[发明专利]燃料电池和其制造方法

说明书

本发明的第一技术方案的燃料电池是通过层叠多个具有电解质层、燃料电极以及空气电极的板状的燃料电池单元而成的平板型的燃料电池。在该燃料电池中，设置有与所述燃料电极侧的空间相连通的燃料歧管和与所述空气电极侧的空间相连通的氧化剂歧管中的至少一方。在所述至少一方的歧管的周围并列配置压缩密封构件和玻璃密封构件。

相关申请的相互参照

本国际申请基于2013年6月28日向日本特许厅申请的日本特许申请第2013-136710号和2014年1月15日向日本特许厅申请的日本特许申请第2014-005312号主张优先权，将日本特许申请第2013-136710号和日本特许申请第2014-005312号的全部内容通过参照引用到本国际申请中。

技术领域

本发明涉及固体氧化物燃料电池等燃料电池的气封，并且涉及将两种气体(燃料气体和空气等氧化剂气体)以分开的状态导入燃料电池内部来进行发电的燃料电池和其制造方法。

背景技术

以往，例如作为固体氧化物燃料电池，公知有通过如下方式做成的固体氧化物燃料电池(燃料电池堆)，即：例如在平板状的固体氧化物层(固体电解质层)的一侧设置用于与燃料气体接触的燃料电极，并且在另一侧设置用于与氧化剂气体接触的空气电极，而且设置通到燃料电极、空气电极的流路(燃料流路、空气流路)等，从而构成燃料电池单元，将该燃料电池单元与互连器板交替层叠进行堆叠化。

详细而言，作为所述燃料电池单元，例如，公知有这样的燃料电池单元，其包括：单体电池，其包含具有燃料电极和空气电极的固体氧化物层；隔板，其与固体氧化物层相接合，用于将燃料气体的流路和氧化剂气体的流路分开；燃料电极框架，其配置于燃料电极的周围；空气电极框架，其配置于空气电极的周围；以及互连器等，该互连器配置于燃料电池单元的板厚方向的外侧。

另外，对于燃料电池堆，公知有这样的燃料电池堆，为了向层叠的燃料电池单元的燃料流路、空气流路供给燃料气体、空气，或者将(反应后的)燃料气体、空气从燃料电池单元的燃料流路、空气流路排出，而在燃料电池堆的外缘部分(框架部分)以沿着层叠方向贯穿燃料电池堆的方式，设置燃料气体用的歧管和空气用的歧管。

而且，近年来，为了防止气体(特别是燃料气体)从燃料电池的层叠的单体电池之间等处泄漏(漏出)，开发出如下技术：在构成燃料电池堆的各构件之间(例如互连器和隔板之间等)，以呈框状包围单体电池的外缘部分，并且包围歧管的周围的方式配置密封构件。

作为上述的使用密封构件进行气封的技术，提出有使用了云母等(通过施加压力进行密封)压缩密封构件的技术(参照专利文献1)，使用了包含玻璃、玻璃陶瓷的密封构件的技术(专利文献2、3)，使用了呈同心状包围歧管的周围的陶瓷制的密封构件的技术(参照专利文献4)等。

专利文献1：日本特开2012-124020号公报

专利文献2：日本特开2009-43550号公报

专利文献3：日本特开2002-141083号公报

专利文献4：日本特开2005-294153号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在使用压缩密封构件进行气封的情况下，存在难以完全防止气体自压缩密封构件与互连器、隔板之间的交界处泄漏的问题。另外，有时也产生来自压缩密封构件自身的气体泄漏。于是，存在如果像这样发生气体泄漏(特别是燃料气体的气体泄漏)，则发电效率降低，且需要对泄漏的气体进行后处理的问题。