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JP2019021502A - Conductive member, electrochemical reaction unit, and electrochemical reaction cell stack - Google Patents

Conductive member, electrochemical reaction unit, and electrochemical reaction cell stack Download PDF

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JP2019021502A
JP2019021502A JP2017138965A JP2017138965A JP2019021502A JP 2019021502 A JP2019021502 A JP 2019021502A JP 2017138965 A JP2017138965 A JP 2017138965A JP 2017138965 A JP2017138965 A JP 2017138965A JP 2019021502 A JP2019021502 A JP 2019021502A
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千栄 林
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洋介 伊藤
濱谷 正吾
Shogo Hamatani
正吾 濱谷
健太 江口
Kenta Eguchi
健太 江口
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Abstract

To suppress generation of crack in a conductive member.SOLUTION: The first conductive portion of a conductive member has an approximate plate shape orthogonal to a first direction, provided with a through hole. The second conductive portion of the conductive member includes a plate part extending from inner periphery of the first conductive portion forming the through hole. The through hole formed on the first conductive portion has a first hole part, a second hole part and a third hole part when seen from the first direction view. In a second direction orthogonal to the border lines of the first and second conductive portions, the first hole part entirely faces a virtual segment connecting two intersection points of a straight line passing the border line and the inner periphery of the first conductive portion. The second and third hole parts are located, respectively, at the opposite side to the first hole part for the virtual segment in the second direction and are successive to the first hole part, respectively, on the one and the other sides of the border line in a third direction parallel with the virtual segment.SELECTED DRAWING: Figure 12

Description

本明細書によって開示される技術は、導電性部材に関する。   The technique disclosed by this specification is related with an electroconductive member.

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1つとして、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の構成単位である燃料電池発電単位(以下、「発電単位」という)は、燃料電池単セル(以下、「単セル」という)と、導電性の集電部材とを備える。単セルは、電解質層と、電解質層を挟んで所定の方向に互いに対向する空気極および燃料極とを含む。集電部材は、単セルを構成する空気極または燃料極に電気的に接続される。   A solid oxide fuel cell (hereinafter referred to as “SOFC”) is known as one type of fuel cell that generates electricity using an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. A fuel cell power generation unit (hereinafter referred to as “power generation unit”), which is a constituent unit of SOFC, includes a fuel cell single cell (hereinafter referred to as “single cell”) and a conductive current collecting member. The single cell includes an electrolyte layer, and an air electrode and a fuel electrode facing each other in a predetermined direction with the electrolyte layer interposed therebetween. The current collecting member is electrically connected to an air electrode or a fuel electrode constituting the single cell.

発電単位を構成する集電部材として、1枚の金属板に孔開け加工や曲げ起こし加工を施すことによって製造された集電部材が知られている(例えば、特許文献1参照)。この集電部材において、上記金属板における曲げ起こされた部分以外の部分により構成される部分(以下、「第1の導電性部分」という)は、所定の方向(以下、「第1の方向」という)に直交する略平板状の部分である。第1の導電性部分には、貫通孔が形成される。また、上記金属板における曲げ起こされた部分により構成される第2の導電性部分は、第1の方向視における上記貫通孔を形成する第1の導電性部分の内周から、第1の導電性部分の表面に交差する方向に延伸する板状部分を含む部分である。   As a current collecting member that constitutes a power generation unit, a current collecting member manufactured by punching or bending a single metal plate is known (for example, see Patent Document 1). In the current collecting member, a portion (hereinafter referred to as “first conductive portion”) constituted by a portion other than the bent portion of the metal plate has a predetermined direction (hereinafter referred to as “first direction”). It is a substantially flat plate-like portion orthogonal to the above. A through hole is formed in the first conductive portion. Further, the second conductive portion constituted by the bent portion of the metal plate is connected to the first conductive portion from the inner periphery of the first conductive portion forming the through hole in the first direction view. It is a part including a plate-like part extending in a direction intersecting the surface of the sex part.

特開2013−55042号公報JP2013-55042A

上述した従来の集電部材では、例えば、SOFCの運転時等において、集電部材が熱膨張・熱収縮を繰り返すことに伴い生ずる応力が、集電部材の特定の箇所(例えば、集電部材において、第1の導電性部分と第2の導電性部分との境界線に直交する第2の方向(ただし、第2の導電性部分の先端側とは反対の方向)における貫通孔の端部に面する箇所の内、屈曲している部分を構成する箇所(すなわち、後述する孔端部対向部であり、孔端部対向部は集電部材の一部である)に集中する。その結果、集電部材における特定の箇所においてひび割れが発生するおそれがある、という課題がある。   In the conventional current collecting member described above, for example, during the operation of SOFC, the stress generated when the current collecting member repeats thermal expansion / contraction is caused by a specific location of the current collecting member (for example, in the current collecting member). , At the end of the through hole in the second direction (however, the direction opposite to the tip side of the second conductive portion) perpendicular to the boundary line between the first conductive portion and the second conductive portion Among the facing portions, the portion is concentrated at a portion constituting a bent portion (that is, a hole end facing portion described later, and the hole end facing portion is a part of the current collecting member). There exists a subject that a crack may generate | occur | produce in the specific location in a current collection member.

なお、このような課題は、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」ともいう)の構成単位である電解セル単位を構成する集電部材にも共通の課題である。なお、本明細書では、燃料電池発電単位と電解セル単位とをまとめて電気化学反応単位と呼ぶ。また、このような課題は、SOFCやSOECに限らず、他のタイプの電気化学反応単位にも共通の課題である。また、このような課題は、1枚の金属板に孔開け加工や曲げ起こし加工を施すことによって製造された集電部材に限らず、他の方法により製造された集電部材にも共通の課題である。さらに、このような課題は、電気化学反応単位を構成する集電部材に限らず、金属を含み、第1の方向に直交する略平板状であり、貫通孔が形成された第1の導電性部分と、金属を含み、第1の方向視における上記貫通孔を形成する第1の導電性部分の内周から第1の導電性部分の表面に交差する方向に延伸する板状部分を含む第2の導電性部分と、を備える導電性部材一般に共通の課題である。  It is to be noted that such a problem is a problem that constitutes an electrolytic cell unit that is a structural unit of a solid oxide electrolytic cell (hereinafter, also referred to as “SOEC”) that generates hydrogen using an electrolysis reaction of water. This is a problem common to electric members. In the present specification, the fuel cell power generation unit and the electrolysis cell unit are collectively referred to as an electrochemical reaction unit. Such a problem is not limited to SOFC and SOEC, but is common to other types of electrochemical reaction units. In addition, such a problem is not limited to a current collecting member manufactured by punching or bending a single metal plate, but is common to current collecting members manufactured by other methods. It is. Furthermore, such a problem is not limited to the current collecting member that constitutes the electrochemical reaction unit, but includes a first plate having a substantially flat plate shape that includes a metal and is orthogonal to the first direction, and has a through hole. A first portion including a portion and a plate-like portion including a metal and extending in a direction intersecting the surface of the first conductive portion from the inner periphery of the first conductive portion forming the through hole in the first direction view. It is a common problem in general for conductive members comprising two conductive portions.

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。   In this specification, the technique which can solve the subject mentioned above is disclosed.

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。   The technology disclosed in the present specification can be realized as, for example, the following forms.

(1)本明細書に開示される導電性部材は、金属を含み、第1の方向に直交する略平板状であり、貫通孔が形成された第1の導電性部分と、金属を含み、前記第1の方向視における前記貫通孔を形成する前記第1の導電性部分の内周から前記第1の導電性部分の表面に交差する方向に延伸する板状部分を含む第2の導電性部分と、を備える導電性部材において、前記貫通孔は、前記第1の方向視で、前記第1の導電性部分と前記第2の導電性部分との境界線に直交する第2の方向において、前記境界線を通る直線と前記第1の導電性部分の内周との2つの交点の間を結んだ仮想線分の全体に面する第1の孔部分と、前記第2の方向において、前記仮想線分に対して前記第1の孔部分とは反対側に位置し、かつ、前記仮想線分に平行な第3の方向における前記境界線の一方側で、前記第1の孔部分に連続する第2の孔部分と、前記第2の方向において、前記仮想線分に対して前記第1の孔部分とは反対側に位置し、かつ、前記第3の方向における前記境界線の他方側で、前記第1の孔部分に連続する第3の孔部分と、を有する。本導電性部材は、第1の導電性部分に形成された貫通孔が、上述した仮想線分によって、上述のような第1の孔部分と第2の孔部分と第3の孔部分とに分けられるような構成である。そのため、本導電性部材では、導電性部材における孔端部対向部が、第1の導電性部分と第2の導電性部分との境界線の位置に一致しない。すなわち、導電性部材における孔端部対向部は、第1の導電性部分と第2の導電性部分との境界線の位置のように、第1の導電性部分に略平行な表面に交差する方向に延伸した板状部分と連続しておらず(たとえば、折れ曲がってはおらず)、第1の導電性部分に略平行な略平板形状となる。ここで、導電性部材における孔端部対向部は、第1の導電性部分と第2の導電性部分との境界線に直交する第2の方向(ただし、第2の導電性部分の先端側とは反対の方向)における貫通孔の端部に面する箇所の内、屈曲している部分を構成する箇所である。従って、本導電性部材によれば、例えばSOFCの運転時等において、導電性部材が熱膨張・熱収縮を繰り返す際に、導電性部材の特定の箇所(例えば、孔端部対向部)に応力が集中することを抑制することができる。そのため、本導電性部材によれば、導電性部材の特定の箇所においてひび割れが発生することを抑制することができる。 (1) The conductive member disclosed in the present specification includes a metal, has a substantially flat plate shape orthogonal to the first direction, includes a first conductive portion in which a through hole is formed, and a metal, 2nd electroconductivity including the plate-shaped part extended in the direction which cross | intersects the surface of the said 1st electroconductive part from the inner periphery of the said 1st electroconductive part which forms the said through-hole in the said 1st direction view A through-hole in a second direction perpendicular to a boundary line between the first conductive portion and the second conductive portion in the first direction view. A first hole portion facing the entire imaginary line segment connecting two intersections between a straight line passing through the boundary line and an inner circumference of the first conductive portion, and in the second direction, A third side that is located on the opposite side of the first hole portion with respect to the virtual line segment and is parallel to the virtual line segment A second hole portion continuous with the first hole portion on one side of the boundary line, and in the second direction opposite to the first hole portion with respect to the virtual line segment. A third hole portion that is located and is continuous with the first hole portion on the other side of the boundary line in the third direction. In the conductive member, the through hole formed in the first conductive portion is divided into the first hole portion, the second hole portion, and the third hole portion as described above by the virtual line segment described above. It is a structure that can be divided. Therefore, in the present conductive member, the hole end facing portion in the conductive member does not coincide with the position of the boundary line between the first conductive portion and the second conductive portion. In other words, the hole end facing portion in the conductive member intersects the surface substantially parallel to the first conductive portion, such as the position of the boundary line between the first conductive portion and the second conductive portion. It is not continuous with the plate-like portion extending in the direction (for example, it is not bent), and has a substantially flat plate shape substantially parallel to the first conductive portion. Here, the hole end facing portion in the conductive member is in the second direction orthogonal to the boundary line between the first conductive portion and the second conductive portion (however, the tip side of the second conductive portion) Among the portions facing the end portion of the through hole in the opposite direction), a portion constituting a bent portion. Therefore, according to the present conductive member, when the conductive member repeats thermal expansion and thermal contraction, for example, during the operation of SOFC, stress is applied to a specific portion (for example, the hole end facing portion) of the conductive member. Can be prevented from concentrating. Therefore, according to this electroconductive member, it can suppress that a crack generate | occur | produces in the specific location of an electroconductive member.

(2)上記導電性部材において、前記仮想線分上における前記第1の導電性部分の幅と前記第2の導電性部分の幅とは、互いに等しい構成としてもよい。本導電性部材では、第1の導電性部分と第2の導電性部分との境界線の位置に、段差が存在しない。そのため、本導電性部材によれば、導電性部材の特定の箇所(例えば、孔端部対向部)に応力が集中することを効果的に抑制することができ、導電性部材の特定の箇所においてひび割れが発生することを効果的に抑制することができる。 (2) In the conductive member, a width of the first conductive portion and a width of the second conductive portion on the virtual line segment may be equal to each other. In this conductive member, there is no step at the position of the boundary line between the first conductive portion and the second conductive portion. Therefore, according to the present conductive member, it is possible to effectively suppress stress concentration at a specific portion of the conductive member (for example, the hole end facing portion), and at a specific portion of the conductive member. It can suppress effectively that a crack generate | occur | produces.

(3)上記導電性部材において、前記第1の導電性部分と前記第2の導電性部分とのそれぞれは、Crを含有する板状の金属部材と、前記金属部材の表面に形成され、前記金属部材からのCrの拡散を抑制する被覆層と、を有する構成としてもよい。本導電性部材によれば、金属部材の特定の箇所(例えば、孔端部対向部を構成する部分)において、被覆層にひび割れが発生することを抑制することができる。従って、本導電性部材によれば、被覆層によって金属部材からのCrの拡散を効果的に抑制することができる。 (3) In the conductive member, each of the first conductive portion and the second conductive portion is formed on a plate-like metal member containing Cr and the surface of the metal member, And a coating layer that suppresses the diffusion of Cr from the metal member. According to this electroconductive member, it can suppress that a crack generate | occur | produces in a coating layer in the specific location (for example, part which comprises a hole edge part opposing part) of a metal member. Therefore, according to this conductive member, the diffusion of Cr from the metal member can be effectively suppressed by the coating layer.

(4)上記導電性部材において、以下の式(1)を満たす構成としてもよい。
2×ta < ΔWa/2 < Wam/2 ・・・(1)
ただし、
Wam:前記境界線から前記境界線に直交する方向に前記第2の導電性部分の表面に沿って距離L1だけ離れた第1の位置における前記第2の導電性部分を構成する前記金属部材の幅(以下、「距離L1の位置における幅Wam」という)
ΔWa:前記境界線から前記第2の方向に前記距離L1だけ離れた位置における前記金属部材の開口幅Waoから、前記幅(距離L1の位置における幅)Wamを差し引いた差分(Wao−Wam)
ta:前記第1の位置における前記被覆層の厚さ
本導電性部材によれば、第2の導電性部分を構成する金属部材の幅(距離L1の位置における幅)Wamを比較的大きくすることができ、かつ、金属部材の表面に被覆層を形成しても部材(部位)同士の干渉の発生を抑制することができる。従って、本導電性部材によれば、第2の導電性部分を構成する金属部材の幅(距離L1の位置における幅)Wamが小さくなることに伴って導電性部材による集電機能が低下することを回避しつつ、部材(部位)同士の干渉に起因する被覆層の剥離や部材の破損等の発生を抑制することができる。
(4) In the said electroconductive member, it is good also as a structure which satisfy | fills the following formula | equation (1).
2 × ta <ΔWa / 2 <Wam / 2 (1)
However,
Wam: the metal member constituting the second conductive portion at the first position separated from the boundary line by a distance L1 along the surface of the second conductive portion in a direction perpendicular to the boundary line. Width (hereinafter referred to as “width Wam at the position of distance L1”)
ΔWa: difference (Wao−Wam) obtained by subtracting the width (width at the position of the distance L1) Wam from the opening width Wao of the metal member at the position separated from the boundary line in the second direction by the distance L1.
ta: thickness of the covering layer at the first position According to the conductive member, the width (width at the position of the distance L1) Wam of the metal member constituting the second conductive portion is made relatively large. In addition, even when a coating layer is formed on the surface of the metal member, the occurrence of interference between members (parts) can be suppressed. Therefore, according to the present conductive member, the current collecting function by the conductive member is reduced as the width (width at the position of the distance L1) Wam of the metal member constituting the second conductive portion is reduced. The occurrence of peeling of the coating layer and damage to the member due to interference between members (parts) can be suppressed.

(5)上記導電性部材において、以下の式(2)および式(3)を満たす構成としてもよい。
ΔWb/2 < Wbm/2 ・・・(2)
Σtb < D ・・・(3)
ただし、
Wbm:前記第2の導電性部分を、前記境界線を基準として、前記第1の導電性部分に略平行な姿勢となるように回転させた仮想状態において、前記境界線から前記第2の方向に距離L2だけ離れた第2の位置における前記第2の導電性部分を構成する前記金属部材の幅(以下、「距離L2の位置における幅Wbm」という)
ΔWb:前記仮想状態において、前記第2の位置における前記第1の孔部分を構成する前記金属部材の開口幅Wboから、前記幅(距離L2の位置における幅)Wbmを差し引いた差分(Wbo−Wbm)
D:前記仮想状態において、前記第2の位置における前記第3の方向の前記第2の導電性部分を構成する前記金属部材の外周上の点から前記貫通孔を形成する前記第1の導電性部分の内周までの最短距離
Σtb:前記最短距離の両端の位置における前記被覆層の厚さの和
本導電性部材によれば、金属部材を曲げ加工により製造する場合において、第2の導電性部分232を構成する金属部材の幅(距離L2の位置における幅)Wbmを比較的大きくすることができ、かつ、金属部材の表面に被覆層を均一に形成することができる。従って、本導電性部材によれば、第2の導電性部分232を構成する金属部材の幅(距離L2の位置における幅)Wbmが小さくなることに伴って導電性部材による集電機能が低下することを回避しつつ、被覆層によって金属部材からのCrの拡散を効果的に抑制することができる。
(5) In the said electroconductive member, it is good also as a structure which satisfy | fills the following formula | equation (2) and Formula (3).
ΔWb / 2 <Wbm / 2 (2)
Σtb <D (3)
However,
Wbm: the second direction from the boundary line in the second direction in a virtual state in which the second conductive part is rotated with respect to the boundary line so as to be substantially parallel to the first conductive part. The width of the metal member constituting the second conductive portion at the second position separated by the distance L2 (hereinafter referred to as “the width Wbm at the position of the distance L2”).
ΔWb: difference (Wbo−Wbm) obtained by subtracting the width (width at the position of the distance L2) Wbm from the opening width Wbo of the metal member constituting the first hole portion at the second position in the virtual state. )
D: The first conductivity that forms the through hole from a point on the outer periphery of the metal member constituting the second conductive portion in the third direction at the second position in the virtual state. The shortest distance Σtb to the inner periphery of the portion: the sum of the thicknesses of the covering layers at the both ends of the shortest distance According to this conductive member, when the metal member is manufactured by bending, the second conductive The width (width at the position of the distance L2) Wbm of the metal member constituting the portion 232 can be made relatively large, and the coating layer can be uniformly formed on the surface of the metal member. Therefore, according to the present conductive member, the current collecting function by the conductive member decreases as the width (width at the position of the distance L2) Wbm of the metal member constituting the second conductive portion 232 decreases. While avoiding this, diffusion of Cr from the metal member can be effectively suppressed by the coating layer.

(6)上記導電性部材において、前記被覆層は、スピネル型酸化物とペロブスカイト型酸化物との少なくとも一方を含む構成としてもよい。本導電性部材によれば、被覆層によって金属部材からのCrの拡散を効果的に抑制することができる。 (6) In the conductive member, the coating layer may include at least one of a spinel oxide and a perovskite oxide. According to this conductive member, the diffusion of Cr from the metal member can be effectively suppressed by the coating layer.

(7)上記導電性部材において、前記第2の孔部分を形成する角部の内、前記第3の方向において前記第3の孔部分に最も近い角部と、前記第3の孔部分を形成する角部の内、前記第3の方向において前記第2の孔部分に最も近い角部と、の少なくとも一方は、R形状である構成としてもよい。第2の孔部分を形成する角部の内、第3の方向において第3の孔部分に最も近い角部、および、第3の孔部分を形成する角部の内、第3の方向において第2の孔部分に最も近い角部は、導電性部材における上記孔端部対向部である。本導電性部材では、導電性部材における上記孔端部対向部がR形状であるため、応力が集中することを極めて効果的に抑制することができ、ひび割れが発生することを極めて効果的に抑制することができる。 (7) In the conductive member, among the corners forming the second hole part, the corner part closest to the third hole part in the third direction and the third hole part are formed. At least one of the corners that are closest to the second hole portion in the third direction may be an R shape. Of the corners forming the second hole part, the corner closest to the third hole part in the third direction and the second of the corners forming the third hole part in the third direction. The corner portion closest to the hole portion of 2 is the hole end portion facing portion of the conductive member. In this conductive member, since the hole end portion facing portion in the conductive member has an R shape, it is possible to extremely effectively suppress the concentration of stress and to suppress the occurrence of cracks extremely effectively. can do.

(8)上記導電性部材において、前記導電性部材は、固体酸化物形の電気化学反応単位用の導電性部材である構成としてもよい。本導電性部材によれば、固体酸化物形の電気化学反応単位用の導電性部材の特定の箇所においてひび割れが発生することを抑制することができる。 (8) In the conductive member, the conductive member may be a conductive member for a solid oxide electrochemical reaction unit. According to this electroconductive member, it can suppress that a crack generate | occur | produces in the specific location of the electroconductive member for electrochemical reaction units of a solid oxide form.

(9)本明細書に開示される電気化学反応単位は、固体酸化物を含む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、前記電気化学反応単セルに対して前記第1の方向の一方側に配置され、前記空気極または前記燃料極に電気的に接続された集電部材として機能する上記導電性部材と、を備える。本電気化学反応単位によれば、集電部材として機能する導電性部材の特定の箇所においてひび割れが発生することを抑制することができる。 (9) An electrochemical reaction unit disclosed in the present specification includes an electrochemical reaction unit including an electrolyte layer containing a solid oxide and an air electrode and a fuel electrode facing each other in a first direction with the electrolyte layer interposed therebetween. A conductive member disposed on one side of the first direction with respect to the cell and the electrochemical reaction unit cell and functioning as a current collecting member electrically connected to the air electrode or the fuel electrode; Is provided. According to this electrochemical reaction unit, it is possible to suppress the occurrence of cracks at specific locations of the conductive member that functions as a current collecting member.

(10)上記電気化学反応単位において、前記電気化学反応単位は、燃料電池発電単位である構成としてもよい。本電気化学反応単位によれば、燃料電池発電単位用の集電部材として機能する導電性部材の特定の箇所においてひび割れが発生することを抑制することができる。 (10) In the electrochemical reaction unit, the electrochemical reaction unit may be a fuel cell power generation unit. According to the present electrochemical reaction unit, it is possible to suppress the occurrence of cracks at a specific portion of the conductive member that functions as a current collecting member for the fuel cell power generation unit.

(11)本明細書に開示される電気化学反応セルスタックにおいて、前記第1の方向に並べて配置された複数の電気化学反応単位を備える電気化学反応セルスタックにおいて、前記複数の電気化学反応単位の少なくとも1つは、上記電気化学反応単位である。本電気化学反応セルスタックによれば、電気化学反応セルスタックを構成する少なくとも1つの電気化学反応単位に含まれる導電性部材の特定の箇所においてひび割れが発生することを抑制することができる。 (11) In the electrochemical reaction cell stack disclosed in the present specification, in the electrochemical reaction cell stack including the plurality of electrochemical reaction units arranged in the first direction, the plurality of electrochemical reaction units At least one is the electrochemical reaction unit. According to this electrochemical reaction cell stack, it is possible to suppress the occurrence of cracks at specific locations of the conductive member included in at least one electrochemical reaction unit constituting the electrochemical reaction cell stack.

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、導電性部材、導電性部材と電気化学反応単セル(燃料電池単セルまたは電解単セル)とを備える電気化学反応単位(燃料電池発電単位または電解セル単位)、複数の電気化学反応単位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。   The technology disclosed in the present specification can be realized in various forms. For example, a conductive member, a conductive member, and an electrochemical reaction single cell (fuel cell single cell or electrolytic single cell) Reaction unit (fuel cell power generation unit or electrolysis cell unit), electrochemical reaction cell stack (fuel cell stack or electrolysis cell stack) comprising a plurality of electrochemical reaction units, a manufacturing method thereof, etc. It is possible.

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る。1 is a perspective view showing an external configuration of a fuel cell stack 100 in the present embodiment. 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。It is explanatory drawing which shows the XZ cross-section structure of the fuel cell stack 100 in the position of II-II of FIG. 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。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. 1. 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。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. 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。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. 図4および図5のVI−VIの位置における発電単位102のXY断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows XY cross-section structure of the electric power generation unit 102 in the position of VI-VI of FIG. 4 and FIG. 図4および図5のVII−VIIの位置における発電単位102のXY断面構成を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an XY cross-sectional configuration of a power generation unit at a position VII-VII in FIGS. 4 and 5. 空気極側集電部材200の製造方法の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing the air electrode side current collecting member 200. 空気極側集電部材200の製造方法の一例を示す説明図である。5 is an explanatory view showing an example of a method for manufacturing the air electrode side current collecting member 200. FIG. 空気極側集電部材200の製造方法の一例を示す説明図である。5 is an explanatory view showing an example of a method for manufacturing the air electrode side current collecting member 200. FIG. 空気極側集電部材200の製造方法の一例を示す説明図である。5 is an explanatory view showing an example of a method for manufacturing the air electrode side current collecting member 200. FIG. 本実施形態における空気極側集電部材200の詳細構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detailed structure of the air electrode side current collection member 200 in this embodiment. 本実施形態における空気極側集電部材200の詳細構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detailed structure of the air electrode side current collection member 200 in this embodiment. 空気極側集電部材200の第2の導電性部分232を境界線BLを基準として第1の導電性部分231に略平行な姿勢となるように回転させた仮想状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the virtual state which rotated the 2nd electroconductive part 232 of the air electrode side current collection member 200 so that it might become a substantially parallel attitude | position to the 1st electroconductive part 231 on the basis of the boundary line BL. 比較例における空気極側集電部材200Xの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the air electrode side current collection member 200X in a comparative example. 本実施形態における燃料極側集電部材300の詳細構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detailed structure of the fuel electrode side current collection member 300 in this embodiment. 変形例における空気極側集電部材200の詳細構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detailed structure of the air electrode side current collection member 200 in a modification. 変形例における空気極側集電部材200の詳細構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detailed structure of the air electrode side current collection member 200 in a modification. 変形例における空気極側集電部材200の第2の導電性部分232を境界線BLを基準として第1の導電性部分231に略平行な姿勢となるように回転させた仮想状態を示す説明図である。Explanatory drawing which shows the virtual state which rotated the 2nd electroconductive part 232 of the air electrode side current collection member 200 in a modification so that it might become a substantially parallel attitude | position to the 1st electroconductive part 231 on the basis of the boundary line BL. It is.

A.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(および後述する図6,7)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(および後述する図6,7)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呼び、Z軸負方向を下方向と呼ぶものとするが、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。
A. Embodiment:
A-1. Constitution:
(Configuration of fuel cell stack 100)
FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a fuel cell stack 100 in the present embodiment, and FIG. 2 is an XZ of the fuel cell stack 100 at a position II-II in FIG. 1 (and FIGS. 6 and 7 described later). FIG. 3 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing a YZ cross-sectional configuration of the fuel cell stack 100 at the position of III-III in FIG. 1 (and FIGS. 6 and 7 described later). In each figure, XYZ axes orthogonal to each other for specifying the direction are shown. In this specification, for the sake of convenience, the positive direction of the Z axis is referred to as the upward direction, and the negative direction of the Z axis is referred to as the downward direction. However, the fuel cell stack 100 is actually different from such an orientation. It may be installed. The same applies to FIG.

燃料電池スタック100は、複数の(本実施形態では7つの)燃料電池発電単位(以下、単に「発電単位」という)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。   The fuel cell stack 100 includes a plurality (seven in this embodiment) of fuel cell power generation units (hereinafter simply referred to as “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.

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と呼ぶ場合がある。   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. In the following description, the holes formed in each layer of the fuel cell stack 100 to form the communication holes 108 may also be referred to as the communication holes 108.

各連通孔108には上下方向に延びるボルト22が挿通されており、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。   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. However, in a place where a gas passage member 27 described later is provided, 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.

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が挿通された連通孔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が挿通された連通孔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。   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. As shown in FIGS. 1 and 2, 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 through 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. It functions as an 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 through which the bolts 22B are inserted contains the oxidant off-gas OOG that is the 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.

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が挿通された連通孔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が挿通された連通孔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。   Further, as shown in FIGS. 1 and 3, 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) positioned at the position and the communication hole 108 through 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 by each power generation. Bolt 22 that functions as a fuel gas introduction manifold 171 to be supplied to the unit 102 and is located in the vicinity of the midpoint of the opposite side (the side on the Y axis negative direction side of the two sides parallel to the X axis). The space formed by the (bolt 22E) and the communication hole 108 through which the bolt 22E is inserted is a fuel cell stack 1 that uses the fuel off-gas FOG that is a gas discharged from the fuel chamber 176 of each power generation unit 102 as the fuel cell stack 1 Functions as a fuel gas exhaust manifold 172 for discharging to the outside of the 0. In the present embodiment, as the fuel gas FG, for example, hydrogen-rich gas obtained by reforming city gas is used.

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。   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. Further, as shown in FIG. 2, the hole of the main body portion 28 of the gas passage member 27 disposed at the position of the bolt 22 </ b> 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.

(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。
(Configuration of end plates 104 and 106)
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, and the lower end plate 106 functions as a negative output terminal of the fuel cell stack 100.

(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複数の発電単位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複数の発電単位102のYZ断面構成を示す説明図である。図5の上部には、発電単位102の一部分のYZ断面構成が拡大して示されている。また、図6は、図4および図5のVI−VIの位置における発電単位102のXY断面構成を示す説明図であり、図7は、図4および図5のVII−VIIの位置における発電単位102のXY断面構成を示す説明図である。
(Configuration of power generation unit 102)
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an XZ cross-sectional configuration of a plurality of power generation units 102 at the same position as the cross section shown in FIG. 2, and FIG. 5 shows a plurality of power generation units 102 at the same position as the cross section shown in FIG. It is explanatory drawing which shows a YZ cross-section structure. In the upper part of FIG. 5, an enlarged YZ cross-sectional configuration of a part of the power generation unit 102 is shown. 6 is an explanatory diagram showing an XY cross-sectional configuration of the power generation unit 102 at the position VI-VI in FIGS. 4 and 5, and FIG. 7 is a power generation unit at the position VII-VII in FIGS. 4 and 5. It is explanatory drawing which shows XY cross-section structure of 102. FIG.

図4および図5に示すように、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、空気極側集電部材200と、燃料極側フレーム140と、燃料極側集電部材300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が挿通される連通孔108に対応する孔が形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the power generation unit 102 includes a single cell 110, a separator 120, an air electrode side frame 130, an air electrode side current collecting member 200, a fuel electrode side frame 140, and a fuel electrode side. A current collecting member 300 and a pair of interconnectors 150 constituting the uppermost layer and the lowermost layer of the power generation unit 102 are provided. The separator 120, the air electrode side frame 130, the fuel electrode side frame 140, and the periphery of the interconnector 150 around the Z direction are formed with holes corresponding to the communication holes 108 through which the bolts 22 are inserted.

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により形成されている。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)。   The interconnector 150 is a substantially rectangular flat plate-shaped conductive member, and is formed of, for example, ferritic stainless steel. 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. That is, 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).

また、図5の部分拡大図に示すように、本実施形態では、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は、導電性の被覆層152により覆われている。被覆層152は、例えば、スピネル型酸化物(例えば、Mn1.5Co1.5やMnCo、ZnCo、ZnMn、ZnMnCoO、CuMn等)やペロブスカイト型酸化物(例えば、LaやSrを含有する複合酸化物)を含むように構成されている。以下の説明では、特記しない限り、インターコネクタ150は、「被覆層152に覆われたインターコネクタ150」を意味する。 Further, as shown in the partially enlarged view of FIG. 5, in the present embodiment, the surface of the interconnector 150 on the side facing the air electrode 114 is covered with a conductive coating layer 152. The covering layer 152 includes, 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 ) or the like. A perovskite oxide (for example, a composite oxide containing La and Sr) is included. In the following description, unless otherwise specified, the interconnector 150 means “the interconnector 150 covered with the covering layer 152”.

単セル110は、電解質層112と、電解質層112の上下方向(第1の方向)の一方側(下側)に配置された燃料極(アノード)116と、電解質層112の上下方向の他方側(上側)に配置された空気極(カソード)114とを備える。なお、本実施形態の単セル110は、燃料極116で単セル110を構成する他の層(電解質層112、空気極114)を支持する燃料極支持形の単セルである。   The single cell 110 includes an electrolyte layer 112, a fuel electrode (anode) 116 disposed on one side (lower side) of the electrolyte layer 112 in the vertical direction (first direction), and the other side of the electrolyte layer 112 in the vertical direction. And an air electrode (cathode) 114 disposed on the upper side. The single cell 110 of this embodiment is a fuel electrode-supported single cell that supports the other layers (the electrolyte layer 112 and the air electrode 114) that constitute the single cell 110 with the fuel electrode 116.

電解質層112は、Z方向視で略矩形の平板形状部材であり、緻密な層である。電解質層112は、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。すなわち、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。   The electrolyte layer 112 is a substantially rectangular flat plate member as viewed in the Z direction, and is a dense layer. The electrolyte layer 112 is formed of a solid oxide such as YSZ (yttria stabilized zirconia), ScSZ (scandia stabilized zirconia), SDC (samarium doped ceria), GDC (gadolinium doped ceria), perovskite oxide, and the like. Yes. That is, 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.

空気極114は、Z方向視で電解質層112より小さい略矩形の平板形状部材であり、多孔質な層である。空気極114は、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。   The air electrode 114 is a substantially rectangular flat plate-shaped member smaller than the electrolyte layer 112 when viewed in the Z direction, and is a porous layer. The air electrode 114 is made of, for example, a perovskite oxide (for example, LSCF (lanthanum strontium cobalt iron oxide), LSM (lanthanum strontium manganese oxide), LNF (lanthanum nickel iron)).

燃料極116は、Z方向視で電解質層112と略同一の大きさの略矩形の平板形状部材であり、多孔質な層である。燃料極116は、例えば、Niと酸化物イオン伝導性セラミックス粒子(例えば、YSZ)とからなるサーメットにより形成されている。   The fuel electrode 116 is a substantially rectangular flat plate member having substantially the same size as the electrolyte layer 112 when viewed in the Z direction, and is a porous layer. The fuel electrode 116 is formed of, for example, a cermet made of Ni and oxide ion conductive ceramic particles (for example, YSZ).

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。   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.

図4〜6に示すように、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。  As shown in FIGS. 4 to 6, 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. ing. 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.

図4,5,7に示すように、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。   As shown in FIGS. 4, 5, and 7, 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 formed 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. Further, 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.

図4,5,7に示すように、燃料極側集電部材300は、燃料室176内に配置されている。燃料極側集電部材300は、例えば、ニッケルやニッケル合金等の導電性材料により形成されている。燃料極側集電部材300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すると共に、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における燃料極側集電部材300は、インターコネクタ150の代わりに下側のエンドプレート106に接触している。燃料極側集電部材300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。燃料極側集電部材300の構成については、後に詳述する。燃料極側集電部材300は、特許請求の範囲における導電性部材に相当する。   As shown in FIGS. 4, 5, and 7, the fuel electrode side current collecting member 300 is disposed in the fuel chamber 176. The fuel electrode side current collecting member 300 is made of a conductive material such as nickel or a nickel alloy, for example. The fuel electrode side current collecting member 300 is in contact with the surface of the fuel electrode 116 opposite to the side facing the electrolyte layer 112, and is in contact with the surface of the interconnector 150 facing the fuel electrode 116. However, as described above, the lowermost power generation unit 102 in the fuel cell stack 100 does not include the lower interconnector 150, and thus the fuel electrode side current collecting member 300 in the power generation unit 102 includes the interconnector 150. Instead of the lower end plate 106. Since the fuel electrode side current collecting member 300 has such a configuration, the fuel electrode 116 and the interconnector 150 (or the end plate 106) are electrically connected. The configuration of the fuel electrode side current collecting member 300 will be described in detail later. The fuel electrode side current collecting member 300 corresponds to a conductive member in the claims.

図4〜6に示すように、空気極側集電部材200は、空気室166内に配置されている。図5の部分拡大図に示すように、空気極側集電部材200は、金属部材210と、金属部材210の表面に形成された導電性の被覆層220とを備えている。金属部材210は、例えばフェライト系ステンレス等のCrを含有する金属により形成されている。また、金属部材210の最表面側は、Cr酸化物(例えば、Cr(クロミア))を含む酸化被膜層218により構成されている。 As shown in FIGS. 4 to 6, the air electrode side current collecting member 200 is disposed in the air chamber 166. As shown in the partially enlarged view of FIG. 5, the air electrode side current collecting member 200 includes a metal member 210 and a conductive coating layer 220 formed on the surface of the metal member 210. The metal member 210 is formed of a metal containing Cr, such as ferritic stainless steel. Further, the outermost surface side of the metal member 210 is constituted by an oxide film layer 218 containing Cr oxide (for example, Cr 2 O 3 (chromia)).

また、被覆層220は、例えば、スピネル型酸化物(例えば、Mn1.5Co1.5、MnCo、ZnCo、ZnMn、ZnMnCoO、CuMn等)やペロブスカイト型酸化物(例えば、LaやSrを含有する複合酸化物)を含むように構成されている。被覆層220は、金属部材210の表面に、略均一の厚さ(例えば、1μm〜50μm、好ましくは5μm〜30μm)で形成されている。被覆層220は、金属部材210からのCrの拡散を抑制する。これにより、例えば、空気極114のCr被毒の発生が抑制される。 The covering layer 220 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, etc.). ) And perovskite type oxides (for example, complex oxides containing La and Sr). The coating layer 220 is formed on the surface of the metal member 210 with a substantially uniform thickness (for example, 1 μm to 50 μm, preferably 5 μm to 30 μm). The coating layer 220 suppresses the diffusion of Cr from the metal member 210. Thereby, for example, the occurrence of Cr poisoning of the air electrode 114 is suppressed.

空気極側集電部材200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部材200は、インターコネクタ150の代わりに上側のエンドプレート104に接触している。空気極側集電部材200は、このような構成であり、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。空気極側集電部材200の構成については、後に詳述する。空気極側集電部材200は、特許請求の範囲における導電性部材に相当する。   The air electrode side current collecting member 200 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. However, as described above, since the power generation unit 102 located at the top in the fuel cell stack 100 does not include the upper interconnector 150, the air electrode side current collecting member 200 in the power generation unit 102 includes the interconnector 150. Instead, it contacts the upper end plate 104. The air electrode side current collecting member 200 has such a configuration, and electrically connects the air electrode 114 and the interconnector 150 (or the end plate 104). The configuration of the air electrode side current collecting member 200 will be described in detail later. The air electrode side current collecting member 200 corresponds to the conductive member in the claims.

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。
A-2. Operation of the fuel cell stack 100:
As shown in FIGS. 2 and 4, 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. 3 and 5, 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.

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は空気極側集電部材200を介して上側のインターコネクタ150に電気的に接続され、燃料極116は燃料極側集電部材300を介して下側のインターコネクタ150に電気的に接続されている。すなわち、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。   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. In each power generation unit 102, the air electrode 114 of the single cell 110 is electrically connected to the upper interconnector 150 via the air electrode side current collecting member 200, and the fuel electrode 116 is connected via the fuel electrode side current collecting member 300. It is electrically connected to the lower interconnector 150. That is, the plurality of power generation units 102 included in the fuel cell stack 100 are electrically connected in series. Therefore, 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).

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。   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 through 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. Further, as shown in FIGS. 3 and 5, 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.

A−3.空気極側集電部材200の詳細説明:
A−3−1.空気極側集電部材200の製造方法:
空気極側集電部材200について詳細に説明するにあたり、理解の容易のため、まず空気極側集電部材200の製造方法を説明する。図8は、空気極側集電部材200の製造方法の一例を示すフローチャートである。また、図9から図11は、空気極側集電部材200の製造方法の一例を示す説明図である。
A-3. Detailed description of the air electrode side current collecting member 200:
A-3-1. Manufacturing method of air electrode side current collecting member 200:
In describing the air electrode side current collecting member 200 in detail, a method for manufacturing the air electrode side current collecting member 200 will be described first for easy understanding. FIG. 8 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the air electrode side current collecting member 200. 9-11 is explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the air electrode side current collection member 200. FIG.

はじめに、金属部材210を用意し、該金属部材210に複数のスリットSLを形成する(S110、図9参照)。なお、ここで言う金属部材210は、加工前のものであり、以下に説明する加工が行われることによって、上述した空気極側集電部材200を構成する金属部材210(図5参照)とされるものである。金属部材210は、Crを含む金属(例えば、フェライト系ステンレス)製の略平板状部材であり、その厚さは、例えば、0.05mm〜1mm、好ましくは、0.1mm〜0.5mmである。金属部材210は、特許請求の範囲における金属板に相当する。   First, a metal member 210 is prepared, and a plurality of slits SL are formed in the metal member 210 (S110, see FIG. 9). Note that the metal member 210 referred to here is the one before processing, and the metal member 210 (see FIG. 5) constituting the air electrode side current collecting member 200 described above is obtained by performing the processing described below. Is. The metal member 210 is a substantially flat plate member made of a metal containing Cr (for example, ferritic stainless steel), and the thickness thereof is, for example, 0.05 mm to 1 mm, preferably 0.1 mm to 0.5 mm. . The metal member 210 corresponds to a metal plate in the claims.

また、金属部材210に形成される各スリットSLの平面視(Z軸方向視)での形状は、例えば、略U字状(すなわち、矩形を構成する4辺の内の3辺に沿って所定の幅を有するような形状)である。スリットSLは、金属部材210における所定の部分を打ち抜き等によって切除することにより形成された欠損部分であってもよいし、刃状の道具で形成された切り込みであってもよい。すなわち、本明細書において、用語「スリット(又は「孔」)」は切り込みも含む概念である。スリットSLの幅Wsは、例えば、2μm〜3mm、好ましくは、0.5mm〜2mmである。スリットSLの幅Wsは、スリットSLの全体を通じて略一定であってもよいし、スリットSLにおける各位置で互いに異なっていてもよい。   The shape of each slit SL formed in the metal member 210 in a plan view (viewed in the Z-axis direction) is, for example, substantially U-shaped (that is, predetermined along three sides of four sides constituting a rectangle). The shape having a width of 2). The slit SL may be a defective portion formed by cutting a predetermined portion of the metal member 210 by punching or the like, or may be a notch formed by a blade-shaped tool. That is, in the present specification, the term “slit (or“ hole ”)” is a concept including notches. The width Ws of the slit SL is, for example, 2 μm to 3 mm, preferably 0.5 mm to 2 mm. The width Ws of the slit SL may be substantially constant throughout the slit SL, or may be different at each position in the slit SL.

また、本実施形態では、金属部材210に、互いに同じ向きの複数のスリットSLが、上記3辺の内の2辺が対向する方向(図9のX軸方向)に沿って所定の間隔をあけて並ぶように配置され、その並べられた複数のスリットSLにより構成されるスリット群SLGが、上記2辺が対向する方向に直行する方向(図9のY軸方向)に沿って所定の間隔をあけて並ぶように配置される。すなわち、複数のスリットSLは、金属部材210上に略格子状に配置される。   Further, in the present embodiment, a plurality of slits SL in the same direction are formed in the metal member 210 at a predetermined interval along a direction (X-axis direction in FIG. 9) in which two of the three sides face each other. The slit group SLG composed of the plurality of slits SL arranged in a line is arranged at a predetermined interval along a direction (Y-axis direction in FIG. 9) perpendicular to the direction in which the two sides face each other. Arranged to be lined up. That is, the plurality of slits SL are arranged on the metal member 210 in a substantially lattice shape.

次に、直線状のエッジ部分を有する治具を用いて、金属部材210における複数のスリットSLのそれぞれに面する特定部分SPを、所定の位置で、所定の方向に垂直な方向に曲げ起こす(S120、図10参照)。この曲げ起こしの際の上記所定の位置における上記所定の方向は、図9および図10に示す第1の仮想直線VL1の位置における第1の仮想直線VL1に平行な方向(X軸方向)である。すなわち、特定部分SPは、第1の仮想直線VL1の位置で、第1の仮想直線VL1に垂直な方向(Y軸方向)に曲げ起こされる。このように、金属部材210におけるスリットSLに面する特定部分SPとは、スリットSLの全体に面する部分に限られず、スリットSLの一部分に面する部分であってもよい。なお、曲げ起こし前の状態における特定部分SPの平面視(Z軸方向視)での形状は、例えば矩形である。   Next, using a jig having a linear edge portion, the specific portion SP facing each of the plurality of slits SL in the metal member 210 is bent at a predetermined position in a direction perpendicular to the predetermined direction ( S120, see FIG. 10). The predetermined direction at the predetermined position at the time of bending is a direction (X-axis direction) parallel to the first virtual line VL1 at the position of the first virtual line VL1 shown in FIGS. . That is, the specific portion SP is bent and raised in the direction (Y-axis direction) perpendicular to the first virtual line VL1 at the position of the first virtual line VL1. Thus, the specific portion SP facing the slit SL in the metal member 210 is not limited to a portion facing the entire slit SL, and may be a portion facing a part of the slit SL. In addition, the shape of the specific portion SP in a state before bending is seen in a plan view (viewed in the Z-axis direction) is, for example, a rectangle.

図9に示すように、第1の仮想直線VL1は、特定部分SPの曲げ起こし前の状態において、金属部材210に形成されたスリットSLを、Z軸方向視で、第1のスリット部分SLP1と、第2のスリット部分SLP2と、第3のスリット部分SLP3とに仮想的に分けるような直線である。ここで、第1のスリット部分SLP1は、スリットSLの延伸方向における両端部を除く部分であり、第2のスリット部分SLP2および第3のスリット部分SLP3は、上記両端部に相当する部分である。すなわち、第2のスリット部分SLP2は、第1の仮想直線VL1に対して第1のスリット部分SLP1とは反対側(Y軸正方向側)に位置し、かつ、上記所定の位置における上記所定の方向(第1の仮想直線VL1の位置における第1の仮想直線VL1に平行な方向)の一方側(X軸負方向側)において第1のスリット部分SLP1に連続する部分である。また、第3のスリット部分SLP3は、第1の仮想直線VL1に対して第1のスリット部分SLP1とは反対側(Y軸正方向側)に位置し、かつ、上記所定の位置における上記所定の方向(第1の仮想直線VL1の位置における第1の仮想直線VL1に平行な方向)の他方側(図9のX軸正方向側)において第1のスリット部分SLP1に連続する部分である。このように、本実施形態では、特定部分SPの曲げ起こしの際の上記所定の位置における上記所定の方向を規定する第1の仮想直線VL1が、図9に示すような比較仮想直線VL0(スリットSLを複数の部分に仮想的に分けないような直線)ではなく、スリットSLを上記3つの部分(SLP1、SLP2、SLP3)に仮想的に分けるような直線として設定される。   As shown in FIG. 9, the first imaginary straight line VL1 includes the slit SL formed in the metal member 210 in the state before the specific portion SP is bent and the first slit portion SLP1 in the Z-axis direction view. The straight line is virtually divided into a second slit portion SLP2 and a third slit portion SLP3. Here, the first slit portion SLP1 is a portion excluding both ends in the extending direction of the slit SL, and the second slit portion SLP2 and the third slit portion SLP3 are portions corresponding to the both ends. That is, the second slit portion SLP2 is located on the opposite side (Y-axis positive direction side) of the first virtual straight line VL1 from the first slit portion SLP1, and the predetermined position at the predetermined position is set. This is a portion continuous with the first slit portion SLP1 on one side (X-axis negative direction side) in the direction (the direction parallel to the first virtual line VL1 at the position of the first virtual line VL1). In addition, the third slit portion SLP3 is located on the opposite side (Y-axis positive direction side) from the first slit portion SLP1 with respect to the first imaginary straight line VL1, and the predetermined position at the predetermined position is set. This is a portion that continues to the first slit portion SLP1 on the other side (X-axis positive direction side in FIG. 9) in the direction (the direction parallel to the first virtual line VL1 at the position of the first virtual line VL1). Thus, in the present embodiment, the first virtual straight line VL1 that defines the predetermined direction at the predetermined position when the specific portion SP is bent up is a comparative virtual straight line VL0 (slit as shown in FIG. The slit SL is set not as a straight line that virtually divides into a plurality of parts, but as a straight line that virtually divides the slit SL into the three parts (SLP1, SLP2, SLP3).

本実施形態では、上述したスリット群SLGを構成する各スリットSLにおける第1の仮想直線VL1の位置に治具の直線状のエッジ部分が当てられた状態で、各特定部分SPが一度に(一工程で)曲げ起こされる。このようなスリット群SLG単位での特定部分SPの曲げ起こしが、順番に実行される。なお、特定部分SPの曲げ起こしは、必ずしもスリット群SLG単位で実行される必要はなく、個々の特定部分SP単位で順番に実行されてもよいし、同列に並ぶように配置されている特定部分SPについて一度に(一工程で)実行されるとしてもよいし、すべての特定部分SPについて一度に(一工程で)実行されるとしてもよい。また、特定部分SPの曲げ起こしの角度(すなわち、第1の金属部分211の表面(Z軸に略直交する表面)と第2の金属部分212(後述)の表面とのなす角)θ1は、例えば、5度以上、90度以下であり、好ましくは、5度以上、20度以下である。   In the present embodiment, each specific portion SP is (one) at a time in a state where the linear edge portion of the jig is applied to the position of the first virtual straight line VL1 in each slit SL constituting the slit group SLG described above. Bend in process) Such bending of the specific portion SP in the slit group SLG unit is sequentially performed. Note that the bending of the specific portion SP does not necessarily have to be performed in units of the slit group SLG, and may be performed in order in units of the specific portions SP, or the specific portions arranged in the same row. The SP may be executed at one time (in one step), or may be executed at once (in one step) for all the specific portions SP. Also, the angle of bending of the specific portion SP (that is, the angle formed by the surface of the first metal portion 211 (surface substantially perpendicular to the Z axis) and the surface of the second metal portion 212 (described later)) θ1 is For example, it is 5 degrees or more and 90 degrees or less, preferably 5 degrees or more and 20 degrees or less.

特定部分SPの曲げ起こし(S120)の完了時には、図10に示すように、金属部材210は、特定部分SP以外の部分により構成される略平板状の第1の金属部分211と、金属部材210における曲げ起こされた略平板状の特定部分SPにより構成される第2の金属部分212とを有する構成となる。この状態では、略平板状の第1の金属部分211に、特定部分SPの曲げ起こし前の状態におけるスリットSLと特定部分SPとが占める領域に相当する複数の貫通孔(以下、「金属部材貫通孔」という)HOmが形成されていることとなる。   When the bending of the specific portion SP is completed (S120), as shown in FIG. 10, the metal member 210 includes a substantially flat first metal portion 211 constituted by portions other than the specific portion SP, and the metal member 210. And a second metal portion 212 constituted by the substantially flat specific portion SP bent and raised. In this state, the substantially flat plate-like first metal portion 211 has a plurality of through holes (hereinafter referred to as “metal member penetration” corresponding to the region occupied by the slit SL and the specific portion SP in a state before the specific portion SP is bent and raised. This means that HOm is formed.

次に、直線状のエッジ部分を有する治具を用いて、金属部材210の複数の第2の金属部分212のそれぞれにおける先端部分EPを、所定の位置で、所定の方向に垂直な方向に折り曲げる(S130、図11参照)。この折り曲げの際の上記所定の位置における上記所定の方向は、図10および図11に示す第2の仮想直線VL2の位置における第2の仮想直線VL2に平行な方向(X軸方向)である。すなわち、先端部分EPは、第2の仮想直線VL2の位置で、第2の仮想直線VL2に垂直な方向(Y軸方向)に折り曲げられる。なお、折り曲げ後の状態における先端部分EPの平面視(Z軸方向視)での形状は、例えば矩形である。また、先端部分EPの曲げ方向(第2の仮想直線VL2を中心とした回転方向)は、上述した特定部分SPの曲げ方向(第1の仮想直線VL1を中心とした回転方向)とは反対方向である。なお、先端部分EPの折り曲げの角度(すなわち、後述する第3の金属部分213の表面と第4の金属部分214の表面とのなす角)θ2は、例えば、5度以上であり、好ましくは90度以下、より好ましくは30度以下である。   Next, using a jig having a linear edge portion, the tip end portion EP of each of the plurality of second metal portions 212 of the metal member 210 is bent at a predetermined position in a direction perpendicular to the predetermined direction. (See S130, FIG. 11). The predetermined direction at the predetermined position at the time of bending is a direction (X-axis direction) parallel to the second virtual line VL2 at the position of the second virtual line VL2 shown in FIGS. That is, the tip portion EP is bent in the direction (Y-axis direction) perpendicular to the second virtual line VL2 at the position of the second virtual line VL2. In addition, the shape of the tip end portion EP in a state after being bent in a plan view (viewed in the Z-axis direction) is, for example, a rectangle. Further, the bending direction of the tip portion EP (the rotation direction around the second imaginary straight line VL2) is opposite to the bending direction of the specific portion SP (the rotation direction around the first imaginary straight line VL1). It is. Note that the bending angle (that is, the angle formed by the surface of the third metal portion 213 and the surface of the fourth metal portion 214) θ2 of the distal end portion EP is, for example, 5 degrees or more, and preferably 90 degrees. Degrees or less, more preferably 30 degrees or less.

本実施形態では、先端部分EPの折り曲げは、上述した特定部分SPの曲げ起こしと同様に、上述したスリット群SLGに対応する複数の第2の金属部分212の単位で、順番に実行される。なお、先端部分EPの折り曲げは、個々の先端部分EP単位で実行されてもよいし、同列に並ぶように配置されている先端部分EPについて一度に(一工程で)実行されるとしてもよいし、すべての先端部分EPについて一度に(一工程で)実行されるとしてもよい。   In the present embodiment, the bending of the tip portion EP is performed in order in units of the plurality of second metal portions 212 corresponding to the slit group SLG described above, similarly to the bending of the specific portion SP described above. The bending of the tip portion EP may be performed in units of individual tip portions EP, or may be performed at once (in one step) for the tip portions EP arranged so as to be aligned in the same row. It may be executed for all the tip portions EP at a time (in one step).

先端部分EPの折り曲げ(S130)の完了時には、図11に示すように、各第2の金属部分212は、折り曲げられた特定部分SPにより構成され、Z軸方向に直交する略平板状の第4の金属部分214と、第2の金属部分212における第4の金属部分214以外の部分である略平板状の第3の金属部分213とを有する構成となる。すなわち、金属部材210は、第1の金属部分211と、第3の金属部分213および第4の金属部分214(すなわち、第2の金属部分212)とを有する構成となる。加工前の金属部材210に対する上述した加工を経て、上述した空気極側集電部材200を構成する金属部材210(図5参照)が製造される。   When the bending of the tip end portion EP (S130) is completed, as shown in FIG. 11, each second metal portion 212 is constituted by a bent specific portion SP and is a substantially flat fourth shape orthogonal to the Z-axis direction. The second metal portion 214 and the third metal portion 213 having a substantially flat plate shape, which is a portion other than the fourth metal portion 214 in the second metal portion 212. In other words, the metal member 210 has a first metal portion 211, a third metal portion 213, and a fourth metal portion 214 (that is, the second metal portion 212). Through the above-described processing on the metal member 210 before processing, the metal member 210 (see FIG. 5) constituting the air electrode side current collecting member 200 described above is manufactured.

次に、金属部材210に被覆層220を形成する(S140)。被覆層220の形成は、例えば、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により塗布され、その後必要に応じて熱処理が実行されることにより実現される。以上の工程により、空気極側集電部材200の製造が完了する。   Next, the coating layer 220 is formed on the metal member 210 (S140). The coating layer 220 is formed by, for example, applying by a known method such as spray coating, ink jet printing, spin coating, dip coating, plating, sputtering, thermal spraying, and then performing heat treatment as necessary. . The manufacture of the air electrode side current collecting member 200 is completed through the above steps.

A−3−2.空気極側集電部材200の詳細構成:
図12および図13は、本実施形態における空気極側集電部材200の詳細構成を示す説明図である。図12には、図6のX1部のXY断面構成が拡大して示されている。また、図13には、図12のXIII−XIIIの位置における空気極側集電部材200のYZ断面構成が示されている。以下、主として図5、図12および図13を参照して、空気極側集電部材200の詳細構成を説明する。
A-3-2. Detailed configuration of air electrode side current collecting member 200:
12 and 13 are explanatory views showing a detailed configuration of the air electrode side current collecting member 200 in the present embodiment. FIG. 12 is an enlarged view of the XY cross-sectional configuration of the portion X1 in FIG. FIG. 13 shows a YZ cross-sectional configuration of the air electrode side current collecting member 200 at the position of XIII-XIII in FIG. Hereinafter, a detailed configuration of the air electrode side current collecting member 200 will be described mainly with reference to FIGS. 5, 12, and 13.

図5、図12および図13に示すように、空気極側集電部材200は、第1の導電性部分231と、第2の導電性部分232とを備えている。また、第2の導電性部分232は、第3の導電性部分233と、第4の導電性部分234とを有している。第1の導電性部分231は、金属部材210の内の第1の金属部分211(図11等参照)と、第1の金属部分211の表面を覆う被覆層220とから構成された部分である。また、第3の導電性部分233は、金属部材210の内の第3の金属部分213(図11等参照)と、第3の金属部分213の表面を覆う被覆層220とから構成された部分である。また、第4の導電性部分234は、金属部材210の内の第4の金属部分214(図11等参照)と、第4の金属部分214の表面を覆う被覆層220とから構成された部分である。   As shown in FIGS. 5, 12, and 13, the air electrode side current collecting member 200 includes a first conductive portion 231 and a second conductive portion 232. The second conductive portion 232 includes a third conductive portion 233 and a fourth conductive portion 234. The first conductive portion 231 is a portion configured by a first metal portion 211 (see FIG. 11 and the like) in the metal member 210 and a coating layer 220 that covers the surface of the first metal portion 211. . The third conductive portion 233 includes a third metal portion 213 (see FIG. 11 and the like) in the metal member 210 and a coating layer 220 that covers the surface of the third metal portion 213. It is. The fourth conductive portion 234 includes a fourth metal portion 214 (see FIG. 11 and the like) in the metal member 210 and a coating layer 220 that covers the surface of the fourth metal portion 214. It is.

本実施形態では、空気極側集電部材200の第1の導電性部分231は、インターコネクタ150(またはエンドプレート104)に接触しており、各第4の導電性部分234は、単セル110の空気極114に接触している。また、第3の導電性部分233は、第1の導電性部分231と各第4の導電性部分234とをつないでいる。空気極側集電部材200は、このような構成であるため、上述したように、単セル110の空気極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。   In the present embodiment, the first conductive portion 231 of the air electrode side current collecting member 200 is in contact with the interconnector 150 (or the end plate 104), and each fourth conductive portion 234 is a single cell 110. In contact with the air electrode 114. Further, the third conductive portion 233 connects the first conductive portion 231 and each fourth conductive portion 234. Since the air electrode side current collecting member 200 has such a configuration, as described above, the air electrode 114 of the single cell 110 and the interconnector 150 (or the end plate 104) are electrically connected.

なお、図5の部分拡大図に示すように、空気極側集電部材200の第1の導電性部分231と空気極114との間、および、第4の金属部分214とインターコネクタ150(またはエンドプレート104)との間には、例えばマイカにより形成されたスペーサー139が配置されている。これらのスペーサー139の存在により、空気極側集電部材200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、空気極側集電部材200を介した空気極114とインターコネクタ150(またはエンドプレート104)との電気的接続が良好に維持される。   Note that, as shown in the partial enlarged view of FIG. 5, between the first conductive portion 231 and the air electrode 114 of the air electrode side current collecting member 200 and between the fourth metal portion 214 and the interconnector 150 (or A spacer 139 made of, for example, mica is disposed between the end plate 104) and the end plate 104). Due to the presence of these spacers 139, the air electrode side current collecting member 200 follows the deformation of the power generation unit 102 due to the temperature cycle and the reaction gas pressure fluctuation, and the air electrode 114 and the interconnector 150 through the air electrode side current collecting member 200. Good electrical connection with (or end plate 104) is maintained.

空気極側集電部材200の第1の導電性部分231は、Z軸方向に直交する略平板状である。ここで、Z軸方向に直交する略平板状とは、Z軸方向に直交する厳密な平板形状に限られず、Z軸方向に直交する仮想平面に対して5度未満の傾きを有する部分を備える形状を含む。例えば、第1の導電性部分231における後述する第2の孔部分HP2と第3の孔部分HP3とに挟まれた部分(図12および図13のY1部)が、Z軸方向に直交する仮想平面に対して5度未満の傾きを有しており、第1の導電性部分231における他の部分が、Z軸方向に直交する仮想平面に平行であるとしてもよい。   The first conductive portion 231 of the air electrode side current collecting member 200 has a substantially flat plate shape orthogonal to the Z-axis direction. Here, the substantially flat plate shape orthogonal to the Z-axis direction is not limited to a strict flat plate shape orthogonal to the Z-axis direction, and includes a portion having an inclination of less than 5 degrees with respect to a virtual plane orthogonal to the Z-axis direction. Includes shape. For example, a portion (Y1 portion in FIGS. 12 and 13) sandwiched between a second hole portion HP2 and a third hole portion HP3, which will be described later, in the first conductive portion 231 is assumed to be orthogonal to the Z-axis direction. It may have an inclination of less than 5 degrees with respect to the plane, and the other portion of the first conductive portion 231 may be parallel to a virtual plane orthogonal to the Z-axis direction.

また、空気極側集電部材200の第1の導電性部分231には、複数の貫通孔HOcが形成されている。第1の導電性部分231に形成された貫通孔HOcは、金属部材210に形成された金属部材貫通孔HOm(図11参照)に対応する孔である。すなわち、金属部材貫通孔HOmが形成された金属部材210の表面が被覆層220に覆われることによって製造された空気極側集電部材200において、金属部材貫通孔HOmに対応する位置に形成される孔が貫通孔HOcである。   Further, the first conductive portion 231 of the air electrode side current collecting member 200 is formed with a plurality of through holes HOc. The through hole HOc formed in the first conductive portion 231 is a hole corresponding to the metal member through hole HOm (see FIG. 11) formed in the metal member 210. That is, in the air electrode side current collecting member 200 manufactured by covering the surface of the metal member 210 on which the metal member through hole HOm is formed with the coating layer 220, the air electrode side current collection member 200 is formed at a position corresponding to the metal member through hole HOm. The hole is a through hole HOc.

また、空気極側集電部材200の第2の導電性部分232は、Z軸方向視における貫通孔HOcを形成する第1の導電性部分231の内周(より具体的には、図12および図13のY1部の縁部)から、第1の導電性部分231の表面(Z軸に略平行な表面)に交差する方向に延伸する板状部分(すなわち、第3の導電性部分233)を含んでいる。第1の導電性部分231の表面と第3の導電性部分233の表面とのなす角は、上述した空気極側集電部材200の製造の際の特定部分SPの曲げ起こしの角度θ1(図10参照)に略一致する。また、第2の導電性部分232は、さらに、境界線BLとは反対側の先端側に、Z軸方向に直交する略平板状の部分(第4の導電性部分234)を含んでいる。第3の導電性部分233の表面と第4の導電性部分234の表面とのなす角は、上述した空気極側集電部材200の製造の際の先端部分EPの折り曲げの角度θ2(図11参照)に略一致する。   In addition, the second conductive portion 232 of the air electrode side current collecting member 200 has an inner periphery (more specifically, FIG. 12 and FIG. 12) that forms the through hole HOc when viewed in the Z-axis direction. A plate-like portion (that is, the third conductive portion 233) extending from the edge of the Y1 portion in FIG. 13 in a direction intersecting the surface of the first conductive portion 231 (surface substantially parallel to the Z axis). Is included. The angle formed between the surface of the first conductive portion 231 and the surface of the third conductive portion 233 is an angle θ1 of bending of the specific portion SP when the air electrode side current collecting member 200 is manufactured (see FIG. 10). The second conductive portion 232 further includes a substantially flat plate-shaped portion (fourth conductive portion 234) orthogonal to the Z-axis direction on the tip side opposite to the boundary line BL. The angle formed between the surface of the third conductive portion 233 and the surface of the fourth conductive portion 234 is the angle θ2 of bending of the tip portion EP when the air electrode side current collecting member 200 is manufactured (FIG. 11). ).

図12に示すように、空気極側集電部材200の第1の導電性部分231に形成された貫通孔HOcは、第1の孔部分HP1と、第2の孔部分HP2と、第3の孔部分HP3とを有している。第1の孔部分HP1は、Z軸方向視で、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLに直交する方向(Y軸方向であり、特許請求の範囲における第2の方向に相当する)において、仮想線分VSの全体に面している。ここで、仮想線分VSは、境界線BLを通る直線(すなわち、第1の仮想直線VL1)と、第1の導電性部分231の貫通孔HOcを形成する内周と、の2つの交点P1,P2の間を結んだ仮想的な線分である。なお、ここで言う「第1の孔部分HP1が仮想線分VSの全体に面している」とは、第1の導電性部分231のみに注目して(すなわち、第2の導電性部分232の存在は考慮せずに)、Z軸方向視での第1の孔部分HP1と仮想線分VSとの関係を規定するものである。   As shown in FIG. 12, the through hole HOc formed in the first conductive portion 231 of the air electrode side current collecting member 200 includes a first hole portion HP1, a second hole portion HP2, and a third hole portion HP1. And a hole portion HP3. The first hole portion HP1 is a direction perpendicular to the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232 in the Z-axis direction view (the Y-axis direction, and in the claims) (Corresponding to the second direction) facing the entire virtual line segment VS. Here, the virtual line segment VS has two intersection points P1 of a straight line passing through the boundary line BL (that is, the first virtual straight line VL1) and an inner periphery forming the through hole HOc of the first conductive portion 231. , P2 are virtual line segments connecting the two. Note that “the first hole portion HP1 faces the entire virtual line segment VS” here refers only to the first conductive portion 231 (that is, the second conductive portion 232). The relationship between the first hole portion HP1 and the virtual line segment VS as viewed in the Z-axis direction is defined.

また、第2の孔部分HP2は、Z軸方向視で、境界線BLに直交する方向(Y軸方向)において、仮想線分VSに対して第1の孔部分HP1とは反対側(Y軸正方向側)に位置し、かつ、仮想線分VSに平行な方向(X軸方向であり、特許請求の範囲における第3の方向に相当する)における境界線BLの一方側(X軸負方向側)で、第1の孔部分HP1に連続している。また、第3の孔部分HP3は、Z軸方向視で、境界線BLに直交する方向(Y軸方向)において、仮想線分VSに対して第1の孔部分HP1とは反対側(Y軸正方向側)に位置し、かつ、仮想線分VSに平行な方向(X軸方向)における境界線BLの他方側(X軸正方向側)で、第1の孔部分HP1に連続している。   The second hole part HP2 is opposite to the first hole part HP1 with respect to the virtual line segment VS in the direction orthogonal to the boundary line BL (Y-axis direction) when viewed in the Z-axis direction (Y-axis). One side (X-axis negative direction) of the boundary line BL in a direction (X-axis direction and corresponding to the third direction in the claims) that is located on the positive direction side and parallel to the virtual line segment VS The first hole portion HP1. The third hole part HP3 is opposite to the first hole part HP1 with respect to the virtual line segment VS in the direction (Y-axis direction) orthogonal to the boundary line BL when viewed in the Z-axis direction (Y-axis). It is located on the positive side) and continues to the first hole part HP1 on the other side (X-axis positive direction side) of the boundary line BL in the direction parallel to the virtual line segment VS (X-axis direction). .

また、本実施形態では、図12に示すように、上記仮想線分VS上における第1の導電性部分231の幅と、第2の導電性部分232の幅とは、互いに等しくなっている。すなわち、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLの位置に、段差が存在しない。   In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the width of the first conductive portion 231 and the width of the second conductive portion 232 on the virtual line segment VS are equal to each other. That is, there is no step at the position of the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232.

また、図14は、空気極側集電部材200の第2の導電性部分232を、境界線BL(第1の仮想直線VL1)を基準として、第1の導電性部分231に略平行な姿勢となるように、図13の矢印AR1の方向に回転させた仮想状態を示している。なお、本実施形態では、第3の導電性部分233と第4の導電性部分234との間にも角度θ2の傾きが存在するため、仮想状態は、第2の仮想直線VL2を基準として、第4の導電性部分234を第3の導電性部分233に略平行な姿勢となるように図13の矢印AR2の方向に回転させ、第1の導電性部分231と第3の導電性部分233と第4の導電性部分234とが略平行な姿勢となった状態である。すなわち、この仮想状態の空気極側集電部材200は、特定部分SPの曲げ起こし(図8のS120)が実行される前の状態の金属部材210(図9参照)に被覆層220が形成された構成に相当する。この仮想状態において、空気極側集電部材200は、以下の式(2)および(3)を満たしている。なお、本実施形態では、第2の導電性部分232や貫通孔HOcの形状が、境界線BLの垂直二等分線に対して左右対称である。
ΔWb/2 < Wbm/2 ・・・(2)
Σtb < D ・・・(3)
ただし、
・Wbm:
上記仮想状態において、境界線BLから境界線BLに直交する方向(Y軸方向)に距離L2だけ離れた第2の位置における、第2の導電性部分232を構成する金属部材210(第2の金属部分212)の幅(以下、「距離L2の位置における幅」という)
・ΔWb:
上記仮想状態において、上記第2の位置における第1の孔部分HP1を構成する金属部材210の開口幅Wbo(ただし、Wbo>Wbm)から、上記幅(距離L2の位置における幅)Wbmを差し引いた差分(Wbo−Wbm)
・D:
上記仮想状態において、上記第2の位置における、仮想線分VSに平行な方向(X軸方向)の第2の導電性部分232を構成する金属部材210(第2の金属部分212)外周上の点から、貫通孔HOcを形成する第1の導電性部分231の内周までの最短距離
・Σtb:
上記最短距離の両端の位置における被覆層220の厚さの和
Further, FIG. 14 shows a posture in which the second conductive portion 232 of the air electrode side current collecting member 200 is substantially parallel to the first conductive portion 231 with respect to the boundary line BL (first virtual straight line VL1). As shown, a virtual state rotated in the direction of arrow AR1 in FIG. 13 is shown. In the present embodiment, since there is an inclination of the angle θ2 between the third conductive portion 233 and the fourth conductive portion 234, the virtual state is based on the second virtual straight line VL2. The fourth conductive portion 234 is rotated in the direction of arrow AR2 in FIG. 13 so as to be in a posture substantially parallel to the third conductive portion 233, and the first conductive portion 231 and the third conductive portion 233 are rotated. And the fourth conductive portion 234 are in a substantially parallel posture. In other words, in the air electrode side current collecting member 200 in the virtual state, the coating layer 220 is formed on the metal member 210 (see FIG. 9) in a state before the specific portion SP is bent and raised (S120 in FIG. 8). This corresponds to the configuration. In this virtual state, the air electrode side current collecting member 200 satisfies the following expressions (2) and (3). In the present embodiment, the shapes of the second conductive portion 232 and the through hole HOc are bilaterally symmetric with respect to the perpendicular bisector of the boundary line BL.
ΔWb / 2 <Wbm / 2 (2)
Σtb <D (3)
However,
・ Wbm:
In the virtual state, the metal member 210 (the second member) constituting the second conductive portion 232 at the second position separated from the boundary line BL by a distance L2 in the direction orthogonal to the boundary line BL (Y-axis direction). Width of metal portion 212) (hereinafter referred to as “width at position of distance L2”)
ΔWb:
In the virtual state, the width (the width at the position of the distance L2) Wbm is subtracted from the opening width Wbo (where Wbo> Wbm) of the metal member 210 constituting the first hole portion HP1 at the second position. Difference (Wbo-Wbm)
・ D:
In the virtual state, on the outer periphery of the metal member 210 (second metal portion 212) constituting the second conductive portion 232 in the direction parallel to the virtual line segment VS (X-axis direction) at the second position. The shortest distance from the point to the inner circumference of the first conductive portion 231 forming the through hole HOc: Σtb:
Sum of thicknesses of coating layer 220 at both ends of the shortest distance

図14に示すように、上記式(2)において、「ΔWb/2」は、上記仮想状態において、Z軸方向視における第1の金属部分211の縁(第1の金属部分211における金属部材貫通孔HOmを形成する内周)と、第2の金属部分212の縁(第2の金属部分212の外周)との間の距離を表している。この「ΔWb/2」が、第2の金属部分212の幅(距離L2の位置における幅)Wbmの2分の1(Wbm/2)より小さいことは、この位置における第2の金属部分212の幅(距離L2の位置における幅)Wbmが比較的大きいことを意味している。また、図14に示すように、本実施形態では、上記式(3)における「D」は、「ΔWb/2」に等しい。この「D(=ΔWb/2)」が、被覆層220の厚さの合計Σtbより大きいことは、この位置における第1の金属部分211と第2の金属部分212との両方の表面に被覆層220を均一に形成することができることを意味している。   As shown in FIG. 14, in the above formula (2), “ΔWb / 2” is the edge of the first metal portion 211 in the virtual state (through the metal member in the first metal portion 211). This represents the distance between the inner periphery that forms the hole HOm and the edge of the second metal portion 212 (the outer periphery of the second metal portion 212). This “ΔWb / 2” is smaller than one half (Wbm / 2) of the width of the second metal portion 212 (the width at the position of the distance L2) Wbm (Wbm / 2) of the second metal portion 212 at this position. This means that the width (width at the position of the distance L2) Wbm is relatively large. Further, as shown in FIG. 14, in the present embodiment, “D” in the above equation (3) is equal to “ΔWb / 2”. That this “D (= ΔWb / 2)” is larger than the total thickness Σtb of the coating layer 220, the coating layer on both surfaces of the first metal portion 211 and the second metal portion 212 at this position. This means that 220 can be formed uniformly.

また、本実施形態の空気極側集電部材200は、上記仮想状態において上記式(2)および(3)を満たすように構成されているため、結果的に、以下の式(1)を満たしている(図12参照)。
2×ta < ΔWa/2 < Wam/2 ・・・(1)
ただし、
・Wam:
境界線BLから境界線BLに直交する方向(XY平面に対して角度θ1だけ傾いた方向(図5参照))に第2の導電性部分232の表面に沿って距離L1だけ離れた第1の位置における、第2の導電性部分232を構成する金属部材210(第2の金属部分212)の幅(以下、「距離L1の位置における幅Wam」という)
・ΔWa:
境界線BLから境界線BLに直交する方向(Y軸方向)に上記距離L1だけ離れた位置における、第1の導電性部分231を構成する金属部材210(第1の金属部分211)の開口幅Waoから、上記幅(距離L1の位置における幅)Wamを差し引いた差分(Wao−Wam)
・ta:
上記第1の位置における被覆層220の厚さ
Moreover, since the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment is configured to satisfy the expressions (2) and (3) in the virtual state, as a result, the following expression (1) is satisfied. (See FIG. 12).
2 × ta <ΔWa / 2 <Wam / 2 (1)
However,
・ Wam:
A first distance separated from the boundary line BL by a distance L1 along the surface of the second conductive portion 232 in a direction perpendicular to the boundary line BL (a direction inclined by an angle θ1 with respect to the XY plane (see FIG. 5)). The width of the metal member 210 (second metal portion 212) constituting the second conductive portion 232 at the position (hereinafter referred to as “the width Wam at the position of the distance L1”).
ΔWa:
The opening width of the metal member 210 (first metal portion 211) constituting the first conductive portion 231 at a position separated from the boundary line BL in the direction orthogonal to the boundary line BL (Y-axis direction) by the distance L1. The difference (Wao-Wam) obtained by subtracting the width (width at the position of the distance L1) Wam from Wao.
・ Ta:
The thickness of the covering layer 220 at the first position

図12に示すように、上記式(1)において、「ΔWa/2」は、Z軸方向視における第1の金属部分211の縁(第1の金属部分211における金属部材貫通孔HOmを形成する内周)と、第2の金属部分212の縁(第2の金属部分212の外周)との間の距離を表している。この「ΔWa/2」が、被覆層220の厚さtaの2倍(2×ta)より大きいことは、この位置における第1の金属部分211と第2の金属部分212との表面に被覆層220を形成しても、部材同士の干渉が起こらないことを意味している。また、この「ΔWa/2」が、第2の金属部分212の幅(距離L1の位置における幅)Wamの2分の1(Wam/2)より小さいことは、この位置における第2の金属部分212の幅(距離L1の位置における幅)Wamが比較的大きいことを意味している。   As shown in FIG. 12, in the above formula (1), “ΔWa / 2” forms the edge of the first metal portion 211 as viewed in the Z-axis direction (the metal member through hole HOm in the first metal portion 211). The distance between the inner periphery) and the edge of the second metal portion 212 (the outer periphery of the second metal portion 212). The fact that this “ΔWa / 2” is larger than twice the thickness ta of the coating layer 220 (2 × ta) means that the coating layer is formed on the surface of the first metal portion 211 and the second metal portion 212 at this position. Even if 220 is formed, it means that interference between members does not occur. Further, the fact that this “ΔWa / 2” is smaller than half the width (the width at the position of the distance L1) Wam of the second metal portion 212 (Wam / 2) means that the second metal portion at this position. This means that the width 212 (width at the position of the distance L1) Wam is relatively large.

なお、本実施形態では、空気極側集電部材200が上述した製造方法により製造されるため、境界線BLを基準とした第1の孔部分HP1の長さ(Y軸方向の大きさ)は、境界線BLを基準とした第2の導電性部分232の表面の長さ(Y軸方向の大きさ)より長くなっている。   In the present embodiment, since the air electrode side current collecting member 200 is manufactured by the above-described manufacturing method, the length (the size in the Y-axis direction) of the first hole portion HP1 with respect to the boundary line BL is as follows. The length of the surface of the second conductive portion 232 with respect to the boundary line BL (the size in the Y-axis direction) is longer.

A−3−3.本実施形態の空気極側集電部材200の構成から導かれる効果:
以上説明したように、本実施形態の空気極側集電部材200は、金属(第1の金属部分211)を含む第1の導電性部分231と、金属(第2の金属部分212)を含む第2の導電性部分232とを備える。第1の導電性部分231は、Z軸方向に直交する略平板状の部分である。第1の導電性部分231には、貫通孔HOcが形成されている。また、第2の導電性部分232は、Z軸方向視における貫通孔HOcを形成する第1の導電性部分231の内周から、第1の導電性部分231の表面に交差する方向に延伸する板状部分(第3の導電性部分233)を含んでいる。また、第1の導電性部分231に形成された貫通孔HOcは、第1の孔部分HP1と、第2の孔部分HP2と、第3の孔部分HP3とを有する。第1の孔部分HP1は、Z軸方向視で、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLに直交する方向(Y軸方向)において、境界線BLを通る直線(第1の仮想直線VL1)と第1の導電性部分231の内周との2つの交点P1,P2の間を結んだ仮想線分VSの全体に面している。第2の孔部分HP2は、境界線BLに直交する方向(Y軸方向)において、仮想線分VSに対して第1の孔部分HP1とは反対側(Y軸正方向側)に位置し、かつ、仮想線分VSに平行な方向(X軸方向)における境界線BLの一方側(X軸負方向側)で、第1の孔部分HP1に連続している。また、第3の孔部分HP3は、境界線BLに直交する方向(Y軸方向)において、仮想線分VSに対して第1の孔部分HP1とは反対側(Y軸正方向側)に位置し、かつ、仮想線分VSに平行な方向(X軸方向)における境界線BLの他方側(X軸正方向側)で、第1の孔部分HP1に連続している。本実施形態の空気極側集電部材200は、このような構成を有するため、以下に説明するように、応力集中に起因する空気極側集電部材200のひび割れの発生を抑制することができる。
A-3-3. Effects derived from the configuration of the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment:
As described above, the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment includes the first conductive portion 231 including the metal (first metal portion 211) and the metal (second metal portion 212). A second conductive portion 232. The first conductive portion 231 is a substantially flat plate-like portion orthogonal to the Z-axis direction. A through hole HOc is formed in the first conductive portion 231. Further, the second conductive portion 232 extends from the inner periphery of the first conductive portion 231 forming the through hole HOc in the Z-axis direction view in a direction intersecting the surface of the first conductive portion 231. A plate-like portion (third conductive portion 233) is included. The through hole HOc formed in the first conductive portion 231 has a first hole portion HP1, a second hole portion HP2, and a third hole portion HP3. The first hole portion HP1 passes through the boundary line BL in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232 when viewed in the Z-axis direction. It faces the entire virtual line segment VS connecting the two intersections P1 and P2 between the straight line (first virtual straight line VL1) and the inner periphery of the first conductive portion 231. The second hole part HP2 is located on the opposite side (Y-axis positive direction side) to the first hole part HP1 with respect to the virtual line segment VS in the direction (Y-axis direction) orthogonal to the boundary line BL, In addition, it is continuous with the first hole part HP1 on one side (X-axis negative direction side) of the boundary line BL in the direction parallel to the virtual line segment VS (X-axis direction). The third hole portion HP3 is located on the opposite side (Y-axis positive direction side) to the first hole portion HP1 with respect to the virtual line segment VS in the direction orthogonal to the boundary line BL (Y-axis direction). In addition, it is continuous with the first hole part HP1 on the other side (X-axis positive direction side) of the boundary line BL in the direction (X-axis direction) parallel to the virtual line segment VS. Since the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment has such a configuration, as described below, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the air electrode side current collecting member 200 due to stress concentration. .

図15は、比較例における空気極側集電部材200Xの構成を示す説明図である。図15に示す比較例の空気極側集電部材200Xは、図12に示す本実施形態の空気極側集電部材200と比較して、第1の導電性部分231の形状が異なっている。具体的には、比較例の空気極側集電部材200Xでは、金属部材210の曲げ起こし加工(図8のS120)の際の曲げ起こし位置が、第1の仮想直線VL1の位置ではなく、比較仮想直線VL0(図9参照)の位置となっている。なお、比較仮想直線VL0は、第1の仮想直線VL1と異なり、スリットSLを複数の部分に仮想的に分けないような直線である。すなわち、比較例の空気極側集電部材200Xでは、貫通孔HOcが、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLを通る直線(比較仮想直線VL0)と第1の導電性部分231の内周との2つの交点P1,P2の間を結んだ仮想線分VSによって複数の部分に分けられることがない。その結果、比較例の空気極側集電部材200Xでは、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLに直交する第2の方向(Y軸方向(ただし、第2の導電性部分232の先端側とは反対の方向であるY軸正方向))における貫通孔HOcの端部に面する箇所の内、屈曲している部分を構成する箇所(以下、「孔端部対向部Y2」という)が、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLの位置に一致する。そのため、比較例の空気極側集電部材200Xにおける孔端部対向部Y2は、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLの位置で折れ曲がることとなる。比較例の空気極側集電部材200Xは、このような構成であるため、例えば、燃料電池スタック100の運転時等において空気極側集電部材200Xが熱膨張・熱収縮を繰り返すことに伴い生ずる応力が、空気極側集電部材200Xの特定の箇所(例えば、孔端部対向部Y2)に集中する。その結果、比較例の空気極側集電部材200Xでは、空気極側集電部材200Xにおける特定の箇所においてひび割れが発生するおそれがある。   FIG. 15 is an explanatory diagram showing the configuration of the air electrode side current collecting member 200X in the comparative example. The air electrode side current collecting member 200X of the comparative example shown in FIG. 15 differs from the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment shown in FIG. 12 in the shape of the first conductive portion 231. Specifically, in the air electrode side current collecting member 200X of the comparative example, the bending raising position in the bending raising process (S120 in FIG. 8) of the metal member 210 is not the position of the first virtual straight line VL1, but the comparison. It is the position of the virtual straight line VL0 (see FIG. 9). Note that the comparison virtual straight line VL0 is a straight line that does not virtually divide the slit SL into a plurality of portions, unlike the first virtual straight line VL1. That is, in the air electrode side current collecting member 200X of the comparative example, the through hole HOc passes through the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232 (comparison virtual straight line VL0) and the first The virtual line segment VS connecting the two intersections P1 and P2 with the inner periphery of one conductive portion 231 is not divided into a plurality of portions. As a result, in the air electrode side current collecting member 200X of the comparative example, the second direction (Y-axis direction (however, the first axis direction orthogonal to the boundary line BL) between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232) 2), a portion constituting the bent portion (hereinafter referred to as “hole”) in the portion facing the end portion of the through hole HOc in the direction opposite to the tip end side of the conductive portion 232 of Y 2). End facing portion Y <b> 2 ”) coincides with the position of the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232. Therefore, the hole end facing portion Y <b> 2 in the air electrode side current collecting member 200 </ b> X of the comparative example is bent at the position of the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232. Since the air electrode side current collecting member 200X of the comparative example has such a configuration, for example, the air electrode side current collecting member 200X is generated when the air electrode side current collecting member 200X repeats thermal expansion and thermal contraction during operation of the fuel cell stack 100 or the like. Stress concentrates on a specific location (for example, the hole end facing portion Y2) of the air electrode side current collecting member 200X. As a result, in the air electrode side current collecting member 200X of the comparative example, there is a possibility that cracks may occur at specific locations in the air electrode side current collecting member 200X.

これに対し、本実施形態の空気極側集電部材200では、図12に示すように、第1の導電性部分231に形成された貫通孔HOcが、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLを通る直線(第1の仮想直線VL1)と第1の導電性部分231の内周との2つの交点P1,P2の間を結んだ仮想線分VSによって、上述した第1の孔部分HP1と第2の孔部分HP2と第3の孔部分HP3とに分けられる。そのため、本実施形態の空気極側集電部材200では、孔端部対向部Y2(すなわち、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLに直交する第2の方向(ただし、第2の導電性部分232の先端側とは反対の方向)における貫通孔HOcの端部に面する箇所の内、屈曲している部分を構成する箇所)が、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLの位置に一致しない。そのため、本実施形態の空気極側集電部材200における孔端部対向部Y2は、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLの位置のように折れ曲がってはおらず、略平板形状となる。本実施形態の空気極側集電部材200は、このような構成であるため、例えば、燃料電池スタック100の運転時等において空気極側集電部材200が熱膨張・熱収縮を繰り返すことに伴い生ずる応力が、空気極側集電部材200の特定の箇所(例えば、孔端部対向部Y2)に集中することを抑制することができる。そのため、本実施形態の空気極側集電部材200によれば、空気極側集電部材200の特定の箇所においてひび割れが発生することを抑制することができる。   In contrast, in the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, as shown in FIG. 12, the through hole HOc formed in the first conductive portion 231 has the first conductive portion 231 and the second conductive portion 231. By a virtual line segment VS connecting between two intersections P1 and P2 of the straight line (first virtual straight line VL1) passing through the boundary line BL with the conductive part 232 and the inner periphery of the first conductive part 231. The first hole part HP1, the second hole part HP2, and the third hole part HP3 are divided into the above-described parts. Therefore, in the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, the hole end facing portion Y2 (that is, the second orthogonal to the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232). The first conductive layer is a portion that constitutes a bent portion among the portions facing the end of the through hole HOc in the direction (however, the direction opposite to the tip side of the second conductive portion 232). Does not coincide with the position of the boundary line BL between the conductive portion 231 and the second conductive portion 232. Therefore, the hole end facing portion Y2 in the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment is not bent like the position of the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232. It becomes a substantially flat plate shape. Since the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment has such a configuration, for example, when the air electrode side current collecting member 200 repeats thermal expansion / contraction during operation of the fuel cell stack 100 or the like. It can suppress that the stress which arises concentrates on the specific location (for example, hole edge part opposing part Y2) of the air electrode side current collection member 200. FIG. Therefore, according to the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of cracks at specific locations of the air electrode side current collecting member 200.

また、本実施形態の空気極側集電部材200では、上記仮想線分VS上における第1の導電性部分231の幅と第2の導電性部分232の幅とが互いに等しい。すなわち、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLの位置に、段差が存在しない。そのため、本実施形態の空気極側集電部材200によれば、空気極側集電部材200の特定の箇所(例えば、孔端部対向部Y2)に応力が集中することを効果的に抑制することができ、空気極側集電部材200の特定の箇所においてひび割れが発生することを効果的に抑制することができる。   Further, in the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, the width of the first conductive portion 231 and the width of the second conductive portion 232 on the virtual line segment VS are equal to each other. That is, there is no step at the position of the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232. Therefore, according to the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, it is possible to effectively suppress the stress from being concentrated on a specific location (for example, the hole end facing portion Y2) of the air electrode side current collecting member 200. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of cracks at specific locations of the air electrode side current collecting member 200.

また、本実施形態の空気極側集電部材200では、第1の導電性部分231は、Crを含有する板状の金属部材210(第1の金属部分211)と、第1の金属部分211の表面に形成され、第1の金属部分211からのCrの拡散を抑制する被覆層220とを有する。同様に、第2の導電性部分232は、Crを含有する板状の金属部材210(第2の金属部分212)と、第2の金属部分212の表面に形成され、第2の金属部分212からのCrの拡散を抑制する被覆層220とを有する。すなわち、本実施形態の空気極側集電部材200では、貫通孔HOcが、仮想線分VSによって第1の孔部分HP1と第2の孔部分HP2と第3の孔部分HP3とに分けられる。そのため、本実施形態の空気極側集電部材200では、金属部材210の特定の箇所(例えば、孔端部対向部Y2を構成する部分)において、被覆層220にひび割れが発生することを抑制することができる。従って、本実施形態の空気極側集電部材200によれば、被覆層220によって金属部材210からのCrの拡散を効果的に抑制することができる。   Further, in the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, the first conductive portion 231 includes a plate-like metal member 210 (first metal portion 211) containing Cr and a first metal portion 211. And a coating layer 220 that suppresses the diffusion of Cr from the first metal portion 211. Similarly, the second conductive portion 232 is formed on the surface of the plate-shaped metal member 210 (second metal portion 212) containing Cr and the second metal portion 212, and the second metal portion 212. And a coating layer 220 that suppresses the diffusion of Cr. That is, in the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, the through hole HOc is divided into the first hole part HP1, the second hole part HP2, and the third hole part HP3 by the virtual line segment VS. Therefore, in the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, cracks are prevented from occurring in the coating layer 220 at a specific location of the metal member 210 (for example, a portion constituting the hole end facing portion Y2). be able to. Therefore, according to the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, the diffusion of Cr from the metal member 210 can be effectively suppressed by the coating layer 220.

また、本実施形態の空気極側集電部材200は、上述したように、以下の式(1)を満たしている。
2×ta < ΔWa/2 < Wam/2 ・・・(1)
そのため、本実施形態の空気極側集電部材200では、第2の金属部分212の幅(距離L1の位置における幅)Wamを比較的大きくすることができ、かつ、第1の金属部分211と第2の金属部分212との表面に被覆層220を形成しても部材(部位)同士の干渉の発生を抑制することができる。従って、本実施形態の空気極側集電部材200によれば、第2の金属部分212の幅(距離L1の位置における幅)Wamが小さくなることに伴って空気極側集電部材200による集電機能が低下することを回避しつつ、部材(部位)同士の干渉に起因する被覆層220の剥離や部材の破損等の発生を抑制することができる。
Further, as described above, the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment satisfies the following expression (1).
2 × ta <ΔWa / 2 <Wam / 2 (1)
Therefore, in the air electrode side current collecting member 200 of this embodiment, the width (width at the position of the distance L1) Wam of the second metal portion 212 can be made relatively large, and the first metal portion 211 and Even if the coating layer 220 is formed on the surface of the second metal portion 212, the occurrence of interference between members (parts) can be suppressed. Therefore, according to the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, the current collecting member 200 by the air electrode side current collecting member 200 becomes smaller as the width (width at the position of the distance L1) Wam of the second metal portion 212 becomes smaller. While avoiding the deterioration of the electric function, it is possible to suppress the occurrence of peeling of the coating layer 220 or damage to the member due to interference between members (parts).

また、本実施形態の空気極側集電部材200は、上述したように、以下の式(2)および(3)を満たしている。
ΔWb/2 < Wbm/2 ・・・(2)
Σtb < D ・・・(3)
そのため、本実施形態の空気極側集電部材200では、第1の金属部分211と第2の金属部分212とを備える金属部材210を曲げ加工(図8のS120)により製造する場合において、第2の金属部分212の幅(距離L2の位置における幅)Wbmを比較的大きくすることができ、かつ、第1の金属部分211と第2の金属部分212との両方の表面に被覆層220を均一に形成することができる。従って、本実施形態の空気極側集電部材200によれば、第2の金属部分212の幅(距離L2の位置における幅)Wbmが小さくなることに伴って空気極側集電部材200による集電機能が低下することを回避しつつ、被覆層220によって金属部材210からのCrの拡散を効果的に抑制することができる。
Further, as described above, the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment satisfies the following expressions (2) and (3).
ΔWb / 2 <Wbm / 2 (2)
Σtb <D (3)
Therefore, in the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, when the metal member 210 including the first metal portion 211 and the second metal portion 212 is manufactured by bending (S120 in FIG. 8), The width (width at the position of the distance L2) Wbm of the second metal portion 212 can be made relatively large, and the covering layer 220 is provided on both surfaces of the first metal portion 211 and the second metal portion 212. It can be formed uniformly. Therefore, according to the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, the air electrode side current collecting member 200 collects as the width (width at the position of the distance L2) Wbm of the second metal portion 212 decreases. The diffusion of Cr from the metal member 210 can be effectively suppressed by the coating layer 220 while avoiding the deterioration of the electric function.

また、本実施形態の空気極側集電部材200では、被覆層220は、スピネル型酸化物とペロブスカイト型酸化物との少なくとも一方を含むように構成されている。そのため、本実施形態の空気極側集電部材200によれば、被覆層220によって金属部材210からのCrの拡散を効果的に抑制することができる。   Further, in the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, the coating layer 220 is configured to include at least one of a spinel oxide and a perovskite oxide. Therefore, according to the air electrode side current collecting member 200 of the present embodiment, the diffusion of Cr from the metal member 210 can be effectively suppressed by the coating layer 220.

A−4.燃料極側集電部材300の詳細説明:
図16は、本実施形態における燃料極側集電部材300の詳細構成を示す説明図である。図16には、図7のX2部のXY断面構成が拡大して示されている。以下、主として図4、図7および図16を参照して、燃料極側集電部材300の詳細構成を説明する。なお、燃料極側集電部材300の構成は、上述した空気極側集電部材200の構成と類似しているため、以下では、燃料極側集電部材300の構成の内、空気極側集電部材200の構成と相違する点を中心に説明する。
A-4. Detailed description of the fuel electrode side current collecting member 300:
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of the fuel electrode side current collecting member 300 in the present embodiment. FIG. 16 is an enlarged view of the XY cross-sectional configuration of the portion X2 in FIG. Hereinafter, the detailed configuration of the fuel electrode side current collecting member 300 will be described mainly with reference to FIGS. 4, 7 and 16. Since the configuration of the fuel electrode side current collecting member 300 is similar to the configuration of the air electrode side current collecting member 200 described above, the air electrode side current collecting member in the configuration of the fuel electrode side current collecting member 300 will be described below. The description will focus on the differences from the configuration of the electric member 200.

図4、図7および図16に示すように、燃料極側集電部材300は、第1の導電性部分301と、第2の導電性部分302とを備えている。また、第2の導電性部分302は、第3の導電性部分303と、第4の導電性部分304とを有している。なお、本実施形態では、燃料極側集電部材300は、例えば、ニッケルやニッケル合金等の導電性材料により形成されている。燃料極側集電部材300は、空気極側集電部材200のように被覆層に覆われてはいない。   As shown in FIGS. 4, 7, and 16, the fuel electrode side current collecting member 300 includes a first conductive portion 301 and a second conductive portion 302. The second conductive portion 302 includes a third conductive portion 303 and a fourth conductive portion 304. In the present embodiment, the fuel electrode side current collecting member 300 is formed of a conductive material such as nickel or a nickel alloy, for example. The fuel electrode side current collecting member 300 is not covered with a coating layer like the air electrode side current collecting member 200.

本実施形態では、燃料極側集電部材300の第1の導電性部分301は、インターコネクタ150(またはエンドプレート106)に接触しており、各第4の導電性部分304は、単セル110の燃料極116に接触している。また、第3の導電性部分303は、第1の導電性部分301と各第4の導電性部分304とをつないでいる。燃料極側集電部材300は、このような構成であるため、上述したように、単セル110の燃料極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。   In the present embodiment, the first conductive portion 301 of the fuel electrode side current collecting member 300 is in contact with the interconnector 150 (or the end plate 106), and each fourth conductive portion 304 is a single cell 110. In contact with the fuel electrode 116. Further, the third conductive portion 303 connects the first conductive portion 301 and each fourth conductive portion 304. Since the fuel electrode side current collecting member 300 has such a configuration, as described above, the fuel electrode 116 of the single cell 110 and the interconnector 150 (or the end plate 106) are electrically connected.

なお、燃料極側集電部材300の第1の導電性部分301と第4の導電性部分304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。スペーサー149の存在により、燃料極側集電部材300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、燃料極側集電部材300を介した単セル110の燃料極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。   A spacer 149 made of, for example, mica is disposed between the first conductive portion 301 and the fourth conductive portion 304 of the fuel electrode side current collecting member 300. Due to the presence of the spacer 149, the fuel electrode side current collecting member 300 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 of the single cell 110 via the fuel electrode side current collecting member 300 and the Good electrical connection with the connector 150 (or end plate 106) is maintained.

燃料極側集電部材300の第1の導電性部分301は、Z軸方向に直交する略平板状である。ここで、Z軸方向に直交する略平板状とは、Z軸方向に直交する厳密な平板形状に限られず、Z軸方向に直交する仮想平面に対して5度未満の傾きを有する部分を備える形状を含む。また、燃料極側集電部材300の第1の導電性部分301には、貫通孔HOaが形成されている。   The first conductive portion 301 of the fuel electrode side current collecting member 300 has a substantially flat plate shape orthogonal to the Z-axis direction. Here, the substantially flat plate shape orthogonal to the Z-axis direction is not limited to a strict flat plate shape orthogonal to the Z-axis direction, and includes a portion having an inclination of less than 5 degrees with respect to a virtual plane orthogonal to the Z-axis direction. Includes shape. Further, a through hole HOa is formed in the first conductive portion 301 of the fuel electrode side current collecting member 300.

また、燃料極側集電部材300の第2の導電性部分302は、Z軸方向視における貫通孔HOaを形成する第1の導電性部分301の内周(より具体的には、図16のY3部の縁部)から、第1の導電性部分301の表面(Z軸に略平行な表面)に交差する方向に延伸する板状部分(すなわち、第3の導電性部分303)を含んでいる。本実施形態では、第1の導電性部分301の表面と第3の導電性部分303の表面とのなす角は、略90度である。また、第2の導電性部分302は、さらに、境界線BLとは反対側の先端側に、Z軸方向に直交する略平板状の部分(第4の導電性部分304)を含んでいる。本実施形態では、第3の導電性部分303の表面と第4の導電性部分304の表面とのなす角は、略90度である。   Further, the second conductive portion 302 of the fuel electrode side current collecting member 300 has an inner periphery (more specifically, FIG. 16) of the first conductive portion 301 forming the through hole HOa when viewed in the Z-axis direction. Including a plate-like portion (that is, the third conductive portion 303) extending from the edge of the Y3 portion in a direction intersecting the surface of the first conductive portion 301 (the surface substantially parallel to the Z axis). Yes. In the present embodiment, the angle formed by the surface of the first conductive portion 301 and the surface of the third conductive portion 303 is approximately 90 degrees. The second conductive portion 302 further includes a substantially flat plate-shaped portion (fourth conductive portion 304) orthogonal to the Z-axis direction on the tip side opposite to the boundary line BL. In the present embodiment, the angle formed by the surface of the third conductive portion 303 and the surface of the fourth conductive portion 304 is approximately 90 degrees.

燃料極側集電部材300の第1の導電性部分301に形成された貫通孔HOaは、第1の孔部分HP1と、第2の孔部分HP2と、第3の孔部分HP3とを有している。第1の孔部分HP1は、Z軸方向視で、第1の導電性部分301と第2の導電性部分302との境界線BLに直交する方向(Y軸方向であり、特許請求の範囲における第2の方向に相当する)において、仮想線分VSの全体に面している。ここで、仮想線分VSは、境界線BLを通る直線(すなわち、図16の第3の仮想直線VL3)と、第1の導電性部分301の貫通孔HOaを形成する内周と、の2つの交点P3,P4の間を結んだ仮想的な線分である。   The through hole HOa formed in the first conductive portion 301 of the fuel electrode side current collecting member 300 has a first hole portion HP1, a second hole portion HP2, and a third hole portion HP3. ing. The first hole portion HP1 is a direction perpendicular to the boundary line BL between the first conductive portion 301 and the second conductive portion 302 (in the Y-axis direction, as viewed in the Z-axis direction). (Corresponding to the second direction) facing the entire virtual line segment VS. Here, the imaginary line segment VS is 2 of a straight line passing through the boundary line BL (that is, the third imaginary straight line VL3 in FIG. 16) and the inner circumference forming the through hole HOa of the first conductive portion 301. This is a virtual line segment connecting two intersection points P3 and P4.

また、第2の孔部分HP2は、Z軸方向視で、境界線BLに直交する方向(Y軸方向)において、仮想線分VSに対して第1の孔部分HP1とは反対側(Y軸負方向側)に位置し、かつ、仮想線分VSに平行な方向(X軸方向であり、特許請求の範囲における第3の方向に相当する)における境界線BLの一方側(X軸負方向側)で、第1の孔部分HP1に連続している。また、第3の孔部分HP3は、Z軸方向視で、境界線BLに直交する方向(Y軸方向)において、仮想線分VSに対して第1の孔部分HP1とは反対側(Y軸負方向側)に位置し、かつ、仮想線分VSに平行な方向(X軸方向)における境界線BLの他方側(X軸正方向側)で、第1の孔部分HP1に連続している。   The second hole part HP2 is opposite to the first hole part HP1 with respect to the virtual line segment VS in the direction orthogonal to the boundary line BL (Y-axis direction) when viewed in the Z-axis direction (Y-axis). One side (X-axis negative direction) of the boundary line BL in a direction (X-axis direction and corresponding to the third direction in the claims) located on the negative direction side and parallel to the virtual line segment VS The first hole portion HP1. The third hole part HP3 is opposite to the first hole part HP1 with respect to the virtual line segment VS in the direction (Y-axis direction) orthogonal to the boundary line BL when viewed in the Z-axis direction (Y-axis). Located on the negative direction side and is continuous with the first hole part HP1 on the other side (X-axis positive direction side) of the boundary line BL in the direction parallel to the virtual line segment VS (X-axis direction). .

また、本実施形態では、上記仮想線分VS上における第1の導電性部分301の幅と、第2の導電性部分302の幅とは、互いに等しくなっている。すなわち、第1の導電性部分301と第2の導電性部分302との境界線BLの位置に、段差が存在しない。   In the present embodiment, the width of the first conductive portion 301 and the width of the second conductive portion 302 on the virtual line segment VS are equal to each other. That is, there is no step at the position of the boundary line BL between the first conductive portion 301 and the second conductive portion 302.

上述した構成の燃料極側集電部材300は、図8を参照して上述した空気極側集電部材200の製造方法と同様の方法により製造することができる。ただし、燃料極側集電部材300の製造の際の曲げ起こし・折り曲げ加工の方向・角度は、空気極側集電部材200の製造の際のものとは異なる。また、燃料極側集電部材300は被覆層220を有していないため、空気極側集電部材200の製造の際に実行される被覆層220の形成工程は、燃料極側集電部材300の製造の際には実行されない。   The fuel electrode side current collecting member 300 having the above-described configuration can be manufactured by a method similar to the method for manufacturing the air electrode side current collecting member 200 described above with reference to FIG. However, the direction and angle of bending and bending when the fuel electrode side current collecting member 300 is manufactured are different from those when the air electrode side current collecting member 200 is manufactured. In addition, since the fuel electrode side current collecting member 300 does not have the covering layer 220, the process of forming the covering layer 220 executed when the air electrode side current collecting member 200 is manufactured is the fuel electrode side current collecting member 300. It is not performed during the manufacture of

以上説明したように、本実施形態の燃料極側集電部材300は、金属製の第1の導電性部分301と、金属製の第2の導電性部分302とを備える。第1の導電性部分301は、Z軸方向に直交する略平板状の部分である。第1の導電性部分301には、貫通孔HOaが形成されている。また、第2の導電性部分302は、Z軸方向視における貫通孔HOaを形成する第1の導電性部分301の内周から、第1の導電性部分301の表面に交差する方向に延伸する板状部分(第3の導電性部分303)を含んでいる。また、第1の導電性部分301に形成された貫通孔HOaは、第1の孔部分HP1と、第2の孔部分HP2と、第3の孔部分HP3とを有する。第1の孔部分HP1は、Z軸方向視で、第1の導電性部分301と第2の導電性部分302との境界線BLに直交する方向(Y軸方向)において、境界線BLを通る直線(第3の仮想直線VL3)と第1の導電性部分301の内周との2つの交点P3,P4の間を結んだ仮想線分VSの全体に面している。第2の孔部分HP2は、境界線BLに直交する方向(Y軸方向)において、仮想線分VSに対して第1の孔部分HP1とは反対側に位置し、かつ、仮想線分VSに平行な方向(X軸方向)における境界線BLの一方側(X軸負方向側)で、第1の孔部分HP1に連続している。また、第3の孔部分HP3は、境界線BLに直交する方向(Y軸方向)において、仮想線分VSに対して第1の孔部分HP1とは反対側に位置し、かつ、仮想線分VSに平行な方向(X軸方向)における境界線BLの他方側(X軸正方向側)で、第1の孔部分HP1に連続している。従って、本実施形態の燃料極側集電部材300によれば、空気極側集電部材200について上述したのと同様に、燃料極側集電部材300の特定の箇所(例えば、第1の導電性部分301と第2の導電性部分302との境界線BLに直交する第2の方向(Y軸方向)における貫通孔HOaの端部に面する箇所の内、屈曲している部分を構成する箇所(図16に示す孔端部対向部Y4))に応力が集中することを抑制することができ、燃料極側集電部材300の特定の箇所においてひび割れが発生することを抑制することができる。   As described above, the fuel electrode side current collecting member 300 of the present embodiment includes the first conductive portion 301 made of metal and the second conductive portion 302 made of metal. The first conductive part 301 is a substantially flat part perpendicular to the Z-axis direction. A through hole HOa is formed in the first conductive portion 301. The second conductive portion 302 extends from the inner periphery of the first conductive portion 301 forming the through hole HOa in the Z-axis direction view in a direction intersecting the surface of the first conductive portion 301. A plate-like portion (third conductive portion 303) is included. The through hole HOa formed in the first conductive portion 301 includes a first hole portion HP1, a second hole portion HP2, and a third hole portion HP3. The first hole portion HP1 passes through the boundary line BL in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the boundary line BL between the first conductive portion 301 and the second conductive portion 302 when viewed in the Z-axis direction. It faces the entire virtual line segment VS connecting the two intersections P3 and P4 between the straight line (third virtual straight line VL3) and the inner periphery of the first conductive portion 301. The second hole part HP2 is located on the opposite side to the first hole part HP1 with respect to the virtual line segment VS in the direction orthogonal to the boundary line BL (Y-axis direction), and is in the virtual line segment VS. On one side (X-axis negative direction side) of the boundary line BL in the parallel direction (X-axis direction), it is continuous with the first hole part HP1. The third hole portion HP3 is located on the opposite side of the first hole portion HP1 with respect to the virtual line segment VS in the direction orthogonal to the boundary line BL (Y-axis direction), and the virtual line segment On the other side (X-axis positive direction side) of the boundary line BL in the direction parallel to VS (X-axis direction), it is continuous with the first hole part HP1. Therefore, according to the fuel electrode side current collecting member 300 of the present embodiment, in the same manner as described above for the air electrode side current collecting member 200, a specific portion (for example, the first conductive member) of the fuel electrode side current collecting member 300 is used. Of the portion facing the end portion of the through hole HOa in the second direction (Y-axis direction) orthogonal to the boundary line BL between the conductive portion 301 and the second conductive portion 302 is formed. It is possible to suppress the stress from being concentrated on the location (hole end facing portion Y4 shown in FIG. 16), and to suppress the occurrence of cracks at a specific location on the fuel electrode side current collecting member 300. .

また、本実施形態の燃料極側集電部材300では、上記仮想線分VS上における第1の導電性部分301の幅と第2の導電性部分302の幅とが互いに等しい。すなわち、第1の導電性部分301と第2の導電性部分302との境界線BLの位置に、段差が存在しない。そのため、本実施形態の燃料極側集電部材300によれば、燃料極側集電部材300の特定の箇所(例えば、孔端部対向部Y4)に応力が集中することを効果的に抑制することができ、燃料極側集電部材300の特定の箇所においてひび割れが発生することを効果的に抑制することができる。   Further, in the fuel electrode side current collecting member 300 of the present embodiment, the width of the first conductive portion 301 and the width of the second conductive portion 302 on the virtual line segment VS are equal to each other. That is, there is no step at the position of the boundary line BL between the first conductive portion 301 and the second conductive portion 302. Therefore, according to the fuel electrode side current collecting member 300 of the present embodiment, it is possible to effectively suppress the concentration of stress on a specific portion (for example, the hole end facing portion Y4) of the fuel electrode side current collecting member 300. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of cracks at specific locations of the fuel electrode side current collecting member 300.

B.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。
B. Variation:
The technology disclosed in the present specification is not limited to the above-described embodiment, and can be modified into various forms without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

上記実施形態における単セル110、空気極側集電部材200、燃料極側集電部材300、発電単位102または燃料電池スタック100の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態の空気極側集電部材200では、仮想線分VS上における第1の導電性部分231の幅と第2の導電性部分232の幅とが互いに等しいとしているが(図12参照)、図17に示す変形例の空気極側集電部材200のように、仮想線分VS上における第1の導電性部分231の幅が、第2の導電性部分232の幅より大きいとしてもよい。図17に示す変形例の空気極側集電部材200においても、上記実施形態の空気極側集電部材200と同様に、第1の導電性部分231に形成された貫通孔HOcが、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLを通る直線(第1の仮想直線VL1)と第1の導電性部分231の内周との2つの交点P1,P2の間を結んだ仮想線分VSによって、第1の孔部分HP1と第2の孔部分HP2と第3の孔部分HP3とに分けられている。そのため、図17に示す変形例の空気極側集電部材200では、孔端部対向部Y2(すなわち、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLに直交する第2の方向(ただし、第2の導電性部分232の先端側とは反対の方向)における貫通孔HOcの端部に面する箇所の内、屈曲している部分を構成する箇所)が、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLの位置に一致しない。すなわち、図17に示す比較例の空気極側集電部材200における孔端部対向部Y2は、第1の導電性部分231と第2の導電性部分232との境界線BLの位置のように、第1の導電性部分231に略平行な表面に交差する方向に延伸した第3の導電性部分233と連続しておらず(たとえば、折れ曲がってはおらず)、第1の導電性部分231に略平行な略平板形状となる。そのため、図17に示す変形例の空気極側集電部材200においても、例えば、燃料電池スタック100の運転時等において空気極側集電部材200が熱膨張・熱収縮を繰り返すことに伴い生ずる応力が、空気極側集電部材200の特定の箇所(例えば、孔端部対向部Y2)に集中することを抑制することができる。従って、図17に示す変形例の空気極側集電部材200においても、空気極側集電部材200の特定の箇所においてひび割れが発生することを抑制することができる。   The configuration of the single cell 110, the air electrode side current collecting member 200, the fuel electrode side current collecting member 300, the power generation unit 102, or the fuel cell stack 100 in the above embodiment is merely an example, and can be variously modified. For example, in the air electrode side current collecting member 200 of the above embodiment, the width of the first conductive portion 231 and the width of the second conductive portion 232 on the virtual line segment VS are assumed to be equal to each other (FIG. 12). 17), the width of the first conductive portion 231 on the virtual line segment VS is larger than the width of the second conductive portion 232 as in the air electrode side current collecting member 200 of the modification shown in FIG. Also good. Also in the air electrode side current collecting member 200 of the modified example shown in FIG. 17, the through-hole HOc formed in the first conductive portion 231 is similar to the air electrode side current collecting member 200 of the above embodiment. Between two intersections P1 and P2 of a straight line (first imaginary straight line VL1) passing through the boundary line BL between the conductive portion 231 and the second conductive portion 232 and the inner periphery of the first conductive portion 231 Are divided into a first hole part HP1, a second hole part HP2 and a third hole part HP3. Therefore, in the air electrode side current collecting member 200 of the modified example shown in FIG. 17, the hole end facing portion Y2 (that is, orthogonal to the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232). The second direction (however, the portion constituting the bent portion among the portions facing the end of the through hole HOc in the direction opposite to the tip side of the second conductive portion 232) is the first It does not coincide with the position of the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232. That is, the hole end facing portion Y2 in the air electrode side current collecting member 200 of the comparative example shown in FIG. 17 is like the position of the boundary line BL between the first conductive portion 231 and the second conductive portion 232. The third conductive portion 233 extending in a direction intersecting the surface substantially parallel to the first conductive portion 231 is not continuous (for example, is not bent), and the first conductive portion 231 It becomes a substantially flat plate shape that is substantially parallel. Therefore, also in the air electrode side current collecting member 200 of the modified example shown in FIG. 17, for example, the stress generated when the air electrode side current collecting member 200 repeats thermal expansion / contraction when the fuel cell stack 100 is operated. However, it can suppress that it concentrates on the specific location (for example, hole edge part opposing part Y2) of the air electrode side current collection member 200. FIG. Therefore, even in the air electrode side current collecting member 200 of the modified example shown in FIG. 17, it is possible to suppress the occurrence of cracks at specific locations of the air electrode side current collecting member 200.

また、上記実施形態では、空気極側集電部材200の第2の導電性部分232を境界線BLを基準として第1の導電性部分231に略平行な姿勢となるように回転させた仮想状態(図14参照)において、第2の導電性部分232のZ軸方向視での形状が略矩形であるが、図18および図19に示す変形例の空気極側集電部材200のように、仮想状態(図19に示す状態)において、第2の導電性部分232のZ軸方向視での形状が他の形状(例えば、略台形)であるとしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the virtual state which rotated the 2nd electroconductive part 232 of the air electrode side current collection member 200 so that it might become the attitude | position substantially parallel to the 1st electroconductive part 231 on the basis of the boundary line BL. (Refer to FIG. 14) Although the shape of the second conductive portion 232 when viewed in the Z-axis direction is substantially rectangular, like the air electrode side current collecting member 200 of the modification shown in FIGS. 18 and 19, In the virtual state (the state shown in FIG. 19), the shape of the second conductive portion 232 when viewed in the Z-axis direction may be another shape (for example, a substantially trapezoidal shape).

なお、図18および図19に示す変形例の空気極側集電部材200では、上記実施形態の空気極側集電部材200と同様に、仮想状態(図19)において以下の式(2)および(3)を満たしている。
ΔWb/2 < Wbm/2 ・・・(2)
Σtb < D ・・・(3)
In addition, in the air electrode side current collecting member 200 of the modification shown in FIG. 18 and FIG. 19, in the virtual state (FIG. 19), the following formula (2) and (3) is satisfied.
ΔWb / 2 <Wbm / 2 (2)
Σtb <D (3)

また、図18および図19に示す変形例の空気極側集電部材200では、上記実施形態の空気極側集電部材200と同様に、仮想状態ではない通常の状態(図18)において以下の式(1)を満たしている。
2×ta < ΔWa/2 < Wam/2 ・・・(1)
Moreover, in the air electrode side current collecting member 200 of the modified example shown in FIGS. 18 and 19, as in the air electrode side current collecting member 200 of the above embodiment, in the normal state (FIG. 18) that is not a virtual state, the following Expression (1) is satisfied.
2 × ta <ΔWa / 2 <Wam / 2 (1)

また、上記実施形態では、空気極側集電部材200の第2の導電性部分232が、第3の導電性部分233(すなわち、第1の導電性部分231の表面に交差する方向に延伸する板状部分)と、第4の導電性部分234(すなわち、Z軸方向に直交する略平板状の部分)とから構成されているが、第2の導電性部分232が、第4の導電性部分234を有さず、第3の導電性部分233のみから構成されるとしてもよい。このような構成では、第3の導電性部分233が空気極114に接続されることとなる。   Moreover, in the said embodiment, the 2nd electroconductive part 232 of the air electrode side current collection member 200 is extended | stretched in the direction which cross | intersects the surface of the 3rd electroconductive part 233 (namely, the 1st electroconductive part 231). Plate-like portion) and a fourth conductive portion 234 (that is, a substantially flat plate-like portion orthogonal to the Z-axis direction). The second conductive portion 232 is a fourth conductive portion. The portion 234 may not be provided, and only the third conductive portion 233 may be configured. In such a configuration, the third conductive portion 233 is connected to the air electrode 114.

同様に、上記実施形態では、燃料極側集電部材300の第2の導電性部分302が、第3の導電性部分303(すなわち、第1の導電性部分301の表面に交差する方向に延伸する板状部分)と、第4の導電性部分304(すなわち、Z軸方向に直交する略平板状の部分)とから構成されているが、第2の導電性部分302が、第4の導電性部分304を有さず、第3の導電性部分303のみから構成されるとしてもよい。このような構成では、第3の導電性部分303が燃料極116に接続されることとなる。   Similarly, in the above embodiment, the second conductive portion 302 of the fuel electrode side current collecting member 300 extends in a direction intersecting the surface of the third conductive portion 303 (that is, the first conductive portion 301). Plate-like portion) and a fourth conductive portion 304 (that is, a substantially flat plate-like portion perpendicular to the Z-axis direction). The second conductive portion 302 is a fourth conductive portion. It may be configured only by the third conductive portion 303 without having the conductive portion 304. In such a configuration, the third conductive portion 303 is connected to the fuel electrode 116.

また、上記実施形態では、空気極側集電部材200の第1の導電性部分231がインターコネクタ150(またはエンドプレート104)に接触しており、第2の導電性部分232を構成する第4の導電性部分234が空気極114に接触しているが、反対に、第2の導電性部分232がインターコネクタ150(またはエンドプレート104)に接触しており、第1の導電性部分231が空気極114に接触しているとしてもよい。   In the above embodiment, the first conductive portion 231 of the air electrode side current collecting member 200 is in contact with the interconnector 150 (or the end plate 104), and the fourth conductive portion 232 is configured as the fourth conductive portion 232. In contrast, the second conductive portion 232 is in contact with the interconnector 150 (or the end plate 104), and the first conductive portion 231 is in contact with the air electrode 114. It may be in contact with the air electrode 114.

同様に、上記実施形態では、燃料極側集電部材300の第1の導電性部分301がインターコネクタ150(またはエンドプレート106)に接触しており、第2の導電性部分302を構成する第4の導電性部分304が燃料極116に接触しているが、反対に、第2の導電性部分302がインターコネクタ150(またはエンドプレート106)に接触しており、第1の導電性部分301が燃料極116に接触しているとしてもよい。   Similarly, in the above-described embodiment, the first conductive portion 301 of the fuel electrode side current collecting member 300 is in contact with the interconnector 150 (or the end plate 106), and the second conductive portion 302 is formed. The fourth conductive portion 304 is in contact with the fuel electrode 116, while the second conductive portion 302 is in contact with the interconnector 150 (or the end plate 106), and the first conductive portion 301 is in contact with the anode 116. May be in contact with the fuel electrode 116.

また、上記実施形態において、空気極側集電部材200の形状が、燃料極側集電部材300の形状と同様の形状であるとしてもよい。すなわち、上記実施形態における空気極側集電部材200の形状は、第1の導電性部分231を基準とした第3の導電性部分233の曲げ方向(回転方向)と、第3の導電性部分233を基準とした第4の導電性部分234の曲げ方向(回転方向)とが反対方向である形状であるが、燃料極側集電部材300と同様に、両者の曲げ方向が同一方向である形状であるとしてもよい。   In the above embodiment, the shape of the air electrode side current collecting member 200 may be the same as the shape of the fuel electrode side current collecting member 300. That is, the shape of the air electrode side current collecting member 200 in the above embodiment includes the bending direction (rotation direction) of the third conductive portion 233 with respect to the first conductive portion 231 and the third conductive portion. The fourth conductive portion 234 with respect to 233 has a shape opposite to the bending direction (rotational direction), but the bending direction of both is the same direction as in the fuel electrode side current collecting member 300. It may be a shape.

同様に、上記実施形態において、燃料極側集電部材300の形状が、空気極側集電部材200の形状と同様の形状であるとしてもよい。すなわち、上記実施形態における燃料極側集電部材300の形状は、第1の導電性部分301を基準とした第3の導電性部分303の曲げ方向(回転方向)と、第3の導電性部分303を基準とした第4の導電性部分304の曲げ方向(回転方向)とが同一方向である形状であるが、空気極側集電部材200と同様に、両者の曲げ方向が反対方向である形状であるとしてもよい。   Similarly, in the above embodiment, the shape of the fuel electrode side current collecting member 300 may be the same shape as the shape of the air electrode side current collecting member 200. That is, the shape of the fuel electrode side current collecting member 300 in the above embodiment includes the bending direction (rotation direction) of the third conductive portion 303 with respect to the first conductive portion 301 and the third conductive portion. The fourth conductive portion 304 has a shape in which the bending direction (rotational direction) of the fourth conductive portion 304 is the same direction as that of 303, but the bending direction of both is opposite to that of the air electrode side current collecting member 200. It may be a shape.

また、上記実施形態では、空気極側集電部材200が、金属部材210と被覆層220とから構成されているが、空気極側集電部材200が、被覆層220を有さず、金属部材210のみから構成されるとしてもよい。また、上記実施形態では、燃料極側集電部材300が被覆層を有さないが、燃料極側集電部材300が、Crを含む金属(例えば、フェライト系ステンレス等)により形成された金属部材と、導電性材料(例えば、Ni等)により形成され、該金属部材を覆う被覆層とから構成されるとしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the air electrode side current collection member 200 is comprised from the metal member 210 and the coating layer 220, the air electrode side current collection member 200 does not have the coating layer 220, but is a metal member. It may be composed only of 210. Moreover, in the said embodiment, although the fuel electrode side current collection member 300 does not have a coating layer, the fuel electrode side current collection member 300 is a metal member formed by the metal containing Cr (for example, ferrite type stainless steel etc.). And a coating layer that is formed of a conductive material (for example, Ni) and covers the metal member.

また、上記実施形態では、空気極側集電部材200が接合層を介さずに空気極114に接しているが、空気極側集電部材200が接合層を介して空気極114に接しているとしてもよい。また、上記実施形態では、燃料極側集電部材300が接合層を介さずに燃料極116に接しているが、燃料極側集電部材300が接合層を介して燃料極116に接するとしてもよい。   Further, in the above embodiment, the air electrode side current collecting member 200 is in contact with the air electrode 114 without passing through the bonding layer, but the air electrode side current collecting member 200 is in contact with the air electrode 114 through the bonding layer. It is good. Further, in the above embodiment, the fuel electrode side current collecting member 300 is in contact with the fuel electrode 116 without passing through the bonding layer. However, even if the fuel electrode side current collecting member 300 is in contact with the fuel electrode 116 through the bonding layer. Good.

また、上記実施形態では、空気極側集電部材200の第1の導電性部分231と空気極114との間、および、第4の金属部分214とインターコネクタ150(またはエンドプレート104)との間に、スペーサー139が配置されているが、これらのスペーサー139の内の一方または両方が配置されないとしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, between the 1st electroconductive part 231 and the air electrode 114 of the air electrode side current collection member 200, and between the 4th metal part 214 and the interconnector 150 (or end plate 104). The spacer 139 is disposed between them, but one or both of the spacers 139 may not be disposed.

また、上記実施形態において、第2の孔部分HP2を形成する角部の内、X軸方向(第3の方向)において第3の孔部分HP3に最も近い角部と、第3の孔部分HP3を形成する角部の内、X軸方向(第3の方向)において第2の孔部分HP2に最も近い角部と、の少なくとも一方は、R形状であるとしてもよい。図12等に示すように、第2の孔部分HP2を形成する角部の内、X軸方向(第3の方向)において第3の孔部分HP3に最も近い角部、および、第3の孔部分HP3を形成する角部の内、X軸方向(第3の方向)において第2の孔部分HP2に最も近い角部は、空気極側集電部材200における孔端部対向部Y2である。そのため、それらの角部の少なくとも一方をR形状とすれば、応力が集中することを極めて効果的に抑制することができ、ひび割れが発生することを極めて効果的に抑制することができる。なお、R形状の曲率は、0.1mm〜1mm以上であることが好ましく、0.25mm〜0.75mm以下であることが好ましい。   Further, in the above-described embodiment, among the corner portions forming the second hole portion HP2, the corner portion closest to the third hole portion HP3 in the X-axis direction (third direction), and the third hole portion HP3. At least one of the corners forming the shape and the corner closest to the second hole part HP2 in the X-axis direction (third direction) may be R-shaped. As shown in FIG. 12 and the like, of the corner portions forming the second hole portion HP2, the corner portion closest to the third hole portion HP3 in the X-axis direction (third direction), and the third hole Of the corners forming the portion HP3, the corner closest to the second hole portion HP2 in the X-axis direction (third direction) is the hole end facing portion Y2 of the air electrode side current collecting member 200. For this reason, if at least one of the corners has an R shape, the concentration of stress can be extremely effectively suppressed, and the occurrence of cracks can be extremely effectively suppressed. The curvature of the R shape is preferably 0.1 mm to 1 mm or more, and preferably 0.25 mm to 0.75 mm or less.

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、燃料電池スタック100を構成する複数の発電単位102のすべてにおける空気極側集電部材200および燃料極側集電部材300の両方について、上記実施形態で説明した構成が採用されている必要はなく、燃料電池スタック100を構成する複数の発電単位102の少なくとも1つにおける空気極側集電部材200と燃料極側集電部材300との少なくとも一方について、上記実施形態で説明した構成が採用されていればよい。   In the above embodiment, 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. Further, it is necessary that the configuration described in the above embodiment is adopted for both the air electrode side current collecting member 200 and the fuel electrode side current collecting member 300 in all of the plurality of power generation units 102 constituting the fuel cell stack 100. The configuration described in the above embodiment is employed for at least one of the air electrode side current collecting member 200 and the fuel electrode side current collecting member 300 in at least one of the plurality of power generation units 102 constituting the fuel cell stack 100. It only has to be.

また、上記実施形態では、燃料電池スタック100に、ガスの供給または排出のための流路であるマニホールド161,162,171,172が形成されているが、これらのマニホールド161,162,171,172の内の少なくとも1つに関し、このような流路が形成されず、燃料電池スタック100の外部とガス室(空気室166または燃料室176)との間のガスのやりとりが直接行われるとしてもよい。   In the above embodiment, the fuel cell stack 100 is formed with manifolds 161, 162, 171, 172 which are flow paths for supplying or discharging gas. These manifolds 161, 162, 171, 172 are formed. For at least one of the above, such a flow path may not be formed, and gas exchange between the outside of the fuel cell stack 100 and the gas chamber (the air chamber 166 or the fuel chamber 176) may be performed directly. .

また、上記実施形態における各部材を構成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により構成されていてもよい。例えば、上記実施形態では、空気極側集電部材200を構成する金属部材210がフェライト系ステンレスにより形成されているが、金属部材210が他の材料により形成されてもよい。また、上記実施形態では、空気極側集電部材200を構成する被覆層220がスピネル型酸化物とペロブスカイト型酸化物との少なくとも一方を含むように構成されているが、被覆層220がスピネル型酸化物およびペロブスカイト型酸化物以外の他の材料により形成されてもよい。   Moreover, the material which comprises each member in the said embodiment is an illustration to the last, and each member may be comprised with the other material. For example, in the above embodiment, the metal member 210 constituting the air electrode side current collecting member 200 is formed of ferritic stainless steel, but the metal member 210 may be formed of other materials. Moreover, in the said embodiment, although the coating layer 220 which comprises the air electrode side current collection member 200 is comprised so that at least one of a spinel type oxide and a perovskite type oxide may be comprised, the coating layer 220 is a spinel type. You may form with materials other than an oxide and a perovskite type oxide.

また、上記実施形態における燃料極側集電部材300および空気極側集電部材200の製造方法は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、燃料極側集電部材300および/または空気極側集電部材200の製造の際に、上述した曲げ加工の代わりに、切削や鋳造、接合、エッチング等が行われるとしてもよい。   Moreover, the manufacturing method of the fuel electrode side current collecting member 300 and the air electrode side current collecting member 200 in the above embodiment is merely an example, and various modifications can be made. For example, in manufacturing the fuel electrode side current collecting member 300 and / or the air electrode side current collecting member 200, cutting, casting, joining, etching, or the like may be performed instead of the bending process described above.

また、上記実施形態では、燃料電池スタック100は複数の略平板状の発電単位102(単セル110)が並べて配置された構成であるが、本発明は、他の形状(例えば円筒状)の発電単位(単セル)が複数並べて配置された燃料電池スタックにも同様に適用可能である。   In the above-described embodiment, the fuel cell stack 100 has a configuration in which a plurality of substantially flat power generation units 102 (single cells 110) are arranged side by side. However, the present invention can generate power in other shapes (for example, a cylindrical shape). The present invention can be similarly applied to a fuel cell stack in which a plurality of units (single cells) are arranged side by side.

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電解セル(SOEC)の構成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2016−81813号公報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、単セル110を電解単セル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、上述した構成の空気極側集電部材200や燃料極側集電部材300を採用することにより、空気極側集電部材200や燃料極側集電部材300の特定の箇所においてひび割れが発生することを抑制することができる。   In the above embodiment, 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 constituent 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. The configuration of the electrolysis cell stack is well known as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-81813, and therefore will not be described in detail here, but is roughly the same as the fuel cell stack 100 in the above-described embodiment. It is the composition. That is, the fuel cell stack 100 in the above-described embodiment may be read as an electrolytic cell stack, the power generation unit 102 may be read as an electrolytic cell unit, and the single cell 110 may be read as an electrolytic single cell. However, when the electrolysis cell stack is operated, 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. As a result, 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. Also in the electrolysis cell unit and the electrolysis cell stack having such a configuration, the air electrode side current collecting member 200 and the fuel electrode can be obtained by employing the air electrode side current collecting member 200 and the fuel electrode side current collecting member 300 having the above-described configuration. It can suppress that a crack generate | occur | produces in the specific location of the side current collection member 300. FIG.

また、上記実施形態では、固体酸化物形燃料電池(SOFC)を例に説明したが、本発明は、溶融炭酸塩形燃料電池(MCFC)といった他のタイプの燃料電池(または電解セル)にも適用可能である。また、本発明は、電気化学反応単位を構成する集電部材に限らず、金属を含み、第1の方向に直交する略平板状であり、貫通孔が形成された第1の導電性部分と、金属を含み、前記第1の方向視における前記貫通孔を形成する前記第1の導電性部分の内周から前記第1の導電性部分の表面に交差する方向に延伸する板状部分を含む第2の導電性部分と、を備える導電性部材一般に適用可能である。  In the above embodiment, the solid oxide fuel cell (SOFC) has been described as an example. However, the present invention is applicable to other types of fuel cells (or electrolytic cells) such as a molten carbonate fuel cell (MCFC). Applicable. In addition, the present invention is not limited to the current collecting member constituting the electrochemical reaction unit, and includes a first conductive portion that includes a metal and has a substantially flat plate shape orthogonal to the first direction, and has a through hole formed therein. , Including a plate-like portion that includes a metal and extends in a direction intersecting the surface of the first conductive portion from the inner periphery of the first conductive portion that forms the through hole in the first direction view. In general, the conductive member including the second conductive portion is applicable.

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:燃料電池スタック 102:燃料電池発電単位 104:エンドプレート 106:エンドプレート 108: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 131:孔 132:酸化剤ガス供給連通孔 133:酸化剤ガス排出連通孔 139:スペーサー 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 149:スペーサー 150:インターコネクタ 152:被覆層 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 200:空気極側集電部材 210:金属部材 211:第1の金属部分 212:第2の金属部分 213:第3の金属部分 214:第4の金属部分 218:酸化被膜層 220:被覆層 231:第1の導電性部分 232:第2の導電性部分 233:第3の導電性部分 234:第4の導電性部分 300:燃料極側集電部材 301:第1の導電性部分 302:第2の導電性部分 303:第3の導電性部分 304:第4の導電性部分 22: Bolt 24: Nut 26: Insulating sheet 27: Gas passage member 28: Body portion 29: Branch portion 100: Fuel cell stack 102: Fuel cell power generation unit 104: End plate 106: End plate 108: Communication hole 110: Single cell 112: Electrolyte layer 114: Air electrode 116: Fuel electrode 120: Separator 121: Hole 124: Joint part 130: Air electrode side frame 131: Hole 132: Oxidant gas supply communication hole 133: Oxidant gas discharge communication hole 139: Spacer 140: Fuel electrode side frame 141: Hole 142: Fuel gas supply communication hole 143: Fuel gas discharge communication hole 149: Spacer 150: Interconnector 152: Cover layer 161: Oxidant gas introduction manifold 162: Oxidant gas discharge manifold 166: Air chamber 1 1: Fuel gas introduction manifold 172: Fuel gas discharge manifold 176: Fuel chamber 200: Air electrode side current collecting member 210: Metal member 211: First metal portion 212: Second metal portion 213: Third metal portion 214 : Fourth metal portion 218: oxide film layer 220: coating layer 231: first conductive portion 232: second conductive portion 233: third conductive portion 234: fourth conductive portion 300: fuel Polarity side current collecting member 301: first conductive portion 302: second conductive portion 303: third conductive portion 304: fourth conductive portion

Claims (11)

金属を含み、第1の方向に直交する略平板状であり、貫通孔が形成された第1の導電性部分と、金属を含み、前記第1の方向視における前記貫通孔を形成する前記第1の導電性部分の内周から前記第1の導電性部分の表面に交差する方向に延伸する板状部分を含む第2の導電性部分と、を備える導電性部材において、
前記貫通孔は、
前記第1の方向視で、
前記第1の導電性部分と前記第2の導電性部分との境界線に直交する第2の方向において、前記境界線を通る直線と前記第1の導電性部分の内周との2つの交点の間を結んだ仮想線分の全体に面する第1の孔部分と、
前記第2の方向において、前記仮想線分に対して前記第1の孔部分とは反対側に位置し、かつ、前記仮想線分に平行な第3の方向における前記境界線の一方側で、前記第1の孔部分に連続する第2の孔部分と、
前記第2の方向において、前記仮想線分に対して前記第1の孔部分とは反対側に位置し、かつ、前記第3の方向における前記境界線の他方側で、前記第1の孔部分に連続する第3の孔部分と、
を有することを特徴とする、導電性部材。
A first conductive portion including a metal and having a substantially flat plate shape perpendicular to the first direction and having a through hole; and the metal including the metal and forming the through hole in the first direction view. A conductive member comprising: a second conductive portion including a plate-like portion extending from the inner periphery of the first conductive portion in a direction intersecting the surface of the first conductive portion;
The through hole is
In the first direction view,
Two intersection points of a straight line passing through the boundary line and an inner circumference of the first conductive part in a second direction orthogonal to the boundary line between the first conductive part and the second conductive part A first hole portion facing the entire imaginary line segment connecting between the two,
In the second direction, located on the opposite side to the first hole portion with respect to the virtual line segment, and on one side of the boundary line in a third direction parallel to the virtual line segment, A second hole portion continuous with the first hole portion;
In the second direction, the first hole portion is located on the opposite side of the imaginary line segment from the first hole portion and on the other side of the boundary line in the third direction. A third hole portion continuing to
A conductive member characterized by comprising:
請求項1に記載の導電性部材において、
前記仮想線分上における前記第1の導電性部分の幅と前記第2の導電性部分の幅とは、互いに等しいことを特徴とする、導電性部材。
The conductive member according to claim 1,
The conductive member, wherein a width of the first conductive portion and a width of the second conductive portion on the virtual line segment are equal to each other.
請求項1または請求項2に記載の導電性部材において、
前記第1の導電性部分と前記第2の導電性部分とのそれぞれは、
Crを含有する板状の金属部材と、
前記金属部材の表面に形成され、前記金属部材からのCrの拡散を抑制する被覆層と、
を有することを特徴とする、導電性部材。
In the conductive member according to claim 1 or 2,
Each of the first conductive portion and the second conductive portion is:
A plate-like metal member containing Cr;
A coating layer that is formed on the surface of the metal member and suppresses the diffusion of Cr from the metal member;
A conductive member characterized by comprising:
請求項3に記載の導電性部材において、
以下の式(1)を満たすことを特徴とする、導電性部材。
2×ta < ΔWa/2 < Wam/2 ・・・(1)
ただし、
Wam:前記境界線から前記境界線に直交する方向に前記第2の導電性部分の表面に沿って距離L1だけ離れた第1の位置における前記金属部材の幅
ΔWa:前記境界線から前記第2の方向に前記距離L1だけ離れた位置における前記金属部材の開口幅Waoから、前記幅Wamを差し引いた差分(Wao−Wam)
ta:前記第1の位置における前記被覆層の厚さ
The conductive member according to claim 3,
The electroconductive member characterized by satisfy | filling the following formula | equation (1).
2 × ta <ΔWa / 2 <Wam / 2 (1)
However,
Wam: the width ΔWa of the metal member at a first position separated from the boundary line by a distance L1 along the surface of the second conductive portion in a direction orthogonal to the boundary line: the second from the boundary line The difference (Wao-Wam) obtained by subtracting the width Wam from the opening width Wao of the metal member at a position separated by the distance L1 in the direction of
ta: thickness of the coating layer at the first position
請求項3に記載の導電性部材において、
以下の式(2)および式(3)を満たすことを特徴とする、導電性部材。
ΔWb/2 < Wbm/2 ・・・(2)
Σtb < D ・・・(3)
ただし、
Wbm:前記第2の導電性部分を、前記境界線を基準として、前記第1の導電性部分に略平行な姿勢となるように回転させた仮想状態において、前記境界線から前記第2の方向に距離L2だけ離れた第2の位置における前記第2の導電性部分を構成する前記金属部材の幅
ΔWb:前記仮想状態において、前記第2の位置における前記第1の孔部分を構成する前記金属部材の開口幅Wboから、前記幅Wbmを差し引いた差分(Wbo−Wbm)
D:前記仮想状態において、前記第2の位置における前記第3の方向の前記第2の導電性部分を構成する前記金属部材の外周上の点から前記内周までの最短距離
Σtb:前記最短距離の両端の位置における前記被覆層の厚さの和
The conductive member according to claim 3,
The electroconductive member characterized by satisfy | filling the following formula | equation (2) and Formula (3).
ΔWb / 2 <Wbm / 2 (2)
Σtb <D (3)
However,
Wbm: the second direction from the boundary line in the second direction in a virtual state in which the second conductive part is rotated with respect to the boundary line so as to be substantially parallel to the first conductive part. The width ΔWb of the metal member constituting the second conductive portion at the second position separated by the distance L2 at the distance L2: the metal constituting the first hole portion at the second position in the virtual state Difference obtained by subtracting the width Wbm from the opening width Wbo of the member (Wbo-Wbm)
D: In the virtual state, the shortest distance from the point on the outer periphery of the metal member constituting the second conductive portion in the third direction at the second position to the inner periphery Σtb: the shortest distance The sum of the thicknesses of the covering layers at the positions of both ends of
請求項3から請求項5までのいずれか一項に記載の導電性部材において、
前記被覆層は、スピネル型酸化物とペロブスカイト型酸化物との少なくとも一方を含むことを特徴とする、導電性部材。
In the electroconductive member as described in any one of Claim 3 to Claim 5,
The conductive layer includes at least one of a spinel oxide and a perovskite oxide.
請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の導電性部材において、
前記第2の孔部分を形成する角部の内、前記第3の方向において前記第3の孔部分に最も近い角部と、前記第3の孔部分を形成する角部の内、前記第3の方向において前記第2の孔部分に最も近い角部と、の少なくとも一方は、R形状であることを特徴とする、導電性部材。
In the electroconductive member as described in any one of Claim 1- Claim 6,
Of the corners forming the second hole part, the corner closest to the third hole part in the third direction, and the third of the corners forming the third hole part. At least one of the corner portion closest to the second hole portion in the direction of the shape is R-shaped, and the conductive member.
請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の導電性部材において、
前記導電性部材は、固体酸化物形の電気化学反応単位用の導電性部材であることを特徴とする、導電性部材。
In the electroconductive member as described in any one of Claim 1- Claim 7,
The conductive member is a conductive member for a solid oxide electrochemical reaction unit.
電気化学反応単位であって、
固体酸化物を含む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、
前記電気化学反応単セルに対して前記第1の方向の一方側に配置され、前記空気極または前記燃料極に電気的に接続された集電部材として機能する請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の導電性部材と、
を備えることを特徴とする、電気化学反応単位。
An electrochemical reaction unit,
An electrochemical reaction unit cell including an electrolyte layer containing a solid oxide and an air electrode and a fuel electrode facing each other in a first direction across the electrolyte layer;
9. The device according to claim 1, wherein the electrochemical reaction unit cell is disposed on one side in the first direction and functions as a current collecting member electrically connected to the air electrode or the fuel electrode. The conductive member according to any one of the above,
An electrochemical reaction unit comprising:
請求項9に記載の電気化学反応単位において、
前記電気化学反応単位は、燃料電池発電単位であることを特徴とする、電気化学反応単位。
The electrochemical reaction unit according to claim 9,
The electrochemical reaction unit is a fuel cell power generation unit.
前記第1の方向に並べて配置された複数の電気化学反応単位を備える電気化学反応セルスタックにおいて、
前記複数の電気化学反応単位の少なくとも1つは、請求項9または請求項10に記載の電気化学反応単位であることを特徴とする、電気化学反応セルスタック。
In an electrochemical reaction cell stack comprising a plurality of electrochemical reaction units arranged side by side in the first direction,
The electrochemical reaction cell stack according to claim 9, wherein at least one of the plurality of electrochemical reaction units is the electrochemical reaction unit according to claim 9.
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