[发明专利]燃料电池单元和燃料电池堆

说明书

相关申请的相互参照

本国际申请基于2013年1月31日向日本特许厅申请的日本特许申请第2013－016489主张优先权，将日本特许申请第2013－016489的全部内容引用到本国际申请中。

技术领域

本发明涉及包括在电解质层的上下表面分别形成有电极层的单体电池，向一侧的电极层(以下称为燃料电极层。)侧供给燃料气体并且向另一侧的电极层(以下称为空气电极层。)侧供给氧化剂气体而进行发电的燃料电池单元和将多个该燃料电池单元层叠并固定而成的燃料电池堆。

背景技术

以往，例如，如专利文献1所记载的那样，存在一种燃料电池单元，该燃料电池单元包括有：一对互连器；单体电池，其位于该互连器之间且在电解质层的一侧的表面形成有空气电极层，在另一侧的表面形成有燃料电极层；和集电构件，其配置于空气电极层与互连器之间从而将空气电极层和互连器电连接，或配置于燃料电极层与互连器之间从而将燃料电极层和互连器电连接。

该燃料电池单元的集电构件成为从平板状的集电板上将爪状的导电构件切割并竖起而成的构造，通过将集电板的平坦面与互连器接合并且使导电构件的顶端与单体电池相接触从而进行电连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－266533号公报

发明内容

发明要解决的问题

如以往技术所示，利用导电构件的弹性与单体电池接触的集电构件有时因以下原因而无法获得预定的弹力：在长期的使用中产生塑性变形，因发电时的高热而导致导电构件的强度下降，另外导电构件受到蠕变变形的影响等。而且，在以上这样的情况下，可能导致导电构件无法跟随因温度循环、燃料压/空气压的变动等而产生的单体电池的变形而变形从而使接触变得不可靠或空气电极层和互连器之间的电连接不可靠、燃料电极层和互连器之间的电连接不可靠。

另外，在上述的导电构件的弹力下降原因多个同时存在时，有时会使应该与该导电构件的单体电池接触的部分反而与互连器侧相接触，但本来从兼顾到平坦面与互连器接合的方面考虑，而使集电构件由与互连器的接合性优异的材料形成，因此，在发电时的高温环境下，导电构件有时会像上述那样在与互连器侧接触时因烧结而接合于内部连结器侧。于是，该导电构件与互连器成为一体，因而可能导致难以与单体电池接触，而可能使空气电极层和互连器之间的电连接变得不可靠或燃料电极层和互连器之间的电连接变得不可靠。

本发明即是鉴于上述的情况而做成的，其目的在于提供即使长期使用也能够维持良好的电连接性的燃料电池单元和燃料电池堆。

用于解决问题的方案

为了达成上述的目的，本发明提供一种燃料电池单元，包括：

一对互连器；

单体电池，其位于该互连器之间，在电解质层的上下表面分别形成有电极层；以及

集电构件，其配置于上述电极层与上述互连器之间，将该电极层与上述互连器电连接，其特征在于，

与至少一侧的电极层相对应的上述集电构件具有：

连接器抵接部，其与上述互连器相抵接；

电池抵接部，其与上述单体电池的上述电极层相抵接；

连接部，其连接上述连接器抵接部和上述电池抵接部；以及

间隔件，其配置于上述连接器抵接部与上述电池抵接部之间，

上述间隔件的与上述连接部相反的一侧的端部比上述电池抵接部的与上述连接部相反的一侧的端部以及上述连接器抵接部的与上述连接部相反的一侧的端部都要缩入。

另外，优选的是，燃料电池单元的特征在于，在上述燃料电池单元中，上述电解质层为板状。

另外，优选的是，燃料电池单元的特征在于，在上述燃料电池单元中，在上述连接器抵接部和上述电池抵接部中的任意一方或双方的与上述连接部相反的一侧形成朝向内部的爪状部。

另外，优选的是，本发明的燃料电池单元是上述爪状部与上述间隔件的边缘卡合的燃料电池单元。

为了上述目的，如技术方案所述，本发明提供一种燃料电池单元，包括：

一对互连器；

单体电池，其位于该互连器之间，在板状的解质层的上下表面分别形成有电极层；以及

集电构件，其配置于上述电极层与上述互连器之间，将该电极层与上述互连器电连接，其特征在于，

与至少一侧的电极层相对应的上述集电构件具有：