燃料电池结构体制造技术

提供一种燃料电池结构体。燃料电池结构体具备：一个以上的燃料电池堆，所述一个以上的燃料电池堆包括层叠的多个电池单体，在内部形成有燃料流路及空气流路；支撑体，所述支撑体配置于燃料电池堆的下部并对其进行支撑，结合燃料供应管及燃料排出管，所述支撑体包括支撑板，所述支撑板形成有连接燃料供应管与燃料流路的入口的第四燃料供应孔及连接燃料排出管与燃料流路的出口的第四燃料排出孔；及密封构件，所述密封构件配置于燃料电池堆与支撑板之间，将第四燃料供应孔与燃料流路的入口之间及第四燃料排出孔与燃料流路的出口之间密封。

Fuel cell structure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池结构体
本专利技术涉及燃料电池结构体，更详细而言，涉及一种能够稳定地密封燃料及空气的固体氧化物燃料电池结构体。
技术介绍
通过氢与氧的电化学反应来生成电的燃料电池，由于能量转移步骤简单、高效率、无公害发电的环保特性，最近正在进行活跃研究。特别是所述燃料电池中的固体氧化物燃料电池(SOFC)，使用陶瓷作为电解质，作为在约600至1000℃左右的高温下运转的燃料电池，在熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、高分子型燃料电池(PEFC)等多种形态的燃料电池中效率最高、公害最小，而且具有不需要燃料重整器、可复合发电的多种优点。在这种固体氧化物燃料电池结构体中，在构成燃料电池堆的端板或歧管上直接连接燃料及空气的供应配管和排出配管，为了在高温下也稳定地密封燃料及空气，主要使用玻璃材质的高温用密封构件。但是，在将燃料及空气的供应配管和排出配管直接连接于燃料电池堆的情况下，将燃料电池堆配置于安装位置后，连接所述燃料及空气的供应配管与排出配管，因而安装作业需要大量时间，由于空间上的制约，发生安装作业困难的问题。另一方面，为了解决如上所述的问题，在将所述燃料及空气的供应配管和排出配管连接于并非燃料电池堆的其他构成要素的情况下，会发生燃料电池堆与所述其他构成要素之间的燃料及空气的密封问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术目的是提供一种燃料电池结构体的安装及更换容易、能够稳定地密封燃料及空气的燃料电池结构体。技术方案本专利技术实施例的燃料电池结构体包括：一个以上的燃料电池堆，所述一个以上的燃料电池堆包括层叠的多个燃料电池的单体电池，在内部形成供包括氢气(H2)的燃料移动的燃料流路及供包括氧气(O2)的空气移动的空气流路；支撑体，所述支撑体配置于所述燃料电池堆的下部并对其进行支撑，结合向所述燃料电池堆供应燃料的燃料供应管及从所述燃料电池堆排出燃料的燃料排出管，所述支撑体包括支撑板，所述支撑板形成有连接所述燃料供应管与所述燃料流路的入口的第四燃料供应孔及连接所述燃料排出管与所述燃料流路的出口的第四燃料排出孔；及密封构件，所述密封构件配置于所述燃料电池堆与所述支撑板之间，包括将所述第四燃料供应孔与所述燃料流路的入口之间及所述第四燃料排出孔与所述燃料流路的出口之间密封的高温用密封件及压缩密封件。在一个实施例中，所述支撑体可以还包括从所述支撑板的下部面凸出而使所述支撑板从安装面隔开的多个支脚，此时，所述燃料供应管及所述燃料排出管可以结合于所述支撑板的下部面。在一个实施例中，所述燃料电池堆可以包括：单体电池层叠结构体，所述单体电池层叠结构体包括所述多个燃料电池的单体电池、分别支撑所述单体电池的边缘的多个单元框架、与所述单元框架交替配置并将所述单体电池电气连接的多个连接件；上部端板，所述上部端板配置于所述单体电池层叠结构体的上部；及下部端板，所述下部端板配置于所述单体电池层叠结构体的下部，与所述支撑板相向。而且，在所述下部端板上，可以形成有形成所述燃料流路的入口的第三燃料供应孔及形成所述燃料流路的出口的第三燃料排出孔，所述压缩密封件可以在所述支撑板的上部面与所述下部端板的下部面之间，具有环绕所述第四燃料供应孔及所述第四燃料排出孔中至少一个孔的上部端部的环形形状，所述高温用密封件可以包括环形形状的内部高温用密封件，所述环形形状的内部高温用密封件在所述支撑板的上部面与所述下部端板的下部面之间，配置于所述压缩密封件的内部，环绕所述至少一个孔的上部端部地配置。在一个实施例中，所述压缩密封件可以具备与所述支撑板的上部面进行面接触的扁平的下部面及与所述端板的下部面进行面接触的扁平的上部面。在一个实施例中，所述支撑板的上部面及所述下部端板的下部面中的一个，可以形成有供所述内部高温用密封件的端部插入的内部插入槽。在一个实施例中，所述高温用密封件可以还包括在所述支撑板的上部面与所述下部端板的下部面之间环绕所述压缩密封件地配置的外部高温用密封件。在一个实施例中，所述支撑板的上部面及所述下部端板的下部面中的一个，可以形成有供所述外部高温用密封件的端部插入的外部插入槽。在一个实施例中，所述内部及外部高温用密封件可以分别以玻璃材料或玻璃与陶瓷的复合体材料形成，所述压缩密封件可以以陶瓷材料形成。在一个实施例中，所述压缩密封件可以包括分别环绕所述第四燃料供应孔及所述第四燃料排出孔的上部端部地配置的第一及第二压缩密封件，所述内部高温用密封件可以包括分别配置于所述第一及第二压缩密封件的内部的第一及第二内部高温用密封件，所述外部高温用密封件可以包括分别环绕所述第一及第二压缩密封件地配置的第一及第二外部高温用密封件。在一个实施例中，可以在所述支撑板上，追加结合有向所述燃料电池堆供应空气的空气供应管及从所述燃料电池堆排出空气的空气排出管，形成有连接所述空气供应管与所述空气流路的入口的第四空气供应孔及连接所述空气排出管与所述空气流路的出口的第四空气排出孔，可以在所述下部端板上，形成有形成所述空气流路的入口的第三空气供应孔及形成所述空气流路的出口的第三空气排出孔。在一个实施例中，所述压缩密封件可以包括分别环绕所述第四空气供应孔及所述第四空气排出孔的上部端部地配置的第三及第四压缩密封件，所述高温用密封件可以包括分别配置于所述第三及第四压缩密封件的内部的第三及第四内部高温用密封件，以及分别环绕所述第三及第四压缩密封件地配置的第三及第四外部高温用密封件。有益效果根据本专利技术的固体氧化物燃料电池结构体，所述密封构件一同包括高温用密封件和压缩密封件，因而即使减小高温用密封件的涂覆面积，也可以稳定地确保燃料及空气的气密性。因此，可以减小所述高温用密封件的涂覆面积，结果，可以在常温下将所述燃料电池堆从所述支撑体容易地拆卸或加装。另外，玻璃作为高温用密封件，在低温下存在气密性低下的问题，而在本专利技术的燃料电池结构体中，所述密封构件一同包括高温用密封件和压缩密封件，因而即使在不足高温用密封件的熔融温度的相对低温下，也可以将燃料及空气稳定地密封。另外，将所述燃料供应/排出配管及空气供应/排出配管连接于并非燃料电池堆而是可以支撑一个以上的燃料电池堆的支撑体，从而可以简化燃料电池结构体的安装和拆卸及堆更换工序，通过使密封构件配置于所述支撑体与燃料电池堆之间，从而可以将燃料及空气稳定地密封。附图说明图1是用于说明本专利技术实施例的燃料电池结构体的立体图。图2是用于说明图1所示的燃料电池堆的剖面图。图3及图4是用于说明图1所示的密封构件的部分俯视图及部分剖面图。附图符号：1000：燃料电池结构体1100：燃料电池堆1111：单体电池1112：单元框架1113：连接件1200：支撑体1300：密封构件1310：压缩密封件1320：内部高温用密封件1330：外部高温用密封件具体实施方式下面参照附图，对本专利技术实施例的燃料电池用堆结构物进行详细说明。本专利技术可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池结构体，其中，包括：/n一个以上的燃料电池堆，其包括层叠的多个燃料电池的单体电池，在内部形成供包括氢气的燃料移动的燃料流路及供包括氧气的空气移动的空气流路；/n支撑体，其配置于所述燃料电池堆的下部并对其进行支撑，结合向所述燃料电池堆供应燃料的燃料供应管及从所述燃料电池堆排出燃料的燃料排出管，以及包括支撑板，所述支撑板形成有连接所述燃料供应管与所述燃料流路的入口的第四燃料供应孔及连接所述燃料排出管与所述燃料流路的出口的第四燃料排出孔；及/n密封构件，其配置于所述燃料电池堆与所述支撑板之间，包括将所述第四燃料供应孔与所述燃料流路的入口之间及所述第四燃料排出孔与所述燃料流路的出口之间密封的高温用密封件及压缩密封件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170919 KR 10-2017-01201851.一种燃料电池结构体，其中，包括：
一个以上的燃料电池堆，其包括层叠的多个燃料电池的单体电池，在内部形成供包括氢气的燃料移动的燃料流路及供包括氧气的空气移动的空气流路；
支撑体，其配置于所述燃料电池堆的下部并对其进行支撑，结合向所述燃料电池堆供应燃料的燃料供应管及从所述燃料电池堆排出燃料的燃料排出管，以及包括支撑板，所述支撑板形成有连接所述燃料供应管与所述燃料流路的入口的第四燃料供应孔及连接所述燃料排出管与所述燃料流路的出口的第四燃料排出孔；及
密封构件，其配置于所述燃料电池堆与所述支撑板之间，包括将所述第四燃料供应孔与所述燃料流路的入口之间及所述第四燃料排出孔与所述燃料流路的出口之间密封的高温用密封件及压缩密封件。


2.根据权利要求1所述的燃料电池结构体，其中，
所述支撑体还包括多个支脚，其从所述支撑板的下部面凸出而使所述支撑板从安装面隔开，
所述燃料供应管及所述燃料排出管结合于所述支撑板的下部面。


3.根据权利要求1所述的燃料电池结构体，其中，
所述燃料电池堆，包括：
单体电池层叠结构体，其包括多个燃料电池的单体电池、多个单元框架及多个连接件，其中，所述多个单元框架分别支撑所述单体电池的边缘，所述多个连接件与所述多个单元框架交替配置并将所述电池单体电气连接；
上部端板，其配置于所述单体电池层叠结构体的上部；及
下部端板，其配置于所述单体电池层叠结构体的下部，与所述支撑板相向；
在所述下部端板上，形成有第三燃料供应孔及第三燃料排出孔，其中，所述第三燃料供应孔形成所述燃料流路的入口，所述第三燃料排出孔形成所述燃料流路的出口，
所述压缩密封件具有环形形状，其在所述支撑板的上部面与所述下部端板的下部面之间环绕所述第四燃料供应孔及所述第四燃料排出孔中至少一个孔的上部端部，
所述高温用密封件包括环形形状的内部高温用密封件，其在所述支撑板的上部面与所述下部端板的下部面之间配置于所述压缩密封件的内部，配置为环绕所述至少一个孔的上部端部。


4.根据权利要求3所述的燃料电池结构体，其中，
所述压缩密封件具备扁平的下部面及扁平的上部面，其中，所述下部面与所述支撑板的上部面进行面接触，所述上部面与所述端板的下部面进行面接触。


5.根据权利要求3所述的燃料电池结...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋尚炫，李敏宰，朴镇我，崔成皞，
申请(专利权)人：美科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR