[发明专利]电化学单元评价用保持器

说明书

技术领域

本发明涉及用于评价使用平板型单元的固体氧化物型燃料电池（SOFC）的性能特性的电化学单元评价用保持器。

背景技术

固体氧化物型燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell：SOFC）是将氧离子导电性固体电解质用作电解质的燃料电池，将燃料和氧化剂2种气体分别供给至由氧离子导电性固体电解质隔开的燃料极和空气极，在各电极来进行电化学反应，由此，将电力取出至外部。

该固体氧化物型燃料电池，作为低公害且高效率的发电方式，由于工作温度是高温且输出密度高而能够进行装置的小型化，电解质是固体因而容易处理、利用高温的排出气体，从而能谋求整体的高效率化（热电联产），出于以上等优点，为了作为例如大规模发电系统或分散定置型电源而实用化，研究开发取得进展。

而且，伴随着这样的固体氧化物型燃料电池的研究开发，作为用于评价燃料电池的性能的固体氧化物型燃料电池的单单元评价装置，公知的有例如引用文献1所示的装置和如非专利文献1或2所公开的三重管构造的高温电化学单元评价用保持器等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6－223857号公报。

非专利文献

非专利文献1：社団法人電気化学協会編「電気化学測定法」、社団法人電気化学協会（社团法人电化学协会编《电化学测量法》，社团法人电化学协会）（1972），154~155页；

非专利文献2：SOFC研究会編「第12回SOFC研究発表会講演要旨集」（SOFC研究会编《第12次SOFC研究发表会讲演要旨集》），（2003），94~95页。

发明内容

另外，为了能够实施采用与SOFC的工作温度（约800℃）相同程度的气氛温度的单元的评价试验，一般的电化学单元评价用保持器具有耐热性，而且，为了实现其加工性和廉价的制造成本等，将不锈钢等金属用作装置壳体的材料。

然而，在采用SOFC的工作温度的评价实验中，由于工作温度是高温，因而构成壳体的金属中的成分（例如，Cr）蒸发而氧化的氧化物（例如，Cr₂O₃）附着于单元表面而将其污染，由此，有给评价试验造成不良影响之虞。

另外，包括上述各文献所公开的装置的一般的电化学单元评价用保持器存在着这样的问题：由于采用由气体导入管从两极侧夹持单元的纵向型的三重管构造，因而只能够用于与此相对应的电炉，另外，由于保持器本身是大型的，因而设置时的处理不便。

而且，在这种电化学单元评价用保持器中，实现气密构造，该气密构造通过夹着单元部而设置一对玻璃O形环，利用电炉内的热使玻璃O形环熔融，从而进行单元部的两极侧的密封而防止燃料气体和空气气体的气体泄漏，但由于O形环是玻璃制，因而为了进行接下来的评价试验需要将所使用的玻璃O形环的除去或清扫作业，很麻烦。

于是，本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于，提供没有性能评价时对单元的不良影响且装置的小型化所导致的向电炉设置、组装的设置容易性和组装容易性优异的电化学单元评价用保持器。

为了达成上述目的，本发明的技术方案1所记载的电化学单元评价用保持器，具有：

氧化铝制的燃料极侧壳体，形成有燃料极侧容纳凹部和固定用的多个燃料极侧插入贯通孔，该燃料极侧容纳凹部在底部按照均等地扩散燃料气体的燃料气体扩散板、燃料极用集电体的顺序容纳，与供给所述燃料气体的燃料气体导入管和排出所述供给的燃料气体的燃料气体排出管分别连通；

氧化铝制的空气极侧壳体，形成有空气极侧容纳凹部和固定用的多个空气极侧插入贯通孔，该空气极侧容纳凹部从底部按照均等地扩散空气气体的空气气体扩散板、空气极用集电体的顺序容纳，与供给所述空气气体的空气气体导入管和排出所述供给的空气气体的空气气体排出管分别连通；

单元部，由燃料极、空气极夹着电解质而构成；

陶瓷制的一对垫片，作为气体泄漏防止用，夹着所述单元部的外周缘部而对置配置，具有弹性；以及

固定部件，具有氧化铝制的螺栓、与该螺栓螺纹接合的氧化铝制的螺母以及插入所述燃料极侧插入贯通孔或所述空气极侧插入贯通孔中任一个的陶瓷弹簧，

所述燃料极侧壳体和所述空气极侧壳体，在以所述单元部为中心将所述一对垫片介于其间的同时以所述燃料极侧容纳凹部和所述空气极侧容纳凹部对置的方式对接的状态下，将所述螺栓插入贯通于所述燃料极侧插入贯通孔和所述空气极侧插入贯通孔，通过与所述螺母的螺纹接合而紧固固定。