(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱ジャケット（１２）と高温燃料電池スタック（１０）との間に配置された一体の熱交換器（４）を有する燃料電池システム（１）であって、前記燃料電池スタックが中央軸線を有し、前記電池スタックの周囲（１４）と前記熱交換器との間に、燃料電池において電流供給電気化学反応において変換されなかった遊離物を再燃焼のための室（３）が設けられており、前記熱交換器は排気ガス（７）からガス状酸素担体（５）への熱伝導のために前記電池スタックの周囲（１４）に設けられており、前記室の外側あるいは内側に、一方では酸素担体のための入口点（２５ａ）と、他方ではエネルギ変換されていない遊離体、すなわち燃料ガス（６）と酸素担体（５）のための出口点（２５ｂ，２６ｂ）とがそれぞれ配置されている燃料電池システムにおいて、
前記熱交換器（４）が前記システムの一作動状態において前記電池スタック（１０）の軸線に対して垂直に配置された横方向平面において排気ガス（７）と酸素担体（５）とが主として貫流する通路系（４５，４７）を含み、排気ガスが前記熱交換器の周囲領域に配置されて軸線方向に向いた収集通路（４７’’）を通して導出することができ、前記周囲領域と電池スタックとの間に配置されている前記熱交換器の部分は前記電池スタックを前記収集通路の熱による影響から保護する遮蔽体を形成していることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記再燃焼のための室（３）が少なくとも２個設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記電池スタック（１０）が交互に配置されたモジュール（２０，２１）、すなわち電気化学的に活性のプレート（２０）と相互コネクタ（２１）とから構成されており、これらのモジュールがそれぞれ個々の電池（２）へ燃料ガス（６）を送入するための中央開口（２６，２６ａ）を有し、前記ジャケット（１２）が、その中で熱が供給された酸素担体（５）によって吸収されうる機能的な断熱装置を形成することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記一体の熱交換器（４）が通路（４５，４７）を形成する壁（４１，４１′）を含み、排気ガス（７）用の通路（４７）が前記再燃焼用室（３）を収集通路（４７’’）に接続し、酸素担体（５）用の通路（４５）が前記燃料電池システムの周囲の入口点（４５ａ）を電池スタック（１０）の入口点（２５ａ）に接続し、流れが貫流する前記通路（４５，４７）の断面積が軸線方向に整合した収集通路の断面積よりも著しく小さいことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記通路（４５，４７）の壁（４１）が主として前記電池スタックの半径に対して横方向に向けられていることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記通路（４５，４７）は、前記システム（１）の一作動状態において、酸素担体（５）の流れ（５′）と排気ガス（７）の流れ（７′）とが向流において案内されるように、配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記再燃焼室（３）が前記一体の熱交換器（４）に形成されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記一体の熱交換器（４）が、大部分が同じ材料で作られている複数のモジュール（４０）から構成されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記モジュールの各々が一体構造を形成していることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記排気ガス用の収集通路（４７’’）が前記一体の熱交換器の大きな断面の四隅の領域に配置されていることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記一体の熱交換器（４）がセラミック、クレイセラミックおよび（または）金属材料から作られており、前記熱交換器は、熱伝導壁（４１、４１′）として、および（または）形状を付けた容積体として作られている複数の部分（４１′，８１，８２）から組み立てることが可能であることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１項に記載され、制御手段を有する燃料電池システムを含むプラントにおいて、前記プラントが建物のエネルギ供給のために使用され、および前記制御手段が前記エネルギ供給における電気エネルギおよび加熱動力に対する変動要件に対して燃料電池システムの作動を制御するために設けられ、前記システムを通して運ばれる酸素担体（５）の流量が前記制御手段によって変動するエネルギ要件に対して適合しうるようにされ、このような制御において、電池スタック（１０）の温度が５０Ｋよりは小さく、狭い温度範囲内の値に対して制御して調整することが可能であることを特徴とする燃料電池システムを含むプラント。
【請求項１３】
前記電池スタック（１０）の温度が２０Ｋよりも小さいことを特徴とする請求項１２に記載の燃料電池システムを含むプラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特許請求の範囲の請求項１の前文に記載の一体の熱交換器を備えた燃料電池からなる蓄電池に関する。本発明は、また、本発明による燃料電池からなる蓄電池を備えたプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
円筒形の電池スタックを有する燃料電池からなる蓄電池であって、該電池スタックの周りで再燃焼が行われる蓄電池が欧州特許ＥＰ−Ａ１０３７２９６（＝Ｐ．６９４９）から知られている。再燃焼は、燃料電池において電流を供給する電気化学反応においてエネルギ変換されなかった遊離体を使用して実行される。遊離体は一方ではガス状燃料（要約すれば燃料ガス）、すなわち、還元成分、特に水素と一酸化炭素とを含有する混合物、他方では、酸化モジュールを伴うガス、特に、例えば加熱された周囲空気の形態でのガス状酸素担体である。スタックの各電池は酸素担体のための少なくとも１個の入口点を有している。再燃焼は電池スタックの周りにあるリング状の領域内で行われる。上記入口点は電池スタックに沿って軸線方向に延在し、かつこれに直接接触する少なくとも１個の空間を介して全体的に連通するように全て接続されるか、あるいは群毎に連通するように接続される。各空間は再燃焼用室からの壁であって、これも電池スタックに沿って軸線方向に連通する空間を同様に形成している壁によって分離されている。各燃料電池は２個の部分、すなわち、ＰＥＮ要素（ＰＥＮと略称する）とディスク状の相互コネクタとを含む。少なくとも３個の層、すなわちＰ（陰極＝正電極）、Ｅ（電解質）およびＮ（陽極）とから構成されるＰＥＮ要素はそれによって電気化学反応が実行されうる電気化学的に活性の要素であり、例えば層状の中実の電解質と、それぞれコーティングによって付与される２個の電極、すなわちＰおよびＮとから構成された薄い円形のディスクの形態である。相互コネクタは酸素担体用の空間を燃料ガス用の空間から分離している。それは、中央の入口点からＰＥＮに沿って周囲まで燃料ガスの流れが可能とされる起伏のある外形を備えた構造を有している。他方、酸素担体の搬送は特殊な構造によって導かれ、空気室から中央部へ、あるいはそこからＰＥＮに沿って周囲へ戻るように導かれる。ガスの入口あるいは出口のための個別に配置された開口が周囲に配置されている。
【０００３】
燃料電池からなる既知の蓄電池において電池スタックを密閉するジャケットは断熱装置として作られている。その断熱機能は外側の復熱器の役割を果たしている。個別の外側の復熱器において先ず予熱される、電気化学プロセスのために電池において必要とされる酸素担体の代わりに、電池スタックから流出する熱がジャケットにおいて酸素担体によって部分的に吸収され、反応点あるいは反応ゾーンに戻されるという点で最初は冷たい酸素担体がヒートシンクとして使用される。
【０００４】
既知のジャケットは多層とされている。それは酸素担体が流れるための流路系を有している。酸素担体の分配および加熱あるいはジャケットの冷却が行われる第１の中空空間が前記ジャケットの第１の層を形成する外壁とジャケットの内部との間に配置されている。酸素担体の更なる加熱が前記第１の中空空間に隣接する通路系において行われる。前記通路の代わりに、あるいはそれに追加して、所謂機能的な断熱手段を形成する多孔質のガス透過性部分をジャケットに設けることも可能である。前記断熱手段の多孔を放射状に貫流する酸素担体が輻射熱によって電池スタックから主として放出され、断熱手段の材料によって吸収される熱を吸収する。吸収された熱は酸素担体によって電池スタック中へ運び戻される。
【０００５】
再燃焼室は、排気ガスがそこを通して導出、特に吸出することができる軸線方向に向けられた収集通路として作られている。酸素担体はジャケットから電池スタック中へ運動するときに再燃焼室の外壁において更に加熱される。従って、熱は前記室において軸線方向に流れている排気ガスによって奪われる。前記熱は再燃焼の間発生した熱と、部分的には電気化学反応によって解放された熱の一部とに対応するものである。
【０００６】
原則として、燃料電池からなる蓄電池がエネルギ変換に使用されるシステムによって可能な最大の電力が得られるべきである。この点に関して、電気化学反応は燃料電池システムの安定した状態で、かつ反応の効率および温度によって左右されるＰＥＮ要素の老化に関して当該システムの最適利用が行われるような状態で実行される。
【０００７】
燃料電池システムの一設計においては、安定状態のための計算に以下の量の熱を関与させてエネルギバランスを計算する必要がある。すなわち、反応において、および再燃焼の間に生成される熱の量、熱損失、すなわち、ジャケットを通して周囲に流出する熱の量、および排気ガスと共に当該燃料電池システムから導出される過剰な熱の量である。この点に関連して、電池の温度、再燃焼室の温度、空気比λ、あるいは別の相応のパラメータとを含む種々のパラメータが役立つ。（λは空気が酸素担体であるとして、供給された空気の質量流量と空気の化学量論的に必要とされる量の間の比である。）燃料電池システムは、反応温度が理想的で、かつ各電池において極めて均等に高くなるように設計することができる。この設計は全負荷に対して、すなわち、最適状態で達成しうる最大電力に対して実行される。
【０００８】
燃料電池システムは、燃料電池によって変換されたエネルギが（例えば、加熱用の）熱エネルギや電気エネルギの形態で使用される建物の基盤の部分であるプラントにおいて使用することができる。建物へのエネルギの供給は種々の要件に従う必要があるので、燃料電池システムはまた、部分負荷においても作動できることが必要である。部分負荷においては、遊離体の供給流量が低下するが、反応温度は依然として例えば９００℃の値に保持する必要がある。部分負荷における熱損失は（ジャケットの機能的断熱性能が空気の供給量が低下するため小さくなるため）全負荷時よりも高くなるので、変換されるエネルギの量と遊離体の質量流量との間に直線的な関係はない。燃料電池システムの作動は要件に則って、かつ適当に設計された制御システムとの非直線性に従って調整することができる。
【０００９】
この点に関して、かつ実際に当該電池システムの設計に関して、電池スタックにおいて軸線方向の温度勾配が何ら発生しないようにすることを目標とするという別の課題が存在する。温度勾配が設計上全負荷においてゼロであるとすれば、部分負荷においては、電池スタックに沿って温度勾配が発生するのは避けることができない。再燃焼室において軸線方向に流出している排気ガスはジャケットへの熱伝導によってその温度を下げる。その理由は電池スタックからの蓄熱が部分負荷におけるジャケットへの熱伝導を完全に補償することができないからである。この結果、電池スタックの温度勾配が発生し、実際に排気ガスの流れ方向において温度が低下する。従って、全負荷作動の最適温度において全ての燃料電池における電気化学反応を実行することはもはや可能でなくなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は概ね同じ温度において全ての電池で電気化学反応が行われうるように全負荷並びに部分負荷において作動することができる燃料電池を提供することである。この目的は特許請求の範囲の請求項１に記載の燃料電池によって達成される。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
燃料電池は断熱ジャケットと高温燃料電池の円筒形のスタックとの間に配置された一体の熱交換器を含む。電池スタックの周囲と熱交換器との間には、室、好ましくは少なくとも２個の再燃焼のための室が存在する。熱交換器は排気ガスからガス状の酸素担体への熱伝導のために設けられている。前記室の外側あるいは内側で前記電池スタックの周囲に、一方では酸素担体のための入口点と、他方ではエネルギ変換されなかった遊離体、つまり燃料ガスおよび酸素担体のための出口点とが配置されている。前記熱交換器は、電池の一作動状態において、排気ガスと酸素担体とが電池スタックの軸線に対して垂直の横平面において主として貫流する通路系を含む。排気ガスは熱交換器の周囲領域に配置され、軸線方向に向けられた収集通路を通して導出することができる。周囲領域と電池スタックとの間に配置された熱交換器の部分は熱による影響に対して電池スタックを前記収集通路から保護するための遮蔽体を形成する。
【００１２】
特許請求の範囲の従属項２から９までは本発明による燃料電池の有利な実施例に関するものである。本発明による燃料電池を含むプラントは請求項１０に記載されている。
【００１３】
図面を参照して、本発明を以下詳細に説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に示され、かつ欧州特許ＥＰ−Ａ１０３７２９６から知られている燃料電池２からなる蓄電池１は以下のモジュールを含む。すなわち、蓄電池１の電極として作られているジャケットプレート１０ａとベースプレート１０ｂとの間にある電池スタック１０と、電池スタック１０の周囲１４にあり、その内部で再燃焼が計画されているリング状の空間１３と、断熱ジャケット１２（点線で外形のみ示す）と、空気、すなわち酸素担体５を供給するための短管１５を備えた蓄電池１の外壁１１と、任意にガス化の後および（または）改質の後に、ガスの形態で中央通路２６に沿って個々の電池まで分配される流体の形態の燃料６用の入口点１６と、短管１７を介して蓄電池１から吸出しうる排気ガス７のためのリング状の収集通路２７と、更に２枚のプレート１０ａおよび１０ｂを相互に向かって引き寄せることのできるロッド１８（１個のみ示されている）とばね１９とである。環状の空間１３に配置されているが図１には示されていない再燃焼用の室３（図２を参照）はベースプレート１０ｂの開口２７ａを介して収集通路２７と連通している。ロッド１８を緊締手段としての機能の他にジャケットプレート１０ａへの電気的な接続手段としても使用することによってコネクタ１０１および１０２を介して蓄電池で生成された電流を導出することができる。
【００１５】
欧州特許ＥＰ−Ａ１０３７２９６から知られている燃料電池の相互コネクタは二層に作られている。このような構造により、送入される空気は、陰極（Ｐ）を備えた電池の中央領域において反応温度に近い温度まで接触加熱されるように持ってこられる前に前記二層の間の中空空間で更に加熱される。図２に示すスタック１０の電池２は一層に作られた相互コネクタ２１を含む。
【００１６】
電池２中へ送入される酸素担体５（矢印５０）は放射状の通路２５を介して入口点２５ａから電池２の中央領域中へ導かれる。そこから、酸素担体５０は周囲１４まで放射状にジャケットの陰極を再び流れ、そこでスリット状の開口を通して出口開口２５ｂから再燃焼室３へ流入する。この室３は一点鎖線で指示している壁３０′を有している。そのような壁３０′は既知である。前記壁３０′によって提供される室３の囲いは本発明に従って作られた一体の熱交換器４においては新規な形態で示されている。図４から図６までを参照。
【００１７】
相互コネクタ２１は、隣接するＰＥＮ要素２０に対する電気接続を提供するノブ状の突起２２（指示された仰角では参照数字２２′で示す）を有している。放射状の通路の側壁も電気接続を提供する。軸線方向の通路２６は電池スタック１０の中心に配置されており、ガス状燃料６はこの通路を通して個々の電池２中へ送られる。中央領域における環状の突起２３は酸素担体５が軸線方向の通路２６へ入るのを阻止する。燃料６は毎回隣接する相互コネクタ２１のリング２３の間のスリット２６ａを通してＰＥＮ要素２０の陽極（Ｎ）に到達する。燃料６（矢印６０′）は陽極上をスタックの周囲１４まで流れ、そこでスリット状の開口を通して出口点２６ｂから再燃焼室３中へ流入し、排気ガス７は再燃焼のため上昇する。排気ガス７は壁３０′によって形成された通路を軸線方向（矢印７’’）に流出する。
【００１８】
チューブ状に作られている、本発明による一体の熱交換器４が図３と図４とに示されている。電池のスタック１０はこのチューブの内部空間に配置されている。再燃焼室３は一体の熱交換器の内側の切り抜き部分によって形成されている。再燃焼室３は、スタック１０の全高に亘ってジャケットの通路系へ排気ガスが流出しうるようにするスリット状の出口開口４３を有している。同様に、酸素担体５もスリット状出口開口４５ｂを通して電池中へスタック１０の全高に亘ってジャケットへ入ることができる。従って、熱交換器４の通路における排気ガス７と酸素担体５とはスタック１０の軸線に対して垂直に位置する横方向平面を主として流れる。
【００１９】
スタック１０の電池２における予熱された酸素担体の流れ５０は４個の通路２５（図２を参照）を通して中央領域中へ導かれ、そこでは４本の部分的な流れが、酸素担体５が各々の部分流れから２個のそれぞれ隣接した室３まで流れるように枝分かれする。（このことはそれぞれの描かれた矢印によって指示されている）。
【００２０】
排気ガス７は軸線方向に向いた収集通路４７’’を通して導出しうる。これらの通路は熱交換器４の周囲領域に配置されている。排気ガス７の流れ７′および酸素担体５の流れ５′が横方向平面で案内されるため、全ての電池２に対して概ね同じ状態が得られる。前記流れ５′および７′が横方向平面の方向に動くようにするために、収集通路４７’’に沿った圧力勾配が通路系の狭い流路４５，４７を流れるガスの圧力勾配よりもはるかに小さいように収集通路４７’’は比較的大きな断面積を有する必要がある。
【００２１】
横方向の平面において流れ５′および７′を案内するので、電池スタック１０における軸線方向に発生する温度勾配は比較的小さい。またこれに関連して、熱交換器４の周囲領域と電池スタック１０との間に配置される熱交換器４の部分は熱による影響に関して電池スタック１０を収集通路４７’’から保護する遮蔽体を形成することも重要である。いずれにしても、排気ガス７はある程度の熱を収集通路４７’’の環境に対して喪失するので、排気ガスの流れ７’’には軸線方向の温度勾配が生じる。しかしながら、この温度勾配は電池スタック１０の温度分布には大きな影響はない。
【００２２】
一体の熱交換器４の通路系は、横方向平面に対して垂直に位置しており、従って流路４５，４７を形成する長手方向の壁４１を含む。排気ガス７用の流路４７は再燃焼室３を収集通路４７’’に接続し、酸素担体５用の流路４５は電池スタック１０の周辺入口点４５ａを入口点２５ａに接続している。流れが貫流する流路４５，４７の断面は軸線方向に整合した収集通路４７’’の断面よりも著しく小さい。従って、流路４５，４７での流速は収集通路におけるそれよりはるかに速い。従って、壁に対する熱伝導は流路４５，４７におけるよりも収集通路４７’’における方が小さい。このことは、収集通路４７’’における熱損失が小さく、その結果そこでの温度勾配が小さくなるため有利である。
【００２３】
流路４５、４７の壁４１は電池スタックの軸線に位置する半径方向の平面に対して概ね横方向である。この構造は、熱輻射に基づく熱輸送を阻止するので有利である。
【００２４】
流路４５，４７は酸素担体５の流れ５′と排気ガス７の流れ７′が少なくとも熱交換器４の主要部分において向流関係で導かれるように配置されている。
【００２５】
排気ガス７中への酸素担体の漏洩の可能性を最小にするために、加熱された酸素担体５と再燃焼室３との間にシール３５が挿入されている。プレス加工によって固められたセラミックフェルトの帯片が前記シール３５として使用可能である。
【００２６】
一体の熱交換器４は複数のモジュールから構成されている。各モジュールは横方向のベースプレート４２と長手方向の壁４１を含む。各モジュールは全て同じに作られることが好ましい。スタックの端で載置されることになる、例えば端片は修正形態で設けてもよい。各モジュールはモノリス構造形態である。それらはセラミック材料、あるいは（モールドに押圧したセラミックパウダーを焼結することにより、あるいは塑性成形の後乾燥し、焼き付けた粘土塊によって）粘土セラミック材料から作ることができる。モジュールは熱交換器４において複数の「階層」（レベル）を形成する。
【００２７】
排気ガス７用の収集通路４７’’は一体の熱交換器４の大きな正方形断面積の４隅の領域に配置されている。正方形の形状によって空間を節約しながら収集通路４７’’と電池スタック１０との間の距離を比較的大きく設定することが可能である。
【００２８】
本発明による燃料電池からなる蓄電池１の一体の熱交換器４により、酸素担体５は既知の蓄電池（約７００℃）よりも著しく高い温度（約８００℃）まで加熱することができる。従って、より高い空気比が可能とされ、それは電気化学反応の電気収量に対して有利である。既知の蓄電池においては、空気比λは約１．５から２であるが、この値は本熱交換器４では二倍あるいは三倍とすることができる。
【００２９】
円形断面の中空空間４８が加熱された酸素担体５用の出口開口４５ｂに配置されている。これらは、（環状の開放空隙を残して）前記中空空間４８に挿入され、それによって蓄電池１の始動時熱交換器４および供給された酸素担体５とを加熱することができる電気加熱棒のために設けられたものである。加熱された酸素担体５によって電池スタックは加熱され、該電池スタック１０を酸素担体が流れると、作動可能な安定した状態に持ってこられる。
【００３０】
約９００℃から５００℃までの輻射温度の低下によって本発明による燃料電池からなる蓄電池の一体の熱交換器４に対して数センチメートルの距離のジャケットを提供する。このように、高温領域は既知の燃料電池による蓄電池よりも有利に小さい容積に限定される。また、熱交換器４の特殊な形状によって設計上の問題をもたらすことなく電池スタックの高さを所定のパワー要件に適合させることができる。また、熱交換器の面積も所定の空気比λに対して容易に適合させることができる。
【００３１】
図５はモノリス状モジュールから構成することが可能である一体の熱交換器４の第２の実施例を示す。ここでは「階層」は２個のモジュール４０ａ，４０ｂの各々から作られている。熱交換器４は、酸素担体５を送り込むための単に２個の入口点２５ａを有する燃料電池２に対して設けられている。予熱された酸素担体５のための対応する出口点４５ｂがモジュール４０ａ，４０ｂの間の２個の接続位置（１個のみを示す）４６に配置されている。歯状の配置を有する接続位置４６にはシールを設けることができる。しかしながら、出口開口４５ｂへの二次流として少量の酸素担体５がそこを通過するように小さい空隙を開放状態にしておくことができる。この二次流は、熱交換器の性能が損なわれるに十分小さいとすれば、そうならないように、熱交換器４の高温壁材質によって予熱される。
【００３２】
ジャケット１２あるいはジャケット１２の一部は、２個の半体から構成されている機能的に断熱性の外皮１２０と、前記外皮１２０の部分を相互に保持する空気透過性要素１２１とから構成されている。酸素担体５が局部的に流入しうるように前記外皮１２０の２個の半体の間に空隙１２２を開放状態にしておくことができる。このように、熱交換器４の周囲はより局部的に冷却することが可能であり、実際に図示実施例におけるように、電池スタック１０からの熱の流出が増大した場合にも熱交換が何ら行われない通路系の領域４９の周囲まで冷却が可能である。
【００３３】
図６はセラミック材料の部分と金属材料の部分との組み合わせから作られた一体の熱交換器４の第三の実施例を示す。それはセラミック製の容積体、すなわち充填材８１，８２と金属製壁とから構成され、それらを通して排気ガスの流れ７′と酸素担体５の流れ５′との間で熱交換が行われる。本実施例の欠点は金属材料が著しく高価であり、セラミック材料よりも熱膨張係数が大きいことである。
蓄電池１の設計において種々の熱膨張係数を適当に勘案する必要がある。特に、加熱されると壁４１′がその中へ軸線方向に膨張することができる溝をジャケットプレート１０ａに設ける必要がある。
【００３４】
図７は電池スタック１０の周りでジャケットを形成する、図３に示す熱交換器４の「階層」の対角方向の縦断面図を示す。リブ４１′がモジュール４０の横方向ベースプレート４２の下側に成形されており、隣接するモジュール４０の壁４１の間に挿入することができる。隣接する通路、特に流路４５，４７の間のシール４９はソルダガラスによって作ることができる。燃料電池からなる蓄電池１の作動時、シール４９には亀裂が生じる可能性がある。これらの亀裂からの可能性のある漏洩は、リブ４１′と壁４１との間の歯状配置のために蓄電池１の効率に対して何ら大きな影響はない。
【００３５】
本発明による燃料電池からなる蓄電池は建物の基盤において使用するように提供される。この目的のためのプラントは、電気エネルギおよび加熱動力に対する諸々の要件に対して燃料電池からなる蓄電池の作動を制御する付加的な制御手段を含む。蓄電池を通して運ばれる酸素担体の流量は変動するエネルギ要件に対して制御手段によって適当に適合される。この点に関して、電池スタックの温度は小さい温度範囲内の値に対して制御されて調整することができる。温度範囲は５０Ｋ以下、好ましくは２０Ｋ以下である。
【図面の簡単な説明】
【図１】既知の燃料電池からなる蓄電池を示す。
【図２】燃料電池の構造を示す。
【図３】本発明による一体の熱交換器を示す。
【図４】図３に示す熱交換器の断面を示す。
【図５】本発明による熱交換器の第２の実施例を示す。
【図６】本発明による熱交換器の第３の実施例を示す。
【図７】図３に示す熱交換器の縦断面図である。
【符号の説明】
１  蓄電池
２  燃料電池
３  再燃焼室
４  熱交換器
５  酸素担体
６  燃料ガス
７  排気ガス
１０  燃料電池スタック
１２  断熱ジャケット
１４  スタックの周囲
２０  モジュール
２１  モジュール
２６  中央開口
４０  モジュール
４１  壁
４５  流路
４７  通路
８１，８２  充填材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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