[发明专利]并联呼吸型板仓连接式固体碳燃料电池堆及其发电方法

权利要求书

1.并联呼吸型板仓连接式固体碳燃料电池堆，包括呼吸装置(1)、电池单元(6)，其特征在于：至少两组电池单元并联连接于呼吸装置之上，所述呼吸装置的高压端连接呼气主管道(2)，呼吸装置的低压端连接吸气主管道(3)，所述呼气主管道连接至少一根呼气支管道(5)，所述吸气主管道连接至少一根吸气支管道(4)，至少两组电池单元的阳极进气管(10)和阴极进气管(13)上端均连接于呼气支管道(5)之上，至少两组电池单元的阳极排气管(111)上端连接于吸气支管道(4)之上；

所述每组电池单元包括阳极板仓(7)和阴极板仓(8)，所述阳极板仓和阴极板仓包括大板仓室和小板仓室，所述阳极板仓的小板仓室底端设置有阳极电解液连通口(16)，所述阴极板仓小板仓室底端设置有阴极电解液连通口(17)；

所述阳极板仓(7)和阴极板仓(8)之间通过连接的方式进行电解液流通且阳极板仓(7)和阴极板仓(8)之间绝缘；

所述阳极进气管(10)上端连接呼气支气管(5)，阳极进气管(10)连接有燃料输送装置(19)，阳极进气管下端伸入到阳极板仓内且开口浸入到电解液中，阳极排气管(111)上端与吸气支气管(4)相连，其下端伸入到阳极板仓内且开口未浸入电解液中，阳极接线板(11)与阳极板仓连接共同构成阳极集流板；

所述阴极进气管(13)上部连接呼气支气管(5)和气体输送装置(20)，阴极进气管下端伸入到阴极板仓内且开口浸入到电解液中，阴极排气管(121)下端伸入到阴极板仓内且开口未浸入电解液中，阴极接线板(12)与阴极板仓连接共同构成阴极集流板；

所述阳极板仓内设有碳燃料，所述阴极板仓内设有氧气；

所述阳极板仓与阳极进气管、阳极排气管连接处密封，所述阴极板仓与阴极进气管、阴极排气管连接处密封。

2.根据权利要求1所述的并联呼吸型板仓连接式固体碳燃料电池堆，其特征在于：所述呼吸装置为涡轮增压机或者活塞气缸或罗茨增压机，呼吸装置的呼吸频率为2-2000Hz。

3.根据权利要求1所述的并联呼吸型板仓连接式固体碳燃料电池堆，其特征在于：所述阳极板仓和/或阴极板仓的小板仓室设置为螺旋式管道(15)。

4.根据权利要求1所述的并联呼吸型板仓连接式固体碳燃料电池堆，其特征在于：所述阳极板仓和/或阴极板仓的大板仓室和/或小板仓室内设置有电极填料(18)。

5.根据权利要求1所述的并联呼吸型板仓连接式固体碳燃料电池堆，其特征在于：所述阳极板仓(7)和阴极板仓(8)之间的连接方式为通过电解液仓连接，所述阳极板仓和阴极板仓分别通过阳极电解液连通口(16)和阴极电解液连通口(17)与电解液仓连接，所述电解液仓分别与阳极电解液连通口(16)和阴极电解液连通口(17)通过连接管道连接，所述电解液仓和/或连接管道与阳极电解液连通口(16)和阴极电解液连通口(17)绝缘，所述阳极板仓、阴极板仓和电解液仓内均注入电解液(14)；或所述阳极板仓(7)和阴极板仓(8)之间的连接方式为通过带有连通口的绝缘板连接，阳极板仓和阴极板仓分别通过阳极电解液连通口(16)和阴极电解液连通口(17)与带有连通口的绝缘板连接。

6.根据权利要求1所述的并联呼吸型板仓连接式固体碳燃料电池堆，其特征在于：所述呼气支气管与燃料输送装置之间的阳极进气管上设置阳极控制阀(21)；所述与阴极进气管连接的呼气支气管上设置阴极控制阀(22)。

7.根据权利要求1所述的并联呼吸型板仓连接式固体碳燃料电池堆，其特征在于：所述电池单元为2-600组。

8.根据权利要求1所述的并联呼吸型板仓连接式固体碳燃料电池堆的发电方法：其特征在于：在每组电池单元内保持阳极板仓、阴极板仓和电解液仓或阳极板仓、阴极板仓中熔融KOH和/或NaOH温度为400-650℃的条件下，向阳极板仓中送入碳燃料，同时向阴极板仓中送入含有氧气和/或空气和H₂O的混合气体，在阳极板仓和阴极板仓中发生燃料电池反应；开启呼吸装置，阳极板仓中产生的和剩余的气体通过排气管道进入呼吸装置，呼吸装置增压后将气体送入阳极板仓和阴极板仓，然后向阳极板仓通入碳燃料，阴极板仓通入氧气和/或空气，阳极板仓和/或阴极板仓通入H₂O，在阳极板仓和阴极板仓中发生燃料电池反应，阳极板仓排出气体循环呼吸利用，与外电路形成持续的电流环路。