[发明专利]用于容纳至少一个燃料电池堆的壳体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于容纳至少一个燃料电池堆的壳体或封闭体，包括第一封闭壳和第二封闭壳。

此外，本发明涉及包括这样的壳体与燃料电池堆的系统。

背景技术

SOFC-燃料电池系统(SOFC＝“固体氧化物燃料电池”)由多个部件组成，为此这些部件涉及转化器、后燃烧器以及SOFC-燃料-电池堆等。这些部件在大约900℃的温度进行操作。

公知的是，SOFC-燃料电池堆在限定的压力(压紧力)状态下被制造。堆的压紧在制造、存储以及安装到系统的过程中通过临时的夹持力被确保。例如，由专利公开文献DE 10308382B3可知一种用于加固或压紧燃料电池堆的可行的措施。

压紧的过去的可行的措施然而具有这样的缺点，即如果耐高温的绝缘体在压力与高温的条件下收缩，则这种压紧并不合适地适应这种收缩，从而燃料电池堆的这种压紧无法持久地被确保。

这种已知的压紧系统的另一缺点在于，压紧元件的安装无法以有利于组装的方式实现。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种持续地以有利于组装的方式压紧至少一个燃料电池堆的可能性。

该目的通过权利要求1中所提出的壳体实现。

从从属权利要求可以看出本发明的有利方面和其它实施例。

为了实现该目的，本发明提出了一种用于容纳至少一个燃料电池堆的壳体。该壳体包括第一封闭壳和第二封闭壳，所述第一封闭壳和第二封闭壳通过一夹持装置被压紧在一起，从而待容纳的燃料电池堆可以沿其堆叠方向通过所述夹持装置的柔性被压紧。该壳体具有这样的优点，即至少燃料电池堆现在总是被最佳地压紧，而无论操作状态与温度的影响。此外，这产生了一种壳体，所述壳体结合容纳的功能以及压缩的功能，而仍旧是非常简单的并且是不复杂的可以装入，而不仅减少了装配的复杂性以及成本还减小了制造成本。此外，维护的可实现性也被改进，也就是说，无需复杂的拆卸。而另一优点在于，容纳的元件被保护免于灰尘和损伤的影响。

此外，壳体被构造成封闭壳可以沿燃料电池堆的堆叠方向彼此相互移动离开一段距离，而并不产生间隙。这优点在于，即使在燃料电池堆由于温度增加而扩张时，燃料电池堆现在总是处于与环境隔离的空间内，因而保护内部空间免受灰尘和损伤的影响。

不产生间隙的运动得以实现在于，柔性的密封件在封闭壳的相向的边缘之间设置。现在，在封闭壳彼此相互离开时，这种优选高度柔性的密封件充满由于减小的压紧而导致的附加的空间，因而防止在封闭壳之间产生间隙。

作为可选例或者除此以外，不产生间隙的该运动得以实现还在于，封闭壳是可嵌套的，具有这样的优点，即封闭壳沿与燃料电池堆的堆叠方向垂直的方向彼此相互支承和稳定，因而获得了非常强化的和简单构造的压紧结构。另一优点在于，从由壳体所容纳的元件辐射到外部的热量现在被强烈地减小，这是因为内部中的元件总是被隔离，无论操作状态是什么。

根据本发明的壳体还可以进一步修改成，夹持装置包括多个铰接式弹性夹具。铰接式弹性夹具的使用现在使得可以取消装配和固定封闭壳的工具，导致确保燃料电池堆的最佳压紧的非常简单和低成本的装置。

作为可选例，还可以设置成夹持装置是具有弹簧的夹持框架，夹持框架使得可以获得强化的高力压紧。

另外，根据本发明的壳体可以被调整成，封闭壳由绝缘材料制成。除了容纳和夹紧功能以外，该实施例还提供了这样的优点，即壳体还可以提供绝缘的功能。

作为可选例，该优点还可以通过将封闭壳涂覆有一层绝缘材料而实现。

此外，根据本发明的壳体可以被调整从而，在外侧封闭壳内可嵌套的内侧封闭壳可以沿燃料电池堆的堆叠方向延伸成，待容纳的燃料电池堆的堆叠高度的至少90％由内侧封闭壳容纳。该改型提供了这样的优点，即几乎整个燃料电池堆沿与堆叠方向垂直的方向被支承，也就是说，消除了用于燃料电池堆的各个燃料电池元件的复杂的紧固件。

另外，根据本发明的壳体可以调整成，壳体被构造成至少部分地容纳燃料电池系统的转化器和/或后燃烧器。这现在使得可以在壳体内容纳整个燃料电池系统，这还具有这样的优点，即现在可以获得非常简单且低成本的组装装置。

该实施例还可以被调整成，用于容纳转化器和/或后燃烧器的两个封闭壳设有凹部，每个凹部开向封闭壳的开口端部。这再次确保了简单的组装同时使得可以引导圆筒形的转化器和/或后燃烧器通过壳体的两个端部。除了有助于组装以外，这些凹部还提供了通过壳体的壁压紧这些元件的优点。