[发明专利]电化学反应电池堆

说明书

本发明提供一种能够抑制燃料室内的气体的流动受到妨碍并抑制因与单电池连接的导电性构件的变形而导致电化学反应电池堆的性能降低的电化学反应电池堆。该电化学反应电池堆具备多个电化学反应单元，该电化学反应单元具有单电池、与单电池连接的特定导电性构件、以及与单电池电连接的导电性的互连件。电化学反应单元具有导电性的气体流通构件，该气体流通构件位于沿着第一方向观察时在单电池的外侧由特定导电性构件和互连件导电性部分来划定的第一气体流路内。在气体流通构件上形成有作为第一气体流路的一部分的第二气体流路。电化学反应单元具备绝缘性构件，该绝缘性构件位于特定导电性构件和互连件导电性部分中的至少一方与气体流通构件之间。

技术领域

由本说明书公开的技术涉及电化学反应电池堆。

背景技术

作为利用氢与氧的电化学反应来进行发电的燃料电池的一种，已知有固体氧化物型的燃料电池(以下，称为“SOFC”。)。SOFC通常以多个构成单元(以下，称为“发电单元”。)沿着规定的方向(以下，称为“第一方向”。)排列配置而成的燃料电池堆的形态被利用。各发电单元具有燃料电池单电池(以下，简称为“单电池”。)、与单电池连接的单电池用分隔件以及互连件。单电池具备包含固体氧化物的电解质层、隔着电解质层在第一方向上彼此对置的空气极及燃料极。单电池用分隔件是用于划分空气室(面向空气极的空间)与燃料室(面向燃料极的空间)的导电性构件。互连件是与单电池电连接的导电性构件。互连件具备在第一方向上与单电池用分隔件对置的导电性部分(以下，称为“互连件导电性部分”。)。燃料室和空气室中的至少一方(以下，称为“特定气体室”。)的至少一部分(以下，称为“第一气体流路”。)在沿着第一方向观察时在单电池的外侧，由单电池用分隔件和互连件导电性部分来划定(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016－62655号公报

发明内容

本发明要解决的问题

就现有的燃料电池堆的结构而言，在发电运转期间会在燃料室内的气体的压力与空气室内的气体的压力之间产生差异。例如，空气室中的气体的压力会变得比燃料室中的气体的压力高。因此，就现有的燃料电池堆的结构而言，存在如下可能性：因燃料室与空气室之间的气体的压力差而在单电池用分隔件上产生应力，从而导致单电池用分隔件中的没有被单电池、其他构件支承的部分(比较容易变形的部分)发生变形。这样的变形若是发生在单电池用分隔件上，则可能会妨碍第一气体流路中的气体的流动而使得燃料电池堆的性能降低。

需要说明的是，这样的课题在将单电池用分隔件置换为与单电池连接的其他的导电性构件的结构中也是共通的课题。另外，该课题在具备多个利用水的电分解反应来进行氢的生成的固体氧化物型的电解电池(以下，称为“SOEC”。)的构成单元即电解电池单元的电解电池堆中也是共通的课题。需要说明的是，在本说明书中，将燃料电池单电池和电解单电池统称为电化学反应单电池，将燃料电池发电单元和电解电池单元统称为电化学反应单元，将燃料电池堆和电解电池堆统称为电化学反应电池堆。另外，这样的课题不限于SOFC、SOEC，在其他类型的电化学反应电池堆中也是共通的课题。

在本说明书中，会公开能够解决上述的课题的技术。

用于解决课题的方案

本说明书所公开的技术例如能够作为以下的方案来实现。