[发明专利]燃料电池除湿系统和方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

燃料电池，具有阳极室和阴极室；

氢源，该氢源以选择性流体连通的方式与所述燃料电池的阳极室操作性地连接，由此在燃料电池工作期间，将来自所述氢源的氢供应至所述燃料电池的阳极室，并且由此在燃料电池关闭期间，限制氢向所述燃料电池的阳极室的供应；和

除湿剂源，含有吸湿水解化学制品，该除湿剂源以选择性流体连通的方式与所述燃料电池的阳极室操作性地连接，由此在燃料电池关闭期间，允许所述除湿剂源与所述阳极室之间的流体连通，使得所述吸湿水解化学制品与所述阳极室中的水蒸气反应。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述吸湿水解化学制品是钠硅胶(Na[SiO_2-n(OH)_n])。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述吸湿水解化学制品是钠硅化物(NaSi)。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括操作性地定位在所述氢源与所述燃料电池的阳极室之间的第一阀，以提供所述氢源与所述燃料电池的阳极室之间的选择性流体连通，所述阀包括允许所述氢源与所述燃料电池的阳极室之间的流体连通的打开位置和限制所述氢源与所述燃料电池的阳极室之间的流体连通的闭合位置，由此在燃料电池工作期间，所述阀能眵处于打开位置，并且在燃料电池关闭期间，所述阀能眵处于闭合位置。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括操作性地定位在所述除湿剂源与所述燃料电池的阳极室之间的阀，以提供所述除湿剂源与所述燃料电池的阳极室之间的选择性流体连通，所述阀包括允许所述除湿剂源与所述燃料电池的阳极室之间的流体连通的打开位置和限制所述除湿剂源与所述燃料电池的阳极室之间的流体连通的闭合位置，由此在燃料电池关闭期间，所述阀能够处于打开位置，并且在燃料电池工作期间，所述阀能够处于闭合位置。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括相对于所述燃料电池的阳极室的出口操作性地定位的阀，以提供与所述燃料电池的阳极室的选择性流体连通，所述阀包括允许与所述燃料电池的阳极室的流体连通的打开位置和限制与燃料电池的阳极室的流体连通的闭合位置，由此在燃料电池工作期间，所述阀能够处于打开位置，并且在燃料电池关闭期间，所述阀能够处于闭合位置。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述除湿剂源以选择性流体连通的方式与所述阴极室操作性地连接，由此在燃料电池关闭期间，允许所述除湿剂源与所述阴极室之间的流体连通，使得所述吸湿水解化学制品与所述阴极室中的水蒸气反应。

8.根据权利要求7所述的系统，还包括与所述阴极室选择性流体连通的空气源。

9.根据权利要求8所述的系统，还包括操作性地定位在所述空气源和所述燃料电池的阴极室之间的阀，以提供所述空气源和所述燃料电池的阴极室之间的选择性流体连通，所述阀包括允许所述空气源和所述阴极室之间的流体连通的打开位置和限制所述空气源和所述阴极室之间的流体连通的闭合位置，其中在燃料电池工作期间，所述阀处于打开位置，并且在燃料电池关闭期间，所述阀处于闭合位置。

10.根据权利要求7所述的系统，还包括操作性地定位以将空气从所述空气源移动到所述阴极室的空气循环装置。

11.根据权利要求1所述的系统，还包括操作性地定位成与所述阳极室选择性流体连通的燃烧室，由此能够对所述燃烧室供应至少一部分阳极排气以产生热量，所述燃烧室操作性地定位成与所述燃料电池成热交换关系，由此使由所述燃烧室产生的至少一部分热量传递回所述燃料电池，以维持其温度。

12.一种燃料电池系统的除湿方法，该系统包括：燃料电池，具有阳极室和阴极室，所述阳极室中具有水蒸气；氢源；和除湿剂源，所述氢源以选择性流体连通的方式与所述燃料电池的阳极室操作性地连接，所述除湿剂源以选择性流体连通的方式与所述燃料电池的阳极室操作性地连接，所述方法包括以下步骤：

在燃料电池关闭期间，限制氢向所述阳极室的供应；和

选择性地允许所述阳极室与所述除湿剂源之间的流体连通，使得除湿剂与所述阳极室中的水蒸气反应，以产生使所述阳极室增压的气体。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括选择性地允许所述阳极室与所述阳极室的外部之间的流体连通以便于净化来自所述阳极室的气体的步骤。