[发明专利]燃料电池系统

说明书

燃料电池系统具备多个燃料电池堆、以及连接于各燃料电池堆的供给流路及排出流路的供给配管及排出配管。在供给流路中，向多个燃料电池单体按层叠方向依次供给的流体流通。在排出流路中，从多个燃料电池单体按层叠方向依次排出的流体流通。供给流路中的流体的流通方向是从第一端板朝向第二端板的方向。排出流路中的流体的流通方向是从第一端板朝向第二端板的方向。

本申请基于2021年3月30日申请的日本国专利申请第2021-057425号主张优先权，并将其内容援用于此。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统。

背景技术

以往，例如已知一种燃料电池系统，该燃料电池系统具备：两个堆，其具有层叠的多个单体，并且在与多个单体的层叠方向正交的方向上排列配置；以及供给配管及排出配管，它们通过各堆的层叠方向上的一方侧的端板连接于气体的供给用歧管及排出用歧管(例如，参照日本国特开2006-302707号)。

发明内容

另外，在上述的燃料电池系统中，在两个堆的各自中供给用歧管的气体的流动方向与排出用歧管的气体的流动方向在层叠方向上为逆向，多个单体的层叠方向上的一方侧处的气体的压力差相对变大，层叠方向上的一方的相反侧处的气体的压力差相对变小。与此相伴，层叠方向上的一方侧处的气体的供给量相对变大，层叠方向上的一方的相反侧处的气体的供给量相对变小，产生层叠方向上的多个单体间的气体分配不均匀这一问题。

另外，例如，在3个以上的多个堆在与多个单体的层叠方向正交的方向上排列配置并且多个堆依次连接于供给配管的情况下，产生在相对地气体流动的下游侧的堆处气体的供给降低，多个堆间的气体的供给不均匀这一问题。

另外，例如在3个以上的多个堆在与多个单体的层叠方向正交的方向上排列配置并且多个堆依次连接于排出配管的情况下，产生在相对地气体流动的下游侧的堆处气体的排出降低，多个堆间的气体的排出不均匀，气体交换的效率降低这一问题。

本发明的方案提供一种能够提高层叠的多个燃料电池单体及多个燃料电池堆处的发电效率的燃料电池系统。

为了解决上述课题而达成所涉及的目的，本发明采用了以下的方案。

(1)本发明的一方案的燃料电池系统具备：至少一个燃料电池堆，其具有层叠的多个单体；供给流路，其设置于所述燃料电池堆，并且供向所述多个单体按层叠方向依次供给的流体流通；以及排出流路，其设置于所述燃料电池堆，并且供从所述多个单体按所述层叠方向依次排出的所述流体流通，相对于所述燃料电池堆的所述层叠方向的两端即第一端及第二端，所述供给流路中的所述流体的流通方向是从所述第一端侧朝向所述第二端侧的方向，所述排出流路中的所述流体的流通方向是从所述第一端侧朝向所述第二端侧的方向。

(2)在上述(1)的方案所记载的燃料电池系统中，也可以是，所述燃料电池系统具备供给配管，所述供给配管设置于多个所述燃料电池堆的外部，并且与所述多个所述燃料电池堆的所述供给流路依次连接而供所述流体流通，所述供给配管中的流动的截面伴随从所述供给配管的上游侧趋向下游侧，以缩小倾向变化。

(3)在上述(1)或(2)的方案所记载的燃料电池系统中，也可以是，所述燃料电池系统具备排出配管，所述排出配管设置于多个所述燃料电池堆的外部，并且与所述多个所述燃料电池堆的所述排出流路依次连接而供所述流体流通，所述排出配管中的流动的截面伴随从所述排出配管的上游侧趋向下游侧，以扩大倾向变化。

(4)在上述(2)的方案所记载的燃料电池系统中，也可以是，所述燃料电池系统具备排出配管，所述排出配管设置于多个所述燃料电池堆的外部，并且以与所述供给配管同所述多个所述燃料电池堆的所述供给流路依次连接的连接顺序相同的连接顺序，同所述多个所述燃料电池堆的所述排出流路依次连接而供所述流体流通，所述排出配管中的流动的截面伴随从所述排出配管的上游侧趋向下游侧，以扩大倾向变化。