燃料电池包及具备该燃料电池包的燃料电池模块制造技术

能够高效率地向燃料电池单元组供给足量的反应气体。沿着第一方向延伸的柱状的多个燃料电池单元组(3)以该燃料电池单元组(3)的侧面彼此对置的方式隔开间隔进行排列，燃料电池单元组(3)沿着第一方向具有第一气体流路(12)，并且，具有沿着与第一方向交叉的第二方向排列配置并串联连接的多个燃料电池单元(13)，在相邻的燃料电池单元组(3)之间具备连接构件(21)和第二气体流路限制构件(22)，该连接构件(21)将相邻的燃料电池单元组(3)的燃料电池单元(13)彼此电连接，该第二气体流路限制构件(22)用于在其与该连接构件(21)之间形成沿着第一气体流路(12)的第二气体流路(23)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及燃料电池包及具备该燃料电池包的燃料电池模块。
技术介绍
近年来，作为下一代能源，提出了经由连接构件将多个燃料电池单元组电连接而成的燃料电池包，其中，该燃料电池单元组通过将多个燃料电池单元连接而成。作为这种燃料电池单元组，已知有将多个燃料电池单元经由中间连接器电连接的结构。燃料电池单元在电绝缘性的支承体的侧面上依次层叠有燃料极、固体电解质及空气极。并且，已知有将多个燃料电池单元组配设成锯齿状，并经由连接构件将相邻的燃料电池单元组彼此电连接的燃料电池包(参照专利文献I)。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-134230号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，如上述专利文献I那样，呈锯齿状地配设燃料电池单元组，即使向燃料电池单元组间大量供给反应气体，被供给到相邻的燃料电池单元组间的反应气体也会从燃料电池单元组间向侧方流出，从而无法将足量的反应气体向构成燃料电池单元组的燃料电池单元高效地供给，存在难以提高燃料电池包的发电效率的课题。因而，本专利技术提供一种能够高效率地向燃料电池单元组供给足量的反应气体的燃料电池包及具备该燃料电池包的燃料电池模块。用于解决课题的手段本专利技术的燃料电池包的特征在于，沿着第一方向延伸的柱状的多个燃料电池单元组以该燃料电池单元组的侧面彼此对置的方式隔开间隔进行排列，所述燃料电池单元组沿着所述第一方向具有第一气体流路，并且，具有沿着与所述第一方向交叉的第二方向排列配置并串联连接的多个燃料电池单元，在相邻的所述燃料电池单元组之间具备连接构件和第二气体流路限制构件，该连接构件将所述相邻的燃料电池单元组的燃料电池单元彼此电连接，该第二气体流路限制构件用于在其与该连接构件之间形成沿着所述第一气体流路的第二气体流路。另外，本专利技术的燃料电池模块通过将上述的燃料电池包收纳在收纳容器内而成。专利技术效果根据本专利技术，能够向构成燃料电池单元组的燃料电池单元高效地供给足量的反应气体，能够提高燃料电池包的发电输出。附图说明CN 102986076 A说明书2/10页图I是表示构成燃料电池包的燃料电池单元组的主视图。图2是图I所示的燃料电池单元组的A-A线横向剖视图。图3是表示燃料电池单元的详细的结构的放大剖视图。图4中，(a)是第一方式的燃料电池包的剖视图，(b)是(a)的燃料电池包的侧视图。图5是表示在比配置于最侧方的燃料电池单元靠外方的位置处配置有连接构件、 第二气体流路限制构件的第二方式的燃料电池包的剖视图。图6是表示在连接构件与第二气体流路限制构件之间配置有间隔件的第三方式的剖视图。图7是表示相邻的燃料电池单元组的图，(a)是表示将相邻的燃料电池单元组的对置的侧面的燃料电池单元以分别位于之间的方式配置的第四方式的燃料电池包的说明图，(b)是表示在相邻的燃料电池单元组的对置面上将燃料电池单元以对置的方式配置的第五方式的燃料电池包的说明图。图8是表示将2个燃料电池包以连接构件成为内侧的方式并列设置的状态的剖视图。具体实施方式使用图1、2，说明燃料电池包所使用的燃料电池单元组3。需要说明的是，在图I 中，省略单元间连接构件的记载。在图I 图8中，为了容易理解，有时将厚度、长度、宽度等放大缩小来表示。在图1、2中，燃料电池单元组3是沿着第一方向延伸的柱状，在细长的中空板状的支承体11的侧面上，沿着该支承体11的长度方向，将矩形形状的多个燃料电池单元13沿着与第一方向交叉的第二方向排列而形成燃料电池单元组3。因此，燃料电池单元组3的长度方向成为第一方向。需要说明的是，在图2中，支承体11为剖面，但省略了剖面线。而且，第一方向与第二方向未必非要正交。在该方式中，燃料电池单元13在中空板状的支承体11的一方的侧面上形成2个， 在另一方的侧面上形成2个，总计形成4个。多个燃料电池单元13如图I所示是在主视下分别具有长边和短边的细长的长方形形状，其长边的延伸方向成为支承体11的长度方向。并且，燃料电池单元13的相邻的多个长边彼此对置。由于支承体I的长度方向也为第一方向，因此有时将第一方向称为支承体11的长度方向。而且，由于支承体11的宽度方向也为与第一方向交叉的第二方向，因此有时将第二方向称为支承体I的宽度方向。如图2所示，支承体11具有一对相互对置的平坦的侧面，各个侧面的两侧方由弧状面连接，呈椭圆柱状的形状。在其内部，从支承体11的长度方向的一端部贯通至另一端部的一流路以上(在图中为6个)的独立的第一气体流路12沿着支承板11的长度方向 (与图2的纸面垂直的方向)设置。并且，燃料气体(氢气)在该第一气体流路12的内部从支承板11的长度方向的一端部到另一端部流动，由此向设置在支承板11的各个侧面上的燃料电池单元13供给燃料气体。从防止燃料电池单元13彼此的电气短路的观点出发， 支承体11由绝缘性材料形成。4需要说明的是，在图I中，支承体11的宽度尺寸(相当于两端的弧状面间的距离)D为例如15mm 80mm,优选为30mm 80mm的范围，其长度尺寸L为例如IOOmm 300mm,优选为150mm 250mm的范围。另外，支承体11为多孔质，其开气孔率设定为例如25%以上，优选设定为30% 45%的范围。由此，能够将第一气体流路12内的燃料气体导入至燃料极17的表面。需要说明的是，图I是燃料电池单元组，但在该图中，表示了支承体11的宽度D、长度L。燃料电池单元13将作为内侧电极的燃料极17、固体电解质19、及作为外侧电极的空气极18层叠而构成，燃料极17、固体电解质19、空气极18重叠的部分作为发电部发挥功能。燃料电池单元13层叠在支承体11的侧面上。在固体电解质19上沿着燃料电池单元13的长度方向设有开口部，在此形成导电性的中间连接器14，并与设于支承体11的燃料极17连接。中间连接器14具有将通过燃料电池单元13产生的电流向相邻的燃料电池单元 13的表面引出的功能。燃料电池单元13的空气极18和与该燃料电池单元13相邻的燃料电池单元13的中间连接器14通过单元连接构件15连接，4个燃料电池单元13电串联连接。为了将支承体11的表背的燃料电池单元13电连接，在图2中，在左侧的弧状面的部分形成有单元连接构件15。而且，在燃料电池单元组3中，在串联连接的两端的燃料电池单元的中间连接器14和空气极18上连接有用于与相邻的燃料电池单元组3电连接的单元组连接构件16。使用图3说明燃料电池单元13的详细结构。图3是表示燃料电池单元13的详细结构的放大剖视图。在支承体11整体的表面上形成有用于防止支承体材料的扩散的扩散防止层11a。在其上方，对应于燃料电池单元13的形状而形成使氢气透过的燃料极17。燃料极17在该例子中由集电燃料极17a和活性燃料极17b这两层构成。而且，在燃料极17上形成有固体电解质19。该固体电解质19以将后述的设置中间连接器14的开口部以外的燃料极17及支承体11覆盖的方式形成，且也形成在该燃料极17与相邻的燃料电池单元13之间。由此，能够减少在设于支承体11的第一气体流路12中流动的燃料气体的漏气。在固体电解质19设有在沿着燃料电池单元13的长边的方向上延伸的开口部，在该开口部形成有用于从燃料极17取出电力的中间连接器14。中间连接器14在图3中由金属层14a和金属玻璃层14b本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：
国别省市：