[发明专利]燃料电池系统及其快速启动方法

权利要求书

1.燃料电池系统，包括燃料电池电堆或单体电池，所述燃料电池电堆包括两个端板、两个极板和依次层叠于两个极板之间的二个以上的单体电池，所述单体电池包括双极板和夹持于双极板之间、或极板与双极板之间的膜电极，其特征在于：

所述燃料电池系统包括电堆辅助加热部件，同时还包括一根或二根以上的热管；所述热管的冷凝端插入端板、极板、或双极板中的一个或二个以上之中，所述电堆辅助加热部件为所述热管的蒸发端提供热量。

2.如权利要求1所述燃料电池系统，其特征在于：所述电堆辅助加热部件为电加热器、或为燃料重整器。

3.如权利要求1或2所述燃料电池系统，其特征在于：所述燃料电池电堆为带燃料重整器的高温质子交换膜电池电堆，所述电堆辅助加热部件为燃料重整器，热管的蒸发端插入燃料重整器尾气排出管内或与尾气排出管相贴接,由燃料重整器尾气废热为热管的蒸发端提供热量。

4.如权利要求1或2所述燃料电池系统，其特征在于：所述燃料电池电堆为低温质子交换膜电池电堆，所述电堆辅助加热部件为电加热器，电加热器为电加热片、电加热管、电加热棒、电加热丝或电加热带中的一种或二种以上,热管的蒸发端与电加热器相贴接,由电加热器为热管的蒸发端提供热量。

5.如权利要求1所述燃料电池系统，其特征在于：所述热管为片状热管或圆柱状热管，所述片状热管的厚度或圆柱状热管的管径与端板的厚度比为1:1.05-1:100；所述热管的厚度或热管的管径与双极板的厚度比为1:1.05-1:25。

6.如权利要求1所述燃料电池系统，其特征在于：所述热管插入于端板和/双极板中的长度与热管的总长度的比为1:1.1-1:50。

7.如权利要求1-6任一所述燃料电池系统，其特征在于：

所述单体电池，包括依次层叠的端板、极板、膜电极、极板、端板，所述二热管的冷凝端分别插入膜电极二侧的所述端板或极板中；

所述燃料电池电堆由二个以上的单体电池构成，包括依次层叠的端板、极板、膜电极、极板、端板，以及极板、膜电极之间的一组以上的层叠的膜电极、双极板；所述二个以上的热管中的二个插入电堆二侧的端板或极板中，其余的均匀插入位于二个极板间的双极板中。

8.一种权利要求1-7任一所述燃料电池系统的快速启动方法，其特征在于：利用电堆辅助加热部件为热管的蒸发端加热，蒸发端吸收热量后将热量传递至热管的冷凝端，所述冷凝端为所述燃料电池电堆加热。

9.如权利要求8所述燃料电池系统的快速启动方法，其特征在于：当辅助加热部件为燃料重整器时，所述热管的蒸发端密封插入燃料重整器尾气排放管中，或所述热管的蒸发端贴接于所述燃料重整器外部壳体上；当辅助加热部件为电加热器时，所述电加热器直接为所述热管蒸发端加热。