[发明专利]燃料电池的电池构造和燃料电池系统

说明书

燃料电池的电池构造具有：发电电池组件，其包括发电电池，该发电电池利用燃料极和氧化剂极夹持电解质，并利用供给来的气体发电；分隔件，其将相邻的所述发电电池组件彼此隔开；密封构件，其设在所述发电电池组件的缘与所述分隔件的缘之间，使供给至所述发电电池的所述气体留在所述发电电池组件与所述分隔件之间；以及热交换部，其与所述密封构件相邻地设置，并利用向所述发电电池供给的所述气体对所述密封构件进行温度调节。

技术领域

本发明涉及燃料电池的电池构造和燃料电池系统。

背景技术

以往，在固体氧化物型燃料电池堆(SOFCGolid Oxide Fuel Cell)的情况下，通过向利用燃料极和氧化剂极夹持电解质而构成的发电电池供给气体来进行发电。因此，构成为：将包括发电电池的发电电池组件(单电池)和将相邻的发电电池组件隔开的分隔件隔着密封构件(密封部)层叠起来。对于固体氧化物型燃料电池堆，为了稳定地进行运转，需要具有几百度以上的高温(例如，参照专利文献1。)。

在专利文献1的结构的情况下，在使固体氧化物型燃料电池堆稳定地运转的情况下，发电电池组件与密封构件之间、分隔件与密封构件之间的温度梯度十分小，在密封构件产生的温度分布大致均匀，因此不用担心密封构件会损伤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－56824号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1的结构的情况下，在使固体氧化物型燃料电池堆快速地启动的情况下，由于高温的气体，可能会在发电电池组件与密封构件之间、分隔件与密封构件之间产生急剧的温度梯度，致使相对薄弱的密封构件损伤。

本发明的目的在于提供能够保护设在发电电池组件与分隔件之间的密封构件并且快速地启动的燃料电池的电池构造和燃料电池系统。

用于解决问题的方案

用于达到上述目的的本发明的燃料电池的电池构造具有发电电池组件、分隔件、密封构件和热交换部。所述发电电池组件包括发电电池，该发电电池利用燃料极和氧化剂极夹持电解质，并利用供给来的气体发电。所述分隔件将相邻的所述发电电池组件彼此隔开。所述密封构件设在所述发电电池组件的缘与所述分隔件的缘之间，并使供给至所述发电电池的所述气体留在所述发电电池组件与所述分隔件之间。所述热交换部与所述密封构件相邻地设置，利用向所述发电电池供给的所述气体对所述密封构件进行温度调节。

用于达到上述目的的本发明的燃料电池系统包括：燃料电池堆，其是通过层叠多个发电电池组件而形成的；燃料供给系统，其向所述燃料电池堆供给燃料；空气供给系统，其向所述燃料电池堆供给空气；排气系统，其排出所述燃料电池堆的废气；以及控制装置，其控制所述的各系统。对于燃料电池系统，所述发电电池组件包括对配置在电池组件内的密封构件进行温度调节的热交换部，在系统启动时，所述控制装置选择性地使所述热交换部工作。

附图说明

图1是表示第1实施方式的固体氧化物型燃料电池堆的立体图。

图2是表示自图1的固体氧化物型燃料电池堆分解成上部端板、上部集电板、层叠多个电池模块而构成的堆、下部集电板、下部端板以及外部歧管的状态的立体图。

图3是将图2的电池模块分解来图示的立体图。

图4是将图3的单元分解来图示的立体图。

图5A是将图4的金属支承电池组件分解开图示的立体图。

图5B是以截面表示图4的金属支承电池组件的侧视图。