[发明专利]串联呼吸型单板仓固体碳燃料电池堆及其发电方法

摘要

串联呼吸型单板仓固体碳燃料电池堆及其发电方法，属于燃料电池技术领域。该电池堆将多组电池单元串联连接，每组电池单元包括电解液仓和单板仓，所述单板仓设置于电解液仓内；电解液仓内注入电解液，单板仓为阳极板仓，电解液仓为阴极板仓；或所述单板仓为阴极板仓，电解液仓为阳极板仓；由呼吸装置提供第一组电池单元的阳极进气、阴极进气和最后一组电池单元阳极出气的正负压力，加速电池内电解液的交换速度，设置阳极板仓或阴极板仓的单板仓的方式，降低了板仓的使用成本，进一步提高了电解液交换的速度；同时阳极或阴极电极采用螺旋式管道设计，延长燃料通道，同时燃料浓度和电极表面积相匹配，提高电极效率和燃料效率，结构简单、成本较低。

主权项

串联呼吸型单板仓固体碳燃料电池堆，包括呼吸装置(1)、电池单元(6)，其特征在于：一组串联电池组连接于呼吸装置之上或至少两组串联电池组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)；所述每组串联电池组包括至少两组电池单元串联后连接于呼吸装置之上，其中，第一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，第一组电池单元的阳极排气管(111)上端连接有气体连接管(51)；第二组电池单元至最后一组电池单元的阳极进气管(10)和阴极进气管(13)上端均连接于前一组电池单元的气体连接管(51)之上；最后一组电池单元的阳极排气管上端连接于吸气支管道(4)之上；所述每组电池单元包括电解液仓(61)和单板仓(7)，所述单板仓(7)设置于电解液仓内；所述电解液仓内注入电解液(14)，所述单板仓包括大板仓室和小板仓室，所述单板仓的小板仓室底端设置有电解液连通口(16)且浸入电解液中，所述单板仓的大板仓室上部均高出电解液液面；所述单板仓为阳极板仓，电解液仓为阴极板仓；或所述单板仓为阴极板仓，电解液仓为阳极板仓；所述阳极进气管(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)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。