DE102007061943A1

DE102007061943A1 - Anodenumwälzung für ein Brennstoffzellensystem mit zwei parallelen Stapeln

Info

Publication number: DE102007061943A1
Application number: DE102007061943A
Authority: DE
Inventors: David R. Savage; John P. Salvador; Jon R. Sienkowski
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2008-07-31
Also published as: JP2008181873A; CN101222065A; US7799473B2; CN101222065B; US20080160353A1

Abstract

Ein Brennstoffzellensystem mit zwei parallelen Stapeln, das eine Anodenumwälzung besitzt, weist einen ersten Brennstoffzellenstapel und einen zweiten Brennstoffzellenstapel auf. Sowohl der erste als auch der zweite Brennstoffzellenstapel weisen eine Gasauslassleitung auf, die mit einer Anodenauslasseinheit verbunden ist. Die Anodenauslasseinheit dient dazu, eine feuchte H<SUB>2</SUB>/N<SUB>2</SUB>-Gasmischung von dem System abzulassen. Zwischen der Anodenauslasseinheit und den Gaseinlassleitungen zu dem ersten und zweiten Brennstoffzellenstapel ist ein zweiter Wasserabscheider vorgesehen, um eine Entfernung von Wassertröpfchen vor einer Umwälzpumpe zu steigern.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Brennstoffzellensystem mit zwei Stapeln und eine Anodenumwälzung für ein Brennstoffzellensystem mit zwei parallelen Stapeln.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Brennstoffzelle wird allgemein als eine Alternative zu bekannten Leistungstechnologien angesehen. PEM-(Protonenaustauschmembran-)Brennstoffzellen, die allgemein als PEM-Brennstoffzellen bezeichnet werden, erzeugen geringe Emissionen und arbeiten mit einem hohen Wirkungsgrad. Grundsätzlich wandelt die Brennstoffzelle chemische Energie in elektrische Energie um. Insbesondere umfasst die heutzutage verwendete Brennstoffzelle einen Kathodenbereich und einen Anodenbereich. Die Anode ist von der Kathode durch eine Festpolymerelektrolytmembran getrennt. Ein Brennstoffzellenstapel erzeugt Elektrizität durch eine elektrochemische Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff. Genauer wird ein wasserstoffreiches Gas an die Anodenseite der Brennstoffzelle geliefert. Ein sauerstoffhaltiges Oxidationsmittel (typischerweise atmosphärischer Sauerstoff) wird an die Kathode der Brennstoffzelle geliefert. Die Wasserstoffmoleküle an der Anodenseite reagieren gemäß der folgenden Gleichung: H₂ → 2·H⁺ + 2·e^–. Infolge dieser Reaktion werden positiv geladene Wasserstoffionen gebildet. Die Elektronen gehen an die Elektrode verloren. Die H⁺-Ionen werden durch den Elektrolyt an die Kathode geleitet. An der Kathode reagieren die H⁺-Ionen mit dem atmosphärischen Sauerstoff O₂ und den Elektronen e^–, um Wasser durch die folgende Gleichung: 0,5·O₂ + 2·H⁺ + 2·e^– → H₂O zu bilden.
Trotz ihrer technischen Errungenschaften ist von gegenwärtigen Brennstoffzellenanordnungen bekannt, dass diese genauso unter der Ansammlung von flüssigem Wasser auf der Anodenseite leiden. Flüssiges Wasser auf der Anodenseite kann einen Kathodenkatalysatorabbau begünstigen, der eine Stapelspannung und folglich die Stapellebensdauer verringert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Verbesserung gegenüber bekannten Brennstoffzellenanordnungen dadurch erreicht, dass ein System vorgesehen wird, das die Anodengeschwindigkeit in den Stapelkanälen erhöht.
Das System der vorliegenden Erfindung umfasst ein System mit zwei parallelen Stapeln, das einen ersten Brennstoffzellenstapel und einen zweiten Brennstoffzellenstapel aufweist. Jeder des ersten und des zweiten Brennstoffzellenstapels weist eine mit einer Anodenauslasseinheit verbundene Gasleitung auf. Die Anodenauslasseinheit dient dazu, eine feuchte H₂/N₂-Gasmischung von dem System abzugeben. Zwischen der Anodenauslasseinheit und den Rückführleitungen zu dem ersten und zweiten Brennstoffzellenstapel kann ein zweiter Wasserabscheider vorgesehen werden, um eine Entfernung von Wassertröpfchen vor einer Umwälzpumpe zu steigern. Alternativ dazu können variable Öffnungen an den Rückführleitungen zum Ausgleich der Strömungen zu den zwei Stapeln vorgesehen werden.
Durch Implementierung der Anodenumwälzung bzw. -rezirkulation gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Gasgeschwindigkeiten in den Kanälen der Platten ausreichend, um jegliche Flüssigwasserpfropfen durch die Kanäle und an den Systemauslass zu treiben. Die vorliegende Erfindung umfasst die Elemente, die erforderlich sind, um das Wasserstoffgas zu liefern, das flüssige Wasser zu steuern, die Temperatur des Stroms zu steuern und die in die Stapel eintretende Stromzusammensetzung zu steuern.
Das Rückführgas von den Stapeln tritt in die Anodenauslasseinheit ein, die einen Wasserabscheider, ein Ablassventil, ein Spülventil und ein Ablaufventil besitzt, die in eine einzelne Einheit integriert sind. Nach Anforderung öffnet das Ablassventil, um die feuchte H₂/N₂-Gasmischung von dem Anodenkreislauf abzulassen. Das Ablassventil wird geöffnet, sobald die Trockengaskonzentration zwischen 50% und 90% H₂ und zwischen 50% und 10% N₂ erreicht. Diese Konzentration kann durch ein Modell oder einen Sensor bestimmt werden. Das Ablaufventil öffnet, sobald sich Wasser in der Anodenauslasseinheit ansammelt und einen Pegel erreicht, der den eingebauten Pegelschalter auslöst. Beim Abschalten kann es erwünscht sein, das Spülventil offen zu lassen, um Druck in dem System zu entlasten. Es kann ferner erwünscht sein zu veranlassen, dass die gasförmige Mischung in einen Abscheider zur zusätzlichen Wasserentfernung eintritt.
Das Gas tritt dann in den Einlass der Pumpe ein. Es kann erwünscht sein, einen H₂-Strom in die Pumpe zur Kühlung des Motors wie auch zur Mischung mit dem Gasstrom zu injizieren. Das Gas wird in der Pumpe komprimiert. Zusätzlich kann die Pumpe durch alternative Mittel, wie durch Luft oder Flüssigkeit, gekühlt werden, ohne von dem Schutzumfang dieser Erfindung abzuweichen.
Wasserstoffgas wird in einen Mischer/Wärmetauscher injiziert, in dem es mit dem komprimierten Gas gemischt und durch den Kreislauf für Stapelkühlmittel auf die Stapelauslasstemperatur erwärmt wird, das durch den Mischer/Heizer gepumpt wird.
Das Gas wird dann in zwei Leitungen aufgeteilt, die jeden des ersten und zweiten Brennstoffzellenstapels beliefern. Es ist erwünscht, dass der erste und zweite Brennstoffzellenstapelpfad gleiche Druckabfälle besitzen. Zusätzlich können variable Blenden bzw. Öffnungen oder Lineardruckabfallelemente in jeder Leitung angebracht werden, um auf Grundlage der Stapelleistung während des Anfangsbetriebs des Moduls für einen Strömungsausgleich zu sorgen.
Das Gas strömt dann durch den Stapel gegenstromig zu den Kathoden- und Kühlmittelströmungen, wobei H₂ verbraucht wird und N₂ von der Kathodenseite der einheitlichen Elektrodenanordnung übertritt. Wasserdampf wandert ebenfalls aus der Kathodenseite der einheitlichen Elektrodenanordnung.
Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden angesichts der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen und den begleitenden Ansprüchen offensichtlich.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen wie auch andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlich, in welchen:
1 ein schematisches Diagramm eines Brennstoffzellensystems mit zwei parallelen Stapeln gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die folgende detaillierte Beschreibung und die angefügten Zeichnungen beschreiben und veranschaulichen verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen dazu, den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung durchzuführen und anzuwenden, und sind nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang der Erfindung auf irgendeine Weise einzuschränken. In Bezug auf die offenbarten Verfahren sind die dargestellten Schritte beispielhafter Natur, und somit ist die Reihenfolge der Schritte nicht notwendig oder kritisch.
Bezug nehmend auf 1 ist ein zwei parallele Stapel umfassendes Brennstoffzellensystem mit einem Anodenumwälzkreislauf gezeigt, das allgemein mit 10 bezeichnet ist. Das System 10 weist einen ersten Brennstoffzellenstapel 12 und einen zweiten Brennstoffzellenstapel 14 auf.
Es ist eine Reihe von Gasleitungen vorgesehen, um die Gasströmung durch das Umwälzsystem der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Die Gasleitungen können mit einer Isolierung versehen sein, um eine Kondensation zu minimieren. Es ist eine gemeinsame Gaseinlassleitung 16 vorgesehen, die getrocknetes Gas an die Kathodenseiten sowohl des ersten Brennstoffzellenstapels 12 als auch des zweiten Brennstoffzellenstapels 14 liefert. Die Leitung 16 ist in eine erste Stapeleinlassleitung 18 und eine zweite Stapeleinlassleitung 20 unterteilt. Eine erste variable Blende 22 ist an der ersten Stapeleinlassleitung 18 eingesetzt, und eine zweite variable Blende 24 ist an der zweiten Stapeleinlassleitung 20 eingesetzt. Die variablen Blenden 22, 24 dienen dazu, eine automatische Einstellung der Gasströmung zu ermöglichen, wenn dies für eine optimalen Betrieb des Systems 10 erforderlich ist.
Es sind eine erste Gasauslassleitung 26 und eine zweite Gasauslassleitung 28 vorgesehen, um Rückführgas von der Anodenseite des ersten Brennstoffzellenstapels 12 bzw. von der Anodenseite des zweiten Brennstoffzellenstapels 14 an eine Anodenauslasseinheit 30 zu liefern. Die Anodenauslasseinheit 30 dient als ein Wasserabscheider, um das flüssige H₂O von der gasförmigen Mischung abzuscheiden bzw. abzutrennen, die durch die Anodenseiten des ersten Brennstoffzellenstapels 12 und des zweiten Brennstoffzellenstapels 14 erzeugt wird. Die Anodenauslasseinheit 30 weist ein Ablassventil 32, ein Spülventil 34 und ein Ablaufventil 36 auf.
Das Ablassventil 32 dient dazu, das feuchte H₂/N₂-Gas in der Anodenauslasseinheit 30 abzulassen und damit die Konzentration von N₂ in dem Umwälzkreislauf zu verringern. Das Ablassventil 32 wird geöffnet, sobald die Trockengaskonzentration ein spezifisches Verhältnis von H₂ zu N₂ erreicht. Günstige Ergebnisse sind mit einem Verhältnis von 80% H₂ und 20% N₂ erreicht worden, obwohl der Bereich von Gasen zwischen 50% und 90% H₂ und zwischen 50% und 10% N₂ liegen kann.
Das Spülventil 34 kann geöffnet werden, um Druck an das System 10 zu entlasten. Dies findet statt, wenn das System 10 gestartet wird und abgeschaltet wird.
Das Ablaufventil 36 dient dazu, flüssiges Wasser von der Anodenauslasseinheit 30 abzugeben. Das Ablaufventil 36 öffnet, um das flüssige Wasser abzugeben, sobald das Volumen von angesammeltem Wasser einen bevorzugten Pegel erreicht.
Es kann sein, dass zusätzliches Wasser von dem die Anodenauslasseinheit 30 verlassenden, entfeuchteten Gas auf seinem Weg zu den Anodenseiten des ersten Brennstoffzellenstapels 12 und des zweiten Brennstoffzellenstapels 14 entfernt werden soll. Demgemäß kann ein zweiter Wasserabscheider 38 in das System 10 eingesetzt sein. Ein Anodenauslassdrucksensor 40 ist in eine Leitung 42 zwischen der Anodenauslasseinheit 30 und dem Abscheider 38 eingesetzt, um den Druck des die Anodenauslasseinheit 30 verlassenden Gases zu überwachen und auf diesen anzusprechen.
Das aus dem Separator 38 gelangende Gas wird in eine Pumpe 62 anhand einer Lieferleitung 64 geliefert. Ein Strom von atmosphärischem H₂-Gas wird in die Pumpe 62 durch eine H₂-Pumpeninjektionsleitung 66 injiziert, die mit einem Druckcontroller/Injektor 68 verbunden ist. Der injizierte H₂ spielt eine zweifache Rolle. Erstens mischt sich der injizierte H₂ mit dem hindurch gelangenden gasförmigen Strom. Zweitens sieht der injizierte H₂ ein Kühlmittel vor, um den Motor der Pumpe 62 zu kühlen. Alternativ dazu kann der H₂ unterstromig der Pumpe injiziert werden, wenn eine Motorkühlung durch andere Mittel vorgesehen wird. Die Pumpe 62 komprimiert das gemischte Gas.
Ein Pumpendifferenzdrucksensor 70 ist mit der H₂-Pumpeninjektionsleitung 64 und mit einer Pumpenauslassleitung 72 verbunden. Der Differenzsensor 70 überwacht die Druckdifferenz zwischen dem in die Pumpe 62 eintretenden Gas und dem die Pumpe 62 verlassenden Gas und spricht auf diese an.
Das von der Pumpe 62 komprimierte, gemischte Gas wird über eine Pumpenauslassleitung 72 an einen Mischer/Wärmetauscher 74 gelenkt. Das eintretende komprimierte Gas wird mit zusätzlichem H₂ gemischt, der von Druckcontrollern/Injektoren 76, 78 mittels einer Injektorleitung 80 in den Mischer/Wärmetauscher 74 injiziert wird. Die Mischung des eintretenden komprimierten Gases und des injizierten H₂ wird in dem Mischer/Wärmetauscher 74 auf zwischen etwa 60°C und 80°C erwärmt, was die ungefähre Betriebstemperatur des ersten Brennstoffzellenstapels 12 und des zweiten Brennstoffzellenstapels 14 darstellt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann, wenn der gemischte Strom heißer als gewünscht ist, der Wärmetauscher dazu verwendet werden, den Strom auf die Soll-Betriebstemperatur zu kühlen.
Das erwärmte und gemischte Gas verlässt den Mischer/Wärmetauscher 74 über eine Leitung 82, die mit der gemeinsamen Gaseinlassleitung 16 verbunden ist. Demgemäß wird das erwärmte und gemischte Gas, das den Mischer/Wärmetauscher 74 verlässt, zwischen der ersten Stapeleinlassleitung 18 und der zweiten Stapeleinlassleitung 20 aufgeteilt. Die variablen Blenden 22, 24 an den Leitungen 18, 20 können jeweils für einen Strömungsausgleich auf Grundlage der Leistungsfähigkeit des ersten Brennstoffzellenstapels 12 und des zweiten Brennstoffzellenstapels 14 während des Anfangsbetriebs des Systembetriebsmoduls (nicht gezeigt) sorgen. Es sei angemerkt, dass, während variable Blenden 22, 24 gezeigt sind, es möglich sein kann, diese variablen Einheiten gegen fixierte Blenden auf Grundlage experimenteller Daten auszutauschen. Alternativ dazu können Linearströmungselemente anstatt von Blenden verwendet werden.
Bei der gezeigten Ausführungsform tritt das gemischte und erwärmte Gas in jeden des ersten Brennstoffzellenstapels 12 und des zweiten Brennstoffzellenstapels 14 in einer Richtung gegenstromig zu den Kathoden- und Kühlmittelströmungen ein, wobei H₂ verbraucht wird und wobei N₂ von der Kathodenseite der einheitlichen Elektrodenanordnung übertritt, wie in der Technik bekannt ist. Es sei zu verstehen, dass andere Strömungstypen verwendet werden können, wie beispielsweise gleichstromig. Wasserdampf wandert ebenfalls aus der Kathodenseite der einheitlichen Elektrodenanordnung.
Aus der vorhergehenden Beschreibung kann der Fachmann leicht die wesentlichen Charakteristiken dieser Erfindung ermitteln und ohne Abweichung von dem Erfindungsgedanken und dem Schutzumfang derselben verschiedene Änderungen und Abwandlungen an der Erfindung ausführen, um diese an verschiedene Gebräuche und Bedingungen anzupassen.

Claims

Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln, die ein Anodenumwälzsystem aufweist, wobei die Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln umfasst: einen ersten Brennstoffzellenstapel; einen zweiten Brennstoffzellenstapel; eine Anodenauslasseinheit; eine Gaseinlassleitung, die mit der Anodenauslasseinheit und mit jedem des ersten und zweiten Brennstoffzellenstapels verbunden ist; und ein Gasrückführmittel, das mit jedem des ersten und zweiten Brennstoffzellenstapels und mit der Anodenauslasseinheit verbunden ist.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 1, wobei die Anodenauslasseinheit dazu dient, angesammeltes Wasser von Rückführgas abzugeben, das von dem ersten und zweiten Brennstoffzellenstapel über das Gasrückführmittel aufgenommen wird.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 2, wobei die Anodenauslasseinheit dazu dient, das angesammelte Wasser abzugeben, wenn das Rückführgas ein Konzentrationsverhältnis zwischen etwa 50% H₂ und 90% H₂ und zwischen etwa 50% N₂ und 10% N₂ besitzt.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 1, wobei die Anodenauslasseinheit ein Spülventil aufweist, wobei das Spülventil beim Abschalten selektiv geöffnet wird, um Druck in dem System zu entlasten.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 1, wobei die Anodenauslasseinheit ein Ablaufventil aufweist, wobei das Ablaufventil geöffnet wird, sobald sich eine vorbestimmte Menge des Wassers in der Anodenauslasseinheit angesammelt hat.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 1, wobei die Anodenauslasseinheit einen Wasserabscheider aufweist.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 6, wobei das Brennstoffzellensystem mit zwei parallelen Stapeln ferner einen anderen Abscheider zur zusätzlichen Wasserentfernung aufweist, wobei der andere Abscheider zwischen der Anodenauslasseinheit und der Gaseinlassleitung verbunden ist.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 1, ferner mit einer Pumpe, die zwischen der Anodenauslasseinheit und der Gaseinlassleitung angeordnet ist und wobei ein H₂-Strom in die Pumpe zur Kühlung eines Motors der Pumpe injiziert wird.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 1, ferner mit einem Kühlen eines Motors in der Pumpe durch Luft und/oder flüssiges Kühlmittel.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 1, mit einer H₂-Injektorleitung, die mit der Gaseinlassleitung verbunden ist, um selektiv H₂ in einen Gasstrom zu injizieren, der von der Anodenauslasseinheit zu dem ersten und zweiten Brennstoffzellenstapel strömt.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln, die ein Anodenumwälzsystem aufweist, wobei die Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln umfasst: einen ersten Brennstoffzellenstapel; einen zweiten Brennstoffzellenstapel; eine Anodenauslasseinheit, wobei die Anodenauslasseinheit einen Wasserabscheider, ein Ablassventil, ein Spülventil und ein Ablaufventil besitzt; eine Gaseinlassleitung, die mit der Anodenauslasseinheit und mit jedem des ersten und zweiten Brennstoffzellenstapels verbunden ist; eine erste Gasauslassleitung, die mit dem ersten Brennstoffzellenstapel und mit der Anodenauslasseinheit verbunden ist; und eine zweite Gasauslassleitung, die mit dem zweiten Brennstoffzellenstapel und mit der Anodenauslasseinheit verbunden ist, wobei die Anodenauslasseinheit selektiv betätigbar ist, um die Abgabe von feuchter H₂/N₂-Gasmischung von Rückführgas zu ermöglichen, das von der ersten und zweiten Gasrückführleitung geliefert wird.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 11, wobei die Anodenauslasseinheit angesammeltes Wasser in Ansprechen auf ein Konzentrationsverhältnis von H₂ und N₂ mit dem H₂ zwischen etwa 50% und 90% und dem N₂ zwischen etwa 50% und 10% abgibt.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 11, ferner mit einem weiteren Abscheider zur zusätzlichen Wasserentfernung, wobei der weitere Abscheider zwischen der Anodenauslasseinheit und der Gaseinlassleitung verbunden ist.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 11, mit einer Pumpe, die zwischen der Anodenauslasseinheit und der Gaseinlassleitung angeordnet ist und wobei ein H₂-Strom in die Pumpe zur Kühlung eines Motors der Pumpe injiziert wird.
Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln nach Anspruch 11, mit einer H₂-Einlassleitung, die mit der Gaseinlassleitung verbunden ist, um selektiv H₂ in den Gasstrom zu injizieren, der von der Anodenauslasseinheit zu dem ersten und zweiten Brennstoffzellenstapel strömt.
Verfahren zum Entfernen von angesammeltem Wasser von der Anodenseite einer Brennstoffzelle mit zwei parallelen Stapeln, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: ein Brennstoffzellensystem mit zwei parallelen Stapeln ausgebildet wird, das einen ersten Brennstoffzellenstapel, einen zweiten Brennstoffzellenstapel, eine Anodenauslasseinheit, die einen Wasserabscheider und ein Ablassventil besitzt, eine Gaseinlassleitung, die mit der Anodenauslasseinheit und mit jedem des ersten und zweiten Brennstoffzellenstapels verbunden ist, eine erste Gasauslassleitung, die mit dem ersten Brennstoffzellenstapel und mit der Anodenauslasseinheit verbunden ist, und eine zweite Gasauslassleitung umfasst, die mit dem zweiten Brennstoffzellenstapel und mit der Anodenauslasseinheit verbunden ist; das Ablassventil der Anodenauslasseinheit geöffnet wird, um feuchtes H₂/N₂ abzulassen, wenn eine Trockengaskonzentration von Gas, das an die Anodenauslasseinheit über die erste und zweite Gasauslassleitung geliefert wird, ein vorbestimmtes Verhältnis von H₂ zu N₂ erreicht; und das feuchte H₂/N₂ von der Anodenauslasseinheit durch das Ablassventil abgelassen wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das vorbestimmte Verhältnis zwischen etwa 50% H₂ und 90% H₂ und zwischen etwa 50% N₂ und 10% N₂ beträgt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Anodenauslasseinheit ein Ablaufventil aufweist, und mit einem Schritt zum Öffnen des Ablaufventils, sobald sich eine vorbestimmte Wassermenge in der Anodenauslasseinheit ansammelt.
Verfahren nach Anspruch 16, mit einem Schritt, um einen weiteren Abscheider zur zusätzlichen Wasserentfernung vorzusehen und den weiteren Abscheider zu betreiben, um Wasser von Gas zu entfernen, das von der Anodenauslasseinheit zu der Gaseinlassleitung strömt.
Verfahren nach Anspruch 16, mit einem Schritt, um einen H₂-Strom in eine Pumpe, die zwischen der Anodenauslasseinheit und der Gaseinlassleitung verbunden ist, und/oder einen Gasstrom zu injizieren, der von der Anodenauslasseinheit zu dem ersten und dem zweiten Brennstoffzellenstapel strömt.