DE19600756A1 - Fuel-cell with solid electrolyte e.g. for motor vehicle - Google Patents

Fuel-cell with solid electrolyte e.g. for motor vehicle

Info

Publication number
DE19600756A1
DE19600756A1 DE19600756A DE19600756A DE19600756A1 DE 19600756 A1 DE19600756 A1 DE 19600756A1 DE 19600756 A DE19600756 A DE 19600756A DE 19600756 A DE19600756 A DE 19600756A DE 19600756 A1 DE19600756 A1 DE 19600756A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrolyte
heat exchanger
tape
liquid
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19600756A
Other languages
German (de)
Inventor
Rainer Kordelle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19600756A priority Critical patent/DE19600756A1/en
Publication of DE19600756A1 publication Critical patent/DE19600756A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0693—Treatment of the electrolyte residue, e.g. reconcentrating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
    • H01M10/3909—Sodium-sulfur cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04276—Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/08—Fuel cells with aqueous electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/22—Fuel cells in which the fuel is based on materials comprising carbon or oxygen or hydrogen and other elements; Fuel cells in which the fuel is based on materials comprising only elements other than carbon, oxygen or hydrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/1231—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte with both reactants being gaseous or vaporised
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/1233—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte with one of the reactants being liquid, solid or liquid-charged
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
    • H01M8/182—Regeneration by thermal means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
    • H01M8/2495—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies of fuel cells of different types
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

A solid electrolyte is drawn through a fuel cell and used electrolyte does not remain in the cell. The feed motor for the electrolyte (6) is wired in series with the load since the current is used as a measure of the feed rate. A porous insulator (20) receives the liquid sodium so that metal does not run out when there is no electrolyte in the cell. A thermal machine (21) is operated at the hot part of the heat exchanger to use surplus process heat. It is also operated at the cold part of the exchanger. A counterflow heat exchanger (10,11) is driven by the pump(14) to preheat the electrolyte up to the operating temperature.

Description

Nachteile bisheriger BrennstoffzellenDisadvantages of previous fuel cells

1 kg H2 = 33,26 KWh und nimmt unter Normaldruck ein Volumen von 11,09 m³ ein. Mit Hochtemperaturbrennstoffzellen lassen sich davon 60% in Elektroenergie umwandeln, mit einer keramischen Thermoelementebatterie lassen sich aus der Abwärme (40%) nochmal 40% gewinnen, so daß der Gesamtwirkungsgrad etwa 76% sein kann. Ein H2 Speicher für Normaltemperatur muß für sehr hohen Druck ausgelegt sein und wird deshalb schwer. Auch in einem Hydritspeicher steht H2 unter Druck. Als Hydritbildner ist Mg gut geeignet. Im Ergebnis wiegt der Hydritspeicher für 1 kg H2 mehr als 4 kg, wenn er leer ist. 1 kg Speicher kann also maximal 6,6 KWh speichern. Es kommt hinzu, daß H2 sehr leicht entzündlich ist, es genügt oft ein Ausströmen, und auch beim Tanken Probleme bereitet. Die H2- Brennstoffzelle ist für private Kfz ungeeignet.1 kg H2 = 33.26 KWh and takes a volume of under normal pressure 11.09 m³. With high-temperature fuel cells, this can be done Convert 60% into electrical energy with a ceramic thermocouple battery can be again 40% from the waste heat (40%) gain so that the total efficiency can be about 76%. A H2 storage for normal temperature must be designed for very high pressure be and will therefore be difficult. Also in a hydrite storage H2 is under pressure. Mg is well suited as a hydrite generator. As a result, the hydrite storage for 1 kg H2 weighs more than 4 kg, when it is empty. 1 kg of storage can therefore store a maximum of 6.6 KWh. In addition, H2 is very flammable, it is often enough an outflow, and also causes problems when refueling. The H2 Fuel cells are unsuitable for private vehicles.

Energiegehalt von BrennstoffenEnergy content of fuels

1 kg H2 11,09 m³ (bei Normaldruck) 33,26 KWh, 1 kg Benzin entspricht 12,5 KWh, 1 kg Mg 8,55 KWh.1 kg H2 11.09 m³ (at normal pressure) 33.26 KWh, 1 kg petrol corresponds to 12.5 KWh, 1 kg Mg 8.55 KWh.

Spannung einer Mg-ElektrodeMg electrode voltage

Mg gegen Normalwasserstoffelektrode - 2,38 V gegen Gold oder Kohleelektrode - 3,88 V aber nur unter der Voraussetzung, daß sich auf keiner Elektrode eine Schicht mit geringerer Spannung befindet, z. B. wenn sich H2 auf der Gold- oder Kohleelektrode ablagert, sinkt die Zellenspannung von 3,88 V auf 2,38 V ab. Lagert sich H2 auf der Mg Elektrode ab, so sinkt die Zellenspannung auf 1,5 V. Der Wirkungsgrad sinkt auch, wenn die Zellenspannung vermindert wird.Mg against normal hydrogen electrode - 2.38 V against gold or carbon electrode - 3.88 V but only on the condition that on no electrode has a layer with a lower voltage, e.g. B. if H2 is deposited on the gold or carbon electrode, it drops Cell voltage from 3.88 V to 2.38 V. H2 is on the Mg electrode, the cell voltage drops to 1.5 V. The efficiency also decreases when the cell voltage is reduced.

Wirkungsweise von Brennstoffzellen nach Fig. 2Mode of operation of fuel cells according to FIG. 2

1 = Deckel mit Hohlraum 6 für 02-Zufuhr; 2 = Deckel mit Hohlraum 7 zur Brennstoffzufuhr für H2 oder flüssiges Metall; 3 = Verschluß, damit Dampf (auch Metallsalze oder Oxide können verdampfen) nur von C in Richtung D strömen kann, 44 = poröse Elektrode (möglichst n-p-Eigenhalbleiter oder -leiter); 5 = poröse Elektrode (n-p-Leiter für H2) oder Metallelektrode besteht dann aus dem Metallbrennstoff. 5 kann auch mit flüssigem Metall getränkte poröse Keramik sein. 1 = lid with cavity 6 for 02 feed; 2 = cover with cavity 7 for supplying fuel for H2 or liquid metal; 3 = closure, so that steam (also metal salts or oxides can evaporate) can only flow from C in direction D, 44 = porous electrode (if possible np-own semiconductors or conductors); 5 = porous electrode (NP conductor for H2) or metal electrode then consists of the metal fuel. 5 can also be porous ceramic impregnated with liquid metal.

ReaktionenReactions

An 4: 02 → 2 O ⁻ - 2 e⁻; an 5 z. B. Na → Na⁺ + e-. Der Stromkreis wird über den Verbraucherwiderstand geschlossen.On 4: 02 → 2 O ⁻ - 2 e⁻; on 5 z. B. Na → Na⁺ + e - . The circuit is closed via the consumer resistor.

Der Stromkreis wird über den äußeren Verbraucher geschlossen. Die Oxide reagieren mit den Elektrolyten, es werden Salze gebildet außer bei H20 denn das verdampft und verläßt den Elektrolyten. Bei Metallen als Brennstoff verbleiben die Oxide im Elektrolyten, wenn sie nicht verdampfen oder Salze bilden, die bei Betriebstemperatur verdampfen. Der Elektrolyt verliert seine Aufnahmefähigkeit für Metallionen, wenn die Oxide oder Salze nicht entfernt werden. Die Aufnahmefähigkeit des Elektrolyten für Oxide und Salze ist begrenzt, steigt aber mit der Temperatur. Bei Salzschmelzen als Elektrolyt wird bei über 300 C H20 und H2 aus dem Elektrolyten verdampft, deshalb kann sich kein H2 an eine Elektrode anlagern und die Zellenspannung herabsetzen. Es sollen keramische Elektroden verwendet werden, da diese sich leicht porös herstellen lassen (Hochtemperatursupraleiter keramische), Elektrode 4 soll wegen p- Leitfähigkeit aus Keramik bestehen, Elektrode 5 kann aus dem Brennstoff (Metall) bestehen.The circuit is closed via the external consumer. The oxides react with the electrolytes, salts are formed except for H20 because this evaporates and leaves the electrolyte. With metals as fuel, the oxides remain in the electrolyte if they do not evaporate or form salts that evaporate at operating temperature. The electrolyte loses its ability to absorb metal ions if the oxides or salts are not removed. The absorption capacity of the electrolyte for oxides and salts is limited, but increases with temperature. In the case of molten salt as an electrolyte, H20 and H2 are evaporated from the electrolyte at over 300 C, so no H2 can accumulate on an electrode and reduce the cell voltage. Ceramic electrodes are to be used, since they can be easily produced in a porous manner (high-temperature ceramic superconductors), electrode 4 should consist of ceramic because of p-conductivity, electrode 5 can consist of the fuel (metal).

GrundideeBasic idea

Der verbrauchte Elektrolyt muß aus der Brennstoffzelle entfernt werden. Ein flüssiger Elektrolyt und ein flüssiges Metall (Na oder K, ist in für Fahrzeugbrennstoffzellen ungeeignet. Der feste Elektrolyt wird mit einer dem Strom I proportionalen Geschwindigkeit durch die Brennstoffzelle befördert (gezogen oder/und geschoben). Der kalte unverbrauchte Elektrolyt wird mit der Abwärme des heißen Elektrolyten vorgewärmt um die nötige Betriebstemperatur zu erreichen. Pasten und mit flüssigem Elektrolyt getränktes Material sind hierbei feste Elektrolyte.The used electrolyte must be removed from the fuel cell. A liquid electrolyte and a liquid metal (Na or K, is unsuitable for vehicle fuel cells. The solid electrolyte with a speed proportional to the current I. transported through the fuel cell (pulled or / and pushed). The cold, unused electrolyte becomes with the waste heat of the hot Preheated electrolytes to reach the required operating temperature. Pastes and material soaked with liquid electrolyte solid electrolytes.

Beschreibung nach Fig. 1Description according to FIG. 1

1 = Deckel für Luftraum 8, sauerstoffreiche Luft (notfalls mit Gaszentrifuge auf 9 über 30 bis 95% O2 angereichert) strömt von A nach E und gibt über die Elektrode 4 (poröser Leiter) O2 an Elektrolyt 6 ab. Die ausströmende Luft enthält weniger O2 als die einströmende; 2 = Gefäß beidseitig offen aus Isoliermaterial (Keramik); 5 = Metall, das durch Deckel auf den Elektrolyten gedrückt wird, ist das Metall flüssig (Na oder K), so soll ein poröser mit flüssigem Metall getränkter Isolator 20 zwischen Metall 5 und Elektrolyt 6 sein, damit Metall nicht aus der Zelle fließt, wenn Elektrolyt 6 aus der Zelle gezogen ist. 5 wird mit Verschiebekolben 9 auf 6 gedrückt. 1 = cover for air space 8 , oxygen-rich air (if necessary enriched with 9 to 30 to 95% O2 with a gas centrifuge) flows from A to E and releases O2 to electrolyte 6 via electrode 4 (porous conductor). The outgoing air contains less O2 than the incoming; 2 = vessel open on both sides made of insulating material (ceramic); 5 = metal that is pressed onto the electrolyte by a lid, if the metal is liquid (Na or K), there should be a porous insulator 20 soaked with liquid metal between metal 5 and electrolyte 6 so that metal does not flow out of the cell when Electrolyte 6 is pulled out of the cell. 5 is pushed to 6 with the piston 9 .

6 = Elektrolyt in Band oder Scheibenform wie Schallplatte. 6 = Electrolyte in the form of a tape or disc, such as a record.

8 = Luftraum für O2 Zufuhr; 9 = Preßkolben; 10 u. 11 = Gegenstromwärmetauscher mit den Räumen 12 und 13 für den flüssigen oder gasförmigen Wärmeüberträger; 16 = Rohr für den heißen Wärmeüberträger; 15 = Rohr für den kalten Wärmeüberträger; 14 = Pumpe für Wärmeüberträger. Die Heizung 20, nicht eingezeichnet, kann sich an beliebiger Stelle zwischen E und F befinden oder an beliebiger Stelle zwischen E und F befinden oder an beliebiger Stelle in den Wärmetauscherkreislauf eingebaut sein. 8 = air space for O2 supply; 9 = plunger; 10 u. 11 = counterflow heat exchanger with rooms 12 and 13 for the liquid or gaseous heat exchanger; 16 = pipe for the hot heat exchanger; 15 = pipe for the cold heat exchanger; 14 = pump for heat exchanger. The heater 20 , not shown, can be located anywhere between E and F, or anywhere between E and F, or can be installed anywhere in the heat exchanger circuit.

Zwischen der Thermoelementebatterie und dem Verbraucher wird der Vorschubmotor für 6 geschaltet.The feed motor for 6 is connected between the thermocouple battery and the consumer.

Verwendung eines ElektrolytbandesUse of an electrolyte tape

Das Elektrolytband ist wie ein Film auf einer Rolle aufgespult und wird auf die zuerst leere Rolle aufgespult.The electrolyte tape is wound on a roll and like a film is wound onto the first empty roll.

Verwendung von ElektrolytscheibenUse of electrolyte discs

2 und 1 werden auf beide Seiten der Scheibe aufgelegt, die Scheibe dreht sich, und 1 und 2 werden wie beim Plattenspieler in Radiusrichtung bewegt. 2 and 1 are placed on both sides of the disc, the disc rotates, and 1 and 2 are moved in the radius direction as with the turntable.

BatterienBatteries

Es werden mehrere voneinander el getrennte Elektrolytstreifen und mehrere Teile 2 u. 1 mit Inhalt verwendet. Bei Platten befinden sich auf einer Platte mehrere voneinander isolierte Elektrolytstreifen und zu beiden Seiten die Teile 1 u. 2 mit Inhalt, außerdem werden mehrere Platten verwendet.There are several separate electrolyte strips and several parts 2 u. 1 used with content. In the case of plates, there are several mutually insulated electrolyte strips on one plate and parts 1 u on both sides. 2 with content, more plates are used.

Besonderheitenparticularities

Das Elektrolytband braucht nur abgespult werden nach dem Verlassen von 12, also nach G kann es zerschnitten werden. Es kann auch unbiegsames Band verwendet werden, wenn die Quader in einem Magazin gestapelt sind und der Brennstoffzelle automatisch zugeführt werden.The electrolyte tape only needs to be unwound after leaving 12 , so after G it can be cut. Rigid tape can also be used if the cuboids are stacked in a magazine and automatically fed to the fuel cell.

Geeignete MetalleSuitable metals

Na und K flüssig, Mg fest 8,56 KWh/kg (Benzin 12,5 KWh/kg) H2 33,26 KWh/kg, der nötige leere Speicher wiegt mehr als 5 kg für 1 kg H2, Metall kann durch S Schwefel ersetzt werden, möglich ist auch O2 durch Schwefel zu ersetzen.Na and K liquid, Mg solid 8.56 KWh / kg (gasoline 12.5 KWh / kg) H2 33.26 KWh / kg, the necessary empty storage weighs more than 5 kg for 1 kg H2, metal can be replaced by S sulfur, it is also possible to replace O2 with sulfur.

ProzeßwärmeProcess heat

Überflüssige Prozeßwärme wird an Wärmekraftmaschine 21 für hohe Eingangstemperatur oder und an Wärmekraftmaschine 22 für niedrige Eingangstemperatur abgegeben. Günstig ist eine Thermoelementebatterie mit keramischen Thermoelementen als Wärmekraftmaschine (Wärmeüberträger strömt durch Batterie). Hinter 10 auf Seite G kann sich noch eine Wärmekraftmaschine befinden.Unnecessary process heat is given off to heat engine 21 for high inlet temperature or and to heat engine 22 for low inlet temperature. A thermocouple battery with ceramic thermocouples as a heat engine is favorable (heat exchanger flows through the battery). A heat engine may be located behind 10 on side G.

Claims (38)

1. Ein fester Elektrolyt wird durch eine Brennstoffzelle (Fig. 1) gezogen, damit verbrauchter Elektrolyt nicht in der Zelle verbleibt.1. A solid electrolyte is drawn through a fuel cell ( Fig. 1) so that used electrolyte does not remain in the cell. 2. Der Vorschubmotor für Elektrolyt 6 ist in Reihe mit dem Verbraucher geschaltet, da der Strom ein Maß für die Vorschubgeschwindigkeit ist.2. The feed motor for electrolyte 6 is connected in series with the consumer, since the current is a measure of the feed rate. 3. Poröser Isolator 20 zur Aufnahme von flüssigem Metall (Na), damit Metall nicht ausläuft, wenn kein Elektrolyt in der Zelle ist.3. Porous insulator 20 for holding liquid metal (Na) so that metal does not leak when there is no electrolyte in the cell. 4. Wärmekraftmaschine 21 wird am heißen Teil des Wärmetauschers betrieben, um überflüssige Prozeßwärme zu nutzen.4. Heat engine 21 is operated on the hot part of the heat exchanger in order to use unnecessary process heat. 5. Wärmekraftmaschine 22 wird am kalten Teil des Wärmetauschers betrieben, sonst wie 4.5. Heat engine 22 is operated on the cold part of the heat exchanger, otherwise like 4 . 6. Wärmekraftmaschine wird mit heißem Band nach 10 in Richtung G geheizt, sonst wie 4.6. Heat engine is heated with hot band after 10 in direction G, otherwise like 4. 7. Gegenstromwärmetauscher 10 u. 11 der Wärmeüberträger wird mit Umlaufmittelpumpe 14 vom Wärmetauscher 10 zum Wärmetauscher 11 gepumpt, um Elektrolyt auf Betriebstemperatur vorzuwärmen.7. Counterflow heat exchanger 10 u. 11 the heat exchanger is pumped from the heat exchanger 10 to the heat exchanger 11 by means of a circulating medium pump 14 in order to preheat the electrolyte to the operating temperature. 8. Die Umlaufmittelpumpe 14 befindet sich im kalten Strom des Kühl-Wärmeüberträgers, um Verschleiß von 14 zu mindern.8. The circulating agent pump 14 is in the cold flow of the cooling heat exchanger in order to reduce wear of 14 . 9. Der Elektrolyt 6 wird mit Heizung (el oder andere) auf Betriebstemperatur gebracht.9. The electrolyte 6 is brought to operating temperature with heating (el or other). 10. Kolben 9 drückt Metall gegen Elektrolyt 6.10.Piston 9 presses metal against electrolyte 6 . 11. Deckel 1 wird von Brennluft durchströmt, so daß O2 über poröse Elektrode 4 selektiv aufgenommen wird, nach Fig. 1.11. Cover 1 is flowed through by combustion air, so that O2 is selectively received via porous electrode 4 , according to FIG. 1. 12. O2-Anreicherung mit Gaszentrifuge für Brennstoffzellen.12. O2 enrichment with gas centrifuge for fuel cells. 13. Ersatz des Metalls für Zelle mit festem Elektrolyten durch Schwefel.13. Replacement of metal for cell with solid electrolyte Sulfur. 14. Ersatz des O2 für Zelle mit festem Elektrolyt durch S Schwefel, damit leicht lösliche Schwefelsalze in 6 entstehen.14. Replacement of O2 for cells with solid electrolyte by S sulfur, so that easily soluble sulfur salts are formed in 6 . 15. Teilweiser Ersatz von O2 durch Schwefel auch in Form von SO, SO2, SO3, damit leicht lösliche Salze in 6 entstehen.15. Partial replacement of O2 by sulfur also in the form of SO, SO2, SO3, so that easily soluble salts are formed in 6 . 16. 2 oder mehrere hintereinandergesetzte Brennstoffzellen wobei eine mit O2 die andere mit Schwefel betrieben wird zur Erhöhung der Kapazität und zum Erzeugen leicht löslicher Schwefelsalze in 6. 16. 2 or more fuel cells arranged one behind the other, one being operated with O2 and the other with sulfur, in order to increase the capacity and to produce readily soluble sulfur salts in FIG . 6 . 17. Elektrolyt in Bandform zum Abwickeln wie einen Film.17. Electrolyte in tape form for unwinding like a film. 18. Vorrichtung zum Aufwickeln des Elektrolytbandes.18. Device for winding up the electrolyte tape. 19. Vorrichtung zum Zerschneiden des Elektrolytbandes, um Bandvorschub einfach durch den Strom zu steuern.19. Device for cutting the electrolyte tape to feed the tape easy to control by the current. 20. Ersatz des Elektrolytbandes durch Quader, die einem Magazin entnommen werden falls Elektrolytband nicht biegsam ist.20. Replacement of the electrolyte tape with cuboids that a magazine be removed if the electrolyte tape is not flexible. 21. Ersatz des Elektrolytbandes durch eine Scheibe wie 20.21. Replacement of the electrolyte tape with a washer such as 20 . 22. Mehrere Elektrolytbänder auf oder zwischen Trägerband, um Elemente in Reihe schalten zu können.22. Multiple electrolyte tapes on or between carrier tapes in order To be able to connect elements in series. 23. Mehrere Elektrolytringe voneinander isoliert auf einer Scheibe, sonst wie 22.23. Several electrolyte rings isolated from each other on a disk, otherwise like 22 . 24. Voneinander isolierte Elektrolytbänder auf Quader sonst wie 22.24. Electrolyte tapes insulated from each other on cuboids otherwise like 22 . 25. Ansprüche gelten auch für mehrere der beschriebenen Teile.25. Claims also apply to several of the parts described. 26. Verwendung von 4 Wärmetauscher 2 auf jeder Bandseite nach Fig. 1.26. Use of 4 heat exchangers 2 on each belt side according to FIG. 1. 27. Gemeinsame Vorschubsteuerung für mehrere Bänder 6, um Brennstoffzellen in Reihe schalten zu können.27. Common feed control for several belts 6 in order to be able to connect fuel cells in series. 28. Ansprüche gelten auch, wenn der feste Elektrolyt durch einen flüssigen ersetzt wird.28. Claims also apply if the solid electrolyte is replaced by a liquid is replaced. 29. Bei flüssigem Elektrolyten Regelung der Durchflußgeschwindigkeit durch Motor, der in Reihe mit Verbraucher geschaltet ist.29. In the case of liquid electrolytes, regulation of the flow rate by motor, which is connected in series with consumers. 30. Funktion der Wärmetauscher gilt auch für flüssigen Elektrolyten, nur daß dabei der Elektrolyt selbst der Wärmeüberträger sein kann.30. Function of the heat exchanger also applies to liquid electrolytes, only that the electrolyte itself is the heat exchanger can be. 31. Wärmekraftmaschinen 21 und 22 können auch mit flüssigem Elektrolyten geheizt werden, bei flüssigem Elektrolyten strömt dann der Elektrolyt durch den Wärmetauscher der Wärmekraftmaschine.31. Heat engines 21 and 22 can also be heated with liquid electrolyte; in the case of liquid electrolytes, the electrolyte then flows through the heat exchanger of the heat engine. 32. Verwendung eines porösen isolierten Stoffs mit flüssigem Elektrolyten getränkt, um einen festen Elektrolyten herzustellen (keine Paste wie in Zink-Kohlebatterien) (poröser Stoff günstig Isolierkeramik).32. Use of a porous insulated material with liquid electrolyte soaked to make a solid electrolyte (no paste like in zinc-carbon batteries) (porous substance cheap insulating ceramics). 33. Regeneration eines flüssigen Elektrolyts (auch aus dem Band) durch Ausfällen (der überflüssigen Metalloxide (MgO oder Na2O).33. Regeneration of a liquid electrolyte (also from the tape) through precipitation (of the superfluous metal oxides (MgO or Na2O). 34. Regeneration des flüssigen Elektrolyts durch Ausfällen der Oxide (MgO, Na2O . . .) durch eine Zentrifuge sonst wie 33.34. Regeneration of the liquid electrolyte by precipitation of the Oxides (MgO, Na2O...) Through a centrifuge otherwise like 33. 35. Regeneration des Elektrolyten durch Ausfällen der entsprechenden Salze, sonst wie 33 u. 34.35. Regeneration of the electrolyte by failure of the corresponding Salts, otherwise like 33 u. 34. 36. Regeneration des Elektrolyten durch Verdampfen der entsprechenden Oxide (MgO, Na2O) oder und Salze.36. Regeneration of the electrolyte by evaporation of the corresponding Oxides (MgO, Na2O) or and salts. 37. Ersatz des Schwefels durch N2 oder P oder Cl2 oder geeigneten Verbindungen dieser Nichtmetalle.37. Replacement of sulfur with N2 or P or Cl2 or suitable Compounds of these non-metals. 38. Gemisch von Nichtmetallelementen mit Verbindungen als Elektrolyt.38. Mixture of non-metal elements with compounds as an electrolyte.
DE19600756A 1996-01-11 1996-01-11 Fuel-cell with solid electrolyte e.g. for motor vehicle Withdrawn DE19600756A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19600756A DE19600756A1 (en) 1996-01-11 1996-01-11 Fuel-cell with solid electrolyte e.g. for motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19600756A DE19600756A1 (en) 1996-01-11 1996-01-11 Fuel-cell with solid electrolyte e.g. for motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19600756A1 true DE19600756A1 (en) 1997-07-17

Family

ID=7782506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19600756A Withdrawn DE19600756A1 (en) 1996-01-11 1996-01-11 Fuel-cell with solid electrolyte e.g. for motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19600756A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2095452A2 (en) * 2006-10-31 2009-09-02 Wesley Martin Lang Sulfur fueled electrochemical cell

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2095452A2 (en) * 2006-10-31 2009-09-02 Wesley Martin Lang Sulfur fueled electrochemical cell
EP2095452A4 (en) * 2006-10-31 2010-09-22 Wesley Martin Lang Sulfur fueled electrochemical cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19857398B4 (en) Fuel cell system, in particular for electric motor driven vehicles
DE60133326T2 (en) Fuel cell with wavy membrane electrode set
DE102005016831B4 (en) Method for improving the performance and durability of fuel cell stacks
DE1671963A1 (en) Fuel cell system
JPH02291667A (en) Fuel cell system
EP0527990B1 (en) Device comprising a plurality of high-temperature fuel cells for converting the chemical energy of a fuel to electrical energy
DE102004016375A1 (en) Fuel cell system used in powering vehicle, such as bus, has T connection provided between first branch and second branch and main cycle
EP0718904A1 (en) Fuel cell system
DE102009035960A1 (en) Method for heating a fuel cell stack
EP1351330A2 (en) Fuel cell and method of cold start-up of such a fuel cell
DE102016114948A1 (en) Device for controlling the temperature of a fuel cell stack and motor vehicle with such a device
WO2013007681A2 (en) Arrangement comprising a fuel cell system
DE10317123B4 (en) Apparatus and method for fuel cell cold start with metal hydrides and their use
WO2013000706A1 (en) Energy store and method for charging or discharging an energy store
DE19600756A1 (en) Fuel-cell with solid electrolyte e.g. for motor vehicle
DE2008489A1 (en) Fuel cell system for the conversion of hydrocarbons
DE19962679A1 (en) High-temperature-polymer electrolyte-membrane (HTM) fuel cell e.g. for vehicle drive unit
DE19962681A1 (en) Fuel-cell arrangement e.g for road vehicle
EP2810332B1 (en) Electrical energy store
DE10107596A1 (en) Low temperature fuel cell device for vehicles uses generated or stored heat to directly or indirectly heat frost-endangered material at least for low external temperatures
DE102007052149A1 (en) Fuel cell for use in fuel cell stack for production of electric current, has storage element implemented as adsorption accumulator, where adsorption accumulator heats one electrode during adsorption of fuel
DE102012205077A1 (en) Electric energy storage device e.g. small rechargeable oxide battery (ROB) used for stationary domestic applications, has reservoir for storing steam-hydrogen with which channels are in direct communication
DE2357631A1 (en) CATALYTIC OXIDATION REACTOR FOR HYDROGEN OR OTHER COMBUSTIBLE GASES IN A GAS MIXTURE CONTAINING OXYGEN
Lee et al. Mechanical balance of plant design of lithium-air batteries for electric vehicles
EP1678776A1 (en) Fuel cell system which can be used in a mobile manner with an adsorption accumulator

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal