[发明专利]高温燃料电池系统的堆栈行结构及方法

权利要求书

1.一种高温燃料电池系统或电解电池系统的堆栈排列结构体，所述电池系统中的每个电池包括阳极侧(100)、阴极侧(102)和处于所述阳极侧和所述阴极侧之间的电解质(104)，所述电池系统包括电池堆栈(103)形式的电池，其特征在于，所述排列结构体包括以行排列布置的堆栈(103)，其中所述堆栈以至少两行并排布置，并且所述排列结构体包括用于将空气进给到所述堆栈(103)的空气进给管道(120)，所述管道具有向密封的空气供给空间(132)进行输送的空气入口端(130)，所述空气供给空间(132)在所述堆栈(103)的行间形成从而使所述空气供给空间的至少两个侧面被所述堆栈本身包围，并且所述排列结构体包括燃料进给共轨(133)、燃料进给管道(122)和用于将燃料进给到所述堆栈(103)的单独进给通道(131)，以及沿着所述燃料进给共轨(133)、所述燃料进给管道(122)、所述单独进给通道(131)和所述空气进给管道(120)中的至少一个的至少一个辐射传热补偿元件(134)，用于对所述堆栈(103)的空气进给流进行流量和温度平衡的装置(135)，以及用于对所述电池系统中的燃料流进行流量平衡的装置(137)。

2.根据权利要求1所述的高温电池系统的堆栈排列结构体，其特征在于，用于对所述堆栈(103)的空气进给流进行流量和温度平衡的所述装置(135)包括迂回排列结构体(135a)。

3.根据权利要求1所述的高温电池系统的堆栈排列结构体，其特征在于，用于对所述堆栈(103)的空气进给流进行流量和温度平衡的所述装置(135)包括穿孔管。

4.根据权利要求1所述的高温电池系统的堆栈排列结构体，其特征在于，所述排列结构体包括用于每个堆栈(103)行的至少一个辐射传热补偿元件(134)，其相对于流动方向和所述行不对称放置。

5.根据权利要求1所述的高温电池系统的堆栈排列结构体，其特征在于，用于对燃料流进行流量和温度平衡的所述装置(137)包括堆栈组特异性辐射传热补偿元件(134)以补偿所述燃料进给共轨(133)中的压力和温度差，该堆栈组特异性辐射传热补偿元件(134)在管道长度、直径和压降特性中的至少一方面具有堆栈组特异性。

6.根据权利要求1所述的高温电池系统的堆栈排列结构体，其特征在于，所述排列结构体包括容纳在所述空气供给空间(132)中的空气加热器。

7.根据权利要求1所述的高温电池系统的堆栈排列结构体，其特征在于，所述辐射传热补偿元件(134)包括弯曲管结构体(140)。

8.根据权利要求1所述的高温电池系统的堆栈排列结构体，其特征在于，所述排列结构体包括柔性材料以将相邻堆栈(103)之间的空间密封并且补偿尺寸公差。

9.一种高温燃料电池系统或电解电池系统的方法，其特征在于，在所述方法中，将电池堆栈(103)以行排列布置，使得所述堆栈以至少两行并排布置，通过具有空气入口端(130)的空气进给管道(120)将空气供给到所述堆栈(103)，所述空气入口端(130)向密封的空气供给空间(132)进行输送，所述空气供给空间(132)在所述堆栈(103)的行间形成从而使所述空气供给空间(120)的至少两个侧面被所述堆栈(103)本身包围，并且在所述方法中，通过进给共轨(133)、燃料进给管道(122)和单独进给通道(131)将燃料供给到所述堆栈(103)，沿着所述燃料进给共轨(133)、所述燃料进给管道(122)、所述单独进给通道(131)和所述空气进给管道(120)中的至少一个进行辐射传热补偿，对所述堆栈(103)的空气进给流进行流量和温度平衡，并且对电池系统中的燃料流进行流量平衡。

10.根据权利要求9所述的高温燃料电池系统或电解电池系统的方法，其特征在于，在所述方法中，通过迂回排列结构体(135a)对所述堆栈(103)的空气进给流进行流量和温度平衡。