一种燃料电池堆制造技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池堆，包括至少一燃料电池单体，所述燃料电池单体包括电解质层和设于电解质层两侧的阴极和阳极；所述燃料电池单体还包括向所述阳极供给燃料的燃料通道，所述燃料通道内设有重整反应管路，所述重整反应管路适于吸收燃料通道产生的热量以对通入重整反应管路中的原料气进行重整反应。它能够利用重整反应对燃料通道进行吸热降温，并可对输出的重整气进行充分利用，提高了能源的利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池堆


[0001]本专利技术涉及一种燃料电池堆，属于燃料电池堆


技术介绍

[0002]目前，燃料电池单体是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料电池单体通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极(阳极)和空气极(阴极)、及两侧气体流路构成，气体流路的作用是使燃料气体和空气(氧化剂气体)能在流路中通过。授权公告号为CN104009244B的中国专利披露了一种燃料电池单体及其电池单体的制备工艺，其中，在燃料电池单体的燃料通道中设置冷却介质通道，用来对燃料通道进行冷却，这种方式导致了能源的浪费，不能有效提高燃料电池单体的电能转化率。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种燃料电池堆，它能够利用重整反应对燃料通道进行吸热降温，并可对输出的重整气进行充分利用，提高了能源的利用率。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种燃料电池堆，包括至少一燃料电池单体，所述燃料电池单体包括电解质层以及设于电解质层两侧的阴极和阳极；
[0005]所述燃料电池单体还包括向所述阳极供给燃料的燃料通道，所述燃料通道内设有重整反应管路，所述重整反应管路适于吸收燃料通道产生的热量以对通入重整反应管路中的原料气进行重整反应。
[0006]进一步，燃料电池堆还包括向所述重整反应管路供入原料气的供气管路。
[0007]进一步，所述供气管路包括集中进管，至少部分重整反应管路的进口与所述集中进管相连通。
[0008]进一步，提供了一种供气管路的具体结构，所述供气管路包括：
[0009]水蒸汽供应管路；
[0010]粗燃气供应管路；
[0011]混合器，所述混合器的进口分别与所述水蒸气供应管路和所述粗燃气供应管路相连通，所述混合器适于将水蒸气供应管路供应的水蒸气和所述粗燃气供应管路供应的粗燃气进行混合；
[0012]所述混合器输出的混合气适于增压和/或加热后通入所述重整反应管路中。
[0013]进一步，所述水蒸汽供应管路中设有对水进行增压的水增压器件和/或对水进行加热的水加热器件。
[0014]进一步，所述粗燃气供应管路供应管路中设有对粗燃气进行增压的粗燃气增压器件和/或对粗燃气进行加热的粗燃气加热器件。
[0015]进一步，所述重整反应管路远离其进口的端部设有与相应的所述燃料通道相连通的出口孔。
[0016]进一步，燃料电池堆还包括集中出管，至少部分所述重整反应管路的出口与所述集中出管相连通。
[0017]进一步，相邻的至少两重整反应管路为一组；
[0018]在一组重整反应管路中，重整反应管路依次蛇形状连通，第一个重整反应管路的进口与集中进管相连通。
[0019]进一步，燃料电池堆还包括集中出管，在一组重整反应管路中，最后一个重整反应管路的出口与集中出管相连通。
[0020]进一步，为了充分利用重整反应输出的重整反应气，所述燃料电池堆还包括与各所述燃料通道相连的燃料供应管路，所述集中出管的出口与所述燃料供应管路相连。
[0021]进一步，为了充分利用重整反应输出的重整反应气，所述重整反应管路输出的重整反应气适于直接或间接通入所述燃料通道。
[0022]进一步，为了充分对燃料通道进行吸热降温，所述重整反应管路的外壁上设有吸热翅片结构。
[0023]进一步，所述重整反应管路中设有承载着重整反应催化剂的承载体。
[0024]采用了上述技术方案后，本专利技术在燃料通道内设有重整反应管路，重整反应管路可以通入原料气，原料气吸收燃料电池单体发电时燃料通道产生的热量，进行重整反应，对燃料通道进行降温，而重整反应输出的重整反应气可以直接或间接通入燃料通道中补充燃料，以此提高了能源的利用率。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的燃料电池堆的第一种结构的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术的燃料电池堆的第二种结构的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术的燃料电池堆的第三种结构的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术的燃料电池单体的简易结构示意图；
[0029]图5为本专利技术的重整反应管路的结构示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
[0031]实施例一
[0032]如图1、4、5所示，一种燃料电池堆，包括至少一燃料电池单体，燃料电池单体包括电解质层1和设于电解质层1两侧的阴极2和阳极3；
[0033]燃料电池单体还包括向阳极3供给燃料的燃料通道4，燃料通道4内设有重整反应管路5，重整反应管路5适于吸收燃料通道4产生的热量以让通入重整反应管路5中的原料气进行重整反应。
[0034]在本实施例中，燃料电池单体还包括向阴极2供给氧化剂的氧化剂通道8，电解质层1、阴极、阳极3和氧化剂通道以及燃料通道构成的燃料电池单体的大体结构为现有技术，具体可参见公告号为CN104009244B的中国专利披露的一种燃料电池单体及其电池单体的制备工艺中披露的燃料电池单体的结构，本实施例对其不做赘述。燃料电池单体发电的原
理为本领域所熟知的，本实施例对其也不做赘述。
[0035]在本实施例中，如图1所示，燃料电池堆还包括向重整反应管路5供入原料气的供气管路。
[0036]在本实施例中，如图1所示，供气管路可以包括集中进管61，重整反应管路5的进口与集中进管61相连通。
[0037]在本实施例中，如图1所示，供气管路具体可以为如下结构：包括：
[0038]水蒸汽供应管路；
[0039]粗燃气供应管路；
[0040]混合器62，混合器62的进口分别与水蒸气供应管路和粗燃气供应管路相连通，混合器62适于将水蒸气供应管路供应的水蒸气和粗燃气供应管路供应的粗燃气进行混合。
[0041]具体地，如图1所示，混合器62输出的混合气适于增压和/或加热后通入重整反应管路5中，在本实施例中，可以混合器62输出的混合气可以单独加热，不进行增压，当然进行增压也可以，增压可以通过混合增压器件70来实现，具体为压缩机；加热具体可以通过混合气加热器65来实现，具体可以是换热器。
[0042]在本实施例中，如图1所示，水蒸汽供应管路中设有对水进行增压的水增压器件63和对增压后的水进行加热的水加热器件64；其中，水增压器件63可以是增压泵，水加热器件64可以是换热器。
[0043]在本实施例中，粗燃气供应管路供应管路中设有对粗燃气进行增压的粗燃气增压器件80,和对增压的粗燃气进行加热的粗燃气加热器件66；其中，粗燃气加热器件66可以是换热器。
[0044]在本实施例中，为了充分利用重整反应气，重整反应管路5输出的重整反应气适于直接或间接通入燃料通道4。
[0045]具体地，如图1所示，重整反应管路5的出口与集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池堆，其特征在于，包括至少一燃料电池单体，所述燃料电池单体包括电解质层(1)以及设于电解质层(1)两侧的阴极(2)和阳极(3)；所述燃料电池单体还包括向所述阳极(3)供给燃料的燃料通道(4)，所述燃料通道(4)内设有重整反应管路(5)，所述重整反应管路(5)适于吸收燃料通道(4)产生的热量以让通入重整反应管路(5)中的原料气进行重整反应。2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，还包括向所述重整反应管路(5)供入原料气的供气管路。3.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其特征在于，所述供气管路包括集中进管(61)，至少部分重整反应管路(5)的进口与所述集中进管(61)相连通。4.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其特征在于，所述供气管路包括：水蒸汽供应管路；粗燃气供应管路；混合器(62)，所述混合器(62)的进口分别与所述水蒸气供应管路和所述粗燃气供应管路相连通，所述混合器(62)适于将水蒸气供应管路供应的水蒸气和所述粗燃气供应管路供应的粗燃气进行混合。5.根据权利要求4所述的燃料电池堆，其特征在于，所述混合器(62)输出的混合气适于增压和/或加热后通入所述重整反应管路(5)中。6.根据权利要求4所述的燃料电池堆，其特征在于，所述水蒸汽供应管路中设有对水进行增压的水增压器件(63)和/或对水进行加热的水加热器件(64)。7.根据权利要求4所述的燃料电池堆，其特征在于，所述粗燃气供应管路供应管路中设有对粗燃气进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：巢建平，巢弘骅，
申请(专利权)人：常州科宇塑料机械有限公司，
类型：发明
国别省市：