WO2017069033A1 - インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体、および、電気化学反応セルスタック - Google Patents

インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体、および、電気化学反応セルスタック Download PDF

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WO2017069033A1
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interconnector
electrochemical reaction
single cell
coat
fuel
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良二 谷村
昌明 村瀬
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日本特殊陶業株式会社
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    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to an interconnector-electrochemical reaction single cell complex.
  • SOFC solid oxide fuel cell
  • first direction a predetermined direction
  • the composite includes a fuel cell single cell (hereinafter simply referred to as “single cell”) including an electrolyte layer and an air electrode and a fuel electrode facing each other in the first direction across the electrolyte layer, and a fuel electrode side of the single cell And an interconnector in which a through hole forming a fuel gas flow path is formed.
  • single cell a fuel cell single cell
  • the single cell including an electrolyte layer and an air electrode and a fuel electrode facing each other in the first direction across the electrolyte layer, and a fuel electrode side of the single cell
  • an interconnector in which a through hole forming a fuel gas flow path is formed.
  • first surface the surface of the interconnector included in one composite body opposite to the fuel electrode side
  • first surface the surface of the interconnector included in one composite body opposite to the fuel electrode side
  • first surface the surface of the interconnector included in one composite body opposite to the fuel electrode side
  • first surface the surface of the interconnector included in one composite body opposite to the fuel electrode side
  • first surface the first surface
  • a technique is known in which an air chamber facing the air electrode of another composite is sealed by disposing a seal member that constitutes the fuel gas flow path between the other composite (see, for example, Patent Documents). 1).
  • the above-mentioned coat constituting the first surface of the interconnector faces the air chamber and is exposed to an oxidizing atmosphere. Therefore, in general, the material for forming the coat is selected in consideration of oxidation resistance, but is not selected in consideration of reduction resistance.
  • the coat is exposed to the fuel gas flow path between the interconnector and the seal member. For this reason, there is a problem that the coat becomes porous due to the reduction reaction between the fuel gas flowing in the fuel gas passage and the coat, and the sealing performance of the fuel gas passage is lowered.
  • interconnector-electrolysis cell complex including a solid oxide electrolytic cell (hereinafter referred to as “SOEC”) that generates hydrogen using an electrolysis reaction of water and an interconnector.
  • SOEC solid oxide electrolytic cell
  • electrolytic cell stack configured by arranging a plurality of layers.
  • the interconnector-fuel cell single cell composite and the interconnector-electrolytic cell composite are collectively referred to as an "interconnector-electrochemical reaction single cell composite”.
  • the fuel cell stack and the electrolytic cell stack Are collectively referred to as an “electrochemical reaction cell stack”.
  • An interconnector-electrochemical reaction single cell composite disclosed in this specification includes an electrolyte layer and an air electrode and a fuel electrode facing each other in a first direction with the electrolyte layer interposed therebetween.
  • An interconnector-electrochemical reaction unit comprising: a single cell; and an interconnector formed on the fuel electrode side of the electrochemical reaction single cell, in which a first through-hole forming a fuel gas flow path is formed.
  • the interconnector includes a coat constituting a first surface of the interconnector opposite to the fuel electrode side, and the coat is a part of the first surface of the interconnector.
  • the first surface region constituting the first surface region of the interconnector facing the air electrode of another interconnector-electrochemical reaction single cell composite disposed adjacently is used.
  • a second coat having higher reduction resistance than the first coat is disposed over the entire circumference of the fuel gas flow path. Thereby, it can suppress that the sealing performance of a fuel gas flow path falls due to the reductive reaction of a 1st coat and fuel gas.
  • the interconnector has a second through hole forming an oxidant gas flow path, and the first surface region has the It is good also as a structure characterized by including the surface area
  • the area where the second coat is formed can be reduced as compared with the case where the second coat also constitutes a surface area surrounding the second through hole. Can do.
  • the second coat may include chromia.
  • the electrolyte may be a solid oxide.
  • a plurality of interconnectors-electrochemical reaction single cell complexes arranged in the first direction, and the plurality of interconnectors-electrochemical reaction single cell complexes
  • a seal member which is disposed between one interconnector-electrochemical reaction single cell complex adjacent to each other and the other interconnector-electrochemical reaction single cell complex, and constitutes the fuel gas flow path
  • at least one of the plurality of interconnector-electrochemical reaction single cell complexes is any one of the interconnectors-electrochemical reaction described in (1) to (4) above.
  • the contour line on the outer peripheral side of the second coat is a ring on the outer peripheral side of the seal member. It may be configured, characterized in that located inside the line. Since the contour line on the outer peripheral side of the second coat is located on the inner side of the contour line on the outer peripheral side of the seal member, exposure of the second coat to the air chamber is suppressed. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of an influence such as a decrease in electrochemical reactivity due to the second coat being exposed to the air chamber.
  • the outline on the inner peripheral side of the first coat is located outside the outline on the inner peripheral side of the seal member in the first direction view. It is good also as a structure characterized by this. Since the contour line on the inner peripheral side of the first coat is positioned outside the contour line on the inner peripheral side of the seal member, the first coat is positioned on the inner side of the contour line on the inner peripheral side of the seal member. Peeling off.
  • a plurality of interconnectors-electrochemical reaction single cell composites arranged side by side in the first direction, and the plurality of interconnectors-electrochemical reaction single cell composites
  • a seal member which is disposed between one interconnector-electrochemical reaction single cell complex adjacent to each other and the other interconnector-electrochemical reaction single cell complex, and constitutes the fuel gas flow path
  • at least one of the plurality of interconnector-electrochemical reaction single cell complexes is any one of the interconnectors-electrochemical reaction described in (1) to (4) above.
  • the contour line on the inner peripheral side of the first coat is a ring on the inner peripheral side of the seal member. May be configured, characterized in that it is located outside the line. Since the contour line on the inner peripheral side of the first coat is positioned outside the contour line on the inner peripheral side of the seal member, the first coat is positioned on the inner side of the contour line on the inner peripheral side of the seal member. Peeling off.
  • the electrochemical reaction single cell included in each of the plurality of interconnector-electrochemical reaction single cell composites may be a fuel cell single cell. Good.
  • an interconnector-electrical device including an electrochemical reaction single cell (a fuel cell single cell or an electrolysis cell) and an interconnector.
  • Chemical reaction single cell composite interconnector-fuel cell single cell composite
  • electrochemical reaction cell stack fuel cell stack or electrolytic cell stack
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a fuel cell stack 100 in a first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an XZ cross-sectional configuration of a fuel cell stack 100 at a position II-II in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a YZ cross-sectional configuration of a fuel cell stack 100 at a position of III-III in FIG. It is explanatory drawing which shows XZ cross-section structure of the two electric power generation units 102 adjacent to each other in the same position as the cross section shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the YZ cross-section structure of the two electric power generation units 102 adjacent to each other in the same position as the cross section shown in FIG. FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an XY cross-sectional configuration (surface on the air electrode 114 side of a base material 156) of the interconnector 150 at the position VI-VI in FIG. 4;
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an XY cross-sectional configuration of an interconnector 150 at a position VII-VII in FIG. 4. It is explanatory drawing which shows the change state 1 between the interconnector 150 and the glass seal
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of the fuel cell stack 100 in the present embodiment
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an XZ cross-sectional configuration of the fuel cell stack 100 at a position II-II in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a YZ cross-sectional configuration of the fuel cell stack 100 at the position III-III in FIG.
  • XYZ axes orthogonal to each other for specifying the direction are shown.
  • the positive Z-axis direction is referred to as “upward”
  • the negative Z-axis direction is referred to as “downward”. It may be installed in different orientations. The same applies to FIG.
  • the fuel cell stack 100 includes a plurality (seven in this embodiment) of power generation units 102 and a pair of end plates 104 and 106.
  • the seven power generation units 102 are arranged side by side in a predetermined arrangement direction (vertical direction in the present embodiment).
  • the pair of end plates 104 and 106 are arranged so as to sandwich an assembly composed of seven power generation units 102 from above and below.
  • the arrangement direction (vertical direction) corresponds to the first direction in the claims.
  • a plurality of (eight in the present embodiment) holes penetrating in the vertical direction are formed in the peripheral portion around the Z direction of each layer (power generation unit 102, end plates 104, 106) constituting the fuel cell stack 100.
  • the holes formed in each layer and corresponding to each other communicate with each other in the vertical direction to form a communication hole 108 extending in the vertical direction from one end plate 104 to the other end plate 106.
  • the holes formed in each layer of the fuel cell stack 100 to form the communication holes 108 are also referred to as “communication holes 108”.
  • the bolts 22 extending in the vertical direction are inserted into the communication holes 108, and the fuel cell stack 100 is fastened by the bolts 22 and nuts 24 fitted on both sides of the bolts 22. 2 and 3, between the nut 24 fitted on one side (upper side) of the bolt 22 and the upper surface of the end plate 104 constituting the upper end of the fuel cell stack 100, and the bolt An insulating sheet 26 is interposed between the nut 24 fitted on the other side (lower side) of 22 and the lower surface of the end plate 106 constituting the lower end of the fuel cell stack 100.
  • an insulating sheet disposed between the nut 24 and the surface of the end plate 106 on the upper and lower sides of the gas passage member 27 and the gas passage member 27, respectively. 26 is interposed.
  • the insulating sheet 26 is made of, for example, a mica sheet, a ceramic fiber sheet, a ceramic powder sheet, a glass sheet, a glass ceramic composite agent, or the like.
  • the outer diameter of the shaft portion of each bolt 22 is smaller than the inner diameter of each communication hole 108. Therefore, a space is secured between the outer peripheral surface of the shaft portion of each bolt 22 and the inner peripheral surface of each communication hole 108.
  • the fuel cell stack 100 is located near the midpoint of one side (the X-axis positive direction side of two sides parallel to the Y-axis) on the outer periphery around the Z-direction.
  • the space formed by the bolt 22 (bolt 22A) and the communication hole 108 into which the bolt 22A is inserted is introduced with the oxidant gas OG from the outside of the fuel cell stack 100, and the oxidant gas OG is generated by each power generation.
  • oxidant gas introduction manifold 161 that is a gas flow path to be supplied to the unit 102, and is the midpoint of the side opposite to the side (X-axis negative direction side of two sides parallel to the Y-axis)
  • the space formed by the bolts 22 (bolts 22B) located in the vicinity and the communication holes 108 into which the bolts 22B are inserted has an oxidant off-gas OOG that is a gas discharged from the air chamber 166 of each power generation unit 102.
  • Burning Functions as the oxidizing gas discharging manifold 162 for discharging to the outside of the cell stack 100. In the present embodiment, for example, air is used as the oxidant gas OG.
  • the oxidant gas introduction manifold 161 and the oxidant gas discharge manifold 162 correspond to the oxidant gas flow path in the claims.
  • the oxidant gas introduction manifold 161 and the oxidant gas discharge manifold 162 are collectively referred to as an oxidant gas flow path.
  • the communication hole 108 formed in each interconnector 150 and constituting the oxidant gas introduction manifold 161 or the oxidant gas discharge manifold 162 is a second through hole (hereinafter referred to as “air chamber communication hole 108A”) in the claims. ).
  • the vicinity of the midpoint of one side (the side on the Y axis positive direction side of two sides parallel to the X axis) on the outer periphery of the fuel cell stack 100 around the Z direction The space formed by the bolt 22 (bolt 22D) located at the position and the communication hole 108 into which the bolt 22D is inserted is introduced with the fuel gas FG from the outside of the fuel cell stack 100, and the fuel gas FG is generated for each power generation.
  • the space formed by the (bolt 22E) and the communication hole 108 into which the bolt 22E is inserted is a fuel cell stack in which the fuel off-gas FOG that is the gas discharged from the fuel chamber 176 of each power generation unit 102 is supplied to the fuel cell stack. 00 and to the outside to function as a fuel gas discharge manifold 172 for discharging.
  • the fuel gas FG for example, hydrogen-rich gas obtained by reforming city gas is used.
  • the fuel gas introduction manifold 171 and the fuel gas discharge manifold 172 correspond to fuel gas passages in the claims.
  • the fuel gas introduction manifold 171 and the fuel gas discharge manifold 172 are collectively referred to as “fuel gas flow path”.
  • the communication hole 108 formed in each interconnector 150 and constituting the fuel gas introduction manifold 171 or the fuel gas discharge manifold 172 is a first through hole in the claims (hereinafter referred to as “fuel chamber communication hole 108B”). Equivalent to.
  • the fuel cell stack 100 is provided with four gas passage members 27.
  • Each gas passage member 27 has a hollow cylindrical main body portion 28 and a hollow cylindrical branch portion 29 branched from the side surface of the main body portion 28.
  • the hole of the branch part 29 communicates with the hole of the main body part 28.
  • a gas pipe (not shown) is connected to the branch portion 29 of each gas passage member 27.
  • a forming the oxidant gas introduction manifold 161 communicates with the oxidant gas introduction manifold 161.
  • the hole of the main body portion 28 of the gas passage member 27 disposed at the position of the bolt 22 ⁇ / b> B that forms the oxidant gas discharge manifold 162 communicates with the oxidant gas discharge manifold 162. Further, as shown in FIG. 3, the hole of the main body portion 28 of the gas passage member 27 arranged at the position of the bolt 22D forming the fuel gas introduction manifold 171 communicates with the fuel gas introduction manifold 171 and the fuel gas The hole of the main body portion 28 of the gas passage member 27 disposed at the position of the bolt 22 ⁇ / b> E forming the discharge manifold 172 communicates with the fuel gas discharge manifold 172.
  • the pair of end plates 104 and 106 are substantially rectangular flat plate-shaped conductive members, and are formed of, for example, stainless steel.
  • One end plate 104 is disposed on the upper side of the power generation unit 102 located on the uppermost side, and the other end plate 106 is disposed on the lower side of the power generation unit 102 located on the lowermost side.
  • a plurality of power generation units 102 are held in a pressed state by a pair of end plates 104 and 106.
  • the upper end plate 104 functions as a positive output terminal of the fuel cell stack 100
  • the lower end plate 106 functions as a negative output terminal of the fuel cell stack 100.
  • FIG. 102 is an explanatory diagram showing an XZ cross-sectional configuration of two power generation units 102 adjacent to each other at the same position as the cross section shown in FIG. 2, and FIG. 5 is adjacent to each other at the same position as the cross section shown in FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a YZ cross-sectional configuration of two power generation units 102, and FIG. 6 shows an XY cross-sectional configuration of the interconnector 150 at the position VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is an explanatory view
  • FIG. 7 is an explanatory view showing an XY cross-sectional configuration of the interconnector 150 at the position VII-VII in FIG.
  • the power generation unit 102 that is the minimum unit of power generation includes a single cell 110, a separator 120, an air electrode side frame 130, an air electrode side current collector 134, and a fuel electrode side frame. 140, a fuel electrode side current collector 144, and a pair of interconnectors 150 constituting the uppermost layer and the lowermost layer of the power generation unit 102.
  • a hole corresponding to the above-described communication hole 108 into which the bolt 22 is inserted is formed in the peripheral portion around the Z direction in the separator 120, the air electrode side frame 130, the fuel electrode side frame 140, and the interconnector 150.
  • the single cell 110 corresponds to a fuel cell single cell or an electrochemical reaction single cell in the claims.
  • the interconnector 150 is a substantially rectangular flat plate-shaped conductive member.
  • the interconnector 150 is formed of a base material 156 made of a metal containing Cr (chromium) such as ferritic stainless steel, and the air electrode 114 side of the base material 156. And coats (136, 137) constituting the first surface 151 of the interconnector 150 on the air electrode 114 side.
  • the interconnector 150 ensures electrical continuity between the power generation units 102 and prevents reaction gas from being mixed between the power generation units 102. In the present embodiment, when two power generation units 102 are arranged adjacent to each other, one interconnector 150 is shared by two adjacent power generation units 102.
  • the upper interconnector 150 in a power generation unit 102 is the same member as the lower interconnector 150 in another power generation unit 102 adjacent to the upper side of the power generation unit 102. Further, since the fuel cell stack 100 includes the pair of end plates 104 and 106, the power generation unit 102 located at the top in the fuel cell stack 100 does not include the upper interconnector 150 and is located at the bottom. The power generation unit 102 does not include the lower interconnector 150 (see FIGS. 2 and 3).
  • the single cell 110 includes an electrolyte layer 112 and an air electrode (cathode) 114 and a fuel electrode (anode) 116 that face each other in the vertical direction (the arrangement direction in which the power generation units 102 are arranged) with the electrolyte layer 112 interposed therebetween.
  • the single cell 110 of the present embodiment is a fuel electrode-supported single cell that supports the electrolyte layer 112 and the air electrode 114 with the fuel electrode 116.
  • the electrolyte layer 112 is a substantially rectangular flat plate-shaped member.
  • YSZ yttria stabilized zirconia
  • ScSZ scandia stabilized zirconia
  • SDC samarium doped ceria
  • GDC gadolinium doped ceria
  • perovskite oxide It is formed with solid oxides such as.
  • the air electrode 114 is a substantially rectangular flat plate-shaped member, and is formed of, for example, a perovskite oxide (for example, LSCF (lanthanum strontium cobalt iron oxide), LSM (lanthanum strontium manganese oxide), LNF (lanthanum nickel iron)).
  • LSCF larovskite oxide
  • LSM lanthanum strontium manganese oxide
  • LNF lanthanum nickel iron
  • the fuel electrode 116 is a substantially rectangular flat plate-like member, and is formed of, for example, Ni (nickel), cermet made of Ni and ceramic particles, Ni-based alloy, or the like.
  • the single cell 110 (power generation unit 102) of the present embodiment is a solid oxide fuel cell (SOFC) that uses a solid oxide as an electrolyte.
  • SOFC solid oxide fuel cell
  • the separator 120 is a frame-like member in which a substantially rectangular hole 121 penetrating in the vertical direction is formed near the center, and is made of, for example, metal.
  • the peripheral part of the hole 121 in the separator 120 is opposed to the peripheral part of the surface of the electrolyte layer 112 on the air electrode 114 side.
  • the separator 120 is bonded to the electrolyte layer 112 (single cell 110) by a bonding portion 124 formed of a brazing material (for example, Ag brazing) disposed in the facing portion.
  • the separator 120 divides the air chamber 166 facing the air electrode 114 and the fuel chamber 176 facing the fuel electrode 116, and gas leaks from one electrode side to the other electrode side in the peripheral portion of the single cell 110. It is suppressed.
  • the single cell 110 to which the separator 120 is bonded is referred to as “single cell with separator”.
  • the air electrode side frame 130 is a frame-like member in which a substantially rectangular hole 131 penetrating in the vertical direction is formed near the center, and is formed of an insulator such as mica, for example.
  • the hole 131 of the air electrode side frame 130 forms an air chamber 166 that faces the air electrode 114.
  • the air electrode side frame 130 is in contact with the peripheral edge portion of the surface of the separator 120 opposite to the side facing the electrolyte layer 112 and the peripheral edge portion of the surface of the interconnector 150 facing the air electrode 114. .
  • the pair of interconnectors 150 included in the power generation unit 102 is electrically insulated by the air electrode side frame 130.
  • the air electrode side frame 130 has an oxidant gas supply communication hole 132 communicating the oxidant gas introduction manifold 161 and the air chamber 166, and an oxidant gas communicating the air chamber 166 and the oxidant gas discharge manifold 162.
  • a discharge communication hole 133 is formed.
  • the wall constituting the hole 131 of the air electrode side frame 130 is referred to as “inner peripheral wall 130A”, and the wall constituting the outer peripheral shape of the air electrode side frame 130 is referred to as “outer peripheral wall 130B”.
  • the fuel electrode side frame 140 is a frame-like member in which a substantially rectangular hole 141 penetrating in the vertical direction is formed near the center, and is made of, for example, metal.
  • the hole 141 of the fuel electrode side frame 140 forms a fuel chamber 176 that faces the fuel electrode 116.
  • the fuel electrode side frame 140 is in contact with the peripheral portion of the surface of the separator 120 facing the electrolyte layer 112 and the peripheral portion of the surface of the interconnector 150 facing the fuel electrode 116.
  • the fuel electrode side frame 140 has a fuel gas supply communication hole 142 that connects the fuel gas introduction manifold 171 and the fuel chamber 176, and a fuel gas discharge communication hole 143 that connects the fuel chamber 176 and the fuel gas discharge manifold 172. And are formed.
  • the fuel electrode side current collector 144 is disposed in the fuel chamber 176.
  • the fuel electrode side current collector 144 includes an interconnector facing portion 146, an electrode facing portion 145, and a connecting portion 147 that connects the electrode facing portion 145 and the interconnector facing portion 146.
  • the electrode facing portion 145 is in contact with the surface of the fuel electrode 116 on the side opposite to the side facing the electrolyte layer 112, and the interconnector facing portion 146 is on the surface of the interconnector 150 on the side facing the fuel electrode 116. In contact.
  • the interconnector facing portion 146 in the power generation unit 102 has a lower end plate. 106 is in contact. Since the fuel electrode side current collector 144 has such a configuration, the fuel electrode 116 and the interconnector 150 (or the end plate 106) are electrically connected. Note that a spacer 149 made of, for example, mica is disposed between the electrode facing portion 145 and the interconnector facing portion 146.
  • the fuel electrode side current collector 144 follows the deformation of the power generation unit 102 due to the temperature cycle and the reaction gas pressure fluctuation, and the fuel electrode 116 and the interconnector 150 (or the end plate 106) via the fuel electrode side current collector 144.
  • the electrical connection with is maintained well.
  • the air electrode side current collector 134 is disposed in the air chamber 166.
  • the air electrode side current collector 134 is composed of a plurality of substantially square columnar current collector elements 135, and is formed of, for example, a metal containing Cr (chromium) such as ferritic stainless steel.
  • the air electrode side current collector 134 is in contact with the surface of the air electrode 114 opposite to the side facing the electrolyte layer 112 and the surface of the interconnector 150 facing the air electrode 114.
  • the air electrode side current collector 134 in the power generation unit 102 includes the upper end plate. 104 is in contact.
  • the air electrode side current collector 134 has such a configuration, the air electrode 114 and the interconnector 150 (or the end plate 104) are electrically connected.
  • the air electrode side current collector 134 and the interconnector 150 are formed as an integral member. That is, a flat plate-shaped portion perpendicular to the vertical direction (Z-axis direction) of the integral member functions as the interconnector 150 and is formed so as to protrude toward the air electrode 114 from the flat plate-shaped portion.
  • the plurality of current collector elements 135 function as the air electrode side current collector 134.
  • the surface of the air electrode side current collector 134 is covered with a conductive first coat 136.
  • the first coat 136 includes, for example, a spinel oxide (for example, Mn 1.5 Co 1.5 O 4 , MnCo 2 O 4 , ZnCo 2 O 4 , ZnMnCoO 4 , CuMn 2 O 4 , MnFe 2 O 4 , ZnMn 2 O 4 , Cu 1.4 Mn 1.6 O 4 , CoFe 2 O 4 ).
  • the air electrode side current collector 134 and the interconnector 150 are formed as an integral member.
  • the interface with the interconnector 150 is not covered with the first coat 136.
  • the coat (136, 137) constituting the first surface 151 of the interconnector 150 will be described later.
  • the air electrode 114 and the air electrode side current collector 134 are joined by a conductive joining layer 138.
  • the bonding layer 138 is formed of, for example, a spinel oxide (for example, Mn 1.5 Co 1.5 O 4 , MnCo 2 O 4 , ZnCo 2 O 4 , ZnMn 2 O 4 , ZnMnCoO 4 , CuMn 2 O 4 ).
  • the bonding layer 138 is printed on a portion of the surface of the air electrode 114 facing the front end portion of each current collector element 135 constituting the air electrode side current collector 134. It is formed by firing under a predetermined condition in a state where the front end portion of the electric element 135 is pressed against the paste.
  • the air electrode 114 and the air electrode side current collector 134 are electrically connected by the bonding layer 138. Although it has been described above that the air electrode side current collector 134 is in contact with the surface of the air electrode 114, more precisely, the air electrode side current collector 134 (covered by the first coat 136) and the air A bonding layer 138 is interposed between the electrode 114 and the electrode 114.
  • the first coat 136 and the bonding layer 138 are formed of spinel oxides having the same main component elements.
  • the main component element here refers to a metal element constituting a spinel oxide.
  • the identification of the spinel oxide is realized by performing X-ray diffraction and elemental analysis.
  • the oxidant gas OG is supplied through a gas pipe (not shown) connected to the branch portion 29 of the gas passage member 27 provided at the position of the oxidant gas introduction manifold 161. Then, the oxidant gas OG is supplied to the oxidant gas introduction manifold 161 through the branch portion 29 of the gas passage member 27 and the hole of the main body portion 28, and the oxidant gas introduction manifold 161 oxidizes each power generation unit 102. It is supplied to the air chamber 166 through the agent gas supply communication hole 132. Further, as shown in FIGS.
  • the fuel gas FG is supplied through a gas pipe (not shown) connected to the branch portion 29 of the gas passage member 27 provided at the position of the fuel gas introduction manifold 171. Then, the fuel gas FG is supplied to the fuel gas introduction manifold 171 through the branch portion 29 of the gas passage member 27 and the hole of the main body portion 28, and the fuel gas supply communication of each power generation unit 102 from the fuel gas introduction manifold 171.
  • the fuel chamber 176 is supplied through the hole 142.
  • each power generation unit 102 When the oxidant gas OG is supplied to the air chamber 166 of each power generation unit 102 and the fuel gas FG is supplied to the fuel chamber 176, power is generated by an electrochemical reaction between the oxidant gas OG and the fuel gas FG in the single cell 110. Is called. This power generation reaction is an exothermic reaction.
  • the air electrode 114 of the single cell 110 is electrically connected to one interconnector 150 via the air electrode side current collector 134 (and the first coat 136 and the bonding layer 138), and the fuel electrode. 116 is electrically connected to the other interconnector 150 via the fuel electrode side current collector 144.
  • the plurality of power generation units 102 included in the fuel cell stack 100 are electrically connected in series.
  • each power generation unit 102 electrical energy generated in each power generation unit 102 is taken out from the end plates 104 and 106 that function as output terminals of the fuel cell stack 100. Since SOFC generates power at a relatively high temperature (for example, 700 ° C. to 1000 ° C.), the fuel cell stack 100 is heated by a heater (after the start-up until the high temperature can be maintained by the heat generated by the power generation. (Not shown).
  • the oxidant off-gas OOG discharged from the air chamber 166 of each power generation unit 102 is discharged to the oxidant gas discharge manifold 162 via the oxidant gas discharge communication hole 133 as shown in FIGS.
  • the fuel cell stack 100 is connected to the branch portion 29 via a gas pipe (not shown) through the holes of the main body portion 28 and the branch portion 29 of the gas passage member 27 provided at the position of the agent gas discharge manifold 162. Is discharged outside.
  • the fuel off-gas FOG discharged from the fuel chamber 176 of each power generation unit 102 is discharged to the fuel gas discharge manifold 172 via the fuel gas discharge communication hole 143, and further to the fuel gas.
  • the gas passage member 27 provided at the position of the discharge manifold 172 passes through the body portion 28 and the branch portion 29 and passes through a gas pipe (not shown) connected to the branch portion 29 to the outside of the fuel cell stack 100. Discharged.
  • Gas seal in the fuel cell stack 100 In the fuel cell stack 100, if the fuel gas FG (or fuel off gas FOG) leaks from each fuel gas flow path to the air chamber 166, the efficiency of the fuel cell stack 100 decreases, which is not preferable. Therefore, the fuel cell stack 100 is required to have high gas sealing properties. Hereinafter, the gas seal in the fuel cell stack 100 will be described.
  • the air electrode side frame 130 included in each power generation unit 102 in the fuel cell stack 100 functions as a so-called compression seal.
  • the air electrode side frame 130 is sandwiched between the separator 120 and the interconnector 150 and is compressed, thereby closely contacting the surfaces of the separator 120 and the interconnector 150.
  • each of the fuel gas introduction manifold 171 and the fuel gas discharge manifold 172 is provided between the separator 120 and the interconnector 150 facing the separator 120 with the air electrode side frame 130 interposed therebetween.
  • An annular glass seal 240 is provided so as to surround the periphery. The glass seal 240 is configured to prevent the fuel gas FG (or fuel off-gas FOG) from each fuel gas flow path from passing through the interface between the air electrode side frame 130 and the separator 120 and the interface between the air electrode side frame 130 and the interconnector 150. Suppress leaks. As shown in the enlarged view of FIG.
  • the inner diameter D1 of the glass seal 240 is larger than the inner diameter D0 of the communication hole 108 (fuel chamber communication hole 108B).
  • the glass seal 240 is disposed outside a welded portion (not shown) that joins the peripheral portion of the hole 141 of the fuel electrode side frame 140 and the separator 120. Further, since the glass seal 240 is an insulator, the provision of the glass seal 240 does not hinder electrical insulation between the pair of interconnectors 150 included in the power generation unit 102. In the present embodiment, the glass seal 240 is not provided around the oxidant gas introduction manifold 161 and the oxidant gas discharge manifold 162.
  • the single cell 110, the separator 120, the fuel electrode side frame 140, the interconnector 150 positioned on the fuel electrode 116 side of the single cell 110, the fuel electrode side current collector 144, and the spacer 149 are claimed.
  • an interconnector-electrochemical reaction single cell complex (hereinafter simply referred to as “complex 103”) is formed (see FIGS. 4 and 5).
  • the air electrode side frame 130 and the glass seal 240 disposed between the two composite bodies 103 correspond to a seal member in the claims.
  • a gas seal is secured between the fuel electrode side frame 140 included in each power generation unit 102 in the fuel cell stack 100 and the adjacent separator 120 or interconnector 150 by welding.
  • the peripheral edge of the hole 141 of the fuel electrode side frame 140 and the separator 120 are joined by laser welding.
  • first surface 151 of interconnector 150 Coat of first surface 151 of interconnector 150:
  • second base material region 158 A region excluding the two second base material regions 158 (see FIG. 6) is referred to as a “first base material region 157”.
  • first base material region 157 and the second base material region 158 are adjacent to each other.
  • second surface region 153 two annular surface regions surrounding the entire circumference of the fuel chamber communication hole 108B in the first surface 151 of the interconnector 150 are referred to as “second surface region 153”.
  • a region excluding the two second surface regions 153 is referred to as a “first surface region 152”.
  • the first surface region 152 and the second surface region 153 are adjacent to each other.
  • the outer diameter D2 of the second surface region 153 (the diameter of the boundary line between the first surface region 152 and the second surface region 153) is larger than the inner diameter D1 of the glass seal 240, and glass It is smaller than the outer diameter D3 of the seal 240.
  • the first base material region 157 of the base material 156 is covered with the second coat 137, and the entire surface of the second coat 137 covering the first base material region 157 is the same as that of the first coat described above. Covered by a coat 136.
  • each second base material region 158 of the base material 156 is covered with the second coat 137, and the surface of the second coat 137 covering the second base material region 158 is the first coat region 158. It is not covered with the coat 136 and is in contact with the glass seal 240 over the entire circumference.
  • the first surface region 152 of the interconnector 150 is configured by the first coat 136
  • the second surface region 153 is configured by the second coat 137.
  • the surface region 154 see FIG.
  • the second coat 137 is a chromium oxide film (chromia film) and has higher reduction resistance against the fuel gas FG than the first coat 136.
  • the first coat 136 faces the air chamber 166 through which the oxidant gas OG flows, the oxidant gas introduction manifold 161, and the oxidant gas discharge manifold 162, and the second coat 137 is exposed.
  • the second coat 137 faces the fuel gas flow path through which the fuel gas FG flows, and the first coat 136 is not exposed.
  • the first coat 136 is preferably formed of a material having higher conductivity than the second coat 137 in order to cover the air electrode side current collector 134.
  • the first coat 136 since the first coat 136 faces the air chamber 166, it is preferable that the first coat 136 is made of a material having higher oxidation resistance against the oxidant gas OG than the second coat 137.
  • the base material 156 of the interconnector 150 is formed of a metal containing Cr, in order to suppress “Cr diffusion” in which Cr is released and diffused from the surface of the base material 156, Compared to the second coat 137, it is preferably made of a material having a higher effect of suppressing Cr diffusion.
  • An example of a method for forming a coat on the first surface 151 of the interconnector 150 is as follows. First, a heat treatment is performed on the interconnector 150 to form a second coat 137 (chromia film) on the surface of the substrate 156 on the air electrode 114 side by Cr deposited from the substrate 156 of the interconnector 150. Note that the thickness of the second coat 137 can be adjusted by a firing temperature and a firing time in the heat treatment.
  • the first coat 136 is formed by a known method such as spin coating, dip coating, plating, sputtering, or thermal spraying. Thereafter, the mask of each second surface region 153 is removed. Accordingly, it is possible to manufacture an interconnector 150 in which the first surface region 152 is configured by the first coat 136 and each second surface region 153 is configured by the second coat 137.
  • the first coat 136 is formed on the entire surface of the second coat 137 formed on the surface of the base material 156 on the air electrode 114 side without using a mask, Then, the method of peeling the 1st coat 136 which covers the portion corresponding to each 2nd surface field 153 may be used.
  • FIG. 8 to FIG. 10 are explanatory views showing the changing states 1 to 3 between the interconnector 150, the air electrode side frame 130, and the glass seal 240 in the composite body 103X of the comparative example.
  • the entire first surface 151 ⁇ / b> X of the composite body 103 ⁇ / b> X of the comparative example is configured only by the first coat 136. For this reason, in the composite body 103X of the comparative example, the first coat 136 is exposed in the fuel gas flow path.
  • the first coat 136 becomes porous by the reduction reaction between the fuel gas FG flowing in the fuel gas flow path and the first coat 136 (FIG. 9). Further, there is a possibility that the fuel gas flow path and the air chamber 166 penetrate and a leak path of the fuel gas FG is formed (see FIG. 10).
  • Method for evaluating reduction resistance of first coat 136 and second coat 137 As described above, the second coat 137 has higher reduction resistance against the fuel gas FG than the first coat 136.
  • An example of a method for evaluating the reduction resistance of the first coat 136 and the second coat 137 is as follows. First, a fuel cell stack 100 including one composite body 103 of the present embodiment and a fuel cell stack 100A including one composite body 103X of the comparative example are prepared. As described above, in the composite 103 of the present embodiment, the second coat 137 is exposed in the fuel gas flow path, and the first coat 136 is not exposed. On the other hand, in the fuel cell stack 100A of the comparative example, the first coat 136 is exposed in the fuel gas flow path.
  • the air chamber 166 and the fuel gas flow path in a fuel gas FG atmosphere with a flow rate of 3 L / min and a pressure of 10 kpa The fuel gas FG is inspected for leaks. As a result, the direction in which the leak of the fuel gas FG of 10 ml or more is detected first is evaluated as having low reduction resistance. Since the chromia film that forms the second coat 137 has higher reduction resistance than the above-described material that forms the first coat 136, the fuel cell stack 100 ⁇ / b> A has a capacity of 10 ml or more prior to the fuel cell stack 100.
  • the predetermined time is the time from the start of operation until the difference in the amount of leakage of the fuel gas FG between the fuel cell stack 100 and the fuel cell stack 100A starts, and is not always constant, It differs depending on the combination of the forming materials of the first coat 136 and the second coat 137.
  • An example of the oxidation resistance evaluation method of the first coat 136 and the second coat 137 is an air chamber 166 in an oxidant gas OG (atmosphere) atmosphere as compared to the above-described reduction resistance evaluation method.
  • the leak of the oxidant gas OG (air) between the fuel gas flow path and the fuel gas flow path is an evaluation method, the conditions regarding the gas flow rate, pressure, time, etc. are the same.
  • the reduction resistance is higher than that of the first coat 136 between the first coat 136 constituting the first surface region 152 of the interconnector 150 and the fuel gas flow path.
  • the second coat 137 is disposed over the entire circumference of each fuel chamber communication hole 108B. Thereby, it can suppress that the sealing performance of a fuel gas flow path falls due to the reductive reaction of the 1st coat
  • a surface region 154 (see FIG. 7) surrounding the entire circumference of the air chamber communication hole 108A is constituted by the first coat 136. For this reason, even when the second coat 137 is formed of a material having lower oxidation resistance than the first coat 136, the second coat 137 is not exposed to the oxidant gas flow path. The oxidation reaction in the oxidant gas channel can be suppressed.
  • each second surface region 153 is smaller than the outer diameter D3 of the glass seal 240.
  • the contour line on the outer peripheral side of the second coat 137 is located inside the contour line on the outer peripheral side of the glass seal 240 over the entire periphery. For this reason, even when the second coat 137 is formed of a material having lower oxidation resistance and Cr diffusion suppressing effect than the first coat 136, the second coat 137 is formed in the air chamber 166. Since it is not exposed, oxidation reaction and Cr diffusion in the air chamber 166 can be suppressed.
  • each second surface region 153 is larger than the inner diameter D1 of the glass seal 240.
  • the contour line on the outer peripheral side of the second coat 137 is located outside the contour line on the inner peripheral side of the glass seal 240 over the entire circumference.
  • region which comprises a fuel gas flow path among the 1st surface 151 of the interconnector 150 is comprised by the 2nd coat
  • the inner diameter D2 of the first surface region 152 (the outer diameter D2 of the second surface region 153) is larger than the inner diameter D1 of the glass seal 240.
  • the contour line on the inner peripheral side of the first coat 136 is located outside the contour line on the inner peripheral side of the glass seal 240 over the entire circumference, and the interconnector 150 and the seal member It is sandwiched between them. For this reason, compared with the case where the 1st coat 136 is exposed inside 240, it can control that the edge of the 1st coat 136 exfoliates.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an XY cross-sectional configuration of the complex 103A in the second embodiment.
  • the same components as those of the complex 103 of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • second substrate regions 158A two annular regions surrounding the entire circumference of the fuel chamber communication hole 108B in the surface on the air electrode 114 side of the substrate 156 are referred to as “second substrate regions 158A”, and the two second regions A region excluding the base material region 158A is referred to as a “first base material region 157A”.
  • the first base region 157A and the second base region 158A are adjacent to each other.
  • the two annular surface regions surrounding the entire circumference of the fuel chamber communication hole 108B in the first surface 151 of the interconnector 150 are referred to as “second surface region 153A”, and the two second surfaces.
  • the region excluding the region 153A is referred to as “first surface region 152A”.
  • the first surface region 152A and the second surface region 153A are adjacent to each other.
  • the outer diameter D2A of the second surface region 153A (the diameter of the boundary line between the first surface region 152A and the second surface region 153A) is larger than the outer diameter D3 of the glass seal 240, and It is smaller than the distance D4 between the inner peripheral wall 130A and the outer peripheral wall 130B of the air electrode side frame 130.
  • the first substrate region 157A of the substrate 156 is covered with the first coat 136 described above.
  • each second base material region 158A of the base material 156 is covered with the second coat 137A and is in contact with the air electrode side frame 130 and the glass seal 240 over the entire circumference.
  • the first surface region 152A of the interconnector 150 is configured by the first coat 136
  • the second surface region 153A is configured by the second coat 137A.
  • the second coat 137A is made of, for example, Ni (nickel) or Ni alloy, and has higher resistance to reduction against the fuel gas FG than the first coat 136.
  • a chromia film similar to that of the first embodiment may be formed on the surface of the base material 156. Even with such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the air electrode side frame 130 and the glass seal 240 are exemplified as the seal member.
  • the seal member is not limited to this, and may be configured only by the glass seal or compressed into a sealed state. It is good also as what was comprised only with the compression seal
  • the inner diameter D1 of the glass seal 240 may be the same as the inner diameter D0 of the communication hole 108 (fuel chamber communication hole 108B).
  • the composite 103 including the separator 120 is exemplified as the interconnector-electrochemical reaction single cell composite.
  • the interconnector-electrochemical reaction single cell composite is not limited to this, and the separator 120 is not limited to this.
  • the structure which is not provided may be sufficient.
  • the interconnector-electrochemical reaction single cell composite may be not only the fuel electrode support type but also the air electrode support type or the electrolyte support type.
  • the outer diameter D2 of each second surface region 153 is larger than the outer diameter D3 of the glass seal 240.
  • the outer contour line of the second coat 137 is It may be located outside the outer contour line.
  • the outer contour line of the second coat 137 may be located outside the inner peripheral wall 130 ⁇ / b> A of the air electrode side frame 130.
  • the inner diameter D2 of the first surface region 152 (the outer diameter D2 of the second surface region 153) may be smaller than the inner diameter D1 of the glass seal 240.
  • the number of power generation units 102 included in the fuel cell stack 100 is merely an example, and the number of power generation units 102 is appropriately determined according to the output voltage required for the fuel cell stack 100 or the like.
  • the nuts 24 are fitted on both sides of the bolt 22, but the bolt 22 has a head, and the nut 24 is fitted only on the opposite side of the head of the bolt 22. Also good.
  • the end plates 104 and 106 function as output terminals.
  • separate members for example, the end plate 104 connected to the end plates 104 and 106, respectively.
  • 106 and the power generation unit 102 may function as output terminals.
  • each manifold may be provided separately from each communication hole 108 into which each bolt 22 is inserted.
  • one interconnector 150 is shared by two adjacent power generation units 102.
  • Two power generation units 102 may be provided with respective interconnectors 150.
  • the upper interconnector 150 of the uppermost power generation unit 102 in the fuel cell stack 100 and the lower interconnector 150 of the lowermost power generation unit 102 are omitted. These interconnectors 150 may be provided without being omitted.
  • the air electrode side current collector 134 and the interconnector 150 adjacent thereto may be separate members.
  • the fuel electrode side current collector 144 may have the same configuration as the air electrode side current collector 134, and the fuel electrode side current collector 144 and the adjacent interconnector 150 are an integral member. It may be.
  • the fuel electrode side frame 140 instead of the air electrode side frame 130 may be an insulator.
  • the air electrode side frame 130 and the fuel electrode side frame 140 may have a multilayer structure.
  • each member in the above embodiment is merely an example, and each member may be formed of other materials.
  • the interconnector 150 is formed of a metal containing Cr, but may be formed of other materials.
  • the city gas is reformed to obtain the hydrogen-rich fuel gas FG
  • the fuel gas FG may be obtained from other raw materials such as LP gas, kerosene, methanol, gasoline, Pure hydrogen may be used as the fuel gas FG.
  • the fact that the member B and the member C are opposed to each other across the member (or a part having the member, the same applies hereinafter) A is not limited to the form in which the member A and the member B or the member C are adjacent to each other. It includes a form in which another component is interposed between member A and member B or member C. For example, even in a configuration in which another layer is provided between the electrolyte layer 112 and the air electrode 114, it can be said that the air electrode 114 and the fuel electrode 116 face each other with the electrolyte layer 112 interposed therebetween.
  • the at least one composite body 103 included in the fuel cell stack 100 is caused by the reduction reaction between the first coat 136 and the fuel gas FG if such a configuration is adopted. As a result, it is possible to suppress a decrease in the sealing performance of the fuel gas passage.
  • the SOFC that generates electricity using the electrochemical reaction between hydrogen contained in the fuel gas and oxygen contained in the oxidant gas is targeted.
  • the present invention can be similarly applied to an electrolytic cell unit that is a minimum unit of a solid oxide electrolytic cell (SOEC) that generates hydrogen by using hydrogen, and an electrolytic cell stack including a plurality of electrolytic cell units.
  • SOEC solid oxide electrolytic cell
  • the configuration of the electrolytic cell stack is well known as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-207120 and will not be described in detail here. However, the configuration is generally the same as that of the fuel cell stack 100 in the above-described embodiment. It is a configuration.
  • the fuel cell stack 100 in the above-described embodiment may be read as an electrolytic cell stack, and the power generation unit 102 may be read as an electrolytic cell unit.
  • a voltage is applied between the two electrodes so that the air electrode 114 is positive (anode) and the fuel electrode 116 is negative (cathode).
  • Water vapor as a source gas is supplied.
  • an electrolysis reaction of water occurs in each electrolysis cell unit, hydrogen gas is generated in the fuel chamber 176, and hydrogen is taken out of the electrolysis cell stack through the communication hole.
  • the interconnector 150 in which the base material 156 is covered with the first coat 136 and the second coat 137 is provided for the composite as in the above embodiment. If the configuration is adopted, there is an effect that it is possible to suppress a decrease in the sealing performance of the fuel gas flow path due to the reduction reaction between the first coat 136 and the fuel gas FG.

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Abstract

第１のコートと燃料ガスとの還元反応に起因して燃料ガス流路のシール性が低下することを抑制する。 インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体は、電気化学反応単セルと、燃料ガス流路を構成する第１の貫通孔が形成されており、電気化学反応単セルの燃料極側に配置されたインターコネクタと、を備える。インターコネクタは、インターコネクタの燃料極側とは反対側の第１の表面を構成するコートを含み、コートは、インターコネクタの第１の表面の一部の領域であって、第１の貫通孔から離間した第１の表面領域を構成する第１のコートと、インターコネクタの第１の表面の一部の領域であって、第１の貫通孔を囲み、かつ、第１のコートと第１の貫通孔との間の第２の表面領域を構成し、第１のコートより耐還元性が高い第２のコートと、を備える。

Description

インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体、および、電気化学反応セルスタック
　本明細書に開示される技術は、インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体に関する。
　水素と酸素との電気化学反応を利用して発電を行う燃料電池の種類の１つとして、固体酸化物を含む電解質層を備える固体酸化物形の燃料電池（以下、「ＳＯＦＣ」という）が知られている。ＳＯＦＣは、一般に、所定の方向（以下、「第１の方向」という）に並べられた複数のインターコネクタ－燃料電池単セル複合体（以下、単に「複合体」という）を備える燃料電池スタックの形態で利用される。複合体は、電解質層と電解質層を挟んで第１の方向に互いに対向する空気極および燃料極とを含む燃料電池単セル（以下、単に「単セル」という）と、単セルの燃料極側に配置され、燃料ガス流路を構成する貫通孔が形成されたインターコネクタとを備える。
　このような燃料電池スタックにおいて、一の複合体が備えるインターコネクタの燃料極側とは反対側の表面（以下、「第１の表面」という）と、当該第１の表面に対向して配置される他の複合体との間に、上記燃料ガス流路を構成するシール部材を配置することにより他の複合体の空気極に面する空気室をシールする技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
　また、例えばインターコネクタに含まれるＣｒ（クロム）の拡散を防止するために、インターコネクタの燃料極側とは反対側の第１の表面をコートで構成する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
特開２００９－４３５５０号公報 特開２００６－１０７９３６号公報
　インターコネクタの第１の表面を構成する上記コートは、空気室に面しており、酸化雰囲気に晒される。このため、一般に、コートを形成する材料は、耐酸化性を考慮して選択されたものであるが、耐還元性を十分に考慮して選択されたものにはなっていない。一方、第１の表面全体がコートで構成されたインターコネクタを備える上述の燃料電池スタックでは、当該コートが、インターコネクタとシール部材との間を介して燃料ガス流路に露出している。このため、燃料ガス流路に流れる燃料ガスとコートとの還元反応により、コートが多孔質化して燃料ガス流路のシール性が低下するという問題がある。
　なお、このような問題は、水の電気分解反応を利用して水素の生成を行う固体酸化物形の電解セル（以下、「ＳＯＥＣ」という）とインターコネクタとを備えるインターコネクタ－電解セル複合体が複数配列されて構成された電解セルスタックにも同様に生じる。なお、本明細書では、インターコネクタ－燃料電池単セル複合体とインターコネクタ－電解セル複合体とをまとめて「インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体」といい、燃料電池スタックと電解セルスタックとをまとめて「電気化学反応セルスタック」という。
　本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。
　本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本明細書に開示されるインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体は、電解質層と前記電解質層を挟んで第１の方向に互いに対向する空気極および燃料極とを含む電気化学反応単セルと、燃料ガス流路を構成する第１の貫通孔が形成されており、前記電気化学反応単セルの前記燃料極側に配置されたインターコネクタと、を備えるインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体において、前記インターコネクタは、前記インターコネクタの前記燃料極側とは反対側の第１の表面を構成するコートを含み、前記コートは、前記インターコネクタの前記第１の表面の一部の領域であって、前記第１の貫通孔から離間した第１の表面領域を構成する第１のコートと、前記インターコネクタの前記第１の表面の一部の領域であって、前記第１の貫通孔を囲み、かつ、前記第１のコートと前記第１の貫通孔との間の第２の表面領域を構成し、前記第１のコートより耐還元性が高い第２のコートと、を備えることを特徴とする。本インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体によれば、隣りに配置される他のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体の空気極に対向するインターコネクタの第１の表面領域を構成する第１のコートと燃料ガス流路との間に、第１のコートより耐還元性が高い第２のコートが燃料ガス流路の全周に亘って配置されている。これにより、第１のコートと燃料ガスとの還元反応に起因して燃料ガス流路のシール性が低下することを抑制することができる。
（２）上記インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体において、前記インターコネクタには、酸化剤ガス流路を構成する第２の貫通孔が形成されており、前記第１の表面領域は、前記第２の貫通孔を囲む表面領域を含むことを特徴とする構成としてもよい。本インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体によれば、第２のコートが第２の貫通孔を囲む表面領域も構成する場合に比べて、第２のコートが形成される領域を低減することができる。
（３）上記インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体において、前記第２のコートは、クロミアを含むことを特徴とする構成としてもよい。
（４）上記インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体において、前記電解質は、固体酸化物であることを特徴とする構成としてもよい。
（５）上記電気化学反応セルスタックにおいて、前記第１の方向に並べて配列された複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体と、前記複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体の内、互いに隣り合う一方のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体が備えるインターコネクタと他方のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体との間に配置され、前記燃料ガス流路を構成するシール部材と、を備える電気化学反応セルスタックにおいて、前記複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体の少なくとも１つは、上記（１）から（４）までのいずれか一つのインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体であり、前記第１の方向視で、前記第２のコートの外周側の輪郭線は、前記シール部材の外周側の輪郭線の内側に位置していることを特徴とする構成としてもよい。第２のコートの外周側の輪郭線は、シール部材の外周側の輪郭線より内側に位置しているので、第２のコートが空気室に露出することが抑制される。これにより、第２のコートが空気室に露出することにより電気化学反応性が低下する等の影響が生じることを抑制することができる。
（６）上記電気化学反応セルスタックにおいて、前記第１の方向視で、前記第１のコートの内周側の輪郭線は、前記シール部材の内周側の輪郭線の外側に位置していることを特徴とする構成としてもよい。第１のコートの内周側の輪郭線は、シール部材の内周側の輪郭線の外側に位置しているため、第１のコートがシール部材の内周側の輪郭線より内側に位置して剥離することを抑制することができる。
（７）上記電気化学反応セルスタックにおいて、前記第１の方向に並べて配列された複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体と、前記複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体の内、互いに隣り合う一方のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体が備えるインターコネクタと他方のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体との間に配置され、前記燃料ガス流路を構成するシール部材と、を備える電気化学反応セルスタックにおいて、前記複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体の少なくとも１つは、上記（１）から（４）までのいずれか一つのインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体であり、前記第１の方向視で、前記第１のコートの内周側の輪郭線は、前記シール部材の内周側の輪郭線の外側に位置していることを特徴とする構成としてもよい。第１のコートの内周側の輪郭線は、シール部材の内周側の輪郭線の外側に位置しているため、第１のコートがシール部材の内周側の輪郭線より内側に位置して剥離することを抑制することができる。
（８）上記電気化学反応セルスタックにおいて、前記複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体のそれぞれに含まれる電気化学反応単セルは、燃料電池単セルであることを特徴とする構成としてもよい。
　なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、電気化学反応単セル（燃料電池単セルまたは電解セル）とインターコネクタとを備えるインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体（インターコネクタ－燃料電池単セル複合体）、複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体を備える電気化学反応セルスタック（燃料電池スタックまたは電解セルスタック）、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。
第１実施形態における燃料電池スタック１００の外観構成を示す斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩの位置における燃料電池スタック１００のＸＺ断面構成を示す説明図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における燃料電池スタック１００のＹＺ断面構成を示す説明図である。 図２に示す断面と同一の位置における互いに隣接する２つの発電単位１０２のＸＺ断面構成を示す説明図である。 図３に示す断面と同一の位置における互いに隣接する２つの発電単位１０２のＹＺ断面構成を示す説明図である。 図４のＶＩ－ＶＩの位置におけるインターコネクタ１５０のＸＹ断面構成（基材１５６の空気極１１４側の表面）を示す説明図である。 図４のＶＩＩ－ＶＩＩの位置におけるインターコネクタ１５０のＸＹ断面構成を示す説明図である。 比較例の複合体１０３Ｘにおけるインターコネクタ１５０とガラスシール２４０等との間の変化状態１を示す説明図である。 比較例の複合体１０３Ｘにおけるインターコネクタ１５０とガラスシール２４０等との間の変化状態２を示す説明図である。 比較例の複合体１０３Ｘにおけるインターコネクタ１５０とガラスシール２４０等との間の変化状態３を示す説明図である。 第２実施形態における複合体１０３ＡのＸＹ断面構成を示す説明図である。
Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．構成：
（燃料電池スタック１００の構成）
　図１は、本実施形態における燃料電池スタック１００の外観構成を示す斜視図であり、図２は、図１のＩＩ－ＩＩの位置における燃料電池スタック１００のＸＺ断面構成を示す説明図であり、図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における燃料電池スタック１００のＹＺ断面構成を示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を「上方向」といい、Ｚ軸負方向を「下方向」というものとするが、燃料電池スタック１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。図４以降についても同様である。
　燃料電池スタック１００は、複数の（本実施形態では７つの）発電単位１０２と、一対のエンドプレート１０４，１０６とを備える。７つの発電単位１０２は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向）に並べて配置されている。一対のエンドプレート１０４，１０６は、７つの発電単位１０２から構成される集合体を上下から挟むように配置されている。なお、上記配列方向（上下方向）は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。
　燃料電池スタック１００を構成する各層（発電単位１０２、エンドプレート１０４，１０６）のＺ方向回りの周縁部には、上下方向に貫通する複数の（本実施形態では８つの）孔が形成されており、各層に形成され互いに対応する孔同士が上下方向に連通して、一方のエンドプレート１０４から他方のエンドプレート１０６にわたって上下方向に延びる連通孔１０８を構成している。以下の説明では、連通孔１０８を構成するために燃料電池スタック１００の各層に形成された孔も、「連通孔１０８」という。
　各連通孔１０８には上下方向に延びるボルト２２が挿入されており、ボルト２２とボルト２２の両側に嵌められたナット２４とによって、燃料電池スタック１００は締結されている。なお、図２および図３に示すように、ボルト２２の一方の側（上側）に嵌められたナット２４と燃料電池スタック１００の上端を構成するエンドプレート１０４の上側表面との間、および、ボルト２２の他方の側（下側）に嵌められたナット２４と燃料電池スタック１００の下端を構成するエンドプレート１０６の下側表面との間には、絶縁シート２６が介在している。ただし、後述のガス通路部材２７が設けられた箇所では、ナット２４とエンドプレート１０６の表面との間に、ガス通路部材２７とガス通路部材２７の上側および下側のそれぞれに配置された絶縁シート２６とが介在している。絶縁シート２６は、例えばマイカシートや、セラミック繊維シート、セラミック圧粉シート、ガラスシート、ガラスセラミック複合剤等により構成される。
　各ボルト２２の軸部の外径は各連通孔１０８の内径より小さい。そのため、各ボルト２２の軸部の外周面と各連通孔１０８の内周面との間には、空間が確保されている。図１および図２に示すように、燃料電池スタック１００のＺ方向回りの外周における１つの辺（Ｙ軸に平行な２つの辺の内のＸ軸正方向側の辺）の中点付近に位置するボルト２２（ボルト２２Ａ）と、そのボルト２２Ａが挿入された連通孔１０８とにより形成された空間は、燃料電池スタック１００の外部から酸化剤ガスＯＧが導入され、その酸化剤ガスＯＧを各発電単位１０２に供給するガス流路である酸化剤ガス導入マニホールド１６１として機能し、該辺の反対側の辺（Ｙ軸に平行な２つの辺の内のＸ軸負方向側の辺）の中点付近に位置するボルト２２（ボルト２２Ｂ）と、そのボルト２２Ｂが挿入された連通孔１０８とにより形成された空間は、各発電単位１０２の空気室１６６から排出されたガスである酸化剤オフガスＯＯＧを燃料電池スタック１００の外部へと排出する酸化剤ガス排出マニホールド１６２として機能する。なお、本実施形態では、酸化剤ガスＯＧとして、例えば空気が使用される。酸化剤ガス導入マニホールド１６１および酸化剤ガス排出マニホールド１６２は、特許請求の範囲における酸化剤ガス流路に相当する。以下、酸化剤ガス導入マニホールド１６１および酸化剤ガス排出マニホールド１６２をまとめて、酸化剤ガス流路という。各インターコネクタ１５０に形成され、酸化剤ガス導入マニホールド１６１または酸化剤ガス排出マニホールド１６２を構成する連通孔１０８は、特許請求の範囲における第２の貫通孔（以下、「空気室連通孔１０８Ａ」という）に相当する。
　また、図１および図３に示すように、燃料電池スタック１００のＺ方向回りの外周における１つの辺（Ｘ軸に平行な２つの辺の内のＹ軸正方向側の辺）の中点付近に位置するボルト２２（ボルト２２Ｄ）と、そのボルト２２Ｄが挿入された連通孔１０８とにより形成された空間は、燃料電池スタック１００の外部から燃料ガスＦＧが導入され、その燃料ガスＦＧを各発電単位１０２に供給する燃料ガス導入マニホールド１７１として機能し、該辺の反対側の辺（Ｘ軸に平行な２つの辺の内のＹ軸負方向側の辺）の中点付近に位置するボルト２２（ボルト２２Ｅ）と、そのボルト２２Ｅが挿入された連通孔１０８とにより形成された空間は、各発電単位１０２の燃料室１７６から排出されたガスである燃料オフガスＦＯＧを燃料電池スタック１００の外部へと排出する燃料ガス排出マニホールド１７２として機能する。なお、本実施形態では、燃料ガスＦＧとして、例えば都市ガスを改質した水素リッチなガスが使用される。燃料ガス導入マニホールド１７１および燃料ガス排出マニホールド１７２は、特許請求の範囲における燃料ガス流路に相当する。以下、燃料ガス導入マニホールド１７１および燃料ガス排出マニホールド１７２をまとめて、「燃料ガス流路」という。各インターコネクタ１５０に形成され、燃料ガス導入マニホールド１７１または燃料ガス排出マニホールド１７２を構成する連通孔１０８は、特許請求の範囲における第１の貫通孔（以下、「燃料室連通孔１０８Ｂ」という）に相当する。
　燃料電池スタック１００には、４つのガス通路部材２７が設けられている。各ガス通路部材２７は、中空筒状の本体部２８と、本体部２８の側面から分岐した中空筒状の分岐部２９とを有している。分岐部２９の孔は本体部２８の孔と連通している。各ガス通路部材２７の分岐部２９には、ガス配管（図示せず）が接続される。また、図２に示すように、酸化剤ガス導入マニホールド１６１を形成するボルト２２Ａの位置に配置されたガス通路部材２７の本体部２８の孔は、酸化剤ガス導入マニホールド１６１に連通しており、酸化剤ガス排出マニホールド１６２を形成するボルト２２Ｂの位置に配置されたガス通路部材２７の本体部２８の孔は、酸化剤ガス排出マニホールド１６２に連通している。また、図３に示すように、燃料ガス導入マニホールド１７１を形成するボルト２２Ｄの位置に配置されたガス通路部材２７の本体部２８の孔は、燃料ガス導入マニホールド１７１に連通しており、燃料ガス排出マニホールド１７２を形成するボルト２２Ｅの位置に配置されたガス通路部材２７の本体部２８の孔は、燃料ガス排出マニホールド１７２に連通している。
（エンドプレート１０４，１０６の構成）
　一対のエンドプレート１０４，１０６は、略矩形の平板形状の導電性部材であり、例えばステンレスにより形成されている。一方のエンドプレート１０４は、最も上に位置する発電単位１０２の上側に配置され、他方のエンドプレート１０６は、最も下に位置する発電単位１０２の下側に配置されている。一対のエンドプレート１０４，１０６によって複数の発電単位１０２が押圧された状態で挟持されている。上側のエンドプレート１０４は、燃料電池スタック１００のプラス側の出力端子として機能し、下側のエンドプレート１０６は、燃料電池スタック１００のマイナス側の出力端子として機能する。
（発電単位１０２の構成）
　図４は、図２に示す断面と同一の位置における互いに隣接する２つの発電単位１０２のＸＺ断面構成を示す説明図であり、図５は、図３に示す断面と同一の位置における互いに隣接する２つの発電単位１０２のＹＺ断面構成を示す説明図であり、図６は、図４のＶＩ－ＶＩの位置におけるインターコネクタ１５０のＸＹ断面構成（基材１５６の空気極１１４側の表面）を示す説明図であり、図７は、図４のＶＩＩ－ＶＩＩの位置におけるインターコネクタ１５０のＸＹ断面構成を示す説明図である。
　図４および図５に示すように、発電の最小単位である発電単位１０２は、単セル１１０と、セパレータ１２０と、空気極側フレーム１３０と、空気極側集電体１３４と、燃料極側フレーム１４０と、燃料極側集電体１４４と、発電単位１０２の最上層および最下層を構成する一対のインターコネクタ１５０とを備えている。セパレータ１２０、空気極側フレーム１３０、燃料極側フレーム１４０、インターコネクタ１５０におけるＺ方向回りの周縁部には、上述したボルト２２が挿入される連通孔１０８に対応する孔が形成されている。単セル１１０は、特許請求の範囲における燃料電池単セル、電気化学反応単セルに相当する。
　インターコネクタ１５０は、略矩形の平板形状の導電性部材であり、例えばフェライト系ステンレス等のＣｒ（クロム）を含む金属により形成されている基材１５６と、当該基材１５６の空気極１１４側に配置され、インターコネクタ１５０の空気極１１４側の第１の表面１５１を構成するコート（１３６、１３７）とを備える。インターコネクタ１５０は、発電単位１０２間の電気的導通を確保すると共に、発電単位１０２間での反応ガスの混合を防止する。なお、本実施形態では、２つの発電単位１０２が隣接して配置されている場合、１つのインターコネクタ１５０は、隣接する２つの発電単位１０２に共有されている。すなわち、ある発電単位１０２における上側のインターコネクタ１５０は、その発電単位１０２の上側に隣接する他の発電単位１０２における下側のインターコネクタ１５０と同一部材である。また、燃料電池スタック１００は一対のエンドプレート１０４，１０６を備えているため、燃料電池スタック１００において最も上に位置する発電単位１０２は上側のインターコネクタ１５０を備えておらず、最も下に位置する発電単位１０２は下側のインターコネクタ１５０を備えていない（図２および図３参照）。
　単セル１１０は、電解質層１１２と、電解質層１１２を挟んで上下方向（発電単位１０２が並ぶ配列方向）に互いに対向する空気極（カソード)１１４および燃料極（アノード）１１６とを備える。なお、本実施形態の単セル１１０は、燃料極１１６で電解質層１１２および空気極１１４を支持する燃料極支持形の単セルである。
　電解質層１１２は、略矩形の平板形状部材であり、例えば、ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）、ＳｃＳＺ（スカンジア安定化ジルコニア）、ＳＤＣ（サマリウムドープセリア）、ＧＤＣ（ガドリニウムドープセリア）、ペロブスカイト型酸化物等の固体酸化物により形成されている。空気極１１４は、略矩形の平板形状部材であり、例えば、ペロブスカイト型酸化物（例えばＬＳＣＦ（ランタンストロンチウムコバルト鉄酸化物）、ＬＳＭ（ランタンストロンチウムマンガン酸化物）、ＬＮＦ（ランタンニッケル鉄））により形成されている。燃料極１１６は、略矩形の平板形状部材であり、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｎｉとセラミック粒子からなるサーメット、Ｎｉ基合金等により形成されている。このように、本実施形態の単セル１１０（発電単位１０２）は、電解質として固体酸化物を用いる固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）である。
　セパレータ１２０は、中央付近に上下方向に貫通する略矩形の孔１２１が形成されたフレーム状の部材であり、例えば、金属により形成されている。セパレータ１２０における孔１２１の周囲部分は、電解質層１１２における空気極１１４の側の表面の周縁部に対向している。セパレータ１２０は、その対向した部分に配置されたロウ材（例えばＡｇロウ）により形成された接合部１２４により、電解質層１１２（単セル１１０）と接合されている。セパレータ１２０により、空気極１１４に面する空気室１６６と燃料極１１６に面する燃料室１７６とが区画され、単セル１１０の周縁部における一方の電極側から他方の電極側へのガスのリークが抑制される。なお、セパレータ１２０が接合された単セル１１０を「セパレータ付き単セル」という。
　空気極側フレーム１３０は、中央付近に上下方向に貫通する略矩形の孔１３１が形成されたフレーム状の部材であり、例えば、マイカ等の絶縁体により形成されている。空気極側フレーム１３０の孔１３１は、空気極１１４に面する空気室１６６を構成する。空気極側フレーム１３０は、セパレータ１２０における電解質層１１２に対向する側とは反対側の表面の周縁部と、インターコネクタ１５０における空気極１１４に対向する側の表面の周縁部とに接触している。また、空気極側フレーム１３０によって、発電単位１０２に含まれる一対のインターコネクタ１５０間が電気的に絶縁される。また、空気極側フレーム１３０には、酸化剤ガス導入マニホールド１６１と空気室１６６とを連通する酸化剤ガス供給連通孔１３２と、空気室１６６と酸化剤ガス排出マニホールド１６２とを連通する酸化剤ガス排出連通孔１３３とが形成されている。以下、空気極側フレーム１３０の孔１３１を構成する壁を、「内周壁１３０Ａ」といい、空気極側フレーム１３０の外周形状を構成する壁を、「外周壁１３０Ｂ」という。
　燃料極側フレーム１４０は、中央付近に上下方向に貫通する略矩形の孔１４１が形成されたフレーム状の部材であり、例えば、金属により形成されている。燃料極側フレーム１４０の孔１４１は、燃料極１１６に面する燃料室１７６を構成する。燃料極側フレーム１４０は、セパレータ１２０における電解質層１１２に対向する側の表面の周縁部と、インターコネクタ１５０における燃料極１１６に対向する側の表面の周縁部とに接触している。また、燃料極側フレーム１４０には、燃料ガス導入マニホールド１７１と燃料室１７６とを連通する燃料ガス供給連通孔１４２と、燃料室１７６と燃料ガス排出マニホールド１７２とを連通する燃料ガス排出連通孔１４３とが形成されている。
　燃料極側集電体１４４は、燃料室１７６内に配置されている。燃料極側集電体１４４は、インターコネクタ対向部１４６と、電極対向部１４５と、電極対向部１４５とインターコネクタ対向部１４６とをつなぐ連接部１４７とを備えており、例えば、ニッケルやニッケル合金、ステンレス等により形成されている。電極対向部１４５は、燃料極１１６における電解質層１１２に対向する側とは反対側の表面に接触しており、インターコネクタ対向部１４６は、インターコネクタ１５０における燃料極１１６に対向する側の表面に接触している。ただし、上述したように、燃料電池スタック１００において最も下に位置する発電単位１０２は下側のインターコネクタ１５０を備えていないため、当該発電単位１０２におけるインターコネクタ対向部１４６は、下側のエンドプレート１０６に接触している。燃料極側集電体１４４は、このような構成であるため、燃料極１１６とインターコネクタ１５０（またはエンドプレート１０６）とを電気的に接続する。なお、電極対向部１４５とインターコネクタ対向部１４６との間には、例えばマイカにより形成されたスペーサー１４９が配置されている。そのため、燃料極側集電体１４４が温度サイクルや反応ガス圧力変動による発電単位１０２の変形に追随し、燃料極側集電体１４４を介した燃料極１１６とインターコネクタ１５０（またはエンドプレート１０６）との電気的接続が良好に維持される。
　空気極側集電体１３４は、空気室１６６内に配置されている。空気極側集電体１３４は、複数の略四角柱状の集電体要素１３５から構成されており、例えば、フェライト系ステンレス等のＣｒ（クロム）を含む金属により形成されている。空気極側集電体１３４は、空気極１１４における電解質層１１２に対向する側とは反対側の表面と、インターコネクタ１５０における空気極１１４に対向する側の表面とに接触している。ただし、上述したように、燃料電池スタック１００において最も上に位置する発電単位１０２は上側のインターコネクタ１５０を備えていないため、当該発電単位１０２における空気極側集電体１３４は、上側のエンドプレート１０４に接触している。空気極側集電体１３４は、このような構成であるため、空気極１１４とインターコネクタ１５０（またはエンドプレート１０４）とを電気的に接続する。なお、本実施形態では、空気極側集電体１３４とインターコネクタ１５０とは一体の部材として形成されている。すなわち、該一体の部材の内の、上下方向（Ｚ軸方向）に直交する平板形状の部分がインターコネクタ１５０として機能し、該平板形状の部分から空気極１１４に向けて突出するように形成された複数の集電体要素１３５が空気極側集電体１３４として機能する。
　図４および図５に示すように、空気極側集電体１３４の表面は、導電性の第１のコート１３６によって覆われている。第１のコート１３６は、例えば、スピネル型酸化物（例えば、Ｍｎ１．５Ｃｏ１．５Ｏ４やＭｎＣｏ２Ｏ４、ＺｎＣｏ２Ｏ４、ＺｎＭｎＣｏＯ４、ＣｕＭｎ２Ｏ４、ＭｎＦｅ２Ｏ４、ＺｎＭｎ２Ｏ４、Ｃｕ１．４Ｍｎ１．６Ｏ４、ＣｏＦｅ２Ｏ４）により形成されている。なお、上述したように、本実施形態では、空気極側集電体１３４とインターコネクタ１５０とが一体の部材として形成されているため、実際には、空気極側集電体１３４の表面の内、インターコネクタ１５０との境界面は第１のコート１３６により覆われていない。インターコネクタ１５０の上記第１の表面１５１を構成するコート（１３６，１３７）については後述する。
　空気極１１４と空気極側集電体１３４とは、導電性の接合層１３８により接合されている。接合層１３８は、例えば、スピネル型酸化物（例えば、Ｍｎ１．５Ｃｏ１．５Ｏ４やＭｎＣｏ２Ｏ４、ＺｎＣｏ２Ｏ４、ＺｎＭｎ２Ｏ４、ＺｎＭｎＣｏＯ４、ＣｕＭｎ２Ｏ４）により形成されている。接合層１３８は、例えば、接合層用のペーストが空気極１１４の表面の内、空気極側集電体１３４を構成する各集電体要素１３５の先端部と対向する部分に印刷され、各集電体要素１３５の先端部がペーストに押し付けられた状態で所定の条件で焼成されることにより形成される。接合層１３８により、空気極１１４と空気極側集電体１３４とが電気的に接続される。先に、空気極側集電体１３４は空気極１１４の表面と接触していると説明したが、正確には、（第１のコート１３６に覆われた）空気極側集電体１３４と空気極１１４との間には接合層１３８が介在している。なお、本実施形態では、第１のコート１３６と接合層１３８とは、主成分元素が互いに同一であるスピネル型酸化物により形成されている。ここでいう主成分元素とは、スピネル型酸化物を構成する金属元素のことをいう。また、スピネル型酸化物の同定は、Ｘ線回折と元素分析を行うことによって実現される。
Ａ－２．燃料電池スタック１００の動作：
　図２および図４に示すように、酸化剤ガス導入マニホールド１６１の位置に設けられたガス通路部材２７の分岐部２９に接続されたガス配管（図示せず）を介して酸化剤ガスＯＧが供給されると、酸化剤ガスＯＧは、ガス通路部材２７の分岐部２９および本体部２８の孔を介して酸化剤ガス導入マニホールド１６１に供給され、酸化剤ガス導入マニホールド１６１から各発電単位１０２の酸化剤ガス供給連通孔１３２を介して、空気室１６６に供給される。また、図３および図５に示すように、燃料ガス導入マニホールド１７１の位置に設けられたガス通路部材２７の分岐部２９に接続されたガス配管（図示せず）を介して燃料ガスＦＧが供給されると、燃料ガスＦＧは、ガス通路部材２７の分岐部２９および本体部２８の孔を介して燃料ガス導入マニホールド１７１に供給され、燃料ガス導入マニホールド１７１から各発電単位１０２の燃料ガス供給連通孔１４２を介して、燃料室１７６に供給される。
　各発電単位１０２の空気室１６６に酸化剤ガスＯＧが供給され、燃料室１７６に燃料ガスＦＧが供給されると、単セル１１０において酸化剤ガスＯＧおよび燃料ガスＦＧの電気化学反応による発電が行われる。この発電反応は発熱反応である。各発電単位１０２において、単セル１１０の空気極１１４は空気極側集電体１３４（および第１のコート１３６、接合層１３８）を介して一方のインターコネクタ１５０に電気的に接続され、燃料極１１６は燃料極側集電体１４４を介して他方のインターコネクタ１５０に電気的に接続されている。また、燃料電池スタック１００に含まれる複数の発電単位１０２は、電気的に直列に接続されている。そのため、燃料電池スタック１００の出力端子として機能するエンドプレート１０４，１０６から、各発電単位１０２において生成された電気エネルギーが取り出される。なお、ＳＯＦＣは、比較的高温（例えば７００℃から１０００℃）で発電が行われることから、起動後、発電により発生する熱で高温が維持できる状態になるまで、燃料電池スタック１００が加熱器（図示せず）により加熱されてもよい。
　各発電単位１０２の空気室１６６から排出された酸化剤オフガスＯＯＧは、図２および図４に示すように、酸化剤ガス排出連通孔１３３を介して酸化剤ガス排出マニホールド１６２に排出され、さらに酸化剤ガス排出マニホールド１６２の位置に設けられたガス通路部材２７の本体部２８および分岐部２９の孔を経て、当該分岐部２９に接続されたガス配管（図示せず）を介して燃料電池スタック１００の外部に排出される。また、各発電単位１０２の燃料室１７６から排出された燃料オフガスＦＯＧは、図３および図５に示すように、燃料ガス排出連通孔１４３を介して燃料ガス排出マニホールド１７２に排出され、さらに燃料ガス排出マニホールド１７２の位置に設けられたガス通路部材２７の本体部２８および分岐部２９の孔を経て、当該分岐部２９に接続されたガス配管（図示しない）を介して燃料電池スタック１００の外部に排出される。
Ａ－３．燃料電池スタック１００におけるガスシール：
　燃料電池スタック１００において、各燃料ガス流路から空気室１６６への燃料ガスＦＧ（または燃料オフガスＦＯＧ）のリークが発生すると、燃料電池スタック１００の効率が低下するため、好ましくない。そのため、燃料電池スタック１００には、高いガスシール性が求められる。以下、燃料電池スタック１００におけるガスシールについて説明する。
　燃料電池スタック１００における各発電単位１０２に含まれる空気極側フレーム１３０は、いわゆるコンプレッションシールとして機能する。すなわち、空気極側フレーム１３０は、セパレータ１２０とインターコネクタ１５０との間に挟まれて圧縮されることにより、セパレータ１２０およびインターコネクタ１５０の表面に密着し、空気極側フレーム１３０とセパレータ１２０との界面や空気極側フレーム１３０とインターコネクタ１５０との界面を介した、空気室１６６や酸化剤ガス導入マニホールド１６１、酸化剤ガス排出マニホールド１６２からの酸化剤ガスＯＧ（または酸化剤オフガスＯＯＧ）のリークを抑制する（図４）。
　また、図５に示すように、セパレータ１２０と、空気極側フレーム１３０を挟んで当該セパレータ１２０と対向するインターコネクタ１５０との間において、燃料ガス導入マニホールド１７１と燃料ガス排出マニホールド１７２とのそれぞれの周りを取り囲むように環状のガラスシール２４０が設けられている。ガラスシール２４０は、空気極側フレーム１３０とセパレータ１２０との界面や空気極側フレーム１３０とインターコネクタ１５０との界面を介した、各燃料ガス流路からの燃料ガスＦＧ（または燃料オフガスＦＯＧ）のリークを抑制する。なお、図５の拡大図に示すように、本実施形態では、ガラスシール２４０の内径Ｄ１は、連通孔１０８（燃料室連通孔１０８Ｂ）の内径Ｄ０よりも大きい。具体的には、ガラスシール２４０は、燃料極側フレーム１４０の孔１４１の周縁部とセパレータ１２０とを接合する溶接部（不図示）より外側に配置されている。また、ガラスシール２４０は絶縁体であるため、ガラスシール２４０を設けることによって発電単位１０２に含まれる一対のインターコネクタ１５０間の電気的絶縁が阻害されることはない。また、本実施形態では、ガラスシール２４０は、酸化剤ガス導入マニホールド１６１および酸化剤ガス排出マニホールド１６２の周囲には設けられていない。なお、単セル１１０と、セパレータ１２０と、燃料極側フレーム１４０と、単セル１１０の燃料極１１６側に位置するインターコネクタ１５０と、燃料極側集電体１４４と、スペーサー１４９とは、特許請求の範囲におけるインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体（以下、単に「複合体１０３」という）を構成する（図４および図５参照）。また、２つの複合体１０３間に配置される空気極側フレーム１３０およびガラスシール２４０は、特許請求の範囲におけるシール部材に相当する。
　一方、燃料電池スタック１００における各発電単位１０２に含まれる燃料極側フレーム１４０と隣接するセパレータ１２０またはインターコネクタ１５０との間は、溶接によりガスシールが確保されている。例えば、燃料極側フレーム１４０の孔１４１の周縁部とセパレータ１２０とがレーザ溶接によって接合されている。
Ａ－４．インターコネクタ１５０の第１の表面１５１のコート：
　以下、基材１５６の空気極１１４側の表面の内、燃料室連通孔１０８Ｂの全周を囲む環状の２つの領域（図６参照）を、「第２の基材領域１５８」といい、当該２つの第２の基材領域１５８を除く領域（図６参照）を、「第１の基材領域１５７」という。第１の基材領域１５７と第２の基材領域１５８とは隣接している。また、インターコネクタ１５０の第１の表面１５１の内、燃料室連通孔１０８Ｂの全周を囲む環状の２つの表面領域（図７参照）を、「第２の表面領域１５３」といい、当該２つの第２の表面領域１５３を除く領域（図４から図５、図７参照）を、「第１の表面領域１５２」という。第１の表面領域１５２と第２の表面領域１５３とは隣接している。本実施形態では、第２の表面領域１５３の外径Ｄ２（第１の表面領域１５２と第２の表面領域１５３との境界線の径）は、ガラスシール２４０の内径Ｄ１より大きく、かつ、ガラスシール２４０の外径Ｄ３より小さい。
　基材１５６の第１の基材領域１５７は、第２のコート１３７によって覆われており、この第１の基材領域１５７を覆う第２のコート１３７の表面の全体は、上述の第１のコート１３６によって覆われている。一方、基材１５６の各第２の基材領域１５８は、第２のコート１３７によって覆われているが、この第２の基材領域１５８を覆う第２のコート１３７の表面は、第１のコート１３６に覆われておらず、全周に亘ってガラスシール２４０に接触している。これにより、インターコネクタ１５０の第１の表面領域１５２は、第１のコート１３６によって構成され、第２の表面領域１５３は、第２のコート１３７によって構成されている。また、インターコネクタ１５０の空気室連通孔１０８Ａの全周を囲む表面領域１５４（図７参照）も、第１のコート１３６によって構成されている。第２のコート１３７は、酸化クロムの皮膜（クロミア皮膜）であり、第１のコート１３６に比べて、燃料ガスＦＧに対して耐還元性が高い。
　以上の構成により、酸化剤ガスＯＧが流れる空気室１６６、酸化剤ガス導入マニホールド１６１および酸化剤ガス排出マニホールド１６２には、第１のコート１３６が面しており、第２のコート１３７は露出していない。一方、燃料ガスＦＧが流れる燃料ガス流路には、第２のコート１３７が面しており、第１のコート１３６は露出していない。なお、第１のコート１３６は、空気極側集電体１３４を覆うため、第２のコート１３７に比べて、導電性が高い材料で形成されていることが好ましい。また、第１のコート１３６は、空気室１６６に面するため、第２のコート１３７に比べて、酸化剤ガスＯＧに対して耐酸化性が高い材料で形成されていることが好ましい。さらに、本実施形態では、インターコネクタ１５０の基材１５６は、Ｃｒを含む金属により形成されるため、基材１５６の表面からＣｒが放出されて拡散する「Ｃｒ拡散」を抑制するために、第２のコート１３７に比べて、Ｃｒ拡散の抑制効果が高い材料で形成されていることが好ましい。
　インターコネクタ１５０の第１の表面１５１へのコートの形成方法の一例は次の通りである。まず、インターコネクタ１５０に対して熱処理を行うことにより、インターコネクタ１５０の基材１５６から析出したＣｒによって基材１５６の空気極１１４側の表面に第２のコート１３７（クロミア皮膜）を形成する。なお、第２のコート１３７の厚さは、熱処理の際の焼成温度や焼成時間によって調整することができる。次に、基材１５６の空気極１１４側の表面に形成された第２のコート１３７の表面の内、各第２の表面領域１５３に対応する領域をマスクした状態で、スプレーコート、インクジェット印刷、スピンコート、ディップコート、めっき、スパッタリング、溶射等の周知の方法で第１のコート１３６を形成する。その後、各第２の表面領域１５３のマスクを除去する。これにより、第１の表面領域１５２が第１のコート１３６によって構成され、各第２の表面領域１５３が第２のコート１３７によって構成されたインターコネクタ１５０を作製することができる。なお、他のコートの形成方法として、マスクをせずに、基材１５６の空気極１１４側の表面に形成された第２のコート１３７の表面の全体に、第１のコート１３６を形成し、その後、各第２の表面領域１５３に対応する部分を覆う第１のコート１３６を剥離する方法でもよい。
Ａ－５．燃料ガス流路から空気室１６６への燃料ガスＦＧのリーク：
　図８から図１０は、比較例の複合体１０３Ｘにおけるインターコネクタ１５０と空気極側フレーム１３０およびガラスシール２４０との間の変化状態１～３を示す説明図である。図８に示すように、比較例の複合体１０３Ｘの第１の表面１５１Ｘの全体は、第１のコート１３６だけで構成されている。このため、比較例の複合体１０３Ｘでは、燃料ガス流路に第１のコート１３６が露出している。この比較例の複合体１０３Ｘを備える燃料電池スタック１００Ａを運転すると、燃料ガス流路に流れる燃料ガスＦＧと第１のコート１３６との還元反応により、第１のコート１３６が多孔質化し（図９参照）、さらには、燃料ガス流路と空気室１６６とが貫通し、燃料ガスＦＧのリーク経路が形成されるおそれがある（図１０参照）。
Ａ－６．第１のコート１３６および第２のコート１３７の耐還元性の評価方法：
　上述したように、第２のコート１３７は、第１のコート１３６に比べて、燃料ガスＦＧに対して耐還元性が高い。これらの第１のコート１３６および第２のコート１３７の耐還元性の評価方法の一例は次の通りである。まず、本実施形態の複合体１０３を１つ備える燃料電池スタック１００と、上記比較例の複合体１０３Ｘを１つ備える燃料電池スタック１００Ａとを準備する。上述したように、本実施形態の複合体１０３では、燃料ガス流路に第２のコート１３７が露出しており、第１のコート１３６は露出していない。一方、比較例の燃料電池スタック１００Ａでは、燃料ガス流路に第１のコート１３６が露出している。
　燃料電池スタック１００と燃料電池スタック１００Ａとをそれぞれ８５０度で所定時間運転して、熱処理を実施した後に、流量３Ｌ／ｍｉｎ、圧力１０ｋｐａの燃料ガスＦＧ雰囲気下で、空気室１６６と燃料ガス流路との間の燃料ガスＦＧのリークを検査する。その結果、先に１０ｍｌ以上の燃料ガスＦＧのリークが検出された方を、耐還元性が低いと評価する。第２のコート１３７を形成するクロミア皮膜は、第１のコート１３６を形成する上述の材料に比べて、耐還元性が高いため、燃料電池スタック１００Ａが、燃料電池スタック１００より先に１０ｍｌ以上の燃料ガスＦＧのリークが検出される。なお、上記所定時間は、運転開始から、燃料電池スタック１００と燃料電池スタック１００Ａとの燃料ガスＦＧのリーク量に差が生じ始めるまでの時間であり、常に一定とは限らず、運転温度や、第１のコート１３６および第２のコート１３７の形成材料の組み合わせ等によって異なる。なお、第１のコート１３６および第２のコート１３７の耐酸化性の評価方法の一例は、上述の耐還元性の評価方法に対して、酸化剤ガスＯＧ（大気）雰囲気下で、空気室１６６と燃料ガス流路との間の酸化剤ガスＯＧ（空気）のリークを検査する点で異なるが、ガスの流量、圧力や時間等に関する条件を同じとする評価方法である。
Ａ－７．本実施形態の効果：
　本実施形態の複合体１０３によれば、インターコネクタ１５０の第１の表面領域１５２を構成する第１のコート１３６と燃料ガス流路との間に、第１のコート１３６より耐還元性が高い第２のコート１３７が各燃料室連通孔１０８Ｂの全周に亘って配置されている。これにより、第１のコート１３６と燃料ガスＦＧとの還元反応に起因して燃料ガス流路のシール性が低下することを抑制することができる。
　また、空気室連通孔１０８Ａの全周を囲む表面領域１５４（図７参照）は、第１のコート１３６によって構成されている。このため、第２のコート１３７が、第１のコート１３６に比べて、耐酸化性が低い材料で形成されている場合でも、この第２のコート１３７が酸化剤ガス流路に露出しないため、酸化剤ガス流路内の酸化反応を抑制することができる。
　また、各第２の表面領域１５３の外径Ｄ２は、ガラスシール２４０の外径Ｄ３より小さい。換言すれば、第２のコート１３７の外周側の輪郭線は、全周に亘って、ガラスシール２４０の外周側の輪郭線より内側に位置している。このため、第２のコート１３７が、第１のコート１３６に比べて、耐酸化性やＣｒ拡散の抑制効果が低い材料で形成されている場合でも、この第２のコート１３７が空気室１６６に露出しないため、空気室１６６内の酸化反応やＣｒ拡散を抑制することができる。
　また、各第２の表面領域１５３の外径Ｄ２は、ガラスシール２４０の内径Ｄ１より大きい。換言すれば、第２のコート１３７の外周側の輪郭線は、全周に亘って、ガラスシール２４０の内周側の輪郭線より外側に位置している。このため、インターコネクタ１５０の第１の表面１５１の内、燃料ガス流路を構成する領域が第２のコート１３７によって構成されている。これにより、第１のコート１３６が燃料ガス流路に露出することが回避されるため、第１のコート１３６と燃料ガスＦＧとの還元反応に起因して燃料ガス流路のシール性が低下することを、より確実に抑制することができる。
　また、第１の表面領域１５２の内径Ｄ２（第２の表面領域１５３の外径Ｄ２）は、ガラスシール２４０の内径Ｄ１より大きい。換言すれば、第１のコート１３６の内周側の輪郭線は、全周に亘って、ガラスシール２４０の内周側の輪郭線より外側に位置しており、インターコネクタ１５０とシール部材との間に挟み込まれている。このため、第１のコート１３６が２４０の内側に露出している場合に比べて、第１のコート１３６の端部が剥離することを抑制することができる。
Ｂ．第２実施形態：
　図１１は、第２実施形態における複合体１０３ＡのＸＹ断面構成を示す説明図である。第２実施形態の複合体１０３Ａの構成の内、上述した第１実施形態の複合体１０３と同一の構成については、同一符号を付すことによって、その説明を省略する。
　以下、基材１５６の空気極１１４側の表面の内、燃料室連通孔１０８Ｂの全周を囲む環状の２つの領域を、「第２の基材領域１５８Ａ」といい、当該２つの第２の基材領域１５８Ａを除く領域を、「第１の基材領域１５７Ａ」という。第１の基材領域１５７Ａと第２の基材領域１５８Ａとは隣接している。また、インターコネクタ１５０の第１の表面１５１の内、燃料室連通孔１０８Ｂの全周を囲む環状の２つの表面領域を、「第２の表面領域１５３Ａ」といい、当該２つの第２の表面領域１５３Ａを除く領域を、「第１の表面領域１５２Ａ」という。第１の表面領域１５２Ａと第２の表面領域１５３Ａとは隣接している。本実施形態では、第２の表面領域１５３Ａの外径Ｄ２Ａ（第１の表面領域１５２Ａと第２の表面領域１５３Ａとの境界線の径）は、ガラスシール２４０の外径Ｄ３より大きく、かつ、空気極側フレーム１３０の内周壁１３０Ａと外周壁１３０Ｂとの間の距離Ｄ４より小さい。
　基材１５６の第１の基材領域１５７Ａは、上述の第１のコート１３６によって覆われている。一方、基材１５６の各第２の基材領域１５８Ａは、第２のコート１３７Ａによって覆われており、全周に亘って空気極側フレーム１３０およびガラスシール２４０に接触している。これにより、インターコネクタ１５０の第１の表面領域１５２Ａは、第１のコート１３６によって構成され、第２の表面領域１５３Ａは、第２のコート１３７Ａによって構成されている。第２のコート１３７Ａは、例えばＮｉ（ニッケル）またはＮｉ合金で形成されており、第１のコート１３６に比べて、燃料ガスＦＧに対して耐還元性が高い。なお、基材１５６の表面に上記第１実施形態と同様のクロミア皮膜が形成されていてもよい。このような構成でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
Ｃ．変形例：
　本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
　上記実施形態では、シール部材として、空気極側フレーム１３０およびガラスシール２４０を例示したが、シール部材は、これに限定されず、ガラスシールだけで構成されたものとしてもよいし、密閉状態に圧縮されたマイカ等で構成されたコンプレッションシールだけで構成されたものとしてもよい。また、上記実施形態において、ガラスシール２４０の内径Ｄ１は、連通孔１０８（燃料室連通孔１０８Ｂ）の内径Ｄ０と同じでもよい。
　上記実施形態では、インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体として、セパレータ１２０を備える複合体１０３を例示したが、インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体は、これに限定されず、セパレータ１２０を備えない構成でもよい。また、インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体は、燃料極支持形だけでなく、空気極支持形や電解質支持形でもよい。
　上記第１実施形態において、各第２の表面領域１５３の外径Ｄ２は、ガラスシール２４０の外径Ｄ３より大きい、換言すれば、第２のコート１３７の外側の輪郭線は、ガラスシール２４０の外側の輪郭線より外側に位置していてもよい。さらに、第２のコート１３７の外側の輪郭線は、空気極側フレーム１３０の内周壁１３０Ａより外側に位置していてもよい。但し、上記第１実施形態の構成であれば、空気室１６６内の酸化反応やＣｒ拡散を抑制することができる。また、第１の表面領域１５２の内径Ｄ２（第２の表面領域１５３の外径Ｄ２）は、ガラスシール２４０の内径Ｄ１より小さくてもよい。但し、上記第１実施形態の構成であれば、燃料ガス流路のシール性の低下と第１のコート１３６の剥離とを、より確実に抑制することができる。
　また、上記実施形態において、燃料電池スタック１００に含まれる発電単位１０２の個数は、あくまで一例であり、発電単位１０２の個数は燃料電池スタック１００に要求される出力電圧等に応じて適宜決められる。
　また、上記実施形態では、ボルト２２の両側にナット２４が嵌められているとしているが、ボルト２２が頭部を有し、ナット２４はボルト２２の頭部の反対側にのみ嵌められているとしてもよい。
　また、上記実施形態では、エンドプレート１０４，１０６が出力端子として機能するとしているが、エンドプレート１０４，１０６の代わりに、エンドプレート１０４，１０６のそれぞれと接続された別部材（例えば、エンドプレート１０４，１０６のそれぞれと発電単位１０２との間に配置された導電板）が出力端子として機能するとしてもよい。
　また、上記実施形態では、各ボルト２２の軸部の外周面と各連通孔１０８の内周面との間の空間を各マニホールドとして利用しているが、これに代えて、各ボルト２２の軸部に軸方向の孔を形成し、その孔を各マニホールドとして利用してもよい。また、各マニホールドを各ボルト２２が挿入される各連通孔１０８とは別に設けてもよい。
　また、上記実施形態では、２つの発電単位１０２が隣接して配置されている場合には、１つのインターコネクタ１５０が隣接する２つの発電単位１０２に共有されるとしているが、このような場合でも、２つの発電単位１０２がそれぞれのインターコネクタ１５０を備えてもよい。また、上記実施形態では、燃料電池スタック１００において最も上に位置する発電単位１０２の上側のインターコネクタ１５０や、最も下に位置する発電単位１０２の下側のインターコネクタ１５０は省略されているが、これらのインターコネクタ１５０を省略せずに設けてもよい。
　また、上記実施形態において、空気極側集電体１３４と、それに隣接するインターコネクタ１５０とが別部材であってもよい。また、上記実施形態において、燃料極側集電体１４４は、空気極側集電体１３４と同様の構成であってもよく、燃料極側集電体１４４と隣接するインターコネクタ１５０とが一体部材であってもよい。また、空気極側フレーム１３０ではなく燃料極側フレーム１４０が絶縁体であってもよい。また、空気極側フレーム１３０や燃料極側フレーム１４０は、多層構成であってもよい。
　また、上記実施形態における各部材を形成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。例えば、上記実施形態では、インターコネクタ１５０は、Ｃｒを含む金属により形成されているが、他の材料により形成されていてもよい。
　また、上記実施形態において、都市ガスを改質して水素リッチな燃料ガスＦＧを得るとしているが、ＬＰガスや灯油、メタノール、ガソリン等の他の原料から燃料ガスＦＧを得るとしてもよいし、燃料ガスＦＧとして純水素を利用してもよい。
　本明細書において、部材（または部材のある部分、以下同様）Ａを挟んで部材Ｂと部材Ｃとが互いに対向するとは、部材Ａと部材Ｂまたは部材Ｃとが隣接する形態に限定されず、部材Ａと部材Ｂまたは部材Ｃとの間に他の構成要素が介在する形態を含む。例えば、電解質層１１２と空気極１１４との間に他の層が設けられた構成であっても、空気極１１４と燃料極１１６とは電解質層１１２を挟んで互いに対向すると言える。
　また、上記実施形態（または変形例、以下同様）では、燃料電池スタック１００に含まれるすべての複合体１０３について、第１のコート１３６および第２のコート１３７によって基材１５６が覆われたインターコネクタ１５０を備える構成であるとしているが、燃料電池スタック１００に含まれる少なくとも１つの複合体１０３について、そのような構成となっていれば、第１のコート１３６と燃料ガスＦＧとの還元反応に起因して燃料ガス流路のシール性が低下することを抑制することができるという効果を奏する。
　また、上記実施形態では、燃料ガスに含まれる水素と酸化剤ガスに含まれる酸素との電気化学反応を利用して発電を行うＳＯＦＣを対象としているが、本発明は、水の電気分解反応を利用して水素の生成を行う固体酸化物形の電解セル（ＳＯＥＣ）の最小単位である電解セル単位や、複数の電解セル単位を備える電解セルスタックにも同様に適用可能である。なお、電解セルスタックの構成は、例えば特開２０１４－２０７１２０号に記載されているように公知であるためここでは詳述しないが、概略的には上述した実施形態における燃料電池スタック１００と同様の構成である。すなわち、上述した実施形態における燃料電池スタック１００を電解セルスタックと読み替え、発電単位１０２を電解セル単位と読み替えればよい。ただし、電解セルスタックの運転の際には、空気極１１４がプラス（陽極）で燃料極１１６がマイナス（陰極）となるように両電極間に電圧が印加されると共に、連通孔１０８を介して原料ガスとしての水蒸気が供給される。これにより、各電解セル単位において水の電気分解反応が起こり、燃料室１７６で水素ガスが発生し、連通孔１０８を介して電解セルスタックの外部に水素が取り出される。このような構成の電解セル単位および電解セルスタックにおいても、上記実施形態と同様に、複合体について、第１のコート１３６および第２のコート１３７によって基材１５６が覆われたインターコネクタ１５０を備える構成を採用すれば、第１のコート１３６と燃料ガスＦＧとの還元反応に起因して燃料ガス流路のシール性が低下することを抑制することができるという効果を奏する。
　２２：ボルト　２４：ナット　２６：絶縁シート　２７：ガス通路部材　２８：本体部　２９：分岐部　１００，１００Ａ：燃料電池スタック　１０２：発電単位　１０３，１０３Ａ，１０３Ｘ：複合体　１０４，１０６：エンドプレート　１０８：連通孔　１０８Ａ：空気室連通孔　１０８Ｂ：燃料室連通孔　１１０：単セル　１１２：電解質層　１１４：空気極　１１６：燃料極　１２０：セパレータ　１２１：孔　１２４：接合部　１３０：空気極側フレーム　１３０Ａ：内周壁　１３０Ｂ：外周壁　１３１：孔　１３２：酸化剤ガス供給連通孔　１３３：酸化剤ガス排出連通孔　１３４：空気極側集電体　１３５：集電体要素　１３６：第１のコート　１３７，１３７Ａ：第２のコート　１３８：接合層　１４０：燃料極側フレーム　１４１：孔　１４２：燃料ガス供給連通孔　１４３：燃料ガス排出連通孔　１４４：燃料極側集電体　１４５：電極対向部　１４６：インターコネクタ対向部　１４７：連接部　１４９：スペーサー　１５０：インターコネクタ　１５１，１５１Ｘ：第１の表面　１５２，１５２Ａ：第１の表面領域　１５３，１５３Ａ：第２の表面領域　１５４：表面領域　１５６：基材　１５７，１５７Ａ：第１の基材領域　１５８，１５８Ａ：第２の基材領域　１６１：酸化剤ガス導入マニホールド　１６２：酸化剤ガス排出マニホールド　１６６：空気室　１７１：燃料ガス導入マニホールド　１７２：燃料ガス排出マニホールド　１７６：燃料室　２４０：ガラスシール　ＦＧ：燃料ガス　ＦＯＧ：燃料オフガス　ＯＧ：酸化剤ガス　ＯＯＧ：酸化剤オフガス

Claims (8)

  1. 　電解質層と前記電解質層を挟んで第１の方向に互いに対向する空気極および燃料極とを含む電気化学反応単セルと、燃料ガス流路を構成する第１の貫通孔が形成されており、前記電気化学反応単セルの前記燃料極側に配置されたインターコネクタと、を備えるインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体において、
    　前記インターコネクタは、前記インターコネクタの前記燃料極側とは反対側の第１の表面を構成するコートを含み、
    　前記コートは、
    　　前記インターコネクタの前記第１の表面の一部の領域であって、前記第１の貫通孔から離間した第１の表面領域を構成する第１のコートと、
    　　前記インターコネクタの前記第１の表面の一部の領域であって、前記第１の貫通孔を囲み、かつ、前記第１のコートと前記第１の貫通孔との間の第２の表面領域を構成し、前記第１のコートより耐還元性が高い第２のコートと、を備えることを特徴とする、インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体。
  2. 　請求項１に記載のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体において、
    　前記インターコネクタには、酸化剤ガス流路を構成する第２の貫通孔が形成されており、
    　前記第１の表面領域は、前記第２の貫通孔を囲む表面領域を含むことを特徴とする、インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体。
  3. 　請求項１または請求項２に記載のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体において、
    　前記第２のコートは、クロミアを含むことを特徴とする、インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体。
  4. 　請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体において、
    　前記電解質層は、固体酸化物であることを特徴とする、インターコネクタ－電気化学反応単セル複合体。
  5. 　前記第１の方向に並べて配列された複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体と、前記複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体の内、互いに隣り合う一方のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体が備えるインターコネクタと他方のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体との間に配置され、前記燃料ガス流路を構成するシール部材と、を備える電気化学反応セルスタックにおいて、
    　前記複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体の少なくとも１つは、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体であり、
    　前記第１の方向視で、前記第２のコートの外周側の輪郭線は、前記シール部材の外周側の輪郭線の内側に位置していることを特徴とする、電気化学反応セルスタック。
  6. 　請求項５に記載の電気化学反応セルスタックにおいて、
    　前記第１の方向視で、前記第１のコートの内周側の輪郭線は、前記シール部材の内周側の輪郭線の外側に位置していることを特徴とする、電気化学反応セルスタック。
  7. 　前記第１の方向に並べて配列された複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体と、前記複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体の内、互いに隣り合う一方のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体が備えるインターコネクタと他方のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体との間に配置され、前記燃料ガス流路を構成するシール部材と、を備える電気化学反応セルスタックにおいて、
    　前記複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体の少なくとも１つは、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体であり、
    　前記第１の方向視で、前記第１のコートの内周側の輪郭線は、前記シール部材の内周側の輪郭線の外側に位置していることを特徴とする、電気化学反応セルスタック。
  8. 　請求項５から請求項７までのいずれか一項に記載の電気化学反応セルスタックにおいて、
    　前記複数のインターコネクタ－電気化学反応単セル複合体のそれぞれに含まれる電気化学反応単セルは、燃料電池単セルであることを特徴とする、電気化学反応セルスタック。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021111473A (ja) * 2020-01-07 2021-08-02 東芝エネルギーシステムズ株式会社 固体酸化物形電気化学スタック

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7249588B2 (ja) * 2018-06-14 2023-03-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電気化学式水素ポンプ
US20220376271A1 (en) * 2019-11-29 2022-11-24 Kyocera Corporation Cell stack device, module, module housing device, and metal member

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003089574A (ja) * 2001-09-14 2003-03-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アルミナ−クロミア系セラミックス及びその製造方法
JP2006032008A (ja) * 2004-07-13 2006-02-02 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池
JP2006032071A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Toyota Motor Corp 燃料電池用メタルセパレータとその製造方法および製造装置
JP2006107862A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 Toyota Motor Corp 燃料電池のシール構造
JP2007268560A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Tokyo Yogyo Co Ltd スライディングノズル装置用プレート
JP2007294245A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Toyota Motor Corp 燃料電池のセパレータ
JP2008065993A (ja) * 2006-09-04 2008-03-21 Toyota Motor Corp 燃料電池セパレータおよびその製造方法ならびに燃料電池
JP2008065995A (ja) * 2006-09-04 2008-03-21 Toyota Motor Corp 燃料電池セパレータおよびその製造方法
JP2012137073A (ja) * 2010-12-28 2012-07-19 Hitachi Ltd 遮熱コーティングを有するガスタービン用部品と、それを用いたガスタービン
JP2013157243A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Aisin Seiki Co Ltd 固体酸化物形燃料電池用インターコネクタおよびその製造方法ならびに固体酸化物形燃料電池装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5518839A (en) * 1995-04-12 1996-05-21 Olsen; Ib I. Current collector for solid electrochemical cell
JP2001057215A (ja) * 1999-08-18 2001-02-27 Toshiba Corp 固体高分子膜型燃料電池およびそのガス拡散層形成方法
DE10306649A1 (de) * 2003-02-18 2004-09-02 Forschungszentrum Jülich GmbH Schutzschicht für hochtemperaturbelastete Substrate, sowie Verfahren zur Herstellung derselben
JP2006107936A (ja) 2004-10-06 2006-04-20 Tokyo Gas Co Ltd 平板形固体酸化物燃料電池用インターコネクタ
JP2007273195A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Dainippon Printing Co Ltd 固体酸化物形燃料電池スタック
JP5242971B2 (ja) 2007-08-08 2013-07-24 日本特殊陶業株式会社 固体電解質型燃料電池
TWI552417B (zh) * 2011-11-17 2016-10-01 博隆能源股份有限公司 對氧化鋯為主之電解質提供抗腐蝕性之多層塗層
US9452475B2 (en) 2012-03-01 2016-09-27 Bloom Energy Corporation Coatings for SOFC metallic interconnects
JP5981379B2 (ja) 2013-03-29 2016-08-31 日本特殊陶業株式会社 燃料電池

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003089574A (ja) * 2001-09-14 2003-03-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アルミナ−クロミア系セラミックス及びその製造方法
JP2006032008A (ja) * 2004-07-13 2006-02-02 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池
JP2006032071A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Toyota Motor Corp 燃料電池用メタルセパレータとその製造方法および製造装置
JP2006107862A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 Toyota Motor Corp 燃料電池のシール構造
JP2007268560A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Tokyo Yogyo Co Ltd スライディングノズル装置用プレート
JP2007294245A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Toyota Motor Corp 燃料電池のセパレータ
JP2008065993A (ja) * 2006-09-04 2008-03-21 Toyota Motor Corp 燃料電池セパレータおよびその製造方法ならびに燃料電池
JP2008065995A (ja) * 2006-09-04 2008-03-21 Toyota Motor Corp 燃料電池セパレータおよびその製造方法
JP2012137073A (ja) * 2010-12-28 2012-07-19 Hitachi Ltd 遮熱コーティングを有するガスタービン用部品と、それを用いたガスタービン
JP2013157243A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Aisin Seiki Co Ltd 固体酸化物形燃料電池用インターコネクタおよびその製造方法ならびに固体酸化物形燃料電池装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3367488A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021111473A (ja) * 2020-01-07 2021-08-02 東芝エネルギーシステムズ株式会社 固体酸化物形電気化学スタック
JP7263269B2 (ja) 2020-01-07 2023-04-24 東芝エネルギーシステムズ株式会社 固体酸化物形電気化学スタック

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