JP2009187935A5 - - Google Patents

Description

図７では、或る実施形態群にかかる、化学電池部材の断面図 700 を示しており、ここでは導電性領域同士がずれて配置されている。導電性領域 702 は、電解質 604 および一個以上の電池相互接続部 606 に接続できる。電池相互接続部 606 を配置することで、電解質 604 の対向する表面上に在る導電性領域 702 同士がずれるようにして配置できる。不連続な領域 608 により、隣りあう領域 702 同士のあいだを絶縁できる。図に示しているように、電池相互接続部 606 または電解質 604 に関して、平行な方向（図３-５）
、直交する方向（図６）、もしくは、何か別の形状で傾いた方向（図７の矢印 712 を参照）へと、不連続な領域608 を向けることができる。

図８には、或る実施形態群にかかる、誘電材料を有する化学電池の中心部材の断面図 800 を示してある。導電性領域 804 および 806 は、電解質 802 および一個以上の電池相互接続部 810 に接続できる。導電性領域 804 、導電性領域 806、電解質 802 、もしくは電池相互接続部 810 のうちの一種以上に、一個以上の誘電材料 814 を接続できる。隣りあう導電性領域804 同士のあいだ、もしくは隣りあう導電性領域806 同士のあいだに、不連続領域 812 をつくって、そこから誘電材料 814 のうちの一個以上が露出するようにできる。

誘電材料 814 を使って、電池のさらなる機能を支持したり得たりできる。誘電性の材料もしくは部品 814 を、電池相互接続部 810 上に部分的に配置し、かつ複合材料層 816
の誘電性部位の上に少なくとも部分的に配置するようにできる。誘電材料 814 の配置によって、非導電性材料に沿って隣りあういずれかの導電性領域 804 同士のあいだ、もしくは非導電性材料に沿って隣りあういずれかの導電性領域806 同士のあいだに、不連続領域が得られる。

Claims (27)

1. アレイをなす複数の化学電池のための、被覆電解質複合材料であって、
   誘電性部位および導電性部位を有する、複合材料層と、
   気体拡散層と、ひとつ以上の電気化学反応領域、ひとつ以上の集電領域、もしくはそれらの組み合わせを有する上塗材とを、各々が含んだ、二つ以上の導電性領域とを含み、ここで、
   前記導電性部位が、前記上塗材と接続し、また、
   隣りあう導電性領域の配置により、不連続領域が得られることを特徴とする、被覆電解質複合材料。
2. 前記導電性部位が、電池相互接続部を含む、請求項１記載の被覆電解質複合材料。
3. 前記誘電性部位が、電解質を含む、請求項１または２記載の被覆電解質複合材料。
4. 前記誘電性部位が、プロトン交換膜もしくは固体酸化物電解質を含む、請求項３記載の被覆電解質複合材料。
5. 前記電池相互接続部上に少なくとも部分的に配され、かつ前記複合材料層の前記誘電性部位上に少なくとも部分的に配された、誘電材料をさらに含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の被覆電解質複合材料。
6. 前記誘電材料の配置により、前記誘電材料に沿って隣りあういずれの導電性領域に対しても、不連続性が得られる、請求項５記載の被覆電解質複合材料。
7. 前記ひとつ以上の集電領域と前記ひとつ以上の電気化学反応領域とが、分離しており、
   各領域の周縁に接するように配置される、請求項１から６のいずれか１項に記載の被覆電解質複合材料。
8. 前記上塗材が、触媒層を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の被覆電解質複合材料。
9. 前記ひとつ以上の電気化学反応領域のうちの少なくともいくつかが、前記誘電性部位に接続している、請求項１から８のいずれか１項に記載の被覆電解質複合材料。
10. 前記不連続領域によって、前記誘電性部位のうちの少なくとも一部分が露出する、請求項１から９のいずれか１項に記載の被覆電解質複合材料。
11. 単独の電池相互接続部が、第一の導電性領域に接続し、かつ第二の導電性領域から絶縁されており、
    前記第二の導電性領域が、前記第一の導電性領域に隣りあうように配置されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の被覆電解質複合材料。
12. 前記ひとつ以上の電池相互接続部が、前記複合材料層の表面を少なくとも部分的に貫通する、請求項１から６のいずれか１項に記載の被覆電解質複合材料。
13. 前記複合材料層が、
    第一の表面と、
    前記第一の表面の反対側に在る第二の表面と、
    を含み、
    前記二つ以上の導電性領域が、前記第一の表面と前記第二の表面の双方の上に位置し、
    対向する表面上の前記二つ以上の導電性領域が、整列している、
    ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の被覆電解質複合材料。
14. 化学電池のための中心部材であって、
    二つ以上の電極部材を含み、
    各電極部材が、
    ひとつ以上の電極であって、ひとつ以上の電気化学反応領域、ひとつ以上の集電領域、或いは電気化学反応領域および集電領域の両方の組み合わせを含む、ひとつ以上の電極と、
    ひとつ以上の電池相互接続部と、
    前記ひとつ以上の電極および前記ひとつ以上の電池相互接続部に接続する誘電材料であって、イオン伝導性材料を含む誘電材料と、
    を含み、ここで、
    隣りあう電極部材からの二つ以上の同様の電極の配置が、実質的に平面のアレイをなすようになっており、かつ前記二つ以上の電極部材のあいだに島状間隙が得られるようになっており、ひとつ以上の前記電極は気体拡散層を含み、ひとつ以上の電気化学反応領域は触媒層を含み、且つ、前記誘電材料に接続していることを特徴とする、中心部材。
15. 前記島状間隙により、前記誘電材料の少なくとも一部が露出する、請求項１４記載の中心部材。
16. 前記ひとつ以上の集電領域の各々が、前記ひとつ以上の電池相互接続部のうちの少なくともひとつと接続する、請求項１４または１５記載の中心部材。
17. 単独の電池相互接続部が、第一の電極に接続し、かつ第二の電極から絶縁されており、
    前記第二の電極が、前記第一の電極に隣りあうように配置されていることを特徴とする、請求項１４から１６のいずれか１項に記載の中心部材。
18. アレイをなすように配置された二つ以上の化学電池を含み、
    各々の化学電池が、
    アノード電極と、
    カソード電極と、
    前記アノード電極と前記カソード電極とのあいだに位置するイオン交換層であって、各化学電池のひとつ以上の前記アノード電極もしくは前記カソード電極は気体拡散層を含む、イオン交換層と、
    第一の化学電池のアノード電極および第二の化学電池のカソード電極に接続する、
    電池相互接続部とを含んでおり、ここで、
    前記第一の化学電池と前記第二の化学電池が、アレイ内で隣りあって位置しており、また、
    隣りあって位置する化学電池同士の同様の電極の配置によって、前記隣りあって位置する化学電池同士のあいだに不連続性が得られ、
    前記隣りあって位置する化学電池の前記同様の電極同士が、実質的に同一平面上に在ることを特徴とする、化学電池部材。
19. 前記二つ以上の化学電池が、プロトン交換膜（PEM）形燃料電池、固体酸化物形燃料電池、もしくはアルカリ形燃料電池、を含む、請求項１８記載の化学電池部材。
20. 前記アレイが、実質的に平面型である、請求項１８または１９記載の化学電池部材。
21. 前記アノード電極もしくは前記カソード電極のうちの少なくとも一方が、触媒層を含む、請求項１８から２０のいずれか１項に記載の化学電池部材。
22. 前記電池相互接続部が、前記イオン交換層を介して前記アノード電極および前記カソード電極と接続する、請求項１８から２１のいずれか１項に記載の化学電池部材。
23. 前記電池相互接続部が、電流を前記アレイに直交する方向に導く、請求項１８から２２のいずれか１項に記載の化学電池部材。
24. 前記アノード電極が、各化学電池の前記カソード電極と実質的に整列する、請求項１８から２３のいずれか１項に記載の化学電池部材。
25. 前記気体拡散層が導電性であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の被覆電解質複合材料。
26. 前記気体拡散層が導電性であることを特徴とする請求項１４から請求項１７のいずれか１項に記載の中心部材。
27. 前記気体拡散層が導電性であることを特徴とする請求項１８から請求項２４のいずれか１項に記載の化学電池部材。