JP6761493B2 - Fuel cell and cell stacking device. - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池セル、及びセルスタック装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel cell and a cell stacking device.

燃料電池セルは、支持基板と、支持基板上に支持される複数の発電素子部とを有している。各発電素子部は、支持基板の長手方向に配列されている。 The fuel cell has a support substrate and a plurality of power generation element portions supported on the support substrate. The power generation element portions are arranged in the longitudinal direction of the support substrate.

特開２０１６−５８３５９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-58359

上述したような構成の燃料電池セルにおいて、複数の発電素子部のうち、配列方向の中央に配置される発電素子部が最も高温になり、配列方向の両端に配置される発電素子部との温度差が生じるという問題があった。 In the fuel cell having the above-described configuration, among the plurality of power generation element portions, the power generation element portion arranged in the center in the arrangement direction has the highest temperature, and the temperature with the power generation element portion arranged at both ends in the arrangement direction. There was a problem that there was a difference.

本発明の課題は、中央に配置される発電素子部と両端に配置される発電素子部との温度差を低減することにある。 An object of the present invention is to reduce the temperature difference between the power generation element portion arranged in the center and the power generation element portion arranged at both ends.

本発明の第１側面に係る燃料電池セルは、板状の支持基板と、複数の発電素子部とを備える。複数の発電素子部は、支持基板上において支持基板の長手方向に配列される。複数の発電素子部のそれぞれは、支持基板の幅方向に延びる電極を有する。支持基板の長手方向に配列される複数の発電素子部のうち、中央に配置される発電素子部の電極の長さは、両端に配置される発電素子部の電極の長さよりも長い。 The fuel cell according to the first aspect of the present invention includes a plate-shaped support substrate and a plurality of power generation element portions. The plurality of power generation element portions are arranged on the support substrate in the longitudinal direction of the support substrate. Each of the plurality of power generation element portions has an electrode extending in the width direction of the support substrate. Of the plurality of power generation element portions arranged in the longitudinal direction of the support substrate, the length of the electrodes of the power generation element portion arranged in the center is longer than the length of the electrodes of the power generation element portion arranged at both ends.

この構成によれば、中央に配置される発電素子部の電極の長さが両端に配置される発電素子部の電極の長さよりも長いので、この長さの分だけ、中央に配置される発電素子部は両端部に配置される発電素子部よりも放熱量が多くなり、温度が低下する。この結果、中央に配置される発電素子部と両端に配置される発電素子部との温度差を低減することができる。 According to this configuration, the length of the electrodes of the power generation element portion arranged in the center is longer than the length of the electrodes of the power generation element portion arranged at both ends, so that the power generation arranged in the center by this length The amount of heat radiated from the element portion is larger than that of the power generation element portion arranged at both ends, and the temperature is lowered. As a result, it is possible to reduce the temperature difference between the power generation element portion arranged in the center and the power generation element portion arranged at both ends.

好ましくは、支持基板の長手方向に配列される複数の発電素子部のうち、中央に配置される発電素子部の電極の長さが最も長い。 Preferably, among the plurality of power generation element portions arranged in the longitudinal direction of the support substrate, the electrode length of the power generation element portion arranged in the center is the longest.

好ましくは、支持基板の長手方向に配列される複数の発電素子部のうち、両端に配置される一対の発電素子部のうち少なくとも一方の発電素子部の電極の長さが最も短い。 Preferably, among the plurality of power generation element portions arranged in the longitudinal direction of the support substrate, the electrode length of at least one of the pair of power generation element portions arranged at both ends is the shortest.

好ましくは、支持基板の長手方向に配列される複数の発電素子部の電極の長さは、中央に近い電極ほど長い。 Preferably, the length of the electrodes of the plurality of power generation element portions arranged in the longitudinal direction of the support substrate is longer as the electrode is closer to the center.

好ましくは、複数の発電素子部のそれぞれは、支持基板側から順に、内側電極、電解質、及び外側電極を有する。そして、外側電極が上述した電極である。 Preferably, each of the plurality of power generation element portions has an inner electrode, an electrolyte, and an outer electrode in this order from the support substrate side. The outer electrode is the electrode described above.

好ましくは、複数の発電素子部のそれぞれは、支持基板側から順に、内側電極、電解質、及び外側電極を有する。そして、内側電極が上述した電極である。 Preferably, each of the plurality of power generation element portions has an inner electrode, an electrolyte, and an outer electrode in this order from the support substrate side. The inner electrode is the electrode described above.

好ましくは、複数の発電素子部のそれぞれは、支持基板側から順に、内側電極、電解質、及び外側電極を有する。そして、内側電極及び外側電極の両方が上述した電極である。 Preferably, each of the plurality of power generation element portions has an inner electrode, an electrolyte, and an outer electrode in this order from the support substrate side. And both the inner electrode and the outer electrode are the above-mentioned electrodes.

好ましくは、支持基板は、長手方向における中央部の幅が長手方向における両端部の幅よりも大きい。 Preferably, the width of the central portion of the support substrate in the longitudinal direction is larger than the width of both ends in the longitudinal direction.

本発明の第２側面に係るセルスタック装置は、上記いずれかの複数の燃料電池セルと、複数の燃料電池セルのそれぞれにガスを分配するマニホールドと、を備える。 The cell stack device according to the second aspect of the present invention includes any of the above-mentioned plurality of fuel cell cells and a manifold for distributing gas to each of the plurality of fuel cell cells.

好ましくは、マニホールドは、ガス供給室と、ガス回収室と、を有する。複数の燃料電池セルのそれぞれは、少なくとも１つの第１ガス流路と、少なくとも１つの第２ガス流路と、を有する。第１ガス流路は、ガス供給室と連通し、燃料電池セルの基端部から先端部に延びる。第２ガス流路は、ガス回収室と連通し、燃料電池セルの基端部から先端部に延びる。第２ガス流路は、燃料電池セルの先端部において第１ガス流路と連通する。 Preferably, the manifold has a gas supply chamber and a gas recovery chamber. Each of the plurality of fuel cell cells has at least one first gas flow path and at least one second gas flow path. The first gas flow path communicates with the gas supply chamber and extends from the base end portion to the tip end portion of the fuel cell. The second gas flow path communicates with the gas recovery chamber and extends from the base end portion to the tip end portion of the fuel cell. The second gas flow path communicates with the first gas flow path at the tip of the fuel cell.

好ましくは、燃料電池セルは、マニホールドに支持される基端部と、基端部と反対側の先端部とを有する。両端に配置される発電素子部のうち、基端部側に配置される発電素子部の電極の長さは、先端部側に配置される発電素子部の電極の長さよりも長い。 Preferably, the fuel cell has a proximal end supported by the manifold and a distal end opposite to the proximal end. Of the power generation element portions arranged at both ends, the length of the electrode of the power generation element portion arranged on the proximal end side is longer than the length of the electrode of the power generation element portion arranged on the tip end side.

好ましくは、燃料電池セルは、マニホールドに支持される基端部と、基端部と反対側の先端部とを有する。両端に配置される発電素子部のうち、先端部側に配置される発電素子部の電極の長さは、基端部側に配置される発電素子部の電極の長さよりも長い。 Preferably, the fuel cell has a proximal end supported by the manifold and a distal end opposite to the proximal end. Of the power generation element portions arranged at both ends, the length of the electrode of the power generation element portion arranged on the tip end side is longer than the length of the electrode of the power generation element portion arranged on the proximal end side.

本発明によれば、中央に配置される発電素子部と、両端に配置される発電素子部との温度差を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the temperature difference between the power generation element portion arranged at the center and the power generation element portion arranged at both ends.

セルスタック装置の斜視図。Perspective view of the cell stack device. マニホールドの断面図。Sectional view of the manifold. マニホールドの上面図。Top view of the manifold. セルスタック装置の断面図。Sectional drawing of the cell stack device. 燃料電池セルの斜視図。Perspective view of the fuel cell. 燃料電池セルの断面図。Sectional view of the fuel cell. 基端部における燃料電池セルの断面図。Sectional drawing of the fuel cell at the base end. 先端部における燃料電池セルの断面図。Sectional drawing of the fuel cell at the tip. 燃料電池セルの正面図。Front view of the fuel cell. 変形例に係る燃料電池セルにおいて支持基板上の燃料極を示す正面図。The front view which shows the fuel electrode on the support substrate in the fuel cell which concerns on a modification. 変形例に係る燃料電池セルの正面図。Front view of the fuel cell according to the modified example. 変形例に係るセルスタック装置の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a cell stack device according to a modified example.

以下、本発明に係る燃料電池セル及びセルスタック装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、燃料電池セルの一例として固体酸化物形燃料電池セル（ＳＯＦＣ）を用いて説明する。図１はセルスタック装置を示す斜視図、図２はマニホールドの断面図である。なお、図１及び図２において、いくつかの燃料電池セルの記載を省略している。 Hereinafter, embodiments of the fuel cell and cell stack device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a solid oxide fuel cell (SOFC) will be used as an example of the fuel cell. FIG. 1 is a perspective view showing a cell stack device, and FIG. 2 is a sectional view of a manifold. Note that some fuel cell cells are omitted in FIGS. 1 and 2.

［セルスタック装置］
図１に示すように、セルスタック装置１００は、マニホールド２と、複数の燃料電池セル１０と、を備えている。 [Cell stack device]
As shown in FIG. 1, the cell stack device 100 includes a manifold 2 and a plurality of fuel cell cells 10.

［マニホールド］
図２に示すように、マニホールド２は、複数の燃料電池セル１０のそれぞれにガスを分配するように構成されている。また、マニホールド２は、燃料電池セル１０から排出されたガスを回収するように構成されている。マニホールド２は、ガス供給室２１とガス回収室２２とを有している。ガス供給室２１には、改質器などを介して燃料ガス供給源から燃料ガスが供給される。ガス回収室２２は、各燃料電池セル１０にて使用された燃料ガスのオフガスを回収する。 [Manifold]
As shown in FIG. 2, the manifold 2 is configured to distribute gas to each of the plurality of fuel cell 10. Further, the manifold 2 is configured to recover the gas discharged from the fuel cell 10. The manifold 2 has a gas supply chamber 21 and a gas recovery chamber 22. Fuel gas is supplied to the gas supply chamber 21 from a fuel gas supply source via a reformer or the like. The gas recovery chamber 22 recovers off-gas of the fuel gas used in each fuel cell 10.

マニホールド２は、マニホールド本体部２３と、仕切板２４とを有している。マニホールド本体部２３は、内部に空間を有している。マニホールド本体部２３は、直方体状である。 The manifold 2 has a manifold main body 23 and a partition plate 24. The manifold main body 23 has a space inside. The manifold body 23 has a rectangular parallelepiped shape.

図３に示すように、マニホールド本体部２３の天板部２３１には、複数の貫通孔２３２が形成されている。各貫通孔２３２は、マニホールド本体部２３の長手方向（ｚ軸方向）に間隔をあけて並んでいる。各貫通孔２３２は、マニホールド本体部２３の幅方向（ｙ軸方向）に延びている。各貫通孔２３２は、ガス供給室２１及びガス回収室２２と連通している。なお、各貫通孔２３２は、ガス供給室２１と連通する部分とガス回収室２２と連通する部分とに分かれていてもよい。 As shown in FIG. 3, a plurality of through holes 232 are formed in the top plate portion 231 of the manifold main body portion 23. The through holes 232 are arranged at intervals in the longitudinal direction (z-axis direction) of the manifold main body 23. Each through hole 232 extends in the width direction (y-axis direction) of the manifold main body 23. Each through hole 232 communicates with the gas supply chamber 21 and the gas recovery chamber 22. Each through hole 232 may be divided into a portion communicating with the gas supply chamber 21 and a portion communicating with the gas recovery chamber 22.

仕切板２４は、マニホールド本体部２３の空間をガス供給室２１とガス回収室２２とに仕切っている。詳細には、仕切板２４は、マニホールド本体部２３の略中央部において、マニホールド本体部２３の長手方向に延びている。仕切板２４は、マニホールド本体部２３の空間を完全に仕切っている必要は無く、仕切板２４とマニホールド本体部２３との間に隙間が形成されていてもよい。 The partition plate 24 partitions the space of the manifold main body 23 into a gas supply chamber 21 and a gas recovery chamber 22. Specifically, the partition plate 24 extends in the longitudinal direction of the manifold main body 23 at a substantially central portion of the manifold main body 23. The partition plate 24 does not need to completely partition the space of the manifold main body 23, and a gap may be formed between the partition plate 24 and the manifold main body 23.

図２に示すように、ガス供給室２１の底面には、ガス供給口２１１が形成されている。また、ガス回収室２２の底面には、ガス排出口２２１が形成されている。ガス供給口２１１は、例えば、燃料電池セル１０の配列方向（ｚ軸方向）において、マニホールド２の中心Ｃよりも第１端部２０１側に配置されている。一方、ガス排出口２２１は、例えば、燃料電池セル１０の配列方向（ｚ軸方向）において、マニホールド２の中心Ｃよりも第２端部２０２側に配置されている。 As shown in FIG. 2, a gas supply port 211 is formed on the bottom surface of the gas supply chamber 21. Further, a gas discharge port 221 is formed on the bottom surface of the gas recovery chamber 22. The gas supply port 211 is arranged, for example, on the first end portion 201 side of the center C of the manifold 2 in the arrangement direction (z-axis direction) of the fuel cell 10. On the other hand, the gas discharge port 221 is arranged, for example, in the arrangement direction (z-axis direction) of the fuel cell 10 on the second end 202 side of the center C of the manifold 2.

［燃料電池セル］
図４は、セルスタック装置の断面図を示している。図４に示すように、燃料電池セル１０は、マニホールド２から上方に延びている。燃料電池セル１０は、基端部１０１及び先端部１０２を有している。燃料電池セル１０は、基端部１０１がマニホールド２に取り付けられている。すなわち、マニホールド２は、各燃料電池セル１０の基端部１０１を支持している。本実施形態では、燃料電池セル１０の基端部１０１は下端部を意味し、燃料電池セル１０の先端部１０２は上端部を意味する。 [Fuel cell]
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the cell stack device. As shown in FIG. 4, the fuel cell 10 extends upward from the manifold 2. The fuel cell 10 has a base end portion 101 and a tip end portion 102. The base end portion 101 of the fuel cell 10 is attached to the manifold 2. That is, the manifold 2 supports the base end portion 101 of each fuel cell 10. In the present embodiment, the base end portion 101 of the fuel cell 10 means the lower end portion, and the tip end portion 102 of the fuel cell 10 means the upper end portion.

図１に示すように、各燃料電池セル１０は、主面同士が対向するように並べられている。また、各燃料電池セル１０は、マニホールド２の長手方向（ｚ軸方向）に沿って間隔をあけて並べられている。すなわち、燃料電池セル１０の配列方向は、マニホールド２の長手方向に沿っている。 As shown in FIG. 1, the fuel cell 10s are arranged so that their main surfaces face each other. Further, the fuel cell 10s are arranged at intervals along the longitudinal direction (z-axis direction) of the manifold 2. That is, the arrangement direction of the fuel cell 10 is along the longitudinal direction of the manifold 2.

図４及び図５に示すように、燃料電池セル１０は、支持基板４と、複数の発電素子部５と、を有している。また、燃料電池セル１０は、連通部材３をさらに有している。 As shown in FIGS. 4 and 5, the fuel cell 10 includes a support substrate 4 and a plurality of power generation element portions 5. Further, the fuel cell 10 further includes a communication member 3.

［支持基板］
支持基板４は、マニホールド２から上方に延びている。支持基板４は、板状である。詳細には、支持基板４は、正面視（ｚ軸方向視）が長方形状である。支持基板４は、長手方向（ｘ軸方向）と幅方向（ｙ軸方向）とを有している。なお、支持基板４は、長手方向の寸法が幅方向の寸法よりも長い。本実施形態では、図４の上下方向（ｘ軸方向）が支持基板４の長手方向であり、図４の左右方向が（ｙ軸方向）が支持基板４の幅方向である。 [Support board]
The support substrate 4 extends upward from the manifold 2. The support substrate 4 has a plate shape. Specifically, the support substrate 4 has a rectangular shape in the front view (z-axis direction view). The support substrate 4 has a longitudinal direction (x-axis direction) and a width direction (y-axis direction). The support substrate 4 has a length in the longitudinal direction longer than a dimension in the width direction. In the present embodiment, the vertical direction (x-axis direction) of FIG. 4 is the longitudinal direction of the support substrate 4, and the horizontal direction (y-axis direction) of FIG. 4 is the width direction of the support substrate 4.

支持基板４は、基端部４１と先端部４２とを有している。基端部４１及び先端部４２は、支持基板４の長手方向（ｘ軸方向）における両端部である。本実施形態では、支持基板４の基端部４１は下端部を意味し、支持基板４の先端部４２は上端部を意味する。 The support substrate 4 has a base end portion 41 and a tip end portion 42. The base end portion 41 and the tip end portion 42 are both end portions of the support substrate 4 in the longitudinal direction (x-axis direction). In the present embodiment, the base end portion 41 of the support substrate 4 means the lower end portion, and the tip end portion 42 of the support substrate 4 means the upper end portion.

支持基板４の基端部４１は、マニホールド２に取り付けられる。例えば、支持基板４の基端部４１は、接合材などによってマニホールド２の天板部２３１に取り付けられる。詳細には、支持基板４の基端部４１は、天板部２３１に形成された貫通孔２３４に挿入されている。なお、支持基板４の基端部４１は、貫通孔２３４に挿入されていなくてもよい。すなわち、支持基板４の第１端面４１１によって貫通孔２３４を覆うように、支持基板４が天板部２３１上に載置されていてもよい。 The base end portion 41 of the support substrate 4 is attached to the manifold 2. For example, the base end portion 41 of the support substrate 4 is attached to the top plate portion 231 of the manifold 2 by a joining material or the like. Specifically, the base end portion 41 of the support substrate 4 is inserted into the through hole 234 formed in the top plate portion 231. The base end portion 41 of the support substrate 4 does not have to be inserted into the through hole 234. That is, the support substrate 4 may be placed on the top plate portion 231 so as to cover the through hole 234 by the first end surface 411 of the support substrate 4.

支持基板４は、複数の第１ガス流路４３と、複数の第２ガス流路４４とを有している。第１及び第２ガス流路４３、４４は、支持基板４内を支持基板４の長手方向に延びている。第１及び第２ガス流路４３、４４は、支持基板４を貫通している。各第１ガス流路４３は、支持基板４の幅方向において互いに間隔をあけて配置されている。また、各第２ガス流路４４も、支持基板４の幅方向において互いに間隔をあけて配置されている。なお、第１ガス流路４３と第２ガス流路４４との間隔は、第１ガス流路４３同士の間隔よりも大きく、第２ガス流路４４同士の間隔よりも大きいことが好ましい。 The support substrate 4 has a plurality of first gas flow paths 43 and a plurality of second gas flow paths 44. The first and second gas flow paths 43 and 44 extend in the support substrate 4 in the longitudinal direction of the support substrate 4. The first and second gas flow paths 43 and 44 penetrate the support substrate 4. The first gas flow paths 43 are arranged at intervals from each other in the width direction of the support substrate 4. Further, the second gas flow paths 44 are also arranged at intervals from each other in the width direction of the support substrate 4. The distance between the first gas flow path 43 and the second gas flow path 44 is preferably larger than the distance between the first gas flow paths 43 and larger than the distance between the second gas flow paths 44.

第１及び第２ガス流路４３、４４は、燃料電池セル１０の基端部１０１から先端部１０２に向かって延びている。第１ガス流路４３はガス供給室２１と連通しており、第２ガス流路４４はガス回収室２２と連通している。 The first and second gas flow paths 43 and 44 extend from the base end portion 101 of the fuel cell 10 toward the tip end portion 102. The first gas flow path 43 communicates with the gas supply chamber 21, and the second gas flow path 44 communicates with the gas recovery chamber 22.

第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とは、燃料電池セル１０の先端部１０２側において互いに連通している。詳細には、第１ガス流路４３と、第２ガス流路４４とが、後述する連通部材３の連通流路３０を介して連通している。 The first gas flow path 43 and the second gas flow path 44 communicate with each other on the tip end 102 side of the fuel cell 10. Specifically, the first gas flow path 43 and the second gas flow path 44 communicate with each other via the communication flow path 30 of the communication member 3 described later.

第１及び第２ガス流路４３、４４は、第１ガス流路４３内におけるガスの圧力損失が第２ガス流路４４内におけるガスの圧力損失よりも小さくなるように構成されている。なお、本実施形態のように第１ガス流路４３及び第２ガス流路４４のそれぞれが複数本ある場合、各第１ガス流路４３内におけるガスの圧力損失の合計が、各第２ガス流路４４内におけるガスの圧力損失の合計よりも小さくなるように、第１ガス流路４３及び第２ガス流路４４が構成される。 The first and second gas flow paths 43 and 44 are configured such that the pressure loss of gas in the first gas flow path 43 is smaller than the pressure loss of gas in the second gas flow path 44. When there are a plurality of each of the first gas flow path 43 and the second gas flow path 44 as in the present embodiment, the total pressure loss of the gas in each first gas flow path 43 is the total of each second gas. The first gas flow path 43 and the second gas flow path 44 are configured so as to be smaller than the total pressure loss of the gas in the flow path 44.

例えば、各第１ガス流路４３の流路断面積は、各第２ガス流路４４の流路断面積よりも大きくすることができる。なお、第１ガス流路４３の数と第２ガス流路４４との数とが異なる場合は、各第１ガス流路４３の流路断面積の合計値が、各第２ガス流路４４の流路断面積の合計値よりも大きくすることができる。 For example, the flow path cross section of each first gas flow path 43 can be made larger than the flow path cross section of each second gas flow path 44. When the number of the first gas flow paths 43 and the number of the second gas flow paths 44 are different, the total value of the flow path cross sections of the first gas flow paths 43 is the value of each second gas flow path 44. It can be made larger than the total value of the cross-sections of the flow paths of.

図５に示すように、支持基板４は、第１主面４５と、第２主面４６とを有している。第１主面４５と第２主面４６とは、互いに反対を向いている。第１主面４５及び第２主面４６は、各発電素子部５を支持している。第１主面４５及び第２主面４６は、支持基板４の厚さ方向（ｚ軸方向）を向いている。また、支持基板４の各側面４７は、支持基板４の幅方向（ｙ軸方向）を向いている。各側面４７は、湾曲していてもよい。図１に示すように、各支持基板４は、第１主面４５と第２主面４６とが対向するように配置されている。 As shown in FIG. 5, the support substrate 4 has a first main surface 45 and a second main surface 46. The first main surface 45 and the second main surface 46 face each other in opposite directions. The first main surface 45 and the second main surface 46 support each power generation element portion 5. The first main surface 45 and the second main surface 46 face the thickness direction (z-axis direction) of the support substrate 4. Further, each side surface 47 of the support substrate 4 faces the width direction (y-axis direction) of the support substrate 4. Each side surface 47 may be curved. As shown in FIG. 1, each support substrate 4 is arranged so that the first main surface 45 and the second main surface 46 face each other.

支持基板４は、電子伝導性を有さない多孔質の材料によって構成される。支持基板４は、例えば、ＣＳＺ（カルシア安定化ジルコニア）から構成される。または、支持基板４は、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）とから構成されてもよいし、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹ２Ｏ３（イットリア）とから構成されてもよいし、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）とＭｇＡｌ２Ｏ４（マグネシアアルミナスピネル）とから構成されてもよい。支持基板４の気孔率は、例えば、２０〜６０％程度である。この気孔率は、例えば、アルキメデス法、又は微構造観察により測定される。 The support substrate 4 is made of a porous material having no electron conductivity. The support substrate 4 is composed of, for example, CSZ (calcia-stabilized zirconia). Or, the supporting substrate 4, NiO may be constituted from (nickel oxide) and YSZ (8YSZ) (yttria stabilized zirconia), NiO is constructed from (nickel oxide) and Y 2 O 3 and (yttria) It may be composed of MgO (magnesium oxide) and MgAl 2 O 4 (magnesia alumina spinel). The porosity of the support substrate 4 is, for example, about 20 to 60%. This porosity is measured, for example, by the Archimedes method or microstructure observation.

支持基板４は、緻密層４８によって覆われている。緻密層４８は、第１ガス流路４３及び第２ガス流路４４から支持基板４内に拡散されたガスが外部に排出されることを抑制するように構成されている。本実施形態では、緻密層４８は、支持基板４の第１主面４５、第２主面４６、及び各側面４７を覆っている。なお、本実施形態では、緻密層４８は、後述する電解質７と、インターコネクタ９とによって構成されている。緻密層４８は、支持基板４よりも緻密である。例えば、緻密層４８の気孔率は、０〜７％程度である。 The support substrate 4 is covered with a dense layer 48. The dense layer 48 is configured to prevent the gas diffused into the support substrate 4 from being discharged to the outside from the first gas flow path 43 and the second gas flow path 44. In the present embodiment, the dense layer 48 covers the first main surface 45, the second main surface 46, and each side surface 47 of the support substrate 4. In this embodiment, the dense layer 48 is composed of an electrolyte 7 and an interconnector 9, which will be described later. The dense layer 48 is denser than the support substrate 4. For example, the porosity of the dense layer 48 is about 0 to 7%.

図６に示すように、支持基板４は、複数の凹部４９と、複数の桟部５０とを有している。複数の凹部４９は、支持基板４の長手方向において、互いに間隔をあけて配置されている。複数の凹部４９のそれぞれは、支持基板４の幅方向に延びている。なお、複数の凹部４９のそれぞれは、支持基板４の幅方向（ｙ軸方向）の両端部には形成されていない。 As shown in FIG. 6, the support substrate 4 has a plurality of recesses 49 and a plurality of crosspieces 50. The plurality of recesses 49 are arranged at intervals from each other in the longitudinal direction of the support substrate 4. Each of the plurality of recesses 49 extends in the width direction of the support substrate 4. It should be noted that each of the plurality of recesses 49 is not formed at both ends of the support substrate 4 in the width direction (y-axis direction).

桟部５０は、一対の凹部４９の間に配置される。すなわち、一対の凹部４９の間の部分が桟部５０となる。桟部５０は、支持基板４の幅方向に延びている。支持基板４の長手方向において、凹部４９と桟部５０とが交互に配置される。 The crosspiece 50 is arranged between the pair of recesses 49. That is, the portion between the pair of recesses 49 becomes the crosspiece 50. The crosspiece 50 extends in the width direction of the support substrate 4. In the longitudinal direction of the support substrate 4, the recesses 49 and the crosspieces 50 are alternately arranged.

［発電素子部］
図５に示すように、複数の発電素子部５が、支持基板４上に配置されている。なお、本実施形態では、複数の発電素子部５は、支持基板４の第１主面４５及び第２主面４６に支持されている。なお、第１主面４５に形成される発電素子部５の数と第２主面４６に形成される発電素子部５の数とは、互いに同じであってもよいし異なっていてもよい。また、発電素子部５は、支持基板４の第１主面４５及び第２主面４６のどちらか一方のみに支持されていてもよい。 [Power generation element]
As shown in FIG. 5, a plurality of power generation element portions 5 are arranged on the support substrate 4. In this embodiment, the plurality of power generation element portions 5 are supported by the first main surface 45 and the second main surface 46 of the support substrate 4. The number of power generation element portions 5 formed on the first main surface 45 and the number of power generation element portions 5 formed on the second main surface 46 may be the same as or different from each other. Further, the power generation element portion 5 may be supported by only one of the first main surface 45 and the second main surface 46 of the support substrate 4.

複数の発電素子部５は、支持基板４の長手方向に配列されている。すなわち、本実施形態に係る燃料電池セルは、いわゆる横縞型の燃料電池セルである。なお、複数の発電素子部５は、インターコネクタ９によって、互いに直列に接続されている。 The plurality of power generation element portions 5 are arranged in the longitudinal direction of the support substrate 4. That is, the fuel cell according to the present embodiment is a so-called horizontal stripe type fuel cell. The plurality of power generation element units 5 are connected in series with each other by the interconnector 9.

発電素子部５は、支持基板４の幅方向（ｙ軸方向）に延びている。発電素子部５は、支持基板４の幅方向において第１部分５１と第２部分５２とに区画される。なお、第１部分５１と第２部分５２との厳密な境界はない。例えば、燃料電池セル１０をマニホールド２に取り付けた状態において、支持基板４の長手方向視（ｘ軸方向視）において、ガス供給室２１とガス回収室２２との境界と重複する部分を、第１部分５１と第２部分５２との境界部とすることができる。 The power generation element portion 5 extends in the width direction (y-axis direction) of the support substrate 4. The power generation element portion 5 is divided into a first portion 51 and a second portion 52 in the width direction of the support substrate 4. There is no strict boundary between the first portion 51 and the second portion 52. For example, in a state where the fuel cell 10 is attached to the manifold 2, the portion overlapping the boundary between the gas supply chamber 21 and the gas recovery chamber 22 in the longitudinal direction (x-axis direction view) of the support substrate 4 is first. It can be the boundary between the portion 51 and the second portion 52.

支持基板４の厚さ方向視（ｚ軸方向視）において、第１ガス流路４３は、発電素子部５の第１部分５１と重複している。また、支持基板４の厚さ方向視（ｚ軸方向視）において、第２ガス流路４４は、発電素子部５の第２部分５２と重複している。なお、複数の第１ガス流路４３のうち、一部の第１ガス流路４３が第１部分５１と重複していなくてもよい。同様に、複数の第２ガス流路４４のうち、一部の第２ガス流路４４が第２部分５２と重複していなくてもよい。 In the thickness direction view (z-axis direction view) of the support substrate 4, the first gas flow path 43 overlaps with the first portion 51 of the power generation element portion 5. Further, in the thickness direction view (z-axis direction view) of the support substrate 4, the second gas flow path 44 overlaps with the second portion 52 of the power generation element portion 5. Of the plurality of first gas flow paths 43, some of the first gas flow paths 43 may not overlap with the first portion 51. Similarly, of the plurality of second gas flow paths 44, a part of the second gas flow path 44 does not have to overlap with the second portion 52.

図６は、第１ガス流路４３に沿って切断した燃料電池セル１０の断面図である。なお、第２ガス流路４４に沿って切断した燃料電池セル１０の断面図は、第２ガス流路４４の流路断面積が異なる以外は、図６と同じである。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the fuel cell 10 cut along the first gas flow path 43. The cross-sectional view of the fuel cell 10 cut along the second gas flow path 44 is the same as that of FIG. 6 except that the flow path cross-sectional area of the second gas flow path 44 is different.

発電素子部５は、燃料極６（内側電極の一例）、電解質７、及び空気極８（外側電極の一例）を有している。支持基板４側から、燃料極６、電解質７、空気極８の順で配置されている。発電素子部５は、反応防止膜１１をさらに有している。 The power generation element portion 5 has a fuel electrode 6 (an example of an inner electrode), an electrolyte 7, and an air electrode 8 (an example of an outer electrode). From the support substrate 4 side, the fuel electrode 6, the electrolyte 7, and the air electrode 8 are arranged in this order. The power generation element unit 5 further has a reaction prevention film 11.

［燃料極］
燃料極６は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される。燃料極６は、焼成体である。燃料極６は、燃料極集電部６１と燃料極活性部６２とを有する。各燃料極６は、支持基板４上に配置されている。各燃料極６は、支持基板４の長手方向（ｘ軸方向）において、互いに間隔をあけて配置されている。 [Fuel pole]
The fuel electrode 6 is made of a porous material having electron conductivity. The fuel electrode 6 is a fired body. The fuel electrode 6 has a fuel electrode current collecting unit 61 and a fuel electrode active unit 62. Each fuel pole 6 is arranged on the support substrate 4. The fuel poles 6 are arranged at intervals from each other in the longitudinal direction (x-axis direction) of the support substrate 4.

［燃料極集電部］
燃料極集電部６１は、凹部４９内に配置されている。凹部４９は、支持基板４に形成されている。詳細には、燃料極集電部６１は、凹部４９内に充填されており、凹部４９と同様の外形を有する。各燃料極集電部６１は、第３主面６１１を有している。 [Fuel pole current collector]
The fuel electrode current collector 61 is arranged in the recess 49. The recess 49 is formed in the support substrate 4. Specifically, the fuel electrode current collector 61 is filled in the recess 49 and has the same outer shape as the recess 49. Each fuel pole current collector 61 has a third main surface 611.

燃料極集電部６１の第３主面６１１は、支持基板４の第１主面４５と実質的に同一面上にある。すなわち、支持基板４の第１主面４５と、各燃料極集電部６１の第３主面６１１とによって、一つの面が構成されている。なお、第３主面６１１は、第１主面４５と完全に同一面上になくてもよい。例えば、第１主面４５と第３主面６１１との間に、２０μｍ以下程度の段差があってもよい。第３主面６１１は平坦面を構成している。 The third main surface 611 of the fuel electrode current collector 61 is substantially on the same surface as the first main surface 45 of the support substrate 4. That is, one surface is composed of the first main surface 45 of the support substrate 4 and the third main surface 611 of each fuel electrode current collector 61. The third main surface 611 does not have to be completely on the same surface as the first main surface 45. For example, there may be a step of about 20 μm or less between the first main surface 45 and the third main surface 611. The third main surface 611 constitutes a flat surface.

燃料極集電部６１は、電子伝導性を有する。燃料極集電部６１は、燃料極活性部６２よりも高い電子伝導性を有していることが好ましい。燃料極集電部６１は、酸素イオン伝導性を有していてもよいし、有していなくてもよい。 The fuel electrode current collector 61 has electron conductivity. The fuel electrode current collecting unit 61 preferably has higher electron conductivity than the fuel electrode active unit 62. The fuel electrode current collector 61 may or may not have oxygen ion conductivity.

燃料極集電部６１は、例えば、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）とから構成され得る。或いは、燃料極集電部６１は、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹ２Ｏ３（イットリア）とから構成されてもよいし、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＣＳＺ（カルシア安定化ジルコニア）とから構成されてもよい。燃料極集電部６１の厚さ、及び凹部４９の深さは、５０〜５００μｍ程度である。 The fuel electrode current collector 61 may be composed of, for example, NiO (nickel oxide) and YSZ (8YSZ) (yttria-stabilized zirconia). Alternatively, the anode current collecting section 61, NiO may be constituted from (nickel oxide) and Y 2 O 3 and (yttria), NiO is constructed from the (nickel oxide) and CSZ (calcia-stabilized zirconia) May be good. The thickness of the fuel electrode current collector 61 and the depth of the recess 49 are about 50 to 500 μm.

［燃料極活性部］
燃料極活性部６２は、燃料極集電部６１の第３主面６１１上に配置されている。このため、燃料極活性部６２は、凹部４９から突出している。すなわち、燃料極活性部６２は、燃料極集電部６１に埋設されていない。燃料極活性部６２の端縁は、第３主面６１１上において、燃料極集電部６１の端縁よりも内側に形成されている。詳細には、燃料極活性部６２は、燃料極集電部６１よりも平面視（ｚ軸方向視）の面積が小さい。そして、燃料極活性部６２は、第３主面６１１内に収まっている。 [Fuel pole active part]
The fuel electrode active section 62 is arranged on the third main surface 611 of the fuel electrode current collector section 61. Therefore, the fuel electrode active portion 62 protrudes from the recess 49. That is, the fuel electrode active section 62 is not embedded in the fuel electrode current collector section 61. The edge of the fuel electrode active portion 62 is formed on the third main surface 611, inside the edge of the fuel electrode current collector 61. Specifically, the fuel electrode active section 62 has a smaller area in plan view (z-axis direction view) than the fuel electrode current collector section 61. The fuel electrode active portion 62 is housed in the third main surface 611.

燃料極活性部６２は、酸素イオン伝導性を有するとともに、電子伝導性を有する。燃料極活性部６２は、燃料極集電部６１よりも酸素イオン伝導性を有する物質の含有率が大きい。詳細には、燃料極活性部６２における、気孔部分を除いた全体積に対する酸素イオン伝導性を有する物質の体積割合は、燃料極集電部６１における、気孔部分を除いた全体積に対す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。 The fuel electrode active portion 62 has oxygen ion conductivity and electron conductivity. The fuel electrode active section 62 has a higher content of a substance having oxygen ion conductivity than the fuel electrode current collector section 61. Specifically, the volume ratio of the substance having oxygen ion conductivity to the total volume excluding the pores in the fuel electrode active portion 62 is the oxygen ion conduction to the total volume excluding the pores in the fuel electrode current collector 61. It is larger than the volume ratio of the substance having the property.

燃料極活性部６２は、例えば、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）とから構成され得る。或いは、燃料極活性部６２は、ＮｉＯ（酸化ニッケル）とＧＤＣ（ガドリニウムドープセリア）とから構成されてもよい。燃料極活性部６２の厚さは、５〜３０μｍである。 The fuel electrode active portion 62 may be composed of, for example, NiO (nickel oxide) and YSZ (8YSZ) (yttria-stabilized zirconia). Alternatively, the fuel electrode active portion 62 may be composed of NiO (nickel oxide) and GDC (gadolinium-doped ceria). The thickness of the fuel electrode active portion 62 is 5 to 30 μm.

［電解質］
電解質７は、燃料極６上を覆うように配置されている。詳細には、電解質７は、一のインターコネクタ９から他のインターコネクタ９まで支持基板４の長手方向に延びている。すなわち、支持基板４の長手方向において、電解質７とインターコネクタ９とが交互に配置されている。また、電解質７は、支持基板４の第１主面４５、第２主面４６、及び各側面４７を覆っている。 [Electrolytes]
The electrolyte 7 is arranged so as to cover the fuel electrode 6. Specifically, the electrolyte 7 extends from one interconnector 9 to the other interconnector 9 in the longitudinal direction of the support substrate 4. That is, the electrolyte 7 and the interconnector 9 are alternately arranged in the longitudinal direction of the support substrate 4. Further, the electrolyte 7 covers the first main surface 45, the second main surface 46, and each side surface 47 of the support substrate 4.

電解質７は、支持基板４よりも緻密である。例えば、電解質７の気孔率は、０〜７％程度である。電解質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７は、例えば、ＹＳＺ（８ＹＳＺ）（イットリア安定化ジルコニア）から構成され得る。或いは、ＬＳＧＭ（ランタンガレート）から構成されてもよい。電解質７の厚さは、例えば、３〜５０μｍ程度である。 The electrolyte 7 is denser than the support substrate 4. For example, the porosity of the electrolyte 7 is about 0 to 7%. The electrolyte 7 is a fired body made of a dense material having ionic conductivity and not electron conductivity. The electrolyte 7 can be composed of, for example, YSZ (8YSZ) (yttria-stabilized zirconia). Alternatively, it may be composed of LSGM (lantern gallate). The thickness of the electrolyte 7 is, for example, about 3 to 50 μm.

［反応防止膜］
反応防止膜１１は、緻密な材料から構成される焼成体である。反応防止膜１１は、厚さ方向視において、燃料極活性部６２と略同一の形状である。反応防止膜１１は、電解質７を介して、燃料極活性部６２と対応する位置に配置されている。反応防止膜１１は、電解質７内のＹＳＺと空気極活性部８１内のＳｒとが反応して電解質７と空気極活性部８１との界面に電気抵抗が大きい反応層が形成される現象の発生を抑制するために設けられている。反応防止膜１１は、例えば、ＧＤＣ＝（Ｃｅ，Ｇｄ）Ｏ２（ガドリニウムドープセリア）から構成され得る。反応防止膜１１の厚さは、例えば、３〜５０μｍ程度である。 [Anti-reflective coating]
The reaction prevention film 11 is a fired body made of a dense material. The reaction prevention film 11 has substantially the same shape as the fuel electrode active portion 62 in the thickness direction. The reaction prevention film 11 is arranged at a position corresponding to the fuel electrode active portion 62 via the electrolyte 7. In the reaction prevention film 11, a phenomenon occurs in which YSZ in the electrolyte 7 reacts with Sr in the air electrode active portion 81 to form a reaction layer having a large electrical resistance at the interface between the electrolyte 7 and the air electrode active portion 81. It is provided to suppress. The antireflective coating 11 may be composed of, for example, GDC = (Ce, Gd) O 2 (gadolinium-doped ceria). The thickness of the reaction prevention film 11 is, for example, about 3 to 50 μm.

［空気極］
空気極８は、電子伝導性を有する多孔質の材料から構成される。空気極８は、焼成体である。空気極８は、燃料極６と協働して電解質７を挟むように配置されている。空気極８は、空気極活性部８１及び空気極集電部８２を有している。 [Air pole]
The air electrode 8 is made of a porous material having electron conductivity. The air electrode 8 is a fired body. The air pole 8 is arranged so as to sandwich the electrolyte 7 in cooperation with the fuel pole 6. The air pole 8 has an air pole active portion 81 and an air pole current collector 82.

［空気極活性部］
空気極活性部８１は、反応防止膜１１上に配置されている。空気極活性部８１は、酸素イオン伝導性を有するとともに、電子伝導性を有する。空気極活性部８１は、空気極集電部８２よりも酸素イオン伝導性を有する物質の含有率が大きい。詳細には、空気極活性部８１における、気孔部分を除いた全体積に対する酸素イオン伝導性を有する物質の体積割合は、空気極集電部８２における、気孔部分を除いた全体積に対す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。 [Air pole active part]
The air electrode active portion 81 is arranged on the reaction prevention film 11. The air electrode active portion 81 has oxygen ion conductivity and electron conductivity. The air electrode active unit 81 has a higher content of a substance having oxygen ion conductivity than the air electrode current collector 82. Specifically, the volume ratio of the substance having oxygen ion conductivity to the total volume excluding the pores in the air electrode active portion 81 is the oxygen ion conduction to the total volume excluding the pores in the air electrode current collector 82. It is larger than the volume ratio of the substance having the property.

空気極活性部８１は、多孔質の材料から構成される。空気極活性部８１は焼成体である。空気極活性部８１は、例えば、ＬＳＣＦ＝（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ３（ランタンストロンチウムコバルトフェライト）から構成され得る。或いは、ＬＳＦ＝（Ｌａ，Ｓｒ）ＦｅＯ３（ランタンストロンチウムフェライト）、ＬＮＦ＝Ｌａ（Ｎｉ，Ｆｅ）Ｏ３（ランタンニッケルフェライト）、ＬＳＣ＝（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ３（ランタンストロンチウムコバルタイト）等から構成されてもよい。また、空気極活性部８１は、ＬＳＣＦから構成される第１層（内側層）とＬＳＣから構成される第２層（外側層）との２層によって構成されてもよい。空気極活性部８１の厚さは、例えば、１０〜１００μｍである。 The air electrode active part 81 is made of a porous material. The air electrode active part 81 is a fired body. The air electrode active portion 81 may be composed of, for example, LSCF = (La, Sr) (Co, Fe) O 3 (lanthanum strontium cobalt ferrite). Alternatively, from LSF = (La, Sr) FeO 3 (lanthanum strontium ferrite), LNF = La (Ni, Fe) O 3 (lanthanum nickel ferrite), LSC = (La, Sr) CoO 3 (lanthanum strontium cobaltite), etc. It may be configured. Further, the air electrode active portion 81 may be composed of two layers, a first layer (inner layer) composed of LSCF and a second layer (outer layer) composed of LSC. The thickness of the air electrode active portion 81 is, for example, 10 to 100 μm.

［空気極集電部］
空気極集電部８２は、空気極活性部８１上に配置されている。空気極集電部８２は、空気極活性部８１から、隣の発電素子部５に向かって延びている。空気極集電部８２は、インターコネクタ９を介して隣の発電素子部５の燃料極集電部６１と電気的に接続されている。なお、燃料極集電部６１と空気極集電部８２とは、支持基板４の長手方向（ｘ軸方向）において、発電領域から互いに反対側に延びている。なお、発電領域とは、燃料電池セル１０の厚さ方向視（ｚ軸方向視）において、燃料極活性部６２と電解質７と空気極活性部８１とが重複する領域である。 [Air pole current collector]
The air electrode current collecting unit 82 is arranged on the air electrode active unit 81. The air electrode current collecting unit 82 extends from the air electrode active unit 81 toward the adjacent power generation element unit 5. The air electrode current collector 82 is electrically connected to the fuel electrode current collector 61 of the adjacent power generation element 5 via the interconnector 9. The fuel electrode current collector 61 and the air electrode current collector 82 extend from the power generation region to opposite sides in the longitudinal direction (x-axis direction) of the support substrate 4. The power generation region is a region where the fuel electrode active portion 62, the electrolyte 7, and the air electrode active portion 81 overlap in the thickness direction view (z-axis direction view) of the fuel cell 10.

空気極集電部８２は、電子伝導性を有する多孔質材料から構成される。空気極集電部８２は、焼成体である。空気極集電部８２は、空気極活性部８１よりも高い電子伝導性を有していることが好ましい。空気極集電部８２は、酸素イオン伝導性を有していてもよいし、有していなくてもよい。 The air electrode current collector 82 is made of a porous material having electron conductivity. The air electrode current collector 82 is a fired body. The air electrode current collecting unit 82 preferably has higher electron conductivity than the air electrode active unit 81. The air electrode current collector 82 may or may not have oxygen ion conductivity.

空気極集電部８２は、例えば、ＬＳＣＦ＝（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ３（ランタンストロンチウムコバルトフェライト）から構成され得る。或いは、空気極集電部８２は、ＬＳＣ＝（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ３（ランタンストロンチウムコバルタイト）から構成されてもよい。或いは、空気極集電部８２は、Ａｇ（銀）、Ａｇ−Ｐｄ（銀パラジウム合金）から構成されてもよい。なお、空気極集電部８２の厚さは、例えば、５０〜５００μｍ程度である。 The air electrode current collector 82 may be composed of, for example, LSCF = (La, Sr) (Co, Fe) O 3 (lanthanum strontium cobalt ferrite). Alternatively, the air electrode current collector 82 may be composed of LSC = (La, Sr) CoO 3 (lanthanum strontium cobaltite). Alternatively, the air electrode current collector 82 may be composed of Ag (silver) and Ag—Pd (silver-palladium alloy). The thickness of the air electrode current collector 82 is, for example, about 50 to 500 μm.

［インターコネクタ］
インターコネクタ９は、支持基板４の長手方向において隣り合う発電素子部５同士を電気的に接続するように構成されている。インターコネクタ９は、隣り合う発電素子部５の一方の発電素子部５の燃料極６と、他方の発電素子部５の空気極８とを電気的に接続している。詳細には、インターコネクタ９は、一方の発電素子部５の燃料極集電部６１と、他方の発電素子部５の空気極集電部８２とを電気的に接続している。 [Interconnector]
The interconnector 9 is configured to electrically connect the power generation element portions 5 adjacent to each other in the longitudinal direction of the support substrate 4. The interconnector 9 electrically connects the fuel pole 6 of one power generation element 5 of the adjacent power generation element 5 and the air pole 8 of the other power generation element 5. Specifically, the interconnector 9 electrically connects the fuel electrode current collector 61 of one power generation element 5 and the air electrode current collector 82 of the other power generation element 5.

このように、各発電素子部５は、インターコネクタ９によって、第１及び第２主面４５、４６のそれぞれにおいて燃料電池セル１０の先端部１０２から基端部１０１まで直列に接続されている。 In this way, each power generation element portion 5 is connected in series from the tip end portion 102 to the base end portion 101 of the fuel cell 10 on each of the first and second main surfaces 45 and 46 by the interconnector 9.

インターコネクタ９は、燃料極集電部６１の第３主面６１１上に配置されている。インターコネクタ９は、支持基板４の長手方向において、燃料極活性部６２と間隔をあけて配置されている。 The interconnector 9 is arranged on the third main surface 611 of the fuel electrode current collector 61. The interconnector 9 is arranged at a distance from the fuel electrode active portion 62 in the longitudinal direction of the support substrate 4.

インターコネクタ９は、電子伝導性を有する緻密な材料から構成される。インターコネクタ９は、焼成体である。インターコネクタ９は、支持基板４よりも緻密である。例えば、インターコネクタ９の気孔率は、０〜７％程度である。インターコネクタ９は、例えば、ＬａＣｒＯ３（ランタンクロマイト）から構成され得る。或いは、（Ｓｒ，Ｌａ）ＴｉＯ３（ストロンチウムチタネート）から構成されてもよい。インターコネクタ９の厚さは、例えば、１０〜１００μｍである。 The interconnector 9 is made of a dense material having electronic conductivity. The interconnector 9 is a fired body. The interconnector 9 is denser than the support substrate 4. For example, the porosity of the interconnector 9 is about 0 to 7%. The interconnector 9 may be composed of, for example, LaCrO 3 (lantern chromite). Alternatively, it may be composed of (Sr, La) TiO 3 (strontium titanate). The thickness of the interconnector 9 is, for example, 10 to 100 μm.

図７に示すように、各燃料電池セル１０において最も基端側に配置されたインターコネクタ９は、第１主面４５に配置される発電素子部５と、第２主面４６に配置される発電素子部５とを電気的に接続している。 As shown in FIG. 7, the interconnector 9 arranged on the most proximal side in each fuel cell 10 is arranged on the power generation element portion 5 arranged on the first main surface 45 and the second main surface 46. It is electrically connected to the power generation element unit 5.

第２主面４６において最も基端側に配置された発電素子部５の空気極集電部８２は、第２主面４６から側面４７を介して第１主面４５まで延びている。すなわち、この最も基端側に配置された発電素子部５の空気極集電部８２は、環状に延びている。そして、第１主面４５において最も基端側に配置されたインターコネクタ９は、第２主面４６から第１主面４５まで延びる空気極集電部８２と、第１主面４５において最も基端側に配置された発電素子部５の燃料極集電部６１と、を電気的に接続している。 The air electrode current collecting unit 82 of the power generation element unit 5 arranged on the most proximal side of the second main surface 46 extends from the second main surface 46 to the first main surface 45 via the side surface 47. That is, the air electrode current collecting portion 82 of the power generation element portion 5 arranged on the most proximal side extends in an annular shape. The interconnector 9 arranged on the first main surface 45 on the most proximal side is the air electrode current collector 82 extending from the second main surface 46 to the first main surface 45, and the most basic on the first main surface 45. The fuel electrode current collector 61 of the power generation element 5 arranged on the end side is electrically connected.

このように、第１主面４５において直列接続された複数の発電素子部５と、第２主面４６において直列接続された複数の発電素子部５とは、インターコネクタ９によって、燃料電池セル１０の基端部１０１において直列接続されている。 As described above, the plurality of power generation element units 5 connected in series on the first main surface 45 and the plurality of power generation element units 5 connected in series on the second main surface 46 are connected to the fuel cell 10 by the interconnector 9. Is connected in series at the base end portion 101 of the above.

［連通部材］
図４に示すように、連通部材３は、支持基板４の先端部４２に取り付けられている。そして、連通部材３は、第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とを連通させる連通流路３０を有している。詳細には、連通流路３０は、各第１ガス流路４３と各第２ガス流路４４とを連通する。連通流路３０は、各第１ガス流路４３から各第２ガス流路４４まで延びる空間によって構成されている。連通部材３は、支持基板４に接合されていることが好ましい。また、連通部材３は、支持基板４と一体的に形成されていることが好ましい。連通流路３０の数は、第１ガス流路４３の数よりも少ない。本実施形態では、一本の連通流路３０のみによって、複数の第１ガス流路４３と複数の第２ガス流路４４とが連通されている。 [Communication member]
As shown in FIG. 4, the communication member 3 is attached to the tip end portion 42 of the support substrate 4. The communication member 3 has a communication flow path 30 that communicates the first gas flow path 43 and the second gas flow path 44. Specifically, the communication flow path 30 communicates with each of the first gas flow paths 43 and each of the second gas flow paths 44. The communication flow path 30 is composed of a space extending from each first gas flow path 43 to each second gas flow path 44. The communication member 3 is preferably joined to the support substrate 4. Further, the communication member 3 is preferably formed integrally with the support substrate 4. The number of communication channels 30 is smaller than the number of first gas channels 43. In the present embodiment, the plurality of first gas flow paths 43 and the plurality of second gas flow paths 44 are communicated with each other by only one communication flow path 30.

連通部材３は、例えば、多孔質である。また、連通部材３は、その外側面を構成する緻密層３１を有している。緻密層３１は、連通部材３の本体よりも緻密に形成されている。例えば、緻密層３１の気孔率は、０〜７％程度である。この緻密層３１は、連通部材３と同じ材料や、上述した電解質７に使用される材料、結晶化ガラス等によって形成することができる。 The communicating member 3 is, for example, porous. Further, the communicating member 3 has a dense layer 31 forming an outer surface thereof. The dense layer 31 is formed more densely than the main body of the communicating member 3. For example, the porosity of the dense layer 31 is about 0 to 7%. The dense layer 31 can be formed of the same material as the communicating member 3, the material used for the electrolyte 7 described above, crystallized glass, or the like.

［集電部材］
図８に示すように、セルスタック装置１００は、集電部材１２をさらに有している。集電部材１２は、隣り合う燃料電池セル１０の間に配置されている。そして、集電部材１２は、隣り合う燃料電池セル１０を互いに電気的に接続している。集電部材１２は、隣り合う燃料電池セル１０の先端部１０２同士を接合している。例えば、集電部材１２は、支持基板４の両主面に配置された複数の発電素子部５のうち、最も先端側に配置された発電素子部５よりも先端側に配置されている。集電部材１２は、隣り合う燃料電池セル１０の最も先端側に配置された発電素子部５同士を電気的に接続している。 [Current collector]
As shown in FIG. 8, the cell stack device 100 further includes a current collecting member 12. The current collecting member 12 is arranged between the adjacent fuel cell 10. The current collecting member 12 electrically connects the adjacent fuel cell 10s to each other. The current collecting member 12 joins the tip portions 102 of the adjacent fuel cell 10 to each other. For example, the current collecting member 12 is arranged on the tip side of the plurality of power generation element portions 5 arranged on both main surfaces of the support substrate 4 with respect to the power generation element portion 5 arranged on the most tip side. The current collecting member 12 electrically connects the power generation element portions 5 arranged on the most advanced side of the adjacent fuel cell 10s.

集電部材１２は、導電性接合材１０３を介して、発電素子部５から延びる空気極集電部８２に接合される。導電性接合材１０３としては、周知の導電性セラミックス等を用いることができる。例えば、導電性接合材１０３は、（Ｍｎ，Ｃｏ）３Ｏ４、（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ３、及び（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｃｏ，Ｆｅ）Ｏ３などから選ばれる少なくとも１種によって構成することができる。 The current collecting member 12 is joined to the air electrode current collecting unit 82 extending from the power generation element unit 5 via the conductive bonding material 103. As the conductive bonding material 103, well-known conductive ceramics or the like can be used. For example, the conductive bonding material 103 is composed of at least one selected from (Mn, Co) 3 O 4 , (La, Sr) MnO 3 , and (La, Sr) (Co, Fe) O 3. Can be done.

［電極の寸法］
図６に示すように、支持基板４の第１主面４５上に配置された複数の発電素子部５は、支持基板４の長手方向に配列されている。同様に、支持基板４の第２主面４６上に配置された複数の発電素子部５も、支持基板４の長手方向に配列されている。なお、第１主面４５上に配置された複数の発電素子部５と、第２主面４６上に配置された複数の発電素子部５とは、基本的に同じ構成であるので、以下では第１主面４５上に配置された複数の発電素子部５に基づいて説明する。 [Electrode dimensions]
As shown in FIG. 6, a plurality of power generation element portions 5 arranged on the first main surface 45 of the support substrate 4 are arranged in the longitudinal direction of the support substrate 4. Similarly, a plurality of power generation element portions 5 arranged on the second main surface 46 of the support substrate 4 are also arranged in the longitudinal direction of the support substrate 4. The plurality of power generation element units 5 arranged on the first main surface 45 and the plurality of power generation element units 5 arranged on the second main surface 46 have basically the same configuration. The description will be described based on a plurality of power generation element units 5 arranged on the first main surface 45.

支持基板４の長手方向に配列された複数の発電素子部５のうち、中央に配置される発電素子部５を中央発電素子部５と称する。なお、中央に配置される発電素子部５とは、複数の発電素子部５の配列の順番として中央に配置される発電素子部５である。第１主面４５上に配置される発電素子部５の数が偶数の場合、中央に配置される発電素子部５の数は２つになる。 Of the plurality of power generation element portions 5 arranged in the longitudinal direction of the support substrate 4, the power generation element portion 5 arranged in the center is referred to as the central power generation element portion 5. The power generation element unit 5 arranged in the center is a power generation element unit 5 arranged in the center in the order of arrangement of the plurality of power generation element units 5. When the number of the power generation element portions 5 arranged on the first main surface 45 is an even number, the number of the power generation element portions 5 arranged in the center is two.

また、支持基板４の長手方向に配列された複数の発電素子部５のうち、両端部に配置される発電素子部５を端部発電素子部５と称する。すなわち、複数の発電素子部５のうち、最も基端側及び最も先端側に配置されたそれぞれの発電素子部５を端部発電素子部５と称する。 Further, among the plurality of power generation element portions 5 arranged in the longitudinal direction of the support substrate 4, the power generation element portions 5 arranged at both ends are referred to as end power generation element portions 5. That is, among the plurality of power generation element units 5, each power generation element unit 5 arranged on the most proximal side and the most distal end side is referred to as an end power generation element portion 5.

図９に示すように、複数の発電素子部５のそれぞれの空気極８は、支持基板４の幅方向に延びている。複数の空気極８は、支持基板４上において、支持基板４の長手方向において互いに間隔をあけて配置されている。端部発電素子部５の空気極８を端部空気極８ｂと称する。また、中央発電素子部５の空気極８を中央空気極８ａと称する。なお、本実施形態では、空気極８の数は１０個であるため、基端側から５番目の空気極８と、先端側から５番目の空気極８とが中央空気極８ａとなる。 As shown in FIG. 9, each of the air poles 8 of the plurality of power generation element portions 5 extends in the width direction of the support substrate 4. The plurality of air poles 8 are arranged on the support substrate 4 at intervals in the longitudinal direction of the support substrate 4. The air pole 8 of the end power generation element portion 5 is referred to as an end air pole 8b. Further, the air pole 8 of the central power generation element portion 5 is referred to as a central air pole 8a. In this embodiment, since the number of air poles 8 is 10, the fifth air pole 8 from the base end side and the fifth air pole 8 from the tip end side are the central air poles 8a.

中央空気極８ａの長さｄは、端部空気極８ｂの長さｄよりも長い。例えば、中央空気極８ａの長さｄは、端部空気極８ｂの長さｄよりも、０．１ｍｍ以上長くすることが好ましい。なお、体積出力密度の観点から、中央空気極８ａの長さｄと端部空気極８ｂの長さｄとの差は、１０ｍｍ以下とすることができる。空気極８の長さとは、支持基板４の幅方向（ｙ軸方向）における空気極８の寸法を言う。空気極８の長さは、空気極集電部８２の長さを測定することによって測定することができる。なお、空気極８の長さとして、空気極活性部８１の長さを測定してもよい。空気極８の長さｄは、例えば、任意の３点で測定した値の平均値とすることができる。なお、各空気極８の長さｄは自動寸法測定機などによって測定することができる。 The length d of the central air pole 8a is longer than the length d of the end air pole 8b. For example, the length d of the central air pole 8a is preferably 0.1 mm or more longer than the length d of the end air pole 8b. From the viewpoint of volumetric power density, the difference between the length d of the central air pole 8a and the length d of the end air pole 8b can be 10 mm or less. The length of the air electrode 8 refers to the dimension of the air electrode 8 in the width direction (y-axis direction) of the support substrate 4. The length of the air electrode 8 can be measured by measuring the length of the air electrode current collector 82. The length of the air electrode active portion 81 may be measured as the length of the air electrode 8. The length d of the air electrode 8 can be, for example, the average value of the values measured at any three points. The length d of each air electrode 8 can be measured by an automatic dimension measuring machine or the like.

複数の空気極８の中で、中央空気極８ａの長さｄが最も長い。すなわち、中央空気極８ａの長さは、他の空気極８の長さよりも長い。なお、本実施形態のように中央空気極８ａが２つある場合は、２つの中央空気極８ａの長さは互いに同じであってもよいし、２つの中央空気極８ａのどちらかの中央空気極８ａの方が長くてもよい。 Of the plurality of air poles 8, the length d of the central air pole 8a is the longest. That is, the length of the central air pole 8a is longer than the length of the other air poles 8. When there are two central air poles 8a as in the present embodiment, the lengths of the two central air poles 8a may be the same as each other, or the central air of either of the two central air poles 8a. The pole 8a may be longer.

また、複数の空気極８の中で、端部空気極８ｂの長さｄが最も短い。すなわち、端部空気極８ｂの長さは、他の空気極８の長さよりも長い。なお、２つの端部空気極８ｂのうち、基端側の端部空気極８ｂの長さと先端側の端部空気極８ｂの長さは互いに実質的に同じである。 Further, among the plurality of air poles 8, the length d of the end air pole 8b is the shortest. That is, the length of the end air pole 8b is longer than the length of the other air pole 8. Of the two end air poles 8b, the length of the end air pole 8b on the base end side and the length of the end air pole 8b on the tip end side are substantially the same as each other.

複数の空気極８の長さは、配列方向の中央に近い空気極８ほど長い。すなわち、複数の空気極８のうち、中央空気極８ａ、及び端部空気極８ｂ以外の空気極８の長さは、中央空気極８ａに近い空気極８ほど長くなる。また、複数の空気極８のうち、中央空気極８ａ及び端部空気極８ｂ以外の空気極８の長さは、端部空気極８ｂに近い空気極８ほど短くなる。なお、複数の空気極８は、それぞれの中心が揃うように、支持基板４の長手方向に配列されている。 The length of the plurality of air poles 8 is as long as the air poles 8 near the center in the arrangement direction. That is, among the plurality of air poles 8, the lengths of the air poles 8 other than the central air pole 8a and the end air pole 8b are longer as the air pole 8 is closer to the central air pole 8a. Further, among the plurality of air poles 8, the lengths of the air poles 8 other than the central air pole 8a and the end air pole 8b are shorter as the air pole 8 is closer to the end air pole 8b. The plurality of air poles 8 are arranged in the longitudinal direction of the support substrate 4 so that their centers are aligned.

［発電方法］
上述したように構成されたセルスタック装置１００では、燃料ガスをマニホールド２のガス供給室２１に供給するとともに、燃料電池セル１０を空気などの酸素を含むガスに曝す。すると、空気極８において下記（１）式に示す化学反応が起こり、燃料極６において下記（２）式に示す化学反応が起こり、電流が流れる。
（１／２）・Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２− …（１）
Ｈ２＋Ｏ２−→Ｈ２Ｏ＋２ｅ− …（２） [Power generation method]
In the cell stack device 100 configured as described above, the fuel gas is supplied to the gas supply chamber 21 of the manifold 2, and the fuel cell 10 is exposed to a gas containing oxygen such as air. Then, the chemical reaction represented by the following formula (1) occurs at the air electrode 8, the chemical reaction represented by the following formula (2) occurs at the fuel electrode 6, and an electric current flows.
(1/2) ・ O 2 + 2e − → O 2- … (1)
H 2 + O 2- → H 2 O + 2e − … (2)

詳細には、ガス供給室２１に供給された燃料ガスは、各燃料電池セル１０の第１ガス流路４３内を流れ、各発電素子部５の燃料極６において、上記（２）式に示す化学反応が起こる。各燃料極６において未反応であった燃料ガスは、第１ガス流路４３を出て連通部材３の連通流路３０を介して第２ガス流路４４へ供給される。そして、第２ガス流路４４へ供給された燃料ガスは、再度、燃料極６において上記（２）式に示す化学反応が起こる。第２ガス流路４４を流れる過程において燃料極６において未反応であった燃料ガスは、マニホールド２のガス回収室２２へ回収される。 Specifically, the fuel gas supplied to the gas supply chamber 21 flows in the first gas flow path 43 of each fuel cell 10, and is shown in the above equation (2) at the fuel electrode 6 of each power generation element portion 5. A chemical reaction takes place. The unreacted fuel gas at each fuel electrode 6 exits the first gas flow path 43 and is supplied to the second gas flow path 44 via the communication flow path 30 of the communication member 3. Then, the fuel gas supplied to the second gas flow path 44 undergoes the chemical reaction represented by the above equation (2) again at the fuel electrode 6. The fuel gas that has not reacted at the fuel electrode 6 in the process of flowing through the second gas flow path 44 is recovered in the gas recovery chamber 22 of the manifold 2.

［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。 [Modification example]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

変形例１
図１０に示すように、各燃料極６の長さが、支持基板４の長手方向の中央に近い燃料極６ほど長くなっていてもよい。すなわち、上述した空気極８と同様に、中央燃料極６ａの長さｄが端部燃料極６ｂの長さｄよりも長くてもよい。なお、端部発電素子部５の燃料極６を端部燃料極６ｂと称し、中央発電素子部５の燃料極６を中央燃料極６ａと称する。燃料極６の長さとして、燃料極集電部６１の長さを測定してもよいし、燃料極活性部６２の長さを測定してもよい。 Modification 1
As shown in FIG. 10, the length of each fuel pole 6 may be as long as the fuel pole 6 closer to the center in the longitudinal direction of the support substrate 4. That is, similarly to the air pole 8 described above, the length d of the central fuel pole 6a may be longer than the length d of the end fuel pole 6b. The fuel pole 6 of the end power generation element portion 5 is referred to as an end fuel pole 6b, and the fuel pole 6 of the central power generation element portion 5 is referred to as a central fuel pole 6a. As the length of the fuel electrode 6, the length of the fuel electrode current collecting unit 61 may be measured, or the length of the fuel electrode active unit 62 may be measured.

また、上記実施形態のように、各空気極８の長さが、支持基板４の長手方向の中央に近い空気極８ほど長くなっており、且つ、各燃料極６の長さが、支持基板４の長手方向の中央に近い燃料極６ほど長くなっていてもよい。また、各インターコネクタ９の長さも、支持基板４の長手方向の中央に近いインターコネクタ９ほど長くなっていてもよい。 Further, as in the above embodiment, the length of each air pole 8 is longer by the air pole 8 closer to the center in the longitudinal direction of the support substrate 4, and the length of each fuel pole 6 is the support substrate. The fuel pole 6 near the center in the longitudinal direction of 4 may be longer. Further, the length of each interconnector 9 may be longer as the interconnector 9 is closer to the center in the longitudinal direction of the support substrate 4.

変形例２
上記実施形態では、支持基板４の幅は略一定であったが、特にこれに限定されない。図１１に示すように、支持基板４の幅は一定でなくてもよい。詳細には、支持基板４の長手方向の中央部における支持基板４の幅ｗ１は、支持基板４の長手方向の両端部における支持基板４の幅ｗ３よりも大きい。例えば、支持基板４の長手方向の中央部における幅ｗ１は、支持基板４の長手方向の両端部における幅ｗ２よりも、０．１〜５．０ｍｍ程度大きくすることができる。なお、支持基板４の幅は、長手方向の中央部から両端部に向かって漸減している。 Modification 2
In the above embodiment, the width of the support substrate 4 is substantially constant, but the width is not particularly limited. As shown in FIG. 11, the width of the support substrate 4 does not have to be constant. Specifically, the width w1 of the support substrate 4 at the central portion in the longitudinal direction of the support substrate 4 is larger than the width w3 of the support substrate 4 at both ends in the longitudinal direction of the support substrate 4. For example, the width w1 at the central portion in the longitudinal direction of the support substrate 4 can be made larger by about 0.1 to 5.0 mm than the width w2 at both ends in the longitudinal direction of the support substrate 4. The width of the support substrate 4 gradually decreases from the central portion in the longitudinal direction toward both ends.

なお、支持基板４の長手方向の中央部における幅ｗ１として、例えば、支持基板４の幅方向の一方の端部（図１１の左端部）における長手方向の中心と、支持基板４の幅方向の他方の端部（図１１の右端部）における長手方向の中心との距離を測定することができる。また、支持基板４の長手方向の両端部における幅ｗ２として、例えば、支持基板４の角部間の距離を測定することができる。 The width w1 at the center of the support substrate 4 in the longitudinal direction is, for example, the center of the longitudinal direction at one end (left end in FIG. 11) of the support substrate 4 in the width direction and the width direction of the support substrate 4. The distance from the center in the longitudinal direction at the other end (right end in FIG. 11) can be measured. Further, as the width w2 at both ends of the support substrate 4 in the longitudinal direction, for example, the distance between the corner portions of the support substrate 4 can be measured.

変形例３
上記実施形態では、２つの端部空気極８ｂのうち、基端側の端部空気極８ｂの長さと先端側の端部空気極８ｂの長さは互いに実質的に同じであるが、これに限定されない。例えば、基端側の端部空気極８ｂの方が先端側の端部空気極８ｂより長くてもよい。また、先端側の端部空気極８ｂの方が基端側の端部空気極８ｂより長くてもよい。 Modification 3
In the above embodiment, of the two end air poles 8b, the length of the end air pole 8b on the base end side and the length of the end air pole 8b on the tip end side are substantially the same as each other. Not limited. For example, the end air pole 8b on the base end side may be longer than the end air pole 8b on the tip end side. Further, the end air electrode 8b on the distal end side may be longer than the end air electrode 8b on the proximal end side.

変形例４
上記実施形態では、第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とは、連通部材３が有する連通流路３０によって連通されていたが、この構成に限定されない。例えば、図１２に示すように、支持基板４が、内部に連通流路３０を有していてもよい。この場合、セルスタック装置１００は、連通部材３を備えていなくてもよい。この支持基板４内に形成された連通流路３０によって、第１ガス流路４３と第２ガス流路４４とが連通されている。 Modification 4
In the above embodiment, the first gas flow path 43 and the second gas flow path 44 are communicated by the communication flow path 30 included in the communication member 3, but the configuration is not limited to this. For example, as shown in FIG. 12, the support substrate 4 may have a communication flow path 30 inside. In this case, the cell stack device 100 does not have to include the communication member 3. The first gas flow path 43 and the second gas flow path 44 are communicated with each other by the communication flow path 30 formed in the support substrate 4.

変形例５
上記実施形態では、燃料電池セル１０からのオフガスをマニホールド２のガス回収室２２によって回収しているが、これに限定されない。例えば、燃料電池セル１０の先端部からオフガスを排出して燃焼させてもよい。この場合、マニホールド２は、仕切板２４を有しておらず、ガス供給室２１とガス回収室２２とに分かれていなくてよい。 Modification 5
In the above embodiment, the off-gas from the fuel cell 10 is recovered by the gas recovery chamber 22 of the manifold 2, but the present invention is not limited to this. For example, off-gas may be discharged from the tip of the fuel cell 10 and burned. In this case, the manifold 2 does not have a partition plate 24 and does not have to be divided into a gas supply chamber 21 and a gas recovery chamber 22.

２ マニホールド
２１ ガス供給室
２２ ガス回収室
４ 支持基板
５ 発電素子部
６ 燃料極
７ 電解質
８ 空気極 2 Manifold 21 Gas supply room 22 Gas recovery room 4 Support board 5 Power generation element 6 Fuel pole 7 Electrolyte 8 Air pole

Claims (12)

板状の支持基板と、
前記支持基板上において前記支持基板の長手方向に配列される複数の発電素子部と、
を備え、
前記複数の発電素子部のそれぞれは、前記支持基板の幅方向に延びる電極を有し、
前記支持基板の長手方向に配列される前記複数の発電素子部のうち、中央に配置される前記発電素子部の電極の長さは、両端に配置される前記発電素子部の電極の長さよりも長い、
燃料電池セル。
Plate-shaped support board and
A plurality of power generation element portions arranged in the longitudinal direction of the support substrate on the support substrate,
With
Each of the plurality of power generation element portions has an electrode extending in the width direction of the support substrate.
Of the plurality of power generation element portions arranged in the longitudinal direction of the support substrate, the length of the electrodes of the power generation element portion arranged in the center is larger than the length of the electrodes of the power generation element portion arranged at both ends. long,
Fuel cell.
 前記支持基板の長手方向に配列される前記複数の発電素子部のうち、中央に配置される前記発電素子部の電極の長さが最も長い、
請求項１に記載の燃料電池セル。
Among the plurality of power generation element portions arranged in the longitudinal direction of the support substrate, the electrode length of the power generation element portion arranged in the center is the longest.
The fuel cell according to claim 1.
 前記支持基板の長手方向に配列される前記複数の発電素子部のうち、両端に配置される一対の前記発電素子部のうち少なくとも一方の発電素子部の電極の長さが最も短い、
請求項１又は２に記載の燃料電池セル。
Of the plurality of power generation element portions arranged in the longitudinal direction of the support substrate, the electrode length of at least one of the pair of power generation element portions arranged at both ends is the shortest.
The fuel cell according to claim 1 or 2.
 前記支持基板の長手方向に配列される前記複数の発電素子部の電極のそれぞれの長さは、中央に近い電極ほど長い、
請求項１から３のいずれかに記載の燃料電池セル。
The length of each of the electrodes of the plurality of power generation element portions arranged in the longitudinal direction of the support substrate is longer as the electrode is closer to the center.
The fuel cell according to any one of claims 1 to 3.
 前記複数の発電素子部のそれぞれは、前記支持基板側から順に、内側電極、電解質、及び外側電極を有し、
前記電極は、前記外側電極である、
請求項１から４のいずれかに記載の燃料電池セル。
Each of the plurality of power generation element portions has an inner electrode, an electrolyte, and an outer electrode in this order from the support substrate side.
The electrode is the outer electrode.
The fuel cell according to any one of claims 1 to 4.
 前記複数の発電素子部のそれぞれは、前記支持基板側から順に、内側電極、電解質、及び外側電極を有し、
前記電極は、前記内側電極である、
請求項１から４のいずれかに記載の燃料電池セル。
Each of the plurality of power generation element portions has an inner electrode, an electrolyte, and an outer electrode in this order from the support substrate side.
The electrode is the inner electrode.
The fuel cell according to any one of claims 1 to 4.
 前記複数の発電素子部のそれぞれは、前記支持基板側から順に、内側電極、電解質、及び外側電極を有し、
前記電極は、前記内側電極及び前記外側電極である、
請求項１から４のいずれかに記載の燃料電池セル。
Each of the plurality of power generation element portions has an inner electrode, an electrolyte, and an outer electrode in this order from the support substrate side.
The electrodes are the inner electrode and the outer electrode.
The fuel cell according to any one of claims 1 to 4.
 前記支持基板は、前記長手方向における中央部の幅が前記長手方向における両端部の幅よりも大きい、
請求項１から７のいずれかに記載の燃料電池セル。
The width of the central portion of the support substrate in the longitudinal direction is larger than the width of both ends in the longitudinal direction.
The fuel cell according to any one of claims 1 to 7.
 請求項１から８のいずれかに記載された、複数の燃料電池セルと、
前記複数の燃料電池セルのそれぞれにガスを分配するマニホールドと、
を備える、セルスタック装置。
The plurality of fuel cell cells according to any one of claims 1 to 8.
A manifold that distributes gas to each of the plurality of fuel cell cells,
A cell stack device.
 前記マニホールドは、ガス供給室と、ガス回収室と、を有し、
前記複数の燃料電池セルのそれぞれは、
前記ガス供給室と連通し、前記燃料電池セルの基端部から先端部に延びる少なくとも１つの第１ガス流路と、
前記ガス回収室と連通し、前記燃料電池セルの基端部から先端部に延びて前記燃料電池セルの先端部において前記第１ガス流路と連通する、少なくとも１つの第２ガス流路と、
を有する、
請求項９に記載のセルスタック装置。
The manifold has a gas supply chamber and a gas recovery chamber.
Each of the plurality of fuel cell cells
At least one first gas flow path that communicates with the gas supply chamber and extends from the base end portion to the tip end portion of the fuel cell.
At least one second gas flow path that communicates with the gas recovery chamber, extends from the base end portion of the fuel cell to the tip end portion, and communicates with the first gas flow path at the tip end portion of the fuel cell.
Have,
The cell stack device according to claim 9.
 前記燃料電池セルは、前記マニホールドに支持される基端部と、前記基端部と反対側の先端部とを有し、
前記両端に配置される２つの前記発電素子部において、前記基端部側に配置される発電素子部の電極の長さは、前記先端部側に配置される発電素子部の電極の長さよりも長い、
請求項９又は１０に記載のセルスタック装置。
The fuel cell has a base end portion supported by the manifold and a tip end portion opposite to the base end portion.
In two of the power generating element disposed in the both ends, the length of the power generating element electrodes disposed on the base end side than the length of the power generating element of the electrode disposed on the distal end side long,
The cell stack device according to claim 9 or 10.
 前記燃料電池セルは、前記マニホールドに支持される基端部と、前記基端部と反対側の先端部とを有し、
前記両端に配置される２つの前記発電素子部において、前記先端部側に配置される発電素子部の電極の長さは、前記基端部側に配置される発電素子部の電極の長さよりも長い、
請求項９又は１０に記載のセルスタック装置。 The fuel cell has a base end portion supported by the manifold and a tip end portion opposite to the base end portion.
In two of the power generating element disposed in the both ends, the length of the power generating element electrodes disposed on the tip side than the length of the power generating element electrodes disposed on the base end side long,
The cell stack device according to claim 9 or 10.
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