[发明专利]一种自净化的燃料电池系统及自净化方法

说明书

本发明涉及一种自净化的燃料电池系统及自净化方法，属于新能源利用技术领域，具体用于燃料电池系统内部的自我净化。本发明包括阳极和阴极，阳极和阴极之间形成一个用于存放电解质的容纳空间，其结构特点在于：还包括电力负荷控制装置、超声波发生器、臭氧发生器、超声波传输管道、臭氧传输管道、燃料传输管道和空气传输管道，阳极和阴极均与电力负荷控制装置连接，超声波发生器通过超声波传输管道与阳极连接，臭氧发生器通过臭氧传输管道与阳极连接，燃料传输管道与阳极连接，空气传输管道与阴极连接。延长了燃料电池系统的生命周期，提高了系统运行效率。

技术领域

本发明涉及一种自净化的燃料电池系统及自净化方法，属于新能源利用技术领域，具体用于燃料电池系统内部的自我净化。

背景技术

燃料电池系统是一种高效清洁的电化学发电装置，将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能。相比传统的燃烧发电，燃料电池不受卡诺循环限制，理论效率甚至可接近100%，且由于运行温度较低，氧化氮、氧化硫等燃烧副产物极少，大大降低了对大气的污染。燃料电池已成功应用在航天、船舶、汽车、家用电源和充电设备等领域，然而，由于燃料反应过程中杂质产生及沉淀的原因，使得电极和电解液的状况偏离预期设置，逐渐钝化，效率降低，直至失效。

此外，由于负荷不稳定，燃料电池输出也随之变化。很多副产品是由于燃料电池反应不充分而产生的，频繁地改变运行工况，也将使得燃料电池内部产生更多的杂质，加速了沉淀及钝化的过程，使得这个问题更为严重。

综上所述，目前还没有一种燃料电池系统可以合理，经济，高效的方法去解决电极和电解质钝化的问题。

有鉴于此，在申请号为200610079896.2的专利文献中公开了一种用于净化燃料电池系统的方法，其包括：检测用于停止该燃料电池系统运行的信号；切断该燃料电池系统的电力输出；驱动该燃料电池系统的燃料供应单元的蒸汽发生器一定时间，从而产生蒸汽；确认该燃料电池系统的净化操作是否已完成；以及停止该燃料电池系统，其中该燃料电池系统通过使用由该蒸汽发生器产生的蒸汽进行净化。上述对比文件存在电极和电解质易钝化的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的自净化的燃料电池系统及自净化方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该自净化的燃料电池系统，包括阳极和阴极，所述阳极和阴极之间形成一个用于存放电解质的容纳空间，其结构特点在于：还包括电力负荷控制装置、超声波发生器、臭氧发生器、超声波传输管道、臭氧传输管道、燃料传输管道和空气传输管道，所述阳极和阴极均与电力负荷控制装置连接，所述超声波发生器通过超声波传输管道与阳极连接，所述臭氧发生器通过臭氧传输管道与阳极连接，所述燃料传输管道与阳极连接，所述空气传输管道与阴极连接。延长了燃料电池系统的生命周期，提高了系统运行效率。

进一步地，所述容纳空间内装有电解质。

进一步地，所述阳极、阴极和电解质组成燃料电池。

进一步地，所述超声波发生器和臭氧发生器与一个或多个燃料电池连接。

进一步地，所述超声波发生器和臭氧发生器与一个或多个阳极连接。

进一步地，所述电力负荷控制装置与感应装置连接。