带回流和冷凝区的燃料电池冷却器制造技术

一种燃料电池系统，具有使用磷酸或其它电解质的燃料电池叠组（９），包括在相应冷却剂板（５５）之间的一组燃料电池中每一燃料电池内的不反应区（１１），冷却剂进入邻近于不反应区（２９－３１）的区域中的冷却剂板。各燃料电池具有三通道燃料流场，第一通道大致邻近于远离第一区的第三区（１３），第二通道大致邻近于与第一区相邻的第二区，冷却剂流（３３，３４）从冷却剂进口（２９）穿过第一区，进入第二区的远侧，且经由（３７－４１）从第二区的近侧流到第三区，然后经由（４５－５０）流到冷却剂出口歧管（３０），从而确保在１５０℃（３００°Ｆ）以上的温度，以便减轻反应区内阳极的ＣＯ中毒，并确保在１４０℃（２８０°Ｆ）以下的温度，以便促进不反应区内已蒸发的电解质的充分冷凝，从而提供更长的系统寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及燃料电池动力装置系统，其将燃料转化为可用的热量和电能，使用具有燃料流场和冷却器平台的燃料电池叠组，同时保持足够高的反应温度，以便减轻催化剂的CO中毒，该燃料流场和冷却器平台促进了较高程度的电解质冷凝(所述电解质可为采用磷酸电解质的燃料电池叠组内的磷酸，或者可为高温聚合物电解质膜(HTPEM)燃料电池叠组内的游离酸电解质)。
技术介绍
在已知的使用磷酸电解质燃料电池系统中，介于燃料电池的组之间的冷却器板具有简单的蛇形冷却器流动通道，并利用了水冷却剂。液态水进入冷却器板，且两相的、水/蒸汽混合物离开冷却器板。小部分热量的移除是由于当水上升到其沸点时增加了水的显热，而大部分热量的移除是由于由液态水蒸发成蒸汽时的潜热。美国专利3,969,145描述了此冷却剂系统。在任何磷酸燃料电池中，燃料电池的有效寿命主要由磷酸蒸发成为反应物气体且在离开燃料电池前不会重新冷凝成液体的速率来确定。在燃料电池反应物气体出口的不反应的酸冷凝区由于蒸发作用而减少了酸的损失，并因此增加了燃料电池叠组的寿命。此冷凝区已在美国专利4,345,008和4,414,291以及PCT专利公开WO00/36680本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统（９），包括：　　　　在叠组中配置有多个冷却器板的多个燃料电池（１０），各燃料电池具有燃料进口、燃料出口、氧化剂进口和氧化剂出口；　　　　所述燃料电池中的每一个具有反应区（１２，１３），所述反应区（１２，１３）邻近于所述燃料电池的燃料进口（１７）和氧化剂进口（２５），并具有不反应区（１１），所述不反应区（１１）邻近于所述燃料电池的燃料出口（２２）和氧化剂出口（２６）；以及　　　　其中每一个所述冷却器板布置成邻近于至少一组所述燃料电池，所述冷却器板中的每一个具有至少一个冷却剂通路，其从冷却剂进口（２９）延伸穿过第一区（１１），而到达邻近所述第一区的至少一个附加区（１２），所述第一...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-12-29 11/025,2311、一种燃料电池系统(9)，包括：在叠组中配置有多个冷却器板的多个燃料电池(10)，各燃料电池具有燃料进口、燃料出口、氧化剂进口和氧化剂出口；所述燃料电池中的每一个具有反应区(12，13)，所述反应区(12，13)邻近于所述燃料电池的燃料进口(17)和氧化剂进口(25)，并具有不反应区(11)，所述不反应区(11)邻近于所述燃料电池的燃料出口(22)和氧化剂出口(26)；以及其中每一个所述冷却器板布置成邻近于至少一组所述燃料电池，所述冷却器板中的每一个具有至少一个冷却剂通路，其从冷却剂进口(29)延伸穿过第一区(11)，而到达邻近所述第一区的至少一个附加区(12)，所述第一区(11)一般与所述燃料电池的所述不反应区的至少一部分重叠，所述附加区(12)一般与所述反应区的至少一部分重叠，所述附加区中的冷却剂通路使冷却剂沿着从远离所述第一区的所述附加区边缘(37)至邻近所述第一区的所述附加区边缘(41)的方向而流动，从而在邻近于所述第一区的最热的所述附加区内提供冷却剂。2、根据权利要求1所述燃料电池系统，其特征在于：所述燃料电池的阳极的平...

【专利技术属性】
技术研发人员：RR弗雷德利，BV尼塔，
申请(专利权)人：UTC电力公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]