JP5203635B2 - Solid oxide fuel cell stack and monolithic solid oxide fuel cell - Google Patents
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Description
本発明は、発電セルとインターコネクタとを積層して成る固体酸化物形電料電池スタック及び固体酸化物形燃料電池スタックを一体焼成して成る固体酸化物形燃料電池に関する。 The present invention relates to a solid oxide fuel cell stack formed by laminating a power generation cell and an interconnector, and a solid oxide fuel cell obtained by integrally firing a solid oxide fuel cell stack.
従来、固体酸化物形燃料電池（以下、Solid Oxide Fuel Cellの略称であるＳＯＦＣとも呼ぶ）は、円筒形、平板形、モノリス形などのセル形状を有している。このうち、モノリス形ＳＯＦＣは、セラミックグリーンシートの状態で、電解質と電極とインターコネクタとを積層して焼成する、いわゆる一体焼結型ＳＯＦＣである。モノリス形は、セル間の接続信頼性が高く、かつガスシール性が高くなるため、優れたスタック概念と考えられている。 Conventionally, solid oxide fuel cells (hereinafter also referred to as SOFC, which is an abbreviation for Solid Oxide Fuel Cell) have cell shapes such as a cylindrical shape, a flat plate shape, and a monolith shape. Among these, the monolithic SOFC is a so-called monolithic SOFC in which an electrolyte, an electrode, and an interconnector are stacked and fired in a ceramic green sheet state. The monolith type is considered to be an excellent stack concept since the connection reliability between cells is high and the gas sealing property is high.
モノリス形ＳＯＦＣは、発電セルとインターコネクタとの間にガスを供給するための導入口を焼成前の状態で形成する必要があるため、発電セルの積層方向に対して垂直方向の面よりガスの導入を行う構造（例えば、特許文献１参照）や、発電セルとインターコネクタに貫通孔を空け、その貫通孔の口からガスを導入する構造を有している（例えば、特許文献２参照）。
ところが、発電セルの積層方向に対して垂直方向の面よりガスの導入を行う従来の構造は、支燃性ガスと燃料ガスの導入面が同じになったり、支燃性ガスの導入面と燃料ガスの排出面が同じになったりするため、それぞれのガスを分離してＳＯＦＣに接続することが難しいという問題があった。 However, in the conventional structure in which gas is introduced from a surface perpendicular to the stacking direction of the power generation cells, the introduction surface of the support gas and the fuel gas are the same, or the introduction surface of the support gas and the fuel are the same. Since the gas discharge surfaces are the same, there is a problem that it is difficult to separate and connect each gas to the SOFC.
また、貫通孔の口を燃料ガスや支燃性ガスの導入口とする方法は、ＳＯＦＣの構造が複雑であり一体焼成でこの構造を作製するのは難しいという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、簡単な構造で燃料ガスや支燃性ガスの導入口を形成でき、かつ、燃料ガスの導入口と支燃焼ガスの導入口とを分離できるＳＯＦＣを提供することを目的とする。
Further, the method of using the through-hole port as an inlet for the fuel gas or the combustion-supporting gas has a problem that the structure of the SOFC is complicated and it is difficult to produce this structure by integral firing.
The present invention has been made in view of these problems, and can form an inlet for fuel gas or combustion-supporting gas with a simple structure, and can separate the introduction port for fuel gas from the inlet for combustion-supporting gas. The purpose is to provide.
かかる問題を解決するためになされた請求項１に記載の固体酸化物燃料電池（以下、Solid Oxide Fuel Cellの略であるＳＯＦＣとも呼ぶ。）スタック（１０：この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための最良の形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。）は、発電セル（４０）とインターコネクタ（５０）とを交互に積層したＳＯＦＣスタック（１０）であって、発電セル（４０）とインターコネクタ（５０）とが積層されることにより積層方向と垂直方向に形成される複数の側面に、燃料ガス及び支燃性ガスの導入口（２４）及び排出口（２６）を備えている。 The solid oxide fuel cell (hereinafter also referred to as SOFC which is an abbreviation of Solid Oxide Fuel Cell) stack according to claim 1 made to solve such a problem (10: In this section, the invention is easily understood) Therefore, the reference numeral used in the column “Best Mode for Carrying Out the Invention” is attached as necessary, but it does not mean that the scope of claims is limited by this reference sign). SOFC stack (10) in which (40) and interconnector (50) are alternately stacked, and is formed in a direction perpendicular to the stacking direction by stacking power generation cell (40) and interconnector (50). A plurality of side surfaces are provided with an inlet (24) and an outlet (26) for fuel gas and combustion-supporting gas.
そして、燃料ガスの導入口（２０）は、支燃性ガスの導入口（２４）が配置された側面と対向する側面に配置され、燃料ガスの排出口（２２）は、燃料ガスの導入口（２０）及び支燃性ガスの導入口（２４）とは異なる側面に配置され、支燃性ガスの排出口（２６）は、支燃性ガスの導入口（２４）及び燃料ガスの導入口（２０）とは異なる側面に配置されていることを特徴とする。 The fuel gas introduction port (20) is disposed on the side surface opposite to the side surface on which the combustion-supporting gas introduction port (24) is disposed, and the fuel gas discharge port (22) is the fuel gas introduction port. (20) and the combustion-supporting gas introduction port (24) are arranged on different sides, and the combustion-supporting gas discharge port (26) includes the combustion-supporting gas introduction port (24) and the fuel gas introduction port. It is arrange | positioned on the side surface different from (20).
このようなＳＯＦＣスタック（１０）では、燃料ガスと支燃焼ガスの導入口（２４）は対向する側面にそれぞれ配置されている。また、燃料ガスの導入口（２０）から供給される燃料ガスは他の側面から排出され、支燃焼ガスも導入口（２４）から供給され他の側面から排出される。 In such an SOFC stack (10), the introduction port (24) for the fuel gas and the support combustion gas is respectively disposed on the opposite side surfaces. The fuel gas supplied from the fuel gas inlet (20) is discharged from the other side, and the support combustion gas is also supplied from the inlet (24) and discharged from the other side.
したがって、インターコネクタ（５０）と積層される発電セル（４０）には、燃料ガスと支燃焼ガスとが異なる向きに供給されることになるので、発電が行われる。
また、燃料ガスの導入口（２０）と支燃性ガスの導入口（２４）とが離れた位置に配置され、その面では各ガスの導入だけが行われるので、各ガスを供給するための配管との接続が容易になる。
Therefore, since the fuel gas and the support combustion gas are supplied to the power generation cell (40) stacked with the interconnector (50) in different directions, power generation is performed.
In addition, the fuel gas inlet (20) and the combustion-supporting gas inlet (24) are arranged at positions separated from each other, and only the introduction of each gas is performed on the surface thereof. Easy connection with piping.
ところで、ＳＯＦＣスタック（１０）の形状には種々のものが考えられるが、請求項２に記載のように、発電セル（４０）とインターコネクタ（５０）とを略直方体を形成するように積層し、燃料ガスの導入口（２０）を、積層された発電セル（４０）とインターコネクタ（５０）が形成する略直方体の一方の端面に配置し、支燃性ガスの導入口（２４）を直方体の他方の端面に配置するとよい。 By the way, various shapes of the SOFC stack (10) are conceivable. As described in claim 2, the power generation cell (40) and the interconnector (50) are laminated so as to form a substantially rectangular parallelepiped. The fuel gas introduction port (20) is disposed on one end face of a substantially rectangular parallelepiped formed by the stacked power generation cells (40) and the interconnector (50), and the combustion-supporting gas introduction port (24) is disposed in the rectangular parallelepiped. It is good to arrange | position on the other end surface.
このように、ＳＯＦＣスタック（１０）を略直方体とし、その端面の一方に燃料ガスの導入口（２０）を配置し、他の端面に支燃性ガスの導入口（２４）を配置すれば、直方体の最も小さい面に燃料ガス及び支燃焼ガスの導入口（２４）だけが配置されることになるので、ＳＯＦＣスタック（１０）と燃料ガス及び支燃性ガスを供給するためのガス配管の接続を容易に行うことが可能となる。 Thus, if the SOFC stack (10) is a substantially rectangular parallelepiped, the fuel gas introduction port (20) is arranged on one of its end faces, and the combustion support gas introduction port (24) is arranged on the other end face, Since only the introduction port (24) of the fuel gas and the support combustion gas is arranged on the smallest surface of the rectangular parallelepiped, the SOFC stack (10) is connected to the gas pipe for supplying the fuel gas and the support gas. Can be easily performed.
また、ＳＯＦＣスタック（１０）の形状を直方体とすれば、ＳＯＦＣスタック（１０）の耐熱衝撃性が向上する。
なお、「略直方体」とは、完全な直方体以外に、側面や端面に変形部や突起などがあるものを含む意味である。
Further, if the shape of the SOFC stack (10) is a rectangular parallelepiped, the thermal shock resistance of the SOFC stack (10) is improved.
The term “substantially rectangular parallelepiped” means that there are those having a deformed portion, a protrusion, or the like on the side surface or end surface, in addition to a complete rectangular parallelepiped.
さらに、請求項３に記載のように、燃料ガスの排出口（２２）と支燃性ガスの排出口（２５）とを、発電セル（４０）とインターコネクタ（５０）との積層方向に形成される側面に、各々対向して配置するとよい。 Furthermore, as described in claim 3, the fuel gas outlet (22) and the combustion-supporting gas outlet (25) are formed in the stacking direction of the power generation cell (40) and the interconnector (50). It is good to arrange each on the side face to be opposed.
このようにすると、直方体の最も小さい面に燃料ガスと支燃焼ガスの導入口（２４）だけが配置されることになるとともに、燃料ガスと支燃性ガスの排出口（２２，２６）は積層面の対向する側面に配置される。 In this way, only the fuel gas and support combustion gas inlets (24) are arranged on the smallest surface of the rectangular parallelepiped, and the fuel gas and support gas discharge ports (22, 26) are laminated. Arranged on opposite sides of the surface.
つまり、すべての導入口（２０，２４）と排出口（２２，２６）とがＳＯＦＣスタック（１０）の異なる面に配置されることになるので、ＳＯＦＣスタック（１０）とガス配管の接続を容易に行うことが可能となる。 That is, since all the inlets (20, 24) and the outlets (22, 26) are arranged on different surfaces of the SOFC stack (10), it is easy to connect the SOFC stack (10) and the gas pipe. Can be performed.
また、請求項４に記載のように、燃料ガスの排出口（２２）を支燃性ガスの導入口（２４）が配置された端面の近傍に配置し、支燃性ガスの排出口（２６）を燃料ガスの導入口（２０）が配置された端面の近傍に配置するとよい。 According to a fourth aspect of the present invention, the fuel gas discharge port (22) is disposed in the vicinity of the end face on which the combustion support gas introduction port (24) is disposed, and the fuel support gas discharge port (26). ) May be disposed in the vicinity of the end surface where the fuel gas inlet (20) is disposed.
このようにすると、燃料ガスの導入口（２０）と排出口（２２）との距離及び支燃性ガスの導入口（２４）と排出口（２６）との距離が大きくなるので、燃料ガスと支燃性ガスとが発電セル（４０）に接触する距離が長くなる。したがって、発電効率が高くなる。 In this case, the distance between the fuel gas introduction port (20) and the discharge port (22) and the distance between the combustion support gas introduction port (24) and the discharge port (26) are increased. The distance that the combustion-supporting gas contacts the power generation cell (40) is increased. Therefore, the power generation efficiency is increased.
請求項５に記載のモノリス形固体酸化物形燃料電池（以下、モノリス形ＳＯＦＣとも呼ぶ。）（１）は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の固体酸化物形燃料電池スタック（１０）の積層された発電セル（４０）とインターコネクタ（５０）を一体焼成して形成されたことを特徴とする。 A monolithic solid oxide fuel cell according to claim 5 (hereinafter also referred to as monolithic SOFC) (1) is a solid oxide fuel cell stack according to any one of claims 1 to 4 (1). 10) The laminated power generation cell (40) and the interconnector (50) are integrally fired.
このようなモノリス形ＳＯＦＣ（１）は、発電セル（４０）とインターコネクタ（５０）とがシール材を介さず一体となる。つまり、発電セル（４０）とインターコネクタ（５０）とは、焼成によって互いの組織が連続して一体となる。 In such a monolithic SOFC (1), the power generation cell (40) and the interconnector (50) are integrated without a sealing material. That is, the power generation cell (40) and the interconnector (50) are continuously integrated with each other by firing.
例えば、発電セル（４０）とインターコネクタ（５０）を同種のセラミックで形成した場合、発電セル（４０）とインターコネクタ（５０）のセラミックス組織は完全に同一となり、界面は消失することとなる。したがって、セル間の接続信頼性とガスシール性を高くすることができ、高強度のモノリス形ＳＯＦＣ（１）とすることができる。 For example, when the power generation cell (40) and the interconnector (50) are formed of the same kind of ceramic, the ceramic structures of the power generation cell (40) and the interconnector (50) are completely the same, and the interface disappears. Therefore, the connection reliability between the cells and the gas sealability can be increased, and a high-strength monolithic SOFC (1) can be obtained.
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
（モノリス形固体酸化物形燃料電池１の構成）
図１は、モノリス形固体酸化物形燃料電池１（以下、モノリス形ＳＯＦＣ１とも呼ぶ。）の概略の外観を示す外観図であり、図２は、発電セル４０、インターコネクタ５０及び外部コネクタ３０の積層状態を示す図である。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. The embodiment of the present invention is not limited to the following embodiment, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention.
[First Embodiment]
(Configuration of Monolithic Solid Oxide Fuel Cell 1)
FIG. 1 is an external view showing a schematic external view of a monolithic solid oxide fuel cell 1 (hereinafter also referred to as a monolithic SOFC 1). FIG. 2 shows the power generation cell 40, the interconnector 50, and the external connector 30. It is a figure which shows a lamination state.
モノリス形ＳＯＦＣ１は、図１に示すように、略直方体のＳＯＦＣスタック１０の上面に設けられたカソード端子３５及びカソード端子３５が設けられた面と対向する面（図１中下面）に設けられたアノード端子３６を備えている。 As shown in FIG. 1, the monolithic SOFC 1 is provided on the upper surface of the substantially rectangular parallelepiped SOFC stack 10 and on the surface (the lower surface in FIG. 1) that faces the surface on which the cathode terminal 35 is provided. An anode terminal 36 is provided.
また、モノリス形ＳＯＦＣ１の一方の端面（図１中手前の端面）には、燃料ガス導入口２０が設けられ、対向する端面には、空気導入口２４が設けられている。また、モノリス形ＳＯＦＣ１の側面のうちカソード端子３５及びアノード端子３６が設けられていない側面（図１中右面）には、燃料ガス排出口２２と空気排出口２６とが設けられている。 In addition, a fuel gas inlet 20 is provided on one end surface of the monolithic SOFC 1 (an end surface in front of FIG. 1), and an air inlet 24 is provided on the opposite end surface. Further, a fuel gas discharge port 22 and an air discharge port 26 are provided on the side surface of the monolithic SOFC 1 where the cathode terminal 35 and the anode terminal 36 are not provided (the right side in FIG. 1).
モノリス形ＳＯＦＣ１の両端面の面積は０．１〜１０ｃｍ2であることが望ましい。０．１ｃｍ2より小さいと燃料ガスや空気を供給するためのガス管との接続が困難になるからであり、１０ｃｍ2より大きいと耐熱衝撃性が低下するからである。 The area of both end faces of the monolith type SOFC 1 is preferably 0.1 to 10 cm 2 . This is because if it is smaller than 0.1 cm 2, it becomes difficult to connect to a gas pipe for supplying fuel gas or air, and if it is larger than 10 cm 2 , the thermal shock resistance is lowered.
また、モノリス形ＳＯＦＣ１の長手方向の長さは１〜１０ｃｍであることが望ましい。１ｃｍより小さいと発電出力が小さくなるからであり、１０ｃｍより大きいと導入するガスの圧損が大きくなり、ガス導入が困難になるからである。 Further, the length of the monolithic SOFC 1 in the longitudinal direction is preferably 1 to 10 cm. This is because if it is smaller than 1 cm, the power generation output becomes small, and if it is larger than 10 cm, the pressure loss of the introduced gas becomes large and it becomes difficult to introduce the gas.
さらに、空気排出口２６は、燃料ガス導入口２０が配置された端面の近傍に配置されており、燃料ガスの排出口２２は、空気導入口２４が配置された端面の近傍に配置されている。 Further, the air discharge port 26 is disposed in the vicinity of the end surface where the fuel gas introduction port 20 is disposed, and the fuel gas discharge port 22 is disposed in the vicinity of the end surface where the air introduction port 24 is disposed. .
（ＳＯＦＣスタック１０の構成）
次に、図２及び図３に基づきＳＯＦＣスタック１０の構成について説明する。図３は、発電セル４０、インターコネクタ５０及び外部コネクタ３０をそれぞれ上面から見た図である。
(Configuration of SOFC stack 10)
Next, the configuration of the SOFC stack 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a view of the power generation cell 40, the interconnector 50, and the external connector 30 as viewed from above.
ＳＯＦＣスタック１０は、図２に示すように、発電セル４０とインターコネクタ５０とが上下方向に積層され、その上下両端面を外部コネクタ３０で挟んだ構造となっている。
発電セル４０は、固体電解質４１を空気極４３と燃料極４５とで挟んだ構造となっており、空気極４３に酸素（Ｏ2）を含んだ空気が供給され、燃料極４５側に水素（Ｈ2）を含んだ燃料ガスが供給されると発電が行われる。
As shown in FIG. 2, the SOFC stack 10 has a structure in which a power generation cell 40 and an interconnector 50 are stacked in the vertical direction, and both upper and lower end surfaces are sandwiched between external connectors 30.
The power generation cell 40 has a structure in which a solid electrolyte 41 is sandwiched between an air electrode 43 and a fuel electrode 45, air containing oxygen (O 2 ) is supplied to the air electrode 43, and hydrogen ( When fuel gas containing H 2 ) is supplied, power generation is performed.
つまり、空気極４３では、１／２Ｏ2＋２ｅ-→Ｏ2-で表される反応が生起し、生成されたＯ2-イオンが固体電解質４１を透過して燃料極４５側に供給され、燃料極４５では、Ｈ2＋Ｏ2-→Ｈ2Ｏ＋２ｅ−で表される反応が生起する。このようにして電子（２ｅ-）が生成されることにより、発電が行われるのである。 That is, in the air electrode 43, a reaction represented by 1 / 2O 2 + 2e − → O 2− occurs, and the generated O 2− ions pass through the solid electrolyte 41 and are supplied to the fuel electrode 45 side. At the pole 45, a reaction represented by H 2 + O 2− → H 2 O + 2e− occurs. Thus, power generation is performed by generating electrons (2e − ).
固体電解質４１としては、ＹＳＺ、ＳｃＳＺ、ＧＤＣ、ＳＤＣ、ペロブスカイト酸化物など公知のものが使用できる。特にＹＳＺ、ＳｃＳＺ等のジルコニア固溶体は、材料強度や雰囲気安定性が高く望ましい。 As the solid electrolyte 41, known materials such as YSZ, ScSZ, GDC, SDC, and perovskite oxide can be used. In particular, zirconia solid solutions such as YSZ and ScSZ are desirable because of their high material strength and atmospheric stability.
空気極４３や燃料極４５には公知のものが使用できるが、特に、金属材料または金属材料とセラミックスとの複合体であることが望ましい。金属材料とすることで、焼成時の割れやそりを抑制できるからである。金属材料は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｏ及びこれらの合金などを用いることができる。 Although the well-known thing can be used for the air electrode 43 and the fuel electrode 45, it is especially desirable that it is a metal material or the composite of a metal material and ceramics. It is because the crack and the curvature at the time of baking can be suppressed by setting it as a metal material. As the metal material, Pt, Pd, Ag, Au, Cu, Ni, W, Mo, Fe, Co, and alloys thereof can be used.
空気極４３にはＰｔ、Ａｇ−Ｐｄ等の貴金属を使用することが望ましい。貴金属は酸化雰囲気において安定だからである。特に焼成温度より融点の高い金属であることが望ましい。セラミックスとの同時焼成が容易になるからである。 It is desirable to use a noble metal such as Pt or Ag—Pd for the air electrode 43. This is because noble metals are stable in an oxidizing atmosphere. In particular, a metal having a melting point higher than the firing temperature is desirable. This is because simultaneous firing with ceramics is facilitated.
また、空気極４３は、金属材料とセラミックスとの複合体とすることもできる。その場合、セラミックスとしては公知のもの、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、セリア、カルシア、マグネシア、スピネル等が使用できる。特に、固体電解質４１と同じものであると、同時焼成が容易に行うことが可能となり、また電極性能が向上するため望ましい。 The air electrode 43 can also be a composite of a metal material and ceramics. In this case, known ceramics such as alumina, silica, zirconia, ceria, calcia, magnesia, spinel and the like can be used. In particular, it is desirable that the same as the solid electrolyte 41 because co-firing can be easily performed and the electrode performance is improved.
インターコネクタ５０は、第１平板５１，５９、第２平板５３，５７、遮蔽平板５５を積層して形成される。各平板５１〜５９は、固体電解質４１の焼成温度で焼結可能なもの、例えば、アルミナ、シリカ、スピネル、ジルコニア、ガラスセラミックス、ペロブスカイト酸化物、金属及びサーメットなどを用いて形成できる。特に固体電解質４１と同種のセラミック材料であると焼結温度のほか熱膨張も完全に同じとなるため望ましい。 The interconnector 50 is formed by laminating first flat plates 51 and 59, second flat plates 53 and 57, and a shielding flat plate 55. Each of the flat plates 51 to 59 can be formed using a material that can be sintered at the firing temperature of the solid electrolyte 41, such as alumina, silica, spinel, zirconia, glass ceramics, perovskite oxide, metal, and cermet. In particular, a ceramic material of the same kind as that of the solid electrolyte 41 is desirable because the thermal expansion is completely the same as the sintering temperature.
また、インターコネクタ５０にはガス流路が形成される。つまり、図３に示すように、第１平板５１，５９には、長手方向に四角の貫通孔を２列に設ける。また、第２平板５３，５７には、第１平板５１，５９と積層されたときに、第１平板５１，５９に設けられた各貫通孔同士が連結しあう位置に貫通孔を設ける。 In addition, a gas flow path is formed in the interconnector 50. That is, as shown in FIG. 3, the first flat plates 51 and 59 are provided with square through holes in two rows in the longitudinal direction. In addition, the second flat plates 53 and 57 are provided with through holes at positions where the through holes provided in the first flat plates 51 and 59 are connected to each other when the first flat plates 51 and 59 are laminated.
このような貫通孔を設けた第１平板５１，５９及び第２平板５３，５７と遮蔽平板５５を積層することによって、第１平板５１に形成した複数個の貫通孔同士を、第１平板５１の貫通孔をまたぐように第２平板５３の貫通孔によって連結させることができる。そして、このようにして連結された貫通孔がガス流路となる。 By laminating the first flat plates 51 and 59 and the second flat plates 53 and 57 provided with such through holes and the shielding flat plate 55, a plurality of through holes formed in the first flat plate 51 are connected to each other. The through holes of the second flat plate 53 can be connected so as to straddle the through holes. And the through-hole connected in this way becomes a gas flow path.
外部コネクタ３０は、図３に示すように、インターコネクタ５０と同様に、第１平板３４、第２平板３３及び遮蔽平板３２を有しており、さらに、外部に電力を取り出すための端子板３１を有している。 As shown in FIG. 3, the external connector 30 has a first flat plate 34, a second flat plate 33, and a shielding flat plate 32, as with the interconnector 50, and a terminal plate 31 for taking out power to the outside. have.
第１平板３４、第２平板３３及び遮蔽平板３２は、各々インターコネクタ５０の第１平板５１、第２平板５３及び遮蔽平板５５と同じ材質、同じ形状に形成されており、積層されることでガス流路を形成する。 The first flat plate 34, the second flat plate 33, and the shielding flat plate 32 are formed in the same material and shape as the first flat plate 51, the second flat plate 53, and the shielding flat plate 55 of the interconnector 50, respectively, and are laminated. A gas flow path is formed.
また、インターコネクタ５０及び外部コネクタ３０に絶縁性セラミック材料を用いた場合、インターコネクタ５０及び外部コネクタ３０に導電性を付与するために、各第１平板５１，５９，３４、第２平板５３，５７，３３及び遮蔽平板５５，３２には、複数のビア導体６０を形成する。 Further, when an insulating ceramic material is used for the interconnector 50 and the external connector 30, each of the first flat plates 51, 59, 34, the second flat plate 53, A plurality of via conductors 60 are formed in 57 and 33 and the shielding flat plates 55 and 32.
ビア導体６０としては、焼結して導電性を有するもの、例えば、ペロブスカイト系酸化物、各種金属及び金属とセラミックとのサーメットが使用できる。
このビア導体６０の両端部の一端が発電セル４０の空気極４３及び燃料極４５に接触し、他端部が外部コネクタ３０のカソード端子３５及びアノード端子３６に接触することにより、発電セル４０で発電された電力をカソード端子３５及びアノード端子３６から外部に出力することができる。
As the via conductor 60, sintered ones having conductivity, for example, perovskite oxides, various metals, and cermets of metals and ceramics can be used.
One end of each end of the via conductor 60 is in contact with the air electrode 43 and the fuel electrode 45 of the power generation cell 40, and the other end is in contact with the cathode terminal 35 and the anode terminal 36 of the external connector 30. The generated electric power can be output from the cathode terminal 35 and the anode terminal 36 to the outside.
（モノリス形固体酸化物形燃料電池１の作製方法）
次に、モノリス形固体酸化物形燃料電池１の作製方法について説明する。
（１）グリーンシートの作製
先ず、上記各平板 のベースとなるグリーンシートの作製方法を説明する。本実施形態では、１０Ｓｃ１ＣｅＳＺグリーンシートを作製した。
(Production Method of Monolithic Solid Oxide Fuel Cell 1)
Next, a manufacturing method of the monolith type solid oxide fuel cell 1 will be described.
(1) Production of Green Sheet First, a method for producing a green sheet serving as a base for each of the flat plates will be described. In this embodiment, a 10Sc1CeSZ green sheet was produced.
Ｃｅ添加Ｓｃ安定化ジルコニア粉末（１０Ｓｃ１ＣｅＳＺ）とブチラール樹脂と可塑剤と有機溶剤を混合してスラリーを調製する。そして、調製したスラリーをドクターブレード法でキャスティングし、２００μｍ厚の１０Ｓｃ１ＣｅＳＺグリーンシートを作製した。 A slurry is prepared by mixing Ce-added Sc-stabilized zirconia powder (10Sc1CeSZ), a butyral resin, a plasticizer, and an organic solvent. Then, the prepared slurry was cast by a doctor blade method to prepare a 10Sc1CeSZ green sheet having a thickness of 200 μm.
（２）電極及びビアペーストの作製
次に、Ａｇ−Ｐｄ（Ｐｄ：３０ｍｏｌ％）粉末と１０Ｓｃ１ＣｅＳＺ粉末とエチルセルロースと有機溶剤を混合し、空気極４３、燃料極４５及びビア導体６０を形成するためのＡｇ−Ｐｄペーストを作製した。
(2) Preparation of electrode and via paste Next, Ag—Pd (Pd: 30 mol%) powder, 10Sc1CeSZ powder, ethyl cellulose, and an organic solvent are mixed to form the air electrode 43, the fuel electrode 45, and the via conductor 60. An Ag—Pd paste was prepared.
（３）未焼成発電セル４０の作製
図３に示すように、１０Ｓｃ１ＣｅＳＺグリーンシートの表裏にＡｇ−Ｐｄペーストを印刷して、未焼成発電セルを作製した。
(3) Production of Unfired Power Generation Cell 40 As shown in FIG. 3, an Ag—Pd paste was printed on the front and back of the 10Sc1CeSZ green sheet to produce an unfired power generation cell.
（４）未焼成インターコネクタ５０の作製
図３に示すように、１０Ｓｃ１ＣｅＳＺグリーンシートに流路形成用貫通孔とＡｇ−Ｐｄペーストにてビアを形成した第１平板５１，５９，３４用シートを２枚、第２平板５３，５７，３３用シートを２枚、貫通孔がなくＡｇ−Ｐｄビアのみの遮蔽平板５５用シート１枚を用意した。
(4) Fabrication of unsintered interconnector 50 As shown in FIG. 3, two sheets of first flat plates 51, 59, and 34 in which vias are formed in a 10Sc1CeSZ green sheet with through-holes for channel formation and Ag-Pd paste are provided. Two sheets for the second flat plates 53, 57, and 33 and one sheet for the shielding flat plate 55 having no through hole and only Ag-Pd vias were prepared.
上記流路形成用の貫通孔に支燃性材料ペーストを充填し、その後、図２に示すように、第１平板５１，５９用シート、第２平板５３，５７用シート、遮蔽平板５５用シート、第２平板５３，５７用シート、第１平板５１，５９用シートの順で積層し、その積層体を所定の寸法に切断して、未焼成インターコネクタ５０を形成した。 The through hole for flow path formation is filled with a flame retardant material paste, and then, as shown in FIG. 2, a sheet for the first flat plates 51 and 59, a sheet for the second flat plates 53 and 57, and a sheet for the shielding flat plate 55 Then, the sheets for the second flat plates 53 and 57 and the sheets for the first flat plates 51 and 59 were laminated in this order, and the laminated body was cut into a predetermined size to form an unfired interconnector 50.
（５）未焼成外部コネクタ３０の作製
図３に示すように、１０Ｓｃ１ＣｅＳＺグリーンシートに流路形成用貫通孔とＡｇ−Ｐｄペーストにてビアを形成した第１平板３４用シートを１枚、第２平板３３用シートを１枚、貫通孔がなくＡｇ−Ｐｄビアのみの遮蔽平板３２用シート２枚、貫通孔がなくＡｇ−Ｐｄビアと表面にＡｇ−Ｐｄペーストを印刷した端子板３１用シート１枚を用意した。
(5) Fabrication of Unfired External Connector 30 As shown in FIG. 3, one sheet for the first flat plate 34 in which vias are formed in the 10Sc1CeSZ green sheet with flow-path forming through holes and Ag-Pd paste, One sheet for flat plate 33, two sheets for shielding flat plate 32 with no through-hole and only Ag-Pd via, sheet 1 for terminal board 31 with no through-hole and Ag-Pd paste printed on the surface with Ag-Pd via A sheet was prepared.
上記流路形成用の貫通孔に支燃性材料ペーストを充填し、その後、第１平板３４用シート、第２平板３３用シート、遮蔽平板３２用シート２枚、端子板３１用シートの順で積層し、その積層体を所定の寸法に切断して、未焼成外部コネクタ３０を形成した。 The flow-path forming through-hole is filled with a flame retardant material paste, and then the first flat plate 34 sheet, the second flat plate 33 sheet, the shielding flat plate 32 sheet, and the terminal plate 31 sheet in this order. Lamination was performed, and the laminate was cut to a predetermined size to form an unfired external connector 30.
（６）積層及び焼成
図１のように、未焼成発電セル４０と未焼成インターコネクタ５０と未焼成外部コネクタ３０を積層圧着して一体とした。この積層体を２５０℃にて脱脂を行い、その後１１５０℃にて焼成して、直方体形状（１×５×０．２５ｃｍ）の２段のモノリス形ＳＯＦＣ１を作製した。
(6) Lamination and Firing As shown in FIG. 1, the unfired power generation cell 40, the unfired interconnector 50, and the unfired external connector 30 are laminated and bonded together. This laminate was degreased at 250 ° C., and then fired at 1150 ° C. to produce a two-stage monolithic SOFC 1 having a rectangular parallelepiped shape (1 × 5 × 0.25 cm).
この焼成により貫通孔に充填された支燃性材料ペーストが消失し、モノリス形ＳＯＦＣ１が一体焼成されるとともに、モノリス形ＳＯＦＣ１の内部にガス流路が形成される。
モノリス形ＳＯＦＣ１は、端面（１ｃｍ×０．２５ｃｍ）に燃料ガス導入口２０及び空気導入口２４が配置されており、側面（５ｃｍ×０．２５ｃｍ）に燃料ガス排出口２２及び空気排出口２６が配置されており、上下面（１ｃｍ×５ｃｍ）に電気接続端子が配置されている。また、得られたサンプルは緻密化しており、また割れなども確認できなかった。
By this firing, the combustion-supporting material paste filled in the through holes disappears, the monolithic SOFC1 is integrally fired, and a gas flow path is formed inside the monolithic SOFC1.
The monolith type SOFC 1 has a fuel gas inlet 20 and an air inlet 24 arranged on the end face (1 cm × 0.25 cm), and a fuel gas outlet 22 and an air outlet 26 on the side face (5 cm × 0.25 cm). The electrical connection terminals are disposed on the upper and lower surfaces (1 cm × 5 cm). Moreover, the obtained sample was densified and a crack etc. could not be confirmed.
（モノリス形ＳＯＦＣ１の作動）
以上のようにして得られたモノリス形ＳＯＦＣ１の燃料ガス導入口２０及び空気導入口２４が配置されている面の前面を覆うように、図４に示すようにアルミナ製マニホールド８０をはめ込み、無機系シール材にてシールする。
(Operation of monolithic SOFC1)
An alumina manifold 80 is fitted as shown in FIG. 4 so as to cover the front surface of the surface where the fuel gas inlet 20 and the air inlet 24 of the monolithic SOFC 1 obtained as described above are disposed. Seal with sealing material.
このモノリス形ＳＯＦＣ１を８００℃に昇温し、空気導入口２４には、支燃性ガス（酸化剤ガス）である空気、燃料ガス導入口２０には燃料ガスである露点３０℃のＨ2ガスを導入する。また、外部コネクタ３０のＡｇ−Ｐｄ電極部から電気を取り出せるよう端子接続する。 The monolithic SOFC 1 is heated to 800 ° C., air as a combustion-supporting gas (oxidant gas) is supplied to the air inlet 24, and H 2 gas having a dew point of 30 ° C. as fuel gas is supplied to the fuel gas inlet 20. Is introduced. Further, terminal connection is made so that electricity can be taken out from the Ag-Pd electrode portion of the external connector 30.
第２平板５７の燃料ガス導入口２０から導入されたＨ2ガスは、図３に示すように、第２平板５７の貫通孔６２に導入される。貫通孔６２に導入されたＨ2ガスは、発電セル４０の燃料極４５に接触した後、第１平板５９の貫通孔６３に導入される。 The H 2 gas introduced from the fuel gas inlet 20 of the second flat plate 57 is introduced into the through hole 62 of the second flat plate 57 as shown in FIG. The H 2 gas introduced into the through hole 62 is introduced into the through hole 63 of the first flat plate 59 after contacting the fuel electrode 45 of the power generation cell 40.
このように、Ｈ2ガスは第１平板５９と第２平板５７の貫通孔で形成されたガス流路を通過しつつ、発電セル４０の燃料極４５に接触し、最終的に、第２平板５７の燃料ガス排出口２２から外部へ排出される。 As described above, the H 2 gas passes through the gas flow path formed by the through holes of the first flat plate 59 and the second flat plate 57 and comes into contact with the fuel electrode 45 of the power generation cell 40, and finally the second flat plate. The fuel gas is discharged from the fuel gas discharge port 57 to the outside.
一方、第２平板５３の空気導入口２４から導入された空気は、図３に示すように、第１平板５１の貫通孔６３に導入される。貫通孔６３に導入された空気は、発電セル４０の空気極４３に接触した後、第１平板５１の貫通孔６３に導入される。 On the other hand, the air introduced from the air inlet 24 of the second flat plate 53 is introduced into the through-hole 63 of the first flat plate 51 as shown in FIG. The air introduced into the through hole 63 is introduced into the through hole 63 of the first flat plate 51 after contacting the air electrode 43 of the power generation cell 40.
このように、空気は第１平板５１と第２平板５３の貫通孔で形成されたガス流路を通過しつつ、発電セル４０の空気極４３に接触し、最終的に、第２平板５３の空気排出口２６から外部へ排出される。 As described above, the air contacts the air electrode 43 of the power generation cell 40 while passing through the gas flow path formed by the through holes of the first flat plate 51 and the second flat plate 53, and finally the second flat plate 53. The air is discharged from the air outlet 26 to the outside.
以上のように、燃料ガス導入口２０から導入されたＨ2ガスと空気導入口２４から導入された空気とがそれぞれ発電セル４０の燃料極４５と空気極４３とに接触することによって、発電セル４０において、前述のように発電が行われる。本実施形態では、１．４Ｖにて１．１Ｗの発電ができた。 As described above, the H 2 gas introduced from the fuel gas introduction port 20 and the air introduced from the air introduction port 24 come into contact with the fuel electrode 45 and the air electrode 43 of the power generation cell 40, respectively. At 40, power generation is performed as described above. In this embodiment, 1.1 W of power was generated at 1.4V.
（モノリス形ＳＯＦＣ１の特徴）
以上のようなモノリス形ＳＯＦＣ１では、燃料ガス導入口２０から導入されるＨ2ガスは、モノリス形ＳＯＦＣ１の長手方向を縦断するようにガス流路を通過して燃料ガス排出口２２から排出され、空気導入口２４から導入される支燃性ガスである空気もモノリス形ＳＯＦＣ１の長手方向を縦断するようにガス流路を通過して空気排出口２６から排出される。
(Characteristics of monolith type SOFC1)
In the monolith type SOFC 1 as described above, the H 2 gas introduced from the fuel gas introduction port 20 passes through the gas flow path so as to cross the longitudinal direction of the monolith type SOFC 1 and is discharged from the fuel gas discharge port 22. Air that is a combustion-supporting gas introduced from the air introduction port 24 also passes through the gas flow path and is discharged from the air discharge port 26 so as to cross the longitudinal direction of the monolithic SOFC 1.
ここで、燃料ガス導入口２０と空気導入口２４は各々対向する端面に設けられ、燃料ガス排出口２２と空気排出口２６は各々対向する端面の近傍に設けられている。したがって、モノリス形ＳＯＦＣ１に導入されるＨ2ガスと空気とは、発電セル４０を隔てて、モノリス形ＳＯＦＣ１の長手方向のほぼ長さ一杯に対向して流れるので、発電セル４０における発電効率が高くなる。 Here, the fuel gas introduction port 20 and the air introduction port 24 are provided on the opposing end surfaces, respectively, and the fuel gas discharge port 22 and the air discharge port 26 are provided in the vicinity of the opposing end surfaces. Therefore, the H 2 gas and the air introduced into the monolith type SOFC 1 flow across the power generation cell 40 so as to face almost the full length of the monolith type SOFC 1 in the longitudinal direction, so that the power generation efficiency in the power generation cell 40 is high. Become.
また、燃料ガス排出口２２及び空気排出口２６は、発電セル４０の面の垂直面であって、燃料ガス導入口２０及び空気導入口２４が存在しない面に配置されているので、前述のように、貫通孔を備えた平板（第１平板３４，５１，５９、第２平板３３，５３，５７）と燃料ガスや空気を透過しない遮蔽平板３２，５５とを積層して焼成するという簡単な構造とすることができ、燃料電池の作製が容易になる。 Further, since the fuel gas discharge port 22 and the air discharge port 26 are arranged on the surface perpendicular to the surface of the power generation cell 40 and the fuel gas introduction port 20 and the air introduction port 24 do not exist, as described above. In addition, flat plates (first flat plates 34, 51, 59, second flat plates 33, 53, 57) having through holes and shielding flat plates 32, 55 that do not transmit fuel gas or air are stacked and fired. It can be set as a structure, and manufacture of a fuel cell becomes easy.
また、発電セル４０とインターコネクタ５０を同種のセラミックで形成しているので、発電セル４０とインターコネクタ５０のセラミックス組織は完全に同一となり、界面は消失することとなる。したがって、セル間の接続信頼性とガスシール性を高くすることができ、高強度のモノリス形ＳＯＦＣ１とすることができる。 Further, since the power generation cell 40 and the interconnector 50 are formed of the same kind of ceramic, the ceramic structures of the power generation cell 40 and the interconnector 50 are completely the same, and the interface disappears. Therefore, the connection reliability between the cells and the gas sealing property can be increased, and a high-strength monolithic SOFC 1 can be obtained.
さらに、モノリス形ＳＯＦＣ１の形状を直方体としているので、モノリス形ＳＯＦＣ１の耐熱衝撃性を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
Furthermore, since the shape of the monolithic SOFC1 is a rectangular parallelepiped, the thermal shock resistance of the monolithic SOFC1 can be improved.
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, A various aspect can be taken.
例えば、本実施形態では、発電セル４０とインターコネクタ５０とを積層し、焼成してモノリス形ＳＯＦＣ１としたが、発電セル４０とインターコネクタ５０とを積層した後に、焼成せずＳＯＦＣスタックとし、ＳＯＦＣスタックを更に積層してＳＯＦＣとしてもよい。 For example, in the present embodiment, the power generation cell 40 and the interconnector 50 are stacked and fired to obtain a monolithic SOFC 1. However, after the power generation cell 40 and the interconnector 50 are stacked, the SOFC stack is not fired to form a SOFC stack. A stack may be further stacked to form an SOFC.
［第２実施形態］
次に図５に基づき第２実施形態について説明する。図５は、モノリス形固体酸化物形燃料電池２の概略の外観を示す外観図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an external view showing a schematic external appearance of the monolithic solid oxide fuel cell 2.
第１実施形態におけるモノリス形ＳＯＦＣ１では、燃料ガス排出口２２と空気排出口２６を各々端面の近傍に設けたが、第２実施形態におけるモノリス形ＳＯＦＣ２では、それらの排出口を図５に示すように、側面の中央部分の対向する位置に配置するのである。 In the monolith type SOFC 1 in the first embodiment, the fuel gas discharge port 22 and the air discharge port 26 are provided in the vicinity of the end faces, respectively, but in the monolith type SOFC 2 in the second embodiment, these discharge ports are as shown in FIG. Furthermore, it arrange | positions in the position which the center part of a side surface opposes.
この場合、図６に示すように、インターコネクタ５０においては、第１平板５１，５９及び第２平板５３，５７には第１実施形態と同様に２列に貫通孔を設ける。そして、第２平板５３の中央左側縁部分に燃料ガス排出口２２を設け、第２平板５７の中央右側縁部分に空気排出口２６を設ける。 In this case, as shown in FIG. 6, in the interconnector 50, the first flat plates 51 and 59 and the second flat plates 53 and 57 are provided with through holes in two rows as in the first embodiment. The fuel gas discharge port 22 is provided at the central left edge portion of the second flat plate 53, and the air discharge port 26 is provided at the central right edge portion of the second flat plate 57.
また、第２平板５３，５７の中央部分には、第１平板５１，５９と積層されたときに燃料ガス排出口２２又は空気排出口２６とガス流路を形成するように、左右方向中心部に貫通孔を設ける。 Further, in the central portion of the second flat plates 53 and 57, the central portion in the left-right direction is formed so as to form a gas flow path with the fuel gas discharge port 22 or the air discharge port 26 when stacked with the first flat plates 51 and 59. Is provided with a through hole.
このようにすると、インターコネクタ５０においては、直方体の一方の端面に設けられた燃料ガス導入口２０から導入された燃料ガスは、第１平板５１及び第２平板５３に設けられた貫通孔を通って、一旦、他方の端まで導かれ、折り返された後、中央部に位置する燃料ガス排出口２２から排出される。 In this way, in the interconnector 50, the fuel gas introduced from the fuel gas inlet 20 provided on one end face of the rectangular parallelepiped passes through the through holes provided in the first flat plate 51 and the second flat plate 53. Then, after being led to the other end and folded back, it is discharged from the fuel gas discharge port 22 located in the center.
また、他方の端面に設けられた空気導入口２４から導入された空気は、第１平板５９と第２平板５７に設けられた貫通孔を通って一旦、他方の端まで導かれ、折り返された後、中央部に位置する空気排出口２６から排出される。 Further, the air introduced from the air inlet 24 provided on the other end surface is once led to the other end through the through holes provided in the first flat plate 59 and the second flat plate 57 and turned back. Thereafter, the air is discharged from the air outlet 26 located in the center.
外部コネクタ３０においても、インターコネクタ５０と同様に、燃料ガス及び空気の導入と排出とが行われる。
このように、モノリス形ＳＯＦＣ２では、直方体の端面の一方に燃料ガス導入口２０が配置され、他の端面に空気導入口２４が配置される。つまり、直方体の最も小さい面に燃料ガス導入口２０及び空気導入口２４だけが配置されることになるので、モノリス形ＳＯＦＣ２と燃料ガス及び空気を供給するためのガス配管の接続を容易に行うことが可能となる。
Similarly to the interconnector 50, the external connector 30 also introduces and discharges fuel gas and air.
As described above, in the monolithic SOFC 2, the fuel gas inlet 20 is disposed on one of the end faces of the rectangular parallelepiped, and the air inlet 24 is disposed on the other end face. That is, since only the fuel gas inlet 20 and the air inlet 24 are arranged on the smallest surface of the rectangular parallelepiped, the monolithic SOFC 2 and the gas pipe for supplying the fuel gas and air can be easily connected. Is possible.
また、燃料ガス排出口２２と空気排出口２６とがモノリス形ＳＯＦＣ２の側面の中央部に配置されているので、マニホールド８０の取付部分の長さに余裕を持たせることができる。したがって、マニホールド８０の接続が容易になる。 In addition, since the fuel gas discharge port 22 and the air discharge port 26 are disposed at the center of the side surface of the monolithic SOFC 2, it is possible to provide a margin for the length of the mounting portion of the manifold 80. Accordingly, the manifold 80 can be easily connected.
また、燃料ガス排出口２２と空気排出口２６は積層面の対向する側面に配置されている。つまり、すべての導入口２０，２４と排出口２２，２６とがモノリス形ＳＯＦＣ１の異なる面に配置されるので、モノリス形ＳＯＦＣ１とガス配管の接続を容易に行うことができるようになる。 Moreover, the fuel gas discharge port 22 and the air discharge port 26 are arrange | positioned at the side surface which a lamination surface opposes. That is, since all the inlets 20 and 24 and the discharge ports 22 and 26 are arranged on different surfaces of the monolithic SOFC 1, the monolithic SOFC 1 and the gas pipe can be easily connected.
１，２…モノリス形固体酸化物形燃料電池（モノリス型ＳＯＦＣ）、１０…ＳＯＦＣスタック、２０…燃料ガス導入口、２２…燃料ガス排出口、２４…空気導入口、２６…空気排出口、３０…外部コネクタ、３１…端子板、３２，５５…遮蔽平板、３３，５３，５７…第２平板、３４，５１，５９…第１平板、３５…カソード端子、３６…アノード端子、４０…発電セル、４１…固体電解質、４３…空気極、４５…燃料極、５０…インターコネクタ、６０…ビア導体、６２…貫通孔、６３…貫通孔、８０…マニホールド。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Monolith type solid oxide fuel cell (monolith type SOFC), 10 ... SOFC stack, 20 ... Fuel gas inlet, 22 ... Fuel gas outlet, 24 ... Air inlet, 26 ... Air outlet, 30 ... External connector, 31 ... Terminal plate, 32,55 ... Shielding plate, 33,53,57 ... Second flat plate, 34,51,59 ... First flat plate, 35 ... Cathode terminal, 36 ... Anode terminal, 40 ... Power generation cell , 41 ... Solid electrolyte, 43 ... Air electrode, 45 ... Fuel electrode, 50 ... Interconnector, 60 ... Via conductor, 62 ... Through hole, 63 ... Through hole, 80 ... Manifold.
Claims (5)
前記発電セルと前記インターコネクタとが積層されることにより積層方向に形成される複数の側面に、燃料ガス及び支燃性ガスの導入口及び排出口を備え、
前記燃料ガスの導入口は、前記支燃性ガスの導入口が配置された側面と対向する側面に配置され、
前記燃料ガスの排出口は、前記燃料ガスの導入口及び前記支燃性ガスの導入口とは異なる側面に配置され、
前記支燃性ガスの排出口は、前記支燃性ガスの導入口及び前記燃料ガスの導入口とは異なる側面に配置されていることを特徴とする固体酸化物形燃料電池スタック。 A solid oxide fuel cell stack in which power generation cells and interconnectors are alternately stacked,
A plurality of side surfaces formed in the stacking direction by stacking the power generation cell and the interconnector are provided with an introduction port and a discharge port for fuel gas and supporting gas,
The fuel gas introduction port is disposed on a side surface opposite to a side surface on which the combustion support gas introduction port is disposed,
The fuel gas outlet is disposed on a different side from the fuel gas inlet and the combustion-supporting gas inlet,
The solid oxide fuel cell stack, wherein the combustion-supporting gas discharge port is disposed on a different side from the combustion-supporting gas introduction port and the fuel gas introduction port.
前記発電セルとインターコネクタとは略直方体を形成するように積層され、
前記燃料ガスの導入口は、前記積層された前記発電セルと前記インターコネクタが形成する前記略直方体の一方の端面に配置され、前記支燃性ガスの導入口は前記直方体の他方の端面に配置されていることを特徴とする固体酸化物形燃料電池スタック。 The solid oxide fuel cell stack according to claim 1, wherein
The power generation cell and the interconnector are stacked so as to form a substantially rectangular parallelepiped,
The fuel gas inlet is disposed on one end face of the substantially rectangular parallelepiped formed by the stacked power generation cells and the interconnector, and the fuel-supporting gas inlet is disposed on the other end face of the rectangular parallelepiped. A solid oxide fuel cell stack.
前記燃料ガスの排出口と前記支燃性ガスの排出口とは、前記発電セルと前記インターコネクタとの積層方向に形成される側面に、各々対向して配置されていることを特徴とする固体酸化物形燃料電池スタック。 The solid oxide fuel cell stack according to claim 2,
The fuel gas discharge port and the combustion-supporting gas discharge port are arranged to face each other on the side surfaces formed in the stacking direction of the power generation cell and the interconnector. Oxide fuel cell stack.
前記燃料ガスの排出口は、前記支燃性ガスの導入口が配置された端面の近傍に配置され、
前記支燃性ガスの排出口は、前記燃料ガスの導入口が配置された端面の近傍に配置されていることを特徴とする固体酸化物形燃料電池スタック。 In the solid oxide fuel cell stack according to claim 2 or 3,
The fuel gas discharge port is disposed in the vicinity of the end surface where the combustion-supporting gas introduction port is disposed,
The solid oxide fuel cell stack, wherein the combustion-supporting gas discharge port is disposed in the vicinity of an end surface where the fuel gas introduction port is disposed.
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