JP2011129489A - 燃料電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃料電池モジュール(200)は、ケーシング内に、燃料電池セル(10)を複数積層してなる燃料電池スタック(20)と、燃料電池スタックにおける燃料電池セルの積層方向に沿った側面側に配置され、燃料電池セルの発電に供される酸化剤ガスを、それぞれの燃料電池セルの一端側から他端側に沿って流した後に、それぞれの燃料電池セルの他端側に供給するための酸化剤ガス導入部材と、それぞれの燃料電池セルの一端側に配置された改質器と、それぞれの燃料電池セルの一端側と改質器との間に配置された燃焼部と、を備え、酸化剤ガス導入部材は、それぞれの燃料電池セルの他端側と対応する部位に比較して一端側と対応する部位において高い熱伝導率を有することを特徴とするものである。
【選択図】 図5
Description
酸素極:1/2O2+2e−→O2−(固体電解質)
燃料極:O2−(固体電解質)+H2→H2O+2e−
第1内部断熱部材83bの分割数は、特に限定されない。また、第2内部断熱部材84は、第1内部断熱部材83bと同様の構成を有していてもよい。図10は、例3の変形例1に係る燃料電池モジュール200bの全体構成を説明するための断面図である。本変形例に係る燃料電池モジュール200bは、第1内部断熱部材83bが燃料電池スタック20の下端側から上端側にかけて段階的に(漸次)熱伝導率が高くなるように5分割されている点と、第2内部断熱部材84の代わりに第2内部断熱部材84bを備える点と、において、図8に示す燃料電池モジュール200bと異なる。第2内部断熱部材84bは、第1内部断熱部材83bと同様に、燃料電池セル10の下端側から上端側にかけて段階的に(漸次)熱伝導率が高くなるように5分割されている。
また、側部断熱部材82も、燃料電池セル10の下端側から上端側にかけて段階的にまたは徐々に熱伝導率が高くなる構成を有していてもよい。この構成によれば、燃料電池セル10の上端側の熱を、側部断熱部材82の熱伝導率が高い部分(上側部分)を介して、外部に放熱することができる。それにより、燃料電池セル10の上下方向の温度差を小さくすることができる。
図14は、例5の変形例1に係る燃料電池モジュール200dの全体構成を説明するための断面図である。本変形例に係る燃料電池モジュール200dは、酸化剤ガス導入部材100dの突出部140が、さらに上端まで延在している点において、図12の燃料電池モジュール200dと異なる。
20 燃料電池スタック
30 集電体
40 改質器
42 蒸発部
50 マニホールド
60 燃料ガス配管
70 第1ターミナル
80 ケーシング
81 下部断熱部材
82 側部断熱部材
83 第1内部断熱部材
84 第2内部断熱部材
85 第1燃焼オフガス導出流路
86 第2燃焼オフガス導出流路
87 上部燃焼オフガス流路
88 側部燃焼オフガス流路
90 燃焼部
100 酸化剤ガス導入部材
120 高熱伝導率部
121 仕切り部材
122 フィン
140 突出部
141 整流部材
200 燃料電池モジュール
Claims (5)
- ケーシング内に、
酸化剤ガスと燃料ガスとで発電を行う燃料電池セルを複数積層してなる燃料電池スタックと、
該燃料電池スタックにおける前記燃料電池セルの積層方向に沿った側面側に配置され、前記燃料電池セルの発電に供される酸化剤ガスを、それぞれの前記燃料電池セルの一端側から他端側に沿って流した後に、それぞれの前記燃料電池セルの他端側に供給するための酸化剤ガス導入部材と、
それぞれの前記燃料電池セルの一端側に配置された改質器と、
それぞれの前記燃料電池セルの一端側と前記改質器との間に配置され、前記燃料電池セルの発電に供されなかった酸化剤オフガスを用いて、前記燃料電池セルの発電に供されなかった燃料オフガスを燃焼させる燃焼部と、を備え、
前記酸化剤ガス導入部材は、それぞれの前記燃料電池セルの他端側と対応する部位に比較して前記燃料電池セルの一端側と対応する部位において高い熱伝導率を有することを特徴とする燃料電池モジュール。 - 前記酸化剤ガス導入部材は、それぞれの前記燃料電池セルの一端側と対応する部位において、フィン、前記酸化剤ガス導入部材の流路を複数に仕切る仕切り部材、およびディンプルの少なくとも一つを有することを特徴とする請求項1記載の燃料電池モジュール。
- ケーシング内に、
酸化剤ガスと燃料ガスとで発電を行う燃料電池セルを複数積層してなる燃料電池スタックと、
該燃料電池スタックにおける前記燃料電池セルの積層方向に沿った側面側に配置され、前記燃料電池セルの発電に供される酸化剤ガスを、それぞれの前記燃料電池セルの一端側から他端側に沿って流した後に、それぞれの前記燃料電池セルの他端側に供給するための酸化剤ガス導入部材と、
それぞれの前記燃料電池セルの一端側に配置された改質器と、
それぞれの前記燃料電池セルの一端側と前記改質器との間に配置され、前記燃料電池セルの発電に供されなかった酸化剤オフガスを用いて、前記燃料電池セルの発電に供されなかった燃料オフガスを燃焼させる燃焼部と、
前記燃料電池スタックにおける前記燃料電池セルの積層方向に沿った両側面側に配置された内部断熱部材と、を備え、
前記酸化剤ガス導入部材側に配置された前記内部断熱部材が、それぞれの前記燃料電池セルの他端側と対応する部位に比較して前記燃料電池セルの一端側と対応する部位において高い熱伝導率を有することを特徴とする燃料電池モジュール。 - 前記酸化剤ガス導入部材側に配置された前記内部断熱部材が、それぞれの前記燃料電池セルの他端側より一端側に向けて、漸次熱伝導率が高くなるように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の燃料電池モジュール。
- ケーシング内に、
酸化剤ガスと燃料ガスとで発電を行う燃料電池セルを複数積層してなる燃料電池スタックと、
それぞれの前記燃料電池セルの一端側に配置された改質器と、
それぞれの前記燃料電池セルの一端側と前記改質器との間に配置され、前記燃料電池セルの発電に供されなかった酸化剤オフガスを用いて、前記燃料電池セルの発電に供されなかった燃料オフガスを燃焼させる燃焼部と、
前記燃料電池スタックにおける前記燃料電池セルの積層方向に沿った側面側に配置され、前記燃料電池セルの発電に供される酸化剤ガスを、前記改質器、前記燃焼部、それぞれの前記燃料電池セルの一端側から他端側に沿ってこの順に流した後に前記燃料電池セルの他端側に供給するための酸化剤ガス導入部材と、を備え、
該酸化剤ガス導入部材は、前記燃料電池スタックの前記側面側に突出する突出部を備えることを特徴とする燃料電池モジュール。
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