A fuel cell stack comprises a plurality of planar fuel cells in a spiral
configuration. The fuel cells angularly offset from one another such that
immediately adjacent cells only partially overlap one another. The cells
are preferably of the unitized type. A manifold assembly is operatively
adjacent to the fuel cells. The manifold assembly includes an inlet
manifold and an outlet manifold for each of the gases that are in
communication with the fuel cells. The unitized solid oxide fuel cell
comprises a first planar interconnect, a planar ceramic cell adjacent the
first planar interconnect, a second planar interconnect adjacent the
opposite side of the planar ceramic cell, and a plurality of gas tubes
adjacent the planar ceramic cell. The gas tubes are arranged to a first
configuration, a second configuration, a third configuration and a fourth
configuration with a cylindrical gas tube shape and a T-shape gas tube
designs. These configurations provide a choice of co-flow, cross flow or
counter flow patterns inside the cell to improve the thermal management
and cell efficiency and provide more flexibilities to connect a manifold
assembly. They also provide an option to directly combust the spent fuel
just outside the fuel cell to eliminate a separate burner for residual
energy recovery. These configurations thus provide means for improved fuel
cell power system efficiency and lowered capital and operational costs.
Ένας σωρός κυττάρων καυσίμων περιλαμβάνει μια πολλαπλότητα των επίπεδων κυττάρων καυσίμων σε μια σπειροειδή διαμόρφωση. Τα κύτταρα καυσίμων αντισταθμίζουν angularly μεταξύ τους έτσι ώστε τα αμέσως παρακείμενα κύτταρα μόνο μερικώς επικαλύπτουν το ένα άλλο. Τα κύτταρα είναι κατά προτίμηση ο τύπος. Μια πολλαπλή συνέλευση είναι ενεργά δίπλα στα κύτταρα καυσίμων. Η πολλαπλή συνέλευση περιλαμβάνει μια πολλαπλή κολπίσκων και μια πολλαπλή εξόδου για κάθε ένα από τα αέρια που είναι στην επικοινωνία με τα κύτταρα καυσίμων. Το στερεό κύτταρο καυσίμων οξειδίων περιλαμβάνει πρώτο έναν επίπεδο διασυνδέει, ένα επίπεδο κεραμικό κύτταρο δίπλα πρώτο στον επίπεδο διασυνδέει, δεύτερος ένας επίπεδος διασυνδέει δίπλα στην αντίθετη πλευρά του επίπεδου κεραμικού κυττάρου, και μια πολλαπλότητα αέριο των σωλήνων δίπλα στο επίπεδο κεραμικό κύτταρο. Οι αέριο σωλήνες τακτοποιούνται σε μια πρώτη διαμόρφωση, μια δεύτερη διαμόρφωση, μια τρίτη διαμόρφωση και μια τέταρτη διαμόρφωση με μια κυλινδρική αέριο μορφή σωλήνων και τα σχέδια τ-μορφής αέριο σωλήνων. Αυτές οι διαμορφώσεις παρέχουν μια επιλογή της ομο-ροής, διασχίζουν τη ροή ή τα αντίθετα σχέδια ροής μέσα στο κύτταρο για να βελτιώσουν τη θερμική αποδοτικότητα διαχείρισης και κυττάρων και να παρέχουν περισσότερες ευελιξίες να συνδεθεί μια πολλαπλή συνέλευση. Παρέχουν επίσης μια επιλογή να καούν άμεσα τα ξοδευμένα καύσιμα ακριβώς έξω από το κύτταρο καυσίμων για να αποβάλουν έναν χωριστό καυστήρα για την υπόλοιπη ενεργειακή ανάκτηση. Αυτές οι διαμορφώσεις παρέχουν έτσι τα μέσα για τη βελτιωμένη αποδοτικότητα συστημάτων δύναμης κυττάρων καυσίμων και τις χαμηλωμένες κύριες και λειτουργικές δαπάνες.
