【技术实现步骤摘要】
燃料电池堆及其操作方法
本公开涉及具有多个单电池的燃料电池堆，该燃料电池堆包括用于管理燃料供应通道和空气供应通道中的水的相关的微波辐射源。
技术介绍
燃料电池(例如质子交换膜燃料电池PEMFC，ProtonExchangeMembraneFuelCell)转化反应物，即燃料(例如氢)和氧化剂(如氧气，例如大气氧)以产生用于电负载的电能。PEMFC通常在两个电极(即阴极和阳极)之间使用质子传导聚合物电解质膜。包括布置在两个电极之间的质子传导聚合物膜的组件也称为膜电极组件(MEA，Membran–Elektroden–Anordnung)。在典型的燃料电池中，在MEA的每一侧提供流场板。该流场板包括用于反应物的分配通道，从而将燃料和氧化剂分配到各个电极，并且从而去除在燃料电池内发生的电化学反应的副产物。水是用氢气和空气作为反应物来操作的电池中的主要副产物。由于单个电池的输送电压低(约为1V)，因此通常将多个电池串联堆叠在一起以用于商业应用。燃料电池堆可以进一步串联和/或并联连接成互连堆叠组，以用于汽车应用等。在特定应用中...
【技术保护点】
1.一种燃料电池堆，所述燃料电池堆包括：/n多个堆叠的单电池；/n燃料入口通道，所述燃料入口通道配置成将燃料输送到所述多个堆叠的单电池的阳极；/n燃料出口通道，所述燃料出口通道配置成收集从所述多个堆叠的单电池排出的燃料；/n氧化剂入口通道，所述氧化剂入口通道配置成将氧化剂输送到所述多个堆叠的单电池；/n氧化剂出口通道，所述氧化剂出口通道配置成收集从所述多个堆叠的单电池排出的氧化剂；和/n微波源，所述微波源配置成选择性地产生微波辐射，所述微波辐射被引导到所述燃料出口通道和所述氧化剂出口通道中的至少一个中。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
20180919 DE 102018215892.41.一种燃料电池堆，所述燃料电池堆包括：
多个堆叠的单电池；
燃料入口通道，所述燃料入口通道配置成将燃料输送到所述多个堆叠的单电池的阳极；
燃料出口通道，所述燃料出口通道配置成收集从所述多个堆叠的单电池排出的燃料；
氧化剂入口通道，所述氧化剂入口通道配置成将氧化剂输送到所述多个堆叠的单电池；
氧化剂出口通道，所述氧化剂出口通道配置成收集从所述多个堆叠的单电池排出的氧化剂；和
微波源，所述微波源配置成选择性地产生微波辐射，所述微波辐射被引导到所述燃料出口通道和所述氧化剂出口通道中的至少一个中。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其中所述燃料出口通道限定多个燃料出口孔，所述多个燃料出口孔配置成接收从所述多个堆叠的单电池的所述阳极排出的所述燃料，所述燃料电池堆还包括波导，所述波导配置成将所述微波辐射引导到所述多个燃料出口孔。
3.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其中所述波导包括至少部分地延伸到所述燃料出口通道中的管状波导，其中所述波导的周壁包括至少一个开口，所述至少一个开口将所述微波辐射引导到一个或多个相关的所述燃料出口孔。
4.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其中所述氧化剂出口通道限定多个氧化剂出口孔，所述氧化剂出口孔配置成接收从所述多个堆叠的单电池的阴极排出的所述氧化剂，所述燃料电池堆还包括波导，所述波导配置成将所述微波辐射引导到所述多个氧化剂出口孔。
5.根据权利要求4所述的燃料电池堆，其中所述波导包括至少部分地延伸到所述氧化剂出口通道中的管状波导，其中所述波导的周壁包括至少一个开口，所述至少一个开口将所述微波辐射引导到一个或多个相关的所述氧化剂出口孔。
6.根据权利要求1所述的燃料电池堆，所述燃料电池堆进一步包括端板，所述端板定位在自由堆端上并且所述端板配置成封闭所述多个堆叠的单电池，其中所述微波源附接到所述端板。
7.根据权利要求6所述的燃料电池堆，所述燃料电池堆进一步包括集水容器，其中所述端板包括将所述集水容器流体地连接到所述燃料出口通道的排水孔，并且其中所述微波源配置成将所述微波辐射输送到所述排水孔。
8.根据权利要求6所述的燃料电池堆，所述燃料电池堆进一步包括集水容器，其中所述端板包括将所述集水容器流体连接到所述燃料出口通道的排水孔，并且其中所述微波源配置成将所述微波辐射输送到所述集水容器的开口。
9.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其中所述微波源配置成产生输送到所述燃料出口通道的微波辐射，所述燃料电池堆还包括第二微波源，所述第二微波源配置成产生输送到所述氧化剂出口通道的微波辐射。
技术研发人员：阿努尔夫·斯庞海默，斯蒂芬·斯株尔，朱力欧·奥罗斯科，罗尔夫·洛伦茨·莱夫勒，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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