專利名稱：燃料電池設(shè)備及相關(guān)的運行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池設(shè)備和一種該燃料電池設(shè)備的運行方法。本發(fā)明可比較有利地應(yīng)用于直接甲醇燃料電池。
為了在汽車內(nèi)使用，目前試驗所謂的DMFC燃料電池和所謂的PEM燃料電池。直接甲醇燃料電池(DMFC＝DirectMethanolFuelCell)的概念與氫聚合物電解質(zhì)薄膜(PEM＝ProtonExchangeMembrane或PolymerElectrolyteMembrane)燃料電池的區(qū)別主要在于，甲醇燃料直接(亦即沒有連接在中間的轉(zhuǎn)化器)在陽極轉(zhuǎn)化。為此，在燃料電池中作為燃料或引入純甲醇，或引入甲醇/水混合物，它在陽極按反應(yīng)式轉(zhuǎn)化。
由DE 19625621A1已知一種直接甲醇燃料電池設(shè)備，它用氣態(tài)燃料運行。為此在電池和/或疊堆上游連接一蒸發(fā)器。此外，該設(shè)備設(shè)有一個連接在疊堆下游的冷凝器，產(chǎn)生的二氧化碳在重新引入蒸發(fā)器之前在那里與陽極廢氣分離。這種設(shè)備的缺點是，蒸發(fā)器所需能量必須由外部供應(yīng)。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提高已知燃料電池設(shè)備的效率。
按本發(fā)明，上述技術(shù)問題通過權(quán)利要求1的特征來解決。在權(quán)利要求11中說明了相關(guān)的運行方法。由從屬權(quán)利要求可知本發(fā)明比較有利的設(shè)計。
按本發(fā)明，燃料電池設(shè)備包括至少一個燃料電池疊堆、過程介質(zhì)供應(yīng)管道、電導(dǎo)線和連接在上游的蒸發(fā)器，其中至少設(shè)一根管道，通過這根管道，至少一部分疊堆的熱量可在至少另一個器件中利用。在按本發(fā)明的用于運行燃料電池設(shè)備的方法中，燃料電池疊堆中至少一部分的廢熱按不同的方式被再利用。
本發(fā)明尤其可在直接甲醇燃料電池中實現(xiàn)。在這里，燃料是醇，優(yōu)選是甲醇，它直接在燃料電池內(nèi)轉(zhuǎn)化。
在本發(fā)明中稱為管道的不僅是管子、軟管或在設(shè)備兩個元件之間其他具體的連接裝置，而且也可以是任何別的連接裝置，也就是說也可以是以熱接觸為特征的連接裝置。作為被加熱的“器件(Geraet)”首先是指燃料電池設(shè)備的一個部件，如蒸發(fā)器、冷凝器、燃料預(yù)熱裝置、過程介質(zhì)預(yù)熱裝置、氣體凈化裝置和/或壓縮機。不過處于設(shè)備外部的部件或空間的加熱和/或一次廢熱的任何進一步利用，以及燃料電池疊堆的二次廢熱，亦即上述部件之一的廢熱的利用，也均一起包括在本發(fā)明內(nèi)。二次廢熱的利用例如包括利用蒸發(fā)器的廢熱給居室或乘客艙加熱，這取決于燃料電池設(shè)備是在移動的或是在固定的區(qū)域內(nèi)使用。上述部件或器件全是熱交換器并冷卻引入的熱氣體和/或流體。
在專業(yè)術(shù)語中簡稱疊堆的燃料電池堆疊的廢熱利用，一方面可以通過至少一種廢氣和/或一種例如由疊堆引入蒸發(fā)器中的已加熱的冷卻劑實現(xiàn)，另一方面可以通過一種熱接觸、例如將蒸發(fā)器組合在疊堆內(nèi)來實現(xiàn)。
按一種實施形式，蒸發(fā)器和疊堆一起裝在一外殼中，和/或蒸發(fā)器組合在疊堆的端板內(nèi)。
蒸發(fā)器組合在疊堆中例如還意味著，在燃料電池組之間要加熱的過程介質(zhì)被導(dǎo)向其冷卻裝置。
按本發(fā)明方法的一種方案，燃料電池疊堆在溫度超過80℃和低于300℃，優(yōu)選地在100℃與220℃之間，尤其在溫度約160℃時運行。相應(yīng)于此高的運行溫度，按本發(fā)明的DMFC設(shè)備也可以稱為高溫聚合物電解質(zhì)薄膜燃料電池(Hochtemperatur-Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle，HTM燃料電池)。
優(yōu)選地，設(shè)備按這樣的方式運行，即，回收和/或在循環(huán)內(nèi)導(dǎo)引陽極和/或陰極廢氣中可重新利用的成分，如水和/或甲醇。
因此，按一種實施形式，所述設(shè)備包括一個冷凝器，陽極廢氣被導(dǎo)引通過它。在此過程中包含在陽極廢氣內(nèi)的由甲醇和水組成的混合物凝出并與二氧化碳分離。凝出的燃料要么直接引入蒸發(fā)器和/或用于構(gòu)成水/甲醇混合物的混合器內(nèi)，要么引入一罐內(nèi)。
按一項實施形式，包含在產(chǎn)物水內(nèi)的陰極廢氣通過引入熱交換器例如蒸發(fā)器和/或冷凝器內(nèi)冷卻，所以此產(chǎn)物水凝出并可與排出的空氣分離。產(chǎn)生的水可以輸入燃料以構(gòu)成所需的甲醇/水混合物，和/或存入水罐。
按一種實施形式，分離的水和/或甲醇輸入包含在設(shè)備中的罐內(nèi)。在這種情況下比較有利地是在罐內(nèi)和/或在輸入管中含有一分析器，如傳感器，它一方面輸出罐的液體量及其溫度，另一方面輸出液體和/或處于液體上方的氣體混合物的成分和/或純度。也可以在設(shè)備的其他容器、管道和/或器件內(nèi)設(shè)相應(yīng)的分析器。
在水罐內(nèi)為了防凍還可以含有甲醇/水混合物，它保證在溫度低于水的冰點時甲醇/水混合物在罐內(nèi)以液態(tài)存在。此外，手工或自動地通過控制器調(diào)整水/甲醇為規(guī)定的混合比。為此，比較有利地是一個用于確定混合物內(nèi)甲醇含量的傳感器、一個適當?shù)挠嬃垦b置和一個甲醇罐。例如，在水中有30重量％甲醇的混合物保證冰點約為-25℃。
氣體凈化例如通過吸附器和/或催化轉(zhuǎn)換器進行，它可與冷凝器組合使用，或可用于分離甲醇、水、惰性氣體如二氧化碳和/或不希望的副產(chǎn)品如一氧化碳、醛、羧酸等。在這里，氣體混合物通過吸附器/催化轉(zhuǎn)換器導(dǎo)引，它例如由堿石灰、沸石和/或薄膜組成。
按一種優(yōu)選的實施形式，氣體凈化裝置借助傳感器控制，其中，例如在每個氣體出口裝一傳感器，它測量排入環(huán)境的氣體的溫度、成分和/或量并進一步輸給控制器。
氣體凈化裝置例如也可以與冷凝器和/或用于預(yù)熱過程介質(zhì)的器件組合成一個有催化涂層且其中引入含甲醇的廢氣的熱交換器。在此方案中為了冷起動比較有利地是電加熱裝置，以保證迅速達到催化涂層的工作溫度。此外，來自氣體凈化裝置的廢熱可例如通過另一個熱交換器加以利用。
按一種優(yōu)選的設(shè)計，蒸發(fā)器的冷卻功率可利用于冷凝廢氣，所以蒸發(fā)器和冷凝器構(gòu)成一個機組或熱交換器。
在冷起動時為了獲得更好的起動特性，比較有利的是防止疊堆凍結(jié)和/或在至少一部分設(shè)備疊堆內(nèi)保持運行溫度。為此，至少部分疊堆隔熱與通過部分負載運行保持運行溫度相比在某些情況下是優(yōu)選的。這種隔熱例如通過雙壁式外殼實現(xiàn)，它在有些情況下可充填蓄潛熱的材料。在疊堆的一部分隔熱時，其余的部分例如通過這部分的廢熱加熱。在隔熱的情況下，低溫隔熱，尤其是防止對流和/或熱傳導(dǎo)，優(yōu)選地是空氣間隙隔熱或真空隔熱。利用蓄潛熱的材料是比較有利的。過程介質(zhì)和/或冷卻劑輸入管道的至少一個輸入口，在疊堆關(guān)閉時例如通過可電操縱的閥和/或恒溫器控制的閥具有可關(guān)閉性也是比較有利的。
為了避免例如在DMFC中所需要的水凍結(jié)，DMFC設(shè)備其他組件、器件、管道和/或罐可以與疊堆的外殼一樣，有利地隔熱。術(shù)語“組件(Module)”不僅包括疊堆，而且還包括混合器、泵、氣體凈化裝置等。在這里仍有可能是空氣間隙或真空隔熱優(yōu)選地與蓄潛熱的材料結(jié)合。還有可能與溫度傳感器結(jié)合實現(xiàn)在設(shè)備靜止期的一種主動加熱，在這種情況下，可借助一個附加的蓄能器(大功率電池)或通過疊堆的部分運行來進行加熱。
按照一種優(yōu)選的實施形式，為了起動設(shè)備提供一起動藥筒(Starterpatrone)，在該藥筒中準備有適用于在陽極轉(zhuǎn)換的甲醇/水混合物，因而可以完全取消水罐。起動藥筒可以是一個永久儲罐，它在運行過程中總是重新補充，但該起動藥筒也可以是一種一次性容器。起動藥筒的容積按照燃料電池疊堆的尺寸選擇。在藥筒內(nèi)甲醇/水混合物的成分至少為1∶1，優(yōu)選地有過量水。因此，在完成設(shè)備起動后，產(chǎn)物水在循環(huán)內(nèi)流動，它供應(yīng)用于水/甲醇混合物在陽極轉(zhuǎn)換所需要的水量。例如在移動使用設(shè)備的情況下，通過罐裝純甲醇可實現(xiàn)每單位容積最大含能量。
按方法的一項擴展設(shè)計，在冷起動時用液態(tài)燃料起動設(shè)備，在這種情況下起動時的最低疊堆溫度由電解質(zhì)的冰點給定。
按一種實施形式，為了起動DMFC設(shè)備在疊堆內(nèi)引入氫，因為在很低的溫度下用氫起動疊堆比使用甲醇/水混合物更有可能實現(xiàn)。
在這種實施形式中，相應(yīng)的氫存儲器，如鈀海綿、壓力容器和/或氫化物存儲器一起工作。
按一種實施形式，例如在設(shè)備運行期間，氫存儲器電解地由水和/或水-甲醇罐重新充填。電解借助另外的電解裝置實施，和/或疊堆或部分疊堆被利用進行電解。
在此實施形式中，電解所需要的能量由設(shè)備的部分疊堆直接提供，和/或由蓄能器如電池或電容器提供。
在設(shè)備成功起動后尚未消耗掉的氫可利用于加熱器件如蒸發(fā)器，或簡單地引入氣體凈化裝置中。
為了造成較大的溫度梯度，在冷起動時冷卻劑可按直流導(dǎo)引。在這里按直流的含義是指，冷卻劑與一種或多種過程介質(zhì)一起按直流導(dǎo)引。隨冷起動之后，通過轉(zhuǎn)換為逆流，在疊堆內(nèi)獲得一種盡可能均勻的溫度剖面。
按一種實施形式，為避免電池污染或由于雜質(zhì)進入過程介質(zhì)和/或冷卻劑輸入管道(例如供氣裝置)和/或用其他方式損壞電池，在電池上游設(shè)置一過濾器。該過濾器的類型優(yōu)選地與管道的類型相匹配，所以在過程介質(zhì)輸入管道上游由于在反應(yīng)室內(nèi)分配通道狹窄因而連接一精濾，以及在冷卻劑輸入管道上游連接一粗濾。過程介質(zhì)的過濾也可以在壓力損失最低的情況下通過組合一個連接在上游的粗濾與連接在下游的一個靜電濾實施。
空氣既可用作氧化劑又可用作冷卻劑。
按一種實施形式，設(shè)備中包含一控制器，其中儲存信息和當前測量值，例如分析器的結(jié)果、疊堆內(nèi)的運行溫度和/或溫度分布、瞬時電流電壓曲線的變化過程、工作壓力、容積流量和/或在不同地點存在的甲醇濃度。然后，控制器將輸入的實際值與給定的和/或計算出的額定值加以比較，并借助調(diào)整裝置，如計量閥、泵、分離器、壓縮機、加熱裝置、冷卻裝置、鼓風(fēng)機、調(diào)壓閥等，自動和/或手動控制設(shè)備，使實際值與額定值達到一致。此控制器在總體上用于優(yōu)化效率和/或用于與設(shè)備(例如通過油門操縱踏板)所提供的功率最佳匹配。通過此控制器尤其可以實現(xiàn)取決于疊堆電壓的功率調(diào)節(jié)(設(shè)備在負荷最佳利用的情況下運行)、例如與起動藥筒一起使水罐的共同工作成為多余的水管理、以及設(shè)備的最優(yōu)能量利用。
設(shè)備的控制和結(jié)構(gòu)設(shè)計這樣進行，即加熱和冷卻各部件，一方面如蒸發(fā)器、預(yù)熱器、壓縮機和/或預(yù)熱機組，它們?nèi)夹枰訜幔硪环矫姣B堆、冷凝器、可能存在的冷卻系統(tǒng)和/或水分離器它們被冷卻，最終達到最佳地利用能量。
下面借助兩個用方框圖表示的優(yōu)選實施例進一步說明本發(fā)明。


圖1和2分別表示直接甲醇燃料電池設(shè)備的方框圖。兩個方框圖中的附圖標記對于相同的部件是一致的，管道按這樣的方式賦名，即將上游部件的符號置于下游部件的符號前(例如管道1311是流體從部件13流向部件11的管道)。
圖1可見疊堆1，它一方面通過過程介質(zhì)輸入管道21和另一方面通過過程介質(zhì)輸出管道12與蒸發(fā)器2連接。為了看得清楚起見，在這里只表示了直接甲醇燃料電池設(shè)備的一個疊堆，盡管在有些情況下設(shè)備有多個疊堆，尤其是具有用于艦船供電的低壓機組是比較有利的。
過程介質(zhì)輸入管道31從壓縮機3通往疊堆1。在借助控制器6根據(jù)負荷調(diào)整的壓縮機3上游連接一熱交換器或冷凝器4，后者本身通過過程介質(zhì)輸出管道14與疊堆1連接，使來自疊堆1陽極腔的廢熱能利用來預(yù)熱氧化劑空氣，因為消耗的燃料通過管道14以溫度約160℃引入熱交換器4。在熱交換器4內(nèi)，水和/或未消耗的甲醇通過冷凝與二氧化碳和其他氣態(tài)雜質(zhì)分離。在熱交換器4內(nèi)獲得的液相通過管道45供入混合器5。也可以(通過一根沒有表示的管道48)直接供入甲醇罐8，在這種情況下在管道48中設(shè)有用于分析成分的傳感器是有利的。管道45有一傳感器46，它向控制器6提供有關(guān)在管道45內(nèi)流動的混合物的量、壓力、溫度和/或成分的信息。為了視圖清晰起見沒有表示按實施形式存在的其他傳感器，它們裝在管道12和/或14中，以及向控制器提供有關(guān)在管道內(nèi)導(dǎo)引的混合物的量、壓力、溫度和/或成分的信息。陽極廢氣分離的氣相經(jīng)管道411引入氣體凈化裝置11內(nèi)，在那里在它作為含二氧化碳的廢氣離開設(shè)備前，它釋出不希望的排放物。
混合器5通過管道85和95與兩個燃料罐即甲醇罐8和水罐9連接。管道85和95各有一計量閥，它通過控制器6調(diào)整。因此只是通過控制器6根據(jù)負荷調(diào)整后的甲醇量和/或水量通過管道85和95進入混合器5。燃料混合物借助泵7從混合器進入蒸發(fā)器2，并從那里進入燃料電池疊堆1的陽極氣體室。
在蒸發(fā)器2內(nèi)通過管道12引入陰極廢氣，所以類似于陽極廢氣通過管道14的線路，消耗的氧化劑的廢熱被利用來蒸發(fā)未消耗的燃料。按照本發(fā)明方法的一種實施形式，蒸發(fā)溫度低于疊堆廢氣的溫度。蒸發(fā)溫度通過對甲醇/水混合物的化學(xué)計量來調(diào)整并例如低于100℃。在蒸發(fā)器2內(nèi)由陰極廢氣凝出產(chǎn)物水，它在水分離器10內(nèi)與氣相分離。如此獲得的氣相在它作為廢氣通過管道110排入環(huán)境前，通過氣體凈化裝置11與不希望的排放物分離。液相從水分離器10通過有一傳感器106的管道109供入水罐9。傳感器106與控制器6連接并向它提供來自水分離器10的液相的量、壓力、溫度和/或成分。
蒸發(fā)器2除通過管道72外還通過管道122被供入。管道122將蒸發(fā)器2與預(yù)熱裝置12連接起來，在冷起動階段，通過一個受控制器6調(diào)整的計量閥流入預(yù)熱裝置12的甲醇在那里被預(yù)熱和/或過濾。
在控制器6內(nèi)例如引入下列信息-通過傳感器46給出從陽極廢氣回收的液相的量、壓力、溫度和/或成分。
-通過傳感器106給出從陰極廢氣獲得的液相的量、壓力、溫度和/或成分。
-通過裝在罐內(nèi)的一個傳感器或安裝在那里的其他分析器給出在水罐內(nèi)的水和/或在甲醇罐內(nèi)的甲醇的量、壓力、溫度和/或成分。
-疊堆所要求的瞬時負荷。
-一個或多個疊堆的電池電壓、溫度分布、壓力等。
然后，控制器借助可供采用的算法或通過手動給定確定額定值，并控制與之連接的調(diào)整裝置，如泵7、壓縮機3、管道85、95和812(亦即從甲醇罐8到預(yù)熱裝置12的管道)中的計量閥、蒸發(fā)器2、疊堆1、預(yù)熱裝置12和氣體凈化裝置11。
由圖2可見另一個DMFC設(shè)備的方框圖。與圖1中所示設(shè)備的主要差別在于，不僅疊堆1中的陰極廢氣而且其陽極廢氣均引入蒸發(fā)器2(管道12a和12b)，在蒸發(fā)器2內(nèi)，氧化劑，優(yōu)選地空氣，在進入壓縮機3之前被加熱以及燃料混合物在進入疊堆1之前被蒸發(fā)。在蒸發(fā)器2內(nèi)被冷卻的陽極廢氣通過管道213引入水分離器13中，在液相通過管道135引入混合器5以及氣相通過管道1311引入氣體凈化裝置11前，在水分離器13中仍含有的水和/或甲醇分離。在氣體凈化裝置11中氣相釋放出不希望的排放物。為了看得清楚起見，燃料管道用短虛線表示，氧化劑管道用長虛線表示。
在圖示的兩種實施形式中，為了能一目了然，取走了在利用疊堆廢熱時冷卻循環(huán)的連接關(guān)系。冷卻循環(huán)如果存在的話，優(yōu)選地也通過蒸發(fā)器或用于預(yù)熱過程介質(zhì)的器件導(dǎo)引。
作為“燃料電池設(shè)備”指的是一個系統(tǒng)，它包括至少一個具有至少一個燃料電池單元的疊堆、相應(yīng)的過程介質(zhì)輸入和輸出通道、電導(dǎo)線和端板，必要時包括一個有冷卻劑的冷卻系統(tǒng)以及整個燃料電池疊堆外圍設(shè)備(轉(zhuǎn)化器、壓縮機、預(yù)熱裝置、鼓風(fēng)機、用于過程介質(zhì)預(yù)熱的加熱裝置等)。
作為疊堆指的是一個有至少一個燃料電池單元和相關(guān)管道以及，如果存在的話，有至少一部分冷卻系統(tǒng)的堆疊。
在冷卻系統(tǒng)中可含有一種不導(dǎo)電的防凍劑。其他機組或通過隔熱方法(S.O)和/或借助局部加熱裝置保持在高于冰點的溫度上，冰點根據(jù)所涉及的機組可以是不同的(若例如涉及水的管道，則冰點與在水/甲醇混合物管道中的冰點不同)。
本發(fā)明公開了一種DMFC設(shè)備，它在高運行溫度的情況下(HTM燃料電池)，通過利用疊堆的廢熱，實現(xiàn)能量方面以及動力燃料方面的效率的優(yōu)化。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池設(shè)備，它包括至少一個燃料電池疊堆、過程介質(zhì)供應(yīng)管道、電導(dǎo)線和連接在上游的蒸發(fā)器，其中至少設(shè)一根管道，通過這根管道，至少一部分燃料電池疊堆的熱量可在至少另一個器件中被利用。
2.按照權(quán)利要求1所述的燃料電池設(shè)備，其中，蒸發(fā)器組合在燃料電池疊堆內(nèi)和/或與燃料電池疊堆一起裝在一外殼中。
3.按照上述任一項權(quán)利要求所述的燃料電池設(shè)備，它包括一個熱交換器，至少陽極廢氣和/或陰極廢氣通過它導(dǎo)引。
4.按照上述任一項權(quán)利要求所述的燃料電池設(shè)備，其中，蒸發(fā)器和冷凝器都是一個器件。
5.按照上述任一項權(quán)利要求所述的燃料電池設(shè)備，其中，設(shè)置一個氣體凈化裝置。
6.按照上述任一項權(quán)利要求所述的燃料電池設(shè)備，其中，至少一個組件的一部分、一個貯罐和/或一根管道有一個隔熱裝置和/或一個局部加熱元件。
7.按照上述任一項權(quán)利要求所述的燃料電池設(shè)備，其中，至少可封閉過程介質(zhì)輸入管道和/或冷卻劑輸入管道的一個輸入口。
8.按照上述任一項權(quán)利要求所述的燃料電池設(shè)備，其中，在燃料電池疊堆的上游連接一過濾器。
9.按照上述任一項權(quán)利要求所述的燃料電池設(shè)備，其中，在設(shè)備中設(shè)一個控制器和至少一臺分析器，其中輸入有關(guān)當前測量值的信息，通過將測量值與預(yù)定的和/或計算出的額定值作比較，所述控制器按這樣的方式控制設(shè)備的調(diào)整裝置，即，使測得的實際值與額定值一致。
10.一種燃料電池設(shè)備，其中，為了起動設(shè)備設(shè)置一起動藥筒，其中準備有適用于在陽極轉(zhuǎn)換的甲醇/水混合物。
11.一種燃料電池設(shè)備，它具有一氫存儲器。
12.一種運行燃料電池設(shè)備的方法，其中，利用至少一部分燃料電池疊堆的廢熱。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，其中，在燃料電池設(shè)備的一個要加熱的器件內(nèi)利用此廢熱。
14.按照權(quán)利要求12或12所述的方法，其中，回收和/或在循環(huán)內(nèi)導(dǎo)引燃料電池疊堆廢氣中可再利用的組分。
15.按照權(quán)利要求12至14之一所述的方法，其中，通過將直接甲醇燃料電池的廢氣引入熱交換器，如蒸發(fā)器、用于預(yù)熱過程介質(zhì)的器件和/或冷凝器中，來回收水和/或甲醇。
16.按照權(quán)利要求12至15之一所述的方法，其中，設(shè)備的廢氣通過氣體凈化裝置來導(dǎo)引。
17.按照權(quán)利要求12至16之一所述的方法，其中，燃料電池疊堆在80℃與300℃之間的工作溫度下運行。
18.按照權(quán)利要求12至17之一所述的方法，其中，設(shè)備的至少一個組件的一部分、一個貯罐和/或一根管道被隔熱和/或在設(shè)備的靜止期被加熱。
19.一種用于運行直接甲醇燃料電池設(shè)備的方法，其中，蒸發(fā)器的工作溫度低于燃料電池疊堆廢氣的溫度。
20.按照權(quán)利要求12至19之一所述的方法，其中，在冷起動過程中，氫作為燃料引入燃料電池疊堆。
21.按照權(quán)利要求20所述的方法，其中，在冷起動過程中再利用來自燃料電池疊堆廢氣的氫和/或?qū)⑵湟霘怏w凈化裝置中。
22.按照權(quán)利要求12至21之一所述的方法，其中，在設(shè)備的冷起動過程中，冷卻劑按直流被導(dǎo)引。
23.按照權(quán)利要求22所述的方法，其中，在完成冷起動后，通過將冷卻劑轉(zhuǎn)換為逆流保持盡可能均勻的溫度剖面。
24.按照權(quán)利要求12至23之一所述的方法，其中，過程介質(zhì)和/或冷卻劑在引入燃料電池疊堆前過濾。
25.按照權(quán)利要求12至24之一所述的方法，其中，使用一個控制器，為了優(yōu)化設(shè)備的效率，它接收設(shè)備的至少一個分析器測量的實際值，它通過將實際值與預(yù)定的或計算出的額定值作比較，控制至少一個與之連接的調(diào)整裝置，以將實際值調(diào)節(jié)成與額定值一致。
26.按照權(quán)利要求15所述的方法，其中，一個氫存儲器通過電解水和/或水-甲醇混合物被重新充填。
27.按照上述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，利用二次廢熱。
28.按照上述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，在冷起動過程中燃料液態(tài)地和/或從一個起動藥筒輸入燃料電池疊堆中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃料電池設(shè)備及其運行方法。此設(shè)備在80℃與300℃之間的溫度下運行并保證效率的優(yōu)化，因為燃料電池疊堆的廢熱至少按其他方式被再利用。
文檔編號H01M8/04GK1421052SQ00816144
公開日2003年5月28日 申請日期2000年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月23日
發(fā)明者曼弗雷德·鮑爾多夫, 喬基姆·格羅斯, 岡特·勒夫特, 庫爾特·潘特爾, 沃爾特·普賴德爾, 曼弗雷德·韋達斯, 烏爾里克·格布哈特, 羅爾夫·布魯克, 喬爾格－羅曼·科尼茨尼, 米克·賴齊格 申請人:西門子公司, 伊密泰克放射技術(shù)有限責任公司