特開 2024-129554 電気化学装置

(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】P2024129554

(43)【公開日】2024-09-27

(54)【発明の名称】電気化学装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/2465 20160101AFI20240919BHJP

   H01M 8/2484 20160101ALI20240919BHJP

   H01M 8/243 20160101ALI20240919BHJP

   C25B 9/60 20210101ALI20240919BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20240919BHJP

【ＦＩ】

H01M8/2465

H01M8/2484

H01M8/243

C25B9/60

H01M8/12 101

H01M8/12 102C

H01M8/12 102B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023038848

(22)【出願日】2023-03-13

(71)【出願人】

【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】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】志知 晋一郎

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 邦彦

【テーマコード（参考）】

4K021

5H126

【Ｆターム（参考）】

4K021CA01

5H126AA22

5H126AA26

5H126BB06

5H126CC02

5H126EE13

5H126FF06

5H126FF08

5H126GG02

(57)【要約】

【課題】電気化学セルの損傷を抑制可能な電気化学装置を提供する。
【解決手段】燃料電池装置１は、セル取付け体１０を備える。セル取付け体１０は、燃料電池セル２と、燃料電池セル２の第１端部２ａに接続されたマニホールド３と、マニホールド３に接続され、ｘ軸方向に伸縮可能な弾性管４とを有する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定方向に延びるガス流路が内部に形成された電気化学セルと、前記所定方向における前記電気化学セルの第１端部に接続されたマニホールドと、前記マニホールドに接続され、前記所定方向に伸縮可能な弾性管とを有するセル取付け体と、
前記弾性管を支持する第１支持部と、
前記所定方向における前記電気化学セルの第２端部を支持する第２支持部と、
を備える電気化学装置。

【請求項2】

前記セル取付け体は、２以上の前記電気化学セルを有する、
請求項１に記載の電気化学装置。

【請求項3】

３以上の前記セル取付け体を備え、
前記３以上のセル取付け体は、前記所定方向に垂直な方向に配列されている、
請求項２に記載の電気化学装置。

【請求項4】

前記電気化学セルは、セラミックス製であり、
前記第１支持部及び前記第２支持部は、それぞれ金属製である、
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気化学装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気化学装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、燃料電池セル、第１マニホールド及び第２マニホールドを備える燃料電池装置が開示されている。燃料電池セルの内部には、所定方向に延びるガス流路が形成されている。所定方向における燃料電池セルの両端部は、第１及び第２マニホールドに固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１６２２８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の燃料電池装置を作動させると、温度上昇及び温度下降に伴って燃料電池セルは所定方向に伸縮するところ、燃料電池セルの両端部の位置は第１及び第２マニホールドによって固定されているため、燃料電池セルに歪みが生じて損傷してしまうという問題がある。

【0005】

このような問題は、燃料電池セルを備える燃料電池装置に限らず、電気化学セルを備える電気化学装置全般に共通して発生するものである。

【0006】

本発明の課題は、電気化学セルの損傷を抑制可能な電気化学装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１側面に係る電気化学装置は、セル取付け体と、第１支持部と、第２支持部とを備える。セル取付け体は、所定方向に延びるガス流路が内部に形成された電気化学セルと、前記所定方向における前記電気化学セルの第１端部に接続されたマニホールドと、前記マニホールドに接続され、前記所定方向に伸縮可能な弾性管とを有する。第１支持部は、前記弾性管を支持する。第２支持部は、前記所定方向における前記電気化学セルの第２端部を支持する。

【0008】

本発明の第２側面に係る電気化学装置は、上記第１側面に係り、セル取付け体は、２以上の前記電気化学セルを有する。

【0009】

本発明の第３側面に係る電気化学装置は、上記第２側面に係り、３以上の前記セル取付け体を備え、前記３以上のセル取付け体は、前記所定方向に垂直な方向に配列されている。

【0010】

本発明の第４側面に係る電気化学装置は、上記第１乃至第３側面のいずれかに係り、電気化学セルは、セラミックス製であり、第１支持部及び第２支持部は、それぞれ金属製である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、電気化学セルの損傷を抑制可能な電気化学装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る燃料電池装置の斜視図。

【図2】実施形態に係る燃料電池装置の内部構造を模式的に示す側面図。

【図3】実施形態に係る燃料電池セルの斜視図

【図4】実施形態に係る燃料電池セルの断面図。

【図5】実施形態に係るセル取付け体の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［燃料電池装置１］
図１は、実施形態に係る燃料電池装置１（電気化学装置の一例）の透視斜視図である。図２は、実施形態に係る燃料電池装置１の内部構造を模式的に示す側面図である。

【0014】

図１及び図２に示すように、燃料電池装置１は、４つのセル取付け体１０及び筐体２０を備える。

【0015】

［セル取付け体１０］
４つのセル取付け体１０は、筐体２０内に収容される。４つのセル取付け体１０は、ｚ軸方向に配列されている。ｚ軸方向は、燃料電池セル２の配列方向である。

【0016】

図２に示すように、各セル取付け体１０は、燃料電池セル２、マニホールド３及び弾性管４を有する。ｚ軸方向の両端に位置する２つのセル取付け体１０は、それぞれ３個の燃料電池セル２を有する。ｚ軸方向の中央に位置する２つのセル取付け体１０は、それぞれ４個の燃料電池セル２を有する。

【0017】

［燃料電池セル２］
４つのセル取付け体１０に含まれる計１４個の燃料電池セル２は、ｚ軸方向に配列されている。燃料電池セル２どうしは、図示しない集電部材によって電気的に接続されている。

【0018】

図３は、実施形態に係る燃料電池セル２の斜視図である。本実施形態に係る燃料電池セル２は、セラミックス製の固体酸化物形燃料電池セル（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）である。燃料電池セル２は、いわゆる横縞型の燃料電池セルである。

【0019】

燃料電池セル２は、ｘ軸方向に延びる板状に形成される。ｘ軸方向は、燃料電池セル２の長手方向である。ｘ軸方向は、ｚ軸方向に垂直な方向である。ｘ軸方向は、本発明に係る「所定方向」の一例である。ｘ軸方向における燃料電池セル２の全長Ｌは特に限られないが、例えば１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下とすることができる。

【0020】

燃料電池セル２は、第１端部２ａ及び第２端部２ｂを有する。第１端部２ａは、ｘ軸方向における燃料電池セル２の一端部である。第１端部２ａは、後述するマニホールド３に固定される。第２端部２ｂは、ｘ軸方向における燃料電池セル２の他端部である。第２端部２ｂは、後述する筐体２０の第２支持部２３に固定される。

【0021】

第１端部２ａ及び第２端部２ｂの固定には接合材を用いることができる。接合材は、例えば結晶化ガラスによって構成することができる。結晶化ガラスとしては、例えば、ＳｉＯ_２－Ｂ_２Ｏ_３系、ＳｉＯ_２－ＣａＯ系、又はＳｉＯ_２－ＭｇＯ系が採用され得る。本明細書において、結晶化ガラスとは、全体積に対する「結晶相が占める体積」の割合（結晶化度）が６０％以上であり、全体積に対する「非晶質相及び不純物が占める体積」の割合が４０％未満のガラスを意味する。なお、接合材は、非晶質ガラス、ろう材、又はセラミックスなどによって構成することもできる。具体的には、接合材は、ＳｉＯ_２－ＭｇＯ－Ｂ_２Ｏ_５－Ａｌ_２Ｏ_３系及びＳｉＯ_２－ＭｇＯ－Ａｌ_２Ｏ_３－ＺｎＯ系よりなる群から選ばれる少なくとも一種によって構成することができる。

【0022】

燃料電池セル２は、複数の発電素子部１１及び基板１２を有する。

【0023】

発電素子部１１は、基板１２の両面に配置されている。ただし、発電素子部１１は、基板１２の片面のみに支持されていてもよい。発電素子部１１どうしは、ｘ軸方向において互いに間隔をあけて配置されている。

【0024】

基板１２は、支持板１２ａ及び緻密膜１２ｂを有する。

【0025】

支持板１２ａは、板状に形成されている。支持板１２ａ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。支持板１２ａは、例えば、ＣＳＺ（カルシア安定化ジルコニア）、ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）、Ｙ_２Ｏ_３（イットリア）及びこれらのうち少なくとも２つを含む複合材料から構成され得る。或いは、支持板１２ａは、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。支持板１２ａの気孔率は、２０％以上６０％以下とすることができる。

【0026】

支持板１２ａは、ｘ軸方向に延びる複数のガス流路１２１を内部に有している。各ガス流路１２１は、ｘ軸方向における支持板１２ａの両端面に開口している。各ガス流路１２１の両端は、後述する供給空間Ｓ２及び排出空間Ｓ１（図１参照）に連通している。各ガス流路１２１は、ｙ軸方向において互いに間隔をあけて配置されている。ｙ軸方向は、燃料電池セル２の短手方向である。ｙ軸方向は、ｘ軸方向及びｚ軸方向に垂直な方向である。

【0027】

緻密膜１２ｂは、支持板１２ａの表面のうち発電素子部１１が配置されていない領域を覆っている。緻密膜１２ｂは、緻密膜１２ｂの内側の空間を流れる燃料ガスと緻密膜１２ｂの外側の空間を流れる空気との混合を防止するガスシール機能を有する。緻密膜１２ｂの気孔率は、１０％以下であることが好ましい。

【0028】

緻密膜１２ｂは、絶縁性セラミックスによって構成される。絶縁性セラミックスとしては、後述する電解質１４の構成材料を用いることができる。緻密膜１２ｂは、電解質１４と一体的に形成されていてもよい。

【0029】

図４は、燃料電池セル２の断面図である。発電素子部１１は、燃料極１３、電解質１４、空気極１５、反応防止膜１６及び電気的接続部１７を有する。

【0030】

燃料極１３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１３は、燃料極集電部１３１と燃料極活性部１３２とを有する。

【0031】

燃料極集電部１３１は、支持板１２ａに形成された第１凹部１２３内に配置される。燃料極集電部１３１には、第２凹部１３１ａ及び第３凹部１３１ｂが形成されている。燃料極活性部１３２は、第２凹部１３１ａ内に配置される。

【0032】

燃料極集電部１３１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１３１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１３１の厚さ（すなわち、第１凹部１２３の深さ）は、５０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。

【0033】

燃料極活性部１３２は、例えば、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹＳＺ（８ＹＳＺ）とから構成され得る。或いは、燃料極活性部１３２は、ＮｉＯ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１３２の厚さは、５μｍ以上３０μｍ以下とすることができる。

【0034】

電解質１４は、燃料極１３を覆うように配置される。電解質１４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１４は、例えば、ＹＳＺ（８ＹＳＺ）から構成され得る。或いは、電解質１４は、ＬＳＧＭ（ランタンガレート）から構成されてもよい。電解質１４の厚さは、３μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。

【0035】

空気極１５は、後述する反応防止膜１６上に配置される。空気極１５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１５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、空気極１５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）、又は、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。空気極１５の厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。

【0036】

反応防止膜１６は、緻密な材料から構成される焼成体である。反応防止膜１６は、電解質１４と空気極１５との間に配置される。反応防止膜１６は、電解質１４内のＹＳＺと空気極１５内のＳｒとが反応して電解質１４と空気極１５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。

【0037】

反応防止膜１６は、希土類元素を含むセリアを含んだ材料から構成されている。反応防止膜１６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１６の厚さは、３μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。

【0038】

電気的接続部１７は、隣接する２つの発電素子部１１どうしを電気的に接続する。電気的接続部１７は、インターコネクタ１７１及び空気極集電部１７２を有する。

【0039】

インターコネクタ１７１は、燃料極集電部１３１の第３凹部１３１ｂ内に配置される。インターコネクタ１７１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１７１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、インターコネクタ１７１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１７１の厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。

【0040】

空気極集電部１７２は、インターコネクタ１７１と空気極１５の間を延びるように配置される。空気極集電部１７２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。空気極集電部１７２は、例えば、ＬＳＣＦから構成され得る。或いは、空気極集電部１７２は、ＬＳＣから構成されてもよい。或いは、空気極集電部１７２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１７２の厚さは、５０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。

【0041】

［マニホールド３］
図２に示すように、マニホールド３は、燃料電池セル２の第１端部２ａと弾性管４とに接続される。マニホールド３は、燃料電池セル２の第１端部２ａに固定される。マニホールド３は、燃料電池セル２の第１端部２ａを覆う。

【0042】

マニホールド３は、金属材料によって構成することができる。金属材料としては、例えば、フェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス、ニッケル基合金などを用いることができる。

【0043】

図５は、セル取付け体１０の断面図である。図５では、４つのセル取付け体１０のうちｘ軸方向の端に位置するセル取付け体１０の断面図が図示されている。

【0044】

図５に示すように、マニホールド３は、内部に形成された連通空間Ｓ４を有する。連通空間Ｓ４は、各燃料電池セル２のガス流路１２１に連なる。連通空間Ｓ４は、後述する弾性管４の内部に形成された連通流路Ｓ５に連なる。各燃料電池セル２において消費されなかった残燃料ガスは、各燃料電池セル２のガス流路１２１から連通空間Ｓ４に流入した後、連通空間Ｓ４から連通流路Ｓ５に流出する。

【0045】

図５に示すように、マニホールド３は、本体部３１及び３つのセル固定部３２を有する。本体部３１は、３つのセル固定部３２に接続される。各セル固定部３２は、挿入部３３及び可撓部３４を有する。

【0046】

挿入部３３は、ｘ軸方向に延びる挿入凹部３３ａを有する。挿入凹部３３ａには、燃料電池セル２の第１端部２ａが挿入される。挿入部３３と燃料電池セル２の第１端部２ａとの隙間には、上述した接合材が配置されていてもよい。

【0047】

可撓部３４は、ｘ軸方向に延びる連通孔３４ａを有する。連通孔３４ａは、挿入凹部３３ａに挿入された燃料電池セル２のガス流路１２１に連なる。連通孔３４ａは、上述した連通流路Ｓ４の一部である。

【0048】

ここで、燃料電池装置１が運搬中に揺れると、ｘ軸方向における燃料電池セル２の中央部分が撓むようにｚ軸方向に振動する。このとき、可撓部３４は、燃料電池セル２の振動に合わせるようにｚ軸方向に撓む。これによって、可撓部３４から燃料電池セル２への反発力を和らげることができるため、燃料電池セル２の第１端部２ａに損傷（割れ、クラックなど）が生じることを抑制できる。

【0049】

［弾性管４］
弾性管４は、マニホールド３と後述する筐体２０の第１支持部２１に接続される。弾性管４は、筒状に形成される。弾性管４の一端はマニホールド３の連通空間Ｓ４に開口し、弾性管４の他端は後述する排出空間Ｓ１に開口する。弾性管４の内部には、連通空間Ｓ４及び排出空間Ｓ１に連なる連通流路Ｓ５が形成されている。

【0050】

弾性管４は、ｘ軸方向において弾性を有する。弾性管４は、ｘ軸方向において伸縮可能である。

【0051】

弾性管４としては、ｘ軸方向において伸縮可能な筒状部材を用いることができる。図５では、弾性管４の一例として、ベローズが図示されている。ベローズとは、蛇腹構造を有する中空管の総称である。なお、弾性管４としては、ジグザグ状の配管やＳ字配管などを用いることもできる。

【0052】

ここで、燃料電池装置１を作動させると、温度上昇及び温度下降に伴って燃料電池セル２がｘ軸方向に伸縮するところ、燃料電池セル２の伸縮は、ｘ軸方向における弾性管４の収縮によって吸収される。そのため、燃料電池セル２に歪みが生じることを緩和できるため、燃料電池セル２に損傷（割れや欠け）が生じてしまうことを抑制できる。

【0053】

ｘ軸方向における弾性管４のばね定数は、ｘ軸方向における燃料電池セル２のばね定数の１／１０以下であることが好ましい。これによって、弾性管４に十分な伸縮性を持たせることができるため、燃料電池セル２の伸縮に合わせて弾性管４をスムーズに伸縮させることができる。

【0054】

［筐体２０］
図２に示すように、筐体２０は、第１支持部２１、第１外板２２、第２支持部２３、第２外板２４及び側板２５を有する。

【0055】

第１支持部２１は、各セル取付け体１０の弾性管４を支持する。第１支持部２１には、弾性管４が挿通される挿通孔が形成されている。第１支持部２１は、全体として板状に形成されている。第１外板２２は、第１支持部２１と対向する。第１外板２２は、全体として板状に形成されている。第１支持部２１及び第１外板２２それぞれの外周は、気密かつ液密に側板２５と接続される。これによって、第１支持部２１と第１外板２２の間に、弾性管４の連通流路Ｓ５を通過した残燃料ガスが排出される排出空間Ｓ１が形成される。

【0056】

第２支持部２３は、各燃料電池セル２の第２端部２ｂを支持する。第２支持部２３には、第２端部２ｂが挿通される挿通孔が形成されている。第２支持部２３は、全体として板状に形成されている。第２外板２４は、第２支持部２３と対向する。第２外板２４は、全体として板状に形成されている。第２支持部２３及び第２外板２４それぞれの外周は、気密かつ液密に側板２５と接続される。これによって、第２支持部２３と第２外板２４の間に、燃料ガスが供給される供給空間Ｓ２が形成される。

【0057】

側板２５は、４つのセル取付け体１０を取り囲むように配置される。側板２５は、全体として筒状に形成される。側板２５は、気密かつ液密に第１支持部２１、第１外板２２、第２支持部２３及び第２外板２４それぞれの外周と接続される。これによって、上述した排出空間Ｓ１及び供給空間Ｓ２に加えて、第１支持部２１と第２支持部２３の間に、酸素を含む酸化剤ガス（例えば、空気）が流通する流通空間Ｓ３が形成される。

【0058】

側板２５は、残燃料ガス排出口２５ａ、燃料ガス供給口２５ｂ、酸化剤ガス供給口２５ｃ及び酸化剤ガス排出口２５ｄを有する。残燃料ガス排出口２５ａは、残燃料ガスを排出するための開口部であり、排出空間Ｓ１に繋がっている。燃料ガス供給口２５ｂは、燃料ガスを供給するための開口部であり、供給空間Ｓ２に繋がっている。酸化剤ガス供給口２５ｃは、酸化剤ガスを供給するための開口部であり、流通空間Ｓ３に繋がっている。酸化剤ガス排出口２５ｄは、各燃料電池セル２において消費されなかった酸化剤ガスを排出するための開口部であり、流通空間Ｓ３に繋がっている。

【0059】

筐体２０は、金属製である。具体的には、第１支持部２１、第１外板２２、第２支持部２３、第２外板２４及び側板２５は、金属材料によって構成することができる。金属材料としては、例えば、フェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス、ニッケル基合金などを用いることができる。

【0060】

［特徴］
本実施形態に係る燃料電池装置１は、セル取付け体１０を備える。セル取付け体１０は、燃料電池セル２と、燃料電池セル２の第１端部２ａに接続されたマニホールド３と、マニホールド３に接続され、ｘ軸方向に伸縮可能な弾性管４とを有する。従って、ｘ軸方向における燃料電池セル２の伸縮をｘ軸方向における弾性管４の収縮によって吸収することができる。そのため、燃料電池セル２に歪みが生じることを緩和できるため、燃料電池セル２に損傷が生じることを抑制できる。

【0061】

また、本実施形態に係るセル取付け体１０は、２以上の燃料電池セル２を有している。そのため、１つ１つの燃料電池セル２にマニホールド３と弾性管４を設ける場合に比べて、部品点数及び組立工数を削減することができる。

【0062】

また、本実施形態に係る燃料電池装置１は、ｚ軸方向に配列された３以上のセル取付け体１０を備えている。そのため、各セル取付け体１０の弾性管４を個別にスムーズに収縮させることができる。具体的には、ｘ軸方向に配列された１４個の燃料電池セル２のうち、ｘ軸方向中央付近に配置された燃料電池セル２の温度は高くなりやすいため伸縮度合いは大きい一方、ｘ軸方向両端付近に配置された燃料電池セル２は温度が高くなりにくいため伸縮度合いは小さい。このように、ｘ軸方向における位置によって燃料電池セル２の伸縮度合いが異なる場合であっても、伸縮度合いが同程度の燃料電池セル２をグループ化し、各グループにセル取付け体１０を割り振ることができる。そのため、各グループの伸縮度合いに応じて各セル取付け体１０の弾性管４をスムーズに収縮させることができる。

【0063】

（実施形態の変形例）
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。

【0064】

［変形例１］
上記実施形態において、燃料電池装置１は、４つのセル取付け体１０を備えることとしたが、セル取付け体１０の数は１以上であればよい。ただし、弾性管４をスムーズに収縮させるには、上述した通り、３以上のセル取付け体１０を設けることが好ましい。

【0065】

［変形例２］
上記実施形態において、セル取付け体１０は、３個又は４個の燃料電池セル２を有することとしたが、セル取付け体１０が有する燃料電池セル２の数は１以上であればよい。

【0066】

［変形例３］
上記実施形態において、セル取付け体１０の弾性管４は排出空間Ｓ１側に配置され、セル取付け体１０の燃料電池セル２は供給空間Ｓ２側に配置されることとしたが、逆であってもよい。すなわち、排出空間Ｓ１を供給空間として利用し、供給空間Ｓ２を排出空間として利用してもよい。

【0067】

［変形例４］
上記実施形態において、マニホールド３は、本体部３１及び３つのセル固定部３２を有することとしたが、これに限られない。マニホールド３は、燃料電池セル２の第１端部２ａを支持可能な構造を有していればよい。

【0068】

［変形例５］
上記実施形態では、電気化学セルの一例として横縞型の燃料電池セル２について説明したが、これに限られない。

【0069】

電気化学セルは、支持基板の１つの主面上に１つの発電素子が配置される縦縞型の燃料電池セルや、円筒状の支持管の内面上又は外面上に１つの発電素子が配置される円筒型の燃料電池セルであってもよい。

【0070】

また、電気化学セルは、燃料電池セルに限られない。電気化学セルは、電気エネルギーを化学エネルギーに変えるため全体的な酸化還元反応から起電力が生じるように一対の電極が配置された素子と、化学エネルギーを電気エネルギーに変えるための素子との総称である。従って、電気化学セルには、酸化物イオン或いはプロトンをキャリアとする燃料電池セルのほか、ＳＯＥＣ（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ Ｃｅｌｌ：固体酸化物形電解セル）などの電解セルも含まれる。

【0071】

従って、本発明に係る電気化学装置は、燃料電池装置に限られず、電解装置などであってもよい。

【符号の説明】

【0072】

１…燃料電池装置、２…燃料電池セル、２ａ…第１端部、２ｂ…第２端部、３…マニホールド、４…弾性管、１０…セル取付け体、２０…筐体、２１…第１支持部、２２…第１外板、２３…第２支持部、２４…第２外板、２５…側板、Ｓ１…排出空間、Ｓ２…供給空間、Ｓ３…流通空間、Ｓ４…連通空間、Ｓ５…連通流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】