燃料电池模块制造技术

一种燃料电池模块，是在包括热交换器的含氧气体的流路上不产生气体泄漏的结构，同时谋求成本降低。这种燃料电池模块具备收容燃料电池单元的发电室和内置该发电室的大致长方体的壳体，其中，所述壳体的左右侧壁及上壁是利用相互隔开规定间隔并排设置的外壳构件和内壳构件形成反应气体流通空间的中空壁，外壳构件及内壳构件分别形成截面コ字状，设有从所述上壁的内壳构件下垂到所述发电室内且与所述反应气体流通空间连通、向该发电室内导入反应气体的反应气体导入构件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具备收容有固体氧化物形燃料电池单元的发电室和 内置该发电室的壳体的燃料电池模块。
技术介绍
图26是表示现有的固体氧化物形燃料电池模块100的典型例的概略 截面图(专利文献l、 2等)。在内置发电室111的大致长方体的金属制壳体110的4个侧面或2个 侧面上配置热交换器120a、 120b。在发电室lll内设有例如4列将燃料 电池单元排列成1列而成的电池组80、分别配置在它们上方的改质器71、 分别安装了电池组80的连通器(manifold) 72。连通器72为燃料气体盒。 在发电室111上配置含氧气体室140，从含氧气体室140向发电室111内 下垂有多条含氧气体导入管141，且分别配置在电池组间。在连通器72 和下壁之间、以及发电室111和热交换器120a、 120b之间配置隔热材料 61、 62。没有图示，不过，在壳体110的外侧也适宜配置隔热材料，进而 它们全体收容在适宜的框体中，构成燃料电池组装体。含氧室140的底板142放置固定在热交换器120a、 120b及发电室111 的上面，该底板142的周缘向壳体110外方呈凸缘状突出。底板142的凸 缘部分与壳体110焊接以密封气体。形成含氧室140的侧面及上面的构件 放置固定在该底板142上，多个含氧气体导入管141安装在该底板142上。图26中，含氧气体(例如空气)从外部摄取，从壳体110的下壁进 入热交换器120a、 120b的含氧气体流路(外侧流路)，从下方向上方通过， 流入到含氧气体室140(白箭头)。另一方面，经由没有图示的被改质气体 供给管，从外部向改质器71供给被改质气体(例如都市气体等碳氢气体)， 利用改质催化剂被改质成富氢的燃料气体，通过没有图示的配管向连通器72输送。并且，利用经由含氧气体导入管141供给的含氧气体和从连通器72供给的燃料气体，在电池组80中产生发电反应，经由没有图示的输出 机构输出电流。发电反应后的废气从发电室111上部进入热交换器120a、 120b的废气流路(内侧流路)，从上方向下方通过，从壳体110下壁流出 (黑箭头)。热交换器120a、 120b内由于含氧气体流路和废气流路邻接从 而进行热交换，利用废气的热对含氧气体进行预热。在这种燃料电池模块100中进行发电之际，发电室111内必须保持 700 100(TC左右的高温。专利文献l:特开2005 — 123014号公报专利文献2:特开2005 — 158526号公报图26所示现有的燃料电池模块100中，热交换器120a、 120b上端和 含氧气体室140的底板142通过焊接凸缘部分而接合，从该焊接部分115 容易发生含氧气体的泄漏。若通过热交换器成为高温的含氧气体发生泄 漏，则不仅含氧气体的利用率下降，而且由于热损失也使热交换效率及发 电效率降低，损害高效率热独立运转。另外，壳体110隔着含氧气体室140的底板142而上下分离，从而不 仅结构复杂而且部件数增多，且连接固定及/或焊接它们的组装工序也增 多，部件保管成本及制造成本升高。由于像这样在现有燃料电池模块的壳体上有比较多的焊接部位，从 而，气体密封可靠性降低，另外还存在提高制造成本的问题。
技术实现思路
鉴于以上问题点，本专利技术的目的在于，提供一种固体氧化物形燃料电 池模，其构造能够提高气体密封可靠性，同时能够降低制造成本和组装成 本。为了实现上述目的，本专利技术提供以下构成。 (1)技术方案l的燃料电池模块，其具备收容燃料电池单元的发电室 和内置该发电室的大致长方体的壳体，其特征在于，所述壳体的左右侧壁及上壁是利用相互隔开规定间隔并排设置的外 壳构件和内壳构件形成反应气体流通空间的中空壁，该外壳构件及该内壳构件分别形成截面-字状，设有从所述上壁的内壳构件下垂到所述发电室内且与所述反应气体 流通空间连通、向该发电室内导入反应气体的反应气体导入构件。(2) 技术方案2的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案1中， 在所述左右侧壁的内壳构件的发电室侧，利用相对于该内壳构件隔开规定 间隔并排设置的废气用内壁形成废气流通空间，且该废气流通空间的上部 与所述发电室连通。(3) 技术方案3的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案1或2中，所述反应气体导入构件利用相互隔开规定间隔并排设置的一对板构件 形成反应气体导入空间，且在该反应气体导入空间的下部、在该板构件上 设置有反应气体导入开口。(4) 技术方案4的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案3中， 所述反应气体导入构件相对于所述上壁中央左右对称地分别设置在两侧。(5) 技术方案5的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案3中，所述反应气体导入构件在所述上壁中央位置设置1个。(6) 技术方案6的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案1 5任 意一个中，在所述左右侧壁的反应气体流通空间内，上下方向隔开规定间 隔且相互不同地设置横架在所述外壳构件和内壳构件之间的多个局部隔 板，从而形成蛇行流路。(7) 技术方案7的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案2~5任 意一个中，在所述废气流通空间内，上下方向隔开规定间隔且相互不同地 设置横架在所述左右侧壁的内壳构件和废气用内壁之间的多个局部隔板， 从而形成蛇行流路。(8) 技术方案8的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案1 7任 意一个中，所述壳体的前后侧壁的一方被封闭且另一方能够开闭，在该能 够开闭的侧壁上设置有配管用开口。(9) 技术方案9的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案1 7任 意一个中，所述壳体的前后侧壁能够开闭，在该能够开闭的侧壁上设置有 配管用开口。(10) 技术方案10的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案2 9任意一个中，设有在密封了所述反应气体流通空间及所述废气流通空间的 状态下贯通左右侧壁的至少一方的1个或多个贯通孔。(11) 技术方案11的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案2 10 任意一个中，在所述壳体的下壁上设置有与所述左右侧壁的各个所述废气 流通空间连通且连接废气排出管的废气出口贮存室，并且在该废气出口贮 存室的下侧设置有与所述左右侧壁的各个所述反应气体流通空间连通且 连接反应气体供给管的反应气体入口贮存室。(12) 技术方案12的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案1 11任意一个中，具有将多个所述燃料电池单元排列成1列而成的电池组和将 所述燃料电池单元的一端部分别固定的连通器，所述连通器接合上部盒和 下部盒而构成，该上部盒由l个或多个上面的开口部和包围该开口部周围 且形成有向内方弯折的折叠部的环状部构成，在该上部盒的开口部内以由 密封材料密封的状态立设该燃料电池单元的一端部。(13) 技术方案13的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案1 11任意一个中，具有将多个所述燃料电池单元经由集电构件排列成l列而成的电池组、分别设置在所述电池组两端部的具有刚性的电流提取构件和 作为所述电流提取构件的一部分向外方呈带状延伸的电流提取片。(14) 技术方案14的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案13中， 具有将所述燃料电池单元一端部分别固定的连通器，所述电流提取构件的 一端部以绝缘状态接合固定在所述连通器上。(15) 技术方案15的燃料电池模块，其特征在于，在技术方案l-ll 任意一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池模块，其具备收容燃料电池单元的发电室和内置该发电室的大致长方体的壳体，其特征在于，所述壳体的左右侧壁及上壁是利用相互隔开规定间隔并排设置的外壳构件和内壳构件形成反应气体流通空间的中空壁，该外壳构件及该内壳构件分别形成截面 コ字状，设有从所述上壁的内壳构件下垂到所述发电室内且与所述反应气体流通空间连通、向该发电室内导入反应气体的反应气体导入构件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野孝，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]