[發明專利]固體氧化物型燃料電池

有效

• 申請號: 201780008894.0
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN108701843B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 平巖千尋;真島正利;東野孝浩;俵山博匡;宮元一成
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01M8/0271
• 分類號: H01M8/0271;H01M8/0273;H01M8/0232;H01M8/0247;H01M8/1246;H01M8/1213
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張蘇娜;張珂珂

一種固體氧化物型燃料電池，其包括：平板狀電池結構體，其包括陽極、陰極和電解質層，電解質層含有固體電解質；框狀密封部件，其設置為圍繞陰極的外周，密封部件的外徑大于陰極的外徑；第一加壓部件和第二加壓部件，第一加壓部件和第二加壓部件將密封部件夾持于第一加壓部件和第二加壓部件之間；以及平板狀陰極集電體，其與陰極相鄰，并且包括具有三維網狀骨架的金屬多孔體。陰極集電體外周部分不面向陽極。密封部件的陽極側的主表面的外緣部分面向第一加壓部件。密封部件的陽極側的主表面的內緣部分面向電解質層的外周部分。對于與所述陽極側的主表面相對的所述密封部件的主表面的外緣部分，其隔著陰極集電體的外周部分而與第二加壓部件相對。對于與密封部件的陽極側的主表面相對的密封部件的主表面的內緣部分，其面向陰極集電體的外周部分以外的主體部分。

技術領域

本發明涉及一種固體氧化物型燃料電池。

本申請要求于2016年1月29日向日本專利局提交的日本專利申請No.2016-016682的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

背景技術

燃料電池為通過燃料(諸如氫氣)和氧化劑(例如，空氣)之間的電化學反應來發電的裝置。燃料電池可以直接將化學能轉化為電能，因此具有高的發電效率。特別是對于在1000℃以下的溫度下運行的固體氧化物型燃料電池，能夠提供高的反應速率。固體氧化物型燃料電池的電池結構體的全部組分均為固體；因此其易于處理。

當向陽極供給燃料時，燃料在陽極被氧化，并發生釋放質子和電子的氧化反應。當向陰極提供氧化劑時，氧氣分子在陰極解離并離子化。通常，為了不使燃料和氧化劑混合在一起，通過密封部件對供給或排出燃料和氧化劑的通道進行隔離(參見專利文獻1)。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本未審查專利申請公開No.2007-317525

發明內容

本發明的一個方面涉及固體氧化物型燃料電池，其包括：平板狀電池結構體，其包括陰極、陽極和電解質層，所述陽極包括不與所述陰極相對的外周部分，并且所述陽極的外徑大于所述陰極的外徑，所述電解質層介于所述陰極和所述陽極之間，所述電解質層包括不面向所述陰極的外周部分，所述電解質層含有固體氧化物；框狀密封部件，其設置為圍繞所述陰極的外周，所述密封部件的外徑大于所述陰極的外徑；第一加壓部件和第二加壓部件，所述第一加壓部件和所述第二加壓部件將所述密封部件夾持于所述第一加壓部件和所述第二加壓部件之間；以及平板狀陰極集電體，其與所述陰極相鄰，所述平板狀陰極集電體由具有三維網狀骨架的金屬多孔體形成，其中所述陰極集電體具有不與所述陽極相對的外周部分，所述密封部件的與所述陽極相鄰的主表面的外緣部分面向所述第一加壓部件，所述密封部件的與所述陽極相鄰的主表面的內緣部分面向所述電解質層的外周部分，對于與所述密封部件的鄰近所述陽極的主表面相對的所述密封部件的主表面的外緣部分，其隔著所述陰極集電體的外周部分而與所述第二加壓部件相對，并且對于與所述密封部件的鄰近所述陽極的主表面相對的所述密封部件的主表面的內緣部分，其面向所述陰極集電體的所述外周部分以外的主體部分。

附圖簡要說明

[圖1]圖1示出了根據本發明的一個實施方案的燃料電池的主要部分的示意性截面圖。

[圖2]圖2示出了圖1所示的燃料電池的主要部分的放大截面圖。

[圖3]圖3示出了根據本發明另一個實施方案的燃料電池的主要部分的示意性截面圖。

[圖4]圖4示出了金屬多孔體骨架的一部分的結構的一個例子的示意圖。

[圖5]圖5示出了圖4所示的骨架的一部分的截面的示意性截面圖。

[圖6]圖6示出了使用SOEC工藝的氫氣制造裝置的主要部分的結構的示意性截面圖。

[圖7]圖7示出了常規燃料電池的主要部分的結構的示意性截面圖。