[发明专利]固体氧化物型燃料电池

说明书

提供能够防止大型化并且能够防止过大的压缩载荷作用于电解质电极接合体的燃料电池。燃料电池(1)具有燃料电池堆(10)、壳体(20)、赋予构件(50)以及促进部件(60)，促进部件具有设置于上部集电板(41)与壳体之间的空间部(62)，上部集电板和壳体在倾斜面(20a、41a)处连结。

技术领域

本发明涉及一种固体氧化物型燃料电池。

背景技术

固体氧化物型燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells：SOFC。以下，有时简称为“SOFC”。)的热效率较高，即使不使用贵金属催化剂，也能够进行燃料与空气之间的电化学反应，而能够进一步使用多种燃料。SOFC具有燃料电池堆，该燃料电池堆是层叠多个电池单元而构成的，该电池单元包括利用供给来的气体进行发电的电解质电极接合体和划分形成有供气体流通的流路部的隔件。

SOFC以约700～1200℃的高温工作，因此，相对于处于常温的运转停止时，在运转时燃料电池堆由于线膨胀而在层叠方向上伸长。尤其是，在车载系统固有的快速启动时，使高温气体向燃料电池堆内流通而使燃料电池堆内升温。因此，对于燃料电池的结构部件，由于电解质电极接合体先升温而线膨胀，因此，过大的压缩载荷有可能作用于电解质电极接合体。

与此相关联，在例如下述的专利文献1中公开有一种燃料电池，其中，在电池堆与壳体之间以压缩变形后的状态设置有弹性体，以便对电池堆施加载荷。根据如此构成的燃料电池，能够利用弹性体吸收燃料电池堆的线膨胀，而能够抑制过大的压缩载荷作用于电解质电极接合体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-107664号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于专利文献1所公开的燃料电池，需要另外设置弹性体，而使燃料电池的整体结构大型化。

本发明是为了解决上述问题而做成的，以提供一种能够防止大型化并且防止过大的压缩载荷作用于电解质电极接合体的燃料电池为目的。

用于解决问题的方案

达成上述目的的本发明的燃料电池具有：燃料电池堆，其是层叠多个电池单元而构成的，该电池单元包括电解质电极接合体和隔件；和壳体，其配置于所述燃料电池堆的层叠方向上的一端侧。另外，燃料电池具有：赋予构件，其借助所述壳体沿着所述层叠方向对所述燃料电池堆赋予堆积力；和促进部件，其促进所述壳体的由线膨胀导致的伸长。所述促进部件具有空间部，该空间部设置于端部集电板与所述壳体之间，并且吸收所述燃料电池堆的所述层叠方向上的线膨胀，该端部集电板设置于所述燃料电池堆的所述一端侧的端部。在所述端部集电板和所述壳体分别设置有相对于所述层叠方向倾斜的倾斜面，所述端部集电板和所述壳体隔着所述空间部在该倾斜面处连结。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的燃料电池的立体图。

图2是表示本实施方式的燃料电池的概略剖视图。

图3是电池单元的分解立体图。

图4是表示阳极气体和阴极气体的流动的图。

图5是金属支撑电池组件的分解立体图。

图6是沿着图3的6-6线的剖视图。

图7是燃料电池堆的剖视图。

图8是表示燃料电池堆和壳体的立体图。

图9是用于说明设置于壳体与上部集电板之间的气体流路的图。