[发明专利]电化学元件层叠体、电化学元件、电化学模块、电化学装置和能源系统

说明书

提供部件数量少、制作容易的电化学元件层叠体。层叠配置有多个电化学元件A的电化学元件层叠体，各电化学元件A具有板状支撑体10，其具有内部流路A1。板状支撑体10具有：气体通流容许部，其能够横跨板状支撑体10的内侧的内部流路A1与外侧而透过气体；被覆气体通流容许部的电化学反应部3；和第一贯穿部41，其形成从板状支撑体10的外方向内部流路A1流通燃料气体的供给路径4。关于邻接的第1和第2电化学元件A，板状支撑体10彼此为对置的形态、第1电化学元件A的配置电化学反应部3的外表面与第2电化学元件A的与配置电化学反应部3一侧不同的外表面电连接，在两外表面彼此的邻接间形成有空气沿着两外表面而通流的通流部。

技术领域

本发明涉及电化学元件层叠体、电化学元件、电化学模块(electrochemicalmodule)、电化学装置和能源系统(energy system)。

背景技术

以往，构成燃料电池（电化学发电电池）、电解电池等电化学装置的电化学元件层叠体，如专利文献1所示，是将包含具有气体透过区域并且覆盖前述气体透过区域而形成电化学反应部的金属基板和发挥间隔体、隔板的功能的金属基板等的多个基板气密地层叠而成的构成。继而，沿着具有电化学反应部的金属基板（电化学元件）的两表面划定空气（氧化性成分气体）的空气流路与燃料气体（还原性成分气体）的燃料气体流路，并在各流路中流通空气与燃料气体。即，将多个电化学元件整体形成为电化学元件层叠体。由此，在前述电化学反应部中，由空气与燃料气体的反应产生电力等电化学输出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2017-508254号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

但这样，电化学元件层叠体是层叠多个基板形成空气流路与燃料气体流路，因此需要将多个金属基板确实地密闭固定。因此，制作这种电化学元件、电化学元件层叠体时，为了可靠性高且确实地固定，需要大量的人力和细心的注意。因此，用于制作这种电化学元件层叠体的制作费用大幅膨胀，同时制作的电化学元件层叠体的可靠性（金属基板间的气密性、电连接的确实性等）降低。

所以，鉴于上述实际状况，本发明的目的在于提供部件数量少、制作容易的电化学元件层叠体，另外还提供在制作该电化学元件层叠体时操作容易的结构的电化学元件。另外，其目的进一步在于廉价地提供利用了电化学元件层叠体的电化学模块、电化学装置、能源系统。

用于解决技术问题的手段

用于实现上述目的的多个电化学元件层叠配置的电化学元件层叠体的特征构成在于下述方面：

各电化学元件具有导电性的板状支撑体，其在内部具有内部流路，

板状支撑体具有：气体通流容许部，其能够横跨作为该板状支撑体的内侧的前述内部流路与外侧而透过气体；电化学反应部，其在被覆前述气体通流容许部的全部或一部分的状态下以记载顺序至少具有膜状的电极层、膜状的电解质层与膜状的对电极层；和第一贯穿部，其形成横跨前述板状支撑体的表面贯穿方向外方（外方）与前述内部流路而流通作为还原性成分气体和氧化性成分气体之中的一者的第一气体的供给路径；

前述多个电化学元件中，至少第1电化学元件与第2电化学元件相互邻接而层叠，

构成前述第1电化学元件的前述板状支撑体与构成前述第2电化学元件的前述板状支撑体为对置的形态，并且，构成前述第1电化学元件的前述板状支撑体中的配置前述电化学反应部的外表面和构成前述第2电化学元件的前述板状支撑体中的与配置前述电化学反应部一侧不同的外表面是电连接的形态，并且，在上述两外表面彼此的邻接间形成有作为还原性成分气体和氧化性成分气体之中的另一者的第二气体沿着该两外表面通流的通流部。