CN110710038A - 电化学反应电池组、互连器-电化学反应单体电池复合体以及电化学反应电池组的制造方法 - Google Patents

Abstract

抑制彼此相邻的导电性构件彼此的干扰。电化学反应电池组具备多个单体电池和沿着第1方向排列配置的平板状的多个导电性构件。多个导电性构件包括：第1导电性构件，其第1方向的一侧的第1表面包括第1平坦部分和凸部分；第2导电性构件，其相对于第1导电性构件位于第1方向的一侧，第2导电性构件的与第1导电性构件的第1表面相对的第2表面包括第2平坦部分和与上述凸部分相对的凹部分。第2导电性构件的第1方向的厚度比第1导电性构件的第1方向的厚度厚。第2导电性构件中的凹部分相对于第2平坦部分的第1方向的深度尺寸比第1导电性构件中的凸部分相对于第1平坦部分的第1方向的突出长度大。

Description

电化学反应电池组、互连器-电化学反应单体电池复合体以及 电化学反应电池组的制造方法

技术领域

由本说明书公开的技术涉及一种电化学反应电池组。

背景技术

作为利用氢与氧之间的电化学反应而进行发电的燃料电池的一种，公知有具备含有固体氧化物的电解质层的固体氧化物形的燃料电池(以下，也称为“SOFC”)。一般而言，SOFC以具备沿着预定的方向(以下，也称为“排列方向”)排列配置的多个单体电池的燃料电池组的形态被利用。单体电池包括电解质层以及隔着电解质层沿着排列方向彼此相对的空气极和燃料极。

燃料电池组还具备沿着排列方向排列配置的多个导电性构件。例如，燃料电池组具备使面对空气极的空气室和面对燃料极的燃料室分隔开的分隔件、在排列方向上与分隔件相邻并面对空气室或燃料室的互连器、配置于分隔件与互连器之间的框架构件等作为导电性构件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-159106号公报

发明内容

发明要解决的问题

出于例如加工上的理由，存在如下情况：导电性构件的一侧的第1表面包括：平坦部分；和凸部分，其位于比该平坦部分靠上述第1表面的缘侧的位置，且相对于平坦部分向第1方向的上述一侧突出。在将另一导电性构件叠置于这样的包括凸部的一导电性构件的第1表面侧的情况下，通过该一导电性构件的凸部分与另一导电性构件干扰，可能导致例如两个导电性构件间的密封性降低。

此外，这样的问题在制造作为利用水的电解反应而生成氢的固体氧化物形的电解池(以下，也称为“SOEC”)的一形态的电解电池组之际也是共通的问题。此外，在本说明书中，将燃料电池组和电解电池组统称为电化学反应电池组。

在本说明书中，公开一种可解决上述的问题的技术。

用于解决问题的方案

本说明书所公开的技术可实现为例如以下的形态。

(1)本说明书所公开的电化学反应电池组具备：多个单体电池，其包括电解质层以及隔着所述电解质层沿着第1方向彼此相对的空气极和燃料极，该多个单体电池沿着所述第1方向排列配置；以及多个导电性构件，其沿着所述第1方向排列配置，具有导电性，且呈平板状，所述多个导电性构件包括：第1导电性构件，该第1导电性构件的所述第1方向的一侧的第1表面包括：平坦状的第1平坦部分；和凸部分，其位于比所述第1平坦部分靠所述第1表面的缘侧的位置，且相对于所述第1平坦部分向所述第1方向的所述一侧突出；以及第2导电性构件，其相对于所述第1导电性构件位于所述第1方向的所述一侧，该第2导电性构件的与所述第1导电性构件的所述第1表面相对的第2表面包括：平坦状的第2平坦部分；和凹部分，其与所述第1导电性构件的所述凸部分相对，相对于所述第2平坦部分向所述第1方向的所述一侧凹陷，所述第2导电性构件的所述第1方向的厚度比所述第1导电性构件的所述第1方向的厚度厚，且所述第2导电性构件中的所述凹部分相对于所述第2平坦部分的所述第1方向的深度尺寸比所述第1导电性构件中的所述凸部分相对于所述第1平坦部分的所述第1方向的突出长度大。在本电化学反应电池组中，第1导电性构件包括凸部分，第2导电性构件在与凸部分相对的位置包括凹部分。由此，能够抑制彼此相邻的第1导电性构件与第2导电性构件之间的干扰。在此，导电性构件的第1方向的厚度越厚，热膨胀量越大，因此，由于该导电性构件的凹部分的膨胀而易于与另一导电性构件的凸部分干扰。与此相对，在本电化学反应电池组中，第2导电性构件的第1方向的厚度比第1导电性构件的第1方向的厚度厚。另外，第2导电性构件中的凹部分相对于第2平坦部分的所述第1方向的深度尺寸比第1导电性构件中的凸部分相对于第1平坦部分的第1方向的突出长度大。由此，根据本电化学反应电池组，同凹部分的深度尺寸与凸部分的突出长度相等的结构相比，或与凹部分的深度尺寸小于凸部分的突出长度的结构相比，能够抑制彼此相邻的第1导电性构件和第2导电性构件因热膨胀而干扰的情况。

(2)在上述电化学反应电池组中，所述第1导电性构件的所述凸部分与所述第2导电性构件的所述凹部分之间的所述第1方向的距离随着朝向所述第1表面的缘侧去而变宽。根据本电化学反应电池组，同例如凸部分与凹部分之间的第1方向的距离大致均匀的结构相比，能够更有效地抑制彼此相邻的第1导电性构件和第2导电性构件因第2导电性构件的热膨胀而干扰的情况。

(3)在上述电化学反应电池组中，所述多个导电性构件包括：第3导电性构件，该第3导电性构件的所述第1方向的一侧的第3表面包括：平坦状的第3平坦部分；和凸部分，其位于比所述第3平坦部分靠所述第3表面的缘侧的位置，且相对于所述第3平坦部分向所述第1方向的所述一侧突出；以及第4导电性构件，其相对于所述第3导电性构件位于所述第1方向的所述一侧，该第4导电性构件的与所述第3导电性构件的所述第3表面相对的第4表面包括：平坦状的第4平坦部分；和凹部分，其与所述第3导电性构件的所述凸部分相对，相对于所述第4平坦部分向所述第1方向的所述一侧凹陷，所述第2导电性构件和所述第4导电性构件的所述第1方向的厚度互不相同，且所述第1方向的厚度越厚，所述凹部分的所述第1方向的深度尺寸越大。导电性构件的第1方向的厚度越厚，热膨胀量越大，因此，易于由于该导电性构件的凹部分的膨胀而与另一导电性构件的凸部分干扰。因而，优选凹部分较深，但若凹部分过深，则对于比较薄的导电性构件而言，有可能无法确保预定以上的强度。与此相对，在本电化学反应电池组中，包括凹部分的第2导电性构件和第4导电性构件的所述第1方向的厚度越厚，凹部分的第1方向的深度尺寸越大。由此，能够抑制导电性构件的强度降低，同时抑制彼此相邻的导电性构件彼此的干扰。

(4)在上述电化学反应电池组中，也可以设为如下结构：所述凹部分的所述第1方向的深度尺寸相对于所述第2导电性构件的所述第1方向的厚度的比例是7％以上。根据本电化学反应电池组，与凹部分的第1方向的深度尺寸相对于第2导电性构件的第1方向的厚度的比例小于7％的结构相比，能够抑制彼此相邻的导电性构件彼此的物理性的干扰。

(5)在上述电化学反应电池组中，也可以设为如下结构：所述凸部分相对于所述第1平坦部分的所述第1方向的突出长度相对于所述第1导电性构件的所述第1方向的厚度的比例是2％以下。根据本电化学反应电池组，与凸部分的第1方向的突出长度相对于第1导电性构件的第1方向的厚度的比例比2％大的结构相比，能够抑制由凸部分的氧化等导致的腐蚀。

(6)在上述电化学反应电池组中，也可以设为如下结构：在所述第1导电性构件形成有沿着所述第1方向延伸的气体流路，所述第1表面的缘侧是所述第1表面中的、面对所述气体流路的缘侧。根据本电化学反应电池组，在气体流路附近中，能够抑制第1导电性构件的强度降低，同时抑制彼此相邻的导电性构件彼此的干扰。

(7)在上述电化学反应电池组中，所述电解质层含有固体氧化物。

(8)本说明书所公开的互连器-电化学反应单体电池复合体具备：单体电池，其包括电解质层以及隔着所述电解质层沿着第1方向彼此相对的空气极和燃料极；以及多个导电性构件，该多个导电性构件沿着所述第1方向排列配置，具有导电性，且呈平板状，所述多个导电性构件包括：分隔件，其形成有贯通孔，包围所述贯通孔的部分与所述单体电池的周缘部接合，划分出面对所述空气极的空气室和面对所述燃料极的燃料室；互连器，其配置于所述单体电池的所述空气极和所述燃料极的一侧；以及框架构件，其配置于所述分隔件与所述互连器之间，在该互连器-电化学反应单体电池复合体中，所述分隔件的靠所述框架构件侧的第1表面包括：平坦状的第1平坦部分；和凸部分，其位于比所述第1平坦部分靠所述第1表面的缘侧的位置，且相对于所述第1平坦部分向所述框架构件侧突出，所述框架构件的靠所述分隔件侧的第2表面包括：平坦状的第2平坦部分；和凹部分，其与所述分隔件的所述凸部分相对，相对于所述第2平坦部分向与所述分隔件相反的一侧凹陷，所述框架构件的所述第1方向的厚度比所述分隔件的所述第1方向的厚度厚，且所述框架构件中的所述凹部分的相对于所述第2平坦部分的所述第1方向的深度尺寸比所述分隔件中的所述凸部分相对于所述第1平坦部分的所述第1方向的突出长度大。根据本互连器-电化学反应单体电池复合体，同凹部分的深度尺寸与凸部分的突出长度相等的结构相比，或与凹部分的深度尺寸小于凸部分的突出长度的结构相比，能够抑制因热膨胀而彼此相邻的分隔件与框架构件干扰的情况。

(9)在上述互连器-电化学反应单体电池复合体中，所述电解质层含有固体氧化物。

(10)本说明书所公开的电化学反应电池组的制造方法是如下电化学反应电池组的制造方法，该电化学反应电池组具备：多个单体电池，该单体电池包括含有固体氧化物的电解质层以及隔着所述电解质层沿着第1方向彼此相对的空气极和燃料极，该多个单体电池沿着所述第1方向排列配置；和多个导电性构件，该多个导电性构件沿着所述第1方向排列配置，具有导电性，且呈平板状，该电化学反应电池组的制造方法的特征在于，该电化学反应电池组的制造方法包括如下工序：准备工序，在该准备工序中，利用冲压加工分别准备多个导电性构件，该多个导电性构件的所述第1方向的一侧的第1表面包括：平坦状的第1平坦部分；和凸部分，其位于比所述第1平坦部分靠所述第1表面的缘侧的位置，且相对于所述第1平坦部分向所述第1方向的所述一侧突出，该多个导电性构件的所述第1方向的另一侧的第2表面包括：平坦状的第2平坦部分；和凹部分，其相对于所述第2平坦部分向所述第1方向的所述一侧凹陷；加工工序，在该加工工序中，针对各所述导电性构件，对所述凸部分进行加工，使得所述凸部分相对于所述第1平坦部分的所述第1方向的突出长度变短；以及配置工序，在该配置工序中，以彼此相邻的两个导电性构件中的一者的所述第1表面的所述凸部分与另一者的所述第2表面的所述凹部分彼此相对的方式，将所述多个导电性构件沿着所述第1方向排列配置。根据本电化学反应电池组的制造方法，能够制造如下电化学反应电池组：能够抑制各导电性构件的强度降低，同时抑制彼此相邻的导电性构件彼此的干扰。

此外，本说明书所公开的技术能以各种形态实现，能以例如具备多个电化学反应单体电池的电化学反应电池组(燃料电池组或电解电池组)、互连器-电化学反应单体电池复合体、电化学反应单位、及其制造方法等形态实现。

附图说明

图1是表示本实施方式中的燃料电池组100的外观结构的立体图。

图2是表示图1的II-II的位置处的燃料电池组100的XZ截面结构的说明图。

图3是表示图1的III-III的位置处的燃料电池组100的YZ截面结构的说明图。

图4是表示与图2所示的截面相同的位置处的彼此相邻的两个发电单位102的XZ截面结构的说明图。

图5是表示与图3所示的截面相同的位置处的彼此相邻的两个发电单位102的YZ截面结构的说明图。

图6是表示发电单位102的详细结构(图5的X1部分的结构)的说明图。

图7是表示发电单位102的详细结构(图6的X2部分的结构)的说明图。

图8是表示本实施方式中的燃料电池组100的制造方法的一个例子的流程图。

图9是表示分隔件120的加工工序的说明图。

具体实施方式

A.实施方式：

A-1.结构：

(燃料电池组100的结构)

图1是表示本实施方式中的燃料电池组100的外观结构的立体图，图2是表示图1的II-II的位置处的燃料电池组100的XZ截面结构的说明图，图3是表示图1的III-III的位置处的燃料电池组100的YZ截面结构的说明图。在各图中示出有用于确定方向的相互正交的XYZ轴。在本说明书中，出于方便，将Z轴正方向称为上方向，将Z轴负方向称为下方向，燃料电池组100也可以实际上以与这样的朝向不同的朝向设置。对于图4以后的图也同样。

燃料电池组100具备多个(在本实施方式中，7个)发电单位102和一对端板104、106。7个发电单位102沿着预定的排列方向(在本实施方式中，上下方向)排列配置。一对端板104、106以从上下夹持由7个发电单位102构成的集合体的方式配置。此外，上述排列方向(上下方向)相当于权利要求书中的第1方向。

在构成燃料电池组100的各层(发电单位102、端板104、106)的绕Z方向的周缘部形成有沿着上下方向贯通的多个(在本实施方式中，8个)孔，形成于各层且相互对应的孔彼此沿着上下方向连通，构成了从一个端板104到另一个端板106沿着上下方向延伸的连通孔108。在以下的说明中，存在如下情况：将为了构成连通孔108而在燃料电池组100的各层形成的孔也称为连通孔108。

在各连通孔108贯穿有沿着上下方向延伸的螺栓22，燃料电池组100被螺栓22和嵌合到螺栓22的两侧的螺母24紧固。此外，如图2和图3所示，绝缘片26介于嵌合到螺栓22的一侧(上侧)的螺母24与构成燃料电池组100的上端的端板104的上侧表面之间、以及嵌合到螺栓22的另一侧(下侧)的螺母24与构成燃料电池组100的下端的端板106的下侧表面之间。不过，在设置有后述的气体通路构件27的部位，气体通路构件27和分别配置于气体通路构件27的上侧和下侧的绝缘片26介于螺母24与端板106的表面之间。绝缘片26由例如云母片、陶瓷纤维片、陶瓷粉末压片、玻璃片、玻璃陶瓷复合材料等构成。

各螺栓22的轴部的外径比各连通孔108的内径小。因此，在各螺栓22的轴部的外周面与各连通孔108的内周面之间确保有空间。如图1和图2所示，由位于燃料电池组100的绕Z方向的外周的1个边(与Y轴平行的两个边中的靠X轴正方向侧的边)的中点附近的螺栓22(螺栓22A)和贯穿有该螺栓22A的连通孔108形成的空间作为氧化剂气体导入歧管161发挥功能，氧化剂气体OG被从燃料电池组100的外部导入该氧化剂气体导入歧管161，该氧化剂气体导入歧管161是将该氧化剂气体OG向各发电单位102供给的气体流路，由位于该边的相反侧的边(与Y轴平行的两个边中的靠X轴负方向侧的边)的中点附近的螺栓22(螺栓22B)和贯穿有该螺栓22B的连通孔108形成的空间作为氧化剂气体排出歧管162发挥功能，氧化剂气体排出歧管162将作为从各发电单位102的空气室166排出来的气体的氧化剂废气OOG向燃料电池组100的外部排出。此外，在本实施方式中，使用例如空气作为氧化剂气体OG。

另外，如图1和图3所示，由位于燃料电池组100的绕Z方向的外周中的1个边(与X轴平行的两个边中的靠Y轴正方向侧的边)的中点附近的螺栓22(螺栓22D)和贯穿有该螺栓22D的连通孔108形成的空间作为燃料气体导入歧管171发挥功能，燃料气体FG被从燃料电池组100的外部导入该燃料气体导入歧管171，该燃料气体导入歧管171将该燃料气体FG向各发电单位102供给，由位于该边的相反侧的边(与X轴平行的两个边中的靠Y轴负方向侧的边)的中点附近的螺栓22(螺栓22E)和贯穿有该螺栓22E的连通孔108形成的空间作为燃料气体排出歧管172发挥功能，该燃料气体排出歧管172将作为从各发电单位102的燃料室176排出来的气体的燃料废气FOG向燃料电池组100的外部排出。此外，在本实施方式中，使用对例如城市煤气进行改性而成的富氢气体作为燃料气体FG。

在燃料电池组100设置有4个气体通路构件27。各气体通路构件27具有中空筒状的主体部28和从主体部28的侧面分支的中空筒状的分支部29。分支部29的孔与主体部28的孔连通。在各气体通路构件27的分支部29连接有气体配管(未图示)。另外，如图2所示，配置于形成氧化剂气体导入歧管161的螺栓22A的位置的气体通路构件27的主体部28的孔与氧化剂气体导入歧管161连通，配置于形成氧化剂气体排出歧管162的螺栓22B的位置的气体通路构件27的主体部28的孔与氧化剂气体排出歧管162连通。另外，如图3所示，配置于形成燃料气体导入歧管171的螺栓22D的位置的气体通路构件27的主体部28的孔与燃料气体导入歧管171连通，配置于形成燃料气体排出歧管172的螺栓22E的位置的气体通路构件27的主体部28的孔与燃料气体排出歧管172连通。

(端板104、106的结构)

一对端板104、106是大致矩形的平板形状的导电性构件，由例如不锈钢形成。一个端板104配置于位于最上的发电单位102的上侧，另一个端板106配置于位于最下的发电单位102的下侧。多个发电单位102被一对端板104、106以按压着的状态夹持。上侧的端板104作为燃料电池组100的正侧的输出端子发挥功能，下侧的端板106作为燃料电池组100的负侧的输出端子发挥功能。此外，各端板104、106的厚度(上下方向的尺寸(也可以是平均尺寸或最大厚度)以下相同)比互连器150的厚度H3薄。

(发电单位102的结构)

图4是表示与图2所示的截面相同的位置处的彼此相邻的两个发电单位102的XZ截面结构的说明图，图5是表示与图3所示的截面相同的位置处的彼此相邻的两个发电单位102的YZ截面结构的说明图。

如图4和图5所示，发电单位102具备单体电池110、分隔件120、空气极侧框架130、空气极侧集电体134、燃料极侧框架140、燃料极侧集电体144、以及构成发电单位102的最上层和最下层的一对互连器150。在分隔件120、空气极侧框架130、燃料极侧框架140、互连器150的绕Z方向的周缘部形成有与供上述的螺栓22贯穿的连通孔108相对应的孔。

互连器150是大致矩形的平板形状的导电性构件，由例如铁素体系不锈钢形成。互连器150确保发电单位102间的电的导通，并且，防止发电单位102间的反应气体的混合。此外，在本实施方式中，在两个发电单位102相邻地配置的情况下，1个互连器150被相邻的两个发电单位102共有。即，某发电单位102中的上侧的互连器150同与该发电单位102相邻的位于上侧的另一发电单位102中的下侧的互连器150是同一构件。另外，燃料电池组100具备一对端板104、106，因此，在燃料电池组100中位于最上的发电单位102不具备上侧的互连器150，位于最下的发电单位102不具备下侧的互连器150(参照图2和图3)。互连器150的厚度H3比后述的燃料极侧框架140的厚度H2薄、例如是约0.8(mm)。

单体电池110具备电解质层112以及隔着电解质层112沿着上下方向(发电单位102排列的排列方向)彼此相对的空气极(阴极)114和燃料极(阳极)116。在本实施方式中，燃料极116的厚度(上下方向的尺寸)比空气极114、电解质层112的厚度厚，燃料极116支承着构成单体电池110的其他层。即，本实施方式的单体电池110是燃料极支承型的单体电池。

电解质层112是大致矩形的平板形状构件，含有至少Zr，由例如YSZ(氧化钇稳定化氧化锆)、ScSZ(氧化钪稳定化氧化锆)、CaSZ(氧化钙稳定化氧化锆)等固体氧化物形成。空气极114是大致矩形的平板形状构件，由例如钙钛矿型氧化物(例如LSCF(镧锶钴铁氧化物)、LSM(镧锶锰氧化物)、LNF(镧镍铁))形成。燃料极116是大致矩形的平板形状构件，由例如Ni(镍)、金属陶瓷、Ni基合金等形成，该金属陶瓷由Ni和陶瓷粒子构成。如此，本实施方式的单体电池110(发电单位102)是使用固体氧化物作为电解质的固体氧化物形燃料电池(SOFC)。

分隔件120是在中央附近形成有沿着上下方向贯通的大致矩形的孔121的框架状的构件，由例如金属形成。分隔件120中的孔121的周围部分与电解质层112中的空气极114的一侧的表面的周缘部相对。分隔件120利用接合部124与电解质层112(单体电池110)接合，该接合部124由配置于该相对的该部分的焊料(例如Ag焊料)形成。面对空气极114的空气室166和面对燃料极116的燃料室176被分隔件120划分形成，能够抑制气体从单体电池110的周缘部的一个电极侧向另一个电极侧泄漏。此外，分隔件120的厚度H1比互连器150的厚度H3薄，例如是约0.1(mm)。孔121相当于权利要求书中的贯通孔。

空气极侧框架130是在中央附近形成有沿着上下方向贯通的大致矩形的孔131的框架状的构件，由例如云母等绝缘体形成。空气极侧框架130的孔131构成面对空气极114的空气室166。空气极侧框架130同分隔件120中的与电解质层112相对的一侧的相反侧的表面的周缘部以及互连器150中的与空气极114相对的一侧的表面的周缘部接触。另外，发电单位102所包含的一对互连器150间被空气极侧框架130电绝缘。另外，在空气极侧框架130形成有：氧化剂气体供给连通孔132，其将氧化剂气体导入歧管161和空气室166连通；和氧化剂气体排出连通孔133，其将空气室166和氧化剂气体排出歧管162连通。此外，空气极侧框架130的厚度比分隔件120的厚度H1、互连器150的厚度H3厚，例如是约1.0(mm)。

燃料极侧框架140是在中央附近形成有沿着上下方向贯通的大致矩形的孔141的框架状的构件，由例如金属形成。燃料极侧框架140的孔141构成面对燃料极116的燃料室176。燃料极侧框架140同分隔件120中的与电解质层112相对的一侧的表面的周缘部以及互连器150中的与燃料极116相对的一侧的表面的周缘部接触。另外，在燃料极侧框架140形成有：燃料气体供给连通孔142，其将燃料气体导入歧管171和燃料室176连通；和燃料气体排出连通孔143，其将燃料室176和燃料气体排出歧管172连通。此外，燃料极侧框架140的厚度H2比分隔件120的厚度H1、互连器150的厚度H3厚，例如是约1.5(mm)。

燃料极侧集电体144配置于燃料室176内。燃料极侧集电体144具备互连器相对部146、电极相对部145、以及将电极相对部145和互连器相对部146相连的连接部147，由例如镍、镍合金、不锈钢等形成。电极相对部145同燃料极116中的与电解质层112相对的一侧的相反侧的表面接触，互连器相对部146同互连器150中的与燃料极116相对的一侧的表面接触。不过，如上述这样，在燃料电池组100中位于最下的发电单位102不具备下侧的互连器150，因此，该发电单位102中的互连器相对部146与下侧的端板106接触。燃料极侧集电体144是这样的结构，因此，使燃料极116和互连器150(或端板106)电连接。此外，在电极相对部145与互连器相对部146之间配置有由例如云母形成的间隔物149。因此，燃料极侧集电体144追随由温度循环、反应气体压力变动导致的发电单位102的变形，燃料极116与互连器150(或端板106)之间的经由燃料极侧集电体144的电连接被良好地维持。

空气极侧集电体134配置于空气室166内。空气极侧集电体134由多个大致四棱柱状的集电体元件135构成，由例如铁素体系不锈钢形成。空气极侧集电体134同空气极114中的与电解质层112相对的一侧的相反侧的表面以及互连器150中的与空气极114相对的一侧的表面接触。不过，如上述这样，在燃料电池组100中位于最上的发电单位102不具备上侧的互连器150，因此，该发电单位102中的空气极侧集电体134与上侧的端板104接触。空气极侧集电体134是这样的结构，因此，使空气极114和互连器150(或端板104)电连接。此外，空气极侧集电体134和互连器150也可以构成为一体的构件。另外，空气极侧集电体134也可以由导电性的涂层覆盖，另外，也可以在空气极114和空气极侧集电体134之间具有与两者接合的导电性的接合层。此外，分隔件120、互连器150、燃料极侧框架140以及端板104、106相当于权利要求书中的多个导电性构件。另外，单体电池110、分隔件120、互连器150、燃料极侧框架140的复合体相当于权利要求书中的互连器-电化学反应单体电池复合体，被称为盒。

A-2.燃料电池组100的动作：

如图2和图4所示，当经由与设置到氧化剂气体导入歧管161的位置的气体通路构件27的分支部29连接起来的气体配管(未图示)供给氧化剂气体OG时，氧化剂气体OG经由气体通路构件27的分支部29和主体部28的孔向氧化剂气体导入歧管161供给，从氧化剂气体导入歧管161经由各发电单位102的氧化剂气体供给连通孔132向空气室166供给。另外，如图3和图5所示，当经由与设置到燃料气体导入歧管171的位置的气体通路构件27的分支部29连接起来的气体配管(未图示)供给燃料气体FG时，燃料气体FG经由气体通路构件27的分支部29和主体部28的孔向燃料气体导入歧管171供给，从燃料气体导入歧管171经由各发电单位102的燃料气体供给连通孔142向燃料室176供给。

当向各发电单位102的空气室166供给氧化剂气体OG、向燃料室176供给燃料气体FG时，在单体电池110中进行基于氧化剂气体OG和燃料气体FG的电化学反应的发电。该发电反应是发热反应。在各发电单位102中，单体电池110的空气极114借助空气极侧集电体134与一个互连器150电连接，燃料极116借助燃料极侧集电体144与另一个互连器150电连接。另外，燃料电池组100所包含的多个发电单位102串联地电连接。因此，从作为燃料电池组100的输出端子发挥功能的端板104、106取出在各发电单位102中所生成的电能。此外，SOFC是在比较高的温度(例如700℃～1000℃)下进行发电的，因此，可以在起动后利用加热器(未图示)加热燃料电池组100，直到成为能够利用由发电产生的热来维持高温的状态。

如图2和图4所示，从各发电单位102的空气室166排出来的氧化剂废气OOG经由氧化剂气体排出连通孔133向氧化剂气体排出歧管162排出，进一步经由设置到氧化剂气体排出歧管162的位置的气体通路构件27的主体部28和分支部29的孔并经由与该分支部29连接起来的气体配管(未图示)向燃料电池组100的外部排出。另外，如图3和图5所示，从各发电单位102的燃料室176排出来的燃料废气FOG经由燃料气体排出连通孔143向燃料气体排出歧管172排出，进一步经由设置到燃料气体排出歧管172的位置的气体通路构件27的主体部28和分支部29的孔并经由与该分支部29连接起来的气体配管(未图示的)向燃料电池组100的外部排出。

A-3.发电单位102的详细结构：

图6～图8是表示发电单位102的详细结构的说明图。在图6中放大地表示图5的X1部分的结构，图7放大地表示图6的X2部分的结构，图8放大地表示图6的X3部分的结构。如上述这样，分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150均是平板状的导电性构件，沿着上下方向(Z方向)排列配置。

(分隔件120)

如图6和图7所示，分隔件120的靠燃料极侧框架140侧的表面(以下，称为“分隔件下表面122”)包括分隔件下平坦部分122A和分隔件凸部分122B。分隔件下平坦部分122A是大致平行于与上下方向正交的面方向的平坦的部分。分隔件凸部分122B是如下部分：位于比分隔件下平坦部分122A靠分隔件下表面122的缘侧的位置，且相对于分隔件下平坦部分122A向燃料极侧框架140侧突出。具体而言，分隔件下表面122的缘包括在分隔件下表面122形成的连通孔108的开口缘以及形成分隔件下表面122的外形的周缘。分隔件凸部分122B成为以随着朝向分隔件下表面122的各缘侧去而位于燃料极侧框架140侧(下侧)的方式倾斜的倾斜面。此外，在图7中放大地表示在分隔件下表面122形成的连通孔108的开口缘附近的部分。分隔件120相当于权利要求书中的第1导电性构件。另外，分隔件下表面122相当于权利要求书中的第1表面，分隔件下平坦部分122A相当于权利要求书中的第1平坦部分，分隔件凸部分122B相当于权利要求书中的凸部分。

另外，分隔件120的靠空气极侧框架130侧的表面(以下，称为“分隔件上表面123”)包括分隔件上平坦部分123A和分隔件凹部分123B。分隔件上平坦部分123A是大致平行于与上下方向正交的面方向的平坦的部分。分隔件凹部分123B是如下部分：位于比分隔件上平坦部分123A靠分隔件上表面123的缘侧的位置，且相对于分隔件上平坦部分123A向与空气极侧框架130相反的一侧(燃料极侧框架140侧)凹陷。具体而言，分隔件上表面123的缘包括在分隔件上表面123形成的连通孔108的开口缘以及形成分隔件上表面123的外形的周缘。分隔件凹部分123B成为以随着朝向分隔件上表面123的缘侧去而位于燃料极侧框架140侧(下侧)的方式倾斜的倾斜面。此外，在图7中放大地表示在分隔件上表面123形成的连通孔108的开口缘附近的部分。

(燃料极侧框架140)

如图6和图8所示，燃料极侧框架140的靠互连器150侧的表面(以下，称为“框架下表面148”)包括框架下平坦部分148A和框架凸部分148B。框架下平坦部分148A是大致平行于与上下方向正交的面方向的平坦的部分。框架凸部分148B是如下部分：位于比框架下平坦部分148A靠框架下表面148的缘侧的位置，且相对于框架下平坦部分148A向互连器150侧突出。具体而言，框架下表面148的缘包括在框架下表面148形成的连通孔108的开口缘以及形成框架下表面148的外形的周缘。框架凸部分148B成为以随着朝向框架下表面148的各缘侧去而位于互连器150侧(下侧)的方式倾斜的倾斜面。此外，在图8中放大地表示在框架下表面148形成的连通孔108的开口缘附近的部分。燃料极侧框架140相当于权利要求书中的第3导电性构件、框架构件。框架下表面148相当于权利要求书中的第3表面，框架下平坦部分148A相当于权利要求书中的第3平坦部分，框架凸部分148B相当于权利要求书中的凸部分。

另外，如图6和图7所示，燃料极侧框架140的靠分隔件120侧的表面(以下，称为“框架上表面180”)包括框架上平坦部分180A和框架凹部分180B。框架上平坦部分180A是大致平行于与上下方向正交的面方向的平坦的部分。框架凹部分180B是如下部分：位于比框架上平坦部分180A靠框架上表面180的缘侧的位置，且相对于框架上平坦部分180A向与分隔件120相反的一侧(互连器150侧)凹陷。具体而言，框架上表面180的缘包括在框架上表面180形成的连通孔108的开口缘以及形成框架上表面180的外形的周缘。框架凹部分180B成为以随着朝向框架上表面180的缘侧去而位于互连器150侧(下侧)的方式倾斜的倾斜面。此外，在图7中放大地表示在框架上表面180形成的连通孔108的开口缘附近的部分。燃料极侧框架140相当于权利要求书中的第2导电性构件、框架构件。另外，框架上表面180相当于权利要求书中的第2表面，框架上平坦部分180A相当于权利要求书中的第2平坦部分，框架凹部分180B相当于权利要求书中的凹部分。

(互连器150)

如图6和图8所示，互连器150具有薄板部152。薄板部152是从互连器150中的与空气极侧框架130相对的表面侧起进行槽加工，以使其上下方向的板厚比互连器150的其他部分的板厚薄而成的部分。薄板部152在上下方向观察时包括包围连通孔108的环状部分152A、以及燃料极侧框架140(互连器150、分隔件120)的外侧的周缘部分152B(参照图6)。互连器150的薄板部152的靠空气极侧框架130侧的表面(以下，称为“互连器下表面154”)包括互连器下平坦部分154A和互连器凸部分154B(参照图8)。互连器下平坦部分154A是大致平行于与上下方向正交的面方向的平坦的部分。互连器凸部分154B是如下部分：位于比互连器下平坦部分154A靠互连器下表面154的缘侧的位置，且相对于互连器下平坦部分154A向空气极侧框架130侧突出。具体而言，互连器下表面154的缘包括在互连器下表面154形成的连通孔108的开口缘以及形成互连器下表面154的外形的周缘。互连器凸部分154B成为以随着朝向互连器下表面154的各缘侧去而位于空气极侧框架130侧(下侧)的方式倾斜的倾斜面。此外，在图8中放大地表示在互连器下表面154形成的连通孔108的开口缘附近的部分。

另外，互连器150的靠燃料极侧框架140侧的表面(以下，称为“互连器上表面156”)包括互连器上平坦部分156A和互连器凹部分156B。互连器上平坦部分156A是大致平行于与上下方向正交的面方向的平坦的部分。互连器凹部分156B是如下部分：位于比互连器上平坦部分156A靠互连器上表面156的缘侧的位置，且相对于互连器上平坦部分156A向与燃料极侧框架140相反的一侧(空气极侧框架130侧)凹陷。具体而言，互连器上表面156的缘包括在互连器上表面156形成的连通孔108的开口缘以及形成互连器上表面156的外形的周缘。互连器凹部分156B成为以随着朝向互连器上表面156的缘侧去而位于空气极侧框架130侧(下侧)的方式倾斜的倾斜面。此外，在图8中放大地表示在互连器上表面156形成的连通孔108的开口缘附近的部分。互连器150相当于权利要求书中的第4导电性构件。另外，互连器上表面156相当于权利要求书中的第4表面，互连器上平坦部分156A相当于权利要求书中的第4平坦部分，互连器凹部分156B相当于权利要求书中的凹部分。

此外，在本实施方式中，在发电单位102中，燃料极侧框架140与分隔件120焊接，并且，也与一对互连器150中的下侧(燃料极116侧)的互连器150焊接。即，在发电单位102形成有：第1焊接部410，其对燃料极侧框架140与分隔件120之间进行密封；和第2焊接部420，其对燃料极侧框架140与互连器150之间进行密封。第1焊接部410和第2焊接部420分别形成于在上下方向观察时与薄板部152(环状部分152A、周缘部分152B)重叠的部分。第1焊接部410和第2焊接部420例如通过激光焊接形成。在形成第1焊接部410和第2焊接部420之际，形成焊道等突起部BU，焊接面的平坦性有时降低。不过，由于互连器150的薄板部152而在互连器150与空气极侧框架130之间存在空间SP。由此，突起部BU与空气极侧框架130之间的干扰被抑制，因此，能够抑制由空气极侧框架130导致的气体密封性的降低。

(分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150之间的关系)

对于分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150，厚度(上下方向的尺寸)越厚，凹部分的深度(上下方向的尺寸，以下相同)越深。具体而言，如图6所示，分隔件120的厚度H1、燃料极侧框架140的厚度H2以及互连器150的厚度H3之间的大小关系能够以如下关系式1表示。

关系式1：H1＜H3＜H2

另外，分隔件120的分隔件凹部分123B的深度D2、燃料极侧框架140的框架凹部分180B的深度D4、以及互连器150的互连器凹部分156B的深度D6之间的大小关系能够以如下关系式2表示。

关系式2：D2＜D6＜D4

例如，分隔件凹部分123B的深度D2能够如下这样求出。如图7所示，在与Z方向平行的一截面(ZX截面)中，将通过分隔件上表面123的缘、且沿着上下方向延伸的直线(在图8中沿着构成连通孔108的内壁面延伸的直线)设为假想直线L1。将包括分隔件上平坦部分123A、且平行于与上下方向正交的面方向的平面设为第1假想平面M1。将包括分隔件上表面123(分隔件凹部分123B)与假想直线L1的交点(分隔件上表面123的倾斜角度开始与假想直线L1的倾斜角度一致的点)、且与上述面方向平行的平面设为第2假想平面M2。分隔件凹部分123B的深度D2是第1假想平面M1与第2假想平面M2的上下方向的分开距离。框架凹部分180B的深度D4和互连器凹部分156B的深度D6也能够同样地求出。

接着，对于分隔件120，分隔件凸部分122B的上下方向的突出长度D1比分隔件凹部分123B的深度D2小。另外，对于燃料极侧框架140，框架凸部分148B的上下方向的突出长度D3比框架凹部分180B的深度D4小。即，框架凸部分148B的突出长度D3比相当于框架凹部分180B的深度D4的长度短。另外，对于互连器150，互连器凸部分154B的上下方向的突出长度D5比互连器凹部分156B的深度D6小。即，互连器凸部分154B的突出长度D5比相当于互连器凹部分156B的深度D6的长度短。

例如，分隔件凸部分122B的上下方向的突出长度D1能够如下这样求出。如图7所示，将包括分隔件下平坦部分122A、且平行于与上下方向正交的面方向的平面设为第3假想平面M3。将包括分隔件凸部分122B的顶点(位于最下侧的部位)、且与上述面方向平行的平面设为第4假想平面M4。分隔件凸部分122B的上下方向的突出长度D1是第3假想平面M3与第4假想平面M4之间的上下方向的分开距离。框架凸部分148B的上下方向的突出长度D3和互连器凸部分154B的上下方向的突出长度D5也能够同样地求出。此外，优选分隔件120中的分隔件凹部分123B的深度D2是0.02(mm)以上，另外，优选小于0.08(mm)。另外，优选互连器150中的互连器凹部分156B的深度D6是0.08(mm)以上，另外，优选小于0.1(mm)。同样地，优选燃料极侧框架140中的框架凹部分180B的深度D4是0.1(mm)以上。

另外，对于分隔件120，优选分隔件凹部分123B的深度D2相对于分隔件120的厚度H1的比例(＝(D2/H1)×100)是20％以上。同样地，对于燃料极侧框架140，优选框架凹部分180B的深度D4相对于燃料极侧框架140的厚度H2的比例(＝(D4/H2)×100)是7％以上。另外，对于互连器150，优选互连器凹部分156B的深度D6相对于互连器150的厚度H3的比例(＝(D6/H3)×100)是0.4％以上。

另外，对于分隔件120，优选分隔件凸部分122B的上下方向的突出长度D1相对于分隔件120的厚度H1的比例(＝(D1/H1)×100)是2％以下。同样地，对于燃料极侧框架140，优选框架凸部分148B的上下方向的突出长度D3相对于燃料极侧框架140的厚度H2的比例(＝(D3/H2)×100)是0.4％以下。另外，对于互连器150，优选互连器凸部分154B的上下方向的突出长度D5相对于互连器150的厚度H3的比例(＝(D5/H3)×100)是0.4％以下。

A-4.燃料电池组100的制造方法：

图8是表示本实施方式中的燃料电池组100的制造方法的一个例子的流程图，图9是表示分隔件120的加工工序的说明图。首先，通过公知的方法制作单体电池110(S110)。例如，粘贴燃料极用生片和电解质层用生片并在预定的温度(例如约280℃)下进行脱脂。而且，在预定的温度(例如约1350℃)下对脱脂后的生片的层叠体进行烧制。由此，获得电解质层112与燃料极116的层叠体。接着，将空气极形成材料的混合液向上述的电解质层112与燃料极116的层叠体中的电解质层112的表面喷雾涂敷，在预定的温度(例如1100℃)下进行烧制。由此，在电解质层112的表面上形成空气极114，其结果，获得具备燃料极116、电解质层112以及空气极114的单体电池110。

接着，制作上述的结构的分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150(S120～S130)。以下，举例说明分隔件120。首先，利用冲压加工冲裁由分隔件120的形成材料形成的金属板，从而形成已形成有上述孔121和连通孔108的中间分隔件120P(S120)。如图9的上段所示，通过冲压加工而在中间分隔件120P的缘侧形成向冲裁方向(下方向)突出的毛刺。通过该毛刺的形成，在中间分隔件120P的分隔件下表面122形成中间分隔件凸部分122C，并且，在分隔件上表面123形成分隔件凹部分123B。此外，中间分隔件凸部分122C的上下方向的突出长度与分隔件凹部分123B的深度D2大致相同。S120的工序相当于权利要求书中的准备工序。此外，也可以通过从外部购买上述的结构的分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150等来准备。

接着，通过对中间分隔件凸部分122C实施表面按压加工(日文：面押し加工)，将中间分隔件凸部分122C加工成分隔件凸部分122B。由此，如图9的下段所示，能够制作分隔件120。S130的工序相当于权利要求书中的加工工序。

接着，以彼此相邻的两个导电性构件中的一者的凸部分与另一者的凹部分彼此相对的方式，将多个导电性构件沿着上下方向排列配置(S140)。具体而言，将单体电池110与分隔件120接合，之后，如图7和图8所示，以分隔件120的分隔件凸部分122B与燃料极侧框架140的框架凹部分180B沿着上下方向相对的方式使分隔件120和燃料极侧框架140叠置。此时，分隔件凸部分122B的上下方向的突出长度D1比框架凹部分180B的深度D4小，因此，能够抑制分隔件凸部分122B与燃料极侧框架140干扰。另外，以燃料极侧框架140的框架凸部分148B与互连器150的互连器凹部分156B沿着上下方向相对的方式使燃料极侧框架140和互连器150叠置。此时，框架凸部分148B的上下方向的突出长度D3比互连器凹部分156B的深度D6小，因此，能够抑制框架凸部分148B与互连器150干扰。S140的工序相当于权利要求书中的配置工序。

之后，组装燃料电池组100(S150)。具体而言，将具备单体电池110、分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150的构造体(盒)借助空气极侧框架130层叠多层，利用螺栓22紧固。通过以上步骤能够制作上述的结构的燃料电池组100。

A-5.本实施方式的效果：

根据本实施方式，各导电性构件(分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150)中的上侧的第2表面包括：平坦状的第2平坦部分，其与位于上侧的另一导电性构件中的平坦部分(第1平坦部分)相对；和凹部分，其与该另一导电性构件中的凸部分相对，相对于第2平坦部分向上侧凹陷。例如，燃料极侧框架140中的框架上表面180包括框架上平坦部分180A和框架凹部分180B，框架凹部分180B与分隔件120中的分隔件凸部分122B相对(参照图7)。由此，能够抑制彼此相邻的导电性构件彼此的干扰。

在此，导电性构件的上下方向的厚度越厚，热膨胀量越大，因此，由于该导电性构件的凹部分的膨胀而易于与另一导电性构件的凸部分干扰。与此相对，在本实施方式中，燃料极侧框架140的厚度H2比分隔件120的厚度H1厚。另外，燃料极侧框架140的框架凹部分180B的深度D4比分隔件120的分隔件凸部分122B的突出长度D1大。即，相当于框架凹部分180B的深度D4的长度比分隔件凸部分122B的突出长度D1长。由此，根据本实施方式，同框架凹部分180B的深度D4与分隔件凸部分122B的突出长度D1相等的结构相比，或框架凹部分180B的深度D4小于分隔件凸部分122B的突出长度D1的结构相比，能够抑制彼此相邻的分隔件120与燃料极侧框架140因热膨胀而干扰。

另外，如图7所示，分隔件凸部分122B与框架凹部分180B之间的上下方向的距离随着朝向分隔件120和燃料极侧框架140的缘侧去而变宽。根据本实施方式，例如，同分隔件凸部分122B与框架凹部分180B之间的上下方向的距离大致均匀的结构相比，能够更有效地抑制彼此相邻的分隔件120和燃料极侧框架140因燃料极侧框架140的热膨胀而干扰。

另外，导电性构件越厚，热膨胀量越大，因此，易于由于该导电性构件的凹部分的膨胀而与另一导电性构件的凸部分干扰。例如，在通过伴随单体电池110的发电动作的发热而温度上升了的情况下，导电性构件热膨胀。不过，导电性构件中的上下方向(厚度方向)的膨胀被基于螺栓22的紧固限制，因此，导电性构件相应地沿着与燃料电池组100的上下方向正交的面方向膨胀。导电性构件的厚度越厚，该面方向的膨胀量越大。若燃料极侧框架140、分隔件120膨胀，则与此相伴，框架凹部分180B、分隔件凹部分123B向燃料电池组100的面方向外侧移位。如上述这样，燃料极侧框架140的厚度H2比分隔件120的厚度H1厚。因此，框架凹部分180B向面方向外侧的位移量比分隔件凹部分123B向面方向外侧的位移量大。因而，框架凹部分180B与分隔件凹部分123B相比易于与另一导电性构件的凸部分干扰。虽然优选凹部分越深越好，但若凹部分过深，则对于比较薄的导电性构件(例如分隔件120)而言，有可能无法确保预定以上的强度、各功能(划分出空气室166和燃料室176的功能)。与此相对，在本实施方式的燃料电池组100中，对于分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150，越是较厚的构件，越使其凹部分的深度较深。由此，能够抑制各导电性构件的强度等的降低，同时抑制彼此相邻的导电性构件彼此的干扰。

另外，凸部分的突出长度越大，凸部分的顶端越成为锐角，因此，由于局部的氧化而腐蚀的可能性变高。在例如发电单位102、燃料电池组100的出厂时，导电性构件有时由于与外部空气接触而氧化。与此相对，根据本实施方式，对于各导电性构件，凸部分相对于第1平坦部分的突出长度比凹部分相对于第2平坦部分的深度小。例如，对于分隔件120，分隔件凸部分122B的上下方向的突出长度D1比分隔件凹部分123B的深度D2小。由此，同凸部分相对于第1平坦部分的突出长度与凹部分相对于第2平坦部分的深度相等或比该深度大的结构的情况相比，能够抑制由凸部分的氧化导致的腐蚀。

另外，根据本实施方式，各导电性构件的凹部分的深度相对于厚度的比例是7％以上。例如，对于分隔件120，分隔件凹部分123B的深度D2相对于分隔件120的厚度H1的比例(＝(D2/H1)×100)是20％以上。由此，与各导电性构件的凹部分的深度相对于厚度的比例小于7％的结构相比，能够抑制彼此相邻的导电性构件彼此的物理性的干扰。

另外，根据本实施方式，各导电性构件的凸部分的突出长度相对于厚度的比例是2％以下。例如，对于分隔件120，分隔件凸部分122B的上下方向的突出长度D1相对于分隔件120的厚度H1的比例(＝(D1/H1)×100)是2％以下。由此，与各导电性构件的凸部分的突出长度相对于厚度的比例比2％大的结构相比，能够抑制由分隔件凸部分122B的氧化等导致的腐蚀。

B.变形例：

在本说明书中所公开的技术并不限于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内变形成各种形态，例如也可进行如下那样的变形。

上述实施方式中的单体电池110或燃料电池组100的结构原则上是一个例子，可进行各种变形。例如，在上述实施方式中，也可以是，对于在分隔件下表面122形成的连通孔108的开口缘侧以及形成分隔件下表面122的外形的周缘侧中的任一者，形成有凸部分(分隔件凸部分122B)，在另一者未形成凸部分。凸部分既可以在各缘侧的整周上形成，也可以仅在各缘侧的局部形成。另外，对于在分隔件上表面123形成的连通孔108的开口缘侧以及形成分隔件上表面123的外形的周缘侧中任一者，形成有凹部分(分隔件凹部分123B)，在另一者未形成凹部分。凹部分既可以在各缘侧的整周上形成，也可以仅在各缘侧的局部形成。另外，也可以与上述实施方式相反，在分隔件下表面122形成有凹部分，在分隔件上表面123形成有凸部分。此外，这些变形例也可同样地适用于燃料极侧框架140、互连器150。另外，对于互连器150，也可以不具有薄板部152。在该情况下，也可以在互连器150中的与空气极侧框架130接触的下表面的缘侧形成有凸部分。

另外，在上述实施方式中，对于燃料电池组100所包含的导电性构件中的分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150，越是较厚的构件，越使其凹部分的深度较深，但并不限定于此，也可以是，仅对于分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150中的、沿着上下方向彼此相邻的1组导电性构件，设为越是较厚的构件，越使其凹部分的深度较深。另外，分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150中的厚度的大小关系也可以与上述实施方式的关系式1不同。另外，作为适用本发明的导电性构件，既可以是端板104、106，也可以是空气极侧框架130(在由导电性材料形成的情况)。此外，分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150由热膨胀系数互不相同的材料形成。在此，也可以是，越是由热膨胀率较高的材料形成的导电性构件，凹部分的深度越深。在上述实施方式中，燃料极侧框架140的热膨胀率最高，接着，互连器150的热膨胀率较高，分隔件120的热膨胀率最低。与此相对，关于凹部分的深度，上述关系式2成立。

另外，上述导电性构件也可以是除了分隔件120、互连器150、燃料极侧框架140、端板104、106以外的金属构件。

在上述实施方式中，也可以是，对于分隔件120、燃料极侧框架140以及互连器150中的至少1个，凸部分相对于第1平坦部分的突出长度与凹部分相对于第2平坦部分的深度相同、或者大于。

另外，在上述实施方式中，燃料电池组100所包含的单体电池110的个数原则上是一个例子，单体电池110的个数根据燃料电池组100所要求的输出电压等适当决定。另外，上述实施方式中的形成各构件的材料原则上是例示，各构件也可以由其他材料形成。

另外，上述实施方式中的燃料电池组100的制造方法原则上是例示，也可以通过其他制造方法制造。例如，在上述实施方式中，通过冲压加工形成分隔件120等的凸部分、凹部分，但并不限于此，也可以通过例如切削加工等形成。另外，在上述实施方式中，也可以不是通过倒角加工，而是通过例如切削加工将中间分隔件凸部分122C加工成分隔件凸部分122B。

另外，在上述实施方式中，以利用燃料气体所含有的氢与氧化剂气体所含有的氧之间的电化学反应而进行发电的SOFC为对象，本发明也可同样地适用于作为利用水的电解反应而进行氢的生成的固体氧化物形电解池(SOEC)的构成单位的电解单体电池、具备多个电解单体电池的电解电池组。此外，电解电池组的结构如像例如日本特开2016-81813号公报所记载那样是公知的，因此，在此不详细论述，概略而言，是与上述的实施方式中的燃料电池组100的结构同样的结构。即，将上述的实施方式中的燃料电池组100改称为电解电池组、将发电单位102改称为电解池单位、将单体电池110改称为电解单体电池即可。不过，在电解电池组的运转之际，以空气极114为正(阳极)且燃料极116为负(阴极)的方式对两电极间施加电压，并且，经由连通孔108供给作为原料气体的水蒸气。由此，在各电解单体电池中产生水的电解反应，在燃料室176中产生氢气，经由连通孔108向电解电池组的外部取出氢。在这样的结构的电解电池组中，对于构成该电解电池组的多个导电性构件，只要设为越是较厚的构件，越使其凹部分的深度较深，就能够抑制各导电性构件的强度等降低，同时抑制彼此相邻的导电性构件彼此的干扰。

附图标记说明

22、螺栓；24、螺母；26、绝缘片；27、气体通路构件；28、主体部；29、分支部；100、燃料电池组；102、发电单位；104、106、端板；108、连通孔；110、单体电池；112、电解质层；114、空气极；116、燃料极；120、分隔件；120P、中间分隔件；121、孔；122、分隔件下表面；122A、分隔件下平坦部分；122B、分隔件凸部分；122C、中间分隔件凸部分；123、分隔件上表面；123A、分隔件上平坦部分；123B、分隔件凹部分；124、接合部；130、空气极侧框架；131、孔；132、氧化剂气体供给连通孔；133、氧化剂气体排出连通孔；134、空气极侧集电体；135、集电体元件；140、燃料极侧框架；141、孔；142、燃料气体供给连通孔；143、燃料气体排出连通孔；144、燃料极侧集电体；145、电极相对部；146、互连器相对部；147、连接部；148、框架下表面；148A、框架下平坦部分；148B、框架凸部分；149、间隔物；150、互连器；152、薄板部；152A、环状部分；152B、周缘部分；154、互连器下表面；154A、互连器下平坦部分；154B、互连器凸部分；156、互连器上表面；156A、互连器上平坦部分；156B、互连器凹部分；161、氧化剂气体导入歧管；162、氧化剂气体排出歧管；166、空气室；171、燃料气体导入歧管；172、燃料气体排出歧管；176、燃料室；180、框架上表面；180A、框架上平坦部分；180B、框架凹部分；410、420、焊接部；BU、突起部；D1、突出长度；D2、深度；D3、突出长度；D4、深度；D5、突出长度；D6、深度；FG、燃料气体；FOG、燃料废气；H1～H3、厚度；L1、假想直线；M1、第1假想平面；M2、第2假想平面；M3、第3假想平面；M4、第4假想平面；OG、氧化剂气体；OOG、氧化剂废气；SP、空间。

Claims (10)

1.一种电化学反应电池组，其具备：

多个单体电池，其包括电解质层以及隔着所述电解质层沿着第1方向彼此相对的空气极和燃料极，该多个单体电池沿着所述第1方向排列配置；以及

多个导电性构件，其沿着所述第1方向排列配置，具有导电性，且呈平板状，

所述多个导电性构件包括：

第1导电性构件，该第1导电性构件的所述第1方向的一侧的第1表面包括：平坦状的第1平坦部分；和凸部分，其位于比所述第1平坦部分靠所述第1表面的缘侧的位置，且相对于所述第1平坦部分向所述第1方向的所述一侧突出；以及

第2导电性构件，其相对于所述第1导电性构件位于所述第1方向的所述一侧，该第2导电性构件的与所述第1导电性构件的所述第1表面相对的第2表面包括：平坦状的第2平坦部分；和凹部分，其与所述第1导电性构件的所述凸部分相对，相对于所述第2平坦部分向所述第1方向的所述一侧凹陷，

所述第2导电性构件的所述第1方向的厚度比所述第1导电性构件的所述第1方向的厚度厚，且所述第2导电性构件中的所述凹部分相对于所述第2平坦部分的所述第1方向的深度尺寸比所述第1导电性构件中的所述凸部分相对于所述第1平坦部分的所述第1方向的突出长度大。

2.根据权利要求1所述的电化学反应电池组，其特征在于，

所述第1导电性构件的所述凸部分与所述第2导电性构件的所述凹部分之间的所述第1方向的距离随着朝向所述第1表面的缘侧去而变宽。

3.根据权利要求1或2所述的电化学反应电池组，其特征在于，

所述多个导电性构件包括：

第3导电性构件，该第3导电性构件的所述第1方向的一侧的第3表面包括：平坦状的第3平坦部分；和凸部分，其位于比所述第3平坦部分靠所述第3表面的缘侧的位置，且相对于所述第3平坦部分向所述第1方向的所述一侧突出；以及

第4导电性构件，其相对于所述第3导电性构件位于所述第1方向的所述一侧，该第4导电性构件的与所述第3导电性构件的所述第3表面相对的第4表面包括：平坦状的第4平坦部分；和凹部分，其与所述第3导电性构件的所述凸部分相对，相对于所述第4平坦部分向所述第1方向的所述一侧凹陷，

所述第2导电性构件和所述第4导电性构件的所述第1方向的厚度互不相同，且所述第1方向的厚度越厚，所述凹部分的所述第1方向的深度尺寸越大。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电化学反应电池组，其特征在于，

所述凹部分的所述第1方向的深度尺寸相对于所述第2导电性构件的所述第1方向的厚度的比例是7％以上。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电化学反应电池组，其特征在于，

所述凸部分的所述第1方向的突出长度相对于所述第1导电性构件的所述第1方向的厚度的比例是2％以下。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电化学反应电池组，其特征在于，

在所述第1导电性构件形成有沿着所述第1方向延伸的气体流路，

所述第1表面的缘侧是所述第1表面中的、面对所述气体流路的缘侧。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电化学反应电池组，其特征在于，

所述电解质层含有固体氧化物。

8.一种互连器-电化学反应单体电池复合体，其具备：

单体电池，其包括电解质层以及隔着所述电解质层沿着第1方向彼此相对的空气极和燃料极；以及

多个导电性构件，该多个导电性构件沿着所述第1方向排列配置，具有导电性，且呈平板状，

所述多个导电性构件包括：

分隔件，其形成有贯通孔，包围所述贯通孔的部分与所述单体电池的周缘部接合，划分出面对所述空气极的空气室和面对所述燃料极的燃料室；

互连器，其配置于所述单体电池的所述空气极和所述燃料极的一侧；以及

框架构件，其配置于所述分隔件与所述互连器之间，

该互连器-电化学反应单体电池复合体的特征在于，

所述分隔件的靠所述框架构件侧的第1表面包括：平坦状的第1平坦部分；和凸部分，其位于比所述第1平坦部分靠所述第1表面的缘侧的位置，且相对于所述第1平坦部分向所述框架构件侧突出，

所述框架构件的靠所述分隔件侧的第2表面包括：平坦状的第2平坦部分；和凹部分，其与所述分隔件的所述凸部分相对，相对于所述第2平坦部分向与所述分隔件相反的一侧凹陷，

所述框架构件的所述第1方向的厚度比所述分隔件的所述第1方向的厚度厚，且所述框架构件中的所述凹部分的相对于所述第2平坦部分的所述第1方向的深度尺寸比所述分隔件中的所述凸部分相对于所述第1平坦部分的所述第1方向的突出长度大。

9.根据权利要求8所述的互连器-电化学反应单体电池复合体，其特征在于，

所述电解质层含有固体氧化物。

10.一种电化学反应电池组的制造方法，该电化学反应电池组具备：多个单体电池，该单体电池包括电解质层以及隔着所述电解质层沿着第1方向彼此相对的空气极和燃料极，该多个单体电池沿着所述第1方向排列配置；和多个导电性构件，该多个导电性构件沿着所述第1方向排列配置，具有导电性，且呈平板状，该电化学反应电池组的制造方法的特征在于，

该电化学反应电池组的制造方法包括如下工序：

准备工序，在该准备工序中，利用冲压加工分别准备多个导电性构件，该多个导电性构件的所述第1方向的一侧的第1表面包括：平坦状的第1平坦部分；和凸部分，其位于比所述第1平坦部分靠所述第1表面的缘侧的位置，且相对于所述第1平坦部分向所述第1方向的所述一侧突出，该多个导电性构件的所述第1方向的另一侧的第2表面包括：平坦状的第2平坦部分；和凹部分，其相对于所述第2平坦部分向所述第1方向的所述一侧凹陷；

加工工序，在该加工工序中，针对各所述导电性构件，对所述凸部分进行加工，使得所述凸部分相对于所述第1平坦部分的所述第1方向的突出长度变短；以及

配置工序，在该配置工序中，以彼此相邻的两个导电性构件中的一者的所述第1表面的所述凸部分与另一者的所述第2表面的所述凹部分彼此相对的方式，将所述多个导电性构件沿着所述第1方向排列配置。

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