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(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】P2024175827
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】電気化学反応セルスタック
(51)【国際特許分類】
H01M 8/0202 20160101AFI20241212BHJP
H01M 8/0247 20160101ALI20241212BHJP
C25B 1/042 20210101ALI20241212BHJP
C25B 1/26 20060101ALI20241212BHJP
C25B 9/63 20210101ALI20241212BHJP
H01M 8/12 20160101ALN20241212BHJP
【ＦＩ】
H01M8/0202
H01M8/0247
C25B1/042
C25B1/26 A
C25B9/63
H01M8/12 101
H01M8/12 102A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023093863
(22)【出願日】2023-06-07
(71)【出願人】
【識別番号】519322392
【氏名又は名称】森村ＳＯＦＣテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001911
【氏名又は名称】弁理士法人アルファ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森川 哲也
(72)【発明者】
【氏名】堀田 信行
(72)【発明者】
【氏名】林 諒平
【テーマコード（参考）】
4K021
5H126
【Ｆターム（参考）】
4K021AA01
4K021BA02
4K021CA02
4K021DB43
4K021DB53
5H126AA12
5H126AA14
5H126BB06
5H126DD05
5H126EE11
5H126JJ03
(57)【要約】
【課題】電気化学反応セルスタックの発電効率の低下を抑制する。
【解決手段】燃料電池スタック１０は、空気極１１４と、電解質層１１２と、燃料極１１６とがこの順に重なっている単セル１１０と、空気極１１４若しくは燃料極１１６の周囲へのガスの供給と空気極１１４若しくは燃料極１１６の周囲からのガスの排出とを行うためのガス流路を構成する流路構成部材と、単セル１１０と電気的に接続される導通部材と、を備えている。流路構成部材および導通部材のうちＩＣ用セパレータ１８０は、燃料室３２３内に配される孔縁１８１Ｅを有し、インターコネクタ１９０は、ＩＣ用セパレータ１８０と重なって配され、ＩＣ用セパレータ１８０に溶接されている。ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０との溶接部分４００は、主溶接部４１０と、主溶接部４１０よりも孔縁１８１Ｅに近接して配される端縁側溶接部４２０と、を備える。
【選択図】図７
【解決手段】燃料電池スタック１０は、空気極１１４と、電解質層１１２と、燃料極１１６とがこの順に重なっている単セル１１０と、空気極１１４若しくは燃料極１１６の周囲へのガスの供給と空気極１１４若しくは燃料極１１６の周囲からのガスの排出とを行うためのガス流路を構成する流路構成部材と、単セル１１０と電気的に接続される導通部材と、を備えている。流路構成部材および導通部材のうちＩＣ用セパレータ１８０は、燃料室３２３内に配される孔縁１８１Ｅを有し、インターコネクタ１９０は、ＩＣ用セパレータ１８０と重なって配され、ＩＣ用セパレータ１８０に溶接されている。ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０との溶接部分４００は、主溶接部４１０と、主溶接部４１０よりも孔縁１８１Ｅに近接して配される端縁側溶接部４２０と、を備える。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気極と、電解質層と、燃料極とがこの順に重なっている単セルと、
前記空気極若しくは前記燃料極の周囲へのガスの供給と前記空気極若しくは前記燃料極の周囲からのガスの排出との少なくとも一方を行うためのガス流路を構成する流路構成部材と、
前記単セルに電気的に接続される導通部材と、
を備え、
前記流路構成部材および前記導通部材の少なくとも一方が、
前記ガス流路内に配される端縁を有する第１の接合部材と、
前記第１の接合部材と重なって配され、前記第１の接合部材に溶接されている第２の接合部材と、
を含み、
前記第１の接合部材と前記第２の接合部材との溶接部分が、主溶接部と、前記主溶接部よりも前記端縁に近接して配される端縁側溶接部と、を備える、
電気化学反応セルスタック。
前記空気極若しくは前記燃料極の周囲へのガスの供給と前記空気極若しくは前記燃料極の周囲からのガスの排出との少なくとも一方を行うためのガス流路を構成する流路構成部材と、
前記単セルに電気的に接続される導通部材と、
を備え、
前記流路構成部材および前記導通部材の少なくとも一方が、
前記ガス流路内に配される端縁を有する第１の接合部材と、
前記第１の接合部材と重なって配され、前記第１の接合部材に溶接されている第２の接合部材と、
を含み、
前記第１の接合部材と前記第２の接合部材との溶接部分が、主溶接部と、前記主溶接部よりも前記端縁に近接して配される端縁側溶接部と、を備える、
電気化学反応セルスタック。
【請求項2】
前記第１の接合部材において前記第２の接合部材に重なっている部位の厚さが、前記第２の接合部材において前記第１の接合部材に重なっている部位の厚さよりも小さい、
請求項１に記載の電気化学反応セルスタック。
請求項１に記載の電気化学反応セルスタック。
【請求項3】
前記端縁側溶接部が、前記端縁から１０ｍｍ以内の領域に配されている、
請求項１または請求項２に記載の電気化学反応セルスタック。
請求項１または請求項２に記載の電気化学反応セルスタック。
【請求項4】
前記主溶接部が、前記端縁に沿って延びる線状である、
請求項１または請求項２に記載の電気化学反応セルスタック。
請求項１または請求項２に記載の電気化学反応セルスタック。
【請求項5】
前記端縁側溶接部が、前記主溶接部から前記端縁に向かって突出する突出部である、
請求項４に記載の電気化学反応セルスタック。
請求項４に記載の電気化学反応セルスタック。
【請求項6】
複数の前記突出部を備え、
前記複数の突出部のうち第１の突出部の突出端から前記主溶接部の中心線に対して下した第１の垂線と、前記複数の突出部のうち第１の突出部に隣り合う第２の突出部の突出端から前記主溶接部の中心線に対して下した第２の垂線との距離で表される第１の突出部と第２の突出部との距離が、前記主溶接部の幅よりも短い、
請求項５に記載の電気化学反応セルスタック。
前記複数の突出部のうち第１の突出部の突出端から前記主溶接部の中心線に対して下した第１の垂線と、前記複数の突出部のうち第１の突出部に隣り合う第２の突出部の突出端から前記主溶接部の中心線に対して下した第２の垂線との距離で表される第１の突出部と第２の突出部との距離が、前記主溶接部の幅よりも短い、
請求項５に記載の電気化学反応セルスタック。
【請求項7】
前記端縁側溶接部が前記主溶接部から離れて配されている、
請求項１または請求項２に記載の電気化学反応セルスタック。
請求項１または請求項２に記載の電気化学反応セルスタック。
【請求項8】
前記端縁側溶接部が、前記端縁に沿って延びる線状である、
請求項７に記載の電気化学反応セルスタック。
請求項７に記載の電気化学反応セルスタック。
【請求項9】
前記端縁側溶接部の複数が間隔を空けて配されている、
請求項７に記載の電気化学反応セルスタック。
請求項７に記載の電気化学反応セルスタック。
【請求項10】
前記端縁が、
前記単セルの中央部よりも前記ガス流路の上流側に位置する第１の端縁と、
前記単セルの中央部よりも前記ガス流路の下流側に位置する第２の端縁と、
を含み、
前記主溶接部が、
前記第１の端縁に沿って配される第１の主溶接部と、
前記第２の端縁に沿って配される第２の主溶接部と、
を含み、
前記端縁側溶接部が、
前記第１の主溶接部よりも前記第１の端縁に近接して配される第１の端縁側溶接部と、
前記第２の主溶接部よりも前記第２の端縁に近接して配される第２の端縁側溶接部と、
を含み、
前記第２の端縁と前記第２の端縁側溶接部との距離が、前記第１の端縁と前記第１の端縁側溶接部との距離よりも小さい、
請求項１または請求項２に記載の電気化学反応セルスタック。
前記単セルの中央部よりも前記ガス流路の上流側に位置する第１の端縁と、
前記単セルの中央部よりも前記ガス流路の下流側に位置する第２の端縁と、
を含み、
前記主溶接部が、
前記第１の端縁に沿って配される第１の主溶接部と、
前記第２の端縁に沿って配される第２の主溶接部と、
を含み、
前記端縁側溶接部が、
前記第１の主溶接部よりも前記第１の端縁に近接して配される第１の端縁側溶接部と、
前記第２の主溶接部よりも前記第２の端縁に近接して配される第２の端縁側溶接部と、
を含み、
前記第２の端縁と前記第２の端縁側溶接部との距離が、前記第１の端縁と前記第１の端縁側溶接部との距離よりも小さい、
請求項１または請求項２に記載の電気化学反応セルスタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書に開示される技術は、電気化学反応セルスタックに関する。
【背景技術】
【0002】
水素と酸素との電気化学反応を利用して発電を行う燃料電池の種類の１つとして、固体酸化物を含む電解質層を備える固体酸化物形の燃料電池（以下、「ＳＯＦＣ」という）が知られている。ＳＯＦＣは、一般に、複数の構成単位（電気化学反応単位）が所定の方向に並べて配置された燃料電池スタックの形態で利用される。各電気化学反応単位は、固体酸化物を含む電解質層と、電解質層を挟んで互いに対向する空気極および燃料極と、を含む単セルを備える。燃料電池を構成する２つの部材、例えば、隣り合う２つの電気化学反応単位の単セル同士を電気的に接続するインターコネクタと、このインターコネクタを支持するセパレータとは、溶接によって接合されることがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１５－３２５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の構成では、例えばセパレータのうち溶接位置よりも端縁に近い部位が、浮き上がるように変形して、空気極または燃料極にガスを供給するためのガス流路内に突出してしまうことがある。このような事態が生じると、ガス流路が狭くなり、発電効率が低下することが懸念される。
【0005】
このような課題は、溶接により接合されている２つの部材が、インターコネクタとセパレータとは異なる部材である場合であっても共通の課題である。また、このような課題は、水の電気分解反応を利用して水素の生成を行う固体酸化物形の電解セル（以下、「ＳＯＥＣ」という。）の構成単位である電解セル単位を複数備える電解セルスタックにも共通の課題であり、ＳＯＦＣやＳＯＥＣに限らず、他のタイプの電気化学反応セルスタックにも共通の課題である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
（１）本明細書によって開示される電気化学反応セルスタックは、空気極と、電解質層と、燃料極とがこの順に重なっている単セルと、前記空気極若しくは前記燃料極の周囲へのガスの供給と前記空気極若しくは前記燃料極の周囲からのガスの排出との少なくとも一方を行うためのガス流路を構成する流路構成部材と、前記単セルに電気的に接続される導通部材と、を備え、前記流路構成部材および前記導通部材の少なくとも一方が、前記ガス流路内に配される端縁を有する第１の接合部材と、前記第１の接合部材と重なって配され、前記第１の接合部材に溶接されている第２の接合部材と、を含み、前記第１の接合部材と前記第２の接合部材との溶接部分が、主溶接部と、前記主溶接部よりも前記端縁に近接して配される端縁側溶接部と、を備える。
【0007】
上記の構成によれば、第１の接合部材の端縁付近の部位が第２の接合部材から浮き上がるように変形することを抑制できる。これにより、ガス流路が狭くなって電気化学反応セルスタックの発電効率が低下することを抑制できる。
【0008】
（２）上記（１）に記載の電気化学反応セルスタックにおいて、前記第１の接合部材において前記第２の接合部材に重なっている部位の厚さが、前記第２の接合部材において前記第１の接合部材に重なっている部位の厚さよりも小さくても構わない。
【0009】
このような構成によれば、２つの接合部材のうち相対的に薄く、変形が生じやすい第１の接合部材において、端縁付近の部位が、端縁側溶接部により固定される。これにより、第１の接合部材における端縁付近の部位の変形、およびそれに起因する発電効率の低下を、より確実に抑制できる。
【0010】
（３）上記（１）または（２）に記載の電気化学反応セルスタックにおいて、前記端縁側溶接部が、前記端縁から１０ｍｍ以内の領域に配されていても構わない。
【0011】
このような構成によれば、端縁から１０ｍｍ以上の領域に端縁側溶接部が配されている場合と比較して、第１の接合部材における端縁付近の部位の変形、およびそれに起因する発電効率の低下を、確実に抑制できる。
【0012】
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の電気化学反応セルスタックにおいて、前記主溶接部が、前記端縁に沿って延びる線状であっても構わない。
【0013】
このような構成によれば、ガスが２つの接合部材の隙間からガス流路外に漏れ出てしまうことを抑制できる。
【0014】
（５）上記（４）に記載の電気化学反応セルスタックにおいて、前記端縁側溶接部が、前記主溶接部から前記端縁に向かって突出する突出部であっても構わない。
【0015】
（６）上記（５）に記載の電気化学反応セルスタックが、複数の前記突出部を備え、前記複数の突出部のうち第１の突出部の突出端から前記主溶接部の中心線に対して下した第１の垂線と、前記複数の突出部のうち第１の突出部に隣り合う第２の突出部の突出端から前記主溶接部の中心線に対して下した第２の垂線との距離で表される第１の突出部と第２の突出部との距離が、前記主溶接部の幅よりも短くても構わない。
【0016】
このような構成によれば、隣り合う２つの突出部が一定以下の間隔で配されていることにより、第１の接合部材における端縁付近の部位の変形を、より確実に抑制できる。これにより、発電効率の低下を、より確実に抑制できる。
【0017】
（７）上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の電気化学反応セルスタックにおいて、前記端縁側溶接部が前記主溶接部から離れて配されていても構わない。
【0018】
このような構成によれば、端縁側溶接部が主溶接部に繋がっている場合と比較して、端縁側溶接部の形状や配置の自由度が高い。
【0019】
（８）上記（７）に記載の電気化学反応セルスタックにおいて、前記端縁側溶接部が、前記端縁に沿って延びる線状であっても構わない。
【0020】
このような構成によれば、端縁側溶接部が端縁に沿って延びる線状ではない場合と比較して、第１の接合部材における端縁付近の部位を、強固に固定できる。これにより、第１の接合部材における端縁付近の部位の変形、およびそれに起因する発電効率の低下を、より確実に抑制できる。
【0021】
（９）上記（７）または（８）に記載の電気化学反応セルスタックにおいて、前記端縁側溶接部の複数が間隔を空けて配されていても構わない。
【0022】
このような構成によれば、端縁側溶接部が隙間なく延びる形状である場合と比較して、端縁側溶接部の周囲に生じる応力が主溶接部に及ぼす悪影響を小さくできる。
【0023】
（１０）上記（１）から（９）のいずれか１つに記載の電気化学反応セルスタックにおいて、前記端縁が、前記単セルの中央部よりも前記ガス流路の上流側に位置する第１の端縁と、前記単セルの中央部よりも前記ガス流路の下流側に位置する第２の端縁と、を含み、前記主溶接部が、前記第１の端縁に沿って配される第１の主溶接部と、前記第２の端縁に沿って配される第２の主溶接部と、を含み、前記端縁側溶接部が、前記第１の主溶接部よりも前記第１の端縁に近接して配される第１の端縁側溶接部と、前記第２の主溶接部よりも前記第２の端縁に近接して配される第２の端縁側溶接部と、を含み、前記第２の端縁と前記第２の端縁側溶接部との距離が、前記第１の端縁と前記第１の端縁側溶接部との距離よりも小さくても構わない。
【0024】
電気化学反応セルスタックにおいては、単セルにおける水素と酸素との電気化学反応が発熱反応であるため、ガス流路において、単セルの上流側よりも下流側の方が高温になりやすい。このため、第１の接合部材が有する端縁のうち、単セルを基準として相対的に上流側に位置する端縁よりも下流側に位置する端縁に近い部位に、変形が生じやすい。したがって、相対的に下流側に位置する第２の端縁の近傍において、端縁に相対的に近い位置に端縁側溶接部を配することにより、変形をより効果的に抑制できる。これにより、発電効率の低下を、より確実に抑制できる。
【発明の効果】
【0025】
本明細書によって開示される電気化学反応セルスタックによれば、電気化学反応セルスタックの発電効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】実施形態１の燃料電池セルスタックの外観構成を示す斜視図
【図7】実施形態１のＩＣセパレータ、およびＩＣセパレータに接合されたインターコネクタの平面図
【図9】実施形態１において、ＩＣセパレータとインターコネクタとが重ねられた部位にレーザを照射して主溶接部を形成する工程を示す部分拡大断面図
【図10】実施形態１において、ＩＣセパレータとインターコネクタとが重ねられた部位にレーザを照射して端部側溶接部を形成する工程を示す部分拡大断面図
【図11】実施形態２のＩＣセパレータ、およびＩＣセパレータに接合されたインターコネクタの平面図
【図16】実施形態５の燃料極集電部材、および燃料極集電部材に接合されたインターコネクタの一部を拡大して示す平面図
【発明を実施するための形態】
【0027】
本明細書によって開示される技術の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0028】
＜実施形態１＞
実施形態１を、図１から図１０を参照しつつ説明する。本実施形態の燃料電池スタック１０（電気化学反応セルスタックの一例）は、固体酸化物を含む電解質層１１２を備える固体酸化物形の燃料電池に用いられる。
実施形態１を、図１から図１０を参照しつつ説明する。本実施形態の燃料電池スタック１０（電気化学反応セルスタックの一例）は、固体酸化物を含む電解質層１１２を備える固体酸化物形の燃料電池に用いられる。
【0029】
（燃料電池スタック１０の全体構成）
燃料電池スタック１０は、図１－図４に示すように、発電ブロック１００と、第１エンドプレート２１０と、第２エンドプレート２３０と、末端セパレータ２２０と、４つのガス通路部材２８０Ａ、２８０Ｂと、を備える。発電ブロック１００は、複数（本実施形態では７つ）の電気化学反応単位１００Ｕ（以下、「反応単位１００Ｕ」と略記することがある）により構成される。各電気化学反応単位１００Ｕは、単セル１１０と、単セル用セパレータ１２０と、空気極フレーム１３０と、燃料極フレーム１４０と、燃料極集電部材１４４と、２つのインターコネクタ１９０と、２つのＩＣ用セパレータ１８０と、を備える。
燃料電池スタック１０は、図１－図４に示すように、発電ブロック１００と、第１エンドプレート２１０と、第２エンドプレート２３０と、末端セパレータ２２０と、４つのガス通路部材２８０Ａ、２８０Ｂと、を備える。発電ブロック１００は、複数（本実施形態では７つ）の電気化学反応単位１００Ｕ（以下、「反応単位１００Ｕ」と略記することがある）により構成される。各電気化学反応単位１００Ｕは、単セル１１０と、単セル用セパレータ１２０と、空気極フレーム１３０と、燃料極フレーム１４０と、燃料極集電部材１４４と、２つのインターコネクタ１９０と、２つのＩＣ用セパレータ１８０と、を備える。
【0030】
単セル用セパレータ１２０、空気極フレーム１３０、燃料極フレーム１４０、インターコネクタ１９０、ＩＣ用セパレータ１８０、末端セパレータ２２０、および第２エンドプレート２３０が、流路構成部材に該当する。流路構成部材は、単セル１１０の周囲へのガスの供給、および単セル１１０の周囲からのガスの排出を行うためのガス流路（マニホールド３１１、３１２、３２１、３２２、および空気室３１３、燃料室３２３）を形成するための部材である。また、燃料極集電部材１４４、インターコネクタ１９０、ＩＣ用セパレータ１８０、燃料極フレーム１４０、第１エンドプレート２１０、末端セパレータ２２０、および第２エンドプレート２３０が、導通部材に該当する。なお、ＩＣ用セパレータ１８０、燃料極フレーム１４０、インターコネクタ１９０、末端セパレータ２２０、および第２エンドプレート２１０は、流路構成部材と導通部材とを兼ねている。導通部材は、単セル１１０と電気的に接続され、単セル１１０上での電気化学反応により生成された電気エネルギーを燃料電池スタック１０から外部へ取り出すための部材である。
【0031】
第１エンドプレート２１０、発電ブロック１００、末端セパレータ２２０、および第２エンドプレート２３０は、ほぼ同じ大きさの矩形の外形を有しており、所定の配列方向（図２の上下方向）に、この順に重なって配置されている。
【0032】
燃料電池スタック１０は、図１および図４に示すように、４つの角部付近に、それぞれ、第１エンドプレート２１０から末端セパレータ２２０まで貫通するボルト孔ＢＨを有している。各ボルト孔ＢＨにはボルトＢが挿入されている。第２エンドプレート２３０は、４つのボルト孔ＢＨに対応する位置に、４つのねじ穴ＴＨを有している。各ボルトＢの一端が各ねじ穴ＴＨにねじ込まれており、各ボルトＢの他端にはナットＮがねじ付けられている。これらのボルトＢおよびナットＮにより、第１エンドプレート２１０から第２エンドプレート２３０までの部材が一体に締結されている。なお、ナットＮと第１エンドプレート２１０との間には第１絶縁シートＳ１が介在している。図２－図４に示すように、４つのガス通路部材２８０Ａ、２８０Ｂは第２エンドプレート２３０に接続されている。
【0033】
発電ブロック１００を構成する複数の反応単位１００Ｕは、所定の配列方向（図２の上下方向）に並んで配置されている。図５および図６に示すように、各反応単位１００Ｕは、一方のＩＣ用セパレータ１８０、空気極フレーム１３０、単セル用セパレータ１２０、燃料極フレーム１４０、他方のＩＣ用セパレータ１８０が、この順に重なって構成されている。単セル１１０は単セル用セパレータ１２０に支持され、２つのインターコネクタ１９０は２つのＩＣ用セパレータ１８０にそれぞれ支持され、燃料極集電部材１４４は単セル１１０とインターコネクタ１９０との間に配されている。
【0034】
図５および図６に示すように、ＩＣ用セパレータ１８０およびインターコネクタ１９０は、隣り合う２つの反応単位１００Ｕに共有されている。但し、図２に示すように、複数の反応単位１００Ｕのうち一端（図２の下端）に位置する反応単位１００Ｕは、燃料極フレーム１４０に隣り合うＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０とを備えておらず、燃料極フレーム１４０に末端セパレータ２２０が重なっている。
【0035】
（単セル１１０）
単セル１１０は、電解質層１１２と、空気極１１４と、燃料極１１６と、を備える。図５および図６に示すように、空気極１１４と、電解質層１１２と、燃料極１１６とが、この順に重なって配されており、電解質層１１２と空気極１１４との間には、反応防止層１１８が介在している。本実施形態の単セル１１０は、燃料極１１６によって単セル１１０を構成する他の層（電解質層１１２、空気極１１４、反応防止層１１８）が支持される燃料極支持形の単セルである。
単セル１１０は、電解質層１１２と、空気極１１４と、燃料極１１６と、を備える。図５および図６に示すように、空気極１１４と、電解質層１１２と、燃料極１１６とが、この順に重なって配されており、電解質層１１２と空気極１１４との間には、反応防止層１１８が介在している。本実施形態の単セル１１０は、燃料極１１６によって単セル１１０を構成する他の層（電解質層１１２、空気極１１４、反応防止層１１８）が支持される燃料極支持形の単セルである。
【0036】
電解質層１１２は、矩形の平板状の部材であって、空気極１１４が配された一面（図５、図６の上面）と、燃料極１１６が配され、一面に平行な他面（図５、図６の下面）と、を有する。電解質層１１２は、固体酸化物（例えば、ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア））を含む層である。空気極１１４は、電解質層１１２より小さい矩形の外形を有する層であり、例えばペロブスカイト型酸化物（例えば、ＬＳＣＦ（ランタンストロンチウムコバルト鉄酸化物））を含む。燃料極１１６は、電解質層１１２と略同じ大きさの矩形の外形を有する層であり、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｎｉとセラミック粒子からなるサーメット、Ｎｉ基合金等を含む。反応防止層１１８は、空気極１１４と略同じ大きさの矩形の外形を有する層であり、例えばＧＤＣ（ガドリニウムドープセリア）とを含む。反応防止層１１８は、空気極１１４から拡散した元素（例えば、Ｓｒ）が電解質層１１２に含まれる元素（例えば、Ｚｒ）と反応して高抵抗な物質（例えば、ＳｒＺｒＯ３）が生成されることを抑制する機能を有する。
【0037】
（単セル用セパレータ１２０）
単セル用セパレータ１２０は、図５および図６に示すように、中央付近に略矩形の貫通孔１２１を有する矩形のフレーム状の部材であり、例えば、金属により形成されている。単セル用セパレータ１２０の板厚は、比較的薄く、例えば０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下程度である。単セル用セパレータ１２０における貫通孔１２１の周縁部は、電解質層１１２の一面（空気極１１４が配された面：図５、図６の上面）に、接合部１２４によって接合されている。接合部１２４は、例えばロウ材（Ａｇロウ）により形成されている。
単セル用セパレータ１２０は、図５および図６に示すように、中央付近に略矩形の貫通孔１２１を有する矩形のフレーム状の部材であり、例えば、金属により形成されている。単セル用セパレータ１２０の板厚は、比較的薄く、例えば０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下程度である。単セル用セパレータ１２０における貫通孔１２１の周縁部は、電解質層１１２の一面（空気極１１４が配された面：図５、図６の上面）に、接合部１２４によって接合されている。接合部１２４は、例えばロウ材（Ａｇロウ）により形成されている。
【0038】
（空気極フレーム１３０）
空気極フレーム１３０は、図５および図６に示すように、中央付近に略矩形の貫通孔１３１を有する矩形のフレーム状の部材であり、例えば、絶縁性を有するセラミックス（マイカ等）により形成されている。
空気極フレーム１３０は、図５および図６に示すように、中央付近に略矩形の貫通孔１３１を有する矩形のフレーム状の部材であり、例えば、絶縁性を有するセラミックス（マイカ等）により形成されている。
【0039】
【0040】
（ＩＣ用セパレータ１８０）
ＩＣ用セパレータ１８０は、図５および図６に示すように、中央付近に略矩形の貫通孔１８１を有するフレーム状の部材であり、例えば、金属により形成されている。貫通孔１８１は、略矩形の孔縁１８１Ｅ（端縁の一例）によって規定される孔である。ＩＣ用セパレータ１８０は、図５、図６および図８に示すように、空気極フレーム１３０に接し、単セル１１０の方を向く第１面１８０Ｆ１と、第１面１８０Ｆ１とは反対側の面であって、燃料極フレーム１４０に接する第２面１８０Ｆ２と、を有している。ＩＣ用セパレータ１８０は、図７に示すように、４つのボルト孔ＢＨのそれぞれを構成する孔である４つのボルト構成孔ＢＨＡを有している。
ＩＣ用セパレータ１８０は、図５および図６に示すように、中央付近に略矩形の貫通孔１８１を有するフレーム状の部材であり、例えば、金属により形成されている。貫通孔１８１は、略矩形の孔縁１８１Ｅ（端縁の一例）によって規定される孔である。ＩＣ用セパレータ１８０は、図５、図６および図８に示すように、空気極フレーム１３０に接し、単セル１１０の方を向く第１面１８０Ｆ１と、第１面１８０Ｆ１とは反対側の面であって、燃料極フレーム１４０に接する第２面１８０Ｆ２と、を有している。ＩＣ用セパレータ１８０は、図７に示すように、４つのボルト孔ＢＨのそれぞれを構成する孔である４つのボルト構成孔ＢＨＡを有している。
【0041】
（インターコネクタ１９０、および、燃料極集電部材１４４）
インターコネクタ１９０は、図５および図６に示すように、矩形の平板形状の平板部１９１と、平板部１９１から空気極１１４に向かって突出した複数の板状の空気極集電部１９２と、被覆層１９３と、酸化被膜１９４と、を備えている。平板部１９１と空気極集電部１９２とは、導電性を有し、金属（例えば、フェライト系ステンレス）により形成されている。被覆層１９３は、導電性を有し、空気極集電部１９２の表面と、平板部１９１において空気極集電部１９２が配された面と、を覆うように配されている。酸化被膜１９４は、平板部１９１において空気極集電部１９２が配された面と反対側の面を覆うように配されている。
インターコネクタ１９０は、図５および図６に示すように、矩形の平板形状の平板部１９１と、平板部１９１から空気極１１４に向かって突出した複数の板状の空気極集電部１９２と、被覆層１９３と、酸化被膜１９４と、を備えている。平板部１９１と空気極集電部１９２とは、導電性を有し、金属（例えば、フェライト系ステンレス）により形成されている。被覆層１９３は、導電性を有し、空気極集電部１９２の表面と、平板部１９１において空気極集電部１９２が配された面と、を覆うように配されている。酸化被膜１９４は、平板部１９１において空気極集電部１９２が配された面と反対側の面を覆うように配されている。
【0042】
インターコネクタ１９０は、図５、図６および図７に示すように、孔縁１８１Ｅよりも一回り大きな外形を有しており、ＩＣ用セパレータ１８０の第１面１８０Ｆ１に、貫通孔１８１を塞ぐように重ねられている。平板部１９１は、ＩＣ用セパレータ１８０における貫通孔１８１の周縁部に酸化被膜１９４を介して重ねられ、溶接により接合されている。図８に示すように、インターコネクタ１９０においてＩＣ用セパレータ１８０に重なっている部位の厚さＴ２は、ＩＣ用セパレータ１８０においてインターコネクタ１９０に重なっている部位の厚さＴ１よりも大きくなっている。「ＩＣ用セパレータ１８０においてインターコネクタ１９０に重なっている部位の厚さＴ１」は、ＩＣ用セパレータ１８０の当該部位において、インターコネクタ１９０に接する第１面１８０Ｆ１から、その反対側の第２面１８０Ｆ２までの距離で表される。また、「インターコネクタ１９０においてＩＣ用セパレータ１８０に溶接されている部分の厚さＴ２」は、インターコネクタ１９０の当該部位において、ＩＣ用セパレータ１８０の第１面１８０Ｆ１に接する面（図８において酸化被膜１９４の上面）から、その反対側の面（図８において被覆層１９３の下面）までの距離で表される。なお、ＩＣ用セパレータ１８０においてインターコネクタ１９０に重なっている部位の厚さが一定ではない場合には、最も厚い部位の厚さの値を「厚さＴ１」とすればよい。また、インターコネクタ１９０においてＩＣ用セパレータ１８０に重なっている部位の厚さが一定ではない場合には、最も厚い部位の厚さの値を「厚さＴ２」とすればよい。
【0043】
燃料極集電部材１４４は、インターコネクタ１９０と燃料極１１６とを接続する部材であって、例えば、ニッケルやニッケル合金、ステンレス等の導電性材料により形成されている。燃料極集電部材１４４は、図５および図６に示すように、インターコネクタ対向部１４６と、インターコネクタ対向部１４６に平行な電極対向部１４５と、電極対向部１４５とインターコネクタ対向部１４６とをつなぐ連接部（図示せず）とを備えている。電極対向部１４５は、燃料極１１６に接触しており、インターコネクタ対向部１４６は、インターコネクタ１９０の平板部１９１に接触している。
【0044】
上記したように、インターコネクタ１９０は、隣り合う２つの反応単位１００Ｕに共有されている。より具体的には、図５および図６に示すように、空気極集電部１９２は、例えばスピネル型酸化物により構成された導電性接合材１９６を介して、隣り合う２つの反応単位１００Ｕのうち一方に備えられる単セル１１０の空気極１１４に接合されており、これにより空気極１１４に電気的に接続されている。平板部１９１は、燃料極集電部材１４４を介して、隣り合う２つの反応単位１００Ｕのうち他方に備えられる単セル１１０の燃料極１１６に電気的に接続されている。これにより、隣り合う２つの反応単位１００Ｕ間の電気的導通が確保されている。
【0045】
但し、上述したように、複数の反応単位１００Ｕのうち一端（図２の下端）に位置する反応単位１００Ｕは、燃料極１１６側のインターコネクタ１９０を備えていない。この反応単位１００Ｕに備えられる燃料極１１６は、燃料極集電部材１４４を介して末端セパレータ２２０に接続されている。
【0046】
電極対向部１４５とインターコネクタ対向部１４６との間には、例えばマイカにより形成されたスペーサー１４９が配置されている。そのため、燃料極集電部材１４４が温度サイクルや反応ガス圧力変動による反応単位１００Ｕの変形に追随し、燃料極集電部材１４４を介した燃料極１１６とインターコネクタ１９０（または末端セパレータ２２０）との電気的接続が良好に維持される。
【0047】
（空気室３１３および燃料室３２３）
図５および図６に示すように、単セル用セパレータ１２０および単セル１１０と、空気極フレーム１３０と、ＩＣ用セパレータ１８０およびインターコネクタ１９０と、で区画される空間は、空気極１１４に面し、酸化剤ガスＯＧが流通する空気室３１３となっている。空気極フレーム１３０は、空気室３１３を全周にわたって外部空間から区画するとともに、単セル用セパレータ１２０とＩＣ用セパレータ１８０との間をシールし、空気室３１３から外部空間へガスが漏れ出ることを防ぐ役割を果たしている。
図５および図６に示すように、単セル用セパレータ１２０および単セル１１０と、空気極フレーム１３０と、ＩＣ用セパレータ１８０およびインターコネクタ１９０と、で区画される空間は、空気極１１４に面し、酸化剤ガスＯＧが流通する空気室３１３となっている。空気極フレーム１３０は、空気室３１３を全周にわたって外部空間から区画するとともに、単セル用セパレータ１２０とＩＣ用セパレータ１８０との間をシールし、空気室３１３から外部空間へガスが漏れ出ることを防ぐ役割を果たしている。
【0048】
また、単セル用セパレータ１２０および単セル１１０と、燃料極フレーム１４０と、ＩＣ用セパレータ１８０およびインターコネクタ１９０と、で区画される空間は、燃料極１１６に面し、燃料ガスＦＧが流通する燃料室３２３となっている。燃料極フレーム１４０は、燃料室３２３を全周にわたって外部空間から区画するとともに、単セル用セパレータ１２０とＩＣ用セパレータ１８０との間をシールし、燃料室３２３から外部空間へガスが漏れ出ることを防ぐ役割を果たしている。
【0049】
単セル用セパレータ１２０により、空気室３１３と燃料室３２３とが区画され、単セル１１０の周辺において空気極１１４側から燃料極１１６側、または燃料極１１６側から空気極１１４側へのガスのリーク（クロスリーク）が抑制される。また、ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０とにより、隣り合う反応単位１００Ｕ間のガスのリークが抑制される。
【0050】
単セル用セパレータ１２０における貫通孔１２１の孔縁付近には、ガラスを含むガラスシール部１２５が配置されている。ガラスシール部１２５は、貫通孔１２１の孔縁を覆うとともに、単セル１１０（本実施形態では電解質層１１２）の表面に接触するように配され、貫通孔１２１の孔縁と単セル１１０との隙間を塞いでいる。ガラスシール部１２５により、空気極１１４側から燃料極１１６側、または燃料極１１６側から空気極１１４側へのガスのクロスリークが効果的に抑制される。
【0051】
（第１エンドプレート２１０）
第１エンドプレート２１０は、中央付近に貫通孔２１１を有する矩形のフレーム状の部材であり、例えばステンレス等の導電材料により形成されている。第１エンドプレート２１０は、発電ブロック１００を構成する複数の反応単位１００Ｕのうち他端（図２の上端）に配された反応単位１００Ｕに電気的に接続されている。第１エンドプレート２１０は、燃料電池スタック１０のプラス側の出力端子として機能する。
第１エンドプレート２１０は、中央付近に貫通孔２１１を有する矩形のフレーム状の部材であり、例えばステンレス等の導電材料により形成されている。第１エンドプレート２１０は、発電ブロック１００を構成する複数の反応単位１００Ｕのうち他端（図２の上端）に配された反応単位１００Ｕに電気的に接続されている。第１エンドプレート２１０は、燃料電池スタック１０のプラス側の出力端子として機能する。
【0052】
（末端セパレータ２２０）
末端セパレータ２２０は、矩形の平板状の部材であり、例えば金属などの導電材料により形成されている。
末端セパレータ２２０は、矩形の平板状の部材であり、例えば金属などの導電材料により形成されている。
【0053】
（第２エンドプレート２３０）
第２エンドプレート２３０は、中央付近に貫通孔２３１を有する矩形のフレーム状の部材であり、例えばステンレス等の導電材料により形成されている。末端セパレータ２２０の周縁部は、発電ブロック１００と第２エンドプレート２３０との間に挟み込まれた状態で、第２エンドプレート２３０と例えば溶接により接合されており、第２エンドプレート２３０と電気的に接続されている。第２エンドプレート２３０は、複数の反応単位１００Ｕのうち一端（図２の下端）に配された反応単位１００Ｕに備えられる燃料極１１６に、燃料極集電部材１４４および末端セパレータ２２０を介して接続されており、これにより、この反応単位１００Ｕと第２エンドプレート２３０とが電気的に接続されている。第２エンドプレート２３０は、燃料電池スタック１０のマイナス側の出力端子として機能する。
第２エンドプレート２３０は、中央付近に貫通孔２３１を有する矩形のフレーム状の部材であり、例えばステンレス等の導電材料により形成されている。末端セパレータ２２０の周縁部は、発電ブロック１００と第２エンドプレート２３０との間に挟み込まれた状態で、第２エンドプレート２３０と例えば溶接により接合されており、第２エンドプレート２３０と電気的に接続されている。第２エンドプレート２３０は、複数の反応単位１００Ｕのうち一端（図２の下端）に配された反応単位１００Ｕに備えられる燃料極１１６に、燃料極集電部材１４４および末端セパレータ２２０を介して接続されており、これにより、この反応単位１００Ｕと第２エンドプレート２３０とが電気的に接続されている。第２エンドプレート２３０は、燃料電池スタック１０のマイナス側の出力端子として機能する。
【0054】
（マニホールド３１１、３１２、３２１、３２２）
図１、図２および図３に示すように、燃料電池スタック１０は、発電ブロック１００から第２エンドプレート２３０まで貫通する４つの孔を有している。４つの孔は、それぞれ、酸化剤ガス供給マニホールド３１１、酸化剤ガス排出マニホールド３１２、燃料ガス供給マニホールド３２１、燃料ガス排出マニホールド３２２である。
図１、図２および図３に示すように、燃料電池スタック１０は、発電ブロック１００から第２エンドプレート２３０まで貫通する４つの孔を有している。４つの孔は、それぞれ、酸化剤ガス供給マニホールド３１１、酸化剤ガス排出マニホールド３１２、燃料ガス供給マニホールド３２１、燃料ガス排出マニホールド３２２である。
【0055】
図２に示すように、酸化剤ガス供給マニホールド３１１は、燃料電池スタック１０の外部から導入された酸化剤ガスＯＧを各反応単位１００Ｕの空気室３１３に供給するためのガス流路である。酸化剤ガス排出マニホールド３１２は、各反応単位１００Ｕの空気室３１３から排出された酸化剤オフガスＯＯＧを燃料電池スタック１０の外部へ排出するためのガス流路である。酸化剤ガスＯＧとしては、例えば空気が使用される。酸化剤ガス供給マニホールド３１１と酸化剤ガス排出マニホールド３１２とは、空気室３１３を挟んで、互いに反対側に配されている。
【0056】
図３に示すように、燃料ガス供給マニホールド３２１は、燃料電池スタック１０の外部から導入された燃料ガスＦＧを各反応単位１００Ｕの燃料室３２３に供給するためのガス流路である。燃料ガス排出マニホールド３２２は、各反応単位１００Ｕの燃料室３２３から排出された燃料オフガスＦＯＧを燃料電池スタック１０の外部へ排出するためのガス流路である。燃料ガスＦＧとしては、例えば都市ガスを改質した水素リッチなガスが使用される。燃料ガス供給マニホールド３２１と燃料ガス排出マニホールド３２２とは、燃料室３２３を挟んで、互いに反対側に配されている。
【0057】
各ＩＣ用セパレータ１８０は、図７に示すように、酸化剤ガス供給マニホールド３１１、酸化剤ガス排出マニホールド３１２をそれぞれ構成する孔であるマニホールド孔３１１Ａ、３１２Ａと、燃料ガス供給マニホールド３２１、燃料ガス排出マニホールド３２２をそれぞれ構成する孔であるマニホールド孔３２１Ａ、３２２Ａと、を有している。
【0058】
（ガス通路部材２８０Ａ、２８０Ｂ）
４つのガス通路部材２８０Ａ、２８０Ｂのうち２つは、酸化剤ガス供給マニホールド３１１、酸化剤ガス排出マニホールド３１２にそれぞれ接続されるガス通路部材２８０Ａである。各ガス通路部材２８０Ａは、図２に示すように、略角筒状の本体部２８１Ａと、本体部２８１Ａの側面から分岐した円筒状の分岐部２８２Ａとを有している。分岐部２８２Ａの内部空間は本体部２８１Ａの内部空間と連通している。分岐部２８２Ａには、ガス配管（図示せず）が接続される。２つのガス通路部材２８０Ａは、それぞれ、第２絶縁シートＳ２を介して第２エンドプレート２３０に接続されている。２つのガス通路部材２８０Ａの内部空間は、酸化剤ガス供給マニホールド３１１、酸化剤ガス排出マニホールド３１２にそれぞれ連通している。
４つのガス通路部材２８０Ａ、２８０Ｂのうち２つは、酸化剤ガス供給マニホールド３１１、酸化剤ガス排出マニホールド３１２にそれぞれ接続されるガス通路部材２８０Ａである。各ガス通路部材２８０Ａは、図２に示すように、略角筒状の本体部２８１Ａと、本体部２８１Ａの側面から分岐した円筒状の分岐部２８２Ａとを有している。分岐部２８２Ａの内部空間は本体部２８１Ａの内部空間と連通している。分岐部２８２Ａには、ガス配管（図示せず）が接続される。２つのガス通路部材２８０Ａは、それぞれ、第２絶縁シートＳ２を介して第２エンドプレート２３０に接続されている。２つのガス通路部材２８０Ａの内部空間は、酸化剤ガス供給マニホールド３１１、酸化剤ガス排出マニホールド３１２にそれぞれ連通している。
【0059】
４つのガス通路部材２８０Ａ、２８０Ｂのうち他の２つは、燃料ガス供給マニホールド３２１、燃料ガス排出マニホールド３２２にそれぞれ接続されるガス通路部材２８０Ｂである。各ガス通路部材２８０Ｂは、図３に示すように、円筒状の本体部２８１Ｂと、本体部２８１Ｂの側面から分岐した円筒状の分岐部２８２Ｂとを有している。分岐部２８２Ｂの内部空間は本体部２８１Ｂの内部空間と連通している。分岐部２８２Ｂには、ガス配管（図示せず）が接続される。２つのガス通路部材２８０Ｂは、それぞれ、第２絶縁シートＳ２を介して第２エンドプレート２３０に接続されている。２つのガス通路部材２８０Ｂの内部空間は、燃料ガス供給マニホールド３２１、燃料ガス排出マニホールド３２２にそれぞれ連通している。
【0060】
（溶接部分４００）
上記したように、インターコネクタ１９０は、ＩＣ用セパレータ１８０の第１面１８０Ｆ１に、貫通孔１８１を塞ぐように重ねられている。平板部１９１は、ＩＣ用セパレータ１８０における孔縁１８１Ｅの周縁部に酸化被膜１９４を介して重ねられ、溶接により接合されている。
上記したように、インターコネクタ１９０は、ＩＣ用セパレータ１８０の第１面１８０Ｆ１に、貫通孔１８１を塞ぐように重ねられている。平板部１９１は、ＩＣ用セパレータ１８０における孔縁１８１Ｅの周縁部に酸化被膜１９４を介して重ねられ、溶接により接合されている。
【0061】
【0062】
主溶接部４１０は、図７に示すように、貫通孔１８１の孔縁１８１Ｅに沿って延びる線状をなしている。より具体的には、主溶接部４１０は、孔縁１８１Ｅの外側に、孔縁１８１Ｅを全周にわたって取り囲むように配されている。主溶接部４１０は、図８に示すように、ＩＣ用セパレータ１８０の第２面１８０Ｆ２から平板部１９１の下端付近まで延びており、第２面１８０Ｆ２から離れるにしたがって細くなっている。主溶接部４１０は、一部が孔縁１８１Ｅから２０ｍｍ以内の範囲に配されていてもよく、全体が孔縁１８１Ｅから１５ｍｍ以内の範囲に配されていることが、より好ましい。
【0063】
端縁側溶接部４２０は、図７に示すように、主溶接部４１０から離れて配されており、貫通孔１８１の孔縁１８１Ｅに沿って延びる線状をなしている。より具体的には、端縁側溶接部４２０は、孔縁１８１Ｅと主溶接部４１０との間に、孔縁１８１Ｅを全周にわたって取り囲むように配されている。端縁側溶接部４２０は、図８に示すように、ＩＣ用セパレータ１８０の第２面１８０Ｆ２から平板部１９１の下端付近まで延びており、第２面１８０Ｆ２から離れるにしたがって細くなっている。端縁側溶接部４２０は、孔縁１８１Ｅから１０ｍｍ以内の範囲に配されていることが好ましい。端縁側溶接部４２０は、一部が孔縁１８１Ｅから１０ｍｍ以内（より好ましくは５ｍｍ以内）の範囲に配されていてもよく、全体が孔縁１８１Ｅから１０ｍｍ以内の範囲に配されていることが、より好ましい。
【0064】
ＩＣ用セパレータ１８０は、上記したように４つのボルト構成孔ＢＨＡと、４つのマニホールド孔３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａと、を有している。図７に示すように、溶接部分４００は、これらのボルト構成孔ＢＨＡおよびマニホールド孔３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａの配置位置を避けて配されている。より具体的には、溶接部分４００は、これらのボルト構成孔ＢＨＡおよびマニホールド孔３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａよりも内側（孔縁１８１Ｅに近い位置）に配されている。
【0065】
図７に示すように、孔縁１８１Ｅは、第１の孔縁１８１ＥＵ（第１の端縁の一例）と、第２の孔縁１８１ＥＤ（第２の端縁の一例）と、を含む。第１の孔縁１８１ＥＵは、燃料ガス供給マニホールド３２１を構成するマニホールド孔３２１Ａに近接して配される端縁であって、燃料ガスＦＧの流路において、単セル１１０の中央部よりも上流側に位置する。第２の孔縁１８１ＥＤは、燃料ガス排出マニホールド３２２を構成するマニホールド孔３２２Ａに近接して配される端縁であり、燃料ガスＦＧの流路において、単セル１１０の中央部よりも下流側に位置する。
【0066】
主溶接部４１０は、第１の孔縁１８１ＥＵに沿って配される第１の主溶接部４１０Ｕと、第２の孔縁１８１ＥＤに沿って配される第２の主溶接部４１０Ｄと、を含む。
【0067】
端縁側溶接部４２０は、第１の端縁側溶接部４２０Ｕと、第２の端縁側溶接部４２０Ｄと、を含む。第１の端縁側溶接部４２０Ｕは、第１の孔縁１８１ＥＵに沿って配され、第１の主溶接部４１０Ｕよりも第１の孔縁１８１ＥＵに近接して配されている。第２の端縁側溶接部４２０Ｄは、第２の孔縁１８１ＥＤに沿って配され、第２の主溶接部４１０Ｄよりも第２の孔縁１８１ＥＤに近接して配されている。第２の孔縁１８１ＥＤと第２の端縁側溶接部４２０Ｄとの距離Ｄ２は、第１の孔縁１８１ＥＵと第１の端縁側溶接部４２０Ｕとの距離Ｄ１よりも小さくなっている。
【0068】
（溶接部分４００の形成工程）
上記の溶接部分４００を形成するための工程の一例を、以下に説明する。
上記の溶接部分４００を形成するための工程の一例を、以下に説明する。
【0069】
まず、図９に示すように、基台ＢＡ上にインターコネクタ１９０を載置し、インターコネクタ１９０上の所定位置にＩＣ用セパレータ１８０を重ねる。次に、ＩＣ用セパレータ１８０において溶接したい部位と孔縁１８１Ｅとの中間位置を、治具Ｊで押さえ、インターコネクタ１９０をＩＣ用セパレータ１８０に密着させる。
【0070】
この状態で、溶接装置のレーザヘッドＬＨを用いて、ＩＣ用セパレータ１８０の第１面１８０Ｆ１側からレーザを照射し、主溶接部４１０を形成させる。
【0071】
図１０に示すように、主溶接部４１０の形成後に、治具Ｊを取り除く。そして、溶接装置のレーザヘッドＬＨを用いて、ＩＣ用セパレータ１８０の第１面１８０Ｆ１側から、主溶接部４１０よりも孔縁１８１Ｅに近い位置にレーザを照射し、端縁側溶接部４２０を形成させる。このとき、インターコネクタ１９０とＩＣ用セパレータ１８０とは、主溶接部４１０によって接合されているため、インターコネクタ１９０をＩＣ用セパレータ１８０に密着させるために治具Ｊを用いる必要がない。つまり、溶接位置が治具Ｊの制約を受けることがないので、主溶接部４１０を溶接する工程よりも、孔縁１８１Ｅに近い位置に溶接を施すことができる。
【0072】
上記したように、ＩＣ用セパレータ１８０においてインターコネクタ１９０に重ねられている部位の厚さＴ１は、インターコネクタ１９０においてＩＣ用セパレータ１８０に重ねられている部位の厚さＴ２よりも小さい。このため、相対的に薄いＩＣ用セパレータ１８０側からレーザを照射することにより、相対的に厚いインターコネクタ１９０側からレーザを照射する場合と比較して、ＩＣ用セパレータ１８０を貫通してインターコネクタ１９０に至る主溶接部４１０および端縁側溶接部４２０を容易に形成できる。これにより、ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０とが確実に接合される。
【0073】
（燃料電池スタック１０の動作）
図２および図５に示すように、酸化剤ガスＯＧは、ガス通路部材２８０Ａおよび酸化剤ガス供給マニホールド３１１を通って空気室３１３に供給される。また、図３および図６に示すように、燃料ガスＦＧは、ガス通路部材２８０Ｂおよび燃料ガス供給マニホールド３２１を通って燃料室３２３に供給される。
図２および図５に示すように、酸化剤ガスＯＧは、ガス通路部材２８０Ａおよび酸化剤ガス供給マニホールド３１１を通って空気室３１３に供給される。また、図３および図６に示すように、燃料ガスＦＧは、ガス通路部材２８０Ｂおよび燃料ガス供給マニホールド３２１を通って燃料室３２３に供給される。
【0074】
各反応単位１００Ｕの空気室３１３に酸化剤ガスＯＧが供給され、燃料室３２３に燃料ガスＦＧが供給されると、単セル１１０において酸化剤ガスＯＧおよび燃料ガスＦＧの電気化学反応による発電が行われる。この発電反応は発熱反応である。上記したように、インターコネクタ１９０は、隣り合う２つの反応単位１００Ｕに共有されており、インターコネクタ１９０によって隣り合う２つの反応単位１００Ｕ間の導通が確保されている。つまり、燃料電池スタック１０に含まれる複数の反応単位１００Ｕは、電気的に直列に接続されている。また、複数の反応単位１００Ｕのうち一端（図２の下端）に位置する反応単位１００Ｕには、第２エンドプレート２３０が電気的に接続されており、他端（図２の上端）に位置する反応単位１００Ｕには、第１エンドプレート２１０が電気的に接続されている。これにより、燃料電池スタック１０の出力端子として機能する第２エンドプレート２３０から、各反応単位１００Ｕにおいて生成された電気エネルギーが取り出される。なお、ＳＯＦＣは、比較的高温（例えば７００℃から１０００℃）で発電が行われることから、起動後、発電により発生する熱で高温が維持できる状態になるまで、燃料電池スタック１０が加熱器（図示せず）により加熱されてもよい。
【0075】
図２に示すように、各反応単位１００Ｕの空気室３１３から酸化剤ガス排出マニホールド３１２に排出された酸化剤オフガスＯＯＧは、ガス通路部材２８０Ａの内部を通って燃料電池スタック１０の外部に排出される。また、図３に示すように、各反応単位１００Ｕの燃料室３２３から燃料ガス排出マニホールド３２２に排出された燃料オフガスＦＯＧは、ガス通路部材２８０Ｂの内部を通って燃料電池スタック１０の外部に排出される。
【0076】
ここで、発電中は燃料電池スタック１０の内部が高温になるため、熱履歴によってＩＣ用セパレータ１８０が変形し、孔縁１８１Ｅ付近の部位がインターコネクタ１９０から浮き上がり、燃料室３２３の内部に突出してしまうことが考えられる。このような事態が生じると、燃料室３２３が狭くなって燃料ガスＦＧの流れが阻害され、燃料電池の発電効率が低下することが懸念される。
【0077】
本実施形態では、インターコネクタ１９０とＩＣ用セパレータ１８０との溶接部分４００が、主溶接部４１０と、主溶接部４１０よりも孔縁１８１Ｅに近接して配される端縁側溶接部４２０と、を有している。これにより、ＩＣ用セパレータ１８０の孔縁１８１Ｅに近い部位が浮き上がるように変形することが抑制され、燃料ガスＦＧの流れが阻害されることが抑制される。これにより、発電効率の低下を抑制できる。
【0078】
また、ＩＣ用セパレータ１８０においてインターコネクタ１９０に重なっている部位の厚さＴ１は、インターコネクタ１９０においてＩＣ用セパレータ１８０に重なっている部位の厚さＴ２よりも小さい。
【0079】
インターコネクタ１９０よりも薄いＩＣ用セパレータ１８０において、変形が生じやすい。相対的に薄いＩＣ用セパレータ１８０において、孔縁１８１Ｅ付近の部位が端縁側溶接部４２０によって固定されていることにより、ＩＣ用セパレータ１８０の孔縁１８１Ｅ付近の部位が浮き上がるように変形することが、より確実に抑制される。
【0080】
また、主溶接部４１０および端縁側溶接部４２０が、孔縁１８１Ｅに沿って延びる線状であって、孔縁１８１Ｅを全周にわたって取り囲むように配されている。これにより、燃料ガスＦＧが、ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０との隙間を通って燃料室３２３の外部に漏れ出てしまうことを抑制できる。また、ＩＣ用セパレータ１８０の孔縁１８１Ｅ付近の部位が浮き上がるように変形することが、より確実に抑制される。
【0081】
また、単セル１１０を基準として、燃料ガスＦＧの流路において相対的に下流側に位置する第２の孔縁１８１ＥＤと第２の端縁側溶接部４２０Ｄとの距離Ｄ２が、相対的に上流側に位置する第１の孔縁１８１ＥＵと第１の端縁側溶接部４２０Ｕとの距離Ｄ１よりも小さくなっている。
【0082】
ここで、燃料電池スタック１０においては、単セル１１０における水素と酸素との電気化学反応が発熱反応であるため、単セル１１０の上流側よりも下流側の方が高温になりやすい。このため、ＩＣ用セパレータ１８０において、単セル１１０を基準として、相対的に上流側に位置する部位よりも、下流側に位置する部位において、熱による変形が生じやすい。また、単セル１１０の近傍を通過した燃料オフガスＦＯＧは、単セル１１０における電気化学反応によって発生した水蒸気を含むため、単セル１１０の近傍を通過する前の燃料ガスＦＧと比較して粘性が高い。このため、単セル１１０を基準として相対的に上流側の位置よりも、下流側の位置において変形が生じ、ガス流路が狭くなった場合に、ガスの圧力損失が大きくなりやすい。本実施形態では、相対的に下流側に位置する第２の孔縁１８１ＥＤの近傍において、第２の孔縁１８１ＥＤに近い位置に第２の端縁側溶接部４２０Ｄを配することで、変形をより確実に抑制できる。これにより、燃料電池スタック１０の発電効率の低下を、より確実に抑制できる。
【0083】
（作用効果）
以上のように本実施形態によれば、燃料電池スタック１０は、空気極１１４と、電解質層１１２と、燃料極１１６とがこの順に重なっている単セル１１０と、空気極１１４若しくは燃料極１１６の周囲へのガスの供給と空気極１１４若しくは燃料極１１６の周囲からのガスの排出とを行うためのガス流路（空気室３１３、燃料室３２３、およびマニホールド３１１、３１２、３２１、３２２）を構成する流路構成部材（単セル用セパレータ１２０、空気極フレーム１３０、燃料極フレーム１４０、インターコネクタ１９０、ＩＣ用セパレータ１８０、末端セパレータ２２０、および第２エンドプレート２３０）と、単セル１１０と電気的に接続される導通部材（燃料極集電部材１４４、インターコネクタ１９０、ＩＣ用セパレータ１８０、燃料極フレーム１４０、第１エンドプレート２１０、末端セパレータ２２０、および第２エンドプレート２３０）と、を備えている。流路構成部材および導通部材のうちＩＣ用セパレータ１８０は、燃料室３２３内に配される孔縁１８１Ｅを有している。インターコネクタ１９０は、ＩＣ用セパレータ１８０と重なって配され、ＩＣ用セパレータ１８０に溶接されている。ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０との溶接部分４００は、主溶接部４１０と、主溶接部４１０よりも孔縁１８１Ｅに近接して配される端縁側溶接部４２０と、を備える。
以上のように本実施形態によれば、燃料電池スタック１０は、空気極１１４と、電解質層１１２と、燃料極１１６とがこの順に重なっている単セル１１０と、空気極１１４若しくは燃料極１１６の周囲へのガスの供給と空気極１１４若しくは燃料極１１６の周囲からのガスの排出とを行うためのガス流路（空気室３１３、燃料室３２３、およびマニホールド３１１、３１２、３２１、３２２）を構成する流路構成部材（単セル用セパレータ１２０、空気極フレーム１３０、燃料極フレーム１４０、インターコネクタ１９０、ＩＣ用セパレータ１８０、末端セパレータ２２０、および第２エンドプレート２３０）と、単セル１１０と電気的に接続される導通部材（燃料極集電部材１４４、インターコネクタ１９０、ＩＣ用セパレータ１８０、燃料極フレーム１４０、第１エンドプレート２１０、末端セパレータ２２０、および第２エンドプレート２３０）と、を備えている。流路構成部材および導通部材のうちＩＣ用セパレータ１８０は、燃料室３２３内に配される孔縁１８１Ｅを有している。インターコネクタ１９０は、ＩＣ用セパレータ１８０と重なって配され、ＩＣ用セパレータ１８０に溶接されている。ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０との溶接部分４００は、主溶接部４１０と、主溶接部４１０よりも孔縁１８１Ｅに近接して配される端縁側溶接部４２０と、を備える。
【0084】
上記の構成によれば、ＩＣ用セパレータ１８０の孔縁１８１Ｅ付近の部位がインターコネクタ１９０から浮き上がるように変形することを抑制できる。これにより、ガス流路が狭くなって燃料電池スタック１０の発電効率が低下することを抑制できる。
【0085】
また、ＩＣ用セパレータ１８０においてインターコネクタ１９０と重なっている部位の厚さＴ１が、インターコネクタ１９０においてＩＣ用セパレータ１８０と重なっている部位の厚さＴ２よりも小さくなっている。このような構成によれば、２つの接合部材のうち相対的に薄く、変形が生じやすいＩＣ用セパレータ１８０において、孔縁１８１Ｅ付近の部位が、端縁側溶接部４２０により固定される。これにより、ＩＣ用セパレータ１８０における孔縁１８１Ｅ付近の部位の変形、およびそれに起因する発電効率の低下を、より確実に抑制できる。
【0086】
また、端縁側溶接部４２０が、孔縁１８１Ｅから１０ｍｍ以内の領域に配されている。このような構成によれば、孔縁１８１Ｅから１０ｍｍ以上の領域に端縁側溶接部４２０が配されている場合と比較して、ＩＣ用セパレータ１８０における孔縁１８１Ｅ付近の部位の変形、およびそれに起因する発電効率の低下を、確実に抑制できる。
【0087】
また、主溶接部４１０が、孔縁１８１Ｅに沿って延びる線状である。このような構成によれば、ガスがＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０との隙間からガス流路外に漏れ出てしまうことを抑制できる。
【0088】
また、端縁側溶接部４２０が主溶接部４１０から離れて配されている。このような構成によれば、端縁側溶接部４２０が主溶接部４１０に接続されている場合と比較して、端縁側溶接部４２０の形状や配置の自由度が高い。
【0089】
また、端縁側溶接部４２０が、孔縁１８１Ｅに沿って延びる線状である。このような構成によれば、端縁側溶接部４２０が孔縁１８１Ｅに沿って延びる線状ではない場合と比較して、ＩＣ用セパレータ１８０における孔縁１８１Ｅ付近の部位を、強固に固定できる。これにより、ＩＣ用セパレータ１８０における孔縁１８１Ｅ付近の部位の変形、およびそれに起因する発電効率の低下を、より確実に抑制できる。
【0090】
また、孔縁１８１Ｅが、単セル１１０の中央部よりもガス流路の上流側に位置する第１の孔縁１８１ＥＵと、単セル１１０の中央部よりもガス流路の下流側に位置する第２の孔縁１８１ＥＤと、を含み、主溶接部４１０が、第１の孔縁１８１ＥＵに沿って配される第１の主溶接部４１０Ｕと、第２の孔縁１８１ＥＤに沿って配される第２の主溶接部４１０Ｄと、を含み、端縁側溶接部４２０が、第１の主溶接部４１０Ｕよりも第１の孔縁１８１ＥＵに近接して配される第１の端縁側溶接部４２０Ｕと、第２の主溶接部４１０Ｄよりも第２の孔縁１８１ＥＤに近接して配される第２の端縁側溶接部４２０Ｄと、を含み、第２の孔縁１８１ＥＤと第２の端縁側溶接部４２０Ｄとの距離Ｄ２が、第１の孔縁１８１ＥＵと第１の端縁側溶接部４２０Ｕとの距離Ｄ１よりも小さくなっている。
【0091】
燃料電池スタック１０においては、単セル１１０における水素と酸素との電気化学反応が発熱反応であるため、ガス流路において、単セル１１０の上流側よりも下流側の方が高温になりやすい。このため、ＩＣ用セパレータ１８０が有する孔縁１８１Ｅのうち、単セル１１０を基準として、相対的に上流側に位置する孔縁１８１Ｅよりも下流側に位置する孔縁１８１Ｅに近い部位に変形が生じやすい。したがって、相対的に下流側に位置する第２の孔縁１８１ＥＤの近傍において、孔縁１８１Ｅにより近い位置に端縁側溶接部４２０を配することにより、変形をより効果的に抑制できる。これにより、発電効率の低下を、より確実に抑制できる。
【0092】
＜実施形態２＞
実施形態２は、ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０とを接合する溶接部分５１０の形状が実施形態１と異なる。溶接部分５１０は、図１１－１３に示すように、主溶接部５１１と、複数の突出部５１２、５１３と、を備える。
実施形態２は、ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０とを接合する溶接部分５１０の形状が実施形態１と異なる。溶接部分５１０は、図１１－１３に示すように、主溶接部５１１と、複数の突出部５１２、５１３と、を備える。
【0093】
主溶接部５１１は、実施形態１と同様に、貫通孔１８１の孔縁１８１Ｅに沿って延びる線状をなしている。より具体的には、主溶接部５１１は、孔縁１８１Ｅの外側に、孔縁１８１Ｅを全周にわたって取り囲むように配されている。主溶接部５１１は、図１３に示すように、ＩＣ用セパレータ１８０の第２面１８０Ｆ２から平板部１９１の下端付近まで延びており、第２面１８０Ｆ２から離れるにしたがって細くなっている。
【0094】
図１２に示すように、複数の突出部５１２、５１３のうち一部は、主溶接部５１１よりも孔縁１８１Ｅに近接して配される突出部５１２（端縁側溶接部の一例）である。突出部５１２は、主溶接部５１１の２つの側縁のうち一方（孔縁１８１Ｅに近い側）の側縁から孔縁１８１Ｅに向かって突出している。本実施形態では、突出部５１２は、主溶接部５１１から離れるほど細くなっている。複数の突出部５１２、５１３のうち残りは、主溶接部５１１の他方（孔縁１８１Ｅから遠い側）の側縁から突出する突出部５１３である。
【0095】
突出部５１２は、孔縁１８１Ｅから１０ｍｍ以内に配されていることが好ましい。すべての突出部５１２が孔縁１８１Ｅから１０ｍｍ以内に配されていてもよく、複数の突出部５１２のうち一部の突出部５１２が孔縁１８１Ｅから１０ｍｍ以内に配されていてもよく、各突出部５１２のうち一部分が孔縁１８１Ｅから１０ｍｍ以内に配されていてもよい。
【0096】
図１２に示すように、複数の突出部５１２のうち一の突出部（第１の突出部５１２Ａ）と、第１の突出部５１２Ａと隣り合う第２の突出部５１２Ｂとの距離Ｄ３は、主溶接部５１１の２つの側縁間の距離で表される主溶接部５１１の幅Ｗよりも短いことが好ましい。第１の突出部５１２Ａと第２の突出部５１２Ｂとの距離Ｄ３は、第１の突出部５１２Ａの突出端から主溶接部５１１の中心線ＣＬに対して下した第１の垂線ＰＬ１と、第２の突出部５１２Ｂの突出端から主溶接部５１１の中心線ＣＬに対して下した第２の垂線ＰＬ２との距離で表される。
【0097】
その他の構成は実施形態１と同様であるので、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【0098】
本実施形態によれば、インターコネクタ１９０とＩＣ用セパレータ１８０との溶接部分５１０が、主溶接部５１１と、主溶接部５１１よりも孔縁１８１Ｅに近接して配される突出部５１２と、を有している。これにより、実施形態１と同様に、ＩＣ用セパレータ１８０の孔縁１８１Ｅ付近の部位が浮き上がるように変形することが抑制され、燃料ガスＦＧの流れが阻害されることが抑制される。これにより、発電効率の低下を抑制できる。
【0099】
また、溶接部分５１０が複数の突出部５１２を備え、隣り合う２つの突出部５１２Ａ、５１２Ｂの距離が、主溶接部５１１の幅Ｗよりも短くなっている。
【0100】
このような構成によれば、隣り合う２つの突出部５１２Ａ、５１２Ｂが一定以下の間隔で配されていることにより、ＩＣ用セパレータ１８０における孔縁１８１Ｅ付近の部位の変形を、より確実に抑制できる。これにより、発電効率の低下を、より確実に抑制できる。
【0101】
＜実施形態３＞
実施形態３は、ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０とを接合する溶接部分５２０の形状が実施形態１と異なる。溶接部分５２０は、図１４に示すように、主溶接部５２１と、複数の端縁側溶接部５２２と、を備える。
実施形態３は、ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０とを接合する溶接部分５２０の形状が実施形態１と異なる。溶接部分５２０は、図１４に示すように、主溶接部５２１と、複数の端縁側溶接部５２２と、を備える。
【0102】
主溶接部５２１は、実施形態１と同様に、貫通孔１８１の孔縁１８１Ｅに沿って延びる線状をなしている。より具体的には、主溶接部５２１は、貫通孔１８１の孔縁１８１Ｅの外側に、孔縁１８１Ｅを全周にわたって取り囲むように配されている。
【0103】
複数の端縁側溶接部５２２は、互いに間隔を空けて、孔縁１８１Ｅを取り囲むように並んで配されている。端縁側溶接部５２２は、主溶接部５２１よりも孔縁１８１Ｅに近接して配されている。各端縁側溶接部５２２は、例えばスポット状であり、複数の端縁側溶接部５２２は、等間隔に配されている。
【0104】
その他の構成は実施形態１と同様であるので、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【0105】
本実施形態によれば、実施形態１と同様に、ＩＣ用セパレータ１８０の孔縁１８１Ｅ付近の部位が浮き上がるように変形することが抑制され、燃料ガスＦＧの流れが阻害されることが抑制される。これにより、発電効率の低下を抑制できる。
【0106】
また、複数の端縁側溶接部５２２が間隔を空けて配されている。このような構成によれば、端縁側溶接部が隙間なく延びる形状である場合と比較して、端縁側溶接部５２２の周囲に生じる応力が主溶接部５２１に及ぼす悪影響を小さくできる。
【0107】
＜実施形態４＞
実施形態４は、ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０とを接合する溶接部分５３０の形状が実施形態１と異なる。溶接部分５３０は、図１５に示すように、複数の主溶接部５３１と、端縁側溶接部５３２と、を備える。
実施形態４は、ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０とを接合する溶接部分５３０の形状が実施形態１と異なる。溶接部分５３０は、図１５に示すように、複数の主溶接部５３１と、端縁側溶接部５３２と、を備える。
【0108】
複数の主溶接部５３１は、互いに間隔を空けて、孔縁１８１Ｅを取り囲むように並んで配されている。各主溶接部５３１は、例えばスポット状である。複数の主溶接部５３１は、等間隔に配されている。
【0109】
端縁側溶接部５３２は、主溶接部５３１よりも孔縁１８１Ｅに近接して配されている。端縁側溶接部５３２は、貫通孔１８１の孔縁１８１Ｅに沿って延びる線状をなしている。より具体的には、端縁側溶接部５３２は、貫通孔１８１の孔縁１８１Ｅの外側に、孔縁１８１Ｅを全周にわたって取り囲むように配されている。
【0110】
その他の構成は実施形態１と同様であるので、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【0111】
本実施形態によれば、実施形態１と同様に、ＩＣ用セパレータ１８０の孔縁１８１Ｅ付近の部位が浮き上がるように変形することが抑制され、燃料ガスＦＧの流れが阻害されることが抑制される。これにより、発電効率の低下を抑制できる。
【0112】
また、端縁側溶接部５３２が、孔縁１８１Ｅに沿って延びる線状であって、孔縁１８１Ｅを全周にわたって取り囲むように配されている。これにより、燃料ガスＦＧが、ＩＣ用セパレータ１８０とインターコネクタ１９０との隙間を通って燃料室３２３の外部に漏れ出てしまうことを抑制できる。また、ＩＣ用セパレータ１８０の孔縁１８１Ｅ付近の部位が浮き上がるように変形することが、より確実に抑制される。
【0113】
＜実施形態５＞
実施形態５では、燃料極集電部材１４４（第１の接合部材）に備えられるインターコネクタ対向部１４６が、インターコネクタ１９０（第２の接合部材）に対して溶接により接合されている。インターコネクタ対向部１４６は、端縁１４６Ｅを有している（図５および図６参照）。インターコネクタ対向部１４６とインターコネクタ１９０との溶接部分５４０は、複数の主溶接部５４１と、複数の端縁側溶接部５４２と、を備える。
実施形態５では、燃料極集電部材１４４（第１の接合部材）に備えられるインターコネクタ対向部１４６が、インターコネクタ１９０（第２の接合部材）に対して溶接により接合されている。インターコネクタ対向部１４６は、端縁１４６Ｅを有している（図５および図６参照）。インターコネクタ対向部１４６とインターコネクタ１９０との溶接部分５４０は、複数の主溶接部５４１と、複数の端縁側溶接部５４２と、を備える。
【0114】
複数の主溶接部５４１は、互いに間隔を空けて、端縁１４６Ｅに沿うように一列に並んでいる。各主溶接部５４１は、例えばスポット状であり、複数の主溶接部５４１は、等間隔に配されている。
【0115】
複数の端縁側溶接部５４２は、互いに間隔を空けて、端縁１４６Ｅに沿うように一列に並んでいる。端縁側溶接部５４２は、主溶接部５４１よりも端縁１４６Ｅに近接して配されている。各端縁側溶接部５４２は、例えばスポット状であり、複数の端縁側溶接部５４２は、等間隔に配されている。
【0116】
その他の構成は実施形態１と同様であるので、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【0117】
本実施形態によれば、燃料極集電部材１４４とインターコネクタ１９０との溶接部分５４０が、複数の主溶接部５４１と、主溶接部５４１よりもインターコネクタ対向部１４６の端縁１４６Ｅに近接して配される端縁側溶接部５４２と、を備える。このような構成によれば、インターコネクタ対向部１４６の端縁１４６Ｅ付近の部位が浮き上がるように変形することが抑制され、燃料ガスＦＧの流れが阻害されることが抑制される。これにより、発電効率の低下を抑制できる。
【0118】
また、燃料極集電部材１４４は、全体が燃料室３２３の内部に配されており、燃料室３２３を外部空間から区画する部材ではないから、インターコネクタ対向部１４６とインターコネクタ１９０との隙間をシールする必要性がない。このような場合には、複数の主溶接部５４１が互いに間隔を空けて配され、かつ、複数の端縁側溶接部５４２が互いに間隔を空けて配されていても構わない。
【0119】
＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態では、溶接部分４００をレーザ溶接によって形成させる例を示したが、溶接部分を形成させる方法はレーザ溶接に限られず、例えば抵抗溶接であっても構わない。
（２）実施形態１－４では、第１の接合部材がＩＣ用セパレータ１８０であり、第２の接合部材がインターコネクタ１９０であり、実施形態５では、第１の接合部材が燃料極集電部材１４４であり、第２の接合部材がインターコネクタ１９０であったが、第１の接合部材と第２の接合部材は、例えば、空気極フレームとセパレータであってもよく、燃料極フレームとセパレータであってもよく、セルスタックの外部に構成され、マニホールドを構成する部材であっても構わない。
（３）上記実施形態では、ＩＣ用セパレータ１８０の孔縁１８１Ｅが燃料室３２３の内部に配されていたが、第１の接合部材の端縁が配される位置は燃料室の内部に限られず、例えば空気室の内部であってもよく、マニホールドの内部であっても構わない。
（４）実施形態１では、第２の孔縁１８１ＥＤと第２の端縁側溶接部４２０Ｄとの距離が、第１の孔縁１８１ＥＵと第１の端縁側溶接部４２０Ｕとの距離よりも小さくなっていたが、例えば、第２の端縁と第２の端縁側溶接部との距離が、第１の端縁と第１の端縁側溶接部との距離と等しいか、または大きくなっていても構わない。また、他の実施形態でも同様に、第２の端縁と第２の端縁側溶接部との距離と、第１の端縁と第１の端縁側溶接部との距離との関係は任意である。
（５）実施形態２では、突出部５１２の形状は略三角形であったが、突出部の形状は任意であり、例えば半円状であっても構わない。
（６）実施形態２では、突出部５１２、５１３が主溶接部５１１の主溶接部５１１の２つの側縁の双方に配されていたが、突出部が主溶接部の２つの側縁のうち、端縁に近い側の側縁のみに配されていても構わない。
（７）実施形態３、５では、複数の端縁側溶接部５２２、５４２が等間隔に配されていたが、複数の端縁側溶接部の間隔は任意である。同様に、実施形態４、５では、複数の主溶接部５３１、５４１が等間隔に配されていたが、複数の主溶接部の間隔は任意である。
（８）実施形態３、５では、各端縁側溶接部５２２、５４２がスポット状であったが、複数の端縁側溶接部のそれぞれの形状は任意である。同様に、実施形態４、５では、各主溶接部５３１、５４１がスポット状であったが、複数の主溶接部のそれぞれの形状は任意である。
（９）上記実施形態では、流路構成部材である単セル用セパレータ１２０、空気極フレーム１３０、燃料極フレーム１４０、インターコネクタ１９０、ＩＣ用セパレータ１８０、末端セパレータ２２０、および第２エンドプレート２３０は、供給側のガス流路である酸化剤ガス供給マニホールド３１１、燃料ガス供給マニホールド３２１と、排出側のガス流路である酸化剤ガス排出マニホールド３１２、燃料ガス排出マニホールド３２２の双方を構成していたが、流路構成部材が、供給側のガス流路および排出側のガス流路のうちいずれか一方のみを構成する部材であっても構わない。あるいは、流路構成部材が、酸化剤ガスが流通するためのガス流路、および燃料ガスが流通するためのガス流路のうちいずれか一方のみを構成する部材であっても構わない。
（１０）第１の接合部材と第２の接合部材とは、共に流路形成部材であってもよく、共に導通部材であってもよく、一方が流路形成部材で他方が導通部材であっても構わない。
（１）上記実施形態では、溶接部分４００をレーザ溶接によって形成させる例を示したが、溶接部分を形成させる方法はレーザ溶接に限られず、例えば抵抗溶接であっても構わない。
（２）実施形態１－４では、第１の接合部材がＩＣ用セパレータ１８０であり、第２の接合部材がインターコネクタ１９０であり、実施形態５では、第１の接合部材が燃料極集電部材１４４であり、第２の接合部材がインターコネクタ１９０であったが、第１の接合部材と第２の接合部材は、例えば、空気極フレームとセパレータであってもよく、燃料極フレームとセパレータであってもよく、セルスタックの外部に構成され、マニホールドを構成する部材であっても構わない。
（３）上記実施形態では、ＩＣ用セパレータ１８０の孔縁１８１Ｅが燃料室３２３の内部に配されていたが、第１の接合部材の端縁が配される位置は燃料室の内部に限られず、例えば空気室の内部であってもよく、マニホールドの内部であっても構わない。
（４）実施形態１では、第２の孔縁１８１ＥＤと第２の端縁側溶接部４２０Ｄとの距離が、第１の孔縁１８１ＥＵと第１の端縁側溶接部４２０Ｕとの距離よりも小さくなっていたが、例えば、第２の端縁と第２の端縁側溶接部との距離が、第１の端縁と第１の端縁側溶接部との距離と等しいか、または大きくなっていても構わない。また、他の実施形態でも同様に、第２の端縁と第２の端縁側溶接部との距離と、第１の端縁と第１の端縁側溶接部との距離との関係は任意である。
（５）実施形態２では、突出部５１２の形状は略三角形であったが、突出部の形状は任意であり、例えば半円状であっても構わない。
（６）実施形態２では、突出部５１２、５１３が主溶接部５１１の主溶接部５１１の２つの側縁の双方に配されていたが、突出部が主溶接部の２つの側縁のうち、端縁に近い側の側縁のみに配されていても構わない。
（７）実施形態３、５では、複数の端縁側溶接部５２２、５４２が等間隔に配されていたが、複数の端縁側溶接部の間隔は任意である。同様に、実施形態４、５では、複数の主溶接部５３１、５４１が等間隔に配されていたが、複数の主溶接部の間隔は任意である。
（８）実施形態３、５では、各端縁側溶接部５２２、５４２がスポット状であったが、複数の端縁側溶接部のそれぞれの形状は任意である。同様に、実施形態４、５では、各主溶接部５３１、５４１がスポット状であったが、複数の主溶接部のそれぞれの形状は任意である。
（９）上記実施形態では、流路構成部材である単セル用セパレータ１２０、空気極フレーム１３０、燃料極フレーム１４０、インターコネクタ１９０、ＩＣ用セパレータ１８０、末端セパレータ２２０、および第２エンドプレート２３０は、供給側のガス流路である酸化剤ガス供給マニホールド３１１、燃料ガス供給マニホールド３２１と、排出側のガス流路である酸化剤ガス排出マニホールド３１２、燃料ガス排出マニホールド３２２の双方を構成していたが、流路構成部材が、供給側のガス流路および排出側のガス流路のうちいずれか一方のみを構成する部材であっても構わない。あるいは、流路構成部材が、酸化剤ガスが流通するためのガス流路、および燃料ガスが流通するためのガス流路のうちいずれか一方のみを構成する部材であっても構わない。
（１０）第１の接合部材と第２の接合部材とは、共に流路形成部材であってもよく、共に導通部材であってもよく、一方が流路形成部材で他方が導通部材であっても構わない。
【符号の説明】
【0120】
１０：燃料電池スタック（電気化学反応セルスタック） １１０：単セル １１２：電解質層 １１４：空気極 １１６：燃料極 １４０：燃料極フレーム（導通部材） １４４：燃料極集電部材（導通部材、第１の接合部材） １４６Ｅ：端縁 １８０：ＩＣ用セパレータ（流路構成部材、導通部材、第１の接合部材） １８１Ｅ：孔縁（端縁） １８１ＥＤ：第２の孔縁（第２の端縁） １８１ＥＵ：第１の孔縁（第１の端縁） １９０：インターコネクタ（流路構成部材、導通部材、第２の接合部材） ２１０：第１エンドプレート（導通部材） ２２０：末端セパレータ（流路構成部材、導通部材） ２３０：第２エンドプレート（流路構成部材、導通部材） ３１１：酸化剤ガス供給マニホールド（ガス流路） ３１２：酸化剤ガス排出マニホールド（ガス流路） ３１３：空気室（ガス流路） ３２１：燃料ガス供給マニホールド（ガス流路） ３２２：燃料ガス排出マニホールド（ガス流路） ３２３：燃料室（ガス流路） ４００、５１０、５２０、５３０、５４０：溶接部分 ４１０、５１１、５２１、５３１、５４１：主溶接部 ４１０Ｄ：第２の主溶接部 ４１０Ｕ：第１の主溶接部 ４２０、５２２、５３２、５４２：端縁側溶接部 ４２０Ｄ：第２の端縁側溶接部 ４２０Ｕ：第１の端縁側溶接部 ５１２：突出部（端縁側溶接部） ５１２Ａ：第１の突出部 ５１２Ｂ：第２の突出部
【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】