は、ガス供給室２１と連通する部分とガス回収室２２と連通する部分とに分かれていてもよい。

【0028】

仕切板２４は、マニホールド本体部２３の空間をガス供給室２１とガス回収室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。

【0029】

図４に示すように、ガス供給室２１の底面には、ガス供給口２１１が形成されている。また、ガス回収室２２の底面には、ガス排出口２２１が形成されている。ガス供給口２１１は、例えば、燃料電池セル１０の配列方向（ｚ軸方向）において、マニホールド２の中心Ｃよりも第１端部２０１側に配置されている。一方、ガス排出口２２１は、例えば、燃料電池セル１０の配列方向（ｚ軸方向）において、マニホールド２の中心Ｃよりも第２端部２０２側に配置されている。

【0030】

［燃料電池セル］
図６は、セルスタック装置の断面図を示している。なお、セルスタック装置は、複数の燃料電池セル１０とマニホールド２とから構成されている。図６に示すように、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。燃料電池セル１０は、基端部１０１がマニホールド２に取り付けられている。すなわち、マニホールド２は、各燃料電池セル１０の基端部１０１を支持している。本実施形態では、燃料電池セル１０の基端部１０１は下端部を意味し、燃料電池セル１０の先端部１０２は上端部を意味する。

【0031】

図１に示すように、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。

【0032】

図６及び図７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。

【0033】

［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、基端部４１と先端部４２とを有している。基端部４１及び先端部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。本実施形態では、支持基板４の基端部４１は下端部を意味し、支持基板４の先端部４２は上端部を意味する。

【0034】

支持基板４の基端部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の基端部４１は、接合材などによってマニホールド２の天板部２３１に取り付けられる。詳細には、支持基板４の基端部４１は、天板部２３１に形成された貫通孔２３４に挿入されている。なお、支持基板４の基端部４１は、貫通孔２３４に挿入されていなくてもよい。このように支持基板４の基端部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の基端部４１は、ガス供給室２１及びガス回収室２２と連結している。

【0035】

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、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。

【0036】

図６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、基端部４１、中央部、及び先端部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。

【0037】

第１ガス流路４３は、燃料電池セル１０の基端部１０１から先端部１０２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、基端部１０１側において、ガス供給室２１と連通している。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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、基端部４１、中央部、及び先端部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。

【0041】

第２ガス流路４４は、燃料電池セル１０の先端部１０２から基端部１０１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、基端部１０１側において、マニホールド２のガス回収室２２と連通している。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とは、燃料電池セル１０の先端部１０２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。

【0045】

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。なお、本実施形態のように第１ガス流路４３及び第２ガス流路４４のそれぞれが複数本ある場合、各第１ガス流路４３内におけるガスの圧力損失の合計が、各第２ガス流路４４内におけるガスの圧力損失の合計よりも小さくなるように、第１ガス流路４３及び第２ガス流路４４が構成される。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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、基端部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、先端部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。

【0049】

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、基端部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、先端部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。

【0050】

図７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。

【0051】

図７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。

【0052】

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。

【0053】

［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、基端部４１から先端部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。また、第１主面４５に配置された発電素子部５と第２主面４６に配置された発電素子部５とは、支持基板４の基端部４１又は先端部４２などにおいて、直列に接続されている。

【0054】

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、ガス供給室２１とガス回収室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。

【0055】

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。

【0056】

図８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８と同じである。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

［電気的接続部］
電気的接続部９は、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。電気的接続部９は、インターコネクタ９１及び空気極集電膜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。

【0066】

空気極集電膜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８の左側に配置された発電素子部５の空気極８と、図８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、空気極集電膜９２が配置されている。空気極集電膜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。

【0067】

空気極集電膜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。空気極集電膜９２の厚さは、例えば、５０〜５００μｍ程度である。

【0068】

［連通部材］
図６に示すように、連通部材３は、支持基板４の先端部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。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。

【0069】

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。

【0070】

［ハウジング］
図２及び図３に示すように、ハウジング８０は、マニホールド２及び複数の燃料電池セル１０を収容する。ハウジング８０は、例えば、断熱材によって構成することができる。ハウジング８０は、直方体状に形成されている。

【0071】

ハウジング８０は、底壁８１、側壁８２、及び天壁８３を有している。この底壁８１、側壁８２、及び天壁８３は、例えば外側から枠体（図示省略）などによって支持されて、直方体状のハウジング８０を構成している。なお、底壁８１、側壁８２、及び天壁８３のそれぞれは、本実施形態のように板状ではなく、ブロック状に形成されていてもよい。天壁８３は、本発明の貫通壁の一例である。

【0072】

底壁８１は、マニホールド２の底面と対向するように配置されている。天壁８３は、各燃料電池セル１０の先端面１０３と対向するように配置されている。側壁８２は、底壁８１から天壁８３に向かって延びている。側壁８２は、各燃料電池セル１０の側面、又は配列方向の両端部に配置された燃料電池セル１０の主面と対向するように配置されている。

【0073】

図３に示すように、天壁８３は、バスバー８０１が貫通するように、構成されている。天壁８３は、内側壁部８３１と、外側壁部８３２とを有している。内側壁部８３１は、第１貫通孔８３３を有している。第１貫通孔８３３内をバスバー８０１が貫通している。なお、本実施形態に係る燃料電池装置１００は一対のバスバー８０１を有しているため、内側壁部８３１は一対の第１貫通孔８３３を有している。

【0074】

外側壁部８３２は、内側壁部８３１の外側面に隣接して配置されている。このため、外側壁部８３２は、内側壁部８３１に形成された第１貫通孔８３３を塞いでいる。外側壁部８３２は、内側壁部８３１に接合されていてもよいし、積層されているだけでもよい。なお、内側壁部８３１の内側面とは、ハウジング８０の内部空間を向く面であり、内側壁部８３１の外側面とは内側壁部８３１の内側面とは反対方向を向く面である。

【0075】

外側壁部８３２は、第２貫通孔８３４を有している。第２貫通孔８３４内をバスバー８０１が貫通している。なお、本実施形態に係る燃料電池装置１００は一対のバスバー８０１を有しているため、外側壁部８３２は一対の第２貫通孔８３４を有している。

【0076】

第２貫通孔８３４は、第１貫通孔８３３と連通しないように配置されている。すなわち、平面視（ｘ軸方向視）において、第１貫通孔８３３と第２貫通孔８３４とは、互いに位置がずれており、重複していない。このため、第１貫通孔８３３は外側壁部８３２に塞がれており、第２貫通孔８３４は内側壁部８３１に塞がれている。なお、特に限定されるものではないが、例えば、平面視（ｘ軸方向視）における第１貫通孔８３３及び第２貫通孔８３４の面積は、０．１〜５００ｍｍ^２程度である。なお、平面視における第１貫通孔８３３及び第２貫通孔８３４の形状は、例えば、矩形状であるが、円形状やその他の形状であってもよい。

【0077】

例えば、内側壁部８３１と外側壁部８３２と合わせた厚さは、５〜１００ｍｍ程度である。内側壁部８３１の厚さは、内側壁部８３１と外側壁部８３２と合わせた厚さの１０〜９０％程度である。なお、本実施形態では、外側壁部８３２の厚さを内側壁部８３１の厚さよりも厚くしている。

【0078】

一対の第１貫通孔８３３間の距離ｄ１は、一対の第２貫通孔８３４間の距離ｄ２よりも小さい。特に限定されるものではないが、例えば、距離ｄ２に対する距離ｄ１の割合（ｄ１／ｄ２）は、０．５〜０．７程度とすることができる。

【0079】

［バスバー］
バスバー８０１は、燃料電池セル１０から電流を取り出すように構成されている。バスバー８０１は、配列方向（ｚ軸方向）の端部に配置された燃料電池セル１０と電気的に接続されている。詳細には、バスバー８０１は、燃料電池セル１０の先端部に配置された発電素子部５と電気的に接続されている。バスバー８０１は、発電素子部５と直接接続されていてもよいし、電気的接続部９を介して発電素子部５と接続されていてもよい。

【0080】

なお、本実施形態に係る燃料電池装置１００は、一対のバスバー８０１を有している。一方のバスバー８０１は、配列方向の一方の端部に配置された燃料電池セル１０と電気的に接続されており、他方のバスバー８０１は、配列方向の他方の端部に配置された燃料電池セル１０と電気的に接続されている。各燃料電池セル１０は、互いに直列接続されている。

【0081】

バスバー８０１は、燃料電池セル１０からハウジング８０を貫通し、ハウジング８０の外部へと延びている。詳細には、バスバー８０１は、燃料電池セル１０から上方に延び、内側壁部８３１の第１貫通孔８３３を貫通する。第１貫通孔８３３を貫通したバスバー８０１は、折れ曲がって、内側壁部８３１と外側壁部８３２との間を第２貫通孔８３４まで延びる。そして、バスバー８０１は、第２貫通孔８３４を貫通するように折れ曲がり、ハウジング８０の外部へと延びる。なお、バスバー８０１は、内側壁部８３１と外側壁部８３２との間を延びることができる程度に十分薄い。例えば、バスバー８０１の厚さは、外側壁部８３２の厚さの８％未満とすることができる。

【0082】

［燃料処理器］
図２に示すように、燃料処理器７０は、マニホールド２のガス供給室２１に供給される燃料ガスを生成する。例えば、燃料処理器７０は、改質器である。燃料処理器７０は、原料ガス（天然ガス、液化石油ガス、灯油など）を改質して燃料ガス（水素含有ガス）を生成する。例えば、下記（１）式及び（２）式に示すように、都市ガスの主成分であるメタン（ＣＨ_４）及び水蒸気から、燃料ガス（水素含有ガス）を生成する。
ＣＨ_４＋２Ｈ_２Ｏ→４Ｈ_２＋ＣＯ_２ ・・・（１）
ＣＨ_４＋Ｈ_２Ｏ→３Ｈ_２＋ＣＯ ・・・（２）

【0083】

燃料処理器７０は、二重円筒式である。燃料処理器７０は、燃料電池セル１０が延びる方向（ｘ軸方向）に延びている。本実施形態では燃料電池セル１０及び燃料処理器７０は、上下方向に延びている。なお、燃料処理器７０は、長さ方向（ｘ軸方向）の寸法の方が、幅方向（ｙ軸方向）の寸法よりも長い。

【0084】

燃料処理器７０は、改質部７１と燃焼部７２とを有している。燃料処理器７０の内側の円筒内が燃焼部７２を構成している。そして、燃料処理器７０の内側の円筒と外側の円筒との間の空間が改質部７１を構成している。

【0085】

改質部７１内には触媒が収容されている。改質部７１には、原料ガス供給経路Ｐ５および水蒸気供給経路Ｐ６が連結されている。この原料ガス供給経路Ｐ５を介して、改質部７１内に原料ガスが供給される。また、水蒸気供給経路Ｐ６を介して、改質部７１内に水蒸気が供給される。この改質部７１内において、原料ガスを改質して燃料ガスを生成する。

【0086】

燃焼部７２は、ガス回収室２２から排出されたオフガスを燃焼するように構成されている。詳細には、燃料処理器７０は、燃焼部７２においてバーナ７２１を有している。バーナ７２１には、オフガス供給経路Ｐ４及び第２空気供給経路Ｐ２が連結されている。オフガス供給経路Ｐ４は、マニホールド２のガス回収室２２とバーナ７２１とを連結している。詳細には、オフガス供給経路Ｐ４は、ガス排出口２２１と、バーナ７２１とを連結している。このオフガス供給経路Ｐ４を介して、ガス回収室２２内のオフガスがガス回収室２２内から排出される。バーナ７２１は、オフガスに空気を混合させて燃焼させる。

【0087】

燃料処理器７０は、マニホールド２の下方に配置されている。すなわち、マニホールド２から各燃料電池セル１０が上方に延びている場合は、燃料処理器７０はマニホールド２の下方に配置される。燃料処理器７０は、マニホールド２の底面と対向するように配置されている。

【0088】

燃料処理器７０は、第１排出部７３を有している。本実施形態において、第１排出部７３は、燃料処理器７０に形成された開口部である。詳細には、第１排出部７３は、燃料処理器７０の改質部７１に形成された開口部である。第１排出部７３は、生成した燃料ガスをガス供給室２１へと排出する。詳細には、第１排出部７３は、第１排出部７３とガス供給室２１とを連結する燃料ガス供給経路Ｐ３を介して、ガス供給室２１へ燃料ガスを排出する。

【0089】

第１排出部７３は、燃料処理器７０の軸方向端面に形成されている。第１排出部７３は、マニホールド２側に開口している。すなわち、第１排出部７３は、マニホールド２側を向いている。そして、燃料ガス供給経路Ｐ３は、第１排出部７３とガス供給口２１１との間を直線的に延びている。第１排出部７３は、燃料電池セル１０の先端面１０３よりもマニホールド２側に配置されている。本実施形態のように、燃料電池セル１０の先端部１０２が上端部であり、基端部１０１が下端部である場合、第１排出部７３は、燃料電池セル１０の先端面１０３よりも下方に配置されている。そして、第１排出部７３とマニホールド２との距離は、燃料電池セル１０の先端面１０３とマニホールド２との距離よりも短い。このような配置とすることによって、第１排出部７３とマニホールド２との距離を短縮することができ、燃料ガス供給経路Ｐ３を短くすることができる。なお、各燃料電池セル１０の先端面１０３の位置が互いに異なる場合、最もマニホールド２から遠い位置にある先端面１０３を基準とする。

【0090】

燃料処理器７０は、第２排出部７４を有している。本実施形態では、第２排出部７４は、筒状の部材であるが、単なる開口であってもよい。第２排出部７４は、燃焼部７２からのガスを排出する。第２排出部７４は、水平面よりも下方を向いている。なお本実施形態では、第２排出部７４は、真下を向いているが、第２排出部７４の排出方向は、水平面よりも下方を向いていればよい。例えば、第２排出部７４の排出方向と水平面とのなす角度が３度以上とすることが好ましい。

【0091】

このように、第２排出部７４を下方に向けることで、次の効果を得ることができる。すなわち、上記実施形態では、第１ガス流路４３を流れたガスのうち未反応のガスは第２ガス流路４４を流れ、第２ガス流路４４を流れたガスのうちさらに未反応のガスは、マニホールド２のガス回収室２２にて回収される。このため、上記実施形態に係る燃料電池セル１０は、ガスの使用効率を向上させることができる。このようにガスの使用効率が向上するため、本実施形態に係る燃料電池セル１０から排出されるオフガスの温度は、一般的な燃料電池セルに比べて低い。このようにオフガスの温度が低温の場合、オフガス内の水蒸気が凝縮することによって生じた水が、第２排出部７４から延びる排気管内を閉塞させるおそれがある。これに対し、上記実施形態に係る燃料処理器７０では、第２排出部７４を下方に向けているため、発生した水によって排気管内が閉塞されることを防止することができる。

【0092】

［各ガス供給経路］
第１空気供給経路Ｐ１は、ハウジング８０へ空気を供給する。第１空気供給経路Ｐ１によってハウジング８０内へ供給された空気は、燃料電池セル１０の発電に用いられる。第１空気供給経路Ｐ１は、例えば、ハウジング８０内において、燃料電池セル１０の上方から燃料電池セル１０に向かって下方に空気を供給する。

【0093】

第２空気供給経路Ｐ２は、バーナ７２１へ空気を供給する。第２空気供給経路Ｐ２によって供給された空気は、バーナ７２１の燃焼に用いられる。第１空気供給経路Ｐ１と第２空気供給経路Ｐ２とは、別の空気供給源と接続されていてもよいし、同じ空気供給源に接続されていてもよい。なお、第１空気供給経路Ｐ１と第２空気供給経路Ｐ２とが同じ空気供給源と接続されている場合、第１空気供給経路Ｐ１と第２空気供給経路Ｐ２とのそれぞれに空気の流量を調整する流量制御弁などを設けることが好ましい。

【0094】

燃料ガス供給経路Ｐ３は、燃料処理器７０からガス供給室２１へ燃料ガスを供給する。詳細には、燃料ガス供給経路Ｐ３は、燃料処理器７０の第１排出部７３とガス供給室２１とを連結している。これによって、燃料ガス供給経路Ｐ３は、燃料処理器７０によって生成された燃料ガスをガス供給室２１へ供給する。

【0095】

オフガス供給経路Ｐ４は、ガス回収室２２からバーナ７２１へ、燃料ガスのオフガスを供給する。詳細には、オフガス供給経路Ｐ４は、ガス回収室２２とバーナ７２１とを連結している。燃料電池セル１０内を流れた後にガス回収室２２に回収された燃料ガスのオフガスが、オフガス供給経路Ｐ４を介してバーナ７２１へと供給される。

【0096】

原料ガス供給経路Ｐ５は、燃料処理器７０に原料ガスを供給する。詳細には、原料ガス供給経路Ｐ５は、燃料処理器７０の改質部７１に連結されており、改質部７１に原料ガスを供給する。

【0097】

水蒸気供給経路Ｐ６は、燃料処理器７０に水蒸気を供給する。詳細には、水蒸気供給経路Ｐ６は、燃料処理器７０の改質部７１に連結されており、改質部７１に水蒸気を供給する。

【0098】

上述した各ガス供給経路Ｐ１〜Ｐ６は、例えば配管などによって構成されている。なお、燃料電池装置１００は、空気排出経路Ｐ７をさらに有している。空気排出経路Ｐ７は、ハウジング８０内に供給され、燃料電池セル１０において発電に用いられた後の空気をハウジング８０内から排出するための経路である。この空気排出経路Ｐ７も配管などによって構成されている。空気排出経路Ｐ７内を流れる空気は、熱交換器（図示省略）によって第１空気供給経路Ｐ１内を流れる空気と熱交換する。詳細には、空気排出経路Ｐ７内を流れる空気の熱によって第１空気供給経路Ｐ１内を流れる空気が加熱される。

【0099】

［発電方法］
上述したように構成された燃料電池装置１００では、燃料処理器７０によって生成された燃料ガスをマニホールド２のガス供給室２１に供給するとともに、ハウジング８０内に空気などの酸素を含む酸素含有ガスを供給し、燃料電池セル１０を酸素含有ガスに曝す。すると、空気極８において下記（３）式に示す化学反応が起こり、燃料極６において下記（４）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− …（３）
Ｈ_２＋Ｏ^２−→Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻ …（４）

【0100】

詳細には、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（４）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（４）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のガス回収室２２へ回収される。

【0101】

［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。

【0102】

変形例１
上記実施形態では、外側壁部８３２は第２貫通孔８３４を有していたが、これに限定されない。例えば、図９に示すように、外側壁部８３２は第２貫通孔８３４を有していなくてもよい。この場合、バスバー８０１は、内側壁部８３１の第１貫通孔８３３を貫通し、内側壁部８３１と外側壁部８３２との間を介して側方からハウジング８０の外部へと延びる。

【0103】

変形例２
上記実施形態では、本発明の貫通壁をハウジング８０の天壁８３に適用しているが、本発明の貫通壁は、ハウジング８０の天壁８３以外の壁に適用することもできる。例えば、図１０に示すように、本発明の貫通壁をハウジング８０の側壁８２に適用してもよい。ハウジング８０が直方体状の場合、４つある側壁８２のうち、１つの側壁８２が本発明の貫通壁の一例となっている。この側壁８２は、上記実施形態の天壁８３と同様に、第１貫通孔８２３を有する内側壁部８２１と、第２貫通孔８２４を有する外側壁部８２２とを有している。

【0104】

変形例３
上記実施形態では、ハウジング８０の底壁８１、側壁８２、及び天壁８３のうち、いずれか１つの壁に本発明の貫通壁を適用しているが、これに限定されない。例えば、ハウジング８０の底壁８１、側壁８２、及び天壁８３のうち、複数の壁に対して本発明の貫通壁を適用してもよい。例えば、側壁８２と天壁８３との両方に、本発明の貫通壁を適用してもよい。この場合、一対のバスバー８０１のうち、一方が側壁８２を貫通し、他方が天壁８３を貫通する。

【0105】

変形例４
上記実施形態では、貫通壁は内側壁部８３１と外側壁部８３２との二重構造となっているが、これに限定されず、２重以上の多重構造とすることができる。例えば、外側壁部８３２の外側面に第２外側壁部を隣接させるなどして、３重構造などとすることができる。

【0106】

変形例５
上記実施形態では、貫通壁の一例である天壁８３は、側壁８２上に載置されているが、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、貫通壁の一例である天壁８３は、側壁８２の間に配置されていてもよい。すなわち、天壁８３は、側壁８２によって囲まれる空間の上端部に嵌合していてもよい。

【0107】

変形例６
上記実施形態では、貫通壁は、内側壁部８３１と外側壁部８３２とを積層している構造であるが、これに限定されない。例えば、図１２に示すように、側壁８２によって囲まれる空間の上端部に内側壁部８３１を嵌め込んでもよい。すなわち、内側壁部８３１は、側壁８２の間に配置されている。外側壁部８３２は、側壁８２の上端面に載置されている。このように構成することで、より断熱性能を向上させることができる。

【0108】

変形例７
図１３に示すように、外側壁部８３２は内側面に凹部を有していてもよい。そして、この外側壁部８３２の凹部内に内側壁部８３１が嵌合していてもよい。なお、図１４に示すように、内側壁部８３１が外側面に凹部を有しており、この内側壁部８３１の凹部内に外側壁部８３２が嵌合していてもよい。

【0109】

変形例８
上記実施形態では、燃料処理器７０は、改質器によって構成されているが、これに限定されない。例えば、燃料処理器７０は、改質器に加えて、ＣＯ変性器及びＣＯ浄化器などを有していてもよい。ＣＯ変性器は、改質器で発生した一酸化炭素および水から二酸化炭素及び水素を生成するように構成されている。また、ＣＯ浄化器は、改質器で発生した一酸化炭素に酸素を加えて、二酸化炭素へ変化させるように構成されている。

【0110】

変形例９
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１４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、燃料電池装置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。

【0111】

変形例１０
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。

【0112】

変形例１１
上記実施形態では、燃料電池セル１０はマニホールド２から上方に延びるように構成されているが、これに限定されない。例えば、燃料電池セル１０は、マニホールド２から下方に延びていてもよい。この場合、燃料処理器７０は、例えば、マニホールド２の上方に配置される。

【0113】

変形例１２
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。また、上記実施形態の燃料電池セル１０は、いわゆる円筒平板形であるが、円筒形、又は平板形などであってもよい。

【0114】

変形例１３
上記実施形態では、燃料電池セル１０は、燃料ガスのオフガスをマニホールド２のガス回収室２２に排出しているが、これに限定されない。例えば、従来の燃料電池セルのように、燃料電池セル１０は、燃料ガスのオフガスを先端から排出し、燃料電池セル１０の上方でオフガスを燃焼させてもよい。

【0115】

変形例１４
上記実施形態では、一対の第１貫通孔８３３間の距離ｄ１は、一対の第２貫通孔８３４間の距離ｄ２よりも小さくなるように設計されているが、この距離ｄ１と距離ｄ２の関係はこれに限定されるものではない。例えば、図１６に示すように、一対の第１貫通孔８３３間の距離ｄ１は、一対の第２貫通孔８３４間の距離ｄ２よりも大きくてもよい。この場合、距離ｄ２に対する距離ｄ１の割合（ｄ１／ｄ２）は、１．１〜１０程度である。

【0116】

変形例１５
上記実施形態では、一対のバスバー８０１は、第１貫通孔８３３を貫通した後、互いに遠ざかる方向に折り曲げられているが、一対のバスバー８０１の構成はこれに限定されない。例えば、図１６のように、一対のバスバー８０１は、第１貫通孔８３３を通過した後、互いに近付く方向に折り曲げられていてもよい。また、図１７に示すように、一対のバスバー８０１は、第１貫通孔８３３を貫通した後、同じ方向に折り曲げられていてもよい。この場合、例えば、一対の第１貫通孔８３３間の距離ｄ１は、一対の第２貫通孔８３４間の距離ｄ２と略同じとすることができる。

【符号の説明】

【0117】

２ マニホールド
２１ ガス供給室
２２ ガス回収室
１０ 燃料電池セル
４３ 第１ガス流路
４４ 第２ガス流路
８０ ハウジング
８１ 底壁
８２ 側壁
８３ 天壁
８３１ 内側壁部
８３２ 外側壁部
８３３ 第１貫通孔
８３４ 第２貫通孔
８０１ バスバー

【要約】

【課題】ハウジング内に供給された気体の外部への漏出を抑制する。
【解決手段】燃料電池装置１００は、燃料電池セル１０、ハウジング８０、及びバスバー８０１を備える。ハウジング８０は、燃料電池セル１０を収容する。バスバー８０１は、燃料電池セル１０から電流を取り出す。バスバー８０１は、ハウジング８０を貫通して外部へと延びている。ハウジング８０は、バスバー８０１が貫通する貫通壁８３を有する。貫通壁８３は、内側壁部８３１及び外側壁部８３２を有する。内側壁部８３１は、バスバー８０１が貫通する第１貫通孔８３３を含む。外側壁部８３２は、第１貫通孔８３３を塞ぐように内側壁部８３１の外側に隣接する。
【選択図】図３

【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】