[發(fā)明專利]直接質(zhì)量及熱量傳遞燃料電池動力裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 99807002.5
• 申請日: 1999-06-01
• 公開（公告）號: CN1304557A
• 公開（公告）日: 2001-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 托馬斯·F·富勒;保羅·R·馬爾焦特;萊斯利·L·萬迪
• 申請（專利權(quán)）人: 國際燃料電池公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/06;H01M8/10
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 韓宏

1、一種直接質(zhì)量及熱量傳遞燃料電池動力裝置，用于從一還原流體和氧化劑流體生成電能，該動力裝置包括：

a．至少一燃料電池，包括：

????ⅰ．具有第一主表面和相對的第二主表面的一電解質(zhì)；和

????ⅱ．由一多孔陽極支持層支持的與該電解質(zhì)的第一主表面緊密接觸的一陽極和由一多孔陰極支持層支持的與該電解質(zhì)的第二主表面緊密接觸的一陰極，其中該多孔陽極支持層傳送一還原流體流與該陽極接觸且該多孔陰極支持層傳送該氧化劑流與該陰極接觸；

b．一主氧化劑通路，在約環(huán)境壓力下將來自一氧化劑提供裝置的氧化劑輸入流傳送入該多孔陰極支持層；

c．一陰極排氣通路，將陰極廢氣排出該多孔陰極支持層；及

d．被固定與該主氧化劑通路和該陰極排氣通路流體連通的一直接質(zhì)量及熱量傳遞裝置，包括：

????ⅰ．一傳遞介質(zhì)裝置，用于吸收該陰極廢氣內(nèi)的由有極分子組成的流體物質(zhì)并用于解吸由有極分子組成的該流體物質(zhì)進(jìn)入該氧化劑輸入流；及

????ⅱ．一分離器殼裝置，用于支持與該陰極廢氣和該氧化劑輸入流有質(zhì)量傳遞關(guān)系的該傳遞介質(zhì)裝置以使兩流接觸該質(zhì)量傳遞介質(zhì)裝置，并用于防止該陰極廢氣和氧化劑輸入流的大容積混合。

2、根據(jù)權(quán)利要求1的直接質(zhì)量及熱量傳遞燃料電池動力裝置，其中該傳遞介質(zhì)裝置包括一離聚物膜的一液體水部分。

3、根據(jù)權(quán)利要求2的直接質(zhì)量及熱量傳遞燃料電池動力裝置，其中該分離器殼裝置包括支持該離聚物膜的液體水的膜部分。

4、根據(jù)權(quán)利要求1的直接質(zhì)量及熱量傳遞燃料電池動力裝置，其中該傳遞介質(zhì)裝置包括離聚物膜管的一液體水部分。

5、根據(jù)權(quán)利要求4的直接質(zhì)量及熱量傳遞燃料電池動力裝置，其中該分離器殼裝置包括支持該離聚物膜管中的液體水的管部分。

6、根據(jù)權(quán)利要求1的直接質(zhì)量及熱量傳遞燃料電池動力裝置，其中該傳遞介質(zhì)裝置包括一干燥劑材料，可吸收一氣態(tài)流中的濕氣且可將濕氣解吸入一氣態(tài)流。

7、根據(jù)權(quán)利要求6的直接質(zhì)量及熱量傳遞燃料電池動力裝置，其中該分離器殼裝置包括一焓輪，其支持多個通路中的干燥劑材料，該多個通路通常與該焓輪的轉(zhuǎn)動軸平行且該焓輪被轉(zhuǎn)動地支持在該分離器殼裝置的輸入室和排出室內(nèi)以使該輪繞一軸轉(zhuǎn)動以直接將自該廢氣吸收的濕氣傳遞給該氧化劑輸入流，該軸平行于通過該輸入室的氧化劑輸入流和通過該排出室的陰極廢氣的流動。

8、根據(jù)權(quán)利要求1的直接質(zhì)量及熱量傳遞燃料電池動力裝置，其中該電解質(zhì)是一質(zhì)子交換膜。

9、一種直接質(zhì)量及熱量傳遞燃料電池動力裝置，用于從一還原流體和氧化劑流體生成電能，該動力裝置包括：

a．至少一燃料電池，包括：

????ⅰ．具有第一主表面和相對的第二主表面的一電解質(zhì)；和

????ⅱ．由一多孔陽極支持層支持的與該電解質(zhì)的第一主表面緊密接觸的一陽極和由一多孔陰極支持層支持的與該電解質(zhì)的第二主表面緊密接觸的一陰極，其中該多孔陽極支持層傳送一還原流體流與該陽極接觸且該多孔陰極支持層傳送該氧化劑流與該陰極接觸；

b．燃料處理元件裝置，用于將碳?xì)浠衔锶剂咸幚沓筛粴溥€原流體，適合于提供燃料給陽極；

c．一主氧化劑通路，將來自一氧化劑提供裝置的氧化劑輸入流傳送入該多孔陰極支持層；

d．一第二氧化劑通路，其將一部分氧化劑輸入流傳入該燃料處理元件裝置作為用于該燃料處理元件裝置的處理氧化劑；

e．一陰極排氣通路，將陰極廢氣排出該多孔陰極支持層；及

f．被固定與該主和第二氧化劑通路及該陰極排氣通路流體連通的一直接質(zhì)量及熱量傳遞裝置，包括：

????ⅰ．一傳遞介質(zhì)裝置，用于吸收該陰極廢氣內(nèi)的由有極分子組成的流體物質(zhì)并用于解吸由有極分子組成的該流體物質(zhì)進(jìn)入該氧化劑輸入流；及

????ⅱ．一分離器殼裝置，用于支持與該陰極廢氣和該氧化劑輸入流有質(zhì)量傳遞關(guān)系的該傳遞介質(zhì)裝置以使兩流接觸該質(zhì)量傳遞介質(zhì)裝置，并用于防止該陰極廢氣和氧化劑輸入流的大容積混合。