[发明专利]燃料电池

说明书

技术领域

相关申请的相互参照

本国际申请基于2013年2月7日向日本特许厅申请的日本特许申请第2013-022357主张优先权，将日本特许申请第2013-022357的全部内容引用到本国际申请中。

本发明涉及一种燃料电池。

背景技术

作为燃料电池，公知有一种使用固体电解质(固体氧化物)的固体氧化物形燃料电池(以下表示为“SOFC”)。在该SOFC中，例如使用在固体电解质层的一侧设有燃料电极、另一侧设有空气电极的单体电池。通过向燃料电极供给燃料气体(氢气等)、向空气电极供给氧化剂气体并使这些气体反应，从而使单体电池进行发电。

在此，公开有一种用于均匀地供给燃料气体，并可靠地进行发电的技术(参照专利文献1)。在燃料气体流路的上游侧设有入口缓冲部，燃料气体入口连通孔和入口缓冲部利用多个入口连结通路连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-054404号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1所记载的技术中，发电效率的均匀性不一定充分。即，产生入口缓冲部的气体入口侧的压力较高、且自入口远离的一侧的压力较低这样的压力分布的不均匀。当产生压力分布的不均匀时，发电区域的气体配流分布变得不均匀，而使发电效率变得不均匀。其结果，单体电池的面内温度分布变得不均匀，有可能因热应力而导致单体电池等损伤。

本发明的目的在于提供一种容易使燃料气体的压力分布均匀化、且能够使发电区域的气体配流分布均匀的燃料电池。

用于解决问题的方案

(1)本发明的一实施方式所涉及的燃料电池具有：互连器，其为板形状，且具有正面和背面；单体电池，其具有发电功能；气体室，其形成于上述互连器与上述单体电池之间；以及一个或多个气体流入口，其使燃料气体流入上述气体室，该燃料电池的特征在于，具有缓冲室，该缓冲室位于上述气体流入口与上述气体室之间，具有流动方向变更部，该流动方向变更部以与上述气体流入口相对应的方式形成于上述缓冲室与上述气体室之间，上述流动方向变更部具有正面和背面中的至少一者和侧面，上述流动方向变更部的正面侧和背面侧中的至少一侧具有燃料气体用通路。

该燃料电池具有流动方向变更部，该流动方向变更部以与上述气体流入口相对应的方式形成于缓冲室与气体室之间。

利用流动方向变更部变更来自多个气体流入口的燃料气体的流动方向，使燃料气体流入气体室。

自上述气体流入口流入上述缓冲室的上述燃料气体的一部分在被上述流动方向变更部的上述侧面遮挡以后，沿着形成于上述流动方向变更部的正面和背面中的至少一者的燃料气体用通路流入上述气体室。

其结果，能够使缓冲室内的燃料气体的压力分布均匀，能够使发电区域的气体配流分布均匀。

(2)优选的是，上述流动方向变更部具有与上述多个气体流入口相对的一个侧面。

通过使流动方向变更部具有与上述多个气体流入口相对的一个侧面，从而能够增大压力损失，因此，能够谋求提高将来自气体流入口的气体均匀分配的缓冲效果。

对此，例如在专利文献1的燃料电池中，入口缓冲部具有多个压花(参照段落0030)，但这样被分割的压花不具有与多个气体流入口相对的一个侧面，而难以获得充分的缓冲功能。

(3)优选的是，上述一个侧面相对于来自上述多个气体流入口的燃料气体的流动方向大致垂直。

通过使一个侧面相对于燃料气体的流动方向大致垂直，从而能够使压力损失变得更大，因此，能够谋求提高将来自气体流入口的气体均匀分配的缓冲效果。

(4)优选的是，该燃料电池还具有集电体，该集电体配置于上述气体室内，将上述互连器和上述单体电池电连接，

上述多个气体流入口、上述流动方向变更部以及上述集电体配置于大致同一平面上。

通过使多个气体流入口、流动方向变更部配置于大致同一平面上，能够使压力损失变得更大，因此，能够谋求提高将来自气体流入口的气体均匀分配的缓冲效果。

另外，通过使多个气体流入口、上述流动方向变更部以及上述集电体配置于大致同一平面上，容易使燃料电池薄型化。

(5)优选的是，上述流动方向变更部与上述集电体形成为一体。