[发明专利]燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池。本发明特别涉及固体氧化物燃料电池。

背景技术

近年来，作为新能源，燃料电池正受到越来越多的关注。燃料电池有固体氧化物燃料电池（SOFC：Solid Oxide Fuel Cell）、熔融碳酸盐燃料电池、磷酸燃料电池、固体高分子燃料电池等。在这些燃料电池中，固体氧化物燃料电池并不一定需要使用液体的构成要素，而且在使用碳氢燃料时还能够进行内部的改性。因此，对固体氧化物燃料电池进行了广泛的研究开发。

例如，在下述的专利文献1中，公开了图8所示的固体氧化物燃料电池100。固体氧化物燃料电池100具有2个发电元件101a、101b。发电元件101a、101b被夹在间隔物102a、102b、102c之间。在间隔物102a位于发电元件101a一侧的表面、与间隔物102a位于发电元件101b一侧的表面上形成有多个氧化剂气体流路103a、103b。另一方面，在间隔物102b位于发电元件101a一侧的表面、与间隔物102c位于放电元件101b一侧的表面上形成有多条燃料气体流路104a、104b。多条氧化剂气体流路103a、103b与多条燃料气体流路104a、104b沿着相互正交的方向延伸。多条氧化剂气体流路103a、103b与多条燃料气体流路104a、104b各自的横截面大致呈矩形。

在固体氧化物燃料电池100中，氧化剂气体经由多条氧化剂气体流路103a、103b而提供给发电元件101a、101b。燃料气体则经由多条燃料气体流路104a、104b而提供给发电元件101a、101b。由此来进行发电。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004－39573号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在固体氧化物燃料电池100中，当氧化剂气体、燃料气体的供给压力变高时，间隔物102a～102c容易受到损伤。因此，存在增大氧化剂气体、燃料气体的供给压力将难以提高发电效率的问题。

本发明有鉴于上述问题，其目的在于提供一种能够实现高发电效率的固体氧化物燃料电池。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的燃料电池包括发电元件、第一间隔物和第二间隔物。发电元件具有固体氧化物电解质层、燃料极和空气极。燃料极设置在固体氧化物电解质层的一个主面上。空气极设置在固体氧化物电解质层的另一个主面上。第一间隔物设置在空气极上。第一间隔物上形成有用于向空气极提供氧化剂气体的氧化剂气体流路。第二间隔物设置在燃料极上。第二间隔物上形成有用于向燃料极提供燃料气体的燃料气体流路。第一间隔物上氧化剂气体流路的宽度随着远离空气极而阶段性地或连续地变窄。第二间隔物上燃料气体流路的宽度随着远离燃料极而阶段性地或连续地变窄。

本发明所涉及的燃料电池的一个特定方面在于，第一间隔物具有沿宽度方向将氧化剂气体流路划分成多个的线状凸部。第二间隔物具有沿宽度方向将燃料气体流路划分成多个的线状凸部。

发明效果

根据本发明，能提供一种可实现高发电效率的固体氧化物燃料电池。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的固体氧化物燃料电池的简要分解立体图。

图2是实施方式1所涉及的固体氧化物燃料电池沿y方向和z方向的简要剖视图。

图3是实施方式1所涉及的固体氧化物燃料电池沿x方向和z方向的简要剖视图。

图4是实施方式2所涉及的固体氧化物燃料电池的一部分沿y方向和z方向的简要剖视图。

图5是实施方式2所涉及的固体氧化物燃料电池的一部分沿x方向和z方向的简要剖视图。

图6是实施方式3所涉及的固体氧化物燃料电池的一部分沿y方向和z方向的简要剖视图。

图7是实施方式3所涉及的固体氧化物燃料电池的一部分沿x方向和z方向的简要剖视图。

图8是专利文献1所记载的固体氧化物燃料电池的简要分解立体图。

具体实施方式

下面，对实施本发明的优选方式的一个示例进行说明。然而，下述实施方式仅仅是例示。本发明不限于下述任一实施方式。

此外，在实施方式等所参照的各附图中，以相同的标号来参照实质上具有相同功能的构件。此外，实施方式等所参照的附图是示意性描述的图，附图中所绘制的物体的尺寸比率等可能会与现实中的物体的尺寸比率等不同。附图相互间的物体的尺寸比率等也可能不同。具体的物体的尺寸比率等应当参考以下的说明来判断。

《实施方式1》