[发明专利]电化学反应电池组

说明书

抑制电化学反应电池组整体上的性能降低。电化学反应电池组具备电化学反应单位沿着第1方向排列配置3个以上而成的电化学反应块。在电化学反应块形成有导入气体流路、排出气体流路以及中继气体流路，在上游的电化学反应单位形成有：上游的导入连通路径，其将上游的燃料室和导入气体流路连通；和上游的排出连通路径，其将上游的燃料室和中继气体流路连通，在下游的电化学反应单位形成有：下游的导入连通路径，其将下游的燃料室和中继气体流路连通；和下游的排出连通路径，其将下游的燃料室和排出气体流路连通，对于两个以上的下游的电化学反应单位，下游的导入连通路径与下游的排出连通路径的合计体积比上游的导入连通路径与上游的排出连通路径的合计体积小。

技术领域

本说明书所公开的技术涉及一种电化学反应电池组。

背景技术

作为利用氢与氧的电化学反应而进行发电的燃料电池的种类之一，公知有具备含有固体氧化物的电解质层的固体氧化物形的燃料电池(以下，称为“SOFC”)。一般而言，SOFC以具备沿着预定的方向(以下，也称为“排列方向”)排列配置的多个燃料电池发电单位(以下，简称为“发电单位”)的燃料电池组的形态被利用。发电单位是SOFC的发电的最小单位，包括电解质层以及隔着电解质层彼此相对的空气极和燃料极，形成有面对燃料极的燃料室。

在这样的燃料电池组中，公知有所谓的串并联型的燃料电池组(参照例如专利文献1)。在串并联型的燃料电池组中形成有气体流路，该气体流路与多个发电单位内的上游的发电单位(例如，被向燃料电池组内供给并被使用于发电的气体最初所供给的一个或多个发电单位)所包含的面对燃料极的燃料室和下游的发电单位(例如，被从上游的一个或多个发电单位排出并被使用于发电的气体所供给的一个或多个发电单位)所包含的面对燃料极的燃料室连通，将从上游的发电单位的燃料室排出来的气体所含有的氢等向下游的发电单位的燃料室引导。根据串并联型的燃料电池组，能够使表示被利用到发电反应的燃料气体的量相对于被供给到燃料极的燃料气体的量的比例的燃料利用率提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-197492号公报

发明内容

发明要解决的问题

在串并联型的燃料电池组中，在位于气体的流动方向的下游侧的下游的发电单位中，与位于气体的流动方向的上游侧的上游的发电单位相比，被供给到燃料室的燃料气体的氢浓度较低。因此，在具备多个下游的发电单位的串并联型的燃料电池组中，由于多个下游的发电单位间的气体的压力损失之差，在一部分下游的发电单位中，特别是燃料气体未被充分地供给，产生所谓的燃料枯竭，其结果，产生燃料电池组整体上的性能有可能降低这样的问题。另外，在产生了燃料枯竭的下游的发电单位中，也由于少量的燃料气体被供给，引起发电反应。其结果，有可能产生如下等问题：在该下游的发电单位的单体电池中，由于引起局部的发电反应，导致电池面内的温度分布不均，因温度分布的不均而产生的热应力，在热应力的作用下，在单体电池产生裂纹。

此外，这样的问题在作为利用水的电解反应而进行氢的生成的固体氧化物形的电解池(以下称为“SOEC”)的一形态的电解电池组也是共通的问题。此外，在本说明书中，将燃料电池组和电解电池组统称为“电化学反应电池组”。

在本说明书中，公开可解决上述的问题的至少一部分的技术。

用于解决问题的方案

本说明书所公开的技术可实现为以下的形态。