JP4261927B2

JP4261927B2 - Solid electrolyte fuel cell and fuel cell

Info

Publication number: JP4261927B2
Application number: JP2003020873A
Authority: JP
Inventors: 紀彰浜田; 祥二高坂
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2023-01-29
Also published as: JP2004234969A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体電解質形燃料電池セル及び燃料電池に関し、特に、固体電解質形燃料電池セルの信頼性が向上し、起動を迅速に行うことができる固体電解質形燃料電池セル及び燃料電池に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
近年、次世代エネルギーとして、燃料電池セルのスタックを収納容器内に収容した燃料電池が種々提案されている。
【０００３】
固体電解質形燃料電池は、複数の固体電解質形燃料電池セルからなるセルスタックを収納容器内に収容して構成されており、固体電解質を用いた燃料電池は作動温度が６００〜１０００℃と高いため、この温度まで固体電解質形燃料電池セルを加熱する必要がある。
【０００４】
従来、円筒型の固体電解質形燃料電池セルが知られているが、この円筒型の固体電解質形燃料電池セルでは、その端部に非発電部が形成されているため、燃料電池セルが長くなるほど非発電部の割合が小さくなり、発電量が増大することや発電効率が高くなることなどから、固体電解質形燃料電池セルの長さは長い方がよいとされており、文献等では５００ｍｍを越える燃料電池セルや１０００ｍｍ程度の固体電解質形燃料電池セルが紹介されている。
【０００５】
このような長尺の円筒型固体電解質形燃料電池セルを用いた燃料電池においては、発電に関与しない余剰燃料（空気及び水素）を燃焼させる燃焼空間を設け、この燃焼空間内の燃焼ガスにより、燃料電池セルに導入される導入ガスを加熱するとともに、燃焼熱により燃料電池セルを加熱し、熱効率を高めることが行なわれている。
【０００６】
また、この手法では固体電解質形燃料電池セル自体が熱伝導体となり、燃焼空間で発生する燃焼熱を、固体電解質形燃料電池セルの排出口側端部から他端部に熱伝導させ、固体電解質形燃料電池セル全体が加熱されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平４−２３７９６３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような燃料電池では、実際に発電するまでの起動時間を短くしようとすると、余剰燃料の燃焼熱により燃料電池セルの一端から急激に加熱する必要があるが、この場合には、固体電解質形燃料電池セル内部での温度差が大きくなり、固体電解質形燃料電池セルが破壊しやすくなるという問題があった。逆に、破壊を防止しようとすると、徐々に昇温する必要があるが、この場合には、起動時間が非常に長くなり、加熱を開始してから燃料電池が発電を開始するまでに長時間を要するという問題があった。
【０００９】
特に、頻繁に起動停止を行うような運転の形態では、発電時間に対して、起動時間の割合が自ずと増えるため、発電が行えない昇温時間が長くなり、これにより格段に発電効率を低下させることになる。
【００１０】
本発明は、固体電解質形燃料電池セルの加熱による破壊を防止し、起動時間を大幅に短縮できる固体電解質形燃料電池セル及び燃料電池を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の固体電解質形燃料電池セルは、一方側が供給口とされ、他方側が排出口とされたガス流路が長手方向に形成されるとともに、前記排出口の近傍が燃焼部として機能する柱状の固体電解質形燃料電池セルであって、前記排出口側の端面の角部および前記排出口の角部のうち少なくとも一方が、Ｃ０．０５ｍｍ以上の C 面またはＲ０．０５ｍｍ以上の R 面の形状に面取りされていることを特徴とする。
【００１２】
このような固体電解質形燃料電池セルでは、固体電解質形燃料電池セルの排出口の近傍で燃料ガスと酸素含有ガスとを混合させ、燃焼させることで、燃焼熱を発生させることができる。
【００１３】
この燃焼熱を、固体電解質形燃料電池セル自身を熱伝導体として、固体電解質形燃料電池セルの排出口側の端面と逆の端面にまで伝導する場合、固体電解質形燃料電池セルの排出口側の端面が最初に加熱されるため、固体電解質形燃料電池セルの排出口側の端面とその他の部分とでは温度差が生じ、固体電解質形燃料電池セルの排出口側の端面に熱応力が発生する。この熱応力が大きすぎる場合には、固体電解質形燃料電池セルの排出口側の端面の角部にクラックが発生し、固体電解質形燃料電池セルが破壊される。そのため、一般には固体電解質形燃料電池セルが破壊されないよう徐々に加熱されている。しかしながら、このような手法では起動時間が長くなるという問題がある。
【００１４】
本発明の固体電解質形燃料電池セルでは、加熱に伴う熱応力が特に集中する燃料電池セルの排出口側の端面の角部および排出口の角部のうち少なくとも一方が、Ｃ０．０５ｍｍ以上の C 面またはＲ０．０５ｍｍ以上の R 面の形状に面取りされていることで、排出口側の端面の角部および排出口の角部のうち少なくとも一方への熱応力集中を緩和することができ、急速な加熱が可能となるため、固体電解質形燃料電池セルの破壊の防止と起動時間の短縮とを同時に達成できる。さらに、面取りされた形状が、Ｃ０．０５ｍｍ以上のＣ面またはＲ０．０５ｍｍ以上のＲ面であることから、固体電解質形燃料電池セルの破壊を確実に防止することができる。
【００２１】
また、本発明の燃料電池は、上記した固体電解質形燃料電池セルを収納容器内に複数収容してなることを特徴とする。このような燃料電池では固体電解質形燃料電池セルの急速な加熱による破壊を防止できるとともに、起動時間を格段に短縮することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の燃料電池の一形態を示すもので、符号３１は断熱構造を有する収納容器を示している。この収納容器３１の内部には、複数の固体電解質形燃料電池セル（以下、燃料電池セルと略す場合がある。）３３が集合したセルスタック３５と、セルスタック３５の上方に形成された燃焼空間３７と、この燃焼空間３７を挿通する酸素含有ガス供給管３９と、燃焼空間３７の上方に設けられた熱交換部４１とが設けられている。
【００２３】
収納容器３１は、耐熱性金属からなる枠体３１ａと、この枠体３１ａの内面に設けられた断熱材３１ｂとから構成されている。セルスタック３５の下方には、燃料ガスを燃料電池セル３３に供給するための燃料ガスタンク４５が設けられ、この燃料ガスタンク４５には、外部から燃料ガスを燃料ガスタンク４５に供給するための燃料ガス供給管５１が接続されている。
【００２４】
燃料ガスタンク４５には、燃料電池セル３３の下端部に取り付けられた取付治具５３が螺着しており、これにより、燃料電池セル３３が燃料ガスタンク４５にそれぞれ立設している。即ち、取付治具５３は、燃料電池セル３３の端部に取り付けられたセル端部側取付治具５３ａと、両端部がセル端部側取付治具５３ａ及び燃料ガスタンク４５にそれぞれ螺着する連結部材５３ｂとから構成されており、連結部材５３ｂの両端部には向きが逆のねじ部が形成され、連結部材５３ｂを一方側に回転させると、両端部がセル端部側取付治具５３ａ及び燃料ガスタンク４５にそれぞれ螺着するように形成されている。
【００２５】
セル端部側取付治具５３ａ、連結部材５３ｂには、燃料ガスタンク４５と燃料電池セル３３のガス流路に連通するように貫通孔が形成されている。
【００２６】
また、燃焼空間３７を挿通する酸素含有ガス供給管３９は、その先端部が燃料電池セル３３間に位置している。この酸素含有ガス供給管３９から供給される酸素含有ガスは、燃料ガスタンク４５側に向けて噴出した後、熱交換部４１側に流れることになる。従って、発電で用いられなかった余剰の酸素含有ガスは、燃料電池セル３３間を通って燃料電池セル３３の上方に流れ、発電で用いられなかった余剰の燃料ガスは、燃料電池セル３３のガス流路を通って燃料電池セル３３の上方から吹き出し、燃料電池セル３３の上端近傍、即ち、燃料電池セル３３の排出口側の端面近傍において、燃料ガスと酸素含有ガスが反応して燃焼するように構成されている。
【００２７】
熱交換部４１は、熱交換器４１ａと、燃焼空間３７を介してセルスタック３５に対向して設けられた酸素含有ガス収容室４１ｂとから構成されている。
【００２８】
熱交換器４１ａは、例えば、プレートフィン型構造とされている。燃焼ガスは、一点鎖線で示したように熱交換器４１ａの下部側面から導入され、熱交換器４１ａの上方へ排出され、一方、酸素含有ガスは、図１に破線で示したように熱交換器４１ａの上部側面から導入され、熱交換器４１ａの下方へ導かれ、酸素含有ガス収容室４１ｂ内に導入される。
【００２９】
酸素含有ガス収容室４１ｂは、熱交換器４１ａのセルスタック３５側端面に設けられており、熱交換器４１ａを通過した酸素含有ガスが一旦収容されるようになっている。また、酸素含有ガス収容室４１ｂには、複数の酸素含有ガス供給管３９の一端が開口し、連通している。
【００３０】
また、酸素含有ガス収容室４１ｂの側面と断熱材３１ｂとの間、即ち酸素含有ガス収容室４１ｂの周囲は、燃焼空間３７中の燃焼ガスを熱交換器４１ａに導入する燃焼ガス導入口７１とされている。この燃焼ガス導入口７１を介して燃焼ガスが熱交換器４１ａへ導出される。
【００３１】
収納容器３１内のセルスタック３５は、図２に示すように、燃料電池セル３３を３列に整列して構成されており、隣設した２列の最外部の燃料電池セル３３の電極同士が導電部材８１で接続され、これにより３列に整列した複数の燃料電池セル３３が電気的に直列に接続している。なお、図１では４列として記載している。
【００３２】
燃料電池セル３３は、図２に示すように断面が扁平状で、全体的に見て楕円柱状であり、
その内部には複数のガス流路８３が形成されている。このような形状の燃料電池セル３３では、燃料電池セル３３の断面形状が扁平状になることにより、燃料電池セル３３の１本当たりの発電面積を増加させることができる。
【００３３】
この燃料電池セル３３は、断面が扁平状で、全体的に見て楕円柱状の多孔質な支持体３３ａの外面に、多孔質な燃料側電極３３ｂ、緻密質な固体電解質３３ｃ、多孔質な導電性セラミックスからなる酸素側電極３３ｄを順次積層し、酸素側電極３３ｄと反対側の支持体３３ａの外面にインターコネクタ３３ｅを形成して構成されている。
【００３４】
即ち、燃料電池セル３３は、断面形状が、幅方向両端に設けられた弧状部ｍと、これらの弧状部を連結する一対の平坦部ｎとから構成されており、一対の平坦部ｎは平坦であり、ほぼ平行に形成されている。これらの一対の平坦部ｎのうち一方には、インターコネクタ３３ｅが形成され、他方の平坦部ｎには、燃料側電極３３ｂ、固体電解質３３ｃ、酸素側電極３３ｄが形成されて構成されている。
【００３５】
この弧状部ｍ−ｍ間の距離と、平坦部ｎ−ｎ間の距離の比が大きくなるほど、弧状部ｍに発生する応力は大きくなり、また、弧状部ｍの曲率が大きくなるほど、弧状部ｍに発生する応力は大きくなる傾向にある。すなわち、狭面積側の側部が弧状になっている場合には、曲率の大きい燃料電池セル３３の狭面積側の側部に熱応力が集中しやすく、急速な加熱により、特に燃料電池セル３３の破壊が起きやすい。この扁平柱状の燃料電池セル３３の排出口側の端面の角部や排出口側の排出口の角部を面取りすることで、燃料電池セル３３の破壊を防止することができる。
【００３６】
一方で、燃料電池セル３３あたりの発電量を増大させるためには、弧状部ｍ−ｍ間の距離と、平坦部ｎ−ｎ間の距離の比は大きくなる方が望ましい。これらの理由から、弧状部ｍ−ｍ間の距離は１０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲が望ましく、さらに、１５ｍｍ〜４０ｍｍの範囲が望ましい。また、平坦部ｎ−ｎ間の距離は２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲とすることが望ましく、さらに、３ｍｍ〜５ｍｍの範囲が望ましい。
【００３７】
一方の燃料電池セル３３と他方の燃料電池セル３３との間には集電部材８５が介在され、一方の燃料電池セル３３の燃料側電極３３ｂは、支持体３３ａに設けられたインターコネクタ３３ｅ、集電部材８５を介して他方の燃料電池セル３３の酸素側電極３３ｄに電気的に接続されている。
【００３８】
図３に本発明の燃料電池セル３３の縦断面図を示す。この燃料電池セル３３に形成されたガス流路８３の下部が供給口であり、ガス流路８３の上部が排出口である。このガス流路８３に燃料ガスを流通させ、燃料電池セル３３の外側に酸素含有ガスを流通させ、発電を行う。このとき、余剰ガスは燃料電池セル３３の排出口の近傍で燃焼し、燃料電池セル３３を加熱する。
【００３９】
そして、燃料電池セル３３は、図３（ａ）に示すように、燃料電池セル３３の排出口側の端面の角部ＡにはＣ面が形成されている。なお、図３（ｂ）に示すように、燃料電池セル３３の排出口側の端面の角部ＡにＲ面を形成してもよい。いずれの燃料電池セル３３も、余剰ガスの燃焼により、燃料電池セル３３が急速に加熱されても、最も熱応力が高くなる排出口側の端面の角部Ａに面取りを施しているため、燃料電池セル３３の排出口側の端面の角部Ａからの破壊が発生せず、急速な起動が可能となる。
【００４０】
なお、発生する応力を、より減少させる点から、Ｒ面を形成する方が、より好ましい。また、発生する応力が、より大きい弧状部ｍに形成された排出口側の端面の角部ＡのみをＲ面とし、その他の部分をＣ面としてもよい。あるいは、弧状部ｍに形成された排出口側の端面の角部ＡのみにＣ面あるいはＲ面を形成してもよい。
【００４１】
図４に本発明の燃料電池セル３３の他の形態の縦断面図を示す。図４（ａ）は、燃料電池セル３３の排出口側の端面の角部Ａと、排出口の角部ＢにＣ面を形成したもので、図４（ｂ）は、燃料電池セル３３の排出口側の端面の角部Ａと、排出口の角部ＢにＲ面を形成したものである。いずれの燃料電池セル３３も、余剰ガスの燃焼により、燃料電池セル３３が急速に加熱されても、熱応力が高くなる排出口の角部Ｂに面取りを施しているため、燃料電池セル３３の排出口側の角部Ｂからの破壊が発生せず、急速な起動が可能となる。
【００４２】
排出口側の角部Ｂに面取りを施す場合も、応力を減少させるという面では、Ｒ面を形成する方が望ましい。
【００４３】
なお、これらの面取りは成形体に施しても、焼結体に施してもよいが、切削性や余分な残留応力を発生させないという点から、成形体、あるいは仮焼体に施す方が望ましい。また、作業性という点では強度の高い焼結体に施す方が望ましい。
【００４４】
なお、これらの面取りはリューターや、サンドペーパー、あるいは治具や、平面研削機などを用いて施されるが、その手法は特に限定するものではない。
【００４５】
以上、説明した本発明の燃料電池セル３３では、熱応力により破壊が発生しやすい扁平状の燃料電池セル３３を急速に加熱した場合でも燃料電池セル３３の排出口側の端面からの破壊が防止され、燃料電池の急速な起動が可能となる。
【００４６】
なお、本発明は上記形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記形態では、図２に示したような扁平状で複数のガス流路８３を有する燃料電池セル３３を用いて説明したが、燃料電池セル３３はガス流路８３が一つであっても良く、燃料電池セル３３の形状は特に限定されるものではない。
【００４７】
以上のように構成された燃料電池では、外部からの酸素含有ガス（例えば空気）を、酸素含有ガス管７３を介して熱交換器４１ａに導入し、酸素含有ガス収容室４１ｂに導入し、酸素含有ガス供給管３９を介して燃料電池セル３３間に噴出させるとともに、燃料ガス（例えば水素）を燃料ガス供給管５１を介して燃料電池セル３３のガス流路に供給し発電させる。
【００４８】
発電に用いられなかった余剰の燃料ガスは、燃料電池セル３３のガス流路の上端から燃焼空間３７内に噴出し、発電に用いれらなかった余剰の酸素含有ガスは燃焼空間３７内に流れ、余剰の燃料ガスと余剰の酸素含有ガスを反応させて燃焼させ、燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスが燃焼ガス導入口７１を介して熱交換器４１ａに導出され、熱交換器４１ａの上端から排出される。
【００４９】
また、発電に寄与しなかった余剰の燃料ガスと酸素含有ガスが燃焼空間３７内に導入され、この燃焼空間３７中で反応して燃焼し、この燃焼ガス及び外部の酸素含有ガスを熱交換器４１ａに導入し、この熱交換器４１ａで燃焼ガスと酸素含有ガスとの間で熱交換させ、起動時に酸素含有ガスを予熱することができ、また、酸素含有ガス供給管３９が燃焼空間３７を挿通することにより、燃焼ガスにより酸素含有ガス供給管３９内の酸素含有ガスをさらに加熱することができるため、加熱した酸素含有ガスにより燃料電池セル３３を間接的に加熱して実質的に発電するまでの起動時間を短縮できる。
【００５０】
さらに、セルスタック３５の上部に燃焼空間３７、酸素含有ガス収容室４１ｂ、熱交換器４１ａが隣接して形成されているため、燃焼空間３７で燃焼した高温の燃焼ガスを、配管等を用いることなく熱交換器４１ａに直接導入でき、簡単な構造で酸素含有ガスの予熱効率を大きくできる。
【００５１】
また、収納容器３１内で、燃焼ガスと酸素含有ガスとを熱交換できるため、酸素含有ガスの予熱を行うためのバーナーを収納容器３１内に別途設ける必要がなく、小型にでき、しかも燃焼ガスを有効利用できる。
【００５２】
さらに、熱交換器４１ａに酸素含有ガス収容室４１ｂを設けたので、熱交換器４１ａと酸素含有ガス供給管３９との接続を酸素含有ガス収容室４１ｂを介して行うことができ、熱交換器４１ａからの酸素含有ガスを発電空間７５内に確実に供給できる。
【００５３】
また、本発明で形成した燃料電池セル３３の端面への面取りは、熱応力や、その他の応力による破壊を防止できるため、例えば供給口側の端面の角部や、供給口側の端面のガス流路８３の角部に施してもよい。
【００５４】
また、さらに、上記例では、燃料電池セル３３を直列に接続した例について説明したが、並列に接続してもよいことは勿論である。
【００５５】
また、燃料側電極３３ｂを内側電極としたが、酸素側電極３３ｄを内側電極としても良い。
【００５６】
さらに、一つの燃料ガスタンク４５を用いて燃料電池セル３３に燃料ガスを供給する場合について説明したが、本発明では、燃料電池セル３３列毎に燃料ガスタンク４５を設け、これらの間に、燃料電池セル３３を直接加熱するバーナを設けることもできる。この場合には、起動時にバーナにより燃料電池セル３３を直接加熱し、さらに起動を迅速に行うことができる。
【００５７】
【実施例】
先ず、ＮｉＯ粉末とＹ₂Ｏ₃粉末とを混合し、この混合物に、ポアー剤と、ＰＶＡからなる有機バインダーと、水からなる溶媒とを加え、混合した支持体材料を押出成形して、内部にガス流路８３を有する扁平状の支持体成形体を作製し、これを乾燥した。
【００５８】
この支持体成形体を用いて、焼成後に長さが１８０ｍｍとなるように支持体成形体を加工し、乾燥後、１０００℃で仮焼した。
【００５９】
次に、ＮｉＯ粉末、８ＹＳＺ粉末（Ｙ₂Ｏ₃を８モル含有するＺｒＯ₂）を、ＮｉＯの金属Ｎｉ換算量とＹ₂Ｏ₃粉末との比が体積比で４８：５２となるように混合し、アクリル系バインダーとトルエンを加えて、燃料側電極材料スラリーを作製し、仮焼した支持体成形体表面に厚さが２０μｍになるよう印刷し、燃料側電極成形体を形成した。
【００６０】
また、８ＹＳＺ粉末（Ｙ₂Ｏ₃を８モル含有するＺｒＯ₂）にアクリル系バインダーとトルエンを加えて得たスラリーからドクターブレード法にて厚み４０〜６０μｍの固体電解質シート状成形体を作製した。
【００６１】
次に、支持体成形体の仮焼体上に燃料側電極成形体を形成した表面に、上記固体電解質シート状成形体を、その両端間が平坦部で所定間隔をおいて離間するように巻き付け、乾燥し、１０５０℃で仮焼した。
【００６２】
この後、ＬａＣｒＯ₃系材料と、アクリル樹脂からなる有機バインダーと、トルエンからなる溶媒とを混合したインターコネクタ材料を用いてインターコネクタシート状成形体を作製し、先に作製した仮焼体の、露出した支持体成形体の仮焼体の平坦部外面に積層し、支持体成形体、燃料側電極成形体、固体電解質シート状成形体の仮焼体に、インターコネクタシート状成形体を積層した。次に、この積層体を脱バインダ処理し、大気中にて１５００℃で同時焼成した。
【００６３】
次に、Ｌａ_0.6Ｓｒ_0.4Ｃｏ_0.2Ｆｅ_0.8Ｏ₃粉末と、ノルマルパラフィンからなる溶媒とから、酸素側電極スラリーを作製し、このスラリーを仮焼した固体電解質シート状成形体の表面に吹き付け、酸素側電極成形体を形成し、また、上記スラリーを焼成したインターコネクタ３３ｅの外面に塗布し、１１５０℃で焼き付け、酸素側電極３３ｄを形成するとともに、インターコネクタ３３ｅの外面にＰ型半導体（図示せず）を形成し、図２に示すような本発明の燃料電池セル３３を作製した。
【００６４】
なお、支持体３３ａの長径（ｍ−ｍ間距離）は２６ｍｍ、短径は３．５ｍｍ（ｎ−ｎ間距離）、燃料側電極３３ｂと酸素側電極３３ｄの間に形成された固体電解質３３ｃの厚みは４０μｍ、酸素側電極３３ｄの厚みは５０μｍ、燃料側電極３３ｂの厚みは１０μｍ、インターコネクタ３３ｅの厚みは５０μｍ、Ｐ型半導体の厚みは５０μｍであった。また、それぞれの燃料電池セル３３の両端部にはそれぞれ１５ｍｍの非発電部を形成した。
【００６５】
これらの燃料電池セル３３の排出口側となる端部の角部Ａと排出口の角部Ｂに、Ｃ面、Ｒ面を施した。なお、Ｃ面、Ｒ面の形成は成形体の状態で行っても、焼結体の状態で行ってもよい。
【００６６】
これらの燃料電池セル３３をそれぞれ１０試料用いて、起動試験を行った。燃料電池セル３３のガス流路８３に燃料ガスを流し、燃料電池セル３３の排出口の近傍で燃料ガスを燃焼させ、燃料電池セル３３の中央部の温度が８５０℃となるまで４０℃／分の昇温速度で加熱し、８５０℃で１時間保持した後、冷却し、それぞれの燃料電池セル３３について破壊やクラックの有無を確認した。
【００６７】
表１に燃料電池セル３３の各部のC面、Ｒ面の有無と、燃料電池セル３３の破壊、クラックの発生の有無を示す。
【００６８】
【表１】

【００６９】
表１から燃料電池セル３３の排出口側の端面の角部Ａ、排出口の角部ＢにＣ面、Ｒ面を施していない本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１は１０試料のうち、２つにクラックが発生した。
【００７０】
一方、燃料電池セル３３の排出口側の端面の角部Ａと排出口の角部Ｂのいずれかに、Ｃ０．０５ｍｍ以上のＣ面あるいは、Ｒ０．０５ｍｍ以上のＲ面を施した本発明の試料Ｎｏ．２〜１３はいずれも、燃料電池セル３３の破壊もクラックの発生もなかった。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の固体電解質形燃料電池セルでは、固体電解質形燃料電池セルの燃料ガス排出口の近傍にガスの燃焼部を設けた燃料電池セルの排出口側の角部および排出口の角部のうち少なくとも一方が、Ｃ０．０５ｍｍ以上のＣ面またはＲ０．０５ｍｍ以上のＲ面の形状に面取りされていることで、急速な加熱による固体電解質形燃料電池セルの破壊を防止できるとともに、起動時間を格段に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料電池を示す縦断面図である。
【図２】図１のセルスタックを示す横断面図である。
【図３】本発明の燃料電池セルを示す縦断面図である。
【図４】本発明の燃料電池セルの他の形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
３１・・・収納容器
３３・・・固体電解質形燃料電池セル
８３・・・ガス流路
Ａ・・・排出口側の端面の角部
Ｂ・・・排出口の角部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid electrolyte fuel cell and a fuel cell, in particular, to improve the reliability of the solid electrolyte fuel cell, to a solid electrolyte fuel cell and a fuel cell which can be performed rapidly started .
[0002]
[Prior art]
In recent years, various fuel cells in which a stack of fuel cells is accommodated in a storage container have been proposed as next-generation energy.
[0003]
Solid electrolyte fuel cell is constituted by accommodating the cell stack consisting of a plurality of solid electrolyte fuel cells in the storage container, the fuel cell operating temperature using a solid electrolyte 600 to 1000 ° C. and higher order , it is necessary to heat the solid electrolyte fuel cell up to this temperature.
[0004]
Conventionally, a cylindrical solid electrolyte fuel cell is known, in this cylindrical solid electrolyte fuel cell, since the non-power-generating portion is formed at an end thereof, the more the fuel cell is prolonged It reduced the proportion of non-power-generating unit, and the like that the power generation amount is increased that and power efficiency increases, the length of the solid electrolyte fuel cell is longer is good, exceeding 500mm in literature fuel cells and 1000mm about solid electrolyte fuel cells have been introduced.
[0005]
In such a long fuel cell using a cylindrical solid electrolyte fuel cell of the combustion space for burning excess fuel which is not involved in power generation (air and hydrogen) provided by the combustion gas in the combustion space, In addition to heating the gas introduced into the fuel cell, the fuel cell is heated by combustion heat to increase the thermal efficiency.
[0006]
Further, the solid electrolyte fuel cell itself in this approach is the thermal conductor, the combustion heat generated in the combustion space, is conducted to the other end from the outlet side end portion of the solid electrolyte fuel cells, solid electrolyte The entire fuel cell is heated (see Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-4-237963
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a fuel cell, in order to shorten the start-up time until the actual power generation, it is necessary to rapidly heat from one end of the fuel cell by the combustion heat of the surplus fuel. temperature difference inside electrolyte fuel cell is increased, the solid electrolyte fuel cell has a problem that tends to break. Conversely, in order to prevent destruction, it is necessary to gradually raise the temperature, but in this case, the startup time becomes very long, and it takes a long time from the start of heating until the fuel cell starts power generation. There was a problem of requiring.
[0009]
In particular, in the operation mode in which the start and stop are frequently performed, the ratio of the start time naturally increases with respect to the power generation time, so the temperature rise time during which power generation cannot be performed becomes longer, thereby significantly reducing the power generation efficiency. It will be.
[0010]
The present invention is to prevent damage due to heating of the solid electrolyte fuel cell, and to provide a substantially solid electrolyte fuel cell and a fuel cell which can reduce the startup time.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Solid electrolyte fuel cell of the present invention, one side is the supply port, with the other gas passage, which is a discharge port is formed in the longitudinal direction, the columnar vicinity of the outlet serves as a combustion unit a solid electrolyte fuel cell, at least one of the corners of the corner portion and the outlet end surface of the outlet side, the shape of the C-plane or R0.05mm more R plane above C0.05mm It is characterized by chamfering.
[0012]
In such solid electrolyte fuel cell, in the vicinity of the outlet of the solid electrolyte fuel cell is mixed with the fuel gas and the oxygen-containing gas, by burning, can generate combustion heat.
[0013]
The combustion heat, the solid electrolyte fuel cell itself as a thermal conductor, when conducted to the end face opposite the end face of the outlet side of the solid electrolyte fuel cell, the outlet side of the solid electrolyte fuel cell for the end face is first heated, the temperature difference occurs at the end face and other parts of the outlet side of the solid electrolyte fuel cell, thermal stress is generated in the end face of the outlet side of the solid electrolyte fuel cell To do. If this thermal stress is too large, cracks occur in the corners of the end surface of the outlet side of the solid electrolyte fuel cells, solid oxide fuel cell is destroyed. Therefore, generally the solid electrolyte fuel cells is gradually heated so as not to be destroyed. However, such a method has a problem that the startup time becomes long.
[0014]
The solid electrolyte fuel cell of the present invention, at least one of the corners of the corner portions and outlet end face of the outlet side of the fuel cell thermal stress due to heating is concentrated particularly, C0.05Mm more C By chamfering the shape of the surface or the R surface of R0.05 mm or more, it is possible to alleviate the concentration of thermal stress on at least one of the corner portion of the end surface on the discharge port side and the corner portion of the discharge port. since Do heating is possible, the prevention and start time of the destruction of the solid electrolyte fuel cell shortening and at the same time can be achieved. Furthermore, since the chamfered shape is a C surface of C 0.05 mm or more or an R surface of R 0.05 mm or more, the solid oxide fuel cell can be reliably prevented from being destroyed.
[0021]
The fuel cell of the present invention is characterized by comprising a plurality accommodating the solid electrolyte fuel cell in the storage container. Together in such a fuel cell can be prevented from being destroyed due to rapid heating of the solid electrolyte fuel cell, it is possible to remarkably shorten the startup time.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of a fuel cell according to the present invention. Reference numeral 31 denotes a storage container having a heat insulating structure. Inside the container 31, a plurality of solid electrolyte fuel cells (hereinafter sometimes referred to as a fuel cell.) 33 and the cell stack 35 which is set is, combustion space formed above the cell stack 35 37, an oxygen-containing gas supply pipe 39 inserted through the combustion space 37, and a heat exchanging portion 41 provided above the combustion space 37 are provided.
[0023]
The storage container 31 includes a frame body 31a made of a heat-resistant metal and a heat insulating material 31b provided on the inner surface of the frame body 31a. A fuel gas tank 45 for supplying fuel gas to the fuel cell 33 is provided below the cell stack 35, and a fuel gas supply for supplying fuel gas to the fuel gas tank 45 from the outside is provided in the fuel gas tank 45. A tube 51 is connected.
[0024]
An attachment jig 53 attached to the lower end portion of the fuel battery cell 33 is screwed into the fuel gas tank 45, whereby the fuel battery cell 33 is erected on the fuel gas tank 45, respectively. That is, the attachment jig 53 is connected to the cell end side attachment jig 53a attached to the end of the fuel cell 33 and the both ends screwed to the cell end side attachment jig 53a and the fuel gas tank 45, respectively. The screw 53 is formed in opposite ends at both ends of the connecting member 53b. When the connecting member 53b is rotated to one side, both ends are attached to the cell end side mounting jig 53a and The fuel gas tank 45 is formed so as to be screwed thereto.
[0025]
A through hole is formed in the cell end side mounting jig 53a and the connecting member 53b so as to communicate with the gas flow path of the fuel gas tank 45 and the fuel cell 33.
[0026]
In addition, the oxygen-containing gas supply pipe 39 inserted through the combustion space 37 is positioned between the fuel cells 33 at the tip. The oxygen-containing gas supplied from the oxygen-containing gas supply pipe 39 is ejected toward the fuel gas tank 45 and then flows toward the heat exchange unit 41. Accordingly, surplus oxygen-containing gas that has not been used in power generation flows between the fuel cells 33 and flows above the fuel cell 33, and surplus fuel gas that has not been used in power generation is the gas in the fuel cell 33. The fuel gas is blown out from above the fuel cell 33 through the flow path so that the fuel gas and the oxygen-containing gas react and burn in the vicinity of the upper end of the fuel cell 33, that is, in the vicinity of the end surface on the discharge port side of the fuel cell 33. It is configured.
[0027]
The heat exchange unit 41 includes a heat exchanger 41 a and an oxygen-containing gas storage chamber 41 b provided to face the cell stack 35 through the combustion space 37.
[0028]
The heat exchanger 41a has, for example, a plate fin type structure. The combustion gas is introduced from the lower side surface of the heat exchanger 41a as indicated by the alternate long and short dash line, and is discharged to the upper side of the heat exchanger 41a, while the oxygen-containing gas exchanges heat as indicated by the broken line in FIG. It is introduced from the upper side surface of the vessel 41a, led to the lower side of the heat exchanger 41a, and introduced into the oxygen-containing gas storage chamber 41b.
[0029]
The oxygen-containing gas storage chamber 41b is provided on the end face of the heat exchanger 41a on the cell stack 35 side, and the oxygen-containing gas that has passed through the heat exchanger 41a is temporarily stored therein. One end of a plurality of oxygen-containing gas supply pipes 39 is opened and communicated with the oxygen-containing gas storage chamber 41b.
[0030]
Further, between the side surface of the oxygen-containing gas storage chamber 41b and the heat insulating material 31b, that is, around the oxygen-containing gas storage chamber 41b, is a combustion gas inlet 71 for introducing the combustion gas in the combustion space 37 into the heat exchanger 41a. Has been. The combustion gas is led out to the heat exchanger 41a through the combustion gas inlet 71.
[0031]
As shown in FIG. 2, the cell stack 35 in the storage container 31 is configured by arranging the fuel cells 33 in three rows, and the electrodes of the two outermost fuel cells 33 arranged adjacent to each other are connected to each other. A plurality of fuel cells 33 connected by the conductive member 81 and arranged in three rows are thereby electrically connected in series. In FIG. 1, four columns are shown.
[0032]
The fuel battery cell 33 has a flat cross section as shown in FIG.
A plurality of gas flow paths 83 are formed inside. In the fuel cell 33 having such a shape, the power generation area per fuel cell 33 can be increased by making the cross-sectional shape of the fuel cell 33 flat.
[0033]
The fuel cell 33 has a flat cross section, and an outer surface of a porous support 33a having an elliptical cylinder shape as a whole, a porous fuel side electrode 33b, a dense solid electrolyte 33c, and a porous conductive body. The oxygen-side electrode 33d made of conductive ceramic is sequentially laminated, and an interconnector 33e is formed on the outer surface of the support 33a opposite to the oxygen-side electrode 33d.
[0034]
That is, the fuel cell 33 has a cross-sectional shape including arc-shaped portions m provided at both ends in the width direction, and a pair of flat portions n connecting these arc-shaped portions, and the pair of flat portions n is flat. And are formed substantially in parallel. An interconnector 33e is formed on one of the pair of flat portions n, and a fuel side electrode 33b, a solid electrolyte 33c, and an oxygen side electrode 33d are formed on the other flat portion n.
[0035]
As the ratio of the distance between the arcuate parts m-m and the distance between the flat parts nn increases, the stress generated in the arcuate part m increases, and as the curvature of the arcuate part m increases , the arcuate part m increases. There is a tendency for the stress generated in to increase. That is, when the side portion on the narrow area side has an arcuate shape, thermal stress tends to concentrate on the side portion on the narrow area side of the fuel cell 33 having a large curvature. It ’s easy to destroy. By chamfering the corner of the end surface on the discharge port side of the flat columnar fuel cell 33 and the corner of the discharge port on the discharge port side, the fuel cell 33 can be prevented from being broken.
[0036]
On the other hand, in order to increase the amount of power generation per fuel cell 33, it is desirable that the ratio of the distance between the arc-shaped parts mm and the distance between the flat parts nn be large. For these reasons, the distance between the arcuate parts mm is preferably in the range of 10 mm to 80 mm, and more preferably in the range of 15 mm to 40 mm. The distance between the flat portions nn is preferably in the range of 2 mm to 10 mm, and more preferably in the range of 3 mm to 5 mm.
[0037]
A current collecting member 85 is interposed between one fuel battery cell 33 and the other fuel battery cell 33, and a fuel side electrode 33b of one fuel battery cell 33 is connected to an interconnector 33e provided on the support 33a, It is electrically connected to the oxygen side electrode 33 d of the other fuel battery cell 33 via the current collecting member 85.
[0038]
FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of the fuel battery cell 33 of the present invention. The lower part of the gas flow path 83 formed in the fuel cell 33 is a supply port, and the upper part of the gas flow path 83 is a discharge port. The fuel gas is circulated through the gas flow path 83 and the oxygen-containing gas is circulated outside the fuel battery cell 33 to generate power. At this time, the surplus gas burns in the vicinity of the outlet of the fuel cell 33 and heats the fuel cell 33.
[0039]
As shown in FIG. 3A, the fuel battery cell 33 has a C-plane formed at the corner A of the end face on the discharge port side of the fuel battery cell 33. In addition, as shown in FIG.3 (b), you may form R surface in the corner | angular part A of the end surface by the side of the discharge port of the fuel cell 33. FIG. Any fuel battery cell 33 is chamfered at the corner A of the end face on the outlet side where the thermal stress is highest even when the fuel battery cell 33 is rapidly heated by combustion of surplus gas. The battery cell 33 does not break from the corner A on the end face on the discharge port side, and can be rapidly started.
[0040]
In addition, it is more preferable to form the R plane from the viewpoint of further reducing the generated stress. Further, only the corner A of the end surface on the discharge port side formed in the arc-shaped portion m where the generated stress is larger may be the R plane, and the other portion may be the C plane. Or you may form a C surface or R surface only in the corner | angular part A of the end surface by the side of the discharge port formed in the arc-shaped part m.
[0041]
FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of another embodiment of the fuel battery cell 33 of the present invention. FIG. 4A is a view in which a corner surface A on the end surface on the discharge port side of the fuel cell 33 and a C surface are formed on the corner portion B of the discharge port, and FIG. An R surface is formed at the corner A of the end face on the discharge port side and the corner B of the discharge port. Any fuel battery cell 33 is chamfered at the corner B of the outlet where the thermal stress increases even if the fuel battery cell 33 is rapidly heated by combustion of excess gas. The breakage from the corner B on the discharge port side does not occur, and rapid activation becomes possible.
[0042]
Even when chamfering the corner B on the discharge port side, it is desirable to form an R surface in terms of reducing stress.
[0043]
These chamfers may be applied to the molded body or the sintered body, but are preferably applied to the molded body or the calcined body from the viewpoint of avoiding machinability and excessive residual stress. In terms of workability, it is desirable to apply to a sintered body with high strength.
[0044]
The chamfering is performed using a router, sandpaper, a jig, a surface grinder, or the like, but the method is not particularly limited.
[0045]
As described above, in the fuel battery cell 33 of the present invention described above, even when the flat fuel battery cell 33 that is likely to break down due to thermal stress is rapidly heated, the breakage from the end face of the fuel battery cell 33 on the outlet side is prevented. Thus, rapid start-up of the fuel cell becomes possible.
[0046]
In addition, this invention is not limited to the said form, A various change is possible in the range which does not change the summary of invention. For example, in the above embodiment, the flat fuel cell 33 having a plurality of gas flow paths 83 as shown in FIG. 2 has been described. However, the fuel battery cell 33 has one gas flow path 83. The shape of the fuel cell 33 is not particularly limited.
[0047]
In the fuel cell configured as described above, an oxygen-containing gas (for example, air) from the outside is introduced into the heat exchanger 41a through the oxygen-containing gas pipe 73, and is introduced into the oxygen-containing gas storage chamber 41b. The fuel gas (for example, hydrogen) is ejected between the fuel cells 33 via the contained gas supply pipe 39 and the fuel gas (for example, hydrogen) is supplied to the gas flow path of the fuel cell 33 via the fuel gas supply pipe 51 to generate power.
[0048]
Excess fuel gas that has not been used for power generation is ejected into the combustion space 37 from the upper end of the gas flow path of the fuel cell 33, and excess oxygen-containing gas that has not been used for power generation flows into the combustion space 37, Excess fuel gas and excess oxygen-containing gas are reacted and burned to generate combustion gas. This combustion gas is led out to the heat exchanger 41a via the combustion gas inlet 71, and from the upper end of the heat exchanger 41a. Discharged.
[0049]
In addition, surplus fuel gas and oxygen-containing gas that did not contribute to power generation are introduced into the combustion space 37 and reacted and burned in the combustion space 37, and the combustion gas and external oxygen-containing gas are converted into a heat exchanger. The heat exchanger 41a allows heat exchange between the combustion gas and the oxygen-containing gas so that the oxygen-containing gas can be preheated at the time of start-up. By inserting, the oxygen-containing gas in the oxygen-containing gas supply pipe 39 can be further heated by the combustion gas. Therefore, the fuel cell 33 is indirectly heated by the heated oxygen-containing gas to substantially generate power. Can shorten the startup time.
[0050]
Further, since the combustion space 37, the oxygen-containing gas storage chamber 41b, and the heat exchanger 41a are formed adjacent to each other at the upper part of the cell stack 35, the high-temperature combustion gas burned in the combustion space 37 is used by piping or the like. And can be directly introduced into the heat exchanger 41a, and the preheating efficiency of the oxygen-containing gas can be increased with a simple structure.
[0051]
In addition, since the combustion gas and the oxygen-containing gas can be heat-exchanged in the storage container 31, there is no need to separately provide a burner for preheating the oxygen-containing gas in the storage container 31, and the combustion gas can be reduced in size. Can be used effectively.
[0052]
Further, since the oxygen-containing gas storage chamber 41b is provided in the heat exchanger 41a, the heat exchanger 41a and the oxygen-containing gas supply pipe 39 can be connected via the oxygen-containing gas storage chamber 41b. The oxygen-containing gas from 41a can be reliably supplied into the power generation space 75.
[0053]
Further, the chamfering on the end face of the fuel cell 33 formed in the present invention can prevent breakage due to thermal stress or other stress. For example, the corner of the end face on the supply port side or the gas on the end face on the supply port side You may give to the corner | angular part of the flow path 83. FIG.
[0054]
Furthermore, in the above example, the example in which the fuel cells 33 are connected in series has been described, but it is needless to say that they may be connected in parallel.
[0055]
Further, although the fuel side electrode 33b is an inner electrode, the oxygen side electrode 33d may be an inner electrode.
[0056]
Further, the case where the fuel gas is supplied to the fuel cell 33 using the single fuel gas tank 45 has been described. In the present invention, the fuel gas tank 45 is provided for each of the 33 rows of the fuel cells, and the fuel cell is provided between them. A burner for directly heating the cell 33 can also be provided. In this case, the fuel cell 33 can be directly heated by the burner at the start-up, and the start-up can be performed quickly.
[0057]
【Example】
First, NiO powder and Y ₂ O ₃ powder are mixed, and to this mixture, a pore agent, an organic binder made of PVA, and a solvent made of water are added, and the mixed support material is extruded, A flat support molded body having a gas flow path 83 was prepared and dried.
[0058]
Using this support molded body, the support molded body was processed so as to have a length of 180 mm after firing, dried, and calcined at 1000 ° C.
[0059]
Next, NiO powder and 8YSZ powder (ZrO ₂ containing 8 moles of Y ₂ O ₃ ) were mixed so that the ratio of the NiO metal Ni equivalent amount to the Y ₂ O ₃ powder was 48:52 by volume ratio. Then, an acrylic binder and toluene were added to prepare a fuel-side electrode material slurry, which was printed on the surface of the calcined support body to a thickness of 20 μm to form a fuel-side electrode body.
[0060]
Moreover, a solid electrolyte sheet-like molded body having a thickness of 40 to 60 μm was prepared by a doctor blade method from a slurry obtained by adding an acrylic binder and toluene to 8YSZ powder (ZrO ₂ containing 8 mol of Y ₂ O ₃ ).
[0061]
Next, the solid electrolyte sheet-shaped molded body is wound around the surface of the calcined body of the support molded body on which the fuel-side electrode molded body is formed so that both ends thereof are spaced apart at a predetermined interval by flat portions. , Dried and calcined at 1050 ° C.
[0062]
Thereafter, an interconnector sheet-like molded body is prepared using an interconnector material in which a LaCrO ₃ system material, an organic binder composed of an acrylic resin, and a solvent composed of toluene are mixed. The exposed support molded body was laminated on the outer surface of the flat portion of the calcined body, and the interconnector sheet-shaped molded body was laminated on the calcined body of the support molded body, the fuel-side electrode molded body, and the solid electrolyte sheet-shaped molded body. . Next, this laminate was subjected to binder removal treatment and co-fired at 1500 ° C. in the air.
[0063]
Next, an oxygen-side electrode slurry was prepared from La _0.6 Sr _0.4 Co _0.2 Fe _0.8 O ₃ powder and a solvent composed of normal paraffin, and this slurry was sprayed onto the surface of a calcined solid electrolyte sheet-like molded body. A side electrode molded body is formed, and the slurry is applied to the outer surface of the fired interconnector 33e and baked at 1150 ° C. to form an oxygen side electrode 33d. A P-type semiconductor (not shown) is formed on the outer surface of the interconnector 33e. The fuel cell 33 of the present invention as shown in FIG. 2 was produced.
[0064]
The support 33a has a major axis (distance between mm) of 26 mm, a minor axis of 3.5 mm (distance between nn), and a solid electrolyte 33c formed between the fuel side electrode 33b and the oxygen side electrode 33d. The thickness was 40 μm, the oxygen side electrode 33d was 50 μm, the fuel side electrode 33b was 10 μm, the interconnector 33e was 50 μm, and the P-type semiconductor was 50 μm. Further, 15 mm non-power generation portions were formed at both ends of each fuel cell 33.
[0065]
The C surface and the R surface were applied to the corner A of the end on the discharge port side of these fuel cells 33 and the corner B of the discharge port. In addition, formation of C surface and R surface may be performed in the state of a molded object, or may be performed in the state of a sintered body.
[0066]
A start-up test was performed using 10 samples of each of these fuel cells 33. The fuel gas is caused to flow through the gas flow path 83 of the fuel battery cell 33, and the fuel gas is combusted in the vicinity of the discharge port of the fuel battery cell 33. After heating at 850 ° C. and holding at 850 ° C. for 1 hour, the fuel cell 33 was cooled and checked for the presence or absence of breakage or cracks.
[0067]
Table 1 shows the presence / absence of the C surface and the R surface of each part of the fuel cell 33 and the presence / absence of the destruction and cracking of the fuel cell 33.
[0068]
[Table 1]

[0069]
From Table 1, the sample Nos. Out of the scope of the present invention in which the corner A on the end surface on the discharge port side of the fuel cell 33 and the corner B of the discharge port are not provided with the C surface or the R surface. For 1, cracks occurred in 2 out of 10 samples.
[0070]
On the other hand, according to the present invention, the C surface of C0.05 mm or more or the R surface of R0.05 mm or more is applied to either the corner A on the end surface on the discharge port side of the fuel cell 33 or the corner B of the discharge port. Sample No. In all of Nos. 2 to 13, the fuel cell 33 was not broken or cracked.
[0071]
【The invention's effect】
In the solid electrolyte fuel cell of the present invention, among the corners of the corner portions and outlet of the outlet side of the fuel cell in which a combustion of the gas in the vicinity of the fuel gas outlet of the solid electrolyte fuel cell at least one of, at Rukoto are chamfered in the shape of a C-plane or R0.05mm more R plane described above C0.05Mm, it is possible to prevent destruction of the solid electrolyte fuel cell due to rapid heating, greatly startup time Can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a fuel cell of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the cell stack of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a fuel battery cell of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the fuel battery cell of the present invention.
[Explanation of symbols]
31 ... accommodating container 33 ... solid electrolyte fuel cell 83 ... gas channel A corner of the end surface of the ... outlet side B ... outlet corners

Claims

One side is a feed port, with the other gas passage, which is a discharge port is formed in the longitudinal direction, the vicinity of the discharge port is a columnar solid electrolyte fuel cell that functions as a combustion unit, wherein A solid electrolyte characterized in that at least one of the corner portion of the end surface on the discharge port side and the corner portion of the discharge port is chamfered in the shape of a C surface of C0.05 mm or more or an R surface of R0.05 mm or more. fuel cell.

Fuel cell characterized by comprising a plurality accommodating a solid electrolyte fuel cell according to claim 1 in the storage container.