[发明专利]电化学电池堆

说明书

固体电解质层(120)具有：下游部位(120a)，其位于在燃料极(110)与第一隔板(200a)之间的燃料流路(110S)中流动的燃料气体的流通方向(FG)的下游侧；以及上游部位(120b)，其位于流通方向(FG)的上游侧。下游部位(120a)包含：与燃料极侧表面(120S)相距3μm以内的第一区域(a1)；以及设置在第一区域(a1)上的第二区域(a2)。第一区域(a1)的拉曼光谱中的正方晶系氧化锆相对于立方晶系氧化锆的强度比例(R1)大于第二区域(a2)的拉曼光谱中的正方晶系氧化锆相对于立方晶系氧化锆的强度比例(R2)。

技术领域

本发明涉及电化学电池堆。

背景技术

以往，作为电化学电池堆的一种，已知多个燃料电池单电池和多个隔板交替层叠而得到的、具有所谓的平板堆结构的燃料电池堆(例如参见专利文献1)。

各燃料电池单电池具有：燃料极、空气极、以及配置在燃料极与空气极之间的固体电解质层。配置于燃料电池单电池的一方侧的隔板与燃料极之间的空间为燃料流路。在燃料电池运转时，燃料气体(例如氢气)在燃料流路中流动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－115181号公报

发明内容

但是，如果将专利文献1中记载的燃料电池堆紧急停止，则有时空气从燃料气体的流出口逆流到燃料流路内。这种情况下，燃料极中的下游侧的区域通过逆流的空气而再次氧化，从而对固体电解质层施加应力，固体电解质层有可能受损。

本发明是鉴于上述的状况而实施的，其目的在于，提供一种能够抑制固体电解质层受损的电化学电池堆。

本发明所涉及的电化学电池堆具备：第一隔板；第二隔板；以及电化学电池，该电化学电池配置在第一隔板与第二隔板之间。电化学电池具有：燃料极；空气极；以及固体电解质层，该固体电解质层以氧化锆系材料为主成分，且配置在燃料极与空气极之间。固体电解质层具有：下游部位，该下游部位位于在燃料极与第一隔板之间的燃料流路中流动的燃料气体的流通方向的下游侧；以及上游部位，该上游部位位于流通方向的上游侧。下游部位包含：与燃料极侧表面相距3μm以内的第一区域；以及设置在第一区域上的第二区域。第一区域的拉曼光谱中的正方晶系氧化锆相对于立方晶系氧化锆的强度比例大于第二区域的拉曼光谱中的正方晶系氧化锆相对于立方晶系氧化锆的强度比例。

根据本发明，能够提供一种可以抑制固体电解质层受损的电化学电池堆。

附图说明

图1是燃料电池堆的立体图。

图2是燃料电池堆的截面图。

图3是图2的放大图。

图4是单电池的立体图。

具体实施方式

(燃料电池堆10)

图1是燃料电池堆10的立体图。图2是燃料电池堆10的截面图。图3是图2的局部放大图。

燃料电池堆10具有多个燃料电池单电池(以下，简称为“单电池”。)100和多个隔板200交替层叠得到的、所谓的“平板堆结构”。

1.单电池100

如图3所示，单电池100具备：燃料极110、固体电解质层120、以及空气极130。单电池100的平面形状没有特别限制，例如可以为边长10～300mm的正方形。单电池100的厚度没有特别限制，例如可以为110～2100μm。