JP2005516353A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. 固体酸化物形燃料電池モジュール（３０）であって、
   それぞれが第１の電極（４０）、電解質（４２）及び第２の電極（４４）を備える複数の固体酸化物形燃料電池（３６）と、
   前記燃料電池（３６）を電気的に直列に接続するよう配置された複数のインターコネクタ（３８）であって、それぞれが一つの燃料電池（３６）の第１の電極（４０）を隣接する燃料電池（３６）の第２の電極（４４）に電気的に接続するインターコネクタと、
   を備え、
   第１の電極（４０）が、電解質（４２）における電気化学的活動を最適化するよう電解質（４２）上に設けられた第１の層（４０Ａ）と、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対し垂直な電子伝導を提供するよう第１の層（４０Ａ）上に設けられた第２の層（４０Ｂ）とを備え、
   第２の層（４０Ｂ）が、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４０Ｂ）の様々な位置において異なるよう構成される
   固体酸化物形燃料電池モジュール（３０）において、
   燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４０Ｂ）の様々な位置において異なるよう、第２の層（４０Ｂ）が様々な位置において異なる組成を有すること、及び第１の層（４０Ａ、４４Ｂ）と接触する第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）の断面積が様々な位置において異なることのいずれかを特徴とする固体酸化物形燃料電池モジュール（３０）。
2. 請求項１記載の固体酸化物形燃料電池モジュールであって、
   第２の電極（４４）が、電解質（４２）における電気化学的活動を最適化するよう電解質（４２）上に設けられた第１の層（４４Ａ）と、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導を提供するよう第１の層（４４Ａ）上に設けられた第２の層（４４Ｂ）とを備え、
   第２の層（４４Ｂ）が、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４４Ｂ）の様々な位置において異なるよう構成される固体酸化物形燃料電池モジュール。
3. 請求項１又は２に記載された固体酸化物形燃料電池モジュールであって、第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）が、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）の様々な位置において異なるよう、位置ごとに異なる幾何学的構造を持つ固体酸化物形燃料電池モジュール。
4. 請求項３に記載された固体酸化物形燃料電池モジュールであって、第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）が、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）の様々な位置において異なるよう、位置ごとに異なる断面積を有する複数の孔（５０）を有するメッシュを備える固体酸化物形燃料電池モジュール。
5. 請求項３に記載された固体酸化物形燃料電池モジュールであって、第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）が、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）の様々な位置において異なるよう、位置ごとに異なる数の複数の孔を有するメッシュを備える固体酸化物形燃料電池モジュール。
6. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の固体酸化物形燃料電池モジュールであって、インターコネクタ（３８）に近い第１の位置における燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導の方が、インターコネクタ（３８）から離れた第２の位置における燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導より大きいように、第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）が構成される固体酸化物形燃料電池モジュール。
7. 請求項６に記載された固体酸化物形燃料電池モジュールであって、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が、第１の位置と第２の位置との間で徐々に小さくなるように、第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）が構成される固体酸化物形燃料電池モジュール。
8. 請求項１〜７のいずれか一つに記載された固体酸化物形燃料電池モジュールであって、中空の支持部材（３２）を備え、燃料電池（３６）が中空の支持部材（３２）の少なくとも一つの表面（３４）上に間隔を空けて配置される固体酸化物形燃料電池モジュール。
9. 第１の電極（４０）、電解質（４２）及び第２の電極（４４）を備える固体酸化物形燃料電池（３６）であって、
   第１の電極（４０）が、電解質（４２）における電気化学的活動を最適化するよう電解質（４２）上に設けられた第１の層（４０Ａ）と、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導を提供するよう第１の層（４０Ａ）上に設けられた第２の層（４０Ｂ）とを備え、
   第２の層（４０Ｂ）が、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４０Ｂ）の様々な位置において異なる
   よう構成される固体酸化物形燃料電池（３６）であって、
   燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４０Ｂ）の様々な位置において異なるよう、第２の層（４０Ｂ）が様々な位置において異なる組成を有すること、及び第１の層（４０Ａ、４４Ｂ）と接触する第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）の断面積が様々な位置において異なることのいずれかを特徴とする固体酸化物形燃料電池モジュール（３０）。
10. 請求項９記載の固体酸化物形燃料電池であって、
    第２の電極（４４）が、電解質（４２）における電気化学的活動を最適化するよう電解質（４２）上に設けられた第１の層（４４Ａ）と、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導を提供するよう第１の層（４４Ａ）上に設けられた第２の層（４４Ｂ）とを備え、
    燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４４Ｂ）の様々な位置において異なるよう第２の層（４４Ｂ）が構成される固体酸化物形燃料電池。
11. 請求項９又は１０に記載された固体酸化物形燃料電池であって、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）の様々な位置において異なるよう、第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）が位置ごとに異なる幾何学的構造を持つ固体酸化物形燃料電池。
12. 請求項１１記載の固体酸化物形燃料電池であって、第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）が、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）の様々な位置において異なるよう、位置ごとに断面積の異なる複数の孔（５０）を有するメッシュを備える固体酸化物形燃料電池。
13. 請求項１１に記載された固体酸化物形燃料電池であって、第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）が、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）の様々な位置において異なるよう、位置ごとに異なる数の複数の孔（５０）を有するメッシュを備える固体酸化物形燃料電池。
14. 請求項９〜１３のいずれか一つに記載の固体酸化物形燃料電池であって、第１の位置における燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導の方が、前記第１の位置から離れた第２の位置における燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導より大きいよう、第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）が構成される固体酸化物形燃料電池。
15. 請求項１４記載の固体酸化物形燃料電池であって、燃料電池（３６）の層（４０、４２、４４）に対して垂直な電子伝導が前記第１の位置と前記第２の位置との間で徐々に小さくなるよう、第２の層（４０Ｂ、４４Ｂ）が構成される固体酸化物形燃料電池。