JP2018032592A

JP2018032592A - 電気化学セル

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Publication number: JP2018032592A
Application number: JP2016165894A
Authority: JP
Inventors: 崇龍; Takashi Ryu; 誠大森; Makoto Omori; 梨沙子伊藤; Risako Ito
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2018-03-01
Anticipated expiration: 2036-08-26
Also published as: JP6305479B2

Abstract

【課題】内部のリーク電流を抑制可能な電気化学セルを提供する。
【解決手段】第１主面Ｓ１、第２主面Ｓ２、第１側面Ｓ３及び第２側面Ｓ４を有する絶縁性の多孔支持基板２と、多孔支持基板２の第１主面Ｓ１に配置される第１発電部と、多孔支持基板２の第２主面Ｓ２に配置される第２発電部と、多孔支持基板２を覆う緻密シール層と、を備え、前記緻密シール層は、第１主面Ｓ１を覆う第１シール部３１と、第１側面Ｓ３の少なくとも一部を覆い、第１シール部３１に連なる第２シール部３２とを有し、第２シール部３２の電気抵抗率は、第１シール部３１の電気抵抗率より高い、電気化学セル。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気化学セルに関するものである。

従来、電気化学セルの一種として、絶縁性の多孔支持基板と、多孔支持基板の第１主面上に配置される複数の第１発電部と、多孔支持基板の第２主面上に配置される複数の第２発電部と、多孔支持基板の外表面を覆う絶縁性の緻密シール層とを備える燃料電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の緻密シール層は、発電部の電解質層と同じ材料（例えば、ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア））によって構成されている。

特開２０１５−１６４０９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の緻密シール層は、マイナス電荷の酸化物イオンを流すことができるため、第１発電部から第２発電部に微弱なリーク電流が流れる場合がある。

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、内部のリーク電流を抑制可能な電気化学セルを提供することにある。

本発明に係る電気化学セルは、第１主面、第２主面、第１側面及び第２側面を有する絶縁性の多孔支持基板と、多孔支持基板の第１主面に配置される第１発電部と、多孔支持基板の第２主面に配置される第２発電部と、多孔支持基板を覆う緻密シール層とを備える。緻密シール層は、第１主面を覆う第１シール部と、第１側面の少なくとも一部を覆い、第１シール部に連なる第２シール部とを有する。第２シール部の電気抵抗率は、第１シール部の電気抵抗率より高い。

本発明によれば、内部のリーク電流を抑制可能な電気化学セルを提供することができる。

実施形態に係る燃料電池の斜視図実施形態に係る燃料電池の斜視図図１の切断面Ａにおける断面図図１のＢ−Ｂ断面図

（燃料電池１の構成）
本実施形態に係る燃料電池１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、燃料電池１を多孔支持基板２の第１主面Ｓ１側から見た斜視図である。図２は、燃料電池１を多孔支持基板２の第２主面Ｓ２側から見た斜視図である。

燃料電池１は、いわゆる横縞型の固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ：ＳｏｌｉｄＯｘｉｄｅＦｕｅｌＣｅｌｌ）である。燃料電池１は、多孔支持基板２、６つの発電部１０、表裏接続部２０及び緻密シール層３０を備える。

（１）多孔支持基板２
多孔支持基板２は、長手方向に延びる扁平な平板状に形成される。多孔支持基板２は、第１主面Ｓ１、第２主面Ｓ２、第１側面Ｓ３及び第２側面Ｓ４を有する。第１主面Ｓ１と第２主面Ｓ２のそれぞれは、多孔支持基板２の長手方向と短手方向に広がる板面である。短手方向は、長手方向に垂直な方向である。第１主面Ｓ１は、第２主面Ｓ２の反対側に設けられる。第１側面Ｓ３と第２側面Ｓ４のそれぞれは、第１主面Ｓ１と第２主面Ｓ２に連なる。第１側面Ｓ３は、第２側面Ｓ４の反対側に設けられる。本実施形態において、第１側面Ｓ３と第２側面Ｓ４のそれぞれは、湾曲した曲面状に形成されているが、平面状に形成されていてもよい。

多孔支持基板２は多孔質であればよく、その気孔率は特に制限されないが、２５％〜５０％とすることができる。多孔支持基板２の厚み方向における厚さは特に制限されないが、１ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。厚み方向は、長手方向と短手方向に垂直な方向である。

多孔支持基板２の内部には、６本のガス流路２ａが形成される。各ガス流路２ａは、多孔支持基板２の長手方向に沿って延びる。本実施形態では、発電時、各ガス流路２ａに燃料ガスが流される。なお、ガス流路２ａの本数は、６本に限られない。

多孔支持基板２は、電子伝導性を有さない絶縁性の多孔質材料によって構成される。多孔支持基板２は、例えば、ＣＳＺ（カルシア安定化ジルコニア）、ＭｇＯ（酸化ニッケル）とＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）の複合材料、ＭｇＯ（酸化ニッケル）とＹ_２Ｏ_３（イットリア）の複合材料、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）の複合材料などによって構成することができる。多孔支持基板２の気孔率は、２０％以上６０％以下とすることができる。

多孔支持基板２における遷移金属の含有率は３０００ｐｐｍ以下が好ましく、多孔支持基板２は、遷移金属を含有していなくてもよい。遷移金属としては、例えば、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、及びこれらの酸化物が挙げられる。遷移金属の含有率は、多孔支持基板の一部を破断して溶液に溶かし、ＩＣＰ発光分光分析法（高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法）により得た。ＩＣＰ発光分光分析装置は島津製作所社製、ＩＣＰＥ-９０００を用いた。多孔支持基板２が複数種の遷移金属を含有する場合、遷移金属の含有率とは、複数種の遷移金属それぞれの含有率の合計である。多孔支持基板２が遷移金属を酸化物の形態で含有する場合、運転中の還元雰囲気において、遷移金属酸化物の少なくとも一部は遷移金属に還元される。

（２）発電部１０
６つの発電部１０は、多孔支持基板２の第１主面Ｓ１に配置される３つの第１発電部１０ａと、多孔支持基板２の第２主面Ｓ２に配置される３つの第２発電部１０ｂとを含む。

３つの第１発電部１０ａは、多孔支持基板２の長手方向に並べられる。３つの第２発電部１０ｂは、多孔支持基板２の長手方向に並べられる。第１発電部１０ａと第２発電部１０ｂは、互いに同様の構成を有する。以下の説明では、第１発電部１０ａと第２発電部１０ｂを発電部１０と総称する場合がある。

ここで、図３は、図１の切断面Ａにおける断面図である。切断面Ａは、短手方向に垂直な平面である。図３に示すように、各発電部１０は、燃料極４、固体電解質層５、空気極６、空気極集電層７及びインターコネクタ８を備える。

燃料極４は、多孔支持基板２上に配置される。燃料極４は、アノードとして機能する。燃料極４は、燃料極集電層４１と燃料極活性層４２を有する。

燃料極集電層４１は、多孔支持基板２上に配置される。燃料極集電層４１は、ＮｉＯを含み、電子伝導性を有する物質によって構成される。燃料極集電層４１は、酸素イオン伝導性を有する物質を含んでいてもよい。燃料極集電層４１は、例えば、ＮｉＯ−８ＹＳＺ、ＮｉＯ−Ｙ_２Ｏ_３、ＮｉＯ−ＣＳＺなどによって構成することができる。燃料極集電層４１の厚さは特に制限されないが、５０μｍ〜５００μｍとすることができる。燃料極集電層４１は多孔質であればよく、その気孔率は特に制限されないが、２５％〜５０％とすることができる。

燃料極活性層４２は、燃料極集電層４１上に配置される。燃料極活性層４２は、電子伝導性を有する物質と酸素イオン伝導性を有する物質とによって構成される。燃料極活性層４２は、例えば、ＮｉＯ−８ＹＳＺやＮｉＯ−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。燃料極活性層４２における酸素イオン伝導性を有する物質の体積割合は、燃料極集電層４１における酸素イオン伝導性を有する物質の体積割合よりも大きいことが好ましい。燃料極活性層４２の厚さは特に制限されないが、５μｍ〜３０μｍとすることができる。燃料極活性層４２の気孔率は特に制限されないが、２５％〜５０％とすることができる。

固体電解質層５は、燃料極４上に配置される。固体電解質層５は、あるインターコネクタ８から他のインターコネクタ８まで長手方向に延びる。従って、燃料電池１０の長手方向において、固体電解質層５とインターコネクタ８とが交互に配置される。固体電解質層５は、多孔支持基板２側の燃料ガスと空気極６側の空気との混合を防止するガスバリア層として機能する。本実施形態において、固体電解質層５は、緻密シール層３０と一体的に形成されている。

固体電解質層５は、酸化物イオン伝導性が電子伝導性より高い緻密質材料によって構成される。固体電解質層５は、ジルコニアを主成分として含むことができる。固体電解質層５を構成する材料としては、例えば、３ＹＳＺ、８ＹＳＺ、ＳｃＳＺなどを用いることができる。固体電解質層５の気孔率は、多孔支持基板２や燃料極４の気孔率よりも低い。固体電解質層５の気孔率は、２０％以下とすることができ、１０％以下であることが好ましい。固体電解質層５の厚さは特に制限されないが、３μｍ〜５０μｍとすることができる。

空気極６は、固体電解質層５上に配置される。空気極６は、混合導電性を有する多孔質材料によって構成される。空気極６を構成する材料としては、例えば、（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ_３（ＬＳＣＦ、ランタンストロンチウムコバルトフェライト）、（Ｌａ，Ｓｒ）ＦｅＯ_３（ＬＳＦ、ランタンストロンチウムフェライト）、Ｌａ（Ｎｉ，Ｆｅ）Ｏ_３（ＬＮＦ、ランタンニッケルフェライト）、（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ_３（ＬＳＣ、ランタンストロンチウムコバルタイト）などが挙げられる。空気極６の厚さは特に制限されないが、１０〜１００μｍとすることができる。

空気極集電層７は、空気極６上に配置される。空気極集電層７は、電子伝導性を有する多孔質材料によって構成される。空気極集電層７は、例えば、ＬＳＣＦ、ＬＳＣ、Ａｇ（銀）、Ａｇ−Ｐｄ（銀パラジウム合金）などによって構成することができる。空気極集電層７の厚さは特に制限されないが、５０μｍ〜５００μｍとすることができる。

インターコネクタ８は、電子伝導性を有する緻密材料によって構成される。インターコネクタ８は、例えば、ＬａＣｒＯ_３（ランタンクロマイト）や（Ｓｒ，Ｌａ）ＴｉＯ_３（ストロンチウムチタネート）によって構成することができる。インターコネクタ８の気孔率は、２０％未満が好ましく、１０％以下がより好ましく、８％以下がさらに好ましい。インターコネクタ８は、固体電解質層５とともに、多孔支持基板２側の燃料ガスと空気極６側の空気との混合を防止するガスバリア層として機能する。インターコネクタ８の厚さは、例えば、１０〜１００μｍとすることができる。

（３）表裏接続部２０表裏接続部２０は、図１及び図２に示すように、多孔支持基板２の一端部に設けられる。表裏接続部２０は、多孔支持基板２の一端部に巻回されている。

表裏接続部２０は、図３に示すように、第１主面Ｓ１側の第１発電部１０ａのインターコネクタ８と、第２主面Ｓ２側の第２発電部１０ｂの空気極集電層７とに接続される。本実施形態において、表裏接続部２０は、第２発電部１０ｂの空気極集電層７と一体的に形成されている。

表裏接続部２０は、導電性セラミックス材料によって構成することができる。表裏接続部２０を構成する材料としては、（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ_３（ＬＳＣＦ；ランタンストロンチウムコバルトフェライト）、（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ_３（ＬＳＣ；ランタンストロンチウムコバルタイト）、Ｌａ（Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ）Ｏ_３、又は、これらの少なくとも２つを含む複合材料を用いることができる。

表裏接続部２０の気孔率は特に制限されないが、例えば２５％〜５０％とすることができる。表裏接続部２０の厚さは特に制限されないが、５０μｍ〜５００μｍとすることができる。

（４）緻密シール層３０
緻密シール層３０は、多孔支持基板２の外表面を覆う。緻密シール層３０は、発電部１０の固体電解質層５に連なるように形成される。本実施形態において、緻密シール層３０は、固体電解質層５及びインターコネクタ８とともにガスバリア層として機能する。

ここで、図４は、図１のＢ−Ｂ断面図である。緻密シール層３０は、第１シール部３１、第２シール部３２、第３シール部３３及び第４シール部３４を含む。

第１シール部３１は、多孔支持基板２の外表面のうち第１主面Ｓ１を覆う。第１シール部３１は、第１主面Ｓ１のうち３つの第１発電部１０ａが配置された領域以外の領域を全体的に覆っている。本実施形態において、第１シール部３１は、３つの第１発電部１０ａそれぞれの固体電解質層５と一体的に形成される。すなわち、第１シール部３１は、各固体電解質層５を外側に延ばすことによって構成されている。

第１シール部３１は、第２シール部３２及び第４シール部３４よりも電気抵抗率の低い緻密材料によって構成される。第１シール部３１は、固体電解質層５に用いられる材料、すなわち３ＹＳＺ、８ＹＳＺ、ＳｃＳＺなどによって構成することができる。第１シール部３１の電気抵抗率は特に制限されるものではないが、１［Ωcｍ］以上１００００［Ωcｍ］以下とすることができる。本実施形態において、電気抵抗率は、固体酸化物形燃料電池の一般的な発電温度(６００℃〜１０００℃)の大気環境下もしくは燃料極４に供給する燃料ガス雰囲気下において、周知の直流四端子法によって測定した値である。

第２シール部３２は、多孔支持基板２の外表面のうち第１側面Ｓ３を覆う。第２シール部３２は、多孔支持基板２の長手方向に沿って延びる。本実施形態において、第２シール部３２は、第１側面Ｓ３を全体的に覆っている。第２シール部３２は、多孔支持基板２の短手方向において、第１シール部３１及び第３シール部３３それぞれの一端部に連なる。本実施形態において、第２シール部３２は、多孔支持基板２の第１側面Ｓ３に沿って曲面状に形成されているが、第１側面Ｓ３が平面状に形成されている場合には、第２シール部３２も平面状に形成される。

第２シール部３２は、第１シール部３１及び第３シール部３３よりも電気抵抗率の高い緻密材料によって構成される。第２シール部３２は、例えば、結晶化ガラス、スピネル酸化物、ＭｇＯ（マグネシア）、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）、Ｙ_２Ｏ_３（イットリア）から選択される少なくとも１種によって構成することができる。第２シール部３２の電気抵抗率は特に制限されるものではないが、１００００［Ωcｍ］以上１×１０^１２［Ωcｍ］以下とすることができ、１×１０^５［Ωcｍ］以上が好ましく、１×１０^６［Ωcｍ］以上がより好ましい。

第３シール部３３は、多孔支持基板２を挟んで第１シール部３１の反対側に設けられる。第３シール部３３は、多孔支持基板２の外表面のうち第２主面Ｓ２を覆う。第３シール部３３は、第２主面Ｓ２のうち３つの第２発電部１０ｂが配置された領域以外の領域を全体的に覆っている。本実施形態において、第３シール部３３は、３つの第２発電部１０ｂそれぞれの固体電解質層５と一体的に形成される。すなわち、第３シール部３３は、各固体電解質層５を外側に延ばすことによって構成されている。

第３シール部３３は、第１シール部３１と同様、第２シール部３２及び第４シール部３４よりも電気抵抗率の低い緻密材料によって構成される。第３シール部３３は、固体電解質層５に用いられる材料、すなわち３ＹＳＺ、８ＹＳＺ、ＳｃＳＺなどによって構成することができる。第３シール部３３の電気抵抗率は特に制限されず、第１シール部３１と同様に、１［Ωcｍ］以上１００００［Ωcｍ］以下とすることができる。

第４シール部３４は、多孔支持基板２を挟んで第２シール部３２の反対側に設けられる。第４シール部３４は、多孔支持基板２の外表面のうち第２側面Ｓ４を覆う。第４シール部３４は、多孔支持基板２の長手方向に沿って延びる。本実施形態において、第４シール部３４は、第２側面Ｓ４を全体的に覆っている。第４シール部３４は、多孔支持基板２の短手方向において、第１シール部３１及び第３シール部３３それぞれの他端部に連なる。本実施形態において、第４シール部３４は、多孔支持基板２の第２側面Ｓ４に沿って曲面状に形成されているが、第２側面Ｓ４が平面状に形成されている場合には、第４シール部３４も平面状に形成される。

第４シール部３４は、第２シール部３２と同様、第１シール部３１及び第３シール部３３よりも電気抵抗率の高い緻密材料によって構成される。第４シール部３４は、例えば、結晶化ガラス、スピネル酸化物、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３から選択される少なくとも１種によって構成することができる。第４シール部３４の電気抵抗率は特に制限されるものではないが、第２シール部３２と同様、１００００［Ωcｍ］以上１×１０^１２［Ωcｍ］以下とすることができ、１×１０^５［Ωcｍ］以上が好ましく、１×１０^６［Ωcｍ］以上がより好ましい。

（燃料電池１の製造方法）
次に、燃料電池１の製造方法の一例について説明する。

まず、多孔支持基板２の粉末に造孔材とバインダーを添加して調製した坏土を押出成形することによって、６本のガス流路２ａを有する多孔支持基板２の成形体を形成する。

次に、燃料極集電層４１の材料をペースト化して、多孔支持基板２の成形体上に印刷することによって、燃料極集電層４１の成形体を形成する。続いて、燃料極活性層４２の材料をペースト化して、燃料極集電層４１の成形体上に印刷することによって、燃料極活性層４２の成形体を形成する。

次に、インターコネクタ８の材料をペースト化して、燃料極集電層４１の成形体上に印刷することによって、インターコネクタ８の成形体を形成する。

次に、固体電解質層５の材料をペースト化して、燃料極活性層４２の成形体上に印刷することによって、固体電解質層５の成形体を形成する。この際、固体電解質５の材料のペーストを多孔支持基板２の第１主面Ｓ１上及び第２主面Ｓ２上に印刷することによって、緻密シール層３０のうち第１シール部３１及び第３シール部３３の成形体を固体電解質層５の成形体と一体的に作製する。

次に、多孔支持基板２、燃料極４、インターコネクタ８、固体電解質層５、第１シール部３１及び第３シール部３３の成形体を共焼成（１３００〜１６００℃、２〜２０時間）する。

次に、緻密シール層３０の第２シール部３２の材料をペースト化して、多孔支持基板２の第１側面Ｓ３上及び第２側面Ｓ４上に印刷することによって、緻密シール層３０のうち第２シール部３２及び第４シール部３４の成形体を作製する。そして、緻密シール層１１の成形体を焼成（１３００〜１５００℃、１〜１０時間）する。

次に、空気極６の材料をペースト化して、固体電解質層５上に印刷することによって、空気極６の成形体を形成する。続いて、空気極集電層７の材料をペースト化して空気極６の成形体上に印刷することによって、空気極集電層７の成形体を形成する。

次に、空気極６及び空気極集電層７の成形体を焼成（９００〜１１００℃、１〜２０時間）する。

（特徴）
多孔支持基板２を覆う緻密シール層３０は、第１主面Ｓ１に配置される第１シール部３１と、第１側面Ｓ３に配置され、第１シール部３１に連なる第２シール部３２とを有する。第２シール部３２の電気抵抗率は、第１シール部３１の電気抵抗率より高い。

このように、電気抵抗率の高い材料によって構成される第２シール部３２が、多孔支持基板２の第１側面Ｓ３に配置されているため、固体電解質層５と同じ材料によって緻密シール層３０の全体が構成されている場合に比べて、緻密シール層３０の表から裏に電流が流れることを抑制できる。従って、第１発電部１０ａから第２発電部１０ｂに向かって、又は、第２発電部１０ｂから第１発電部１０ａに向かって微弱なリーク電流が流れることを抑制することができる。

（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。

上記実施形態では、本発明にかかる緻密シール層を固体酸化物型燃料電池に適用した場合について説明したが、本発明にかかる緻密シール層は、固体酸化物型燃料電池のほか、固体酸化物型電解セルを含む固体酸化物型電気化学セルに適用可能である。

上記実施形態において、多孔支持基板２の第１主面Ｓ１に３つの第１発電部１０ａが配置され、多孔支持基板２の第２主面Ｓ２に３つの第２発電部１０ｂが配置されることとしたが、第１発電部１０ａ及び第２発電部１０ｂそれぞれの個数は適宜変更することができる。

上記実施形態において、緻密シール層３０の第１シール部３１は、各第１発電部１０ａの固体電解質層５と同じ材料で一体的に形成されることとしたが、固体電解質層５とは異なる材料によって別に形成されていてもよい。同様に、緻密シール層３０の第３シール部３３は、各第２発電部１０ｂの固体電解質層５と同じ材料で一体的に形成されることとしたが、固体電解質層５とは異なる材料によって別に形成されていてもよい。

上記実施形態において、緻密シール層３０の第１シール部３１は、多孔支持基板２の第１主面Ｓ１の全面を覆うこととしたが、第１主面Ｓ１の一部のみを覆っていてもよい。この場合、第２シール部３２及び第４シール部３４の少なくとも一方を延ばすことによって第１主面Ｓ１の残りを覆ってもよいし、第２シール部３２及び第４シール部３４とは異なる緻密質材料によって第１主面Ｓ１の残りを覆ってもよい。同様に、緻密シール層３０の第３シール部３３は、多孔支持基板２の第２主面Ｓ２の全面を覆うこととしたが、第２主面Ｓ２の一部のみを覆っていてもよい。この場合、第２シール部３２及び第４シール部３４の少なくとも一方を延ばすことによって第２主面Ｓ２の残りを覆ってもよいし、第２シール部３２及び第４シール部３４とは異なる緻密質材料によって第２主面Ｓ２の残りを覆ってもよい。

上記実施形態において、緻密シール層３０の第２シール部３２は、多孔支持基板２の第１側面Ｓ３の全面を覆うこととしたが、第１側面Ｓ３の一部のみを覆っていてもよい。この場合、第１シール部３１及び第３シール部３３の少なくとも一方を延ばすことによって第１側面Ｓ３の残りを覆ってもよいし、第１シール部３１及び第３シール部３３とは異なる緻密質材料によって第１側面Ｓ３の残りを覆ってもよい。同様に、緻密シール層３０の第４シール部３４は、多孔支持基板２の第２側面Ｓ４の全面を覆うこととしたが、第２側面Ｓ４の一部のみを覆っていてもよい。この場合、第１シール部３１及び第３シール部３３の少なくとも一方を延ばすことによって第２側面Ｓ４の残りを覆ってもよいし、第１シール部３１及び第３シール部３３とは異なる緻密質材料によって第２側面Ｓ４の残りを覆ってもよい。これらの場合であっても、緻密シール層３０の表から裏に電流が流れることを抑制できるため、第１発電部１０ａから第２発電部１０ｂに向かって、又は、第２発電部１０ｂから第１発電部１０ａに向かって微弱なリーク電流が流れることを抑制できる。

上記実施形態において、燃料電池１の第１発電部１０ａ及び第２発電部１０ｂの構成について、図３を参照しながら説明したが、第１発電部１０ａ及び第２発電部１０ｂの構成は適宜変更可能である。第１発電部１０ａ及び第２発電部１０ｂは、燃料極４、固体電解質層５及び空気極６を有していればよい。

上記実施形態において、緻密シール層３０は、第２シール部３２と第４シール部３４の両方を有することとしたが、いずれか一方のみを有していてもよい。この場合であっても、緻密シール層３０の表から裏に電流が流れることを抑制できる。なお、例えば、緻密シール層３０が第２シール部３２を有していない場合には、第１シール部３１及び第３シール部３３の少なくとも一方を延ばして第２側面Ｓ４を覆えばよい。

２多孔支持基板
Ｓ１第１主面
Ｓ２第２主面
Ｓ３第１側面
Ｓ４第２側面
１０ａ第１発電部
１０ｂ第２発電部
３０緻密シール層
３１第１シール部
３２第２シール部
３３第３シール部
３４第４シール部

固体電解質層５は、燃料極４上に配置される。固体電解質層５は、あるインターコネクタ８から他のインターコネクタ８まで長手方向に延びる。従って、燃料電池１０の長手方向において、固体電解質層５とインターコネクタ８とが交互に配置される。固体電解質層５は、多孔支持基板２側の燃料ガスと空気極６側の空気との混合を防止するガスバリア層として機能する。

Claims

第１主面、第２主面、第１側面及び第２側面を有する絶縁性の多孔支持基板と、
前記多孔支持基板の前記第１主面に配置される第１発電部と、
前記多孔支持基板の前記第２主面に配置される第２発電部と、
前記多孔支持基板を覆う緻密シール層と、
を備え、
前記緻密シール層は、前記第１主面を覆う第１シール部と、前記第１側面の少なくとも一部を覆い、前記第１シール部に連なる第２シール部とを有し、
前記第２シール部の電気抵抗率は、前記第１シール部の電気抵抗率より高い、
電気化学セル。
前記第２シール部は、結晶化ガラス又はスピネル酸化物、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３から選択される少なくとも１種によって構成される、
請求項１に記載の電気化学セル。
前記第２シール部は、前記第１側面の全体を覆っている、
請求項１又は２に記載の電気化学セル。
前記緻密シール層は、前記第２主面を覆う第３シール部と、前記第２側面の少なくとも一部を覆い、前記第３シール部に連なる第４シール部とを有し、
前記第４シール部の電気抵抗率は、前記第３シール部の電気抵抗率より高い、
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気化学セル。