燃料电池堆、燃料电池系统及其运作方法

摘要

一个燃料电池堆包括至少第一和第二电池(40)和一个分隔装置(42)。每个电池包括一个阳极(44)、一个阴极(46)和在阳极与阴极之间的电解液(48)。分隔装置包括一个流体分隔板，该流体分隔板具有一个燃料区、一个氧化剂区、一个在燃料区与第一个电池阳极之间的阳极分隔元件(68)和一个在氧化剂区与第二个电池的阴极之间的阴极分隔元件。分隔装置包括一个在阴极分隔元件中心区域中具有一个废气入口的阴极废气通道(86)，和一个阳极进给通道(64)，该阳极进给通道(64)包括一个位于偏离外围边缘的具有径向向内和向外导向的燃料出口(76，78)的连续环状阳极进给管。一个空气导流片帮助防止径向向内流动的空气与阳极接触，同时允许空气流到阴极分隔元件的外围边缘上。一个阳极循环通道(106)具有一个位于阳极中心处的废弃燃料入口(108)和一个位于阳极进给通道内的出口(110)，这样，电池反应物——水可以作为水蒸气为内部重整之用。

主权项

1.一种燃料电池堆，包括：至少第一个和第二个电池以及一个分隔装置；所述电池每个包括：一个阳极；一个阴极；在阳极和阴极之间的电解液；和一个电池外围边缘；所述分隔装置包括：一个具有燃料区、氧化剂区和一个分隔器外围边缘的流体分隔器；一个阳极分隔元件，具有一个在燃料区与第一个电池的阳极之间的阳极分隔器外围边缘；一个阴极分隔元件，具有一个在氧化剂区与第二个电池的阴极之间的阴极分隔器外围边缘；一个阴极废气通道，具有一个在氧化剂区与第二个电池的阴极之间的废气入口；和一个阳极进给通道，具有一个在燃料区与第一个电池的阳极之间、与阳极分隔器外围边缘隔离的燃料出口，这样包括残余燃料的废弃燃料可以向外流动并通过阳极分隔器外围边缘；一个与阳极分隔器外围边缘隔开并将它覆盖的气体导流片，包括轴向延伸的部件，径向向内延伸的部件和内弯唇片，所述气体导流片有助于防止径向地向内流动的含氧气体与阳极接触，同时允许径向地向内流动的含氧气体到达阴极分隔器外围边缘处。