[发明专利]燃料电池及燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池，其具有：

气密性的固体电解质体，传导氧离子；

负极，形成于所述固体电解质体的一个面，且在放电时将还原性气体氧化为氧化性气体；

正极，形成于所述固体电解质体的另一个面，且在放电时将氧还原为氧离子；

负极燃料物质体，与所述氧化性气体反应而生成所述还原性气体，且本身成为氧化物；

加热部，用于将所述固体电解质体和所述负极燃料物质体加热维持在预定温度以上；以及

密闭部，设置于所述固体电解质体上，与所述固体电解质体和所述加热部一同形成对所述负极和所述负极燃料物质体进行密闭的密闭空间且可重复开闭，所述燃料电池的特征在于，

当经由耐热橡胶或有机物垫圈对所述密闭空间进行密闭而使所述燃料电池运行时，使所述加热部的发热体与所述密闭部之间隔开距离L，以便在所述燃料电池运行时的所述密闭空间的氦泄漏速度保持在1×10^-2Pa·m³/sec以下。

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

所述固体电解质体为筒状，

所述正极以筒状形成于筒状的所述固体电解质体的外表面，

所述负极以筒状形成于所述筒状的固体电解质体的内表面，

所述负极燃料物质体为筒状，且配置于所述负极的内侧，

所述加热部为柱状，且配置于所述筒状的负极燃料物质体的内侧，

所述筒状的固体电解质体在其内侧容纳所述筒状的负极、所述筒状的负极燃料物质体、及所述筒状的负极燃料物质体内侧的所述柱状的加热部，

所述筒状的固体电解质体的一端被堵塞，所述筒状的固体电解质体的另一端通过由所述柱状的加热部所贯穿并与所述柱状的加热部的外表面粘附的所述密闭部而被密闭。

3.根据权利要求2所述的燃料电池，其特征在于，

所述密闭部由密封栓构成，该密封栓通过从钎焊、激光焊接、钨极惰性气体保护焊、焊锡焊接、超声波焊接、垫圈密封及O型圈密封构成的组中选出的一种或两种以上的方式而连接于所述筒状的固体电解质体的端部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池，其特征在于，

所述还原性气体为从氢、一氧化碳、一氧化氮构成的组中选出的一种或两种以上的气体。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池，其特征在于，

所述负极燃料物质体由铁颗粒以及形态保持材料构成，该形态保持材料从由包含氧化铝、二氧化硅、氧化镁或氧化锆的难烧结性材料构成的组中选出的一种或两种以上的材料构成，

所述负极燃料物质体的表面的至少一部分被所述形态保持材料覆盖，

所述形态保持材料相对于所述负极燃料物质体的质量比为0.1％以上且5％以下。

6.根据权利要求5所述的燃料电池，其特征在于，

所述铁颗粒为铁粉末。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池，其特征在于，

所述负极在充电时将所述氧化性气体还原为所述还原性气体，

所述正极在充电时将氧离子氧化为氧，

所述负极燃料物质体的氧化物与所述还原性气体进行可逆反应而生成所述氧化性气体，并且本身成为负极燃料物质体。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池，其特征在于，

所述负极燃料物质体为从锂、钠、镁、钙、铝、硅、锌、铁、铅、锡、镍、碳、以及以它们中的1种以上元素为主体的物质构成的组中选出的至少1种物质。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池，其特征在于，

所述固体电解质体为从具有萤石结构的氧化物、具有钙钛矿结构的氧化物、具有磷灰石结构的氧化物构成的组中选出的一种或两种以上的物质。