CN1465112A - 燃料电池及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种燃料电池，它可以利用结构简单的、可以简单的结构清除积存在气体通道中的水的空气供给/排出机构，将空气送至发电电池和从发电电池排出而连续稳定地发电。燃料电池的结构是，带有螺旋形槽部分和放在空气供给/排出管中的圆柱转动，从而可以依次增加每一个发电电池上的供给空气的量，和依次升高空气压力，以除去水。在这种情况下，给每一个发电电池经常供给不小于一个固定量的空气，可以做到稳定发电。

Description

燃料电池及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种包括堆叠的发电电池的堆叠式燃料电池，及其工作方法。更具体地说，本发明涉及包括空气供给/排出机构的一种堆叠式燃料电池，利用该机构，在每一个发电电池的基础上，可将在空气极上产生的水依次排出；另外还涉及这种燃料电池的工作方法。

背景技术

作为使氢和氧进行电化学反应产生电能的系统的燃料电池，一方面要求加强其功能，另一方面要求进一步减小尺寸和重量。这种燃料电池可以成为今日主流(例如内燃机)的矿物燃料能的代用品。由于构成燃料电池的发电电池中单个发电电池产生的电压低，因此，一般设计燃料电池时，要将多个发电电池片堆叠起来，形成燃料电池，并得到所需要的电能。

一般，燃料电池包括相对于供给作为燃料气体的氢气和氧气的供给管道互相平行的气体通道；而氢气和氧气则通过供给氢和空气的相应的气体供给管道供给。另外，仅燃料电池排出的气体也通过相对于排出管道互相平行的气体通道、排出至排出道道中。

图6简单地表示包括一个通常形式的空气供给/排出装置的燃料电池的结构，并且只表示空气供给侧的简化的结构图。空气送入与空气供给管103连接的、互相平行的气体通道102中。另外，空气通过气体通道102送入发电电池101中；并且，通过每一个发电电池101的空气，通过空气排出管道104排出至外面。图7为包括通常形式的空气供给/排出装置的燃料电池的结构的简图。一般，包括通常形式的空气供给/排出装置的燃料电池由4种零件组成，即：空气供给管103，多个发电电池101，气体通道102和空气排出管104。空气同时从空气供给管送入每一个发电电池101中，从而可得出所要求的电能。

同时，对能源装置很重要的是尺寸要小，性能要好，并且在使用过程中，性能的恶化受到限制。当利用具有上述结构的燃料电池作为能源装置时，氢和氧之间的反应生成水。水是在供给氧的空气极上的副产品，因此，当将含有氧的空气供给至发电电池时，空气的流动可能受阻。因此，平稳地将空气送入气体通道和除去水很重要。

有这样的情况，在连续发电的过程中，作为副产品，水妨碍空气通过气体通道的流动，因此不能稳定地发电，也不能产生足够的电能。为了稳定地发电，需要将足够量的空气从空气供给管103送入气体通道102中。然而，当堆叠的发电电池101的数目增加时，送至一个发电电池101的空气的量与从空气供给管103送出的空气量之比减小。因此，为了可靠地排出水，必需将大量的空气从空气供给管103送入气体通道102中。由于为了除去水，要将足够量的空气从空气供给管103送入气体通道102中，因此，燃料电池等的零件尺寸的增大不可避免，这样很难生产尺寸小和性能好的燃料电池。

为了利用通入空气可靠地将积蓄在气体通道102中的水排出，如图8所示，在气体通道102的入口设有能根据每一个发电电池101独立工作的阀105。阀105是分时打开和关闭的。当通过阀105的开闭，按照每一个发电电池101供给空气时，如果与发电电池101相应的阀105打开，则空气只供给一个发电电池101，并将水排出。然而，按照每一个发电电池101来配置阀105的缺点是结构复杂，并且零件数目增加。另外，空气也不供给相应于关闭的阀105的发电电池101，因此不能稳定地发电。

另外，如图9所示，为了恒足地供给固定量的空气，空气供给装置可设有与阀105平行的旁通道路106，以便在排出水的同时，将固定量的空气供给至所有的发电电池101。又如图10所示，空气供给装置中的空气供给管103分成二个空气供给管系统103a、103b，来供给空气。利用这些空气供给装置，可以恒定地将足够量的空气送至所有的发电电池101，并将由氢和氧结合产生的水从气体通道102中排出。然而，这些空气供给装置结构复杂，不适合实际的燃料电池使用。此外，在产生更多电能的情况下，气体通道102中积存的水量增加，使空气难以平稳地通过气体通道102流动，不能稳定地发电。

发明内容

因此，本发明的目的是要提供一种可用结构简单的，能排出积存在气体通道102中的水的空气供给/排出装置，将空气供给发电电池和从发电电池排出的燃料电池。另外，还要提供这种燃料电池的工作方法。

根据本发明的燃料电池，它包括发电电池和将空气送至所述发电电池和从所述发电电池排出的空气供给/排出机构，其中，所述空气供给/排出机构包括一个压力控制装置，用于间歇式地改变送至所述发电电池和从所述发电电池排出的空气压力。

在根据本发明的燃料电池中，将空气供给至发电电池和将空气从发电电池排出的空气供给/排出机构的结构为，带有螺旋形槽部分的圆柱放置在空气供给管中。在空气供给管的内壁和圆柱的表面之间，形成可将固定量的空气送至发电电池的一个间隙。当圆柱转动时，超过正常时送入气体通道中的空气量的空气，通过该槽部分送至每一个发电电池。这样，送入连接空气供给管和发电电池的气体通道中的空气量增加，因此气体通道内的空气压力升高，可以将在发电电池内产生的水排出。

在根据本发明的燃料电池中的压力控制装置的结构为，表面上带有螺旋形槽部分的圆柱转动，因而使在圆柱转动周期上，送至每一个发电电池的空气量增加，并且送至发电电池和从发电电池排出的空气压力可以间歇式地改变。改变空气供给管和圆柱之间的间隙的截面积和在圆柱上形成的槽部分的截面积，可以将以固定量供给的空气量，和在圆柱回转周期上增加的送至每一个发电电池的空气量，调整至所需要的水平。另外，改变使圆柱转动的轴转动式电机的转数，可以改变供给至每一个发电电池的空气量增加的周期。由于可以改变圆柱的转动周期，因此可以根据燃料电池发电的条件，来设定最优的工作条件。

另外，根据本发明的燃料电池的工作方法的特征为，当通过一个低压的空气供给/排出过程，供给和排出预先确定压力的空气，然后通过一个高压的空气供给/排出过程，在比所述低压的空气供给/排出过程高的压力下，供给和排出空气时，所述燃料电池工作。在具有堆叠结构的燃料电池中，互相平行的发电电池与空气供给管连接。在通过空气供给/排出管的空气供给和空气排出之间形成压力差，可将相对于公共的空气供给/排出管互相平行放置的发电电池内产生的水清除。

附图说明

图1为表示包括根据本发明的一个实施例的空气供给/排出装置的堆叠式燃料电池的平面结构的平面透视图；

图2为表示包括根据本发明的实施例的空气供给/排出装置的堆叠式燃料电池的平面结构的截面图；

图3为简单地表示包括根据本发明的实施例的空气供给/排出装置的堆叠式燃料电池结构的简化的结构图；

图4A和4B为表示在根据本发明的实施例的空气供给/排出装置中的空气供给管的截面结构的结构截面图；其中图4A为表示在固定量的空气供给发电电池情况下的槽部分的位置的结构截面图；图4B为表示在供给发电电池的空气量增加的情况下，槽部分的位置的结构截面图；

图5A～5C为表示从根据本发明的实施例的空气供给/排出装置供给至发电电池的空气量随时间变化的空气量时间变化图；其中图5A为表示供给至第一个发电电池的空气量随时间变化的图；图5B为表示供给至第二个发电电池的空气量随时间变化的图；图5C为表示供给至第n个发电电池的空气量随时间变化的图。

图6为简单地表示空气由空气供给/排出装置供给和排出的通常的堆叠式燃料电池的结构的示意性结构图；

图7为简单地表示空气从空气供给/排出装置供给和排出的通常的堆叠式燃料电池的结构的简图；

图8为简单地表示空气由包括分别设在气体通道上的阀的空气供给/排出装置供给的、通常的堆叠式燃料电池的结构的简图；

图9为简单地表示空气由包括与分别设在气体通道上的阀平行的旁通管路的空气供给/排出装置供给的，通常的堆叠式燃料电池的结构的简图；

图10为简单地表示空气由包括分别设在气体通道上的阀和二个空气供给管系统的空气供给/排出装置供给的，通常的堆叠式燃料电池的结构的简图。

具体实施方式

现在，参照附图来详细说明包括一个空气供给/排出机构的燃料电池，该机构可使空气平稳地通过送入空气的气体通道，而该燃料电池可以进行稳定的发电。

首先，图1表示根据本实施例的燃料电池的平面透视图。该燃料电池由用于产生所需要的电力的发电电池的堆叠构成。末端平板12放置在堆叠的发电电池101的端面上。

末端平板12的形状为薄片状。虽然，在本实施例中末端平板12的外形是粗略地矩形，但其形状不是仅限于矩形，且需要粗略地与堆叠的发电电池的形状相同即可。因此，根据发电电池的形状，末端平板12的形状可以为圆形、三角形或其他多边形形状。末端平板12带有一个空气供给口13，一个空气排出口14，一个氢供给口15和一个氢排出口16。作为燃料的氢气和空气可以通过这些口送入和排出。顺便说一下，虽然空气和氢的供给口和排出口分别设在末端平板12的四个角上，但供给口和排出口的位置不是仅限制在末端平板12的四个角上，这些口可以设在末端平板12需要的位置上。

发电电池带有一个气体通道17，用于将空气从空气供给口13送至氧在其中起反应的发电电池101的反应区域中。气体通道17与空气排出口14连通，空气可通过气体通道17送入和在反应后通过该通道排出。在根据本实施例的燃料电池中，空气送至每一个发电电池101和从每一个发电电池101排出空气，是通过公共的空气供给口13和公共的空气排出口14进行的。另外，为了高效率地发电，气体通道的形状和截面积是根据所要求的发电能力设计的。气体通道17可以作在构成发电电池101的隔离器27的一个侧面上，这点将在后面说明。另外，为了容易理解气体通道17的形状，图1表示通过末端平板12所取的平面透视图。还可以与空气通过的气体通道17相同，根据所要求的发电能力来设计在末端平板12上，在氧供给口15和氢排出口16之间延伸的气体通道18(没有示出)。

图2表示作为通过堆叠发电电池101构成的燃料电池的结构图的截面结构图。顺便指出，图2为表示通过堆叠发电电池101构成的燃料电池的一部分的截面结构图。发电电池101的结构为：将隔离器21，氢扩散层22，帮助氢转换为氢离子的催化剂薄膜23和作为带正极性电荷的氢离子通过的电解质的固态聚合物薄膜24堆叠起来；再将在固态聚合物薄膜24的相反一侧形成的催化剂薄膜25，氧扩散层26和隔离器27堆叠和连接起来。将多个这种单个的发电电池101堆叠起来就构成燃料电池。在这种情况下，由氢扩散层22和催化剂薄膜23互相连接构成的部分组成一个燃料极28；而由氧扩散层26和催化剂薄膜23互相连接构成的部分组成一个空气极29。

隔离器21上作出气体通道18，该通道是从氢供给口送出的氢气的通道。虽然，在本实施例，气体通道18的截面形状为矩形，但其形状不是仅限于矩形，可以为不是矩形的半圆形或其他多边形形状。另外，隔离器21为用于分隔每一个发电电池的一块分隔板，它起到当堆叠发电电池时，防止氢和空气互相混合的作为。另外，隔离器21还起到电子导体的作用，用于将相邻的发电电池107串联起来。制造隔离器21的材料的电子导电性好，并且具有高的气密性，以防止氢和空气互相混合。另外，在隔离器21的背面，形成一个用于将空气送往相邻的发电电池101的梳子形气体通道。

气体通道18应能将氢气送至由氢扩散层22和催化剂薄膜23组成的燃料极28的平的表面上。为了得到高的发电效率，气体通道18应能将氢气有效地送至燃料极28的整个表面上。例如，当在与燃料极28连接的隔离器21的表面上作出梳子形通道的，则可保证燃料极28与氢气的接触面积大，因此可以有效地发电。另外，当气体通道18的宽度小，和排列成梳子形的气体通道18的重复间距小时，则可以进一步增大氢气和燃料极28之间的接触面积，使发电的效更高。例如，在本实施例的情况下，气体通道18的宽度或深度大约为0.8mm。

为了有效地将氢气转换成氢离子，燃料极28由堆叠氢扩散层22和催化剂薄膜23构成。氢扩散层22的材料和结构应使氢气可以容易地透过，达到催化剂薄膜23。例如，作为氢扩散层22，可以使用带有小孔的多孔的碳薄膜，使氢气容易透过。另外，催化剂薄膜23可以通过在固态聚合物薄膜24的一个侧表面上，均匀地形成具有催化作用的金属(例如Pt)的薄膜来形成。为了形成燃料极28，可将氢扩散层22和带有催化剂薄膜23的固态聚合物薄膜24互相堆叠和互相连接起来。另一种方案是，可以预先在氢扩散层22上形成催化剂薄膜23，以形成燃料极28；然后将燃料极28和固态聚合物薄膜24互相堆叠起来。

固态聚合物薄膜24用于使氢离子从燃料极28运动至空气极29。在本实施例的情况下，为了减小由堆叠发电电池101构成的燃料电池的尺寸。发电电池101的厚度大约为1～2mm。在这种情况下，固态聚合物薄膜24的厚度大约为几十微米(μm)。由于在将氢气供给至燃料极28和将空气供给至空气极29时，气体压力之间的不同，因此分别作用在固态聚合物薄膜24的二个侧面上的压力之间有差别，从而在固态聚合物薄膜24上有负荷作用。固态聚合物薄膜24的强度足以承受分别在其二个侧面上作用的压力之间的压力差。因此，使用固态聚合物薄膜24的燃料电池的优点是，容易控制或升高氢气和空气的气体压力。作为固态聚合物薄膜24的材料，例如可以使用具有氢离子导电性的以氟树脂为基础的磺酸薄膜。

空气极29是通过氧扩散薄膜26和催化剂薄膜25互相堆叠形成的。氧扩散层26的材料和结构应使空气中所含的氧能容易透过。例如，作为氧扩散层26，可以使用带有小孔的多孔的碳薄膜，使氧容易透过。另外，催化剂薄膜25可以通过在固态聚合物薄膜24上，均匀地形成具有催化作用的金属(例如Pt)的薄膜而形成。当氧扩散层26和带有催化剂薄膜25的固态聚合物薄膜24互相堆叠和互相连接时，可以形成空气极29。另一种方案是，可以预先在氧扩散层26上形成催化剂薄膜25，以形成空气极29。

隔离器27上作出气体通道17，该通道为从空气供给口13送出的空气的通道。虽然，在本实施例中，气体通道17的截面形状为矩形，但其形状不是仅限于矩形，可以为不是矩形的圆形或其他多边形形状。气体通道17应能有效地将空气供给至氧扩散层26和催化剂薄膜25的整个表面。另外，当氧扩散层28和催化剂薄膜25互相连接时，它们构成空气极29。为了有效地将空气送至空气极29，气体通道17的宽度较小，并且排列成梳子形的气体通道17的重复间距小。例如，在本实施例中，气体通道17的宽度大约为0.8mm。

末端平板12与由发电电池101堆叠构成的发电电池101的堆叠体一侧上的端面连接，以构成燃料电池。在堆叠的发电电池101的隔离器21、27的背面，还作出气体通道，用于将空气和氢气分别送至相邻的发电电池。另外，由于隔离器21、27有气密性，使空气和氢难以透过，并且还有电子导电性，因此，发电电池101的堆叠使发电电池101互相串联连接。虽然，每一片发电电池101产生的电压不大于1V，但多个发电电池101串联可在燃料电池的基础上，整体地向外部输出高电压。另外，用于将电能取出至外部电路的电流收集器与堆叠的发电电池101的两端连接。

图3表示在根据本实施例的燃料电池中使用的空气供给/排出机构。用于供给含氧空气的空气供给管35为圆筒形状。用于将空气送入空气供给管35中的空气供给泵31，与空气供给管35一侧的末端部分连接。空气供给管35的另一侧的末端部分密封，并在其中心设有一个插入口34，用于插入回转轴33。回转轴33插入插入口34中，使送至空气供给管35中的空气不泄漏。回转轴33与放置在空气供给管35外面的一个轴转动的电机32连接，并由该轴转动的电机32产生的回转力带动转动。

在空气供给管35的内面，放置一个圆柱36，用于断开和控制在空气供给管35中的一部分空气流动，以控制供给至发电电池101的空气量和压力。空气供给管35的截面形状为圆形，空气从空气供给泵31通过空气供给口13送入空气供给管35中。空气供给管35带有将空气送入发电电池101的供给口38。供给口38的间隔与发电电池101的间隔相同，所有的供给口38具有同样的形状和尺寸。虽然，在本实施例中，供给口38是圆形的，并且供给口38具有相同的形状和尺寸，但供给口38的形状不是仅限于圆形，可以为矩形、三角形和其他多边形形状中的任何一种形状。

放置在空气供给管35内面的圆柱36，由轴转动的电机32的回转力，通过四转轴33，围绕着与其纵向平行的轴所转动。圆柱36的表面上作有槽部分37，可以有选择地调节送入发电电池101中的空气量和压力。槽部分37沿着圆柱36的纵向方向作成螺旋形，并且在圆柱36的整个体上，从一端至另一端作出。圆柱36的截面直径比空气供给管35的截面直径略小，因此，圆柱36可以在空气供给管35内平稳地转动。

供给口38与将空气送入发电电池101的气体通道17连接，从空气供给泵31送出的空气则通过空气供给管35流动，再通过供给口38送入气体通道17中。送入气体通道17中的空气，通过梳子形的气体通道17，与氧扩散层26的表面接触。由于氧扩散层26为多孔的，氧容易透过。氧可以透过至氧扩散层26的背面，同时在氧扩散层26的整个体上扩散。氧透过氧扩散层26，达到带有催化剂薄膜25的固态聚合物薄膜24的表面附近。在这种情况下，由于气体通道17具有梳子形通路，氧容易扩散至氧扩散层26的整个体上，并能有效地进行电化学反应。

另一方面，空气送入发电电池101，从氢供给口15送出的氢气进入气体通道18，使氢气可以固定流至通过氢供给管(没有示出)进入发电电池101中。送入作成梳子形状的气体通道18中的氢气，扩散进入氢扩散层22中，达到与氢扩散层22的背面连接的催化剂薄膜23。在这种情况下，由于气体通道18作成梳子形状，氢可有效地扩散进入氢扩散层22中，如同氧有效地扩散进入氧扩散层26中一样，从而达到催化剂薄膜23的整个表面。达到催化剂薄膜23的氢气转换为氢离子，氢离子通过固态聚合物薄膜24，并与氧结合，在由催化剂薄膜23和氧扩散层26构成的空气极29上形成水。

含有消耗的氧的空气和在氢离子与氧结合产生的水通过气体通道17流动，并通过与气体通道17连接的排出口40，排出至空气排出管41中。空气排出管41为圆筒形形状，其一端气密地密封，而在空气排出管41的另一端的空气排出口14打开。使用过的空气和在发电时形成的水排出至空气排出管41中，再通过空气排出口14排出至燃料电池的外面。在这种情况下，如果送入气体通道17中的空气压力低，则水可能排不出去。特别是，当发电量增加和氢与氧之间的电化学反应加强时，反应产生的水的量增加，并且，增加的水量可以堵塞气体通道17。在希望通过减小燃料电池的尺寸和提高发电效率来达到较高性能时，减小气体通道17的截面积，和减小气体通道17的梳子形状的重复间距很重要，以便增大与空气极29接触的空气量。在这种情况下，如果水不能平稳地从气体通道17排出，则含氧的空气不能送至空气极29，不能进行所需要的发电。

图4A和4B为表示空气供给管35的截面的结构截面图。直径比空气供给管35的截面直径小的圆柱35的中心轴线，与空气供给管35的中心轴线重合。从空气供给泵31，以均匀的量和压力送出的空气，沿着圆柱36和空气供给管35的纵向，流过宽度均匀的间隔40，并通过供给口38送入气体通道17中。

在这种情况下，圆柱36以回转轴33为中心，在箭头所示方向，由回转轴33，利用轴转动电机32产生的回转力转动。圆柱36的表面沿着其轴向带有槽部分37。如图4A所示，当圆柱36转动时，槽部分37在箭头方向转动。虽然在本实施例中，槽部分37的截面形状为柜形，但其形状可以为半圆形或其他多边形形状。沿着圆柱轴向的螺旋形槽部分37的形状与圆柱36的任何截面形状相同，并且在圆柱36的表面上的槽部分37面向所有的供给口38。

当圆柱36转动时，槽部分37面向供给口38，如图4B所示那样。在这种情况下，当槽部分37面向供给口38时形成的间隙43的截面积，比在圆柱36表面和空气供给管35的内壁之间的间隙42大。由于在圆柱36的末端，通过槽部分37送入间隙43中的空气量，比送入间隙42中的空气量大，因此与槽部分37不面向供给口38时比较，送入供给口38的空气量较大。由于当槽部分37面向供给口38时，空气通过供给口38流入气体通道17中，因此流入的空气量大，又由于气体通道17的截面积恒定，因此气体通道17内的空气压力，比从间隙42送出的空气压力大。利用在较高空气压力下送入的空气，将为了把空气送至空气极29而积存在气体通道17中的水排出至空气排出管41中。在这种情况下，由于圆柱36的表面，沿着其轴线作出螺旋形的槽部分37，较高压力的空气依次流入单个气体通道17中，从而依次将积存在气体通道17中的水排出至空气排出管41中。由于固定量的空气送入气体通道17中，同时依次将积存在气体通道17中的水排出，因此压力比在气体通道中，与排出水相应的空气压力低的固定量的空气，恒定不变地供给不与水的排出相应的发电电池101，进行稳定的发电。

图5A～5C表示送入相应的气体通道17中的空气量随时间变化的气体流量图形。由于作在圆柱36上，用于保持从空气供给泵31送出的空气量固定不变的槽部分37作成螺旋形，则当圆柱36转动时，槽部分37面向单个供给口38的时间错开一个固定的时间差。所有发电电池101总是供给一个通过不带有槽部分37的圆柱36的表面部分和空气供给管35的内壁之间的间隙42送入的固定空气量51。

图5A为表示送至第一个发电电池的空气量随时间变化的图。当槽部分37面向供给口38时，除了经常供给的空气量51以外，空气增量52供给至供给口38。空气增量52可根据槽部分37的截面积大小调节。例如，通过使槽部分37的宽度增大，和使槽部分37的深度加大，可以增加流过槽部分37的空气量，从而当槽部分37面向供给口38时，流入供给口38的空气量可增大，并且，气体通道17内的空气压力可升高。当圆柱36进一步转动时，槽部分37面向供给口38，将空气送入第二个发电电池中。如图5B所示，与送入气体通道17的空气的固定量51比较，送入气体通道17中的空气量增加一个增量52。这时，为了将空气送入第二个发电电池101中，气体通道17内的空气压力升高。这样，槽部分37依次处在面向供给口38的位置，将空气分别送入发电电池101中，和依次将积存在气体通道17中的水排出一个送至第n个发电电池101的空气增量52，如图5C所示。通过使带有螺旋形的槽部分37的圆柱36转动，可将高压空气依次送入气体通道17中，从而将积存在气体通道17中的水排出。例如，当将槽部分37的宽度和深度作成使空气增量52不小于空气量51的二倍时，则可以满意地将积存在气体通道17中的水排出。在这种情况下，空气量51恒定地送至放在使槽部分37不面向供给口38的发电电池101中，因此可以稳定地发电。

另外，改变转动圆柱36的轴转动的电机32的转数，可以改变增加送入空气量的周期。例如对于回转周期53，可以设定轴转动的电机32的转数，使送入的空气量在根据工作条件(例如燃料电池的发电能力、温度等)的相应周期上增加。

另外，除了调节送入发电电池101中的空气量的圆柱36的结构放置在空气供给管35中以外，还可以放置调节排出至空气排出管41中的空气量的圆柱，因此同样可以调节气体通道17内的空气压力和排出积存在气体通道17中的水。利用将表面带有螺旋形槽部分的圆柱的结构插入空气供给管35和空气排出管41中，以便在供给和排出空气时调节空气压力，与只将带有槽部分37的圆柱36插入空气供给管35中，调节所供给的空气量的情况比较，可以更有效地排出水和连续地更稳定地发电。

利用带有螺旋形的槽部分的圆柱，在向与空气供给/排出管互相平行的连接的发电电池供给空气时，在空气供给/排出管中转动的方法，可以调节送至发电电池上的空气压力，并可以有效地排出在作为将空气送至发电电池的通道的气体通道中所积存的水。

另外，由于不但可以排出在气体通道中的水，而且还可以经常地将固定量的空气送至发电电池中，因此可以连续稳定地发电。另外，由于作为发电副产品的水可以利用简单的空气供给/排出机构排出，因此可以制造尺寸小和性能好的燃料电池。

Claims (10)

1.一种燃料电池，它包括发电电池和将空气送至所述发电电池和从所述发电电池排出的空气供给/排出机构，其特征为，所述空气供给/排出机构包括一个压力控制装置，用于间歇式地改变送至所述发电电池和从所述发电电池排出的空气压力。

2.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，它包括多个所述的发电电池，所述压力控制装置具有在每一个所述发电电池的基础上，改变送入每一个所述发电电池和从每一个所述发电电池排出的空气压力的功能。

3.如权利要求1所述的燃料电池，其特征为，在所述空气供给/排出机构中的空气流量粗略地为常数。

4.如权利要求1所述的燃料电池，其特征为，所述空气供给/排出机构包括一个空气供给部分，用于将空气送至所述的发电电池；和一个空气排出部分，用于从所述发电电池排出空气。

5.如权利要求4所述的燃料电池，其特征为，所述空气供给部分和所述空气排出部分中的每一个部分都有一个圆筒形空间。

6.如权利要求1所述的燃料电池，其特征为，所述压力控制装置由一个屏蔽空气的圆柱屏蔽体和作在所述圆柱屏蔽体上的槽部分组成。

7.如权利要求6所述的燃料电池，其特征为，所述槽部分为作在所述圆柱屏蔽体表面上的螺旋形槽部分。

8.如权利要求6所述的燃料电池，其特征为，所述圆柱屏蔽体转动，从而将压力间歇式地控制的空气送至所述发电电池和从所述发电电池排出。

9.如权利要求1所述的燃料电池，其特征为，在所述发电电池中产生的水由所述压力控制装置排出。

10.一种下列形式的燃料电池的工作方法，在该形式的所述燃料电池中，通过将空气送至发电电池和从发电电池排出而得到电动力，其特征为，所述燃料电池这样工作，通过一个低压的空气供给/排出过程，供给和排出预先确定压力的空气，然后通过一个高压的空气供给/排出过程，在比所述低压的空气供给/排出过程高的压力下，供给和排出空气，间歇改变送至发电电池和从发电电池排出的空气的压力。

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