燃料电池系统技术方案

本公开提供能够小型化的燃料电池系统。本公开的燃料电池系统具有燃料电池模块以及用于排出燃料电池模块内的液态水的液态水排出流路。燃料电池模块具有：电池层叠体；反应气体排出歧管，形成为在燃料电池系统的使用时供反应气体从铅垂方向下侧向铅垂方向上侧流动；反应气体排出口，被配置为在燃料电池系统的使用时位于反应气体排出歧管的铅垂方向上侧；以及液态水排出口，被配置为在燃料电池系统的使用时位于反应气体排出歧管的铅垂方向下侧。液态水排出流路以液态水能够在其内部流动的方式与液态水排出口连接。与液态水排出口连接。与液态水排出口连接。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统


[0001]本公开涉及燃料电池系统。

技术介绍

[0002]公知有通过使阳极气体例如氢与阴极气体例如氧发生化学反应来进行发电的燃料电池系统。
[0003]燃料电池系统具备：燃料电池模块，具有多个燃料电池单电池相互层叠而成的燃料电池层叠体；和用于向燃料电池模块供给阳极气体、阴极气体等反应气体并进行排出的辅机、反应气体供给流路以及反应气体排出流路等。
[0004]由于燃料电池模块中的电池反应生成水，所以从燃料电池模块排出的阴极气体通常含有水蒸气或者液态水。另外，由于将反应气体加湿来进行燃料电池模块中的电池反应，所以从燃料电池模块排出的阳极气体通常也含有水蒸气或者液态水。
[0005]因此，在燃料电池系统中，可能在反应气体排出流路中产生滞留水。
[0006]在专利文献1～3所公开的燃料电池系统中，为了除去阳极气体排出流路中的滞留水，在配置于燃料电池模块的下游的阳极气体排出流路配置了气液分离器。
[0007]此外，在专利文献3中，对于在将燃料电池系统搭载于车辆的情况下，当被保持为以气液分离器侧抬起的方式倾斜的姿势时产生无法确保隔着燃料电池模块与气液分离器相反侧的排水性的问题，公开了在这样的姿势下容易滞留有滞留水的位置进而配置气液分离器。
[0008]专利文献1：日本特开2011－175807号公报
[0009]专利文献2：日本特开2011－171283号公报
[0010]专利文献3：日本特开2010－177148号公报
[0011]在将燃料电池系统搭载于交通工具例如车辆等的实用化的场景中，要求使燃料电池系统成为更简易且小型的设计。

技术实现思路

[0012]本公开的目的在于，提供能够简化以及小型化的燃料电池系统。
[0013]本专利技术人发现能够通过以下的方式来实现上述课题：
[0014]《方式1》
[0015]一种燃料电池系统，具有燃料电池模块以及用于排出上述燃料电池模块内的液态水的液态水排出流路，其中，
[0016]上述燃料电池模块具有：
[0017]燃料电池层叠体，由多个燃料电池单电池相互层叠而成；
[0018]反应气体排出歧管，通过形成于多个上述燃料电池单电池的反应气体排出连通孔相互连结而形成，且形成为在上述燃料电池系统的使用时供反应气体从铅垂方向下侧朝向铅垂方向上侧流动；
[0019]反应气体排出口，将上述反应气体排出歧管与上述燃料电池模块的外部连通，且被配置为在上述使用时位于上述反应气体排出歧管的铅垂方向上侧；以及
[0020]液态水排出口，将上述反应气体排出歧管与上述燃料电池模块的外部连通，且被配置为在上述使用时位于上述反应气体排出歧管的铅垂方向下侧，
[0021]上述液态水排出流路以上述液态水能够在其内部流动的方式与上述液态水排出口连接。
[0022]《方式2》
[0023]根据方式1记载的燃料电池系统，其中，上述反应气体为阳极气体。
[0024]《方式3》
[0025]根据方式1或2记载的燃料电池系统，其中，上述液态水排出流路具有用于调节液态水的排出的排水阀。
[0026]《方式4》
[0027]根据方式1～3中任一个方式记载的燃料电池系统，其中，还具有反应气体供给流路以及辅机，
[0028]上述燃料电池模块还具有：
[0029]反应气体供给歧管，通过形成于多个上述燃料电池单电池的反应气体供给连通孔相互连结而形成，且形成为在上述使用时供反应气体从铅垂方向上侧向铅垂方向下侧流动；以及
[0030]反应气体供给口，将上述反应气体供给歧管与上述燃料电池模块的外部连通，且被配置为在上述使用时位于上述反应气体供给歧管的铅垂方向上侧，
[0031]上述反应气体供给流路将上述反应气体供给口与上述辅机连通，
[0032]上述辅机在上述使用时被配置于上述燃料电池模块的铅垂方向上侧。
[0033]《方式5》
[0034]根据方式4记载的燃料电池系统，其中，上述辅机是反应气体供给装置以及反应气体泵，
[0035]上述反应气体供给流路将上述反应气体供给装置、上述反应气体泵以及上述反应气体供给口依次连通。
[0036]《方式6》
[0037]根据方式1～5中任一个方式记载的燃料电池系统，其中，上述燃料电池层叠体被配置为在上述使用时层叠方向成为铅垂方向、或者层叠方向相对于铅垂方向具有倾斜。
[0038]《方式7》
[0039]根据方式6记载的燃料电池系统，其中，上述倾斜相对于铅垂方向具有45
°
以下的斜度。
[0040]《方式8》
[0041]一种车辆，其中，搭载有方式1～7中任一个方式记载的燃料电池系统。
[0042]根据本公开，能够提供一种可简化以及小型化的燃料电池系统。
附图说明
[0043]图1是本公开的第1实施方式涉及的燃料电池系统100的示意图。
[0044]图2是表示在本公开的第1实施方式涉及的燃料电池系统100中进行发电时的阳极气体以及液态水的流动的示意图。
[0045]图3是本公开的第2实施方式涉及的燃料电池系统100的示意图。
[0046]附图标记说明：
[0047]1…
燃料电池单电池；1a
…
阳极气体供给连通孔；1b
…
阳极气体排出连通孔；10
…
燃料电池模块；11
…
燃料电池层叠体；12以及13
…
端板；14
…
阳极气体供给歧管；15
…
阳极气体供给口；16
…
阳极气体排出歧管；17
…
阳极气体排出口；18
…
液态水排出口；20
…
阳极气体供给装置；30
…
阳极气体泵；40
…
阳极气体供给流路；50
…
阳极气体排出流路；60
…
储水部；70
…
液态水排出流路；80
…
排水阀；100
…
燃料电池系统。
具体实施方式
[0048]以下，对本公开的实施方式进行详述。其中，本公开并不限定于以下的实施方式，能够在公开的主旨范围内进行各种变形来实施。
[0049]《燃料电池系统》
[0050]本公开的燃料电池系统具有燃料电池模块以及用于排出燃料电池模块内的液态水的液态水排出流路。燃料电池模块具有：燃料电池层叠体，由多个燃料电池单电池相互层叠而成；反应气体排出歧管，通过形成于多个燃料电池单电池的反应气体排出连通孔相互连结而形成，且形成为在燃料电池系统的使用时供反应气体从铅垂方向下侧朝向铅垂方向上侧流动；反应气体排出口，将反应气体排出歧管与燃料电池模块的外部连通，且被配置为在使用时位于反应气体排出歧管的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，具有燃料电池模块以及用于排出所述燃料电池模块内的液态水的液态水排出流路，其中，所述燃料电池模块具有：燃料电池层叠体，由多个燃料电池单电池相互层叠而成；反应气体排出歧管，通过形成于多个所述燃料电池单电池的反应气体排出连通孔相互连结而形成，且形成为在所述燃料电池系统的使用时供反应气体从铅垂方向下侧向铅垂方向上侧流动；反应气体排出口，将所述反应气体排出歧管与所述燃料电池模块的外部连通，且被配置为在所述使用时位于所述反应气体排出歧管的铅垂方向上侧；以及液态水排出口，将所述反应气体排出歧管与所述燃料电池模块的外部连通，且被配置为在所述使用时位于所述反应气体排出歧管的铅垂方向下侧，所述液态水排出流路以所述液态水能够在其内部流动的方式与所述液态水排出口连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述反应气体为阳极气体。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其中，所述液态水排出流路具有用于调节液态水的排出的排水阀。4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池系统，其中，还具有反应气体供给流路以及辅机，所述燃料电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥靖，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：