JPH10312818A - Solid electrolyte type fuel cell - Google Patents

Solid electrolyte type fuel cell

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JPH10312818A
JPH10312818A JP9123621A JP12362197A JPH10312818A JP H10312818 A JPH10312818 A JP H10312818A JP 9123621 A JP9123621 A JP 9123621A JP 12362197 A JP12362197 A JP 12362197A JP H10312818 A JPH10312818 A JP H10312818A
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JP
Japan
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cell
separator
layer
fuel cell
gas
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Pending
Application number
JP9123621A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Komei Kadokawa
角川  功明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10312818A publication Critical patent/JPH10312818A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stable operation by eliminating a possible damage caused by a cross leak of fuel gas and oxidizer gas. SOLUTION: A fuel cell is provided by laminating a cell 10 made by forming an anode layer 12, an electrolyte layer 13 and a cathode layer 14 on a cell base plate 11 with a separator 15 equipped with a passage groove 20 for fuel gas and another passage groove for oxidizer gas. The cell base plate 11 of the cell 10 is embedded and assembled in a recessed part provided on a surface of the separator 15, and a side of the cell base plate 11 is covered by a separator 15 in order to prevent reacting gas introduced to the cell base plate 11 from being leaked from the side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は固体電解質型燃料
電池、特に基板上に電解質層と電極層を積層して形成さ
れるセルを用いる平板型支持膜方式の固体電解質型燃料
電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid oxide fuel cell, and more particularly to a solid electrolyte fuel cell of a flat-plate type supporting membrane type using a cell formed by laminating an electrolyte layer and an electrode layer on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】ジルコニア等の酸化物固体電解質を用い
る固体電解質型燃料電池は、その作動温度がおよそ1000
℃と高温であるため、発電効率が高い上に触媒が不要で
あり、また電解質が固体であるため取り扱いが容易であ
るなどの特徴を備えており、将来の発電システムを担う
ものとして期待されている。
2. Description of the Related Art A solid oxide fuel cell using an oxide solid electrolyte such as zirconia has an operating temperature of about 1,000.
Because of its high temperature of ℃, the power generation efficiency is high and a catalyst is not required.In addition, the electrolyte is solid, which makes it easy to handle, and is expected to play a role in future power generation systems. I have.

【0003】しかしながら、固体電解質型燃料電池は、
セラミックスが主要構成材料であるために熱衝撃や熱応
力により破損しやすく、またガスの適切なシール方法が
ないため実現が困難であった。そのため、特殊な形状で
ある円筒型の燃料電池が考案され、これらの課題の解決
が図られているが、円筒型は平板型と比較して原理的に
単位体積当たりの出力密度が低くなることが指摘されて
いる。一方、高出力密度が期待される平板型において
は、大面積化して大出力を得る方式として、セル基板に
電極層と固体電解質層を形成する支持膜方式が提案され
てきている。
However, a solid oxide fuel cell is
Since ceramics are the main constituent material, they are easily damaged by thermal shock or thermal stress, and it has been difficult to realize this method because there is no appropriate gas sealing method. Therefore, a specially shaped cylindrical fuel cell has been devised to solve these problems.However, the cylindrical type has a lower power density per unit volume than the flat type in principle. Has been pointed out. On the other hand, in a flat plate type which is expected to have a high output density, a supporting film type in which an electrode layer and a solid electrolyte layer are formed on a cell substrate has been proposed as a method for obtaining a large output by increasing the area.

【0004】図8は、従来より用いられている平板型支
持膜方式の固体電解質型燃料電池の基本構成を示す分解
斜視図である。平板の外縁部に燃料ガス通流孔5と酸化
剤ガス通流孔6とを備えた、ニッケルとイットリア安定
化ジルコニアのサーメットからなるアノード多孔質基板
1の上に、イットリア安定化ジルコニアからなる固体電
解質層2とランタンマンガナイトからなるカソード層3
を、プラズマ溶射法等の方法を用いて順次形成すること
によりセル4が構成されている。このように構成したセ
ル4の側面にガラスペーストを塗布したのち、パイレッ
クスガラスからなるシール材8を介装しながら、Ni−
Cr合金からなるセパレータ7と交互に積層することに
より電池積層体が構成されている。シール材8およびセ
パレータ7には、いずれにもセル4の燃料ガス通流孔5
と酸化剤ガス通流孔6とに連通する通流孔が設けられて
おり、さらにセパレータ7には、セル4のアノード多孔
質基板1に対向する面に、複数の燃料ガス通流溝9が、
またカソード層3に対向する面に、燃料ガス通流溝9と
直交する方向に伸びる図示しない酸化剤ガス通流溝が備
えられている。
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a basic structure of a conventional solid electrolyte fuel cell of a flat support type. A solid plate made of yttria-stabilized zirconia is placed on an anode porous substrate 1 made of nickel and yttria-stabilized zirconia cermet and provided with a fuel gas flow hole 5 and an oxidizing gas flow hole 6 at the outer edge of the flat plate. Electrolyte layer 2 and cathode layer 3 composed of lanthanum manganite
Are sequentially formed using a method such as a plasma spraying method, thereby forming the cell 4. After a glass paste is applied to the side surface of the cell 4 configured as described above, Ni-
A battery laminate is constituted by alternately laminating the separators 7 made of a Cr alloy. Each of the sealing material 8 and the separator 7 has a fuel gas flow hole 5 of the cell 4.
A communication hole is provided to communicate with the oxidant gas communication hole 6 and a plurality of fuel gas communication grooves 9 are formed in the separator 7 on the surface of the cell 4 facing the anode porous substrate 1. ,
An oxidizing gas flow groove (not shown) extending in a direction orthogonal to the fuel gas flow groove 9 is provided on a surface facing the cathode layer 3.

【0005】外部より供給される燃料ガスは一方の燃料
ガス通流孔5を通流して電池積層体の内部へと送られ、
各セパレータ7の燃料ガス通流溝9を分流して流れた
後,もう一方の燃料ガス通流孔5を通流して外部へと排
出される。同様に、酸化剤ガスも、一方の酸化剤ガス通
流孔6より供給され、酸化剤ガス通流溝を分流して流れ
た後、もう一方の酸化剤ガス通流孔6より排出される。
燃料ガス通流溝9を流れる燃料ガスは、アノード多孔質
基板1の内部を拡散して固体電解質層2へと到達する。
また、酸化剤通流溝を流れる酸化剤ガスは、カソード層
3において還元され、酸素イオンとなって固体電解質層
2の内部を拡散し、アノード多孔質基板1との界面にお
いて燃料ガスの水素と反応して水を生成する。
The fuel gas supplied from the outside flows through one fuel gas passage 5 and is sent into the inside of the battery stack.
After splitting and flowing through the fuel gas flow grooves 9 of each separator 7, the fuel gas flows through the other fuel gas flow holes 5 and is discharged to the outside. Similarly, the oxidizing gas is also supplied from one oxidizing gas flow hole 6, flows through the oxidizing gas flow groove, and then is discharged from the other oxidizing gas flow hole 6.
The fuel gas flowing through the fuel gas flow groove 9 diffuses inside the porous anode substrate 1 and reaches the solid electrolyte layer 2.
The oxidant gas flowing through the oxidant passage is reduced in the cathode layer 3, becomes oxygen ions, diffuses inside the solid electrolyte layer 2, and reacts with hydrogen of the fuel gas at the interface with the anode porous substrate 1. Reacts to produce water.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の平板型支持膜方
式の固体電解質型燃料電池においては、上記のごとく電
池積層体を構成することにより、燃料ガスと酸化剤ガス
を気密に分離して、各電極層へと供給し電気化学反応に
より発電を行っている。しかしながら、本構成において
は、上述のごとく、セル4の側面にガラスペーストを塗
布することにより燃料ガスあるいは酸化剤ガスの漏洩を
防止しているが、ガラスペーストは必ずしもシール性能
が十分でなく、特に熱サイクルを受けるとシール性能が
劣化してしまうという難点がある。また、セル4とセパ
レータ7との間に介装されるシール材8もパイレックス
ガラスで形成されているので、同様に熱サイクルに弱
く、過度の熱サイクルを受けるとシール性能が劣化し、
燃料ガスと酸化剤ガスのクロスリークを生じる危険性が
ある。このように、燃料ガスと酸化剤ガスのクロスリー
クが生じると、電池特性が大幅に低下するばかりでな
く、最悪の場合には電池積層体の損傷を引き起こすこと
となる。
In the conventional solid electrolyte fuel cell of the flat support type, the fuel cell and the oxidizing gas are separated airtightly by forming the cell stack as described above. Power is supplied to each electrode layer to generate power by an electrochemical reaction. However, in the present configuration, as described above, the leakage of the fuel gas or the oxidizing gas is prevented by applying the glass paste to the side surface of the cell 4, but the glass paste does not always have a sufficient sealing performance. There is a disadvantage that the sealing performance deteriorates when subjected to a heat cycle. Further, since the sealing material 8 interposed between the cell 4 and the separator 7 is also made of Pyrex glass, it is similarly vulnerable to a heat cycle, and the sealing performance is deteriorated when subjected to an excessive heat cycle,
There is a risk of cross-leak between the fuel gas and the oxidizing gas. As described above, when the cross leak between the fuel gas and the oxidizing gas occurs, not only does the battery characteristic deteriorate significantly, but in the worst case, the battery stack is damaged.

【0007】本発明の目的は、発電運転に伴って熱サイ
クルを受けても、セルの燃料ガス系と酸化剤ガス系とが
互いに気密にシールされ、燃料ガスと酸化剤ガスのクロ
スリークによる損傷を生じる恐れがなく、安定して運転
できる固体電解質型燃料電池を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a fuel gas system and an oxidizing gas system which are hermetically sealed from each other even when subjected to a heat cycle accompanying a power generation operation, and damage caused by cross leak of the fuel gas and the oxidizing gas. It is an object of the present invention to provide a solid oxide fuel cell that can be operated stably without causing the possibility of occurrence of the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、 (1)アノード層およびカソード層を両主面に備えた固
体電解質層をセル基板上に配してなるセルと、両主面に
反応ガスの通流溝を備えたガス不透過性のセパレータと
を積層して燃料電池本体を構成し、一方の通流溝に燃料
ガスを導入してアノード層に導き、もう一方の通流溝に
酸化剤ガスを導入してカソード層に導き電気化学反応に
より発電する固体電解質型燃料電池において、 (イ)セル基板をセパレータの凹部に埋設して積層する
こととする。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, the present invention provides: (1) A solid electrolyte layer having an anode layer and a cathode layer on both main surfaces is arranged on a cell substrate. A fuel cell body is formed by laminating a cell and a gas-impermeable separator having reaction gas flow grooves on both main surfaces, and introducing a fuel gas into one flow groove and leading it to the anode layer. In a solid oxide fuel cell in which an oxidizing gas is introduced into the other flow groove and guided to the cathode layer to generate power by an electrochemical reaction, (a) the cell substrate is embedded in the concave portion of the separator and laminated. .

【0009】(ロ)あるいは、セパレータに一体化して
接合されたセル基板の上に、アノード層、電解質層、カ
ソード層を、上記の順序、あるいは上記の逆の順序で、
順次形成することによりセルを構成することとする。 (2)セパレータの一主面の凹部に埋設されたセル基板
の上にセルが形成されてなり、これを複数積層した積層
体からなる固体電解質型燃料電池において、 (イ)上記のセパレータの少なくとも一辺に凹型の切り
欠き部を形成し、この切り欠き部の連続により形成され
る積層体側端の凹み部を板状のマニホールド構造体で覆
うことにより形成される空間をマニホールドとし、各セ
パレータをそれぞれ上記のマニホールド構造体に結合す
ることとする。
(B) Alternatively, an anode layer, an electrolyte layer, and a cathode layer are formed on a cell substrate integrally joined to a separator in the above-described order or in the reverse order.
The cells are formed by forming them sequentially. (2) In a solid oxide fuel cell comprising a cell formed on a cell substrate embedded in a concave portion of one main surface of a separator and a plurality of stacked cells, (a) at least one of the above separators A concave notch is formed on one side, and a space formed by covering the concave portion on the side of the laminate formed by the continuation of the notch with a plate-like manifold structure is used as a manifold. It shall be connected to the above-mentioned manifold structure.

【0010】(ロ)あるいは、上記の積層体の少なくと
も一つの側面に断面形状が凹型であるマニホールド構造
体を設けて、側面とマニホールド構造体で囲まれた空間
をマニホールドとし、 各セパレータをそれぞれ上記の
マニホールド構造体に結合することとする。 (3)あるいは、アノード層およびカソード層を両主面
に備えた固体電解質層をセル基板上に配してなるセルを
ガス不透過性の平板状セパレータ上に設けてこれを金属
フェルトを介して複数積層した固体電解質型燃料電池に
おいて、上記のセパレータの一主面にセル基板を埋設す
るための凹み部を備え、この凹み部の底面に、セパレー
タの一辺から反応ガスを導入して面内を通流させた後同
一辺から排出させる往復流路からなる反応ガス通流溝を
形成し、上記の凹み部に埋設されかつ一体に接合された
セル基板の上に、アノード層、電解質層、カソード層
を、その順序あるいはその逆の順序で、順次形成するこ
とにより、セルを構成し、燃料ガスおよび酸化剤ガスの
いずれか一方を前記金属フェルト間に、他方を前記反応
ガス通流溝に通流させることとする。
(B) Alternatively, a manifold structure having a concave cross section is provided on at least one side surface of the laminate, and a space surrounded by the side surface and the manifold structure is used as a manifold. To the manifold structure. (3) Alternatively, a cell in which a solid electrolyte layer having an anode layer and a cathode layer on both main surfaces is disposed on a cell substrate is provided on a gas-impermeable plate-like separator, and this is placed via a metal felt. In a solid electrolyte fuel cell having a plurality of stacked layers, a recess for embedding a cell substrate in one main surface of the separator is provided, and a reaction gas is introduced from one side of the separator to a bottom surface of the recess to introduce an in-plane. Forming a reaction gas flow groove consisting of a reciprocating flow path that is allowed to flow and then discharged from the same side, and an anode layer, an electrolyte layer, and a cathode are formed on the cell substrate embedded in the recess and integrally joined. The cells are formed by sequentially forming the layers in that order or vice versa, and one of the fuel gas and the oxidizing gas is passed between the metal felts and the other is passed through the reaction gas flow groove. Shed And Rukoto.

【0011】上記(1)の(イ)のごとくとすれば、セ
ル基板の側面がセパレータの凹部の壁面に密接して配さ
れることとなるので、セパレータの通流溝に導入され、
セル基板の内部へ拡散した反応ガスのセル基板の側面か
らの漏れが防止されることとなる。したがって、本構成
においては、側面からのガスの漏れに起因するガスのク
ロスリークによる電池特性の劣化が回避されることとな
る。
According to the above (1) (a), the side surface of the cell substrate is arranged closely to the wall surface of the concave portion of the separator.
Leakage of the reaction gas diffused into the inside of the cell substrate from the side surface of the cell substrate is prevented. Therefore, in this configuration, deterioration of battery characteristics due to gas cross leak due to gas leak from the side surface is avoided.

【0012】また、上記(1)の(ロ)のごとくとすれ
ば、反応ガスのセル基板の側面からの漏れが防止される
ばかりでなく、セパレータとセル基板の界面からのガス
の漏れも抑制される。したがって、ガスのクロスリーク
による電池特性の劣化が回避されることとなる。また、
上記(2)の(イ)、(ロ)のごとく、セパレータの一
主面の凹部に埋設されたセル基板の上にセルを形成し、
これを複数積層して積層体を構成し、その側端にマニホ
ールド構造体を配してマニホールドを形成すれば、燃料
ガスおよび酸化剤ガスは、通流方向と直交する側面から
のガスの漏れに起因するガスのクロスリークによる電池
特性の劣化を生じることなく、マニホールドより各セル
へと安定して供給されることとなる。
[0012] Further, according to the above (1) (b), not only the leakage of the reaction gas from the side surface of the cell substrate but also the leakage of the gas from the interface between the separator and the cell substrate can be suppressed. Is done. Therefore, deterioration of battery characteristics due to gas cross leak is avoided. Also,
As described in (a) and (b) of (2) above, a cell is formed on a cell substrate embedded in a recess on one main surface of a separator,
By stacking a plurality of these to form a laminate, and forming a manifold by arranging a manifold structure at the side end, the fuel gas and the oxidizing gas can leak from a side surface orthogonal to the flow direction. The gas is stably supplied from the manifold to each cell without deteriorating the battery characteristics due to the resulting gas cross leak.

【0013】また、上記(3)のごとくとすれば、燃料
ガスおよび酸化剤ガスは、通流方向と直交する側面から
の漏洩やセパレータとセル基板の界面からの漏洩に起因
するガスのクロスリークによる電池特性の劣化を生じる
ことなく、マニホールドより各セルへと安定して供給さ
れることとなる。
According to the above (3), the fuel gas and the oxidant gas leak from a side surface perpendicular to the flow direction or a gas cross leak caused by a leak from an interface between the separator and the cell substrate. Therefore, the battery is stably supplied from the manifold to each cell without deteriorating the battery characteristics.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

<実施例1>図1は、本発明の固体電解質型燃料電池の
実施例1の基本構成図で、(a)は分解斜視図、(b)
は断面図である。図1(a)のごとき形状のセパレータ
15、セル10、シール材17を積層して基本単位を形
成し、この基本単位を多数積層することにより本実施例
の燃料電池スタックが構成されている。
<Embodiment 1> FIGS. 1A and 1B are basic structural views of a solid oxide fuel cell according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1A is an exploded perspective view, and FIG.
Is a sectional view. A basic unit is formed by laminating a separator 15, a cell 10, and a sealing material 17 having a shape as shown in FIG. 1A, and the fuel cell stack of this embodiment is configured by laminating a large number of the basic units.

【0015】セパレータ15は、Ni−Cr合金板に燃
料ガス通流孔18、酸化剤ガス通流孔19を形成し、ア
ノード側の面に燃料ガス通流溝20を、また相対する裏
面に燃料ガス通流溝20と直交する方向に配された図示
しない酸化剤ガス通流溝を形成して構成されており、ア
ノード側の面の周縁部の表面には、大気圧プラズマ溶射
法によりYSZ(イットリア安定化ジルコニア)を溶射
して形成された絶縁層16が、また、カソード側の表面
にはランタンストロンチウムマンガナイトからなる図示
しない酸化防止層が形成されている。また、セル10
は、Ni−Cr合金粉末をプレス法により成形し真空焼
結して作製されたセル基板11の上に、大気圧プラズマ
溶射法によりNiO−YSZ粉末を溶射してアノード層
12を、またYSZ粉末を溶射して電解質層13を形成
し、さらに電解質層13の上にランタンストロンチウム
マンガナイトをフレーム溶射してカソード層14を形成
することにより作製されている。
The separator 15 has a fuel gas flow hole 18 and an oxidizing gas flow hole 19 formed in a Ni--Cr alloy plate, a fuel gas flow groove 20 on the anode side surface, and a fuel gas flow groove 20 on the opposite back surface. An oxidizing gas flow groove (not shown) arranged in a direction orthogonal to the gas flow groove 20 is formed, and YSZ (atmospheric pressure plasma spraying) is applied to the surface of the peripheral portion on the anode side surface. An insulating layer 16 formed by thermal spraying of yttria-stabilized zirconia is formed, and an anti-oxidation layer (not shown) made of lanthanum strontium manganite is formed on the surface on the cathode side. In addition, cell 10
Is formed by spraying NiO-YSZ powder by atmospheric pressure plasma spraying on a cell substrate 11 formed by pressing and vacuum sintering Ni-Cr alloy powder to form an anode layer 12 and a YSZ powder. To form an electrolyte layer 13, and further, lanthanum strontium manganite is flame-sprayed on the electrolyte layer 13 to form a cathode layer 14.

【0016】このようにして作製したセパレータ15と
セル10、およびパイレックスガラスよりなるシール材
17を組み合わせると、図1(b)のごとき基本単位が
形成される。このとき、セル10は、セパレータ15の
燃料ガス通流溝20を形成した凹部にセル基板11が嵌
合する形で挿入されて組み合わされる。また、セル10
のカソード層14の外面がシール材17の外面と同一面
となるよう組み立てられる。したがって、カソード層1
4は、次の層の基本単位のセパレータ15の酸化剤ガス
通流溝に面して配されることとなる。
When the separator 15 thus prepared, the cell 10 and the sealing material 17 made of Pyrex glass are combined, a basic unit as shown in FIG. 1B is formed. At this time, the cells 10 are inserted and combined with each other in such a manner that the cell substrate 11 fits into the concave portion of the separator 15 where the fuel gas flow groove 20 is formed. In addition, cell 10
Are assembled so that the outer surface of the cathode layer 14 is flush with the outer surface of the sealing material 17. Therefore, the cathode layer 1
No. 4 is arranged facing the oxidizing gas passage groove of the separator 15 as a basic unit of the next layer.

【0017】本構成では、セル基板11がセパレータ1
5の凹部に嵌合する形で組み込まれ、セル基板11の側
面がセパレータ15の壁面に密着して面することとなる
ので、燃料ガス通流溝20よりセル基板11へと拡散し
た燃料ガスの側面からの漏れが防止され、特に従来例の
ごとくシール材を塗布してシールする構造ではないの
で、劣化がなく、安定してシール性能が得られる。
In this configuration, the cell substrate 11 is
5, the side surface of the cell substrate 11 comes into close contact with the wall surface of the separator 15, so that the fuel gas diffused from the fuel gas flow groove 20 to the cell substrate 11 Leakage from the side surface is prevented, and since the structure is not a structure in which a sealing material is applied and sealed as in the conventional example, there is no deterioration and stable sealing performance can be obtained.

【0018】なお、本実施例では、セル基板11にアノ
ード層12、電解質層13、カソード層14を順次形成
したセル10を、セパレータ15の燃料ガス通流溝20
の側の凹部に嵌合する形で組み込むものとしているが、
この構造に限らず、セル基板にカソード層、電解質層、
アノード層の順序で順次形成してなるセルを、セパレー
タの酸化剤ガス通流溝を形成した側の凹部に嵌合する形
で組み込むものとしても、同様の効果が得られることは
例示するまでもなく明らかである。
In this embodiment, the cell 10 in which the anode layer 12, the electrolyte layer 13, and the cathode layer 14 are sequentially formed on the cell substrate 11 is connected to the fuel gas passage groove 20 of the separator 15.
It is designed to be fitted in the recess on the side of
Not limited to this structure, the cathode layer, electrolyte layer,
It is needless to say that the same effect can be obtained even when a cell formed in the order of the anode layer is incorporated in a form in which the cell is fitted into the concave portion on the side where the oxidizing gas flow groove of the separator is formed. Is obvious without.

【0019】<実施例2>図2は、本発明の固体電解質
型燃料電池の実施例2の基本構成を示す斜視図である。
本構成は、燃料ガス通流溝および酸化剤ガス通流溝を形
成したセパレータ27にセル基板21を接合し、その上
に、アノード層22、アノード高さ調整層25、電解質
層23、カソード層24、カソード高さ調整層26を形
成して作製されたセル基板/セパレータ一体型セルであ
る。
Embodiment 2 FIG. 2 is a perspective view showing a basic structure of a solid oxide fuel cell according to Embodiment 2 of the present invention.
In this configuration, the cell substrate 21 is joined to a separator 27 in which a fuel gas flow groove and an oxidizing gas flow groove are formed, and an anode layer 22, an anode height adjustment layer 25, an electrolyte layer 23, and a cathode layer are formed thereon. 24, a cell substrate / separator integrated cell produced by forming a cathode height adjustment layer 26.

【0020】図3は、本構成のセル基板/セパレータ一
体型セルの作製方法を示す工程説明図である。以下、図
中の分図番号に従って作製方法を説明する。 (a)まず、耐熱合金からなるセパレータ27のアノー
ド側の面に燃料ガス通流溝28とセル基板組み込み用凹
部を形成し、反対側の面に図示しない酸化剤ガス通流溝
を形成する。
FIG. 3 is a process explanatory view showing a method for producing a cell substrate / separator integrated cell having this configuration. Hereinafter, the manufacturing method will be described according to the division numbers in the drawings. (A) First, a fuel gas flow groove 28 and a concave portion for assembling a cell substrate are formed on the anode-side surface of a separator 27 made of a heat-resistant alloy, and an oxidant gas flow groove (not shown) is formed on the opposite surface.

【0021】(b)次いで、セパレータ27のセル基板
組み込み用凹部に、Ni22Crベース耐熱合金よりな
るセル基板21を置き、不活性ガス雰囲気中で昇温させ
て、セパレータ27とセル基板21を一体化する。 (c)次いで、セル基板21の上面を覆って、大気圧プ
ラズマ溶射法によってNiO−YSZ粉末を溶射し、ア
ノード層22を形成する。
(B) Next, the cell substrate 21 made of a Ni22Cr-based heat-resistant alloy is placed in the concave portion for mounting the cell substrate of the separator 27, and the temperature is raised in an inert gas atmosphere to integrate the separator 27 with the cell substrate 21. I do. (C) Next, the anode layer 22 is formed by spraying NiO-YSZ powder on the upper surface of the cell substrate 21 by atmospheric pressure plasma spraying.

【0022】(d)次いで、アノード層22の両側端部
のセパレータ27の上面部分に、セパレータ27の形成
に使用の耐熱合金と同種の耐熱合金粉末を緻密に溶射し
て、アノード層22との高さを調整するアノード高さ調
整層25を形成する。 (e)次いで、アノード層22、アノード高さ調整層2
5の上面に、YSZをプラズマ溶射して固体電解質体よ
りなる電解質層23を形成する。
(D) Next, a heat-resistant alloy powder of the same kind as the heat-resistant alloy used for forming the separator 27 is densely sprayed on the upper surface of the separator 27 on both side ends of the anode layer 22 to form a mixture with the anode layer 22. An anode height adjusting layer 25 for adjusting the height is formed. (E) Next, the anode layer 22, the anode height adjustment layer 2
YSZ is plasma-sprayed on the upper surface of 5 to form an electrolyte layer 23 made of a solid electrolyte body.

【0023】(f)次いで、電解質層23の上面に、ラ
ンタンストロンチウムマンガナイトをプラズマ溶射し
て、カソード層24を形成する。 (g)次いで、カソード層24の両側端部に、セパレー
タ27に用いられている耐熱合金と同種の耐熱合金粉末
を緻密に溶射して、カソード高さ調整層26を形成す
る。
(F) Next, lanthanum strontium manganite is plasma-sprayed on the upper surface of the electrolyte layer 23 to form a cathode layer 24. (G) Next, a heat-resistant alloy powder of the same type as the heat-resistant alloy used for the separator 27 is densely sprayed on both end portions of the cathode layer 24 to form the cathode height adjustment layer 26.

【0024】(h)次いで、セパレータ27の酸化剤ガ
ス通流溝が形成された面の表面に、ランタンストロンチ
ウムマンガナイトをプラズマ溶射して、耐熱性保護膜3
0を形成する。 このような方法により形成されたセル基板/セパレータ
一体型セルにおいては、セル基板21の側面はセパレー
タ27の壁面に密着して配されているので、セル基板2
1の側面に従来例のごときシール材を形成しなくともガ
スの漏洩を防止することができる。また、セル基板21
とセパレータ27が一体化されているので、セル基板2
1とセパレータ27との界面に従来のごときシール材を
配さなくとも安定したシール性能が得られる。さらに、
本構成においては、一体化構成としたことにより、セル
基板21とセパレータ27との界面の接触抵抗が小さく
なる。また、セパレータ27により支持されるので、セ
ル基板21を薄くすることが可能となる。したがって、
燃料ガスの拡散が容易となり、燃料利用率を向上させる
ことができる。
(H) Then, lanthanum strontium manganite is plasma-sprayed on the surface of the surface of the separator 27 where the oxidizing gas flow grooves are formed, so that the heat-resistant protective film 3 is formed.
0 is formed. In the cell substrate / separator integrated cell formed by such a method, since the side surface of the cell substrate 21 is disposed in close contact with the wall surface of the separator 27, the cell substrate 2
Gas leakage can be prevented without forming a sealing material as in the conventional example on one side surface. In addition, the cell substrate 21
And the separator 27 are integrated, so that the cell substrate 2
A stable sealing performance can be obtained without disposing a conventional sealing material at the interface between the separator 1 and the separator 27. further,
In the present configuration, the contact resistance at the interface between the cell substrate 21 and the separator 27 is reduced due to the integrated configuration. In addition, since the cell substrate 21 is supported by the separator 27, the thickness of the cell substrate 21 can be reduced. Therefore,
The diffusion of the fuel gas becomes easy, and the fuel utilization can be improved.

【0025】<実施例3>図4は、本発明の固体電解質
型燃料電池の実施例3の基本構成を示す斜視図である。
また、図5は、本構成のセル基板/セパレータ一体型セ
ルを積層して形成された燃料電池積層体の斜視図であ
る。本実施例は、積層方向を水平方向に配して設置され
る燃料電池積層体に用いられるセル基板/セパレータ一
体型セルの例を示すもので、実施例1、2に示した一体
型セルでは、セパレータに、それぞれ燃料ガス入口マニ
ホールド、燃料ガス出口マニホールド、酸化剤ガス入口
マニホールド、酸化剤ガス出口マニホールドの4個のマ
ニホールドに対応する通流孔が設けられていたのに対し
て、本実施例に用いられているセパレータ32には、酸
化剤ガス入口マニホールドと酸化剤ガス出口マニホール
ドに対応する2個の酸化剤ガス通流孔33のみが備えら
れているのが特徴である。すなわち、本構成において
は、2個の酸化剤ガス通流孔33を備えたセパレータ3
2の一面に鉛直方向に配した複数の燃料ガス通流溝34
を、反対面に水平方向に配した複数の酸化剤ガス通流溝
35を形成し、燃料ガス通流溝34を形成した面に備え
られた凹部にセル31の基板を埋設させて、セル31と
セパレータ32を一体化して組み合わせている。したが
って、本構成においても、セル基板の側面からのガスの
漏洩、およびセル31とセパレータ32との界面からの
ガスの漏洩が効果的に防止される。なお、セル31の作
製方法として、実施例1および実施例2で述べたいずれ
の方法も用いることができるのは言うまでもない。
<Embodiment 3> FIG. 4 is a perspective view showing a basic structure of a solid oxide fuel cell according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of a fuel cell stack formed by stacking the cell substrate / separator integrated cells of this configuration. The present embodiment shows an example of a cell substrate / separator integrated cell used for a fuel cell stack installed with the stacking direction arranged in the horizontal direction. In contrast, the separator was provided with flow holes corresponding to four manifolds of a fuel gas inlet manifold, a fuel gas outlet manifold, an oxidizing gas inlet manifold, and an oxidizing gas outlet manifold, respectively. Is characterized in that only two oxidizing gas flow holes 33 corresponding to the oxidizing gas inlet manifold and the oxidizing gas outlet manifold are provided in the separator 32 used in the first embodiment. That is, in this configuration, the separator 3 having the two oxidizing gas communication holes 33 is provided.
A plurality of fuel gas flow grooves 34 vertically arranged on one surface
Are formed in a plurality of oxidizing gas flow grooves 35 arranged in the horizontal direction on the opposite surface, and the substrate of the cell 31 is buried in a concave portion provided on the surface on which the fuel gas flow groove 34 is formed. And the separator 32 are integrated and combined. Therefore, also in the present configuration, gas leakage from the side surface of the cell substrate and gas leakage from the interface between the cell 31 and the separator 32 are effectively prevented. Needless to say, any of the methods described in Embodiment 1 and Embodiment 2 can be used as a method for manufacturing the cell 31.

【0026】図4に見られるように、本構成の一体型セ
ルのセパレータ32の上端には上方へ開口する凹み部3
6が、下端には下方へ突出する突出部37が備えられて
おり、本一体型セルを水平方向に積層し、図5に示した
ごとく、凹み部36を燃料ガス出口マニホールド構造体
38に、また突出部37を燃料ガス入口マニホールド構
造体39に組み合わせることにより、燃料ガス出口マニ
ホールド40、燃料ガス入口マニホールド41が形成さ
れる。また、図4に示した2個の酸化剤ガス通流孔33
は、積層に伴い、酸化剤ガス入口マニホールド42およ
び酸化剤ガス出口マニホールド43を構成することとな
る。燃料ガス出口マニホールド構造体38および燃料ガ
ス入口マニホールド構造体39は、一体型セルの凹み部
にシール材を挿入したのち燃料ガス出口マニホールド構
造体38に備えられた突出部分を嵌めあわせ、また燃料
ガス入口マニホールド構造体39に備えられた凹み部分
にシール材を挿入したのち一体型セルの突出部を嵌めあ
わせることにより一体型セルに組み込まれる。発電運転
に伴って温度が上昇すると、挿入したシール材は溶融し
て凹部の底面に滞留することとなるので、優れたシール
性能が得られることとなる。
As shown in FIG. 4, a concave portion 3 opening upward is formed at the upper end of the separator 32 of the integrated cell of the present structure.
6, a lower end is provided with a protruding portion 37 protruding downward. The integrated cells are stacked in the horizontal direction, and a recess 36 is formed in the fuel gas outlet manifold structure 38 as shown in FIG. By combining the protrusion 37 with the fuel gas inlet manifold structure 39, a fuel gas outlet manifold 40 and a fuel gas inlet manifold 41 are formed. Further, the two oxidant gas passage holes 33 shown in FIG.
Will form an oxidizing gas inlet manifold 42 and an oxidizing gas outlet manifold 43 with the lamination. The fuel gas outlet manifold structure 38 and the fuel gas inlet manifold structure 39 are formed by inserting a sealing material into the concave portion of the integrated cell, and then fitting the protruding portions provided on the fuel gas outlet manifold structure 38 into the fuel cell. After the sealing material is inserted into the concave portion provided in the inlet manifold structure 39, the protrusion of the integrated cell is fitted into the integrated cell to be incorporated into the integrated cell. When the temperature rises with the power generation operation, the inserted sealing material melts and stays on the bottom surface of the concave portion, so that excellent sealing performance can be obtained.

【0027】<実施例4>図6は、本発明の固体電解質
型燃料電池の実施例4の基本構成を示す斜視図である。
また、図7は、本構成の要部の分解斜視図である。本構
成においては、平板状のセパレータ44の一面に形成し
た複数の酸化剤ガス通流溝45に隣接して設けた凹み部
にセル基板46を一体化して組み込み、その外面に電解
質層46、アノード層48を形成して、一体型セルを構
成し、燃料ガス通流路を形成するNiフェルトと交互に
積層することにより、燃料電池積層体が構成される。す
なわち、図7に示したごとく、セパレータ44の一面に
往復流路よりなる酸化剤ガス通流溝45を形成したの
ち、この面にランタンストロンチウムマンガナイトを溶
射し、酸化剤ガス通流溝45に隣接して設けた凹み部に
ランタンストロンチウムマンガナイト多孔質体を配し、
大気中において昇温して一体焼成する。その後、セパレ
ータ44のアノード側の面、すなわち反対面に形成され
た酸化被膜をサンドブラスト処理により除去したのち、
実施例2に記載の方法と同一の方法により、電解質層4
7、アノード層48を形成して、セル基板/セパレータ
一体型セルを得る。本構成においては、酸化剤ガスはセ
パレータ44の同一面より供給、排出され、燃料ガスは
セルとセルとの間に介装されたNiフェルトを通して供
給される。
<Embodiment 4> FIG. 6 is a perspective view showing a basic structure of a solid oxide fuel cell according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view of a main part of the present configuration. In this configuration, the cell substrate 46 is integrated into a recess provided adjacent to the plurality of oxidizing gas flow grooves 45 formed on one surface of the flat separator 44, and the electrolyte layer 46 and the anode are formed on the outer surface thereof. The fuel cell stack is formed by forming the layer 48 to form an integrated cell and alternately stacking it with Ni felt forming the fuel gas passage. That is, as shown in FIG. 7, an oxidizing gas flow groove 45 formed of a reciprocating flow path is formed on one surface of the separator 44, and lanthanum strontium manganite is sprayed on this surface to form the oxidizing gas flow groove 45. A lanthanum strontium manganite porous body is arranged in the recess provided adjacently,
The temperature is raised in the air and the firing is performed integrally. Then, after removing the oxide film formed on the anode side surface of the separator 44, that is, the opposite surface, by sandblasting,
The electrolyte layer 4 was prepared in the same manner as described in Example 2.
7. Form the anode layer 48 to obtain a cell substrate / separator integrated cell. In this configuration, the oxidant gas is supplied and discharged from the same surface of the separator 44, and the fuel gas is supplied through Ni felt interposed between the cells.

【0028】本構成においても、セル基板とセパレータ
とが一体に形成されているので、セル基板46の側面か
らのガスの漏洩や、セル基板46とセパレータ44との
界面からのガスの漏洩が効果的に防止される。
Also in this configuration, since the cell substrate and the separator are integrally formed, gas leakage from the side surface of the cell substrate 46 and gas leakage from the interface between the cell substrate 46 and the separator 44 are effective. Is prevented.

【0029】[0029]

【発明の効果】上述のように、本発明においては、 (1)固体電解質型燃料電池を請求項1に記載のごとく
構成することとしたので、セル基板の側面からのガス漏
洩が防止されることとなり、燃料ガスと酸化剤ガスのク
ロスリークによる損傷を生じる恐れがなく、安定して運
転できる固体電解質型燃料電池が得られることとなっ
た。
As described above, in the present invention, (1) the solid oxide fuel cell is configured as described in claim 1, so that gas leakage from the side surface of the cell substrate is prevented. As a result, a solid electrolyte fuel cell that can be operated stably without causing damage due to cross leak between the fuel gas and the oxidizing gas can be obtained.

【0030】(2)また、固体電解質型燃料電池を請求
項2に記載のごとく構成することとすれば、さらに、セ
ル基板とセパレータとの界面からのガス漏洩が防止さ
れ、セル基板を薄くすることが可能となるので、ガスの
クロスリークによる損傷の恐れがなく、燃料利用率の高
い固体電解質型燃料電池が得られることとなる。 (3)固体電解質型燃料電池を請求項3あるいは4に記
載のごとく構成することとすれば、セル基板の側面から
のガス漏洩による損傷が防止され、側端に設けたマニホ
ールドより安定して反応ガスが供給されるので、安定し
て運転でき、かつ組み合わせが容易な固体電解質型燃料
電池が得られることとなる。
(2) When the solid oxide fuel cell is configured as described in claim 2, gas leakage from the interface between the cell substrate and the separator is further prevented, and the cell substrate is made thin. Therefore, there is no risk of damage due to gas cross leak, and a solid oxide fuel cell with high fuel utilization can be obtained. (3) When the solid oxide fuel cell is configured as described in claim 3 or 4, damage due to gas leakage from the side surface of the cell substrate is prevented, and the reaction is more stable than the manifold provided at the side end. Since the gas is supplied, a solid oxide fuel cell that can be operated stably and can be easily combined can be obtained.

【0031】(4)固体電解質型燃料電池を請求項5に
記載のごとく構成することとすれば、セル基板の側面か
らのガス漏洩、さらにセル基板とセパレータとの界面か
らのガス漏洩が防止され、側端に設けたマニホールドよ
り安定して反応ガスが供給され、安定して運転できる固
体電解質型燃料電池が得られることとなる。
(4) When the solid oxide fuel cell is configured as described in claim 5, gas leakage from the side surface of the cell substrate and gas leakage from the interface between the cell substrate and the separator are prevented. As a result, a stable supply of the reaction gas is provided from the manifold provided at the side end, and a solid oxide fuel cell that can operate stably is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の固体電解質型燃料電池の実施例1の基
本構成図で、(a)は分解斜視図、(b)は断面図
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a solid oxide fuel cell according to a first embodiment of the present invention, in which (a) is an exploded perspective view and (b) is a cross-sectional view.

【図2】本発明の固体電解質型燃料電池の実施例2の基
本構成を示す斜視図
FIG. 2 is a perspective view showing a basic configuration of a solid oxide fuel cell according to Embodiment 2 of the present invention.

【図3】実施例2の構成の一体型セルの作製方法を示す
工程説明図
FIG. 3 is a process explanatory view showing a method for manufacturing an integrated cell having the structure of Example 2.

【図4】本発明の固体電解質型燃料電池の実施例3の基
本構成を示す斜視図
FIG. 4 is a perspective view showing a basic configuration of a solid oxide fuel cell according to Embodiment 3 of the present invention.

【図5】実施例3の構成の一体型セルを積層して形成さ
れた燃料電池積層体の斜視図
FIG. 5 is a perspective view of a fuel cell stack formed by stacking integrated cells having the configuration of Example 3.

【図6】本発明の固体電解質型燃料電池の実施例4の基
本構成を示す斜視図
FIG. 6 is a perspective view showing a basic configuration of a solid oxide fuel cell according to Embodiment 4 of the present invention.

【図7】実施例4の構成の要部の分解斜視図FIG. 7 is an exploded perspective view of a main part of the configuration of the fourth embodiment.

【図8】従来より用いられている平板型支持膜方式の固
体電解質型燃料電池の基本構成を示す分解斜視図
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a basic structure of a conventional solid electrolyte fuel cell of a flat support membrane type.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 セル 11 セル基板 12 アノード層 13 電解質層 14 カソード層 15 セパレータ 16 絶縁層 17 シール材 18 燃料ガス通流孔 19 酸化剤ガス通流孔 20 燃料ガス通流溝 21 セル基板 22 アノード層 23 電解質層 24 カソード層 25 アノード高さ調整層 26 カソード高さ調整層 27 セパレータ 28 燃料ガス通流溝 29 酸化剤ガス通流溝 30 耐酸性保護膜 31 セル 32 セパレータ 33 酸化剤ガス通流孔 34 燃料ガス通流溝 35 酸化剤ガス通流溝 36 凹み部 37 突出部 38 燃料ガス出口マニホールド構造体 39 燃料ガス入口マニホールド構造体 40 燃料ガス出口マニホールド 41 燃料ガス入口マニホールド 42 酸化剤ガス入口マニホールド 43 酸化剤ガス出口マニホールド 44 セパレータ 45 酸化剤ガス通流溝 46 セル基板 47 電解質層 48 アノード層 49 Niフェルト DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cell 11 Cell substrate 12 Anode layer 13 Electrolyte layer 14 Cathode layer 15 Separator 16 Insulation layer 17 Seal material 18 Fuel gas flow hole 19 Oxidant gas flow hole 20 Fuel gas flow groove 21 Cell substrate 22 Anode layer 23 Electrolyte layer Reference Signs List 24 cathode layer 25 anode height adjustment layer 26 cathode height adjustment layer 27 separator 28 fuel gas passage groove 29 oxidant gas passage groove 30 acid-resistant protective film 31 cell 32 separator 33 oxidant gas passage hole 34 fuel gas passage Flow groove 35 Oxidant gas flow groove 36 Recess 37 Projection 38 Fuel gas outlet manifold structure 39 Fuel gas inlet manifold structure 40 Fuel gas outlet manifold 41 Fuel gas inlet manifold 42 Oxidizer gas inlet manifold 43 Oxidizer gas outlet Manifold 44 Separator 45 Agent gas passage groove 46 cell substrate 47 electrolyte layer 48 anode layer 49 Ni felt

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アノード層およびカソード層を両主面に備
えた固体電解質層をセル基板上に配してなるセルと、両
主面に反応ガス通流溝を備えたガス不透過性のセパレー
タとを積層して燃料電池本体を構成し、一方の面に形成
された反応ガス通流溝に燃料ガスを導入してアノード層
に導き、もう一方の面に形成された反応ガス通流溝に酸
化剤ガスを導入してカソード層に導き電気化学反応によ
り発電する固体電解質型燃料電池において、 セル基板がセパレータの凹部に埋設されて積層されてな
ることを特徴とする固体電解質型燃料電池。
1. A cell having a solid electrolyte layer having an anode layer and a cathode layer on both main surfaces on a cell substrate, and a gas-impermeable separator having reaction gas flow grooves on both main surfaces. Are laminated to form a fuel cell main body, a fuel gas is introduced into a reaction gas flow groove formed on one surface and led to the anode layer, and a reaction gas flow groove formed on the other surface is formed. What is claimed is: 1. A solid oxide fuel cell comprising: a cell substrate embedded in a recess of a separator and stacked by introducing an oxidizing gas to a cathode layer to generate electricity by an electrochemical reaction.
【請求項2】アノード層およびカソード層を両主面に備
えた固体電解質層をセル基板上に配してなるセルと、両
主面に反応ガス通流溝を備えたガス不透過性のセパレー
タとを積層して燃料電池本体を構成し、一方の面に形成
された反応ガス通流溝に燃料ガスを導入してアノード層
に導き、もう一方の面に形成された反応ガス通流溝に酸
化剤ガスを導入してカソード層に導き電気化学反応によ
り発電する固体電解質型燃料電池において、 前記セルは、セパレータの凹部に埋設され、かつ一体に
接合されたセル基板の上に、アノード層、電解質層、カ
ソード層を、その順序あるいはその逆の順序で、順次形
成されたものであることを特徴とする固体電解質型燃料
電池。
2. A cell having a solid electrolyte layer having an anode layer and a cathode layer on both main surfaces on a cell substrate, and a gas-impermeable separator having reaction gas flow grooves on both main surfaces. Are laminated to form a fuel cell main body, a fuel gas is introduced into a reaction gas flow groove formed on one surface and led to the anode layer, and a reaction gas flow groove formed on the other surface is formed. In a solid oxide fuel cell that generates an electrochemical reaction by introducing an oxidizing gas to a cathode layer by introducing an oxidizing gas, the cell is embedded in a concave portion of a separator and is integrally bonded on a cell substrate, an anode layer, A solid oxide fuel cell comprising an electrolyte layer and a cathode layer formed sequentially in that order or in the reverse order.
【請求項3】セパレータの一主面の凹部に埋設されたセ
ル基板の上にセルが形成されてなり、これを複数積層し
た積層体からなる固体電解質型燃料電池において、 前記セパレータの少なくとも一辺は凹型の切り欠き部が
形成されてなり、 前記切り欠き部の連続により形成される前記積層体側面
の凹み部を板状のマニホールド構造体で覆った空間をマ
ニホールドとし、 前記各セパレータはそれぞれ前記マニホールド構造体に
結合してなることを特徴とする固体電解質型燃料電池。
3. A solid oxide fuel cell comprising a cell formed on a cell substrate buried in a concave portion on one main surface of a separator and comprising a plurality of stacked cells, wherein at least one side of the separator is A concave notch portion is formed, and a space in which a concave portion on the side of the laminate formed by the continuation of the notch portion is covered with a plate-like manifold structure is used as a manifold, and each of the separators is the manifold. A solid oxide fuel cell characterized by being bonded to a structure.
【請求項4】セパレータの一主面の凹部に埋設されたセ
ル基板の上にセルが形成されてなり、これを複数積層し
た積層体からなる固体電解質型燃料電池において、 前記積層体の少なくとも一つの側面に断面形状が凹型で
あるマニホールド構造体を設けて前記側面とマニホール
ド構造体で囲まれた空間をマニホールドとし、 前記各セパレータはそれぞれ前記マニホールド構造体に
結合してなることを特徴とする固体電解質型燃料電池。
4. A solid oxide fuel cell comprising a cell formed on a cell substrate buried in a concave portion on one main surface of a separator and comprising a plurality of stacked cells. A solid structure characterized in that a manifold structure having a concave cross-sectional shape is provided on one side surface and a space surrounded by the side surface and the manifold structure is a manifold, and the separators are respectively coupled to the manifold structure. Electrolyte fuel cell.
【請求項5】アノード層およびカソード層を両主面に備
えた固体電解質層をセル基板上に配してなるセルをガス
不透過性の平板状セパレータ上に設けてこれを金属フェ
ルトを介して複数積層した固体電解質型燃料電池におい
て、 前記セパレータの一主面には、前記セル基板を埋設する
ための凹部を有し、 前記凹み部の底面には、前記セパレータの一辺から反応
ガスを導入して面内を通流させた後同一辺から排出させ
る往復流路からなる反応ガス通流溝が形成されてなり、 前記セルは、前記凹部に埋設されかつ一体に接合された
セル基板の上に、アノード層、電解質層、カソード層
を、その順序あるいはその逆の順序で、順次形成された
ものであり、 燃料ガスおよび酸化剤ガスのいずれか一方を前記金属フ
ェルト間に、他方を前記反応ガス通流溝に通流させるこ
とを特徴とする固体電解質型燃料電池。
5. A cell in which a solid electrolyte layer having an anode layer and a cathode layer on both main surfaces is disposed on a cell substrate, provided on a gas-impermeable flat plate separator, and this is placed via a metal felt. In a solid electrolyte fuel cell having a plurality of stacked layers, a main surface of the separator has a recess for embedding the cell substrate, and a reaction gas is introduced from one side of the separator to a bottom surface of the recess. And a reaction gas flow groove comprising a reciprocating flow path for discharging from the same side after flowing through the surface is formed on the cell substrate embedded in the recess and integrally joined. , An anode layer, an electrolyte layer, and a cathode layer, which are sequentially formed in that order or the reverse order. One of a fuel gas and an oxidant gas is placed between the metal felts, and the other is the reaction gas. Through A solid oxide fuel cell characterized by flowing through a flow channel.
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