[发明专利]基于液态金属阳极直接碳燃料电池的发电储能一体化装置

摘要

本发明属于燃料电池领域，尤其涉及一种基于液态金属阳极直接碳燃料电池的发电储能一体化装置，包括金属熔池、液态金属阳极、管式固体氧化物燃料电池单体、流态化布风给料系统等装置；管式固体氧化物燃料电池可选用盲管与通管，可采用立式或卧式方式插入金属熔池中；给料系统采用载气将燃料以及阳极物料携带进入金属熔池，并完成对熔池内部物质的搅拌；本发明还可将燃料中的化学能和电网中富余的电能转化为液态金属阳极中的化学能储存起来，实现发电装置与储能装置的一体化。本装置设备简单紧凑；碳燃料与金属阳极反应活性高，电池性能好，液态阳极流态化对电池摩擦小，电池寿命长；易于密封、集流方便，便于组成大规模的电堆。

主权项

基于液态金属阳极直接碳燃料电池的发电储能一体化装置，其特征在于，主要包括：金属熔池外壳(7)、管式固体氧化物燃料电池单体(6)、液态金属阳极(9)和流态化布风给料系统；其中，流态化布风给料系统由进料鼓风机(1)鼓风口垂直对准物料锁斗(2)进口，物料锁斗(2)出口和给料管(3)进口相连而组成；金属熔池外壳(7)的形状为长方体，从其顶部垂直插入并固定住若干数量的流态化布风给料系统；管式固体氧化物燃料电池单体(6)有通管和盲管两种，其布置方式分为立式和卧式两种，即从金属熔池外壳(7)顶部垂直插入或从其侧面水平插入并固定住；管式固体氧化物燃料电池单体(6)、流态化布风给料系统和金属熔池外壳(7)结合处采用高温陶瓷胶密封；金属熔池外壳(7)侧面顶部安装有尾气排出口(8)，侧面中上部安装有排渣口(12)；金属熔池外壳(7)内装有液面高度和排渣口(12)持平但不低于尾气排出口(8)的液态金属阳极(9)；所有管式固体氧化物燃料电池单体(6)之间通过其顶部若干阴极连接线(5)串联起来并连接到外电路负载(14)或外部电源(16)，阳极集流引线(13)将液态金属阳极(9)和外电路负载(14)或外部电源(16)连接；尾气循环(15)将尾气排出口(8)和进料鼓风机(1)连接起来。