特開 2022-184202 平板型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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022184202

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】平板型固体酸化物形燃料電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/0247 20160101AFI20221206BHJP

   H01M 8/12 20160101ALI20221206BHJP

   H01M 8/02 20160101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

H01M8/0247

H01M8/12 101

H01M8/12 102A

H01M8/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021091911

(22)【出願日】2021-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 雅也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 稔

【テーマコード（参考）】

5H126

【Ｆターム（参考）】

5H126AA02

5H126AA12

5H126AA15

5H126BB06

5H126DD05

5H126EE03

5H126EE22

5H126GG08

5H126JJ00

(57)【要約】

【課題】セルの面方向において大きな温度差が生じるのを簡単な構成により抑制することができる平板型固体酸化物形燃料電池を提供する。
【解決手段】平板型固体酸化物形燃料電池は、セル２と、インターコネクタ３１、３２と、伝熱板４と、を備える。燃料極側のインターコネクタ３１は、セル２の燃料極層２１側の板面に沿って配置され、燃料ガスの流路３１０を構成する。空気極側のインターコネクタ３２は、セル２の空気極層２３側の板面に沿って配置され、空気の流路３２０を構成する。伝熱板４は、燃料極側のインターコネクタ３１及び空気極側のインターコネクタ３２の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する。燃料極側のインターコネクタ３１又は空気極側のインターコネクタ３２の板面と伝熱板４の板面とが面接触するように、セル２と燃料極側のインターコネクタ３１と空気極側のインターコネクタ３２と伝熱板４とが積層されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料極層、電解質層及び空気極層を有する平板状をしたセルと、
前記セルの前記燃料極層側の板面に沿って配置され、燃料ガスの流路を構成する平板状をした燃料極側のインターコネクタと、
前記セルの前記空気極層側の板面に沿って配置され、空気の流路を構成する平板状をした空気極側のインターコネクタと、
前記燃料極側のインターコネクタ及び前記空気極側のインターコネクタの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する伝熱板と、を備え、
前記燃料極側のインターコネクタ又は前記空気極側のインターコネクタの板面と伝熱板の板面とが面接触するように、前記セルと前記燃料極側のインターコネクタと前記空気極側のインターコネクタと前記伝熱板とが積層されている、
平板型固体酸化物形燃料電池。

【請求項2】

前記伝熱板は、前記燃料極側のインターコネクタ及び前記空気極側のインターコネクタの熱膨張率の６０％以上でかつ１４０％以下の熱膨張率を有する、
請求項１に記載の平板型固体酸化物形燃料電池。

【請求項3】

燃料極層、電解質層及び空気極層を有する平板状をしたセルと、
前記セルの前記燃料極層側の板面に沿って配置され、燃料ガスの流路を構成する平板状をした燃料極側のインターコネクタと、
前記セルの前記空気極層側の板面に沿って配置され、空気の流路を構成する平板状をした空気極側のインターコネクタと、を備え、
前記燃料極側のインターコネクタ及び前記空気極側のインターコネクタの熱伝導率は、ＳＵＳの熱伝導率よりも大きい、
平板型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、平板型固体酸化物形燃料電池に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、平板型の固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid Oxide Fuel Cell）が知られている。平板型固体酸化物形燃料電池は、燃料極層、電解質層及び空気極層を有するセルがインターコネクタにより電気的に接続されかつ積層されている。平板型固体酸化物形燃料電池は、その形状ゆえに面方向に温度分布が生じやすいと共に動作温度が高温であるため、気体の入口側部分と出口側部分との間に大きな温度差がついて、最高温度と最低温度との差が大きくなりやすい。内部に大きな温度差が生じると、平板型固体酸化物形燃料電池の一部が熱応力により破損しやすくなる。そこで、従来、様々な対策が施された平板型固体酸化物形燃料電池が開発されている。

【0003】

特許文献１に開示される平板型固体酸化物形燃料電池にあっては、単位セルが、アノード、カソードのいずれか一方の電極面に、燃料気体流入口側から燃料気体流出口側へ向けて連続的又は段階的に面積が減少する表面被覆層を有している。これにより、単位面積当たりの表面被覆層による被覆割合が大きな燃料気体流入口部の近傍での燃料改質反応を抑制して吸熱反応による温度低下を防止し、燃料気体入口側から出口側にかけての温度の均一化を図ることが可能となる。しかしながら、特許文献１に開示される平板型固体酸化物形燃料電池にあっては、構造的に複雑となって製造が困難であると共に、経年劣化により燃料気体流入口部の近傍での燃料改質反応の性能が低下してくると、依然として温度差が大きくなりやすいものであった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６６２４３６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は上記の点に鑑みてなされた発明であり、セルの面方向において大きな温度差が生じるのを簡単な構成により抑制することができる平板型固体酸化物形燃料電池を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に係る平板型固体酸化物形燃料電池は、セルと、燃料極側のインターコネクタと、空気極側のインターコネクタと、伝熱板と、を備える。前記セルは、燃料極層、電解質層及び空気極層を有する平板状をしたものである。前記燃料極側のインターコネクタは、前記セルの前記燃料極層側の板面に沿って配置され、燃料ガスの流路を構成する平板状をしたものである。前記空気極側のインターコネクタは、前記セルの前記空気極層側の板面に沿って配置され、空気の流路を構成する平板状をしたものである。前記伝熱板は、前記燃料極側のインターコネクタ及び前記空気極側のインターコネクタの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するものである。前記燃料極側のインターコネクタ又は前記空気極側のインターコネクタの板面と伝熱板の板面とが面接触するように、前記セルと前記燃料極側のインターコネクタと前記空気極側のインターコネクタと前記伝熱板とが積層されている。

【0007】

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、前記伝熱板は、前記燃料極側のインターコネクタ及び前記空気極側のインターコネクタの熱膨張率の６０％以上でかつ１４０％以下の熱膨張率を有する。

【0008】

請求項３に係る平板型固体酸化物形燃料電池は、セルと、燃料極側のインターコネクタと、空気極側のインターコネクタと、を備える。前記セルは、燃料極層、電解質層及び空気極層を有する平板状をしたものである。前記燃料極側のインターコネクタは、前記セルの前記燃料極層側の板面に沿って配置され、燃料ガスの流路を構成する平板状をしたものである。前記空気極側のインターコネクタは、前記セルの前記空気極層側の板面に沿って配置され、空気の流路を構成する平板状をしたものである。前記燃料極側のインターコネクタ及び前記空気極側のインターコネクタの熱伝導率は、ＳＵＳの熱伝導率よりも大きい。

【発明の効果】

【0009】

請求項１に係る発明にあっては、平板型固体酸化物形燃料電池が伝熱板４を備えることにより、平板型固体酸化物形燃料電池の面方向の熱伝導性が向上し、平板型固体酸化物形燃料電池の面方向において大きな温度差が生じるのが抑制される。この結果、平板型固体酸化物形燃料電池の内部に大きな温度差が生じて、平板型固体酸化物形燃料電池の一部が熱応力により破損するのが抑制される。すなわち、伝熱板という簡単な構成により、セルの面方向において大きな温度差が生じるのを抑制することができる。

【0010】

請求項２に係る発明にあっては、伝熱板の熱膨張をインターコネクタの熱膨張に追従させやすくなり、伝熱板の熱膨張率とインターコネクタの熱膨張率の差により伝熱板とインターコネクタとの間に熱応力が発生するのを抑制することができる。

【0011】

請求項３に係る発明にあっては、インターコネクタの熱伝導率をＳＵＳの熱伝導率よりも大きくするだけで、平板型固体酸化物形燃料電池の面方向において大きな温度差が生じるのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第一実施形態の燃料電池スタックにおけるセルカセットの断面を含む部分の斜視図である。

【図2】図２は、同上の実施形態における燃料電池スタックの一部の断面図である。

【図3】図３は、同上の実施形態におけるセルカセットの数値解析モデルの平面図である。

【図4】図４は、同上の実施形態におけるセルカセットの数値解析の結果一覧である。

【図5】図５は、第二実施形態の燃料電池スタックの一部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（概要）
本発明は、平板型固体酸化物形燃料電池に関する。平板型固体酸化物形燃料電池は、いずれも平板状をしたセル及びインターコネクタを備える。セルに供給される燃料ガス及び空気は、セルの板面に沿って通流するため、セルの面方向において温度分布が生じやすい。セルの面方向において大きな温度差が生じると、セルに熱応力が生じてセルが破損しやすくなる。本発明においては、セルの面方向において大きな温度差が生じるのを抑制するべく、平板型固体酸化物形燃料電池に伝熱板が設けられる。

【0014】

（第一実施形態）
以下、本発明に係る平板型固体酸化物形燃料電池の第一実施形態について、図１～図４に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、平板型固体酸化物形燃料電池は、セル２と、インターコネクタ３と、伝熱板４と、を備える。

【0015】

（セル）
セル２は、燃料極層２１、電解質層２２及び空気極層２３を有する。セル２は、平板状をしている。燃料極層２１は、燃料ガスに接触するアノードとして機能するもので、多孔質材料により平板状に構成される。燃料極層２１を構成する材料としては、酸化ニッケルとイットリア安定化ジルコニアのサーメット（ＮｉＯ－ＹＳＺ）や酸化ニッケルとスカンジア安定化ジルコニアのサーメット（ＮｉＯ－ＳｃＳＺ）等との複合材料等が好適に用いられるが、燃料極層２１として公知の材料が適宜利用可能であり、特に限定されない。

【0016】

電解質層２２は、イオン伝導性を有する（特に酸化物イオン（Ｏ^２－）の透過性が高い）固体電解質からなるもので、平板状に構成される。電解質層２２を構成する材料としては、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、スカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ）等が好適に用いられるが、電解質層２２として公知の材料が適宜利用可能であり、特に限定されない。

【0017】

空気極層２３は、空気（特に酸素）に接触するカソードとして機能するもので、多孔質材料により平板状に構成される。空気極層２３を構成する材料としては、ランタンストロンチウムマンガナイト（Ｌａ_１－ＸＳｒ_ＸＭｎＯ_３＋δ）、ランタンストロンチウムコバルトフェライト（Ｌａ_１－ＸＳｒ_ＸＦｅ_１－ＹＣｏ_ＹＯ_３＋δ）といったペロブスカイト型複合酸化物等が好適に用いられるが、空気極層２３として公知の材料が適宜利用可能であり、特に限定されない。

【0018】

セル２は、電解質層２２の一方の板面に燃料極層２１の板面が重ね合わされ、電解質層２２の他方の板面に空気極層２３の板面が重ね合わされて、燃料極層２１、電解質層２２、空気極層２３の順で積層されて構成される。

【0019】

（集電体）
第一実施形態では、セル２の燃料極側の板面に沿って集電体５が配置される。集電体５は、通気性を有する多孔質又はメッシュ状をした部材により平板状に構成されるので、その材料としては、ニッケル、ＳＵＳ等が好適に用いられるが、その他の材料も適宜利用可能であり、特に限定されない。

【0020】

（インターコネクタ）
インターコネクタ３は、隣接する二個のセル２を電気的に接続するもので、平板状に構成される。インターコネクタ３を構成する材料としては、ＳＵＳ材料（ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４５等）が好適に用いられるが、インターコネクタ３として公知の材料が適宜利用可能であり、特に限定されない。第一実施形態では、インターコネクタ３はＳＵＳ４４５により形成される。

【0021】

隣接する二個のセル２は、それぞれの板面が互いに対向するように配置され、間にインターコネクタ３が配置される。第一実施形態ではインターコネクタ３として、それぞれ別体である燃料極側のインターコネクタ３１と空気極側のインターコネクタ３２とを有する。

【0022】

燃料極側のインターコネクタ３１は、セル２の燃料極側の板面に沿って配置される。燃料極側のインターコネクタ３１は、燃料ガスの流路３１０を構成する。具体的には、燃料極側のインターコネクタ３１のセル２側の板面には、燃料ガスの流路３１０となる凹溝が形成されている。燃料極側のインターコネクタ３１は、このセル２の燃料極層２１へ供給される燃料ガスの流路３１０と、隣接するセル２の空気極層２３へ供給される空気の流路３２０とを仕切るセパレータとしての機能を併せ持つ。

【0023】

空気極側のインターコネクタ３２は、セル２の空気極側の板面に沿って配置される。空気極側のインターコネクタ３２は、空気の流路３２０を構成する。具体的には、空気極側のインターコネクタ３２のセル２側の板面には、空気の流路３２０となる凹溝が形成されている。第一実施形態では、空気の流路３２０の延びる方向は、燃料ガスの流路３１０の延びる方向と直交している。空気極側のインターコネクタ３２は、このセル２の空気極層２３へ供給される空気の流路３２０と、隣接するセル２の燃料極層２１へ供給される燃料ガスの流路３１０とを仕切るセパレータとしての機能を併せ持つ。

【0024】

（伝熱板）
伝熱板４は、セルカセット１０の面方向の熱伝導性を向上させるために設けられる。伝熱板４は、その板面がインターコネクタ３の板面と面接触するように、インターコネクタ３及びセル２と積層されている。ここで、セル２及びセル２を構成する燃料極層２１、電解質層２２、空気極層２３、燃料極側のインターコネクタ３１、空気極側のインターコネクタ３２、伝熱板４は、いずれも積層方向と直交する方向に延びる板状をしたものであり、これらの板面は積層方向を向いており、面方向（板面に沿う方向）は積層方向と直交する方向である。

【0025】

第一実施形態では、伝熱板４は、隣接するセルカセット１０間の全てに設けられる。伝熱板４の一方の板面は、一のセルカセット１０の燃料極側のインターコネクタ３１の板面に合わせられ、伝熱板４の他方の板面は、別のセルカセット１０の空気極側のインターコネクタ３２の板面に合わせられる。

【0026】

伝熱板４は、燃料極側のインターコネクタ３１及び空気極側のインターコネクタ３２の熱伝導率（単位：Ｗ／ｍ・Ｋ）よりも高い熱伝導率を有するものである。伝熱板４を構成する材料としては、銅、フェライト系合金等が好適に用いられるが、インターコネクタ３の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料であればよく、特に限定されない。第一実施形態では、伝熱板４は銅により形成される。銅により形成される伝熱板４の熱伝導率は３７１（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、ＳＵＳ４４５により形成されるインターコネクタ３の熱伝導率は２４．９（Ｗ／ｍ・Ｋ。但し５００℃の時）であり、伝熱板４の熱伝導率はインターコネクタ３の熱伝導率よりも大きい。インターコネクタ３の材料として好適なＳＵＳの熱伝導率は、ＳＵＳの種類にもよるが概ね最大値が２８（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、伝熱板４の熱伝導率は３０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であることが求められる。

【0027】

第一実施形態では、伝熱板４は、燃料極側のインターコネクタ３１及び空気極側のインターコネクタ３２の熱膨張率（線膨張率とする。単位：１／Ｋ）と同程度の熱膨張率を有している。具体的には、伝熱板４は、燃料極側のインターコネクタ３１及び空気極側のインターコネクタ３２の熱膨張率の例えば６０％以上でかつ１４０％以下の熱膨張率を有する。銅により形成される伝熱板４の熱膨張率は１６．７×１０^－６（１／Ｋ）であり、ＳＵＳ４４５により形成されるインターコネクタ３の熱膨張率は１２．２×１０^－６（１／Ｋ）であり、伝熱板４の熱膨張率のインターコネクタ３の熱膨張率に対する比率は約１３７％である。

【0028】

（燃料電池スタック、セルカセット）
上述した伝熱板４、燃料極側のインターコネクタ３１、集電体５、セル２及び空気極側のインターコネクタ３２が積層されて、セルカセット１０が構成される。また、複数のセルカセット１０が積層されて、燃料電池スタック１（セルスタック）が構成され、燃料電池スタック１が平板型固体酸化物形燃料電池を構成する。

【0029】

（数値解析）
第一実施形態に係る燃料電池スタック１のセルカセット１０について数値解析を行ったので、以下に説明する。図３に、セルカセット１０の数値解析モデル（実施例）の平面図を示す。

【0030】

セルカセット１０は、図１に示すセルカセット１０と同様の構成である。燃料極層２１、電解質層２２、空気極層２３、インターコネクタ３（燃料極側のインターコネクタ３１及び空気極側のインターコネクタ３２）、伝熱板４及び集電体５は、それぞれ平面視正方形状をしている。燃料極層２１、電解質層２２、空気極層２３、インターコネクタ３、伝熱板４及び集電体５の厚みと一辺の長さを表１に示す。

【0031】

【表1】

【0032】

インターコネクタ３は、流路３１０、３２０となる凹溝の深さ３４（図１参照）が２ｍｍ、凹溝を除いたベース部の厚み３３（図１参照）が２ｍｍ、計４ｍｍである。なお、数値解析上は、インターコネクタ３の厚み方向において凹溝を有する側の２ｍｍの部分は、気孔率５０％の多孔質体であるとした。

【0033】

伝熱板４の材質は銅であり、集電体５の材質はニッケルであり、集電体５はメッシュ状をしている。

【0034】

また、セルカセット１０には、燃料ガスの流路３１０の入口１１及び出口１２が形成され、インターコネクタ３及び集電体５には、入口１１及び出口１２に対応する開口が形成されている。また、セルカセット１０には、空気の流路３２０の入口１３及び出口１４が形成され、インターコネクタ３及び集電体５には、入口１３及び出口１４に対応する開口が形成されている。入口１１、出口１２、入口１３及び出口１４は、長さが１７０ｍｍ、幅が２０ｍｍである。

【0035】

燃料ガスは、入口１１から出口１２に向かって、セル２の全面を流れ、空気は、入口１３から出口１４に向かって、セル２の全面を流れる。入口１１から出口１２に至る燃料ガスの流れの向き（図３中の矢印参照）と、入口１３から出口１４に至る空気の流れの向き（図３中の矢印参照）は、直交している。

【0036】

セルカセット１０において発電させるための運転条件を表２に示す。

【0037】

【表2】

【0038】

表２中のＵｆは燃料利用率（有効に利用された燃料の割合）、Ｕａは空気利用率である。また、セルカセット１０の上下面は断熱とし、セルカセット１０の側面の放熱条件は、セル２の平均温度が実施例と比較例とで同じとなるように調整する。この運転条件を基に、実施例及び比較例について数値解析を行った。なお、比較例は、実施例と比較して、伝熱板４を有しない点のみで異なり、その他の条件は実施例と同一である。

【0039】

数値解析の結果を図４に示す。数値解析の結果として、セル２の温度分布、セル２の平均温度、セル２の最高温度、セル２の最低温度、セル２の温度差（最高温度－最低温度）及びセル２で発生する電圧、をそれぞれ実施例及び比較例について示す。

【0040】

図４に示す数値解析の結果より、セル２の温度差が、比較例では７４℃であるのに対して、実施例では４２℃となっており、実施例では大幅に小さくなっていることが分かる。また、セル２で発生する電圧は殆ど同じで、運転に支障ないことが分かる。

【0041】

（効果）
第一実施形態においては、燃料電池スタック１（平板型固体酸化物形燃料電池）が伝熱板４を備えている。伝熱板４が設けられることにより、燃料電池スタック１の面方向の熱伝導性が向上し、セル２の面方向において大きな温度差が生じるのが抑制される。この結果、燃料電池スタック１の内部に大きな温度差が生じて、燃料電池スタック１の一部が熱応力により破損するのが抑制される。すなわち、伝熱板４という簡単な構成により、燃料電池スタック１の面方向において大きな温度差が生じるのを抑制することができる。

【0042】

また、伝熱板４は、インターコネクタ３の熱膨張率の６０％以上でかつ１４０％以下の熱膨張率を有することにより、伝熱板４の熱膨張をインターコネクタ３の熱膨張に追従させやすくなり、伝熱板４の熱膨張率とインターコネクタ３の熱膨張率の差により、伝熱板４とインターコネクタ３との間に熱応力が発生するのを抑制することができる。

【0043】

（変形例）
集電体５は設けられる必要はなく、インターコネクタ３が集電体５の機能を併せ持ってもよい。

【0044】

インターコネクタ３は、燃料ガスの流路３１０と空気の流路３２０とを仕切るセパレータとしての機能を併せ持つ必要はなく、セパレータは別に設けられてもよい。空気の流路３２０となる凹溝の長手方向は、燃料ガスの流路３１０となる凹溝の長手方向と平行であってもよい。この場合、燃料ガスの流れる向きと空気の流れる向きとが同じ向きであってもよいし、反対向きであってもよい。インターコネクタ３に設けられている凹溝は任意の構成であり、特に設けられる必要はない。

【0045】

伝熱板４は、隣接するセルカセット１０間の全てに設けられる必要はない。伝熱板４は、燃料電池スタック１において少なくとも一枚設けられればよい。

【0046】

伝熱板４は銅以外では例えばクロム又はニッケルにより形成されることが好ましい。

【0047】

クロムは、熱伝導率が９６（Ｗ／ｍ・Ｋ）であると共に熱膨張率が１７．０×１０^－６（１／Ｋ）であり、熱伝導率がＳＵＳ４４５の熱伝導率よりも大きく、熱膨張率がＳＵＳ４４５の熱膨張率に対して１３９％となるため、伝熱板４として好ましい。

【0048】

また、ニッケルは、熱伝導率が８４（Ｗ／ｍ・Ｋ）であると共に熱膨張率が１２．８×１０^－６（１／Ｋ）であり、熱伝導率がＳＵＳ４４５の熱伝導率よりも大きく、熱膨張率がＳＵＳ４４５の熱膨張率に対して１０５％となるため、伝熱板４として好ましい。

【0049】

また、伝熱板４は、銀やアルミニウムにより形成されてもよいし、その他の金属又は合金により形成されてもよい。

【0050】

伝熱板４は、インターコネクタ３の熱膨張率の９０％以上でかつ１１０％以下の熱膨張率を有することが好ましいが、インターコネクタ３の熱膨張率の８０％以上でかつ１２０％以下、あるいは、７０％以上でかつ１３０％以下、あるいは本実施形態のように６０％以上でかつ１４０％以下の熱膨張率を有するものであってもよく、また、インターコネクタ３の熱膨張率の６０％以上でかつ１４０％以下の熱膨張率を有しなくてもよい。

【0051】

（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係る燃料電池スタック１について、図５に基づいて説明する。なお、第二実施形態に係る燃料電池スタック１は、第一実施形態に係る燃料電池スタック１と大部分において同じである。このため、第一実施形態と重複する説明は省略し、主に異なる点について説明する。

【0052】

第一実施形態では、燃料電池スタック１は、インターコネクタ３とは別に伝熱板４を備えていた。これに対して、第二実施形態では、燃料電池スタック１は、インターコネクタ３を伝熱板４と兼用するものである。燃料極側のインターコネクタ３１及び空気極側のインターコネクタ３２の熱伝導率は、ＳＵＳの熱伝導率よりも大きくする。具体的には、第二実施形態では、インターコネクタ３は、銅により構成される。なお、従来のインターコネクタ３は、主にＳＵＳ等からなり、その熱伝導率は銅の熱伝導率よりも小さい。

【0053】

また、第二実施形態では、燃料極側のインターコネクタ３１及び空気極側のインターコネクタ３２が一体となったインターコネクタ３が設けられる。すなわち、第一実施形態においては、インターコネクタ３とは別体の伝熱板４が設けられるため、燃料極側のインターコネクタ３１と空気極側のインターコネクタ３２が別体となり、隣接するセルカセット１０間において燃料極側のインターコネクタ３１と空気極側のインターコネクタ３２の間に伝熱板４が設けられていた。

【0054】

これに対して、第二実施形態では、インターコネクタ３と別に伝熱板４を設ける必要がないため、燃料極側のインターコネクタ３１と空気極側のインターコネクタ３２とを一体化させることが可能となる。インターコネクタ３の積層方向における一方の側には、一のセルカセット１０の空気の流路３２０が形成される。また、このインターコネクタ３の積層方向における他方の側には、別のセルカセット１０の燃料ガスの流路３１０が形成される。一のセルカセット１０において、インターコネクタ３は、積層方向の一方の端部にのみ設けられる。

【0055】

（効果）
第二実施形態においては、燃料電池スタック１（平板型固体酸化物形燃料電池）のインターコネクタ３が伝熱板としての機能を備えていることにより、燃料電池スタック１の面方向の熱伝導性が向上し、セル２の面方向において大きな温度差が生じるのが抑制される。すなわち、インターコネクタ３の熱伝導率をＳＵＳの熱伝導率よりも大きくするだけで、燃料電池スタック１の面方向において大きな温度差が生じるのを抑制することができる。

【0056】

（変形例）
伝熱板４は、ニッケル、クロム、アルミニウム又は銀により形成されてもよいし、その他の金属又は合金により形成されてもよい。

【0057】

集電体５は設けられる必要はなく、インターコネクタ３が集電体５の機能を併せ持ってもよい。

【0058】

また、インターコネクタ３は、燃料極側のインターコネクタ３１と空気極側のインターコネクタ３２とから構成されてもよい。

【0059】

なお、上述した実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。

【符号の説明】

【0060】

１ 燃料電池スタック
１０ セルカセット
１１ 入口（燃料ガス）
１２ 出口（燃料ガス）
１３ 入口（空気）
１４ 出口（空気）
２ セル
２１ 燃料極層
２２ 電解質層
２３ 空気極層
３ インターコネクタ
３１ 燃料極側のインターコネクタ
３１０ 流路
３２ 空気極側のインターコネクタ
３２０ 流路
３３ ベース部の厚み
３４ 凹溝の深さ
４ 伝熱板
５ 集電体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】