专利名称：燃料电池系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料电池系统，更具体地涉及一种通过加快燃料电池的反应速度从而能够提高燃料电池性能的燃料电池系统。
背景技术：
通常，已提出将燃料电池系统作为矿物燃料的替代，并且与普通电池(辅助电池)不同的是，燃料电池系统提供燃料(氢或碳氢化合物)给阳极并且提供氧给阴极。因此，燃料电池系统进行氢氧之间的电化学反应，而不进行燃料的燃烧反应(氧化反应)，从而将反应前后的能量差直接转换为电能。
如图1所示，根据传统技术的燃料电池系统包括燃料电池堆106，阳极102和阴极104以电解膜(未示出)设置于其间的状态堆叠多次，从而通过氢氧之间的电化学反应产生电能；燃料箱108，用于提供燃料给阳极102；氧化剂供应单元110，用于提供氧化剂给阴极104；等等。
燃料泵112安装在燃料电池堆106的燃料箱108与阳极102之间，用于泵送燃料箱108中存储的燃料。
含氧的空气用作提供给阴极104的氧化剂。氧化剂供应单元110包括空气压缩机114，用于向燃料电池堆106的阴极104提供空气；空气过滤器116，用于过滤提供给燃料电池堆106的空气；以及增湿器118，用于增湿提供给燃料电池堆106的空气。
通过向传统燃料电池提供燃料而产生电能的过程说明如下。
当燃料泵112通过控制器(未示出)的控制信号而工作时，燃料箱108中存储的燃料通过泵送被提供给燃料电池堆106的阳极102。此外，当空气压缩机114工作时，经空气过滤器116过滤的空气通过增湿器118而增湿并提供给电池堆106的阴极104。
在电解膜(未示出)置于阳极102与阴极104之间的状态下，一旦燃料和空气被提供给燃料电池堆106，则在阳极102中进行氢的电化学氧化，在阴极104中进行氧的电化学还原。此时，由于所产生的电子的移动而产生电流，并且此电流被提供给负载126。
也就是说，在阳极102中产生氢的电化学氧化反应，例如，并且由氧化/还原反应所产生的离子经电解膜而传送给阴极104。此外，在阴极104中产生氧的电化学还原反应，例如。因此，总反应为。
在该燃料电池系统中，提供给燃料电池堆106的燃料和空气的温度极大地影响燃料电池的性能。因此，设置有附加的加热单元，用于将从燃料箱108提供给阳极102的燃料以及从空气供应单元110提供给阴极104的空气的温度提高为特定温度。
但是，在传统的燃料电池系统中，必须设置用于加热提供给燃料电池堆的燃料和空气的附加的加热单元，并且必须使用从燃料电池产生的电流来驱动该加热单元，从而增加了能耗。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统，通过利用燃料电池堆产生的氢来加热燃料和空气，而不需要驱动加热单元的电源，从而能够提高燃料电池的性能。
本发明的另一目的在于提供一种燃料电池系统，通过利用燃料混合时产生的反应热来提高燃料的温度，而能够提高燃料电池的性能，从而不需要用于提高燃料温度的加热单元和驱动加热单元的电源。
为达到这些目的，本发明提供一种燃料电池系统，包括燃料电池堆，包括阳极、阴极以及设置于其间的电解膜；燃料供应单元，通过燃料供应管道与燃料电池堆的阳极相连接，用于向阳极提供含氢的燃料；空气供应单元，通过空气供应管道与燃料电池堆的阴极相连接，用于向燃料电池堆的阴极提供含氧的空气；以及加热单元，用于将提供给燃料电池堆的燃料加热至适当温度。
加热单元通过氢供应管道与燃料电池堆的阳极相连接，并且，加热单元包括氢燃烧室，用于利用反应后从阳极产生的氢将提供给燃料电池堆的燃料和空气加热至适当温度。
氢燃烧室由以下构成壳体，用于分别通过提供给燃料电池堆阳极的燃料和提供给阴极的空气；吹风机，安装在壳体上，用于将外部空气吹入壳体；以及产热单元，安装在壳体中，通过在反应后利用燃料电池堆阳极产生的氢而生成热，加热经过壳体内部的燃料和空气。
加热单元包括用于在燃料电池工作之前给燃料箱提供燃料粉末的燃料包，以利用燃料粉末与燃料供应单元的燃料箱中存储的水混合时产生的热来提高燃料的温度。
燃料包包括容器，用于存储燃料粉末；以及开/关单元，安装在容器入口处，用于在给燃料箱提供燃料粉末时打开容器入口。
加热单元包括热电模块，用于加热从燃料供应单元的燃料箱提供给燃料电池堆的阳极的燃料。
图1为根据传统技术的燃料电池系统的结构图；图2为根据本发明一实施例的燃料电池系统的结构图；图3为根据本发明一实施例的燃料电池系统的加热单元的局部剖开透视图；图4为根据本发明一实施例的燃料电池系统的加热单元的剖视图；图5为根据本发明一实施例的燃料电池系统的加热单元的控制器的方框图；图6为根据本发明第二实施例的加热单元的剖视图；图7和图8为根据本发明第二实施例的加热单元的工作状态的剖视图；图9为沿图8的IX-IX线的剖视图；图10为提高根据本发明第二实施例的燃料电池系统的燃料温度的过程的曲线图；以及图11为根据本发明第三实施例的加热单元的工作的示意图。
具体实施例方式
根据本发明的燃料电池系统更具体地说明如下。
即使根据本发明的燃料电池系统可具有多个实施例，但以下将说明最优选的实施例。
图2为根据本发明一实施例的燃料电池系统的结构图。
根据本发明的燃料电池系统包括燃料电池堆6，其阳极2和阴极4堆叠多次，从而在电解膜设置于其间的状态下通过氢氧之间的电化学反应产生电能；燃料箱8，用于存储提供给阳极2的燃料；空气供应单元10，用于给阴极4提供含氧的空气；燃料循环装置，用于使燃料电池堆6排出的燃料循环进入燃料箱8；以及加热单元12，即氢燃烧室，用于加热提供给燃料电池堆6的燃料和空气。
燃料箱8存储NaBH4水溶液，并通过燃料供应管道14与燃料电池堆6的阳极2相连接。在燃料供应管道14的一端，安装有燃料泵16，用于泵送燃料箱8中存储的燃料。
空气供应单元10包括空气供应管道18，用于导引大气至燃料电池堆6的阴极4；空气过滤器20，安装在空气供应管道18的入口处，用于过滤被吸入空气供应管道18的空气；空气泵22，安装在空气供应管道18的一端，用于产生吸取外部空气的吸力；以及增湿器24，用于增湿由空气泵22吸取的空气。在增湿器24处安装有水箱26，用于给增湿器24提供水。
当含氢的燃料和含氧的空气分别从燃料箱8提供给燃料电池堆6的阳极2和从空气供应单元10提供给燃料电池堆6的阴极4时，在燃料电池堆6中进行以下反应，从而产生电流。
也就是说，在阳极2中，进行电化学氧化反应，从而通过电解膜将氧化还原反应产生的离子传送至阴极4；在阴极4中，进行所提供的空气的电化学还原反应。
因此，总反应表示为。
在进行这些反应时，在阳极2中同时进行副反应，例如。
燃料循环包括气/液分离器26，用于将阳极2和阴极4中的反应之后排出的燃料分离为气体和液体；燃料循环管道28，用于使从气/液分离器26排出的液态燃料循环进入燃料箱8；以及循环泵30，安装在燃料循环管道28上，用于将循环的液体燃料泵送至燃料箱8。
燃料电池堆6的阳极2中发生反应之后产生的NaBO2+4H2由气/液分离器26分为气体和液体。由此，水和NaBO2经燃料循环管道28循环至燃料箱8，而氢被排至外部。从气/液分离器26排出的氢经氢供应管道32提供给加热单元12，以用作加热单元12的热源。
图3为根据本发明一实施例的燃料电池系统的加热单元的局部剖开透视图。
如图3所示，加热单元12由以下构成壳体50，燃料供应管道14、空气供应管道18及氢供应管道32都与其连接；吹风机52，安装在壳体50的下部，用于将外部空气吹入壳体50；以及产热单元54，安装在壳体50中，通过利用从气/液分离器26提供的氢进行反应之后产生热量，加热通过壳体50内部的燃料和空气。
壳体50形成为具有特定直径和高度的圆柱形，直径小于壳体50的圆柱形分隔体56安装在壳体50中，与壳体50的内圆周表面具有固定间隔。在壳体50的上部形成有多个排出孔58，用于将已完成加热工作的气体排出到外部；产热单元54和吹风机52安装在壳体50的下部。
燃料管60在分隔体56内部设置为螺管形，而空气管62在分隔体56外部设置为螺管形。
由于经过产热单元54而被加热的气体通过分隔体56内部，所以燃料管60与气体直接接触而被加热，空气管62经分隔体56与气体间接接触而被加热。因此，液态的燃料和气态的空气被加热至相同温度。
燃料管60的一端部与燃料入口64相连接，其另一端部与燃料出口66相连接。空气管62的一端部与空气入口68相连接，其另一端部与空气出口70相连接。
此外，燃料入口64和燃料出口66分别与燃料供应管道14相连接，空气入口68和空气出口70分别与空气供应管道18相连接，该空气供应管道18连接空气过滤器20与增湿器24。
安装在壳体50下部的吹风机52使用从燃料电池堆6产生的电流作为电源，将外部空气吹入壳体50和产热单元54。
这里，吹风机52使用的电源非常小，从而几乎不会影响到燃料电池系统的性能。
产热单元54安装在壳体50的下部并形成为蜂窝式，催化剂80附于其内部。用于点火的点火器(未示出)安装在产热单元54的一侧，并且产热单元54与氢供应管道32相连接，以从气/液分离器26提供氢。产热单元54通过以下操作产生热。首先，由吹风机52吹入的含氧空气被引入产热单元54的下部，并且从气/液分离器26经氢供应管道32提供氢。在此状态下，在点火器中进行点火后，在产热单元54中进行氧、氢及催化剂之间的反应。由此，产热单元产生热。这里，所用的催化剂优选为铂催化剂。
图5为根据本发明一实施例的燃料电池系统的加热单元的控制器的方框图。
加热单元12设置有控制器，用于将所加热的空气和燃料的温度保持在适当水平，而后提供给燃料电池堆6。
该控制器包括温度传感器72，安装在氢燃烧室即加热单元的一侧，用于检测氢燃烧室的温度；氢供应量控制器76，安装在氢供应管道32上，用于控制给氢燃烧器的供氢量；以及控制器74，用于根据由温度传感器72提供的信号控制氢供应量控制器76。
根据本发明一实施例设置有加热单元的燃料电池的工作说明如下。
含氢的NaBH4提供给阳极2，同时含氧的空气提供给阴极4，从而与电解膜进行反应，由此产生离子。当离子引起电化学反应便形成水，电子在阳极2中产生并向阴极4移动，从而产生电流。
对此详细说明如下。在阳极2中，进行电化学氧化反应；而在阴极4中，进行所提供的空气的电化学还原反应。
在进行这些反应时，在阳极2中进行副反应，例如，从而在燃料(NaBH4水溶液)中产生氢(4H2)。由此，所产生的氢与NaBO2从阳极2排出。此时，从阳极2的出口排出的NaBO2和氢经过气/液分离器26而分离为气体和液体。在此过程中，液态的水和NaBO2经燃料循环管道28循环进入燃料箱8，而气态的氢经氢供应管道42提供给加热单元12。加热单元12使用所提供的氢将燃料和空气加热到适当温度。
也就是说，当含氧的空气由吹风机52吹入壳体50内部并且从气/液分离器26排出的氢被提供给产热单元54时，氢、氧及设于产热单元54处的催化剂相互反应，从而在加热单元12中产生热。
通过产热单元54中生成的热量，由吹风机52吹入壳体50内部的空气被加热，并且所加热的空气经过壳体50内部而加热燃料管60和空气管62。然后，已完成加热工作的空气经排出孔58排到外部。
这里，经过产热单元54而加热的空气直接加热燃料管60，并通过分隔体56间接加热空气管62，使得经过燃料管60的液态燃料和经过空气管62的气态空气彼此具有几乎相同的温度，并且分别被提供给阳极2和阴极4。
图6为根据本发明第二实施例的燃料电池系统的加热单元的剖视图。
根据第二实施例的加热单元利用燃料电池工作前燃料粉末与燃料箱8中存储的水混合时产生的反应热来将燃料的温度提高到适当水平。该加热单元包括燃料包200，用于存储燃料粉末；以及叶片202，安装在燃料箱8的一侧，用于在将燃料粉末从燃料包200提供给燃料箱8时充分混合燃料粉末与水。
如图7和图8所示，燃料包200包括容器204，用于存储燃料粉末；以及开/关单元208，安装在容器入口206处，用于在平时保持关闭状态，而将燃料包200安装到燃料箱8上时打开容器入口206，从而将存储在容器204中的燃料粉末提供给燃料箱8。
开/关单元208由以下构成罩体212，密封地安装在容器入口206处，并在其中设置有阀座210；阀板216，接触阀座210或与阀座210相分离，用于进行开/关操作；止动板224，通过连杆218与阀板216相连接，并由形成在燃料箱8的上表面的燃料供应单元220止动，用于使阀板216与阀座210相分离；以及弹簧226，安装在止动板224及阀座210上，用于提供弹性力，通过该弹性力，阀板216附着在阀座210上。
阀板216优选形成为“V”形，从而易于附着在阀座210上。
此外，如图9所示，止动板224与连杆218整体地形成，并设置有多个贯通孔228，用于使其周围的燃料粉末通过。此外，弹簧226优选形成为卷簧，使弹簧226的一端挂在阀座210的下表面，其另一端挂在止动板224的上表面。
燃料供应单元220从燃料箱8的上部凸出为圆柱形。当止动板224停止在燃料供应单元220的上表面时，燃料包200打开，将燃料粉末提供给燃料箱8。
以下说明开/关单元208的工作。首先，当罩体212插入燃料箱8的燃料供应单元220时，止动板224停止在燃料供应单元220的上表面，从而向上移动连杆218并使阀板216与阀座210相分离。然后，存储在容器204中的燃料粉末经燃料供应单元220提供给燃料箱8，从而与水混合。
燃料包200中的燃料粉末是NaOH和BH4彼此适当混合的粉末。当NaOH与水混合时，按以下反应方程式进行反应并产生热。
反应方程式叶片202可旋转地安装在燃料箱8的下侧，并与用于通过转轴232产生驱动力的驱动马达230相连接，从而通过驱动马达230的旋转而旋转，并将燃料箱8中存储的水与提供给燃料箱8的NaOH和BH4相混合。
根据本发明的燃料电池系统的运行说明如下。
首先，在驱动燃料电池之前，将NaOH和BH4粉末提供给燃料箱8，以制备燃料水溶液。此时，将燃料箱8中存储的水与燃料粉末相混合而产生热。
也就是说，当存储NaOH和BH4粉末的燃料包200安装在燃料箱8的燃料供应单元220处，安装在容器入口206处的开/关单元208以与上述方式相同的方式工作。由此，容器入口206打开，以将容器204中存储的NaOH和BH4粉末提供给燃料箱。
然后，如反应方程式所示，水与NaOH反应从而将燃料的温度提高至一固定温度。此时，叶片202旋转，使水与NaOH和BH4粉末充分混合。
以下通过实验数据说明提高燃料温度的操作。如图10所示，在燃料箱8中存储的水保持约22℃的状态下，NaOH和BH4粉末被提供给燃料箱8。由此，燃料温度升高至约90℃，并随着时间推移而逐渐降低。这里，燃料的最佳温度为60℃～80℃，使得燃料电池系统驱动在约70℃，从而提供燃料给燃料电池堆6。如图10所示，在NaOH和BH4粉末提供给燃料箱8后约15分钟，燃料温度达到70℃。因此，优选在NaOH和BH4粉末提供给燃料箱8后约15分钟再驱动燃料电池。
当用于增加燃料温度的上述过程完成时，燃料泵16工作，将燃料从燃料箱8提供给阳极2，同时空气泵22工作，将空气从空气供应单元提供给阴极4。然后，燃料和空气与电解膜反应而产生离子。当离子引起电化学反应而形成水时，电子在阳极2中产生并向阴极4移动，从而产生电流。
对此详细说明如下。在阳极2中，进行电化学氧化反应；在阴极4中，进行所提供的空气的电化学还原反应。
已完成所述过程的燃料排至气/液分离器26，气/液分离器26将气体与液体相分离，从而将气体排至外部，并将液体燃料经燃料循环管道28循环进入燃料箱8。
此时，由于在燃料电池堆6中发生反应之后排出的燃料的温度已经提高，所以循环进入燃料箱8的燃料的温度保持在适当水平。因此，当燃料电池工作时，燃料的温度保持为适当水平。
图11为根据本发明第三实施例的燃料电池系统的加热单元的示意图。
根据第三实施例的加热单元包括热电模块250，安装在燃料供应管道14及燃料循环管道28上，用于加热从燃料箱8提供给燃料电池堆6的燃料，以及冷却从燃料电池堆6循环进入燃料箱8的燃料。
在燃料供应管道14上，安装有加热容器252，用于通过热电模块250的发热运行而加热提供给燃料电池堆6而经过的燃料；在燃料循环管道28上，安装有冷却容器254，用于通过热电模块250的吸热运行而冷却循环进入燃料箱8而经过的燃料。
此外，在燃料循环管道28上冷却容器254与燃料箱8之间安装有燃料过滤器256，用于去除经过冷却容器254而结晶的NaBO2。燃料过滤器256包括外壳，安装在连接该冷却容器和该燃料箱的燃料循环管道上；以及过滤网，安装在该外壳内，用于滤除结晶的NaBO2。
在燃料电池堆6中连续进行第一实施例中的上述反应，并且在阳极2中同时进行例如的反应。
从燃料电池堆6排出的NaBO2在固定的高温中溶解，而在固定的低温中结晶，从而阻塞燃料循环管道28或燃料供应管道14。为防止这种状况，利用热电模块250的吸热运行，从而在NaBO2循环进入燃料箱8之前将其去除。
也就是说，在利用热电模块250的吸热运行冷却从燃料电池堆6排出的燃料时，NaBO2结晶，而结晶的BO2-被燃料过滤器256滤除。
热电模块250利用了珀耳帖(Peltier)效应并且包括高温陶瓷板258，附着于加热容器252；低温陶瓷板260，附着于冷却容器254；第一电极262，安装在高温陶瓷板258处，并且对其提供电流；第二电极264，安装在低温陶瓷板260处；以及n/p型热电半导体266，排列在第一电极262与第二电极264之间。当电流提供给n/p型热电半导体266时，通过热电效应在该模块的两个表面产生温度差，从而经高温陶瓷板258产生发热运行，并经低温陶瓷板260产生吸热运行。
根据第三实施例的燃料电池系统的运行说明如下。
如果当燃料经燃料供应管道14从燃料箱8提供给燃料电池堆的阳极2时，电流提供给热电模块250，经热电模块250的高温陶瓷板258产生发热运行，从而加热该加热容器252。由此，经过加热容器252的燃料被加热至适当温度而提供给燃料电池堆6。
此外，当反应后从燃料电池堆6排出的燃料经燃料循环管道28被引入冷却容器254时，通过热电模块250的吸热运行，冷却容器254经低温陶瓷板260而冷却。然后，经过冷却容器254的燃料冷却，使得燃料中所含的NaBO2结晶，而BO2-晶体被燃料过滤器256滤除。
在根据本发明的燃料电池系统中，利用阳极产生的氢加热提供给燃料电池堆的燃料和空气。由此，不需要加热燃料和空气的附加电源，从而提高了燃料电池系统的性能。
此外，在根据本发明的燃料电池系统中，在燃料的温度提高至适当温度的状态下，燃料被提供给燃料电池堆，从而提高了燃料电池的性能。
另外，根据本发明，去除了从燃料电池堆循环进入燃料箱的燃料中所含的NaBO2，从而防止了燃料供应管道或燃料循环管道阻塞的现象，因而在燃料供应和燃料循环中运行顺畅，提高了燃料电池的可靠性。
对于本领域技术人员显而易见的是，不脱离本发明的精神或范围可对本发明进行各种改型和变化。因此，本发明旨在涵盖随附权利要求书及其等效范围内对于本发明的全部改型和变化。
权利要求
1.一种燃料电池系统，包括燃料电池堆，包括阳极、阴极以及设置于其间的电解膜；燃料供应单元，通过燃料供应管道与燃料电池堆的阳极相连接，用于向阳极提供含氢的燃料；空气供应单元，通过空气供应管道与燃料电池堆的阴极相连接，用于向燃料电池堆的阴极提供含氧的空气；以及加热单元，用于将提供给燃料电池堆的燃料加热至适当温度。
2.如权利要求1所述的燃料电池系统，还包括气/液分离器，用于获得反应后从燃料电池堆产生的氢。
3.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，该加热单元通过氢供应管道与该燃料电池堆的阳极相连接，并且该加热单元包括氢燃烧室，用于利用反应后从阳极产生的氢将提供给该燃料电池堆的燃料和空气加热至适当温度。
4.如权利要求3所述的燃料电池系统，其中氢燃烧室包括壳体，用于分别通过提供给该燃料电池堆阳极的燃料和提供给该燃料电池堆阴极的空气；吹风机，安装在壳体处，用于将外部空气吹入该壳体；以及产热单元，安装在该壳体中，通过在反应后利用该燃料电池堆阳极产生的氢而生成热，加热经过该壳体内部的燃料和空气。
5.如权利要求4所述的燃料电池系统，其中，在该壳体中，燃料经过的燃料管道设置为螺管形，空气经过的空气管道设置为螺管形。
6.如权利要求5所述的燃料电池系统，其中，该燃料管道和该空气管道通过分隔体而彼此分离。
7.如权利要求6所述的燃料电池系统，其中，该燃料管道设置在该分隔体内部，从而直接接收该产热单元生成的热；该空气管道设置在该分隔体外部，从而间接接收该产热单元生成的热。
8.如权利要求7所述的燃料电池系统，其中，该燃料管道的一端部与燃料入口相连接，其另一端部与燃料出口相连接，并且燃料入口设置在该壳体的上侧，燃料出口设置在该壳体的下侧。
9.如权利要求7所述的燃料电池系统，其中，该燃料管道的一端部与燃料入口相连接，其另一端部与燃料出口相连接，并且燃料入口和燃料出口分别设置在该壳体的上侧。
10.如权利要求4所述的燃料电池系统，其中，该吹风机可旋转地安装在该壳体的下部，多个排出孔形成在该壳体的上部，所述排出孔用于排出在向外经过该壳体时已完成加热工作的空气。
11.如权利要求4所述的燃料电池系统，其中，该吹风机利用燃料电池堆产生的电能作为电源。
12.如权利要求4所述的燃料电池系统，其中，该产热单元设置有附着于其内部的催化剂，并且该产热单元形成为引入由吹风机吹送的含氧的空气，从而由氢、氧及催化剂的相互反应而生成热。
13.如权利要求12所述的燃料电池系统，其中，该催化剂形成为蜂窝式，用于点火的点火器安装在该催化剂的一侧，该产热单元与该氢供应管道相连接，从而被供应来自该气/液分离器的氢。
14.如权利要求4所述的燃料电池系统，其中，该氢燃烧室设置有控制器，用于将所加热的空气和燃料的温度保持在适当水平，而后提供给该燃料电池堆。
15.如权利要求14所述的燃料电池系统，其中该控制器包括温度传感器，安装在该氢燃烧室的一侧，用于检测该氢燃烧室的温度；氢供应量控制器，安装在该氢供应管道上，用于控制给该氢燃烧室的供氢量；以及控制器，用于根据从该温度传感器提供的信号控制该氢供应量控制器。
16.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，该加热单元包括用于在燃料电池工作之前给燃料箱提供燃料粉末的燃料包，以利用燃料粉末与该燃料供应单元的燃料箱中存储的水混合时产生的热来提高燃料的温度。
17.如权利要求16所述的燃料电池系统，其中该燃料包包括容器，用于存储燃料粉末；以及开/关单元，安装在容器入口处，用于在给燃料箱提供燃料粉末时打开该容器入口。
18.如权利要求17所述的燃料电池系统，其中该开/关单元包括罩体，安装在该容器入口处，并且其中设置有阀座；阀板，接触该阀座或与该阀座相分离，用于进行开/关操作；止动板，与该阀板相连接，用于将燃料包安装到燃料箱上时将该阀板与该阀座相分离；以及弹簧，安装在该止动板与该阀座的下表面之间，用于提供将该阀板附着于阀座的弹力。
19.如权利要求18所述的燃料电池系统，其中，该燃料箱的上表面设置有燃料供应单元，该罩体插入该燃料供应单元中，并且该止动板停止在该燃料供应单元处，用于将燃料包中存储的燃料提供给燃料箱。
20.如权利要求19所述的燃料电池系统，其中，该燃料供应单元从该燃料箱的上表面凸出为圆柱形，用于止动该止动板的止动表面形成在该燃料供应单元的上表面，用于提供燃料粉末的供应孔形成在该止动表面上。
21.如权利要求18所述的系统，其中，该阀板优选形成为“V”形，从而易于附着在阀座上。
22.如权利要求18所述的燃料电池系统，其中，该止动板设置有多个贯通孔，用于使其周围的燃料粉末通过。
23.如权利要求18所述的燃料电池系统，其中，该弹簧优选为卷簧，安装在该止动板的上表面和该阀座的下表面之间。
24.如权利要求17所述的燃料电池系统，其中，叶片安装在该燃料箱的一侧，用于在燃料粉末从燃料包提供给燃料箱时将燃料粉末与水充分混合。
25.如权利要求24所述的燃料电池系统，其中，该叶片可旋转地安装在该燃料箱的下部，并且与通过转轴产生驱动力的驱动马达相连接。
26.如权利要求17所述的燃料电池系统，其中，该燃料粉末是NaOH与BH4的混合粉末。
27.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，该加热单元包括热电模块，用于加热从该燃料供应单元的燃料箱提供给该燃料电池堆的阳极的燃料。
28.如权利要求27所述的燃料电池系统，其中，加热容器安装在该燃料供应管道上，该加热容器与该热电模块相接触，并且用于通过该热电模块的发热运行来加热燃料。
29.如权利要求27所述的燃料电池系统，其中，用于冷却燃料的冷却容器和用于滤除该冷却容器中结晶的NaBO2的燃料过滤器安装在用于将燃料从燃料电池堆循环进入燃料箱的燃料循环管道上。
30.如权利要求29所述的燃料电池系统，其中，该冷却容器设置有该热电模块的低温陶瓷板，从而被该热电模块的吸热运行所冷却。
31.如权利要求29所述的燃料电池系统，其中该燃料过滤器包括外壳，安装在连接该冷却容器和该燃料箱的燃料循环管道上；以及过滤网，安装在该外壳内，用于滤除结晶的NaBO2。
全文摘要
一种燃料电池系统，包括燃料电池堆(6)，包括阳极(2)、阴极(4)以及设置于其间的电解膜；燃料供应单元，通过燃料供应管道(14)与燃料电池堆(6)的阳极相连接，用于向阳极(2)提供含氢的燃料；空气供应单元(10)，通过空气供应管道(48)与燃料电池堆的阴极相连接，用于向燃料电池堆的阴极提供含氧的空气；以及加热单元(12)，用于将提供给燃料电池堆的燃料加热至适当温度。由此，不需要用于驱动加热单元(12)的电源，从而提高了燃料电池的性能。
文档编号H01M8/04GK1886853SQ200380110949
公开日2006年12月27日 申请日期2003年12月30日 优先权日2003年12月30日
发明者赵太憙, 朴明硕, 崔弘, 金奎晸, 李明浩, 金哲欢, 黄龙俊, 高承兑, 许成根 申请人:Lg电子株式会社