固体酸化物型燃料電池
【課題】固体酸化物型燃料電池における電圧降下を抑制する。
【解決手段】
固体酸化物型燃料電池は、燃料極、空気極、及び前記燃料極と空気極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と；一般式ＡＢＯ３（式中、ＡサイトはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ，及びＥｕからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、ＢサイトはＣｒを含有する）で表される酸化物を含有し、２個以上の前記発電部間を電気的に接続するように配置されたインターコネクタと；を備える。
【解決手段】
固体酸化物型燃料電池は、燃料極、空気極、及び前記燃料極と空気極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と；一般式ＡＢＯ３（式中、ＡサイトはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ，及びＥｕからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、ＢサイトはＣｒを含有する）で表される酸化物を含有し、２個以上の前記発電部間を電気的に接続するように配置されたインターコネクタと；を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物型燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解質層および空気極を有する複数の燃料電池セルを備える固体酸化物型燃料電池には、燃料電池セルの燃料極と他の燃料電池セルの空気極とを電気的に接続するインターコネクタが設けられる。
【０００３】
特許文献１には、支持体と、支持体の一部を露出させるように支持体に巻きつけられた電解質層と、電解質層と支持体との間に設けられた燃料極と、支持体の露出した部分に積層されたインターコネクタと、インターコネクタと支持体との界面に設けられた中間層と、を備える燃料電池セルが記載されている。さらに、特許文献１には、燃料電池セルが、ＮｉとＹ２Ｏ３とを体積比率１：１で混合した材料で形成された支持体；Ｌａ（Ｍｇ，Ｃｒ）Ｏ３で形成されたインターコネクタ；及び、Ｎｉ粉末と、Ｇｄ等の希土類元素を２０モル％含有するＣｅＯ２粉末（セリア粉末）とを混合した材料によって形成された中間層；を備えることが記載されている。
【０００４】
特許文献１には、以下の事項：
・中間膜を設けなかった場合、支持体とインターコネクタとの同時焼成によって、インターコネクタと支持体との界面において、支持体中のＹ（イットリウム）およびインターコネクタ中のＬａ（ランタン）が拡散することで、Ｌａ−Ｙ−Ｏ系の絶縁性の反応層が形成されること；
・反応層によって、燃料極とインターコネクタとの間の電位降下が大きくなること；
・中間層を設けることで、界面でのＬａ及びＹの拡散を抑制することができること；
が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５３３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者らは、従来の技術においても、なお以下の問題点があることを見出した。
【０００７】
発明者らは、ＮｉＯ−Ｙ２Ｏ３からなる層と、従来技術の中間層に該当する層と、ランタンクロマイト（ＬａＣｒＯ３系材料）からなる層とを共焼成（同時焼成）した。その結果、共焼成の後の還元処理において、クラック及び層間の剥離が発生した。このようなクラック及び剥離の発生は、高電気抵抗膜の形成と同じく、電圧降下を引き起こす。
【０００８】
発明者らが、中間層とランタンクロマイト層との界面を電子顕微鏡で観察したところ、界面にＮｉＯの凝集層が形成されていた。この凝集層は、中間層のＮｉ以外の成分がランタンクロマイト層に固溶することによって形成されたと考えられた。この凝集層中のＮｉＯは還元処理でＮｉに還元されるので、還元処理によって凝集層の体積は減少する。クラック及び剥離が生じたのは、この体積変化が原因であると考えられる。
【０００９】
また、還元処理によって、中間層の体積が膨張することも、クラック発生の一因となり得ると考えられる。
【００１０】
本発明は、燃料電池における電圧降下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１観点にかかる固体酸化物型燃料電池は、燃料極、空気極、及び前記燃料極と空気極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と；一般式ＡＢＯ３（式中、ＡサイトはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ，Ｅｕを含有し、ＢサイトはＣｒを含有する）で表される酸化物を含有し、２個以上の前記発電部間を電気的に接続するように配置されたインターコネクタと；を備える。
【発明の効果】
【００１２】
上記固体酸化物型燃料電池は、焼成時に、上述したＬａ−Ｙ−Ｏの高電気抵抗性の反応層の形成が抑制されるとともに、還元を経た後もクラック及び剥離等の不具合が起きにくいので、電圧降下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】横縞型固体酸化物型燃料電池の実施の一形態を示す横断面図である。
【図２】図１の横縞型固体酸化物型燃料電池のＩＩ−ＩＩ矢視縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜１．第１実施形態＞
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る横縞型固体酸化物型燃料電池（以下、単に“燃料電池”と称する）１は、支持基板２、燃料極３、電解質層４、反応防止層５、空気極６、インターコネクタ７、及び集電層８を備える。また、燃料電池１は発電部１０を備える。なお、図１では、説明の便宜上、集電層８は図示されていない。
【００１５】
支持基板２は、扁平かつ一方向（ｚ軸方向）に長い形状である。支持基板２は多孔質材料で構成されている。支持基板２は、ニッケルを含んでいてもよい。支持基板２は、より具体的には、Ｎｉ‐Ｙ２Ｏ３（ニッケル‐イットリア）を主成分として含有していてもよい。なお、ニッケルは酸化物（ＮｉＯ）であってもよいが、発電時には、ＮｉＯは水素ガスによってＮｉに還元されてもよい。
【００１６】
本明細書において、「主成分として含有する」とは、その成分を５０重量％以上含有することであってもよく、６０重量％以上、８０重量％以上、又は９０重量％以上含有することであってもよい。また、「主成分として含有する」とは、その成分のみからなる場合も包含する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、支持基板２の内部には、流路２１が設けられる。流路２１は、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）に沿って延びている。発電時には、流路２１内に燃料ガスが流され、支持基板２の有する孔を通って、後述の燃料極３へ燃料ガスが供給される。
【００１８】
燃料極３は、支持基板２上に設けられる。１個の支持基板２上に、複数の燃料極３が、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において並ぶように配置される。つまり、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において、隣り合う燃料極３の間には、隙間が設けられている。
【００１９】
燃料極３は、ニッケルを含有してもよい。ニッケルは酸化物（ＮｉＯ）であってもよいが、発電時には、ＮｉＯは水素ガスによってＮｉに還元されてもよい。
また、燃料極３は、後述のインターコネクタ７に含有される酸化物のＡサイト中の元素の酸化物を含有していてもよい。なお、燃料極３は、Ａサイト中の全ての元素を含有する必要はない。つまり、Ａサイトに複数の元素が含まれる場合、燃料極３は、Ａサイト中の元素の少なくとも一部の元素の酸化物を含有すればよい。燃料極３は、Ａサイト中の元素の酸化物、並びに酸化物であってもよいニッケルを、主成分として含有していてもよい。
燃料極３中のニッケルのＮｉＯとしての重量Ｗ１と、燃料極３中のＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ及びＥｕの酸化物としての合計重量Ｗ２とが、１／４≦Ｗ２／Ｗ１≦４を満たすことが好ましい。
【００２０】
燃料極３は、燃料極集電層及び燃料極活性層を有していてもよい。燃料極集電層は支持基板２上に設けられ、燃料極活性層は燃料極集電層上に設けられる。
燃料極集電層の材料としては、燃料極３の材料として挙げられた材料が適用可能である。
燃料極活性層は、ニッケル及びジルコニアを含有していてもよい。ジルコニアには、希土類元素が固溶していてもよい。具体的には、燃料極活性層は、電解質層４に含有されるジルコニア系材料を含有していてもよい。燃料極集電層と同じく、燃料極活性層においても、ニッケルは酸化物（ＮｉＯ）であってもよいが、発電時には、ＮｉＯは水素ガスによってＮｉに還元されてもよい。
【００２１】
図２に示すように、電解質層４は、燃料極３の上に、燃料極を覆うように設けられる。燃料極３が設けられていない領域では、電解質層４は、支持基板２上に設けられていてもよい。電解質層４は支持基板２及び燃料極３と比べて緻密であり、インターコネクタ７と共に、燃料電池１を、空気と燃料ガスとを切り分けることができる。電解質層４は、固体電解質層とも呼ばれる。
【００２２】
電解質層４は、あるインターコネクタ７から、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）においてそのインターコネクタ７と隣り合うインターコネクタ７まで、連続するように設けられる。言い換えると、電解質層４は、ある燃料極３から、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）においてその燃料極３と隣り合う燃料極３の端部まで、連続するように設けられる。また、インターコネクタ７が設けられた箇所では、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において、電解質層４は非連続である。
【００２３】
電解質層４は、ジルコニアを主成分として含むことができる。電解質層４は、例えば、３ＹＳＺ、８ＹＳＺ等のイットリア安定化ジルコニア；又はＳｃＳＺ（スカンジア安定化ジルコニア）；等のジルコニア系材料の焼成体であってもよい。
【００２４】
反応防止層５は、電解質層４上に設けられる。図２において、電解質層４が設けられていない箇所には、反応防止層５が設けられていない。つまり、１個の燃料極３に対応するように１個の反応防止層５が設けられる。よって、１個の支持基板２には、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）に沿って、複数の電解質層４が設けられる。
【００２５】
反応防止層５は、セリア（酸化セリウム）を主成分として含んでもよい。具体的には、反応防止層５の材料として、セリア及びセリアに固溶した希土類金属酸化物を含むセリア系材料が挙げられる。セリア系材料として、具体的には、ＧＤＣ（（Ｃｅ,Ｇｄ）Ｏ２：ガドリニウムドープセリア）、ＳＤＣ（（Ｃｅ,Ｓｍ）Ｏ２：サマリウムドープセリア）等が挙げられる。
【００２６】
空気極６は、反応防止層５上に、反応防止層５の外縁を越えないように配置される。つまり、１個の燃料極３に対応するように１個の空気極６が設けられる。よって、１個の支持基板２には、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）に沿って、複数の空気極６が設けられる。
【００２７】
空気極６は、例えば、ランタン含有ペロブスカイト型複合酸化物を主成分として含有してもよい。ランタン含有ペロブスカイト型複合酸化物としては、具体的には、ＬＳＣＦ（ランタンストロンチウムコバルトフェライト）、ランタンマンガナイト、ランタンコバルタイト、ランタンフェライトが挙げられる。また、ランタン含有ペロブスカイト型複合酸化物には、ストロンチウム、カルシウム、クロム、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム等がドープされていてもよい。
【００２８】
インターコネクタ７は、燃料極３上に積層されることが好ましい。図２では、燃料極３とインターコネクタ７との間に、後述の中間層９が配置されているが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、インターコネクタ７は燃料極３上に直接設けられていてもよい。すなわち、「積層される」とは、接するように配置されている場合、及び接しないがｙ軸方向に重なるように配置されている場合を包含する。
【００２９】
インターコネクタ７は、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において、電解質層４間を繋ぐように配置される。これによって、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において隣り合う発電部１０同士が、電気的に接続される。
【００３０】
インターコネクタ７は、支持基板２及び燃料極３と比較すると緻密な層である。
インターコネクタ７は、一般式ＡＢＯ３（式中、ＡサイトはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ及びＥｕからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、ＢサイトはＣｒを含有する）で表される酸化物を含有する。この酸化物は、ペロブスカイト構造を有することが好ましい。この酸化物を、以下、「クロマイト系材料」と称することがある。
また、クロマイト系材料は、下記式（１）で表されてもよい。
Ｌｎ１−ｘＡ’ｘＣｒ１−ｙ−ｚＢ’ｙＯ３ （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ及びＥｕからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、Ａ’サイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂ’サイトはＴｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
【００３１】
インターコネクタ７は、クロマイト系材料を主成分として含有することが好ましい。
また、０．０５≦ｘ≦０．２、０．０２≦ｙ≦０．２２、及び０≦ｚ≦０．０５の少なくとも１つの条件が満たされてもよい。
【００３２】
また、Ａサイト（Ａ’サイトであってもよい）は１種類以上のアルカリ土類金属元素を含有することができる。アルカリ土類金属元素の具体例としては、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，及びＢａが挙げられる。アルカリ土類金属元素を含有することで、インターコネクタ７は、比較的低い温度で焼成可能である。
【００３３】
上述したように、Ｌａを含有する従来のインターコネクタとＹ含有層（例えば燃料極）とを積層及び共焼成すると、Ｌａ−Ｙ−Ｏの反応層が形成される。この反応層は高い電気抵抗値を有する。これに対して、本実施形態では、燃料極３と、インターコネクタ７とが、同一の元素を含有するので、共焼成を行っても、Ｌａ−Ｙ−Ｏの高電気抵抗性の反応層が形成されない。
【００３４】
なお、縦縞型燃料電池においては、一般的に、発電部の面積とインターコネクタの面積とがほぼ同じである。一方、横縞型燃料電池においては、一般的に、インターコネクタの面積は、発電部の面積より小さい。よって、横縞型燃料電池では、インターコネクタにおいて、発電部の電流密度より高い電流密度が発生する。そのため、従来、縦縞型燃料電池ではほとんど問題にならなかった抵抗増大による出力低下が顕著に見られる。したがって、横縞型燃料電池においては、インターコネクタ及びその周囲で発生する電気抵抗の増大を抑制することが、極めて重要な課題である。
本実施形態の構成によれば、上述したように、高電気抵抗性の反応層の形成が抑制されるので、インターコネクタ７と燃料極３との間での電気抵抗の増大が抑制される。よって、本実施形態の技術は、横縞型燃料電池において特に有益である。
【００３５】
集電層８は、インターコネクタ７と発電部１０とを電気的に接続するように配置される。具体的には、集電層８は、空気極６から、その空気極６を備える発電部１０と隣り合う発電部１０に含まれるインターコネクタ７まで、連続するように設けられる。集電層８は、導電性を有すればよく、例えばインターコネクタ７と同様の材料で構成されていてもよい。
【００３６】
燃料極３とインターコネクタ７との間に、中間層９が配置されていてもよい。
中間層９は、燃料極３を構成する元素のうち少なくとも１種類の元素と、インターコネクタ７を構成する元素のうちの少なくとも１種類の元素と、を含有することが好ましい。燃料極３を構成する元素として、中間層９は、ニッケルを含有することができる。具体的には、中間層９は、Ｌｎ，Ｃｒ，及びＮｉを含有することができる。また、中間層９は、上記Ａ’サイト中の元素及び／又は上記Ｂ’サイト中の元素を含有してもよい。
【００３７】
別の表現として、中間層９は、クロマイト系材料と、燃料極３に含有される元素と、を含有することができる。中間層９に含有されるクロマイト系材料は、インターコネクタ７に含有されるクロマイト系材料と同一である必要はない。例えば、インターコネクタ７に含有されるクロマイト系材料が式（１）で表され、かつ式（１）の元素ＬｎがＬａであるとき、中間層９における元素ＬｎはＬａ以外の元素（例えばＹ）であってもよい。また、インターコネクタ７におけるＡ’サイトに含まれる元素がＣａであり、中間層９におけるＡ’サイトに含まれる元素がＳｒであってもよい。
【００３８】
中間層９における元素Ｌｎと中間層９における元素Ｌｎとは同一であってもよい。Ａサイト及びＢサイトに含まれる元素についても同様である。また、中間層９は、インターコネクタ７中に含まれる他の元素をさらに含有してもよい。さらに、中間層９に含有されるクロマイト系材料は、インターコネクタ７に含有されるクロマイト系材料と同一であってもよい。
【００３９】
また、中間層９が含有する、燃料極３に含有される元素とは、Ｎｉであってもよい。
【００４０】
中間層９は、クロマイト系材料とＮｉとを、体積比率で、７０：３０〜３０：７０程度含有することができる。
【００４１】
発電部１０は、燃料極３と、その燃料極３に対応する空気極６と、を備える部分である。具体的には、発電部１０は、支持基板２の厚み方向（ｙ軸方向）に積層された、燃料極３、電解質層４、反応防止層５、及び空気極６を備える。
【００４２】
発電部１０に含まれる空気極６は、集電層８及びインターコネクタ７によって、隣り合う発電部１０の燃料極３と電気的に接続される。つまり、インターコネクタ７だけでなく、集電層８も発電部１０間の接続に寄与しているが、このような形態も、インターコネクタが“発電部間を電気的に接続する”形態に包含される。
【００４３】
燃料電池１の各部の寸法は、具体的には、以下のように設定可能である。
支持基板２の幅Ｄ１ ：１〜１０ｃｍ
支持基板２の厚みＤ２：１〜１０ｍｍ
支持基板２の長さＤ３：５〜５０ｃｍ
支持基板２の外面（支持基板２と燃料極との界面）から流路２１までの距離Ｄ４：０．１〜４ｍｍ
燃料極３の厚み ：５０〜５００μｍ
（燃料極３が、燃料極集電層及び燃料極活性層を有する場合：
燃料極集電層の厚み：５０〜５００μｍ
燃料極活性層の厚み：５〜３０μｍ）
電解質層４の厚み ：３〜５０μｍ
反応防止層５の厚み ：３〜５０μｍ
空気極６の厚み ：１０〜１００μｍ
インターコネクタ７の厚み：１０〜１００μｍ
集電層８の厚み ：５０〜５００μｍ
言うまでもなく、本発明はこれらの数値に限定されない。
【００４４】
＜２．その他の実施形態＞
第１実施形態では、燃料電池として横縞型を挙げた。すなわち、第１実施形態において、燃料電池１においては、１個の支持基板２上に、２個以上の発電部１０が設けられ、インターコネクタ７は、１個の支持基板２上に設けられた発電部１０の間を電気的に接続するように配置される。
【００４５】
ただし、本発明は縦縞型に適用されてもよい。すなわち、積層された、燃料極層、電解質層、及び空気極層を備える複数の発電部が、層の厚み方向に重ねられていてもよい。この場合、インターコネクタは、厚み方向において隣り合う発電部間を電気的に接続するように配置される。この場合、必要に応じて、インターコネクタ以外に、集電体８と同様の層が設けられてもよい。
【００４６】
縦縞型及び横縞型のいずれの形態も、インターコネクタが“発電部間を電気的に接続する”形態に包含される。
【実施例】
【００４７】
［試料片の作製］
還元後のＮｉ換算でＮｉ：Ｙ２Ｏ３＝４０：６０体積％となるように、ＮｉＯ粉末とＹ２Ｏ３粉末とを混合した。さらに、ＮｉＯ粉末とＹ２Ｏ３粉末との合計重量の２０％の重量のセルロース粉末を造孔材として添加し、混合した。混合物をＳＤ法（スプレードライ法）で顆粒化した。得られた顆粒を、ＣＩＰ法（Cold Isostatic Press）を用い、圧力１００ＭＰａ条件下で行った圧粉成形により、ペレット状に成形することで、ＮｉＯ−Ｙ２Ｏ３成形体を得た。
【００４８】
ＮｉＯ−Ｙ２Ｏ３成形体上に、中間層及びインターコネクタを、順に、スクリーン印刷によって形成した。印刷に用いたペーストは、表１に示す原料に、バインダーとしてエチルセルロース、溶剤としてテルピオネールを加えて混合することで得られた。
【００４９】
実施例２、４、６、８〜１２において、中間層の原料は、ＮｉＯ粉末と、クロマイト系材料の粉末の混合物である。実施例２、４、６、８〜１２では、ＮｉＯとクロマイト系材料とを、１：１の割合（重量比率）で混合した。また、比較例２及び３では、ＮｉＯ：ＧＤＣ＝１：１の割合（重量比率）で混合した。
【００５０】
次に、ＮｉＯ−Ｙ２Ｏ３成形体、中間層、及びインターコネクタを、１５００℃で共焼成した。得られた焼成体から、試料片を切り出した。
【００５１】
こうして得られた試料片は、総厚み（ＮｉＯ−Ｙ２Ｏ３板、中間層、インターコネクタの厚みの合計）が１．０ｍｍ、直径１２ｍｍの円盤形であった。また、中間層の厚みは５μｍ、インターコネクタの厚みは３０μｍであった。
【００５２】
［還元処理］
試料片を、電圧評価装置内にセットして、ＮｉＯ還元後の電圧降下を測定した。電圧評価装置は、上部と下部とに分かれたカプセルを備える。カプセルの上部及び下部内には、Ｐｔ台座がそれぞれ配置され、各Ｐｔ台座には電位線及び電流線が接続されている。試料片は、インターコネクタがカプセル上部内のＰｔ台座に接し、ＮｉＯ-Ｙ２Ｏ３板がカプセル下部内のＰｔ台座に接するように配置される。カプセル上部と下部との間でガスが混合しないように、カプセルと試料片との間が溶融したガラスでシールされた。カプセル下部には３５％Ｈ２／Ａｒガスが流され、カプセル上部には空気が流された。ＮｉＯが充分に還元された時点で、Ｐｔ台座に１Ａの定電流を流すことで、電圧降下を測定した。結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
［結果］
表１に示すように、インターコネクタと燃料極とが同一の元素を含有する場合、電圧降下が小さく抑えられた（実施例１〜１２）。なお、発明者らは、Ｙに代えて、Ａサイトに含有され得る他の元素を用いた場合においても、同様の効果を確認した。
また、インターコネクタに含有される元素と燃料極に含有される元素とを含有する中間層を設けることで、さらに電圧降下は小さく抑えられた（実施例２、４、６、８〜１２）。
これに対して、比較例１〜３では、中間層を設けても、電圧降下を抑えることが出来なかった。比較例１では、インターコネクタと燃料極との間に、高電気抵抗性の反応層が形成された。また、比較例２及び３では、中間層にクラックとインターコネクタとの間にＮｉ−Ｏの凝集層が形成された。Ｎｉ−ＯがＮｉに還元されることで、凝集層にはクラック又は剥離が起きた。
【符号の説明】
【００５５】
１ 横縞型固体酸化物型燃料電池（燃料電池）
２ 支持基板
３ 燃料極
４ 電解質層
５ 反応防止層
６ 空気極
７ インターコネクタ
８ 集電層
９ 中間層
１０ 発電部
２１ 流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物型燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解質層および空気極を有する複数の燃料電池セルを備える固体酸化物型燃料電池には、燃料電池セルの燃料極と他の燃料電池セルの空気極とを電気的に接続するインターコネクタが設けられる。
【０００３】
特許文献１には、支持体と、支持体の一部を露出させるように支持体に巻きつけられた電解質層と、電解質層と支持体との間に設けられた燃料極と、支持体の露出した部分に積層されたインターコネクタと、インターコネクタと支持体との界面に設けられた中間層と、を備える燃料電池セルが記載されている。さらに、特許文献１には、燃料電池セルが、ＮｉとＹ２Ｏ３とを体積比率１：１で混合した材料で形成された支持体；Ｌａ（Ｍｇ，Ｃｒ）Ｏ３で形成されたインターコネクタ；及び、Ｎｉ粉末と、Ｇｄ等の希土類元素を２０モル％含有するＣｅＯ２粉末（セリア粉末）とを混合した材料によって形成された中間層；を備えることが記載されている。
【０００４】
特許文献１には、以下の事項：
・中間膜を設けなかった場合、支持体とインターコネクタとの同時焼成によって、インターコネクタと支持体との界面において、支持体中のＹ（イットリウム）およびインターコネクタ中のＬａ（ランタン）が拡散することで、Ｌａ−Ｙ−Ｏ系の絶縁性の反応層が形成されること；
・反応層によって、燃料極とインターコネクタとの間の電位降下が大きくなること；
・中間層を設けることで、界面でのＬａ及びＹの拡散を抑制することができること；
が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５３３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者らは、従来の技術においても、なお以下の問題点があることを見出した。
【０００７】
発明者らは、ＮｉＯ−Ｙ２Ｏ３からなる層と、従来技術の中間層に該当する層と、ランタンクロマイト（ＬａＣｒＯ３系材料）からなる層とを共焼成（同時焼成）した。その結果、共焼成の後の還元処理において、クラック及び層間の剥離が発生した。このようなクラック及び剥離の発生は、高電気抵抗膜の形成と同じく、電圧降下を引き起こす。
【０００８】
発明者らが、中間層とランタンクロマイト層との界面を電子顕微鏡で観察したところ、界面にＮｉＯの凝集層が形成されていた。この凝集層は、中間層のＮｉ以外の成分がランタンクロマイト層に固溶することによって形成されたと考えられた。この凝集層中のＮｉＯは還元処理でＮｉに還元されるので、還元処理によって凝集層の体積は減少する。クラック及び剥離が生じたのは、この体積変化が原因であると考えられる。
【０００９】
また、還元処理によって、中間層の体積が膨張することも、クラック発生の一因となり得ると考えられる。
【００１０】
本発明は、燃料電池における電圧降下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１観点にかかる固体酸化物型燃料電池は、燃料極、空気極、及び前記燃料極と空気極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と；一般式ＡＢＯ３（式中、ＡサイトはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ，Ｅｕを含有し、ＢサイトはＣｒを含有する）で表される酸化物を含有し、２個以上の前記発電部間を電気的に接続するように配置されたインターコネクタと；を備える。
【発明の効果】
【００１２】
上記固体酸化物型燃料電池は、焼成時に、上述したＬａ−Ｙ−Ｏの高電気抵抗性の反応層の形成が抑制されるとともに、還元を経た後もクラック及び剥離等の不具合が起きにくいので、電圧降下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】横縞型固体酸化物型燃料電池の実施の一形態を示す横断面図である。
【図２】図１の横縞型固体酸化物型燃料電池のＩＩ−ＩＩ矢視縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜１．第１実施形態＞
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る横縞型固体酸化物型燃料電池（以下、単に“燃料電池”と称する）１は、支持基板２、燃料極３、電解質層４、反応防止層５、空気極６、インターコネクタ７、及び集電層８を備える。また、燃料電池１は発電部１０を備える。なお、図１では、説明の便宜上、集電層８は図示されていない。
【００１５】
支持基板２は、扁平かつ一方向（ｚ軸方向）に長い形状である。支持基板２は多孔質材料で構成されている。支持基板２は、ニッケルを含んでいてもよい。支持基板２は、より具体的には、Ｎｉ‐Ｙ２Ｏ３（ニッケル‐イットリア）を主成分として含有していてもよい。なお、ニッケルは酸化物（ＮｉＯ）であってもよいが、発電時には、ＮｉＯは水素ガスによってＮｉに還元されてもよい。
【００１６】
本明細書において、「主成分として含有する」とは、その成分を５０重量％以上含有することであってもよく、６０重量％以上、８０重量％以上、又は９０重量％以上含有することであってもよい。また、「主成分として含有する」とは、その成分のみからなる場合も包含する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、支持基板２の内部には、流路２１が設けられる。流路２１は、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）に沿って延びている。発電時には、流路２１内に燃料ガスが流され、支持基板２の有する孔を通って、後述の燃料極３へ燃料ガスが供給される。
【００１８】
燃料極３は、支持基板２上に設けられる。１個の支持基板２上に、複数の燃料極３が、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において並ぶように配置される。つまり、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において、隣り合う燃料極３の間には、隙間が設けられている。
【００１９】
燃料極３は、ニッケルを含有してもよい。ニッケルは酸化物（ＮｉＯ）であってもよいが、発電時には、ＮｉＯは水素ガスによってＮｉに還元されてもよい。
また、燃料極３は、後述のインターコネクタ７に含有される酸化物のＡサイト中の元素の酸化物を含有していてもよい。なお、燃料極３は、Ａサイト中の全ての元素を含有する必要はない。つまり、Ａサイトに複数の元素が含まれる場合、燃料極３は、Ａサイト中の元素の少なくとも一部の元素の酸化物を含有すればよい。燃料極３は、Ａサイト中の元素の酸化物、並びに酸化物であってもよいニッケルを、主成分として含有していてもよい。
燃料極３中のニッケルのＮｉＯとしての重量Ｗ１と、燃料極３中のＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ及びＥｕの酸化物としての合計重量Ｗ２とが、１／４≦Ｗ２／Ｗ１≦４を満たすことが好ましい。
【００２０】
燃料極３は、燃料極集電層及び燃料極活性層を有していてもよい。燃料極集電層は支持基板２上に設けられ、燃料極活性層は燃料極集電層上に設けられる。
燃料極集電層の材料としては、燃料極３の材料として挙げられた材料が適用可能である。
燃料極活性層は、ニッケル及びジルコニアを含有していてもよい。ジルコニアには、希土類元素が固溶していてもよい。具体的には、燃料極活性層は、電解質層４に含有されるジルコニア系材料を含有していてもよい。燃料極集電層と同じく、燃料極活性層においても、ニッケルは酸化物（ＮｉＯ）であってもよいが、発電時には、ＮｉＯは水素ガスによってＮｉに還元されてもよい。
【００２１】
図２に示すように、電解質層４は、燃料極３の上に、燃料極を覆うように設けられる。燃料極３が設けられていない領域では、電解質層４は、支持基板２上に設けられていてもよい。電解質層４は支持基板２及び燃料極３と比べて緻密であり、インターコネクタ７と共に、燃料電池１を、空気と燃料ガスとを切り分けることができる。電解質層４は、固体電解質層とも呼ばれる。
【００２２】
電解質層４は、あるインターコネクタ７から、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）においてそのインターコネクタ７と隣り合うインターコネクタ７まで、連続するように設けられる。言い換えると、電解質層４は、ある燃料極３から、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）においてその燃料極３と隣り合う燃料極３の端部まで、連続するように設けられる。また、インターコネクタ７が設けられた箇所では、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において、電解質層４は非連続である。
【００２３】
電解質層４は、ジルコニアを主成分として含むことができる。電解質層４は、例えば、３ＹＳＺ、８ＹＳＺ等のイットリア安定化ジルコニア；又はＳｃＳＺ（スカンジア安定化ジルコニア）；等のジルコニア系材料の焼成体であってもよい。
【００２４】
反応防止層５は、電解質層４上に設けられる。図２において、電解質層４が設けられていない箇所には、反応防止層５が設けられていない。つまり、１個の燃料極３に対応するように１個の反応防止層５が設けられる。よって、１個の支持基板２には、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）に沿って、複数の電解質層４が設けられる。
【００２５】
反応防止層５は、セリア（酸化セリウム）を主成分として含んでもよい。具体的には、反応防止層５の材料として、セリア及びセリアに固溶した希土類金属酸化物を含むセリア系材料が挙げられる。セリア系材料として、具体的には、ＧＤＣ（（Ｃｅ,Ｇｄ）Ｏ２：ガドリニウムドープセリア）、ＳＤＣ（（Ｃｅ,Ｓｍ）Ｏ２：サマリウムドープセリア）等が挙げられる。
【００２６】
空気極６は、反応防止層５上に、反応防止層５の外縁を越えないように配置される。つまり、１個の燃料極３に対応するように１個の空気極６が設けられる。よって、１個の支持基板２には、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）に沿って、複数の空気極６が設けられる。
【００２７】
空気極６は、例えば、ランタン含有ペロブスカイト型複合酸化物を主成分として含有してもよい。ランタン含有ペロブスカイト型複合酸化物としては、具体的には、ＬＳＣＦ（ランタンストロンチウムコバルトフェライト）、ランタンマンガナイト、ランタンコバルタイト、ランタンフェライトが挙げられる。また、ランタン含有ペロブスカイト型複合酸化物には、ストロンチウム、カルシウム、クロム、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム等がドープされていてもよい。
【００２８】
インターコネクタ７は、燃料極３上に積層されることが好ましい。図２では、燃料極３とインターコネクタ７との間に、後述の中間層９が配置されているが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、インターコネクタ７は燃料極３上に直接設けられていてもよい。すなわち、「積層される」とは、接するように配置されている場合、及び接しないがｙ軸方向に重なるように配置されている場合を包含する。
【００２９】
インターコネクタ７は、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において、電解質層４間を繋ぐように配置される。これによって、支持基板２の長手方向（ｚ軸方向）において隣り合う発電部１０同士が、電気的に接続される。
【００３０】
インターコネクタ７は、支持基板２及び燃料極３と比較すると緻密な層である。
インターコネクタ７は、一般式ＡＢＯ３（式中、ＡサイトはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ及びＥｕからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、ＢサイトはＣｒを含有する）で表される酸化物を含有する。この酸化物は、ペロブスカイト構造を有することが好ましい。この酸化物を、以下、「クロマイト系材料」と称することがある。
また、クロマイト系材料は、下記式（１）で表されてもよい。
Ｌｎ１−ｘＡ’ｘＣｒ１−ｙ−ｚＢ’ｙＯ３ （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ及びＥｕからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、Ａ’サイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂ’サイトはＴｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
【００３１】
インターコネクタ７は、クロマイト系材料を主成分として含有することが好ましい。
また、０．０５≦ｘ≦０．２、０．０２≦ｙ≦０．２２、及び０≦ｚ≦０．０５の少なくとも１つの条件が満たされてもよい。
【００３２】
また、Ａサイト（Ａ’サイトであってもよい）は１種類以上のアルカリ土類金属元素を含有することができる。アルカリ土類金属元素の具体例としては、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，及びＢａが挙げられる。アルカリ土類金属元素を含有することで、インターコネクタ７は、比較的低い温度で焼成可能である。
【００３３】
上述したように、Ｌａを含有する従来のインターコネクタとＹ含有層（例えば燃料極）とを積層及び共焼成すると、Ｌａ−Ｙ−Ｏの反応層が形成される。この反応層は高い電気抵抗値を有する。これに対して、本実施形態では、燃料極３と、インターコネクタ７とが、同一の元素を含有するので、共焼成を行っても、Ｌａ−Ｙ−Ｏの高電気抵抗性の反応層が形成されない。
【００３４】
なお、縦縞型燃料電池においては、一般的に、発電部の面積とインターコネクタの面積とがほぼ同じである。一方、横縞型燃料電池においては、一般的に、インターコネクタの面積は、発電部の面積より小さい。よって、横縞型燃料電池では、インターコネクタにおいて、発電部の電流密度より高い電流密度が発生する。そのため、従来、縦縞型燃料電池ではほとんど問題にならなかった抵抗増大による出力低下が顕著に見られる。したがって、横縞型燃料電池においては、インターコネクタ及びその周囲で発生する電気抵抗の増大を抑制することが、極めて重要な課題である。
本実施形態の構成によれば、上述したように、高電気抵抗性の反応層の形成が抑制されるので、インターコネクタ７と燃料極３との間での電気抵抗の増大が抑制される。よって、本実施形態の技術は、横縞型燃料電池において特に有益である。
【００３５】
集電層８は、インターコネクタ７と発電部１０とを電気的に接続するように配置される。具体的には、集電層８は、空気極６から、その空気極６を備える発電部１０と隣り合う発電部１０に含まれるインターコネクタ７まで、連続するように設けられる。集電層８は、導電性を有すればよく、例えばインターコネクタ７と同様の材料で構成されていてもよい。
【００３６】
燃料極３とインターコネクタ７との間に、中間層９が配置されていてもよい。
中間層９は、燃料極３を構成する元素のうち少なくとも１種類の元素と、インターコネクタ７を構成する元素のうちの少なくとも１種類の元素と、を含有することが好ましい。燃料極３を構成する元素として、中間層９は、ニッケルを含有することができる。具体的には、中間層９は、Ｌｎ，Ｃｒ，及びＮｉを含有することができる。また、中間層９は、上記Ａ’サイト中の元素及び／又は上記Ｂ’サイト中の元素を含有してもよい。
【００３７】
別の表現として、中間層９は、クロマイト系材料と、燃料極３に含有される元素と、を含有することができる。中間層９に含有されるクロマイト系材料は、インターコネクタ７に含有されるクロマイト系材料と同一である必要はない。例えば、インターコネクタ７に含有されるクロマイト系材料が式（１）で表され、かつ式（１）の元素ＬｎがＬａであるとき、中間層９における元素ＬｎはＬａ以外の元素（例えばＹ）であってもよい。また、インターコネクタ７におけるＡ’サイトに含まれる元素がＣａであり、中間層９におけるＡ’サイトに含まれる元素がＳｒであってもよい。
【００３８】
中間層９における元素Ｌｎと中間層９における元素Ｌｎとは同一であってもよい。Ａサイト及びＢサイトに含まれる元素についても同様である。また、中間層９は、インターコネクタ７中に含まれる他の元素をさらに含有してもよい。さらに、中間層９に含有されるクロマイト系材料は、インターコネクタ７に含有されるクロマイト系材料と同一であってもよい。
【００３９】
また、中間層９が含有する、燃料極３に含有される元素とは、Ｎｉであってもよい。
【００４０】
中間層９は、クロマイト系材料とＮｉとを、体積比率で、７０：３０〜３０：７０程度含有することができる。
【００４１】
発電部１０は、燃料極３と、その燃料極３に対応する空気極６と、を備える部分である。具体的には、発電部１０は、支持基板２の厚み方向（ｙ軸方向）に積層された、燃料極３、電解質層４、反応防止層５、及び空気極６を備える。
【００４２】
発電部１０に含まれる空気極６は、集電層８及びインターコネクタ７によって、隣り合う発電部１０の燃料極３と電気的に接続される。つまり、インターコネクタ７だけでなく、集電層８も発電部１０間の接続に寄与しているが、このような形態も、インターコネクタが“発電部間を電気的に接続する”形態に包含される。
【００４３】
燃料電池１の各部の寸法は、具体的には、以下のように設定可能である。
支持基板２の幅Ｄ１ ：１〜１０ｃｍ
支持基板２の厚みＤ２：１〜１０ｍｍ
支持基板２の長さＤ３：５〜５０ｃｍ
支持基板２の外面（支持基板２と燃料極との界面）から流路２１までの距離Ｄ４：０．１〜４ｍｍ
燃料極３の厚み ：５０〜５００μｍ
（燃料極３が、燃料極集電層及び燃料極活性層を有する場合：
燃料極集電層の厚み：５０〜５００μｍ
燃料極活性層の厚み：５〜３０μｍ）
電解質層４の厚み ：３〜５０μｍ
反応防止層５の厚み ：３〜５０μｍ
空気極６の厚み ：１０〜１００μｍ
インターコネクタ７の厚み：１０〜１００μｍ
集電層８の厚み ：５０〜５００μｍ
言うまでもなく、本発明はこれらの数値に限定されない。
【００４４】
＜２．その他の実施形態＞
第１実施形態では、燃料電池として横縞型を挙げた。すなわち、第１実施形態において、燃料電池１においては、１個の支持基板２上に、２個以上の発電部１０が設けられ、インターコネクタ７は、１個の支持基板２上に設けられた発電部１０の間を電気的に接続するように配置される。
【００４５】
ただし、本発明は縦縞型に適用されてもよい。すなわち、積層された、燃料極層、電解質層、及び空気極層を備える複数の発電部が、層の厚み方向に重ねられていてもよい。この場合、インターコネクタは、厚み方向において隣り合う発電部間を電気的に接続するように配置される。この場合、必要に応じて、インターコネクタ以外に、集電体８と同様の層が設けられてもよい。
【００４６】
縦縞型及び横縞型のいずれの形態も、インターコネクタが“発電部間を電気的に接続する”形態に包含される。
【実施例】
【００４７】
［試料片の作製］
還元後のＮｉ換算でＮｉ：Ｙ２Ｏ３＝４０：６０体積％となるように、ＮｉＯ粉末とＹ２Ｏ３粉末とを混合した。さらに、ＮｉＯ粉末とＹ２Ｏ３粉末との合計重量の２０％の重量のセルロース粉末を造孔材として添加し、混合した。混合物をＳＤ法（スプレードライ法）で顆粒化した。得られた顆粒を、ＣＩＰ法（Cold Isostatic Press）を用い、圧力１００ＭＰａ条件下で行った圧粉成形により、ペレット状に成形することで、ＮｉＯ−Ｙ２Ｏ３成形体を得た。
【００４８】
ＮｉＯ−Ｙ２Ｏ３成形体上に、中間層及びインターコネクタを、順に、スクリーン印刷によって形成した。印刷に用いたペーストは、表１に示す原料に、バインダーとしてエチルセルロース、溶剤としてテルピオネールを加えて混合することで得られた。
【００４９】
実施例２、４、６、８〜１２において、中間層の原料は、ＮｉＯ粉末と、クロマイト系材料の粉末の混合物である。実施例２、４、６、８〜１２では、ＮｉＯとクロマイト系材料とを、１：１の割合（重量比率）で混合した。また、比較例２及び３では、ＮｉＯ：ＧＤＣ＝１：１の割合（重量比率）で混合した。
【００５０】
次に、ＮｉＯ−Ｙ２Ｏ３成形体、中間層、及びインターコネクタを、１５００℃で共焼成した。得られた焼成体から、試料片を切り出した。
【００５１】
こうして得られた試料片は、総厚み（ＮｉＯ−Ｙ２Ｏ３板、中間層、インターコネクタの厚みの合計）が１．０ｍｍ、直径１２ｍｍの円盤形であった。また、中間層の厚みは５μｍ、インターコネクタの厚みは３０μｍであった。
【００５２】
［還元処理］
試料片を、電圧評価装置内にセットして、ＮｉＯ還元後の電圧降下を測定した。電圧評価装置は、上部と下部とに分かれたカプセルを備える。カプセルの上部及び下部内には、Ｐｔ台座がそれぞれ配置され、各Ｐｔ台座には電位線及び電流線が接続されている。試料片は、インターコネクタがカプセル上部内のＰｔ台座に接し、ＮｉＯ-Ｙ２Ｏ３板がカプセル下部内のＰｔ台座に接するように配置される。カプセル上部と下部との間でガスが混合しないように、カプセルと試料片との間が溶融したガラスでシールされた。カプセル下部には３５％Ｈ２／Ａｒガスが流され、カプセル上部には空気が流された。ＮｉＯが充分に還元された時点で、Ｐｔ台座に１Ａの定電流を流すことで、電圧降下を測定した。結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
［結果］
表１に示すように、インターコネクタと燃料極とが同一の元素を含有する場合、電圧降下が小さく抑えられた（実施例１〜１２）。なお、発明者らは、Ｙに代えて、Ａサイトに含有され得る他の元素を用いた場合においても、同様の効果を確認した。
また、インターコネクタに含有される元素と燃料極に含有される元素とを含有する中間層を設けることで、さらに電圧降下は小さく抑えられた（実施例２、４、６、８〜１２）。
これに対して、比較例１〜３では、中間層を設けても、電圧降下を抑えることが出来なかった。比較例１では、インターコネクタと燃料極との間に、高電気抵抗性の反応層が形成された。また、比較例２及び３では、中間層にクラックとインターコネクタとの間にＮｉ−Ｏの凝集層が形成された。Ｎｉ−ＯがＮｉに還元されることで、凝集層にはクラック又は剥離が起きた。
【符号の説明】
【００５５】
１ 横縞型固体酸化物型燃料電池（燃料電池）
２ 支持基板
３ 燃料極
４ 電解質層
５ 反応防止層
６ 空気極
７ インターコネクタ
８ 集電層
９ 中間層
１０ 発電部
２１ 流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料極、空気極、及び前記燃料極と空気極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と、
一般式ＡＢＯ３（式中、ＡサイトはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ及びＥｕからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、ＢサイトはＣｒを含有する）で表される酸化物を含有し、２個以上の前記発電部間を電気的に接続するように配置されたインターコネクタと、
を備える固体酸化物型燃料電池。
【請求項２】
前記燃料極は、ＮｉＯと、Ａサイト中の元素の酸化物と、を含有する
請求項１に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項３】
前記Ａサイトはアルカリ土類金属元素を含有する
請求項１又は２に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項４】
一般式ＡＢＯ３で表される前記酸化物は、下記式（１）：
Ｌｎ１−ｘＡ’ｘＣｒ１−ｙ−ｚＢ’ｙＯ３ （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ及びＥｕからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、Ａ’サイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂ’サイトはＴｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
で表される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項５】
前記燃料極と前記インターコネクタとは積層されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項６】
前記燃料極と前記インターコネクタとの間には、前記燃料極に含有される元素のうちの少なくとも１種類の元素と、前記インターコネクタに含有される元素のうちの少なくとも１種類の元素と、を含有する中間層が配置される
請求項５に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項７】
基板をさらに備え、
２個以上の前記発電部が、１個の前記基板上に設けられ、
前記インターコネクタは、１個の前記基板上に設けられた前記発電部間を電気的に接続するように配置される
請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項１】
燃料極、空気極、及び前記燃料極と空気極との間に配置される電解質層を有する２個以上の発電部と、
一般式ＡＢＯ３（式中、ＡサイトはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ及びＥｕからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、ＢサイトはＣｒを含有する）で表される酸化物を含有し、２個以上の前記発電部間を電気的に接続するように配置されたインターコネクタと、
を備える固体酸化物型燃料電池。
【請求項２】
前記燃料極は、ＮｉＯと、Ａサイト中の元素の酸化物と、を含有する
請求項１に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項３】
前記Ａサイトはアルカリ土類金属元素を含有する
請求項１又は２に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項４】
一般式ＡＢＯ３で表される前記酸化物は、下記式（１）：
Ｌｎ１−ｘＡ’ｘＣｒ１−ｙ−ｚＢ’ｙＯ３ （１）
（式（１）中、ＬｎはＹ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｓｍ及びＥｕからなる群より選択される少なくとも１種類の元素であり、Ａ’サイトはＣａ，Ｓｒ及びＢａからなる選択される少なくとも１種類の元素を含有し、Ｂ’サイトはＴｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有し、０．０２５≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．２２、０≦ｚ≦０．１５である。）
で表される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項５】
前記燃料極と前記インターコネクタとは積層されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項６】
前記燃料極と前記インターコネクタとの間には、前記燃料極に含有される元素のうちの少なくとも１種類の元素と、前記インターコネクタに含有される元素のうちの少なくとも１種類の元素と、を含有する中間層が配置される
請求項５に記載の固体酸化物型燃料電池。
【請求項７】
基板をさらに備え、
２個以上の前記発電部が、１個の前記基板上に設けられ、
前記インターコネクタは、１個の前記基板上に設けられた前記発電部間を電気的に接続するように配置される
請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−９９３２２（Ｐ２０１２−９９３２２Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４５５９７（Ｐ２０１０−２４５５９７）
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
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