該發(fā)明涉及一種燃料電池。

背景技術(shù)：

迄今，已知有如日本特開2013-65497號(hào)公報(bào)中公開的燃料電池。日本特開2013-65497號(hào)公報(bào)中記載的燃料電池中設(shè)置有單體電池及分別設(shè)置于單體電池的燃料極側(cè)及空氣極側(cè)的一對(duì)內(nèi)互連器。并且，在一對(duì)內(nèi)互連器之間以包圍單體電池的方式設(shè)置有電池座、絕緣部及氣體密封用隔板。氣體密封用隔板以橫跨絕緣部及單體電池的方式設(shè)置，且構(gòu)成為阻斷單體電池的燃料極側(cè)與空氣極側(cè)。

在此，氣體密封用隔板由厚度比較小的金屬箔形成時(shí)，氣體密封用隔板存在如波浪那樣的變形等不良情況。因此，日本特開2013-65497號(hào)公報(bào)中記載的燃料電池中，通過在氣體密封用隔板的兩個(gè)表面涂布氧化鈦來抑制如波浪那樣的變形。

以往技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2013-65497號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

然而，日本特開2013-65497號(hào)公報(bào)中記載的燃料電池中，需要在氣體密封用隔板(密封部件)的兩個(gè)表面涂布(加工)氧化鈦。即，需要使用特殊的密封部件。因此希望無(wú)需在密封部件上實(shí)施加工便可抑制密封部件如波浪那樣變形。

該發(fā)明是為了解決如上課題而完成的，該發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種無(wú)需在密封部件實(shí)施加工便可抑制密封部件如波浪那樣變形的燃料電池。

用于解決技術(shù)課題的手段

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，該發(fā)明的一個(gè)方面的燃料電池中，發(fā)電單元具備：電池，在至少1個(gè)面形成有陰極；框狀的電池座，以包圍電池的外側(cè)的方式設(shè)置；絕緣部，設(shè)置于電池座的表面上；及第1密封部件，以不接觸電池的陰極方式橫跨電池與絕緣部而設(shè)置，在電池座設(shè)置有用于使燃料氣體從設(shè)置于外周側(cè)的燃料氣體用歧管流入至電池座的框內(nèi)的流入路徑，在流入路徑內(nèi)設(shè)置有用于支承絕緣部及第1密封部件的凸?fàn)畹闹С胁俊?/p>

該發(fā)明的一個(gè)方面的燃料電池中，如上所述，在流入路徑內(nèi)設(shè)置有用于支承絕緣部及第1密封部件的凸?fàn)畹闹С胁?。由此，可抑制絕緣部向流入路徑側(cè)下垂變形，因此可抑制在絕緣部與第1密封部件之間產(chǎn)生間隙。其結(jié)果，無(wú)需在第1密封部件實(shí)施加工，便能夠抑制第1密封部件如波浪那樣變形。

上述一個(gè)方面的燃料電池中，優(yōu)選在電池的與形成陰極的面相反的一側(cè)的面形成陽(yáng)極，發(fā)電單元還具備：陽(yáng)極連接部，與電池的陽(yáng)極電連接；及陰極連接部，與電池的陰極電連接，凸?fàn)畹闹С胁吭O(shè)置在與框狀的電池座的流入路徑相對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極連接部上，設(shè)置在陽(yáng)極連接部上的凸?fàn)畹闹С胁恳越?jīng)由流入路徑內(nèi)部而支承絕緣部及第1密封部件的方式構(gòu)成。若如此構(gòu)成，則通過將框狀的電池座與陽(yáng)極連接部進(jìn)行層疊，能夠輕松地將凸?fàn)畹闹С胁颗渲玫娇驙畹碾姵刈牧魅肼窂絻?nèi)。

上述一個(gè)方面的燃料電池中，優(yōu)選平面觀察凸?fàn)畹闹С胁繒r(shí)其具有大致圓形形狀。若如此構(gòu)成，則與將凸?fàn)畹闹С胁啃纬蔀殚L(zhǎng)圓形狀的情況相比，能夠縮小相對(duì)于流入路徑的凸?fàn)畹闹С胁康膶倜娣e，因此能夠抑制流入路徑中的燃料氣體所能流入的區(qū)域變小。

此時(shí)，優(yōu)選凸?fàn)畹闹С胁康那岸瞬糠中纬蔀榇笾虑蛎嫘螤罨蚪遣枯^圓的大致圓錐臺(tái)形狀。若如此構(gòu)成，則與凸?fàn)畹闹С胁康那岸瞬糠志哂休^尖的形狀的情況不同，能夠抑制絕緣部受損。

上述一個(gè)方面的燃料電池中，優(yōu)選凸?fàn)畹闹С胁肯鄬?duì)于1個(gè)流入路徑設(shè)置有多個(gè)。若如此構(gòu)成，則在流入路徑比較大的情況下，能夠以穩(wěn)定的狀態(tài)支承絕緣部及第1密封部件。

此時(shí)，優(yōu)選多個(gè)凸?fàn)畹闹С胁恐g的間隙的寬度大于與凸?fàn)畹闹С胁克怀龅姆较蛘坏姆较虻耐範(fàn)畹闹С胁康膶挾取Ｈ羧绱藰?gòu)成，則能夠抑制因多個(gè)凸?fàn)畹闹С胁恐g的間隙的寬度變小而使相對(duì)于燃料氣體的流入的電阻變大。

上述一個(gè)方面的燃料電池中，優(yōu)選還具備設(shè)置于電池座與絕緣部之間的第2密封部件，凸?fàn)畹闹С胁康耐怀龈叨葹殡姵刈暮穸扰c第2密封部件的厚度相加的厚度以下。若如此構(gòu)成，則能夠抑制因凸?fàn)畹闹С胁康耐怀龈叨却笥陔姵刈暮穸扰c第2密封部件的厚度相加的厚度而使得凸?fàn)畹闹С胁繉⒔^緣部過于推到上方而在第1密封部件與絕緣部之間等產(chǎn)生間隙。

上述一個(gè)方面的燃料電池中，優(yōu)選發(fā)電單元還具備：陽(yáng)極連接部，與電池的陽(yáng)極電連接；及陰極連接部，與電池的陰極電連接，陽(yáng)極連接部與和層疊在一起的另一個(gè)發(fā)電單元的陰極電連接的陰極連接部一體形成，且兼具用于將相鄰的發(fā)電單元分離的隔板，凸?fàn)畹闹С胁客ㄟ^對(duì)隔板進(jìn)行沖壓加工而形成。若如此構(gòu)成，則因陽(yáng)極連接部與陰極連接部一體形成，從而能夠減少構(gòu)成燃料電池的組件的件數(shù)。并且，通過對(duì)隔板進(jìn)行沖壓加工而形成凸?fàn)畹闹С胁?，因此與將和隔板獨(dú)立設(shè)置的凸?fàn)畹闹С胁堪惭b到隔板的情況相比，能夠減少構(gòu)成燃料電池的組件的件數(shù)。并且，通過沖壓加工，能夠輕松地形成凸?fàn)畹闹С胁俊?/p>

此時(shí)，優(yōu)選在通過沖壓加工形成的凸?fàn)畹闹С胁康谋趁鎮(zhèn)刃纬捎邪疾浚诟舭宓陌疾扛浇牟糠衷O(shè)置有用于使從設(shè)置于隔板的外周側(cè)的空氣用歧管流入至凹部的空氣排放到隔板的外部的排放通道。若如此構(gòu)成，則當(dāng)凹部的周圍的接合不牢固等異常情況下，能夠通過排放通道抑制空氣從空氣用歧管經(jīng)由凹部混入到燃料氣體。

上述一個(gè)方面的燃料電池中，優(yōu)選在第1密封部件的表面配置有玻璃類接合件。若如此構(gòu)成，則能夠通過玻璃類接合件來提高第1密封部件與絕緣部的接合強(qiáng)度。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，如上所述，無(wú)需在密封部件實(shí)施加工便能夠抑制密封部件如波浪那樣變形。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的分解立體圖。

圖2為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的示意剖視圖(沿圖6中300-300線剖切燃料電池時(shí)的剖視圖)。

圖3為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的示意剖視圖(沿圖6中400-400線剖切燃料電池時(shí)的剖視圖)。

圖4為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的單元的俯視圖。

圖5為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的隔板的俯視圖。

圖6為在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的隔板層疊有電池座的狀態(tài)的立體圖。

圖7為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的電池座的俯視圖。

圖8為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的絕緣部的俯視圖。

圖9為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的電池壓板的俯視圖。

圖10為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的集電板及集電板外框的俯視圖。

圖11為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池的沖壓座的俯視圖。

圖12為本發(fā)明的第2實(shí)施方式的燃料電池的分解立體圖。

圖13為本發(fā)明的第2實(shí)施方式的燃料電池的陰極/陽(yáng)極接合體的分解立體圖。

圖14為在本發(fā)明的第2實(shí)施方式的燃料電池的隔板層疊有電池座的狀態(tài)的立體圖。

圖15為本發(fā)明的第1及第2實(shí)施方式的變形例的燃料電池的凸?fàn)畹闹С胁康钠室晥D。

具體實(shí)施方式

以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

[第1實(shí)施方式]

(燃料電池的結(jié)構(gòu))

參考圖1～圖11，對(duì)第1實(shí)施方式的燃料電池100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。另外，燃料電池100為固體氧化物燃料電池(sofc)。并且，燃料電池100通過層疊多個(gè)發(fā)電單元10而構(gòu)成。另外，以下對(duì)1個(gè)發(fā)電單元10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。另外，圖2及圖3是為了便于識(shí)別各構(gòu)成要件而將z方向的大小(厚度)加以放大記載的示意剖視圖。

如圖1所示，在發(fā)電單元10中設(shè)置有電池20、隔板30、電池座40、絕緣部50、電池壓板60、集電板70(集電板外框71)、沖壓座80。另外，電池壓板60為本發(fā)明的“第1密封部件”的一例。

如圖2及圖4所示，電池20包括陽(yáng)極21、固體電解質(zhì)層22、陰極23。另外，電池20在至少1個(gè)面(z1方向側(cè)的面)形成有陰極23，在與形成有陰極23的面相反的一側(cè)的面(z2方向側(cè)的面)形成有陽(yáng)極21。并且，陽(yáng)極21設(shè)置于固體電解質(zhì)層22的z2方向側(cè)的大致整個(gè)表面上。陰極23設(shè)置于固體電解質(zhì)層22的z1方向側(cè)的一部分表面上。并且，在陽(yáng)極21的z2方向側(cè)配置有氣體擴(kuò)散板24及陽(yáng)極側(cè)集電部件25。

并且，如圖2所示，隔板30以經(jīng)由氣體擴(kuò)散板24及陽(yáng)極側(cè)集電部件25與電池20的陽(yáng)極21電連接的方式配置。具體而言，隔板30的z1方向側(cè)的表面30a經(jīng)由氣體擴(kuò)散板24及陽(yáng)極側(cè)集電部件25與陽(yáng)極21電連接。另外，表面30a為本發(fā)明的“陽(yáng)極連接部”的一例。

在此，第1實(shí)施方式中，以隔板30的z1方向側(cè)的表面30a與電池20的陽(yáng)極21電連接且隔板30的z2方向側(cè)的表面30b與層疊在z2方向側(cè)的另一個(gè)發(fā)電單元10的陰極23電連接的方式構(gòu)成。即，與電池20的陽(yáng)極21電連接的部分與和陰極23連接的部分一體形成，且兼具用于將相鄰的發(fā)電單元10分離的隔板30。并且，隔板30例如由不銹鋼形成。另外，表面30b為本發(fā)明的“陰極連接部”的一例。

并且，如圖5所示，在隔板30通過沖壓加工而設(shè)置有多個(gè)以沿x方向延伸的方式設(shè)置的槽部31。并且，在隔板30設(shè)置有2個(gè)燃料氣體流入口32a及32b、1個(gè)燃料氣體流出口32c。而且，從燃料氣體流入口32a及32b流入的燃料氣體經(jīng)由槽部31而從燃料氣體流出口32c流出。

并且，在隔板30設(shè)置有2個(gè)空氣流入口33a及33b、1個(gè)空氣流出口33c。而且，構(gòu)成為燃料氣體在隔板30的z1方向側(cè)的表面30a上從x1方向側(cè)流向x2方向側(cè)，空氣在隔板30的z2方向側(cè)的表面30b上從x2方向側(cè)流向x1方向側(cè)。即，以燃料氣體與空氣進(jìn)行對(duì)流(逆流)的方式構(gòu)成。

在此，第1實(shí)施方式中，在與框狀的電池座40的流入路徑44(參考圖6)相對(duì)應(yīng)的隔板30的表面30a上，設(shè)置有用于支承絕緣部50及電池壓板60的凸?fàn)畹闹С胁?4。具體而言，如圖6所示，在隔板30層疊有電池座40的狀態(tài)下，凸?fàn)畹闹С胁?4設(shè)置(配置)于隔板30的后述流入路徑44內(nèi)。而且，設(shè)置在隔板30的表面30a上的凸?fàn)畹闹С胁?4構(gòu)成為經(jīng)由電池座40的流入路徑44內(nèi)部而從z2方向側(cè)支承絕緣部50及電池壓板60(參考圖2)。并且，凸?fàn)畹闹С胁?4在電池座40的流入路徑44內(nèi)部，還以經(jīng)由流出路徑45內(nèi)部從z2方向側(cè)支承絕緣部50及電池壓板60的方式構(gòu)成。并且，凸?fàn)畹闹С胁?4具有對(duì)在流入路徑44(流出路徑45內(nèi))流動(dòng)的燃料氣體進(jìn)行整流的功能。

并且，第1實(shí)施方式中，如圖5所示，平面觀察凸?fàn)畹闹С胁?4時(shí)其具有大致圓形形狀。并且，如圖2所示，凸?fàn)畹闹С胁?4的前端部分34a形成為大致球面形狀。

并且，第1實(shí)施方式中，如圖5及圖6所示，凸?fàn)畹闹С胁?4相對(duì)于隔板30的1個(gè)流入路徑44(流出路徑45)設(shè)置有多個(gè)。具體而言，凸?fàn)畹闹С胁?4在燃料氣體流入口32a及32b的附近分別沿著y方向各設(shè)置有2個(gè)。并且，凸?fàn)畹闹С胁?4在1個(gè)燃料氣體流出口32c的附近沿著y方向設(shè)置有4個(gè)。在此，如圖3所示，多個(gè)凸?fàn)畹闹С胁?4之間的間隙的寬度w1大于與凸?fàn)畹闹С胁?4所突出的方向(z方向)正交的方向(水平方向)的凸?fàn)畹闹С胁?4的寬度w2。

并且，第1實(shí)施方式中，凸?fàn)畹闹С胁?4通過對(duì)隔板30進(jìn)行沖壓加工而形成。具體而言，凸?fàn)畹闹С胁?4通過使隔板30向z1方向側(cè)突出的方式被加以沖壓加工而形成。另外，在通過沖壓加工而形成的凸?fàn)畹闹С胁?4的背面?zhèn)刃纬捎邪疾?5。而且，在空氣流入口33a及33b和空氣流出口33c的附近沿著y方向形成有多個(gè)凹部35。該多個(gè)凹部35通過使隔板30向z2方向側(cè)突出的方式被加以沖壓加工而形成。

并且，第1實(shí)施方式中，在隔板30的凹部35附近的部分設(shè)置有用于將從設(shè)置于隔板30的外周側(cè)的空氣流入口33a及33b流入至凹部35的空氣排放到隔板30的外部的缺口36a～36d。另外，缺口36a～36d為本發(fā)明的“排放通道”的一例。缺口36a及缺口36b分別以在空氣流入口33a及33b與燃料氣體流出口32c之間沿x方向延伸的方式形成。并且，缺口36c及缺口36d分別以在燃料氣體流入口32a及32b與空氣流出口33c之間沿x方向延伸的方式形成。

并且，如圖2所示，框狀的電池座40以包圍電池20的外側(cè)的方式設(shè)置。具體而言，如圖7所示，構(gòu)成為在電池座40的中央部設(shè)置有開口部41，在開口部41內(nèi)配置有電池20。另外，電池座40例如由不銹鋼形成。

并且，在電池座40設(shè)置有2個(gè)燃料氣體流入口42a及42b、1個(gè)燃料氣體流出口42c。并且，在電池座40設(shè)置有2個(gè)空氣流入口43a及43b、1個(gè)空氣流出口43c。在此，第1實(shí)施方式中，在框狀的電池座40設(shè)置有用于使燃料氣體從設(shè)置于外周側(cè)(x1方向側(cè))的燃料氣體流入口42a及42b流入至電池座40的框內(nèi)的流入路徑44。而且，如圖6所示，構(gòu)成為隔板30的凸?fàn)畹闹С胁?4設(shè)置(配置)于流入路徑44內(nèi)。并且，構(gòu)成為2個(gè)燃料氣體流入口42a及42b與流入路徑44連通，并包圍空氣流出口43c。另外，燃料氣體流入口42a及42b為本發(fā)明的“燃料氣體用歧管”的一例。并且，空氣流入口43a及43b為本發(fā)明的“空氣用歧管”的一例。

并且，在框狀的電池座40設(shè)置有與燃料氣體流出口42c連通的流出路徑45。而且，如圖6所示，構(gòu)成為隔板30的凸?fàn)畹闹С胁?4設(shè)置(配置)于流出路徑45內(nèi)。

并且，如圖7所示，在與隔板30的凹部35相對(duì)應(yīng)的位置(或其附近)設(shè)置有用于將流入至凹部35的空氣排放到電池座40的外部的缺口46a～46c。缺口46a及46b以沿著y方向延伸的方式形成。并且，缺口46c形成為大致u字形狀。并且，缺口46a及46b與隔板30的缺口36a及36b連通。并且，缺口46c與隔板30的缺口36c及36d連通。

而且，從流入路徑44流入的燃料氣體碰到電池20的端面之后向下方側(cè)(z2方向側(cè))改變前進(jìn)方向之后，沿著電池座40的z2方向側(cè)的面在隔板30的槽部31內(nèi)移動(dòng)。而且，燃料氣體在電池20的x2方向側(cè)，向上方側(cè)(z1方向側(cè))改變前進(jìn)方向之后，從燃料氣體流出口42c流出。

并且，如圖7所示，在電池座40的表面上設(shè)置有座密封件48。座密封件48以包圍電池座40的燃料氣體流入口42a及42b、燃料氣體流出口42c以及開口部41的方式設(shè)置。并且，座密封件48以分別包圍電池座40的空氣流入口43a及43b并包圍空氣流出口43c的方式設(shè)置。另外，座密封件48為本發(fā)明的“第2密封部件”的一例。

在此，第1實(shí)施方式中，如圖2所示，構(gòu)成為座密封件48設(shè)置于電池座40與絕緣部50之間，且凸?fàn)畹闹С胁?4的突出高度h為電池座40的厚度與座密封件48的厚度相加的厚度t以下。具體而言，構(gòu)成為凸?fàn)畹闹С胁?4的突出高度h與厚度t相等(h＝t)。并且，配置于電池座40與絕緣部50之間之前的座密封件48的厚度大于電池座40與絕緣部50之間的間隙的間隔。

并且，如圖2所示，絕緣部50設(shè)置于電池座40的表面上(z1方向側(cè))。另外，絕緣部50由云母(mica)構(gòu)成。并且，如圖8所示，在絕緣部50設(shè)置有配置有電池20的開口部51、燃料氣體流入口52a及52b、燃料氣體流出口52c、空氣流入口53a及53b以及空氣流出口53c。

并且，如圖2所示，電池壓板60以不接觸電池20的陰極23并橫跨電池20和絕緣部50的方式設(shè)置。另外，電池壓板60例如由不銹鋼箔構(gòu)成。并且，如圖9所示，在電池壓板60的中央部設(shè)置有俯視觀察時(shí)尺寸小于電池20的開口部61。而且，開口部61的尺寸小于電池20尺寸，因此電池壓板60以橫跨電池20和絕緣部50的方式設(shè)置。并且，在電池壓板60的外周側(cè)設(shè)置有燃料氣體流入口62a及62b、燃料氣體流出口62c、空氣流入口63a及63b以及空氣流出口63c。

并且，第1實(shí)施方式中，如圖2所示，在電池壓板60的表面(兩面)配置有玻璃類接合件64。如圖9所示，玻璃類接合件64以分別包圍開口部61、燃料氣體流入口62a及62b、燃料氣體流出口62c、空氣流入口63a及63b、空氣流出口63c的方式設(shè)置。

并且，如圖2所示，在電池20的陰極23的表面上(z1方向側(cè))配置有集電板70。并且，以包圍集電板70的方式設(shè)置有集電板外框71。另外，集電板70和集電板外框71通過加工1片板材而同時(shí)形成。并且，集電板70和集電板外框71例如由不銹鋼形成。

并且，如圖10所示，在集電板外框71的外周側(cè)設(shè)置有燃料氣體流入口72a及72b、燃料氣體流出口72c、空氣流入口73a及73b以及空氣流出口73c。

并且，如圖2所示，在集電板外框71的表面上(z1方向側(cè))配置有沖壓座80。沖壓座80例如由不銹鋼形成。并且，如圖11所示，在沖壓座80的中央部設(shè)置有便于集電板70暴露的開口部81。并且，在沖壓座80的外周側(cè)設(shè)置有燃料氣體流入口82a及82b、燃料氣體流出口82c、空氣流入口83a及83b以及空氣流出口83c。

并且，在沖壓座80設(shè)置有用于將流入至隔板30(與沿z1方向側(cè)層疊的另一個(gè)發(fā)電單元10的陽(yáng)極21電連接的隔板30)的凹部35的空氣排放到隔板30的外部的缺口84a～84c。缺口84a～84c設(shè)置于與隔板30的凹部35相對(duì)應(yīng)的位置。

并且，如圖2所示，在沖壓座80的表面上(z1方向側(cè))配置有與沿z1方向側(cè)層疊的另一個(gè)發(fā)電單元10的陽(yáng)極21電連接的隔板30。而且，構(gòu)成為隔板30的槽部31的下表面與集電板70接觸(導(dǎo)通)。

(第1實(shí)施方式的效果)

第1實(shí)施方式中，能夠獲得如下效果。

第1實(shí)施方式中，如上所述，在流入路徑44內(nèi)設(shè)置用于支承絕緣部50及電池壓板60的凸?fàn)畹闹С胁?4。由此，可抑制絕緣部50向流入路徑44側(cè)下垂變形，因此可抑制在絕緣部50與電池壓板60之間產(chǎn)生間隙。其結(jié)果，無(wú)需在電池壓板60實(shí)施加工，便能夠抑制密封部件如波浪那樣變形。

并且，第1實(shí)施方式中，如上所述，凸?fàn)畹闹С胁?4設(shè)置于與框狀的電池座40的流入路徑44相對(duì)應(yīng)的隔板30的表面30a上，且構(gòu)成為設(shè)置在隔板30的表面30a上的凸?fàn)畹闹С胁?4經(jīng)由流入路徑44內(nèi)部支承絕緣部50及電池壓板60。由此，通過將框狀的電池座40和隔板30(表面30a)進(jìn)行層疊，能夠輕松地將凸?fàn)畹闹С胁?4配置到框狀的電池座40的流入路徑44內(nèi)。

并且，第1實(shí)施方式中，如上所述構(gòu)成為俯視觀察凸?fàn)畹闹С胁?4其具有大致圓形形狀。由此，與將凸?fàn)畹闹С胁?4形成為長(zhǎng)圓形狀的情況相比，能夠縮小相對(duì)于流入路徑44的凸?fàn)畹闹С胁?4的專屬面積，因此能夠抑制流入路徑44中的燃料氣體所能流入的區(qū)域變小。

并且，第1實(shí)施方式中，如上所述，將凸?fàn)畹闹С胁?4的前端部分34a形成為大致球面形狀。由此，與凸?fàn)畹闹С胁?4的前端部分具有較尖的形狀的情況不同，能夠抑制絕緣部50受損。

并且，第1實(shí)施方式中，如上所述，相對(duì)于1個(gè)流入路徑44設(shè)置多個(gè)凸?fàn)畹闹С胁?4。由此，在流入路徑44比較大時(shí)，能夠以穩(wěn)定的狀態(tài)支承絕緣部50及電池壓板60。

并且，第1實(shí)施方式中，如上所述將多個(gè)凸?fàn)畹闹С胁?4之間的間隙的寬度w1設(shè)為大于與凸?fàn)畹闹С胁?4所突出的方向正交的方向的凸?fàn)畹闹С胁?4的寬度w2。由此，能夠抑制因多個(gè)凸?fàn)畹闹С胁?4之間的間隙的寬度w1變小而使相對(duì)于燃料氣體的流入的阻力變大。

并且，第1實(shí)施方式中，如上所述，在電池座40與絕緣部50之間設(shè)置座密封件48，且構(gòu)成為凸?fàn)畹闹С胁?4的突出高度h為電池座40的厚度與座密封件48的厚度相加的厚度t以下。由此，能夠抑制因凸?fàn)畹闹С胁?4的突出高度h大于將電池座40的厚度與座密封件48的厚度相加的厚度t而使得凸?fàn)畹闹С胁?4將絕緣部50過于推向上方而在電池壓板60與絕緣部50之間等產(chǎn)生間隙。

并且，第1實(shí)施方式中，如上所述，隔板30的表面30a與和層疊在一起的另一個(gè)發(fā)電單元10的陰極23電連接的隔板30的表面30b一體形成，且兼具用于將相鄰的發(fā)電單元10進(jìn)行分離的隔板30，并通過對(duì)隔板30進(jìn)行沖壓加工來形成凸?fàn)畹闹С胁?4。由此，隔板30的表面30a與隔板30的表面30b一體形成，因此能夠減少構(gòu)成燃料電池100的組件的件數(shù)。并且，通過對(duì)隔板30進(jìn)行沖壓加工來形成凸?fàn)畹闹С胁?4，因此與將和隔板30獨(dú)立設(shè)置的凸?fàn)畹闹С胁?4安裝到隔板30的情況相比，能夠減少構(gòu)成燃料電池100的組件的件數(shù)。并且，通過沖壓加工能夠輕松地形成凸?fàn)畹闹С胁?4。

并且，第1實(shí)施方式中，如上所述，在通過沖壓加工形成的凸?fàn)畹闹С胁?4的背面?zhèn)刃纬捎邪疾?5，在隔板30的凹部35附近的部分設(shè)置有用于將從設(shè)置于隔板30的外周側(cè)的空氣流入口33a及33b流入至凹部35的空氣排放到隔板30的外部的缺口36a～36d。由此，在凹部35的周圍的接合不牢固等異常情況下，能夠通過缺口36a～36d抑制空氣從空氣流入口33a及33b經(jīng)由凹部35而混入到燃料氣體。

并且，第1實(shí)施方式中，如上所述，在電池壓板60的表面配置玻璃類接合件64。由此，能夠通過玻璃類接合件64來提高電池壓板60與絕緣部50(集電板外框71)的接合強(qiáng)度。

[第2實(shí)施方式]

(燃料電池的結(jié)構(gòu))

參考圖12～圖14對(duì)第2實(shí)施方式的燃料電池110的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。第2實(shí)施方式的燃料電池110與上述燃料氣體和空氣對(duì)流的(逆流)第1實(shí)施方式不同，燃料氣體與空氣進(jìn)行交叉流動(dòng)(橫流)。并且，燃料電池110通過層疊多個(gè)發(fā)電單元120而構(gòu)成。另外，以下對(duì)1個(gè)發(fā)電單元120的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

如圖12所示，第2實(shí)施方式的燃料電池110(發(fā)電單元120)中，從下方側(cè)(z2方向側(cè))依次層疊有陰極/陽(yáng)極接合體130、氣體擴(kuò)散板140、陽(yáng)極側(cè)集電部件141、電池142、絕緣部150及電池壓板160。另外，電池壓板160為本發(fā)明的“第1密封部件”的一例。

并且，如圖13所示，陰極/陽(yáng)極接合體130中，依次層疊有集電板131、陰極板132、隔板133、陽(yáng)極板134及電池座135。另外，第2實(shí)施方式與上述隔板30兼具陽(yáng)極21及和陰極23連接的部分的第1實(shí)施方式不同，分別獨(dú)立設(shè)置有陰極板132、隔板133及陽(yáng)極板134。另外，陰極板132及陽(yáng)極板134分別為本發(fā)明的“陰極連接部”及“陽(yáng)極連接部”的一例。

并且，燃料電池110中，構(gòu)成為燃料氣體在陽(yáng)極板134的上表面(z1方向側(cè))沿x方向流動(dòng)。并且，構(gòu)成為空氣在陰極板132(槽部132a)沿y方向流動(dòng)。由此，燃料電池110中燃料氣體與空氣交叉流動(dòng)(橫流)。

并且，如圖13所示，在陽(yáng)極板134的外周側(cè)設(shè)置有3個(gè)燃料氣體流入口134a、3個(gè)燃料氣體流出口134b。而且，在燃料氣體流入口134a的附近和燃料氣體流出口134b的附近分別設(shè)置有多個(gè)凸?fàn)畹闹С胁?34c。另外，凸?fàn)畹闹С胁?34c通過對(duì)陽(yáng)極板134進(jìn)行沖壓加工而形成。

并且，在電池座135的外周側(cè)設(shè)置有燃料氣體流入口135a和燃料氣體流出口135b。并且，在電池座135設(shè)置有流入路徑136a和流出路徑136b，以便與燃料氣體流入口135a和燃料氣體流出口135b分別連通。而且，如圖14所示，構(gòu)成為在陽(yáng)極板134與電池座135層疊在一起的狀態(tài)下，經(jīng)由流入路徑136a內(nèi)部及流出路徑136b內(nèi)部，通過凸?fàn)畹闹С胁?34c支承絕緣部150及電池壓板160。

另外，第2實(shí)施方式的其他結(jié)構(gòu)及效果和上述第1實(shí)施方式相同。

[變形例]

另外，應(yīng)當(dāng)理解，此次公開的實(shí)施方式及實(shí)施例不論在哪個(gè)方面均為示例，并非限定于此。本發(fā)明的范圍不是通過上述實(shí)施方式及實(shí)施例的說明而表示，而是通過權(quán)利要求書而表示，此外還包括與權(quán)利要求書均等的意義及在范圍內(nèi)進(jìn)行的所有變更(變形例)。

例如，上述第1及第2實(shí)施方式中，示出燃料電池為固體氧化物燃料電池(sofc)的例子，但本發(fā)明并不限于此。例如，燃料電池也可以是固體氧化物燃料電池以外的燃料電池即固體高分子型燃料電池(pefc：polymerelectrolytefuelcell)、磷酸燃料電池(pafc：phosphoricacidfuelcell)、熔融碳酸鹽燃料電池(mcfc：moltencarbonatefuelcell)等。

并且，上述第1及第2實(shí)施方式中，示出凸?fàn)畹闹С胁吭O(shè)置于隔板(陽(yáng)極板)的例子，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以將與隔板(陽(yáng)極板)獨(dú)立設(shè)置的凸?fàn)畹闹С胁繆A入隔板(陽(yáng)極板)與絕緣部之間。

并且，上述第1及第2實(shí)施方式中，示出凸?fàn)畹闹С胁康那岸瞬糠中纬蔀榇笾虑蛎嫘螤畹睦?，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以如圖15所示的變形例的燃料電池200的凸?fàn)畹闹С胁?01那樣，使支承部201的前端部分201a形成為角部較圓的大致圓錐臺(tái)形狀。

并且，上述第1及第2實(shí)施方式中，示出凸?fàn)畹闹С胁酷槍?duì)1個(gè)流入路徑設(shè)置有多個(gè)的例子，但本發(fā)明并不限于此。例如，當(dāng)流入路徑的寬度比較小時(shí)，可以針對(duì)1個(gè)流入路徑設(shè)置1個(gè)凸?fàn)畹闹С胁俊?/p>

并且，上述第1及第2實(shí)施方式中，示出凸?fàn)畹闹С胁客ㄟ^對(duì)隔板(陽(yáng)極板)進(jìn)行沖壓加工而形成的例子，但本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明中，也可以以沖壓加工以外的方法形成凸?fàn)畹闹С胁俊?/p>

并且，上述第1實(shí)施方式中，示出隔板兼具與陽(yáng)極電連接的部分和與陰極電連接的部分的例子，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以如第2實(shí)施方式那樣，單獨(dú)設(shè)置與陽(yáng)極電連接的部分(陽(yáng)極板)、與陰極電連接的部分(陰極板)、用于將相鄰的發(fā)電單元進(jìn)行分離的隔板。

并且，上述第1實(shí)施方式中，示出凸?fàn)畹闹С胁康耐怀龈叨扰c電池座的厚度和座密封件的厚度相加的厚度相等的例子，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以構(gòu)成為凸?fàn)畹闹С胁康耐怀龈叨刃∮趯㈦姵刈暮穸群妥芊饧暮穸认嗉拥暮穸取?/p>

并且，上述第1實(shí)施方式中，示出作為本發(fā)明的排放通道采用缺口的例子，但本發(fā)明并不限定于此。例如，作為本發(fā)明的排放通道也可以采用槽部。

符號(hào)說明

10、120-發(fā)電單元，20、142-電池，21-陽(yáng)極，23-陰極，30-隔板，30a-表面(陽(yáng)極連接部)，30b-表面(陰極連接部)，34、134c-支承部，34a、201a-前端部分，35-凹部，36a～36d-缺口(排放通道)，40、135-電池座，42a、42b-燃料氣體流入口(燃料氣體用歧管)，43a、43b-空氣流入口(空氣用歧管)，44、136a-流入路徑，48-座密封件(第2密封部件)，50、150-絕緣部，60、160-電池壓板(第1密封部件)，64-玻璃類接合件，100、110、200-燃料電池，132-陰極板(陰極連接部)，134-陽(yáng)極板(陽(yáng)極連接部)。