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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-01-23
(45)【発行日】2025-01-31
(54)【発明の名称】電気化学セル
(51)【国際特許分類】
C25B 9/63 20210101AFI20250124BHJP
C25B 13/02 20060101ALI20250124BHJP
C25B 13/04 20210101ALI20250124BHJP
C25B 13/07 20210101ALI20250124BHJP
C25B 1/23 20210101ALI20250124BHJP
C25B 9/00 20210101ALI20250124BHJP
C25B 15/08 20060101ALI20250124BHJP
H01M 8/1213 20160101ALI20250124BHJP
H01M 8/1226 20160101ALI20250124BHJP
H01M 8/12 20160101ALI20250124BHJP
C25B 1/042 20210101ALI20250124BHJP
【ＦＩ】
C25B9/63
C25B13/02 301
C25B13/04 301
C25B13/07
C25B1/23
C25B9/00 Z
C25B15/08 302
H01M8/1213
H01M8/1226
H01M8/12 101
C25B9/00 A
C25B1/042
H01M8/12 102A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2024505990
(86)(22)【出願日】2023-02-15
(86)【国際出願番号】 JP2023005285
(87)【国際公開番号】W WO2023171276
(87)【国際公開日】2023-09-14
【審査請求日】2024-06-26
(31)【優先権主張番号】P 2022035314
(32)【優先日】2022-03-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】千葉 春香
(72)【発明者】
【氏名】中村 俊之
(72)【発明者】
【氏名】寺澤 玄太
(72)【発明者】
【氏名】大森 誠
【審査官】池ノ谷 秀行
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－２５１２４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１４９９７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１４９９７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１８１９２２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２５Ｂ １／００－１５／０８
Ｈ０１Ｍ ８／００－８／２４９５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１電極層、第２電極層、及び前記第１電極層と前記第２電極層との間に配置される電解質層を有するセル本体部と、
前記セル本体部を支持する第１主面、前記第１主面に繋がる側面、前記第１主面の反対側に設けられ前記側面に繋がる第２主面、及び複数の供給孔を有する板状の金属支持体と、
セラミック材料によって構成され、前記金属支持体の前記側面の少なくとも一部を覆う被覆層と、
を備え、
前記被覆層は、前記電解質層に接続され、
前記複数の供給孔は、前記金属支持体の前記第１主面及び前記第２主面に開口し、かつ、前記金属支持体の前記側面に開口しておらず、
前記金属支持体の前記側面の延在方向に垂直な断面において、前記被覆層は、非連続である、
電気化学セル。
【請求項2】
第１電極層、第２電極層、及び前記第１電極層と前記第２電極層との間に配置される電解質層を有するセル本体部と、
前記セル本体部を支持する第１主面、前記第１主面に繋がる側面、前記第１主面の反対側に設けられ前記側面に繋がる第２主面、及び複数の供給孔を有する板状の金属支持体と、
セラミック材料によって構成され、前記金属支持体の前記側面の少なくとも一部を覆う被覆層と、
金属支持体の前記第２主面に接合され、前記金属支持体との間に流路を形成する流路部材と、
を備え、
前記被覆層は、前記電解質層に接続され、
前記複数の供給孔は、前記金属支持体の前記第１主面及び前記第２主面に開口し、かつ、前記金属支持体の前記側面に開口しておらず、
前記流路部材の側面の少なくとも一部は、前記被覆層によって覆われている、
電気化学セル。
【請求項3】
前記被覆層は、前記電解質層と一体的に形成され、
前記セラミック材料は、前記電解質層の構成材料と同じである、
請求項１又は２に記載の電気化学セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気化学セルに関する。
【背景技術】
【0002】
電気化学セル（電解セル、燃料電池など）において、金属支持体によってセル本体部を支持する構造が知られている。例えば、特許文献１には、第１電極層、電解質層、及び第２電極層がこの順で金属支持体の主面上に積層されたセル本体部を備える電気化学セルが開示されている。金属支持体は、第１電極層へ気体を供給するための供給孔を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－１５５３３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
金属支持体は機械的強度に優れている一方で保温性が低いため、セル本体部の温度を適切な温度範囲に維持しにくくなってしまう。
【0005】
本発明の課題は、保温性を向上可能な電気化学セルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１側面に係る電気化学セルは、セル本体部と、板状の金属支持体と、被覆層とを備える。セル本体部は、第１電極層、第２電極層、及び電解質層を有する。電解質層は、第１電極層と第２電極層との間に配置される。金属支持体は、セル本体部を支持する第１主面、及び複数の供給孔を有する。被覆層は、セラミック材料によって構成され、金属支持体の側面の少なくとも一部を覆う。
【0007】
本発明の第２側面に係る電気化学セルは、上記第１側面に係り、被覆層は、電解質層に接続される。
【0008】
本発明の第３側面に係る電気化学セルは、上記第２側面に係り、被覆層は、電解質層と一体的に形成され、セラミック材料は、電解質層の構成材料と同じである。
【0009】
本発明の第４側面に係る電気化学セルは、上記第２又は第３側面に係り、金属支持体の側面に垂直な断面において、被覆層は、非連続である。
【0010】
本発明の第５側面に係る電気化学セルは、上記第１側面に係り、被覆層は、電解質層から離れている。
【0011】
本発明の第６側面に係る電気化学セルは、上記第１乃至第５側面のいずれかに係り、金属支持体の第２主面に接合され、金属支持体との間に流路を形成する流路部材を備え、流路部材の側面の少なくとも一部は、被覆層によって覆われている。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、保温性を向上可能な電気化学セルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
（電解セル１）
図１は、実施形態に係る電解セル１の構成を示す断面図である。電解セル１は、本発明に係る「電気化学セル」の一例である。
図１は、実施形態に係る電解セル１の構成を示す断面図である。電解セル１は、本発明に係る「電気化学セル」の一例である。
【0015】
電解セル１は、セル本体部１０、金属支持体２０、流路部材３０、及び被覆層４０を備える。
【0016】
［セル本体部１０］
セル本体部１０は、水素極層６（カソード）、電解質層７、反応防止層８、及び酸素極層９（アノード）を有する。水素極層６、電解質層７、反応防止層８、及び酸素極層９は、この順で金属支持体２０側から積層されている。水素極層６、電解質層７、及び酸素極層９は必須の構成であり、反応防止層８は任意の構成である。
セル本体部１０は、水素極層６（カソード）、電解質層７、反応防止層８、及び酸素極層９（アノード）を有する。水素極層６、電解質層７、反応防止層８、及び酸素極層９は、この順で金属支持体２０側から積層されている。水素極層６、電解質層７、及び酸素極層９は必須の構成であり、反応防止層８は任意の構成である。
【0017】
［水素極層６］
水素極層６は、金属支持体２０と電解質層７との間に配置される。水素極層６は、金属支持体２０によって支持される。詳細には、水素極層６は、金属支持体２０の第１主面２０Ｓ上に配置される。水素極層６は、金属支持体２０の第１主面２０Ｓのうち複数の供給孔２１が設けられた領域を覆う。水素極層６は、各供給孔２１内に入り込んでいてよい。水素極層６は、本発明に係る「第１電極層」の一例である。
水素極層６は、金属支持体２０と電解質層７との間に配置される。水素極層６は、金属支持体２０によって支持される。詳細には、水素極層６は、金属支持体２０の第１主面２０Ｓ上に配置される。水素極層６は、金属支持体２０の第１主面２０Ｓのうち複数の供給孔２１が設けられた領域を覆う。水素極層６は、各供給孔２１内に入り込んでいてよい。水素極層６は、本発明に係る「第１電極層」の一例である。
【0018】
水素極層６には、各供給孔２１を介して原料ガスが供給される。原料ガスは、ＣＯ２及びＨ２Ｏを含む。原料ガスは、本発明に係る「気体」の一例である。水素極層６は、下記（１）式に示す共電解の電気化学反応に従って、原料ガスから、Ｈ２、ＣＯ、及びＯ２－を生成する。
・水素極層６：ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ＋４ｅ－→ＣＯ＋Ｈ２＋２Ｏ２－・・・（１）
・水素極層６：ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ＋４ｅ－→ＣＯ＋Ｈ２＋２Ｏ２－・・・（１）
【0019】
水素極層６は、電子伝導性を有する多孔質材料によって構成される。水素極層６は、酸化物イオン伝導性を有していてよい。水素極層６は、例えば、８ｍｏｌ％イットリア安定化ジルコニア（８ＹＳＺ）、カルシア安定化ジルコニア（ＣＳＺ）、スカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ）、ガドリニウムドープセリア（ＧＤＣ）、サマリウムドープセリア（ＳＤＣ）、（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｒ，Ｍｎ）Ｏ３、（Ｌａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３、Ｓｒ２（Ｆｅ,Ｍｏ）２Ｏ６、（Ｌａ，Ｓｒ）ＶＯ３、（Ｌａ，Ｓｒ）ＦｅＯ３、及びこれらのうち２つ以上を組み合わせた混合材料、或いは、これらのうち１つ以上とＮｉＯとの複合物によって構成することができる。
【0020】
水素極層６の気孔率は特に制限されないが、例えば５％以上７０％以下とすることができる。水素極層６の厚さは特に制限されないが、例えば１μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。
【0021】
水素極層６の形成方法は特に制限されず、焼成法、スプレーコーティング法（溶射法、エアロゾルデポジション法、エアロゾルガスデポジッション法、パウダージェットデポジッション法、パーティクルジェットデポジション法、コールドスプレー法など）、ＰＶＤ法（スパッタリング法、パルスレーザーデポジション法など）、ＣＶＤ法などを用いることができる。
【0022】
［電解質層７］
電解質層７は、水素極層６及び酸素極層９の間に配置される。電解質層７は、水素極層６の全体を覆う。電解質層７の外縁は、金属支持体２０の第１主面２０Ｓに接合される。これによって、水素極層６側と酸素極層９側との間の気密性を確保できるため、金属支持体２０と電解質層７との間を別途封止する必要がない。
電解質層７は、水素極層６及び酸素極層９の間に配置される。電解質層７は、水素極層６の全体を覆う。電解質層７の外縁は、金属支持体２０の第１主面２０Ｓに接合される。これによって、水素極層６側と酸素極層９側との間の気密性を確保できるため、金属支持体２０と電解質層７との間を別途封止する必要がない。
【0023】
電解質層７は、水素極層６において生成されたＯ２－を酸素極層９に伝達させる。電解質層７は、酸化物イオン伝導性を有する緻密質材料によって構成される。電解質層７は、例えば、８ＹＳＺ、ＬＳＧＭ（ランタンガレート）、ＧＤＣ（ガドリニウムドープセリア）などによって構成することができる。
【0024】
電解質層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。電解質層７は、例えば、ＹＳＺ（８ＹＳＺ）、ＧＤＣ、ＳｃＳＺ、ＳＤＣ、ＬＳＧＭ（ランタンガレート）などによって構成することができる。
【0025】
電解質層７の気孔率は特に制限されないが、例えば０．１％以上７％以下とすることができる。電解質層７の厚さは特に制限されないが、例えば１μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。
【0026】
電解質層７の形成方法は特に制限されず、焼成法、スプレーコーティング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法などを用いることができる。
【0027】
［反応防止層８］
反応防止層８は、電解質層７及び酸素極層９の間に配置される。反応防止層８は、電解質層７を介して水素極層６の反対側に配置される。
反応防止層８は、電解質層７及び酸素極層９の間に配置される。反応防止層８は、電解質層７を介して水素極層６の反対側に配置される。
【0028】
反応防止層８は、電解質層７と酸素極層９とが反応して電気抵抗の大きい反応層が形成されることを抑制する。反応防止層８は、酸化物イオン伝導性材料によって構成される。反応防止層８は、ＧＤＣ、ＳＤＣなどによって構成することができる。
【0029】
反応防止層８の気孔率は特に制限されないが、例えば０．1％以上５０％以下とすることができる。反応防止層８の厚さは特に制限されないが、例えば１μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。
【0030】
反応防止層８の形成方法は特に制限されず、焼成法、スプレーコーティング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法などを用いることができる。
【0031】
［酸素極層９］
酸素極層９は、電解質層７を基準として水素極層６の反対側に配置される。本実施形態では、電解セル１が反応防止層８を備えているため、酸素極層９は反応防止層８上に配置される。電解セル１が反応防止層８を備えていない場合、酸素極層９は電解質層７上に配置される。酸素極層９は、本発明に係る「第２電極層」の一例である。
酸素極層９は、電解質層７を基準として水素極層６の反対側に配置される。本実施形態では、電解セル１が反応防止層８を備えているため、酸素極層９は反応防止層８上に配置される。電解セル１が反応防止層８を備えていない場合、酸素極層９は電解質層７上に配置される。酸素極層９は、本発明に係る「第２電極層」の一例である。
【0032】
酸素極層９は、下記（２）式の化学反応に従って、水素極層６から電解質層７を介して伝達されるＯ２－からＯ２を生成する。
・酸素極層９：２Ｏ２－→Ｏ２＋４ｅ－・・・（２）
・酸素極層９：２Ｏ２－→Ｏ２＋４ｅ－・・・（２）
【0033】
酸素極層９は、酸化物イオン伝導性及び電子伝導性を有する多孔質材料によって構成される。酸素極層９は、例えば（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ３、（Ｌａ，Ｓｒ）ＦｅＯ３、Ｌａ（Ｎｉ，Ｆｅ）Ｏ３、（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ３、及び（Ｓｍ，Ｓｒ）ＣｏＯ３のうち１つ以上と酸化物イオン伝導材料（ＧＤＣなど）との複合物によって構成することができる。
【0034】
酸素極層９の気孔率は特に制限されないが、例えば２０％以上６０％以下とすることができる。酸素極層９の厚さは特に制限されないが、例えば１μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。
【0035】
酸素極層９の形成方法は特に制限されず、焼成法、スプレーコーティング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法などを用いることができる。
【0036】
［金属支持体２０］
金属支持体２０は、セル本体部１０を支持する。金属支持体２０は、板状に形成される。金属支持体２０は、平板状であってもよいし、曲板状であってもよい。金属支持体２０は電解セル１の強度を保つことができればよく、その厚みは特に制限されないが、例えば０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることができる。
金属支持体２０は、セル本体部１０を支持する。金属支持体２０は、板状に形成される。金属支持体２０は、平板状であってもよいし、曲板状であってもよい。金属支持体２０は電解セル１の強度を保つことができればよく、その厚みは特に制限されないが、例えば０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることができる。
【0037】
金属支持体２０は、複数の供給孔２１、第１主面２０Ｓ、第２主面２０Ｔ、及び側面２０Ｒを有する。
【0038】
各供給孔２１は、第１主面２０Ｓから第２主面２０Ｔまで金属支持体２０を貫通する。各供給孔２１は、第１主面２０Ｓ及び第２主面２０Ｔに開口する。各供給孔２１は、第１主面２０Ｓのうち水素極層６に接合される領域に形成される。供給孔２１は、金属支持体２０と流路部材３０との間に形成される流路３０ａに繋がる。
【0039】
各供給孔２１は、機械加工（例えば、パンチング加工）、レーザ加工、或いは、化学加工（例えば、エッチング加工）などによって形成することができる。或いは、金属支持体２０が多孔質金属によって構成される場合、各供給孔２１は多孔質金属内の気孔であってよい。従って、各供給孔２１は、第１主面２０Ｓ及び第２主面２０Ｔに垂直に形成されていなくてよい。
【0040】
第１主面２０Ｓには、セル本体部１０が接合される。第２主面２０Ｔには、流路部材３０が接合される。第１主面２０Ｓは、第２主面２０Ｔの反対側に設けられる。側面２０Ｒは、第１主面２０Ｓ及び第２主面２０Ｔそれぞれに繋がる。側面２０Ｒは、第１主面２０Ｓ及び第２主面２０Ｔそれぞれに対して垂直であってよいが、第１主面２０Ｓ及び第２主面２０Ｔそれぞれに対して傾斜していてもよい。側面２０Ｒは、平面状であってよいが、部分的又は全体的に湾曲或いは屈曲していてもよいし、表面に凹凸が形成されていてもよい。
【0041】
金属支持体２０は、金属材料によって構成される。例えば、金属支持体２０は、Ｃｒ（クロム）を含有する合金材料によって構成される。このような金属材料としては、Ｆｅ－Ｃｒ系合金鋼（ステンレス鋼など）やＮｉ－Ｃｒ系合金鋼などが挙げられる。金属支持体２０におけるＣｒの含有率は特に制限されないが、４質量％以上３０質量％以下とすることができる。
【0042】
金属支持体２０は、Ｔｉ（チタン）やＺｒ（ジルコニウム）を含有していてもよい。金属支持体２０におけるＴｉの含有率は特に制限されないが、０．０１ｍｏｌ％以上１．０ｍｏｌ％以下とすることができる。金属支持体２０におけるＺｒの含有率は特に制限されないが、０．０１ｍｏｌ％以上０．４ｍｏｌ％以下とすることができる。金属支持体２０は、ＴｉをＴｉＯ２（チタニア）として含有していてもよいし、ＺｒをＺｒＯ２（ジルコニア）として含有していてもよい。
【0043】
金属支持体２０は、金属支持体２０の構成元素が酸化することによって形成される酸化皮膜を表面に有していてよい。酸化皮膜としては、例えば酸化クロム膜が代表的である。酸化皮膜は、金属支持体２０の表面を部分的又は全体的に覆う。また、酸化皮膜は、各供給孔２１の内壁面を部分的又は全体的に覆っていてもよい。
【0044】
［流路部材３０］
流路部材３０は、金属支持体２０の第２主面２０Ｔに接合される。流路部材３０は、金属支持体２０との間に流路３０ａを形成する。流路３０ａには、原料ガスが供給される。流路３０ａに供給された原料ガスは、金属支持体２０の各供給孔２１を介して、セル本体部１０の水素極層６に供給される。
流路部材３０は、金属支持体２０の第２主面２０Ｔに接合される。流路部材３０は、金属支持体２０との間に流路３０ａを形成する。流路３０ａには、原料ガスが供給される。流路３０ａに供給された原料ガスは、金属支持体２０の各供給孔２１を介して、セル本体部１０の水素極層６に供給される。
【0045】
流路部材３０は、例えば、合金材料によって構成することができる。流路部材３０は、金属支持体２０と同様の材料によって形成されていてよい。この場合、流路部材３０は、金属支持体２０と実質的に一体であってよい。
【0046】
流路部材３０は、側面３０Ｒを有する。流路部材３０の側面３０Ｒは、金属支持体２０の側面２０Ｒに繋がる。流路部材３０の側面３０Ｒは、金属支持体２０の側面２０Ｒに対して傾斜していてよい。
【0047】
流路部材３０は、枠体３１及びインターコネクタ３２を有する。枠体３１は、流路３０ａの側方を取り囲む環状部材である。枠体３１は、金属支持体２０の第２主面２０Ｔに接合される。インターコネクタ３２は、電解セル１を外部電源又は他の電解セルと電気的に直列に接続する板状部材である。インターコネクタ３２は、枠体３１に接合される。
【0048】
このように、本実施形態に係る流路部材３０では、枠体３１及びインターコネクタ３２が別部材となっているが、枠体３１及びインターコネクタ３２は一体であってよい。
【0049】
［被覆層４０］
被覆層４０は、セラミック材料によって構成される。被覆層４０は、金属支持体２０の側面２０Ｒを覆う。これによって、金属支持体２０からの放熱を抑制できるため、電解セル１の保温性を向上させることができる。その結果、セル本体部１０や原料ガスの温度を適切な温度範囲に維持しやすくなる。
被覆層４０は、セラミック材料によって構成される。被覆層４０は、金属支持体２０の側面２０Ｒを覆う。これによって、金属支持体２０からの放熱を抑制できるため、電解セル１の保温性を向上させることができる。その結果、セル本体部１０や原料ガスの温度を適切な温度範囲に維持しやすくなる。
【0050】
被覆層４０は、金属支持体２０の側面２０Ｒを全体的に覆っていることが好ましいが、金属支持体２０の側面２０Ｒを部分的に覆っていてもよい。
【0051】
被覆層４０を構成するセラミック材料としては、電解質層７、反応防止層８、酸素極層９それぞれの構成材料のほか、ＬａおよびＳｒを含有するペロブスカイト形複合酸化物、Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｕ等の遷移金属から構成されるスピネル型複合酸化物、ガラス材料などを用いることができる。被覆層４０は、これらの材料が２層以上積層された積層体となっていてもよい。被覆層４０は、金属支持体２０の表面に形成される酸化皮膜（例えば、酸化クロム膜）とは異なる材料によって構成される。すなわち、金属支持体２０の構成元素の酸化物は、被覆層４０を構成するセラミック材料から除外される。
【0052】
本実施形態に係る被覆層４０は、電解質層７の外縁に接合されている。これによって、被覆層４０と電解質層７との隙間を介して金属支持体２０から放熱することを抑制できるため、電解セル１の保温性をより向上させることができる。
【0053】
また、被覆層４０を構成するセラミック材料が電解質層７の構成材料と同じである場合には、被覆層４０を電解質層７と一体的に形成することができる。この場合、電解質層７を形成するときに被覆層４０を併せて形成できるため、電解セル１の製造工程を簡素化できる。なお、被覆層４０を電解質層７と一体的に形成した場合、電解質層７と被覆層４０との間に界面は存在しない。
【0054】
ここで、図２は、実施形態に係る金属支持体２０の側面２０Ｒに垂直な断面の拡大図である。図２に示すように、被覆層４０は、貫通孔４１を有する。そのため、被覆層４０は、断面視において非連続である。これによって、被覆層４０が電解質層７に接合されていても、被覆層４０の伸縮が電解質層７に伝わることを抑制できる。従って、被覆層４０に引っ張られたり押されたりして電解質層７に損傷（例えば、クラックなど）が生じることを抑制できる。
【0055】
図２では、被覆層４０が２つの貫通孔４１を有しているが、貫通孔４１の数は特に制限されない。また、被覆層４０の平面視における貫通孔４１の形状は特に限られないが、側面２０Ｒの延在方向（図２の紙面に垂直な方向）に沿ってスリット状に延びていることが好ましい。これによって、被覆層４０の伸縮を効率的に吸収できるため、電解質層７に損傷が生じることをより抑制できる。
【0056】
被覆層４０の気孔率は特に制限されないが、例えば０．１％以上７０％以下とすることができる。被覆層４０の厚さは特に制限されないが、例えば０．１μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。また、被覆層４０の被覆率は特に制限されないが、例えば２０％以上１００％以下 とすることができる。
【0057】
被覆層４０の形成方法は特に制限されないが、金属支持体２０の側面２０Ｒにセラミック材料を含むスラリーを塗布することによって簡便に形成できる。
【0058】
（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。
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。
【0059】
［変形例１］
上記実施形態において、被覆層４０は電解質層７に接合されることとしたが、図３に示すように、被覆層４０は電解質層７から離れていてもよい。この場合、被覆層４０の伸縮が電解質層７に伝わることを確実に抑制できるため、電解セル１の保温性向上と電解質層７の損傷抑制とを両立させることができる。
上記実施形態において、被覆層４０は電解質層７に接合されることとしたが、図３に示すように、被覆層４０は電解質層７から離れていてもよい。この場合、被覆層４０の伸縮が電解質層７に伝わることを確実に抑制できるため、電解セル１の保温性向上と電解質層７の損傷抑制とを両立させることができる。
【0060】
［変形例２］
上記実施形態において、被覆層４０は、金属支持体２０の側面２０Ｒを覆うこととしたが、図４に示すように、流路部材３０の側面３０Ｒの少なくとも一部を更に覆っていることが好ましい。これによって、流路部材３０からの放熱も抑制できるため、電解セル１の保温性を更に向上させることができる。
上記実施形態において、被覆層４０は、金属支持体２０の側面２０Ｒを覆うこととしたが、図４に示すように、流路部材３０の側面３０Ｒの少なくとも一部を更に覆っていることが好ましい。これによって、流路部材３０からの放熱も抑制できるため、電解セル１の保温性を更に向上させることができる。
【0061】
［変形例３］
上記実施形態において、水素極層６はカソードとして機能し、酸素極層９はアノードとして機能することとしたが、水素極層６がアノードとして機能し、酸素極層９がカソードとして機能してもよい。この場合、水素極層６と酸素極層９の構成材料を入れ替えるとともに、水素極層６の外表面に原料ガスを流す。
上記実施形態において、水素極層６はカソードとして機能し、酸素極層９はアノードとして機能することとしたが、水素極層６がアノードとして機能し、酸素極層９がカソードとして機能してもよい。この場合、水素極層６と酸素極層９の構成材料を入れ替えるとともに、水素極層６の外表面に原料ガスを流す。
【0062】
［変形例４］
上記実施形態では、電気化学セルの一例として電解セル１について説明したが、電気化学セルは電解セルに限られない。電気化学セルとは、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、例えば、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が含まれる。
上記実施形態では、電気化学セルの一例として電解セル１について説明したが、電気化学セルは電解セルに限られない。電気化学セルとは、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、例えば、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が含まれる。
【符号の説明】
【0063】
１ セル
６ 水素極層
７ 電解質層
８ 反応防止層
９ 酸素極層
１０ セル本体部
２０ 金属支持体
２１ 供給孔
２０Ｓ 第１主面
２０Ｔ 第２主面
２０Ｒ 側面
３０ 流路部材
３０ａ 流路
３０Ｒ 側面
３１ 枠体
３２ インターコネクタ
４０ 被覆層
４１ 貫通孔
６ 水素極層
７ 電解質層
８ 反応防止層
９ 酸素極層
１０ セル本体部
２０ 金属支持体
２１ 供給孔
２０Ｓ 第１主面
２０Ｔ 第２主面
２０Ｒ 側面
３０ 流路部材
３０ａ 流路
３０Ｒ 側面
３１ 枠体
３２ インターコネクタ
４０ 被覆層
４１ 貫通孔
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】