[發明專利]燃料電池模塊及燃料電池裝置

無效

• 申請號: 200980103527.4
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101933185A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 高橋成門
• 申請（專利權）人: 京瓷株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/06;H01M8/12;H01M8/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 朱丹

技術領域

本發明涉及一種將多個燃料電池單元收容于收容容器內而形成的燃料電池模塊以及具有該燃料電池模塊的燃料電池裝置。

背景技術

近年來，作為下一代能源，提出有各種燃料電池模塊，通過并列設置多個能夠使用含氫氣體和空氣(含氧氣體)獲得電力的燃料電池單元，并將各個燃料電池單元串聯電連接而形成的電池組收容于收容容器內，從而形成所述燃料電池模塊。

作為像這樣的燃料電池模塊，例如提出：并列設置多個燃料電池單元，將所述多個燃料電池單元串聯電連接的電池組收容于內置發電室的長方體狀的收容容器內而形成的燃料電池模塊(例如，參照日本特開2007-59377號公報)。

在此，在如上述的燃料電池模塊中，在收容容器內收容電池組，且在電池組的上方配置具備汽化部和重整部的重整器，其中汽化部用于生成在水蒸氣重整中使用的水蒸氣，重整部用于利用在汽化部中生成的水蒸氣重整原燃料。

在此，利用燃料電池單元的發電所產生的熱量或在燃料電池單元的上端部側使未在燃料電池單元中使用的燃料氣體燃燒所產生的熱量，能夠使重整器的溫度上升，能夠有效地進行水蒸氣重整。

并且，提出有作為原燃料使用煤油或甲醇等液體燃料的燃料電池系統(例如，參照日本特開2006-351292號公報)。

但是，在作為原燃料使用煤油或甲醇等液體燃料時，必須在重整反應前使液體燃料汽化。然而，存在如下問題：在如上述的燃料電池模塊中，特別是在燃料電池模塊啟動時，收容容器內的溫度較低，在啟動時難以使液體燃料汽化。

發明內容

因此，本發明提供一種燃料電池模塊，其在作為原燃料使用液體燃料時，能夠有效地啟動，且提高了發電效率。

本發明的燃料電池模塊具有：收容容器；電池組，其收容于該收容容器內，由多個在內部具有氣體流路的柱狀的固體氧化物形燃料電池單元以豎立設置的狀態排列配置并電連接而構成；歧管(manifold)，其收容于所述收容容器內，用于固定所述固體氧化物形燃料電池單元的下端并對所述固體氧化物形燃料電池單元供給燃料氣體；重整器，其收容于所述收容容器內，且配置于所述固體氧化物形燃料電池單元的上方，用于生成向所述固體氧化物形燃料電池單元供給的燃料氣體；汽化器，其配置于所述收容容器的外表面，用于使原燃料汽化而供給于所述重整器；熱源，其用于使所述汽化器的溫度上升。

本發明的燃料電池裝置為將上述所述的燃料電池模塊收容于外裝殼體內而形成的。

根據下述的詳細說明及附圖會進一步明確本發明的目的、特征及優點。

附圖說明

圖1是表示本發明的燃料電池模塊的外觀立體圖。

圖2是圖1所示的燃料電池模塊的剖視圖。

圖3是表示本發明的燃料電池裝置的一例的示意圖。

圖4是表示本發明的燃料電池裝置的結構的一例的結構圖。

圖5是表示本發明的燃料電池裝置的另一例的示意圖。

具體實施方式

以下參照附圖詳細說明本發明優選的實施方式。

圖1是表示本發明的燃料電池模塊1(以下，存在稱“模塊”的情況)的一例的外觀立體圖，圖2是圖1所示的模塊1的剖視圖。另外，在以下的圖中對同一部件標記同一標號。

模塊1構成為，具有在內部流通氣體的氣體流路的柱狀的固體氧化物形燃料電池單元3(以下，存在稱“燃料電池單元”的情況)以豎立設置的狀態排列，相鄰的燃料電池單元3之間通過集電部件(未圖示)串聯電連接，且將燃料電池單元3的下端通過玻璃密封件等絕緣性接合件(未圖示)固定于歧管4而形成電池組5，該電池組5收容于在長方體狀的收容容器2的內部。另外，在圖1中，作為燃料電池單元3的電極例示了下述固體氧化物形燃料電池單元3，該固體氧化物形燃料電池單元3為燃料氣體在設置于內部的氣體流路中沿長度方向流動的中空平板型，且在支承體的表面依次設置有燃料側電極、固體電解質及氧側電極。另外，作為固體氧化物形燃料電池單元3，除上述以外，還可以使用例如圓筒狀、平板狀的燃料電池單元，或采用在支承體的表面依次設置有氧側電極、固體電解質及燃料側電極的固體氧化物形燃料電池單元3。

此外，為了得到在燃料電池單元3中使用的含氫氣體，在電池組5的上方配置有用于將煤油、甲醇等液體燃料或煤氣等氣體燃料重整而生成燃料氣體(含氫氣體)的重整器6。并且，在重整器6中生成的燃料氣體通過氣體流通管7供給到歧管4，通過歧管4供給到設置于燃料電池單元3內部的氣體流路中。并且，通過所述結構構成燃料電池單元組裝置8。