电池堆及电化学单电池制造技术

在电池堆(11)中，多个单电池(1)分别具有合金部件(4)和第一电极层(5)，该第一电极层(5)由合金部件(4)支承。合金部件(4)包括剥离抑制部，该剥离抑制部抑制涂膜(42)自基材(41)剥离。多个单电池(1)包括：中央部单电池(1a)，该中央部单电池(1a)位于排列方向的中央部；以及端部单电池(1b)，该端部单电池(1b)位于排列方向的端部。中央部单电池(1a)的合金部件(4)所具有的剥离抑制部的数量比端部单电池(1b)的合金部件(4)所具有的剥离抑制部的数量多。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池堆及电化学单电池
本专利技术涉及电池堆及电化学单电池。
技术介绍
以往，作为燃料电池等的电化学单电池中使用的合金部件，提出了如下合金部件，其中，利用涂膜将基材覆盖，以便抑制Cr从由Fe－Cr系合金、Ni－Cr系合金等构成的基材中挥发(例如参见专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2013/172451号
技术实现思路
然而，关于专利文献1中记载的合金部件，有可能因基材与覆盖膜的热膨胀系数不同而导致涂膜自基材剥离。本专利技术是鉴于上述状况而完成的，其目的在于，提供能够抑制合金部件的涂膜剥离的电池堆及电化学单电池。本专利技术所涉及的电池堆具备沿排列方向排列的多个电化学单电池。多个电化学单电池分别具有：合金部件；第一电极层，该第一电极层由合金部件支承；第二电极层；以及电解质层，该电解质层配置于第一电极层与第二电极层之间。合金部件包括：基材，该基材由含有铬的合金材料构成；涂膜，该涂膜将基材的表面的至少一部分覆盖；以及剥离抑制部，该剥离抑制部抑制涂膜自基材剥离。多个电化学单电池包括：中央部电化学单电池，该中央部电化学单电池位于排列方向的中央部；以及端部电化学单电池，该端部电化学单电池位于排列方向的端部。中央部电化学单电池的合金部件所具有的剥离抑制部的数量比端部电化学单电池的合金部件所具有的剥离抑制部的数量多。本专利技术所涉及的电化学单电池具备：合金部件；第一电极层，该第一电极层由合金部件支承；第二电极层；以及电解质层，该电解质层配置于第一电极层与第二电极层之间。合金部件包括：基材，该基材由含有铬的合金材料构成；涂膜，该涂膜将基材的表面的至少一部分覆盖；以及剥离抑制部，该剥离抑制部抑制涂膜自基材剥离。合金部件包括：下游部位，该下游部位在合金部件的表面上流通的气体的流通方向上而位于下游侧；以及上游部位，该上游部位在流通方向上而位于下游部位的上游侧。下游部位所具有的剥离抑制部的数量比上游部位所具有的剥离抑制部的数量多。专利技术效果根据本专利技术，能够提供可抑制合金部件的涂膜剥离的电池堆及电化学单电池。附图说明图1是第一实施方式所涉及的电池堆装置10的侧视图。图2是表示第一实施方式所涉及的单电池1的结构的截面图。图3是表示第一实施方式所涉及的合金部件4的表面附近的结构的截面图。图4是表示第一实施方式所涉及的剥离抑制部的具体例1的截面图。图5是表示第一实施方式所涉及的剥离抑制部的具体例2的截面图。图6是表示第一实施方式所涉及的剥离抑制部的具体例3的截面图。图7是第一实施方式的变形例所涉及的电池堆的分解立体图。图8是第二实施方式所涉及的合金部件4的俯视图。图9是第二实施方式的变形例所涉及的合金部件4的俯视图。具体实施方式1.第一实施方式(电池堆装置10的结构)图1是第一实施方式所涉及的电池堆装置10的侧视图。电池堆装置10具备电池堆11和分流器(manifold)12。电池堆11具有多个燃料电池单电池1和多个集电部件2。燃料电池单电池1为本专利技术所涉及的“电化学单电池”的一例。“电化学单电池”是指：除了燃料电池单电池以外还包含用于由水蒸汽生成氢和氧的电解单电池的概念。以下说明中，将燃料电池单电池简称为“单电池”。多个单电池1沿着排列方向而排成一列。各单电池1的基端部固定于分流器12。各单电池1的前端部为自由端。这样，各单电池1由分流器12支承为悬臂状态。多个单电池1包括中央部单电池1a(中央部电化学单电池的一例)、以及在中央部单电池1a的排列方向两侧配置的端部单电池1b(端部电化学单电池的一例)。中央部单电池1a是：多个单电池1中的、在电池堆11的排列方向中央部配置的单电池1。排列方向中央部是指：以电池堆11的排列方向中央为中心的区域，其设定为电池堆11的全长的1/3左右的区域。如图1所示，本实施方式中，9个单电池1设为中央部单电池1a，不过，中央部单电池1a的个数可以根据多个单电池1的全长和各单电池1的尺寸而适当变更。端部单电池1b是：多个单电池1中的、在电池堆11的排列方向端部配置的单电池1。排列方向端部设定为起始自电池堆11的排列方向两端的、电池堆11的全长的1/3左右的区域。如图1所示，本实施方式中，在9个中央部单电池1a的两侧配置的8个单电池1设为端部单电池1b，不过，端部单电池1b的个数可以根据多个单电池1的全长和各单电池1的尺寸而适当变更。应予说明，可以在中央部单电池1a与端部单电池1b之间配置既不属于中央部单电池1a也不属于端部单电池1b的单电池1。相邻的2个单电池1配置成彼此对置。在相邻的2个单电池1各自的主面之间形成有供氧化剂气体(例如空气)流动的空间。氧化剂气体在相邻的2个单电池1之间沿着与单电池1的排列方向大致垂直的流通方向而流动。本实施方式中，氧化剂气体的流通方向在电池堆11的侧视图中为从分流器12离开的方向。在相邻的2个单电池1之间配置有集电部件2，因此，氧化剂气体以穿过集电部件2的间隙的方式流动。集电部件2配置于相邻的2个单电池1之间。集电部件2将相邻的2个单电池1电连接。集电部件2只要能够将氧化剂气体向单电池1供给即可，其形状及尺寸并未特别限制。集电部件2优选为不妨碍氧化剂气体流动的形状。集电部件2借助导电性接合材料(未图示)而固定于单电池1。作为导电性接合材料，优选为导电性陶瓷材料，但并不限定于此。作为导电性陶瓷材料，可以采用选自LSCF((La,Sr)(Co,Fe)O3：镧锶钴铁酸盐)、LSF((La,Sr)FeO3：镧锶铁酸盐)、LSC((La,Sr)CoO3：镧锶辉钴矿)、LNF(La(Ni，Fe)O3：镧镍铁酸盐)、LSM((La，Sr)MnO3：镧锶锰酸盐)等中的至少1种，但并不限定于此。在分流器12的内部形成有内部空间，燃料气体(例如氢气)从外部向该内部空间供给。供给至内部空间的燃料气体被分配给各单电池1。分流器12只要构成为对各单电池1的基端部进行固定、且能够向各单电池1供给燃料气体即可，其形状及尺寸并未特别限制。(单电池1的结构)图2是表示第一实施方式所涉及的单电池1的结构的截面图。单电池1具有流路部件3、合金部件4、第一电极层5、中间层6、电解质层7、防止反应层8以及第二电极层9。[流路部件3]流路部件3形成为U字状。流路部件3与合金部件4接合。在流路部件3与合金部件4之间形成有流路3S。流路3S与分流器12(参照图1)的内部空间连通。从分流器12的内部空间向流路3S流入的燃料气体在流路3S内从单电池1的基端部侧朝向前端部侧流动。未用于单电池1的发电的剩余燃料气体从在流路3S的前端部侧设置的排出口排出。流路部件3例如可以由合金材料构成。流路部件3可以具有与合金部件4同样的结构。[合金部件4]合金部件4为对第一电极层5、中间层6、电解质层7、防止反应层8以及第二电极层9进行支承的支承体。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池堆，其特征在于，/n所述电池堆具备沿排列方向排列的多个电化学单电池，/n所述多个电化学单电池分别具有：合金部件；第一电极层，该第一电极层由所述合金部件支承；第二电极层；以及电解质层，该电解质层配置于所述第一电极层与第二电极层之间，/n所述合金部件包括：基材，该基材由含有铬的合金材料构成；涂膜，该涂膜将所述基材的表面的至少一部分覆盖；以及剥离抑制部，该剥离抑制部抑制所述涂膜自所述基材剥离，/n所述多个电化学单电池包括：中央部电化学单电池，该中央部电化学单电池位于所述排列方向的中央部；以及端部电化学单电池，该端部电化学单电池位于所述排列方向的端部，/n所述中央部电化学单电池的合金部件所具有的所述剥离抑制部的数量比所述端部电化学单电池的合金部件所具有的所述剥离抑制部的数量多。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180612 JP 2018-111683;20180612 JP 2018-111684;201.一种电池堆，其特征在于，
所述电池堆具备沿排列方向排列的多个电化学单电池，
所述多个电化学单电池分别具有：合金部件；第一电极层，该第一电极层由所述合金部件支承；第二电极层；以及电解质层，该电解质层配置于所述第一电极层与第二电极层之间，
所述合金部件包括：基材，该基材由含有铬的合金材料构成；涂膜，该涂膜将所述基材的表面的至少一部分覆盖；以及剥离抑制部，该剥离抑制部抑制所述涂膜自所述基材剥离，
所述多个电化学单电池包括：中央部电化学单电池，该中央部电化学单电池位于所述排列方向的中央部；以及端部电化学单电池，该端部电化学单电池位于所述排列方向的端部，
所述中央部电化学单电池的合金部件所具有的所述剥离抑制部的数量比所述端部电化学单电池的合金部件所具有的所述剥离抑制部的数量多。


2.根据权利要求1所述的电池堆，其特征在于，
所述剥离抑制部为锚固部，该锚固部含有平衡氧压比铬的平衡氧压低的元素的氧化物、且配置于在所述基材的表面形成的凹部内。


3.根据权利要求1所述的电池堆，其特征在于，
所述涂膜具有埋设部，该埋设部埋设于在所述基材的表面形成的凹部内、且在所述凹部的开口处缩窄，
所述剥离抑制部为所述埋设部。


4.根据权利要求1所述的电池堆，其特征在于，
所述基材形成于起始自所述基材与所述涂膜的界面的30μm以...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中裕己，中村俊之，大森诚，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP