An electric power generation system using fuel cells

H - Electricity – 01 – M

Patent

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H01M 8/04 (2006.01) H01M 8/06 (2006.01) H01M 8/24 (2006.01) H01M 8/12 (2006.01) H01M 8/14 (2006.01)

Patent

CA 2268989

In an electric power generation system (2), there is a stack (4) of fuel cells (6) each having an anode (10), electrolyte (8), and a cathode (12). Associated with the anodes (10) are anode passages divided into two groups, a first group formed by anode passages (14a) connected to an anode gas exhaust manifold (48a) and a second group formed by anode passages (14b) connected to an anode gas exhaust manifold (48b). Associated with the cathodes (12) are cathode passages divided into two groups, a first group formed by cathode passages (16b) connected to a cathode gas exhaust manifold (44b) and a second group formed by cathode passages (16a) connected to a cathode gas exhaust manifold (44a). The anode exhaust gas in manifold (48a) is wholly separate from that in manifold (48b) as is the cathode exhaust gas in manifold (44a) from that in manifold (44b). Fuel gas, for example methane from a supply (26) is fed via path (28) to an inlet manifold (30) supplying all the anode passages (14a and 14b) in which a reforming reaction takes place. Anode exhaust gas from the outlet manifold (48b) is supplied to the inlet manifold (30) to mix with the fuel gas to the anode passages. Oxidising gas such as air is fed via path (38) to an inlet manifold (40) supplying all the cathode passages (16a and 16b). Cathode exhaust gas from the outlet manifold (44a) is supplied by path (46a) to the oxidising gas supply path (38).

Un système (2) de production d'énergie électrique comporte une superposition (4) de piles (6) à combustible, chacune d'entre elles présentant une anode (10), un électrolyte (8), et une cathode (12). Des passages anodiques associés aux anodes (10) sont divisés en deux groupes, un premier groupe étant formé par des passages (14a) anodiques reliés à un collecteur (48a) de gaz d'échappement d'anode, et un second groupe étant formé par des passages (14b) anodiques reliés à un autre collecteur (48b) de gaz d'échappement d'anode. Des passages cathodiques associés aux cathodes (12) sont divisés en deux groupes, un premier groupe étant formé par des passages (16b) cathodiques reliés au collecteur (44b) de gaz d'échappement de cathode, et le second groupe étant formé par des passages (16a) cathodiques reliés à un autre collecteur (44a) de gaz d'échappement de cathode. Le gaz d'échappement d'anode dans le collecteur (48a) est entièrement séparé du gaz d'échappement d'anode dans l'autre collecteur (48b), comme est séparé le gaz d'échappement de cathode dans le collecteur (44a) du gaz d'échappement de cathode dans l'autre collecteur (44b). Du gaz combustible, par exemple du méthane provenant d'une source (26) d'alimentation, pénètre par l'intermédiaire d'une voie (28) dans un collecteur (30) d'entrée, qui alimente tous les passages anodiques (14a, 14b) dans lesquels se produit une réaction de reformage. Le gaz d'échappement de l'anode provenant du collecteur (48b) de sortie est fourni au collecteur (30) d'entrée pour se mélanger avec le gaz d'échappement vers les passages anodiques. Du gaz oxydant tel que de l'air est introduit par l'intermédiaire d'une voie (38) dans un collecteur (40) d'entrée qui alimente tous les passages (16a et 16b) cathodiques. Le gaz d'échappement de cathode provenant du collecteur (44a) de sortie est fourni par la voie (46a) à la voie (38) d'alimentation en gaz oxydant.

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