專利名稱：水蒸氣轉(zhuǎn)換電力發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的利用燃料電池產(chǎn)生電力的系統(tǒng)。更具體而言，本發(fā)明涉及一個(gè)包括以下幾部分的系統(tǒng)利用水蒸氣與一種基本上非流體物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，然后將產(chǎn)生的氫氣輸送到燃料電池中，由燃料電池產(chǎn)生電力。
背景技術(shù)：
與其他電池相類似，燃料電池也是通過化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生電力。燃料電池在工作時(shí)可以將反應(yīng)物連續(xù)地供應(yīng)到電池中，而其他電池是通過提前儲(chǔ)存反應(yīng)物的方式，在這一點(diǎn)上，燃料電池要優(yōu)于其他電池。在一種有代表性的燃料電池中，氫氣作為一種反應(yīng)物，氧氣為另一種反應(yīng)物，兩者在電極上發(fā)生反應(yīng)生成水分子，并且以直流電的形式來釋放能量。另外，這種直流電也可以轉(zhuǎn)換為交流電。只要提供氫氣和氧氣，這一系統(tǒng)就可以連續(xù)不斷地產(chǎn)生電流。氧氣一般可以從空氣中獲得，而氫氣通常需要由其他化合物的可控化學(xué)反應(yīng)來獲得，在這里，一般不選擇提前儲(chǔ)氫的方法，這是由于氫氣的儲(chǔ)存要么需要壓縮，要么需要低溫冷卻。如同燃料電池技術(shù)在發(fā)展一樣，氫氣的制備方法也在不斷發(fā)展，以應(yīng)用于使用燃料電池的裝置中。
最近，已經(jīng)有許多制備氫氣的方法被人所熟知和使用。這其中，最主要的方法就是通過礦物燃料的分解，生成氫氣和碳產(chǎn)物。然而，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，這一方法并不被看好，因?yàn)樗蕾囉谝环N不可再生資源。另一種方法是電解水，通過電解使氫氣從水分子中分裂出來。然而，這種方法卻不適合應(yīng)用于大規(guī)模裝置，例如汽車中。另一種方法是先通過氫化金屬或合金的可逆吸收，然后加熱氫化金屬或合金來釋放氫氣。盡管這種方法實(shí)用，但該方法仍然不能作為首選，因?yàn)闅浠饘僖话惴浅３林?、價(jià)格昂貴，并且只能釋放出少量的氫氣。此外，還有一種制備氫氣的方法是通過可反應(yīng)的氫化物。這種方法涉及干燥的、高反應(yīng)活性的固體與液體水或酸通過化學(xué)反應(yīng)法制備氫氣的過程。特別適合這種方法的化學(xué)物質(zhì)包括氫化鋰，氫化鈣，氫化鋁鋰和硼氫化鈉，所有這些物質(zhì)都能釋放出大量氫氣。這種方法的缺點(diǎn)是化學(xué)物質(zhì)與液體水反應(yīng)后的產(chǎn)物往往結(jié)塊或形成糊狀物，這會(huì)阻礙可反應(yīng)物質(zhì)和液體水或酸的進(jìn)一步反應(yīng)。
在本領(lǐng)域中，能夠提供一種制備氫氣的方法，并應(yīng)用于燃料電池中，這種方法不依賴于不可再生資源，并且能夠克服上述方法的缺點(diǎn)，將是非常有價(jià)值的。本發(fā)明就是提供了解決這一問題的方法。本發(fā)明提供了一種電力發(fā)生器和一種制備氫氣并為燃料電池提供燃料的方法。電力發(fā)生器包括一個(gè)至少部分被填充以水蒸氣的水蒸氣發(fā)生器，至少一個(gè)與水蒸氣發(fā)生器相連接的氫氣發(fā)生器，以及一個(gè)與氫氣發(fā)生器相連接的燃料電池，氫氣發(fā)生器的儲(chǔ)倉(cāng)(chamber)至少部分被填充一種基本上非流體物質(zhì)，這種物質(zhì)可以與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并生成氫氣。產(chǎn)生的氫氣被用作燃料提供給燃料電池以產(chǎn)生電力。本發(fā)明對(duì)相關(guān)技術(shù)做了改進(jìn)，其中包括利用水蒸氣替代液體水與基本上非流體物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。通過水蒸氣和上述的非流體化學(xué)物質(zhì)之間的反應(yīng)可以發(fā)現(xiàn)這種改進(jìn)可以避免上述的利用可反應(yīng)氫化物制備氫氣的方法中所存在的典型問題，從而產(chǎn)生一個(gè)比現(xiàn)有技術(shù)更有效率的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種電力發(fā)生器，其中包括a)一種水蒸氣發(fā)生器b)一種與水蒸氣發(fā)生器相連接的氫氣發(fā)生器，所說的氫氣發(fā)生器包括一種基本上非流體物質(zhì)，該物質(zhì)可以同水蒸氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；任選的，該氫氣發(fā)生器可以與該水蒸氣發(fā)生器通過至少一條管路相連接。
c)一種與氫氣發(fā)生器相連接的燃料電池；任選的，所說的燃料電池同所說的氫氣發(fā)生器通過至少一條管路相連接。
本發(fā)明也提供了一種制備氫氣并為燃料電池提供燃料的方法，其中包括a)引導(dǎo)水蒸氣從水蒸氣發(fā)生器到氫氣發(fā)生器，所說的氫氣發(fā)生器至少部分被填充一種基本上非流體物質(zhì)，這種物質(zhì)可以與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；b)引導(dǎo)氫氣和所有殘留水蒸氣從氫氣發(fā)生器到燃料電池。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的產(chǎn)生電力的方法，在這里，水和氫氣被引導(dǎo)從水儲(chǔ)罐中進(jìn)入燃料電池；水和所有殘留氫氣被引導(dǎo)從燃料電池中回到水儲(chǔ)罐中；水和氫氣通過氫氣發(fā)生器相互引導(dǎo)，氫氣發(fā)生器分別與燃料電池和水儲(chǔ)罐相連接，并且氫氣發(fā)生器至少部分被填充以一種可以與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)，在這里，改進(jìn)處包括水是以水蒸氣的形式與一種基本上非流體物質(zhì)相接觸，發(fā)生反應(yīng)而生成氫氣。


圖1為一種電力發(fā)生器的代表示意圖，其中包括一條管路和一條單獨(dú)的回路。
圖2為一種電力發(fā)生器的代表示意圖，其中即不包括管路也不包括回路。
圖3為一種電力發(fā)生器的代表示意圖，其中包括一條連接在水蒸氣發(fā)生器和氫氣發(fā)生器和燃料電池上的管路，并且還包括一個(gè)泵、一層在水蒸氣發(fā)生器內(nèi)的可拉伸的隔膜以及包裹在燃料電池外部的一個(gè)熱絕緣體。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種電力發(fā)生器，其中包括利用水蒸氣與一種基本上非流體物質(zhì)之間的可控反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，然后氫氣作為燃料被加入到燃料電池。所產(chǎn)生的電力可以被用來為小型設(shè)備，例如便攜式電話或者其他的手持電子設(shè)備，提供能源；最終地，可以適用于大規(guī)模系統(tǒng)，例如燃料驅(qū)動(dòng)的設(shè)備和汽車。
參見圖1-3，概括說來，電力發(fā)生器10包括至少一個(gè)水蒸氣發(fā)生器12，至少一個(gè)與水蒸氣發(fā)生器12相連接的氫氣發(fā)生器14，和一個(gè)與氫氣發(fā)生器14相連接的燃料電池16。優(yōu)選地，水蒸氣發(fā)生器12為一個(gè)至少部分被填充以水的腔室，所填充的水以水蒸氣、液體水或冰的形式存在。液體水或冰的量可以改變，這通常依賴于水蒸氣發(fā)生儲(chǔ)罐12和應(yīng)用電力發(fā)生器10裝置尺寸的大小。只要水蒸氣發(fā)生器12中存在液體水，就應(yīng)該利用多空塞24和閥門26來阻止液體水滲漏出水蒸氣發(fā)生器12。多空塞24包含一種多空物質(zhì)，例如棉花或聚合織物等，多孔物質(zhì)可以充當(dāng)屏障阻止液體水的滲漏，卻允許水蒸氣進(jìn)出水蒸氣發(fā)生器12。
可選的，閥門26也可以調(diào)節(jié)水蒸氣流出水蒸氣發(fā)生器12，并且能夠阻止所有液體水的滲漏。本實(shí)施方案參看圖2，閥門26可以是一種手動(dòng)或者是電動(dòng)控制的閥門。如果閥門為電動(dòng)控制，優(yōu)選地，提供開啟閥門的初始動(dòng)力來源于儲(chǔ)存于裝置30中的電力，開啟閥門引起水蒸氣從水蒸氣發(fā)生器12到氫氣發(fā)生器14的初始流動(dòng)。閥門26可以直接由電路連接在裝置30或者燃料電池16，然后裝置30由電路連接在燃料電池。可選地，裝置30可以連接于水蒸氣發(fā)生器12、氫氣發(fā)生器14或者電力發(fā)生器10的任何其他部分。一旦閥門26第一次被開啟允許水蒸氣流出水蒸氣發(fā)生器12，然后，優(yōu)選地，燃料電池16中產(chǎn)生的電力被用于提供控制閥門26所需的電力。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，裝置30包括一個(gè)電池。優(yōu)選地，閥門26的開啟和關(guān)閉由是由需要產(chǎn)生氫氣還是為燃料電池補(bǔ)充燃料等外部條件來控制。
在另一個(gè)實(shí)施方案，初始時(shí)，電力發(fā)生器10至少在下述部分其中之一的內(nèi)部被填充以氫氣，其中包括所說的水蒸氣發(fā)生器12，氫氣發(fā)生器14，燃料電池16以及所說的任選管道18和回路20。這些初始填充的氫氣將會(huì)到達(dá)燃料電池16，在燃料電池內(nèi)部與氧氣發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生電流。然后，這股電流被用于為閥門26提供能量。盡管閥門26僅出現(xiàn)在圖2中，但同樣意味著在本發(fā)明中的所有實(shí)施方案中都包括至少一個(gè)閥門26。
優(yōu)選地，水蒸氣發(fā)生器12的尺寸非常小，但也可以根據(jù)電力發(fā)生器10的用途的變化而改變。在優(yōu)選的小規(guī)模實(shí)施方案中，優(yōu)選地，水蒸氣發(fā)生器12的高約為0.1-約1.0cm，優(yōu)選地，寬約為0.1-約1.0cm，優(yōu)選地，長(zhǎng)約為0.1-約1.0cm。如圖3所示，任選的，在水蒸氣發(fā)生器內(nèi)部有一層可拉伸隔膜32?？衫旄裟?2充當(dāng)為水蒸氣發(fā)生器12內(nèi)的水蒸氣施加壓力的作用，以迫使水蒸氣流出水蒸氣發(fā)生器12，進(jìn)入氫氣發(fā)生器14。優(yōu)選地，水蒸氣發(fā)生器12內(nèi)部的壓力保持在稍微大于大氣壓力的水平。
與水蒸氣發(fā)生器12相連接的是一個(gè)氫氣發(fā)生器14。優(yōu)選地，氫氣發(fā)生器14以腔室的形式存在，并且至少部分被填充以一種基本上非流體物質(zhì)，這種物質(zhì)可以與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。可選的，氫氣發(fā)生器14可以是一個(gè)靠近水蒸氣發(fā)生器12的開放式空間，以適合于存放基本上非流體物質(zhì)。與水蒸氣發(fā)生器12相似，氫氣發(fā)生器14的尺寸也根據(jù)電力發(fā)生器10的用途的變化而改變。當(dāng)氫氣發(fā)生器14包括一個(gè)應(yīng)用于小規(guī)模裝置的腔室時(shí)，優(yōu)選地，它的高約為0.1-約1.0cm；優(yōu)選地，寬約為0.1-約1.0cm；優(yōu)選地，長(zhǎng)約為0.1-約1.0cm。
優(yōu)選地，氫氣發(fā)生器14內(nèi)的基本上非流體物質(zhì)包括一種以粉末狀，顆粒狀或片狀存在的物質(zhì)，優(yōu)選地，這種物質(zhì)為堿金屬，氫化鈣，氫化鋰，氫化鋁鋰，硼氫化鈉等，以及它們的混合物。適合的堿金屬包括但不限于鋰，鈉，鉀。優(yōu)選地，非流體物質(zhì)為硼氫化鈉。優(yōu)選地，非流體物質(zhì)同時(shí)也包括一種用于氫氣制備的催化劑，以催化水蒸氣和非流體物質(zhì)之間的反應(yīng)。適合的催化劑包括但不限于鈷，鎳，錳和合金等，以及它們的混和物。
與氫氣發(fā)生器14相連接的是一個(gè)燃料電池16。以氫氣為動(dòng)力源的燃料電池從背景技術(shù)中可以熟知。燃料電池16的尺寸也根據(jù)電力產(chǎn)生器用途的變化而改變。在一個(gè)小規(guī)模的應(yīng)用裝置中，優(yōu)選地，燃料電池的高約為0.1-約1.0cm；寬約為0.1-約1.0cm；長(zhǎng)約為0.1-約1.0cm。如圖3所示，優(yōu)選地，燃料電池16至少部分被包裹在熱絕緣體28內(nèi)。熱絕緣體28可以包括任意能夠使燃料電池的溫度保持高于水冰點(diǎn)溫度的物質(zhì)。適合的熱絕緣體包括但不限于包含一種塑料泡沫的絕緣體。作為熱絕緣體的補(bǔ)充，一個(gè)加熱器34可以被放置靠近或連接在燃料電池16，以維持燃料電池和電力產(chǎn)生器10的溫度高于水的冰點(diǎn)溫度。在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，電力產(chǎn)生器10在使用時(shí)的溫度會(huì)被保持在約-20-約50℃，更優(yōu)選為約0-約50℃，最優(yōu)選為約20-約50℃。
如圖1和圖3所示，優(yōu)選地，水蒸氣發(fā)生器12通過至少一條管道18與氫氣發(fā)生器14相連接，優(yōu)選地，氫氣發(fā)生器14通過至少一條管道18與燃料電池16相連接。管路18可以包括能夠使以下輸送過程順利進(jìn)行的任何材料，這些輸送過程包括水蒸氣從水蒸氣發(fā)生器12到氫氣發(fā)生器器14以及氫氣從氫氣發(fā)生器14到燃料電池16。如圖1所示，在本發(fā)明地優(yōu)選實(shí)施方案中，電力發(fā)生器10也可以包括一條回路20引導(dǎo)所有殘留水蒸氣和氫氣能夠從燃料電池16回到水蒸氣發(fā)生器12中。優(yōu)選地，回路20基本上同管路18相一致。如圖2所示，管路18和回路20都不是能夠使本發(fā)明有效運(yùn)作的必要部分。在本實(shí)施方案中，水蒸氣發(fā)生器12可以直接與氫氣發(fā)生器14相連接，并且燃料電池16也可以直接與氫氣發(fā)生器14相連接。
更優(yōu)選地，在電力發(fā)生器10中，可以包括至少一個(gè)泵22，用于在水蒸氣發(fā)生器12和氫氣發(fā)生器14之間輸送氫氣和水蒸氣。優(yōu)選地，泵22可以由電路連接在燃料電池16，并由其提供動(dòng)力，任選的，泵初始的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力由儲(chǔ)存在裝置30中的電力提供。優(yōu)選地，初始時(shí)，下述部分可以被填充以一種惰性氣體，其中包括水蒸氣發(fā)生器12，氫氣發(fā)生器14，燃料電池16，可選的管路18以及可選的回路20。惰性氣體協(xié)助輸送水蒸氣和氫氣到燃料電池16，優(yōu)選地，惰性氣體是一種選自氮?dú)猓瑲鍤獾?，以及它們混合物和其他類似物質(zhì)中的氣體。
在應(yīng)用中，水蒸氣發(fā)生器可以以多種方式產(chǎn)生水蒸氣，例如通過來自水蒸氣發(fā)生器12中液體水的蒸發(fā)作用，通過水分子的擴(kuò)散作用到空氣中，通過水的沸騰氣體，或者通過液體水表面之上的經(jīng)過氣體，或者存在或表層被水潤(rùn)濕的冰。一旦產(chǎn)生水蒸氣，它可以通過以下幾種方式被引導(dǎo)從水蒸氣發(fā)生器12進(jìn)入氫氣發(fā)生器16中，其中包括利用擴(kuò)散作用，利用由可拉伸隔膜32提供的壓力作用，利用泵22提供的動(dòng)力推動(dòng)作用，利用由于水蒸氣在氫氣發(fā)生器中被消耗而引起的流動(dòng)作用，或者利用由于氫氣在燃料電池中被消耗而引起的流動(dòng)作用。然后，水蒸氣經(jīng)由多空塞24或開放閥門26，優(yōu)選地，進(jìn)入管路18，隨后，進(jìn)入氫氣發(fā)生器14，氫氣發(fā)生器14中至少部分被填充以基本上非流體物質(zhì)。一旦水蒸氣進(jìn)入氫氣發(fā)生器16中，基本上非流體物質(zhì)就會(huì)與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，消耗水蒸氣并產(chǎn)生氫氣。然后，優(yōu)選地，通過另一管路18，氫氣和所有殘留水蒸氣被引導(dǎo)從氫氣發(fā)生器14到燃料電池16。一旦氫氣到達(dá)燃料電池中，在燃料電池中，氫氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)，消耗氫氣并產(chǎn)生電流。隨后，優(yōu)選地，通過回路20，所有殘留水蒸氣和氫氣被從燃料電池16中輸送到水蒸氣發(fā)生器12中。
雖然本發(fā)明的有關(guān)優(yōu)選實(shí)施方案被特別地說明和描述，但是應(yīng)當(dāng)理解為在不背離本發(fā)明精神和范圍的條件下對(duì)其進(jìn)行各種改變，均是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所認(rèn)可的。這就意味著權(quán)利要求應(yīng)該被解釋為覆蓋已公開的實(shí)施方案，前述的其他任選項(xiàng)以及其他所有同等物。
權(quán)利要求
1.一種電力發(fā)生器，其中包括a)一種水蒸氣發(fā)生器b)一種連接于水蒸氣發(fā)生器上的氫氣發(fā)生器，所說的氫氣發(fā)生器包括一種基本上非流體物質(zhì)，該物質(zhì)可以與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生氫氣。任選的，該氫氣發(fā)生器可以通過至少一條管路與所說的水蒸氣發(fā)生器相連接。c)一種連接于氫氣發(fā)生器上的燃料電池，任選地，所說的燃料電池通過至少一個(gè)管路與氫氣發(fā)生器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步包括至少一條連接水蒸氣發(fā)生器和氫氣發(fā)生器的管路以及至少一條連接氫氣發(fā)生器和燃料電池的管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步包括一條回路，以引導(dǎo)殘留的水蒸氣和氫氣從燃料電池到水蒸氣發(fā)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，其中的水蒸氣發(fā)生器包括一個(gè)至少部分被填充以水蒸氣的儲(chǔ)罐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，其中的水蒸氣發(fā)生器至少部分被填充以冰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，其中的氫氣發(fā)生器包括一個(gè)至少部分被填充以基本上非流體物質(zhì)的腔室，所填充的非流體物質(zhì)可以與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生氫氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步在水蒸氣發(fā)生器，氫氣發(fā)生器以及燃料電池中包括一種惰性氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的電力發(fā)生器，其中的惰性氣體包括一種選自氮?dú)猓瑲鍤?，以及它們的混合物的氣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步，初始時(shí)，在以下部分至少其中之一內(nèi)部被填充以氫氣，其中包括水蒸氣發(fā)生器，氫氣發(fā)生器，燃料電池以及所說的任選管路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步，包括至少一個(gè)連接在所說的水蒸氣發(fā)生器，氫氣發(fā)生器和燃料電池至少其中之一的裝置，以引起水蒸氣從水蒸氣發(fā)生器到氫氣發(fā)生器的初始流動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，其中所說的基本非流體物質(zhì)包括一種選自堿金屬，氫化鈣，氫化鋰，氫化鋁鋰，硼氫化鈉，以及它們的混合物中的物質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，其中所說的基本上非流體物質(zhì)包括硼氫化鈉。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步，在所說的基本上非流體物質(zhì)中包括一種制備氫氣的催化劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求書13中的電力發(fā)生器，其中所說的催化劑選自鈷，鎳，釕與合金金屬以及它們的混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步，至少包括一個(gè)泵，以在水蒸氣發(fā)生器和燃料電池之間輸送氫氣和水蒸氣。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步，至少包括一個(gè)閥門，以調(diào)節(jié)水蒸氣發(fā)生器和燃料電池之間氫氣和水蒸氣的流通。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步，包括靠近在所說的水蒸氣發(fā)生器的多孔塞，所說的塞子基本上能夠阻止液體水從該水蒸氣發(fā)生器中流出，并且基本上能夠允許氫氣和水蒸氣流入或流出該水蒸氣發(fā)生器。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，其中所說的基本上非流體物質(zhì)以粉末狀，顆粒狀或片狀的形式存在。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，其中所說的燃料電池至少部分被包裹在一個(gè)熱絕緣體內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步，包括一個(gè)靠近在燃料電池的加熱器。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的電力發(fā)生器，進(jìn)一步，在水蒸氣發(fā)生器中包括一層可拉伸隔膜，以提供引導(dǎo)水蒸氣從水蒸氣發(fā)生器到氫氣發(fā)生器所需的壓力。
22.一種制備氫氣的方法，所制備的氫氣為燃料電池提供燃料，其中包括a)引導(dǎo)水蒸氣從水蒸氣發(fā)生器到氫氣發(fā)生器，所說的氫氣發(fā)生器至少部分被填充以一種基本上非流體物質(zhì)，該物質(zhì)可以與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生氫氣。b)引導(dǎo)氫氣和所有殘留水蒸氣從氫氣發(fā)生器到燃料電池。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步包括c)引導(dǎo)所有殘留水蒸氣和所有殘留氫氣從燃料電池回到水蒸氣發(fā)生器。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步包括，引導(dǎo)水蒸氣和已有的氫氣由至少一條管路從水蒸氣發(fā)生器到氫氣發(fā)生器，引導(dǎo)氫氣和所有殘留水蒸氣由至少一條管路從氫氣發(fā)生器到燃料電池。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步包括，引導(dǎo)水蒸氣和已有的氫氣由至少一條管路從水蒸氣發(fā)生器到氫氣發(fā)生器；引導(dǎo)氫氣和所有殘留水蒸氣由至少一條管路從氫氣發(fā)生器到燃料電池；引導(dǎo)所有殘留水蒸氣和所有殘留氫氣由至少一條回路從燃料電池到水蒸氣發(fā)生器。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中水蒸氣發(fā)生器包括一個(gè)至少部分被填充以水蒸氣的腔室。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所說的水蒸氣和所說的氫氣從水蒸氣發(fā)生器到燃料電池之間的流通至少由一個(gè)閥門所控制。
28.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所說的基本上非流體物質(zhì)包括一種選自堿金屬，氫化鈣，氫化鋰，氫化鋁鋰，硼氫化鈉等，以及它們的混和物中的物質(zhì)。
29.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所說的基本上非流體物質(zhì)包括硼氫化鈉。
30.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所說的基本上非流體物質(zhì)以粉末狀，顆粒狀或片狀的形式存在。
31.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步，包括一個(gè)利用泵將所說的水蒸氣和已有的氫氣從所說的水蒸氣發(fā)生器輸送到所說的氫氣發(fā)生器中的過程。
32.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步，包括一個(gè)利用加熱器加熱燃料電池的過程。
33.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，包括一個(gè)引導(dǎo)水蒸氣從水蒸氣發(fā)生器到氫氣發(fā)生器的過程，這一過程由水蒸氣發(fā)生器內(nèi)的可拉伸隔膜提供的壓力完成。
34.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步，包括一個(gè)裝置以引起的水蒸氣從水蒸氣發(fā)生器到氫氣發(fā)生器的初始流動(dòng)過程，這一裝置連接在所說的水蒸氣發(fā)生器，所說的氫氣發(fā)生器，或所說的燃料電池至少其中之一。
35.在一種改進(jìn)的產(chǎn)生電力的方法中，其中水和氫氣被引導(dǎo)從水儲(chǔ)存器到燃料電池；水和所有殘留氫氣被引導(dǎo)從燃料電池回到水儲(chǔ)存器；水和氫氣被引導(dǎo)流過氫氣發(fā)生器，氫氣發(fā)生器分別同燃料電池和水儲(chǔ)存器相連接，并且氫氣發(fā)生器至少部分被填充以一種可以與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)，在這里，改進(jìn)部分包括水是以水蒸氣的形式與一種基本上非流體物質(zhì)相接觸，發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生氫氣。
全文摘要
一種改進(jìn)的利用燃料電池產(chǎn)生電力的系統(tǒng)。更具體而言，該系統(tǒng)利用水蒸氣與一種基本上非流體物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，然后將產(chǎn)生的氫氣輸送到燃料電池中，由燃料電池產(chǎn)生電力。利用水蒸氣替代液體水與非流體生成氫氣物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，這樣可以阻止非流體物質(zhì)的結(jié)塊和副產(chǎn)物沉積于非流體物質(zhì)上，從而保證了氫氣的連續(xù)不斷地產(chǎn)生。
文檔編號(hào)H01M8/02GK1575258SQ02821068
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2002年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月28日
發(fā)明者R·A·伍德 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司