JP4789524B2 - 固体電解質形燃料電池組立体 - Google Patents
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Description
請求項1に係る発明は、ハウジング内に、燃料ガス通路を有する複数の固体電解質形燃料電池セルを電気的に接続したセルスタックと、該セルスタックの各燃料電池セルに燃料ガスを供給するべく該燃料電池セルを装着した燃料ガスケースと、該燃料ガスケースに付設されたガス導入手段とを有し、前記燃料ガスケース内の燃料ガスが前記燃料電池セルの燃料ガス通路に供給される固体電解質形燃料電池組立体に於いて、前記燃料ガスケース内に被改質ガスを燃料ガスに改質する改質触媒を配設してなるとともに、前記燃料ガスケースは、仕切板によって前記セルスタック側に形成される一室と他室とから成る二室に仕切られ、且つ、両室が前記仕切板に設けられた連通孔により一部連通するように形成され、前記セルスタック側の前記一室が改質ガス流路となり、前記他室が前記改質触媒の収納部となり、前記他室の一端側に前記被改質ガスを供給する前記ガス導入手段が設けられ、前記他室の他端側における前記仕切板に前記連通孔が設けられていることを特徴とする固体電解質形燃料電池組立体を提供するものである。
又、前記燃料ガスケースは、仕切板によって前記セルスタック側に形成される一室と他室とから成る二室に仕切られ、且つ、両室が前記仕切板に設けられた連通孔により一部連通するように形成され、前記セルスタック側の前記一室が改質ガス流路となり、前記他室が前記改質触媒の収納部となり、前記他室の一端側に前記被改質ガスを供給する前記ガス導入手段が設けられ、前記他室の他端側における前記仕切板に前記連通孔が設けられているので、燃料ガスケース内は触媒層と改質ガス流路層の二層構造を持ち、両層は仕切板によって仕切られていることにより、各セルへの供給ガス組成を均一化することができると共に、仕切り板を介した触媒と改質ガスの熱交換により触媒層の過剰な温度分布を緩和できる。
即ち、仕切り板によって、全ガスを同一条件にそろえた上でセルへ供給することができ、又、仕切り板を介して改質ガスと触媒の熱交換を行う事で、特に触媒入口部でのガスの熱伝達と吸熱反応による温度低下を防ぎ、セルスタック内の温度分布を緩和できる。
図1及び図2に於いて、1は、本発明の固体電解質形燃料電池組立体を示し、固体電解質形燃料電池組立体1は、略直方体形状のハウジング2を具備し、このハウジング2の6個の壁面の外面には適宜の断熱材から形成された断熱壁(遮熱部材)3〜8、即ち、上断熱壁3、下断熱壁4、右側断熱壁5、左側断熱壁6、前断熱壁7及び後断熱壁8が配設されている。そして、ハウジング2内に発電・燃焼室9が規定されている。
1/2O2+2e−→O2−(固体電解質)
の電極反応が生成され、燃料極層64の燃料極に於いて、
O2−(固体電解質)+H2→H2O+2e−
の電極反応が生成されて発電される。
又、発電ユニット81aの中心部の温度過剰による熱暴走を、予備改質触媒収納ケース70a及び予備改質触媒収納ケース82aの改質による吸熱、及び、水気化熱によって防止することができる。
2 ハウジング
13a〜13d セルスタック
47a〜47d 燃料ガスケース
48 燃料ガス室
49 仕切板
50 改質ガス流路
51 改質触媒
61 ガラス
70a〜70d,82a,92a,102a 予備改質触媒収納ケース
Claims (7)
- ハウジング内に、燃料ガス通路を有する複数の固体電解質形燃料電池セルを電気的に接続したセルスタックと、該セルスタックの各燃料電池セルに燃料ガスを供給するべく該燃料電池セルを装着した燃料ガスケースと、該燃料ガスケースに付設されたガス導入手段とを有し、前記燃料ガスケース内の燃料ガスが前記燃料電池セルの燃料ガス通路に供給される固体電解質形燃料電池組立体に於いて、前記燃料ガスケース内に被改質ガスを燃料ガスに改質する改質触媒を配設してなるとともに、前記燃料ガスケースは、仕切板によって前記セルスタック側に形成される一室と他室とから成る二室に仕切られ、且つ、両室が前記仕切板に設けられた連通孔により一部連通するように形成され、前記セルスタック側の前記一室が改質ガス流路となり、前記他室が前記改質触媒の収納部となり、前記他室の一端側に前記被改質ガスを供給する前記ガス導入手段が設けられ、前記他室の他端側における前記仕切板に前記連通孔が設けられていることを特徴とする固体電解質形燃料電池組立体。
- 上記燃料電池セルの上記燃料ガスケースへの装着部分がガラスによってガスシールされていることを特徴とする請求項1に記載の固体電解質形燃料電池組立体。
- 上記燃料ガスケースは金属製燃料ガスケースであることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体電解質形燃料電池組立体。
- 上記ハウジング内に予備改質を行なうための予備改質触媒を収納する予備改質触媒収納ケースが配設されており、該予備改質触媒収納ケース内を通過した燃料ガスが上記燃料ガスケースに供給されるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれかに記載の固体電解質形燃料電池組立体。
- 上記予備改質触媒収納ケースが上記燃料電池セル先端近傍のセルオフガス燃焼排気に晒される位置に配置されていることを特徴とする請求項4記載の固体電解質形燃料電池組立体。
- 上記予備改質触媒収納ケースが上記セルスタックの側部近傍に配置されていることを特徴とする請求項4又は5記載の固体電解質形燃料電池組立体。
- 上記予備改質触媒収納ケースは、上記セルスタックに沿って設けられており、その一端にはガス導入手段が接続され、且つ、該予備改質触媒収納ケースの他端部が、1又は複数の上記燃料ガスケースと一体化され連通していることを特徴とする請求項4乃至6のうちいずれかに記載の固体電解質形燃料電池組立体。
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