燃料电池模块以及燃料电池装置制造方法及图纸

根据本公开的实施方式所涉及的燃料电池模块(1)，由于电池单元堆(4)被收纳于包括箱体(21)和盖体(22)的收纳容器(2)中，在盖体(22)设置使含氧气体及废气当中任意一方气体流过的第1气体流路(24)，因此能使收纳容器(2)的结构变成简单的结构。能将箱体(21)的收纳空间加大与在盖体(22)设置气体流路的部分相应的量，能从开口(21a)将电池单元堆(4)容易地收纳到箱体(21)内，能容易地组装燃料电池模块(1)。

Fuel cell modules and fuel cell devices

The fuel cell module (1) according to the embodiments of the present disclosure can make the structure of the receiving container (2) simple because the battery cell stack (4) is contained in the receiving container (2) including the box (21) and the cover (22), and the cover (22) is provided with the first gas flow path (24) through which either oxygen-containing gas or exhaust gas flows. The storage space of the box (21) can be enlarged corresponding to the part of the cap (22) which sets the gas flow path. The battery cell stack (4) can be easily stored in the box (21) from the opening (21a), and the fuel cell module (1) can be easily assembled.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池模块以及燃料电池装置
本公开涉及燃料电池模块以及燃料电池装置。
技术介绍
近年来，作为下一代能源，提出了各种燃料电池模块或在外装壳体内收纳燃料电池模块而成的燃料电池装置，燃料电池模块在收纳装置内收纳具备燃料电池单元的电池单元堆装置而成，该燃料电池单元能利用燃料气体(含氢气体)和空气(含氧气体)获得电力。燃料电池模块是在收纳容器内收纳电池单元堆装置的结构，预先在收纳容器内形成用于向电池单元堆装置提供含氧气体的流路以及用于向外部排出废气的流路的全部(例如参考专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开2012-28099号公报
技术实现思路
本公开的一个方式的燃料电池模块具备收纳容器和电池单元堆。所述收纳容器由一面开口的箱体和堵塞该开口的盖体构成。所述电池单元堆被收纳在设于所述收纳容器内的收纳室中。所述电池单元堆将利用燃料气体和含氧气体进行发电的多个燃料电池单元排列并对它们彼此进行电连接而成。所述盖体具备：第1气体流路，流过从所述含氧气体以及所述收纳室排出的废气当中任意一方的气体。另外，本公开的一个方式的燃料电池装置具备：上述的燃料电池模块；用于使该燃料电池模块工作的配件；和容纳所述燃料电池模块以及所述配件的外装壳体。附图说明图1是表示本实施方式的燃料电池模块的一例的剖视图。图2是表示本实施方式的燃料电池模块的一例的分解立体图。图3是表示其他实施方式的燃料电池模块的一例的剖视图。图4是表示又一其他实施方式的燃料电池模块的一例的剖视图。图5是表示又一其他实施方式的燃料电池模块的一例的剖视图。图6是表示又一其他实施方式的燃料电池模块的一例的上部放大剖视图。图7是表示又一其他实施方式的燃料电池模块的一例的剖视图。图8是表示又一其他实施方式的燃料电池模块的一例的剖视图。图9是表示又一其他实施方式的燃料电池模块的一例的剖视图。图10是表示又一其他实施方式的燃料电池模块的一例的剖视图。图11是表示摘取了又一其他实施方式的燃料电池模块的一部分的一例的侧视图。图12是表示摘取了又一其他实施方式的燃料电池模块的一部分的其他一例的侧视图。图13A是表示摘取了又一其他实施方式的燃料电池模块的一部分的又一其他一例的剖视图。图13B是表示摘取了又一其他实施方式的燃料电池模块的一部分的又一其他一例的侧视图。图13C是表示摘取了又一其他实施方式的燃料电池模块的一部分的又一其他一例的与图13B不同视点的侧视图。图14是表示本实施方式的燃料电池装置的一例的透视立体图。具体实施方式本实施方式的燃料电池模块构成为在收纳容器内部的收纳室内收纳了电池单元堆，该电池单元堆对利用燃料气体和含氧气体进行发电的多个燃料电池单元彼此进行电连接而成。图1是表示本实施方式的一例的燃料电池模块1的剖视图，图2是燃料电池模块1的分解立体图。图1、2所示的电池单元堆装置10以竖竖直设置置的状态将具有燃料气体在内部从一端流通到另一端的气体流路的中空平板型柱状的燃料电池单元3排列成一列，在排列方向上相邻的燃料电池单元3彼此隔着导电构件被串联电连接。在燃料电池单元3的下端配置有利用绝缘性粘接材料固定于歧管9而成的一列电池单元堆4。另外，作为燃料电池单元3，只要是柱状即可，例如也适用圆筒型或横条型。在电池单元堆4的上方配置用于生成提供给燃料电池单元3的燃料气体的改性器18来作为电池单元堆装置10，并将其收纳于收纳容器2内。改性器18将经由原燃料供给管提供的天然气或煤油等原燃料改性来生成燃料气体。另外，改性器18可以是能进行改性效率良好的改性反应、即水蒸气改性的结构。改性器18具备：用于使水气化的气化部18a；和配置用于将原燃料改性成燃料气体的改性催化剂的改性部18b。收纳容器2由一面开口的箱体21和堵塞箱体21的开口21a的盖体22构成。在本实施方式中，箱体21是长方体形状，长方体的6面当中面积最大的一对面中的一个面开口。与开口21a对置的另一个面21b是箱体21的底面21b，其他四个面是箱体21的侧面。燃料电池模块1在工作时，如图2所示，歧管9位于电池单元堆4的下方，改性器18位于电池单元堆4的上方。从电池单元堆4的燃料电池单元3的排列方向侧观察时，箱体21的开口21a和底面21b分别位于左右方向、即侧方。另外，由于盖体22堵塞开口21a，因此在工作时，盖体22和底面21b分别位于侧方。在本实施方式的燃料电池模块1中，在改性器18与电池单元堆4(燃料电池单元3)之间设置有燃烧部20。通过使燃料电池单元3中未在发电中使用的燃料气体在燃烧部20燃烧，从而能使改性器18的温度、收纳容器2内的温度有效地上升。关于燃料电池模块1中的含氧气体以及废气的流动，将与各自流路的结构一起进行说明。在本实施方式中，含氧气体是存在于燃料电池模块1的外部的空气。用于将该空气从外部提供到燃料电池模块内的管状的导入部23设于盖体22的外表面。盖体22具备含氧气体以及从收纳室11排出的废气当中的任一方气体流过的第1气体流路24。另外，在本实施方式中，还具备与第1气体流路24相邻配置的第2气体流路25，在其中流过含氧气体以及废气当中任意另一方气体。另外，通过与第1气体流路24隔着间隙配置后述的第2隔热材料41，还能取代第2气体流路25，将该间隙作为含氧气体以及废气当中任意另一方气体流过的第5气体流路。另外，在本实施方式中，将设于外侧方侧的气体流路作为第1气体流路24，在第1气体流路24中流过含氧气体、即空气。另外，将设于内侧方侧、即箱体21侧的气体流路作为第2气体流路25，在第2气体流路25中流过废气。另外，图中示出了在盖体22的外侧(外表面侧)设置第1气体流路24、在内侧(箱体21侧)设置第2气体流路25的例子，但还可以是将第1气体流路和第2气体流路设于盖体22的外侧(外表面侧)或盖体22的内侧(箱体21侧)的结构。在本实施方式中，盖体22包括：用于堵塞箱体21的开口21a的平板状的盖体主体22a；设于与盖体主体22a的面向外侧方的外表面侧且规定第1气体流路24的第1流路构件24a；和设于面向箱体21的内表面侧且规定第2气体流路25的第2流路构件25a。第1流路构件24a以及第2流路构件25a都是大致矩形板状的构件，在四个边，在第1流路构件24a的第1面(一个主面)24aa侧以及第2流路构件25a的第1面(一个主面)25aa侧设有竖直设置了与流路宽度相应的量的部分。通过将竖直设置的四个边部分与盖体主体22a的内表面或外表面接合，盖体主体22a与第1流路构件24a之间的间隙成为第1气体流路24，盖体主体22a与第2流路构件25a之间的间隙成为第2气体流路25。即，在本实施方式中，盖体主体22a是划分第1气体流路24和第2气体流路25的流路划分部。在本实施方式的燃料电池模块1中，通过将第1流路构件24a和第2流路构件25a在其间设置间隙并重合且接合到平板状的盖体主体22a，能容易形成空气的流路和废气的流路。另外，通过在盖体22设置气体流路，能减少设于箱体21的气体流路，能使箱体21的结构变成简单的结构。在本实施方式中，用于导入空气的导入部23与第1气体流路24连通。导入部23例如设于盖体22的下方端部，从导入部23导入的空气在第1气体流路24中从下方流向上方。另外，还能使第1气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池模块，其特征在于，具备：收纳容器，包括一面开口的箱体和堵塞该开口的盖体；和电池单元堆，将多个燃料电池单元排列并相互电连接而成，各所述燃料电池单元收纳在设于该收纳容器内的收纳室中并利用燃料气体和含氧气体进行发电，所述盖体具备：第1气体流路，所述含氧气体以及从所述收纳室排出的废气当中任意一方气体流过该第1气体流路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.20 JP 2016-122167;2016.06.30 JP 2016-130971.一种燃料电池模块，其特征在于，具备：收纳容器，包括一面开口的箱体和堵塞该开口的盖体；和电池单元堆，将多个燃料电池单元排列并相互电连接而成，各所述燃料电池单元收纳在设于该收纳容器内的收纳室中并利用燃料气体和含氧气体进行发电，所述盖体具备：第1气体流路，所述含氧气体以及从所述收纳室排出的废气当中任意一方气体流过该第1气体流路。2.根据权利要求1所述的燃料电池模块，其特征在于，所述盖体还具备：第2气体流路，与该第1气体流路相邻配置，所述含氧气体以及所述废气当中任意另一方气体流过该第2气体流路。3.根据权利要求2所述的燃料电池模块，其特征在于，所述第2气体流路被设置在比所述第1气体流路更靠所述电池单元堆侧，流过所述第1气体流路的气体是所述含氧气体，流过所述第2气体流路的气体是所述废气。4.根据权利要求2或3所述的燃料电池模块，其特征在于，所述第1气体流路以及所述第2气体流路设于所述盖体的所述箱体侧。5.根据权利要求4所述的燃料电池模块，其特征在于，在所述盖体设置有导入部，该导入部从外部导入所述含氧气体并与所述第1气体流路连通。6.根据权利要求2～5中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于，所述盖体具有：流路划分部，划分所述第1气体流路和所述第2气体流路，该流路划分部具有朝向所述第1气体流路内部或所述第2气体流路内部凸出的凸部。7.根据权利要求2～6中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于，所述第1气体流路以及所述第2气体流路是在所述盖体的面向所述箱体的面沿着左右方向蜿蜒的蜿蜒流路，所述第1气体流路以及所述第2气体流路中，所述蜿蜒流路的下方侧的流路截面积大于上方侧的流路截面积。8.根据权利要求2～7中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于，所述燃料电池模块还具备：含氧气体导入板，配置在比所述电池单元堆更靠所述箱体的底面侧，使所述含氧气体沿着所述底面流过，具有将流过的所述含氧气体提供到所述电池单元堆的含氧气体导入口。9.根据权利要求8所述的燃料电池模块，其特征在于，所述燃料电池模块还具备：第3气体流路，连接所述第1气体流路和所述含氧气体导入板，流过所述第1气体流路的所述含氧气体流过所述第3气体流路后流入所述氧导入板。10.根据权利要求9所述的燃料电...

【专利技术属性】
技术研发人员：神林达也，田中健太郎，丸山贵之，福田明宪，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，大日工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP