[发明专利]固体氧化物燃料电池有效
申请号: | 201410123272.0 | 申请日: | 2014-03-28 |
公开(公告)号: | CN104078688A | 公开(公告)日: | 2014-10-01 |
发明(设计)人: | 松尾卓哉;赤木阳祐;岛津惠美;小林千寻;盐野光伸;表敷浩二;石黑明;柿沼保夫 | 申请(专利权)人: | TOTO株式会社 |
主分类号: | H01M4/86 | 分类号: | H01M4/86;H01M8/04;H01M8/10 |
代理公司: | 北京华夏正合知识产权代理事务所(普通合伙) 11017 | 代理人: | 韩登营;栗涛 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 固体 氧化物 燃料电池 | ||
1.一种固体氧化物燃料电池,具有燃料电池单电池单元,在该燃料电池单电池单元中使氢气与氧化剂气体发生反应从而实现发电,其特征在于,
上述燃料电池单电池单元具有:
燃料电极,其被供给上述氢气;
氧化剂气体电极,其被供给上述氧化剂气体;
固体电解质,其设置在上述燃料电极与所示氧化剂气体电极之间,
上述燃料电极由含镍的复合材料构成,
上述固体氧化物电池在发电停止后直至上述燃料电极的温度下降至350℃之前使上述燃料电极维持在非氧环境中,从而防止上述燃料电极由于氧化造成的收缩。
2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池,其特征在于,
上述燃料电池单电池单元的内部具有供含有上述氢气的燃料气体流动的燃料气体流路,
上述燃料电池单电池单元具有发电层叠部,该发电层叠部由上述燃料电极、上述固体电解质以及上述氧化剂气体电极从上述燃料气体流路一侧开始依次层叠在一起而形成,
上述固体氧化物电池在发电停止后并且上述燃料电极的温度在350℃以上400℃以下时,使构成上述发电层叠部的上述燃料电极的位于上述燃料气体流路一侧的整个表面维持在非氧环境中,从而防止构成上述发电层叠部的上述燃料电极产生部分氧化而造成该燃料电极的局部收缩。
3.根据权利要求2所述的固体氧化物燃料电池,其特征在于,
上述燃料气体流路具有与上述燃料电池单电池单元的外部连通的流出侧开口端,
上述燃料电池单电池单元具有缓冲部,该缓冲部在上述流出侧开口端与上述发电层叠部之间沿着上述燃料气体流路形成,
上述缓冲部具有流出侧流阻部。
4.根据权利要求3所述的固体氧化物燃料电池,其特征在于,
上述固体氧化物燃料电池在发电停止后并且上述燃料电极的温度下降至300℃以下的规定温度之后,使上述燃料气体流路被供给空气,从而使上述燃料气体流路内的残留气体被排出。
5.根据权利要求4所述的固体氧化物燃料电池,其特征在于,
上述固体氧化物燃料电池具有:
燃料电池模块,其具有上述燃料电池单电池单元;
燃料供给装置,其对上述燃料电池模块供给燃料;
水供给装置,其对上述燃料电池模块供给水蒸气重整用的水;
氧化剂气体供给装置,其对上述燃料电池单电池单元的氧化剂气体电极供给氧化剂气体;
重整器,其配置在上述燃料电池模块内,使用上述水供给装置所供给的水对上述燃料供给装置所供给的燃料进行水蒸气重整;
燃料或排放气体通路,其从上述燃料供给装置经由上述重整器、上述燃料电池单电池单元的上述燃料气体流路向上述燃料电池模块的外部引导燃料或者排放气体;
控制器,其控制上述燃料供给装置、上述水供给装置、上述氧化剂气体供给装置以及电力从上述燃料电池模块的输出,
上述控制器具有用于使燃料供给与发电停止的关机停止控制电路,
上述燃料或排放气体通路构成为能够起到机械性压力保持机构的作用,该机械性压力保持机构使上述燃料电池单电池单元的上述燃料气体流路内的压力,在由上述关机停止控制电路使燃料供给与发电被停止后直至上述燃料电极的温度下降至400℃之前,高于上述燃料电池模块内的上述燃料电池单电池单元的外部的压力,
上述关机停止控制电路具有压力保持控制电路,该压力保持控制电路在上述燃料电极的温度下降至400℃后并且直至变为350℃之前,执行压力保持控制,使上述燃料气体流路内的压力提高,从而使由于上述燃料电极的温度下降造成的上述燃料气体流路内的压力下降得到抑制。
6.根据权利要求2所述的固体氧化物燃料电池,其特征在于,
还具有设置在上述燃料电极与上述固体电解质之间的反应防止层,从而防止上述燃料电极的材料与上述固体电解质的材料之间发生化学反应。
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