[發明專利]燃料電池以及燃料電池的運行方法

在審

• 申請號: 201380053468.0
• 申請日: 2013-10-04
• 公開（公告）號: CN104737344A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 平巖千尋;真島正利;細江晃久
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M8/04;H01M8/06;H01M8/12
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業平;常海濤

1.一種燃料電池，其通過電化學反應由含氫燃料氣體和空氣發電，該燃料電池包括：膜電極組件(MEA)，該膜電極組件包括燃料電極、固體電解質和空氣電極；

燃料電極集電體，該燃料電極集電體是設置為與所述燃料電極接觸并進行集電的金屬多孔體；以及

通過電力運行的加熱裝置，

其中所述固體電解質為質子透過性電解質，

設置有燃料氣體流路以使所述燃料氣體流過所述燃料電極集電體，并且

構成所述燃料電極集電體的所述金屬多孔體由鋁或鋁合金形成。

2.根據權利要求1所述的燃料電池，其中構成所述燃料電極集電體的所述金屬多孔體為通過鋁或鋁合金的鍍覆而形成的多孔體。

3.根據權利要求1或2所述的燃料電池，包括溫度控制系統，其控制供至所述加熱裝置的電力、所述燃料氣體的流速、以及所述空氣的流速中的至少一者，以使得所述燃料電極集電體中的鋁或鋁合金不會熔融，其中所述溫度控制系統包括監測燃料電池本體的溫度的溫度傳感器。

4.根據權利要求1至3中任意一項所述的燃料電池，其中所述質子透過性電解質具有鈣鈦礦結構或類鈣鈦礦結構，并且其組成由ABC氧化物表示，其中A表示選自Ba和Sr中的一者或兩者，B表示選自Zr和Ce中的一者或兩者，并且C表示選自Y、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、In和Gd中的至少一者。

5.根據權利要求1至4中任意一項所述的燃料電池，其中所述燃料電池包括：作為下游單元的燃料電池本體，其包括所述燃料氣體的入口和所述空氣的入口；以及改質裝置，其設置于所述燃料電池本體的上游并且將所述燃料氣體改質，其中所述改質裝置的運行溫度設定為高于所述燃料電池的運行溫度。

6.根據權利要求1至5中任意一項所述的燃料電池，包括增加濕度的加濕裝置，并且該加濕裝置設置于所述空氣被導入所述空氣電極處的部分的上游和/或所述燃料氣體被導入所述燃料電極處的部分的上游。

7.一種運行燃料電池的方法，該燃料電池通過電化學反應由含氫燃料氣體和空氣發電，

其中所述燃料電池包括：膜電極組件，該膜電極組件包括燃料電極、質子透過性固體電解質和空氣電極；燃料電極集電體，該燃料電極集電體是設置為與所述燃料電極接觸并進行集電的金屬多孔體，并且該金屬多孔體由鋁或鋁合金形成；以及通過電力運行的加熱裝置，并且

所述燃料氣體的流速、所述空氣的流速、以及供至所述加熱裝置的電力受到控制，以使得所述燃料電極集電體的溫度不超出550℃至650℃的范圍。

8.根據權利要求7所述的運行燃料電池的方法，其中所述燃料電池包括燃料電池本體以及設置于該燃料電池本體的上游的改質裝置，其中所述改質裝置的運行溫度設定為高于所述燃料電池本體的運行溫度。