[发明专利]电池单元、电池堆装置、模块以及模块收纳装置

说明书

本发明提供能够抑制裂纹产生的电池单元、电池堆装置、模块以及模块收纳装置。本发明的电池单元的特征在于，在固体电解质层4的未设置第二电极层6的部位具备第一层7，所述第一层7含有与固体电解质层4的主要成分为相同的氧化物但稀土元素的含量不同的主要成分，并且强度比固体电解质层4高。另外，本发明的电池堆装置的特征在于，其是具备多个这些电池单元100、200、300，并且将它们电连接而成的。另外，本发明的模块的特征在于，其是在收纳容器内收纳上述电池堆装置而成的。此外，本发明的模块收纳装置的特征在于，其是在外部安装壳内收纳上述模块和用于使模块工作的辅助设备而成的。

技术领域

本发明涉及电池单元、电池堆装置、模块以及模块收纳装置。

背景技术

近年来，作为下一代能源，提出了各种各样的燃料电池装置，所述燃料电池装置中将使多个固体氧化物型燃料电池单元串联电连接而成的电池堆装置容纳于收纳容器内。

作为这样的燃料电池装置的固体氧化物型燃料电池单元，例如提出了如下固体氧化物型燃料电池单元：具备具有相互平行的一对平坦面并在内部具有用于使燃料气体流通的燃料气体通路的支承体，在该支承体的一侧的平坦面上依次层叠燃料极层、固体电解质层、氧极层，在另一侧的平坦面上层叠连接体层而成(例如参见专利文献1)。另外，除此以外，还提出了被称为圆筒型或横缟型的燃料电池单元。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-84716号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如上所述，提出了各种类型的燃料电池单元，近年来，固体电解质层的厚度越薄，则离子导电性越提高，燃料电池单元的发电性能越提高，因此为了提高发电性能而进行使固体电解质层的厚度变薄。另一方面，为了提高发电性能而使固体电解质层的厚度变薄时，基于固体电解质层的强度提高效果降低，燃料电池单元中有可能产生裂纹。

本发明的目的在于提供能够抑制裂纹产生的电池、电池堆装置、模块以及模块收纳装置。

用于解决问题的手段

本发明的电池单元具有依次层叠有兼作筒状支承体的第一电极层、固体电解质层和第二电极层的元件部，上述固体电解质层的主要成分为氧化物，该氧化物含有稀土元素，并且上述固体电解质层的厚度为30μm以下，而且上述固体电解质层具有未设置上述第二电极层的部位，在该未设置第二电极层的部位具备第一层，所述第一层含有与上述固体电解质层的主要成分为相同的氧化物但稀土元素的含量不同的主要成分，并且所述第一层的强度比上述固体电解质层高。

另外，本发明的电池单元的特征在于，在绝缘性且筒状的支承体上具有多个依次层叠有第一电极层、固体电解质层和第二电极层的元件部，上述固体电解质层的主要成分为氧化物，该氧化物含有稀土元素，并且上述固体电解质层的厚度为30μm以下，而且上述固体电解质层具有未设置上述第二电极层的部位，在该未设置第二电极层的部位具备第一层，所述第一层含有与上述固体电解质层的主要成分为相同的氧化物但稀土元素的含量不同的主要成分，并且所述第一层的强度比上述固体电解质层高。

另外，本发明的电池单元的特征在于，在具有一对主面的筒状支承体的一侧主面，具有依次层叠有第一电极层、固体电解质层和第二电极层的元件部，上述固体电解质层的主要成分为氧化物，该氧化物含有稀土元素，并且上述固体电解质层的厚度为30μm以下，而且上述固体电解质层具有未设置上述第二电极层的部位，在该未设置第二电极层的部位具备第一层，所述第一层含有与上述固体电解质层的主要成分为相同的氧化物但稀土元素的含量不同的主要成分，并且所述第一层的强度比上述固体电解质层高。

本发明的电池堆装置的特征在于，其是具备多个上述电池单元，并且将该多个电池单元电连接而成的。