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Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems.
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Brennstoffzellensysteme sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Bei Brennstoffzellensystemen kommen häufig sogenannte PEM-Brennstoffzellen zum Einsatz, welche über Polymerelektrolytmembranen oder Protonenaustauschmembranen zwischen den beiden Elektroden verfügen. Sie bestehen im Allgemeinen aus einer Reihenschaltung von vielen Einzelzellen, welche in der Brennstoffzelle zu einem Brennstoffzellenstapel aufgestapelt sind. Die Brennstoffzelle wird in diesem Fall auch häufig als Brennstoffzellenstack bezeichnet. Jede einzelne dieser Brennstoffzellen des Brennstoffzellenstacks enthält eine sogenannte Membranelektrodeneinheit (MEA). Diese Membranelektrodeneinheiten umfassen den eigentlichen Elektrolyten in Form der Membran sowie auf jeder Seite dieser Membran eine Elektrode, welche mit edelmetallhaltigen Katalysatoren beschichtet ist. Diese Katalysatoren sind typischerweise Platin auf der Kathodenseite und Platin oder Platin/Ruthenium auf der Anodenseite. Im Normalbetrieb der Brennstoffzelle helfen diese Katalysatoren den Wasserstoff zu H+-Ionen zu oxidieren und auf der Kathodenseite den Sauerstoff zu reduzieren.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es nun bekannt, dass während des Abschaltens der Brennstoffzelle eine verstärkte Korrosion dieser Katalysatoren auftreten kann, insbesondere dann, wenn auf der Kathodenseite noch Sauerstoff vorhanden ist und auf der Anodenseite eine ungleichmäßige Gaszusammensetzung vorherrscht, beispielsweise Wasserstoff und Sauerstoff bzw. Luft in verschiedenen Bereichen der Anode. Beim Wiederstart der Brennstoffzelle kann es außerdem dazu kommen, dass eine Wasserstoff/Luftfront durch den Anodenraum der Brennstoffzelle wandert. Falls in dieser Situation im Kathodenraum noch Sauerstoff vorhanden ist, kommt es während des Startvorgangs ebenfalls zu hohen Kathodenpotenzialen und damit zu einer Korrosion des Kathodenkatalysators. Mit zunehmender Korrosion des Kathodenkatalysators sinkt dessen elektrochemische Aktivität und die Brennstoffzelle verliert an Leistungsfähigkeit und an Betriebslebensdauer. Dieser Degradation aufgrund der Korrosion des Katalysators soll daher vorgebeugt werden.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind aus diesem Grund verschiedene Verfahren bekannt, um den Sauerstoff in der Kathode während der Abschaltprozedur, beim sogenannten Shut-down, abzureichern. Dies kann beispielsweise durch einen Stromfluss an einem Verbraucher oder einer Hilfslast erfolgen. Auf der Anode wird dabei ein Wasserstoffüberschuss belassen. Dies hilft dabei, die Brennstoffzellen-Katalysatoren wirksam vor Korrosion zu schützen. Insbesondere bei der Anwendung von Brennstoffzellensystemen in Fahrzeugen ist es nun so, dass es während des Stillstands des Brennstoffzellensystems und des Fahrzeugs über eine längere Zeit dazu kommen kann, dass Wasserstoff von der Anodenseite durch die Membran auf die Kathodenseite gelangt und mit Sauerstoff zu Wasser reagiert. Ist der Wasserstoff auf der Anodenseite komplett verbraucht, dann kann das Anodenpotenzial wieder ansteigen und auf der Kathodenseite ein Korrosionspotenzial bewirken. Dies wird typischerweise bei Spannungen von mehr als 1,4 V/Zelle erreicht. Dies ist insbesondere dann zu erwarten, wenn auf der Kathodenseite Sauerstoff vorhanden ist. Idealerweise ist dieser während der Abschaltprozedur jedoch verbraucht. Nun ist es aber so, dass es durch Windeffekte und Konvektion während des Stillstands des Brennstoffzellensystems bzw. des Fahrzeugs zu einem erneuten Eindringen von Sauerstoff in den Kathodenraum kommen kann. Dann tritt die oben geschilderte Problematik besonders intensiv auf.
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Die Problematik wird so auch in der
DE 10 2007 059 999 A1 beschrieben. Um insbesondere dem Wiedereindringen von Sauerstoff in den Kathodenraum einen wirksamen Hinderungsmechanismus entgegenzusetzen, schlägt diese Schrift vor, dass Ventile verwendet werden können, um die Kathodenseite im Stillstand des Brennstoffzellensystems gegenüber der Umgebung abzusperren.
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Aus der
DE 10 2011 083 327 A1 ist es bekannt, einen Anodenraum und einen Kathodenraum einer Brennstoffzelle während des Systemstillstands mit Stickstoff zu befüllen, um der genannten Problematik entgegen zu wirken. Dies ist außerordentlich aufwändig, da der Stickstoff hierfür extra bevorratet werden muss, was zumindest beim Einsatz des Brennstoffzellensystems in einem Fahrzeug mit einem erheblichen zusätzlichen Aufwand hinsichtlich Bauraum, Baugewicht und Kosten einhergeht. Dies stellt einen gravierenden Nachteil dar. Deshalb ist es beispielsweise aus der
DE 11 2004 001 783 T5 bekannt, an Stelle des Stickstoffs Abgas eines Brenners, insbesondere eines katalytischen Brenners, zum Befüllen der Brennstoffzelle während des Stillstandes einzusetzen.
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Im gesamten Stand der Technik wird dabei nicht bedacht, dass die Dichtheit der Brennstoffzelle selbst, und dies gilt insbesondere, wenn zwischen Ventileinrichtungen Wasserstoff in der Brennstoffzelle eingesperrt wird, während des Stillstandes außerordentlich begrenzt ist. Der Wasserstoff kann durch Dichtungen aus der typischerweise als Stapel von Einzelzellen aufgebauten Brennstoffzelle nach außen gelangen und aus der Umgebung kann Sauerstoff auf eben diesem Wege in die Brennstoffzelle diffundieren, sodass nach einer Standzeit von beispielsweise einigen Stunden wiederum Sauerstoff im Bereich der Brennstoffzelle vorliegt, welcher dort aus den eingangs genannten Gründen höchst unerwünscht ist.
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Es ist nun die Aufgabe, der hier vorliegenden Erfindung ein Brennstoffzellensystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems anzugeben, welches dieser Problematik effizient entgegenwirkt, und welches über einen deutlich längeren Zeitraum, als bei den Systemen im Stand der Technik, einen Zustand mit wenig oder keinem Sauerstoff in der Brennstoffzelle während ihres Stillstandes aufrecht erhält.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Brennstoffzellensystem mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Brennstoffzellensystems ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Außerdem löst ein Verfahren mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruches 6 diese Aufgabe. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem ist es vorgesehen, dass die Brennstoffzelle selbst in an sich bekannter Art und Weise in einem Gehäuse angeordnet ist. Ein solches Gehäuse, welches die Brennstoffzelle typischerweise beabstandet umgibt, ist alleine aus Sicherheitsgründen bei annähernd jeder Brennstoffzellenanwendung, insbesondere im Bereich von Brennstoffzellenfahrzeugen allgemein bekannt und üblich. Erfindungsgemäß ist es nun so, dass dieses Gehäuse mittels einer Zuleitung mit einem Ausgang des Kathodenraumes der Brennstoffzelle verbunden ist. Über eine solche Zuleitung, welche das Gehäuse mit einem Ausgang des Kathodenraumes der Brennstoffzelle verbindet, kann dafür gesorgt werden, dass im Bereich des Gehäuses ein an Sauerstoff abgereichertes Medium, also ein Medium mit geringem Sauerstoffgehalt vorliegt. Um diesen Medium nicht, wie beispielsweise über Stickstofftanks im Stand der Technik, mitführen zu müssen, kann hier sehr einfach und effizient eine Verbindung des Gehäuses über die Zuleitung mit dem Ausgang des Kathodenraumes der Brennstoffzelle geschaffen werden. Als an Sauerstoff abgereichertes Medium kann also dementsprechend an Sauerstoff abgereicherte Abluft aus der Brennstoffzelle selbst genutzt werden, welche ohnehin zur Verfügung steht.
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Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems ist es ferner vorgesehen, dass zwischen dem Ausgang des Kathodenraumes und der Mündung der Zuleitung das Gehäuse eine Trocknungseinrichtung angeordnet ist. Über eine solche Trocknungseinrichtung kann die Abluft getrocknet werden. Durch eine derartige Trocknung zur Absenkung des Taupunktes wird erreicht, dass Feuchtigkeit weitgehend aus der Abluft entfernt wird, um so ein Auskondensieren von Feuchtigkeit in der Abluft in dem Gehäuse der Brennstoffzelle bei einem Absinken der Temperaturen während des Stillstandes der Brennstoffzelle zu verhindern und somit einer Eisbildung in diesem Bereich vorzubeugen.
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Als Trocknungseinheit kann dabei eine eigenständige Trocknungseinheit verwendet werden, welche beispielsweise mit geeigneten chemischen und/oder physikalischen Trocknungsmitteln versehen ist. Ergänzend oder alternativ dazu kann als Trocknungseinrichtung auch ein typischerweise ohnehin vorhandener Gas/Gas-Befeuchter in dem Brennstoffzellensystem eingesetzt werden, sodass die Abluft aus der Brennstoffzelle zuerst durch diesen Befeuchter strömt, was gemäß dem allgemeinen Stand der Technik ohnehin üblich ist. Nach diesem Befeuchter als Trocknungseinrichtung wird Abluft aus der Abluftleitung in der für das Brennstoffzellengehäuse benötigten Menge abgezweigt und über die Zuluftleitung in das Gehäuse eingeleitet.
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In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems kann es außerdem vorgesehen sein, dass das Gehäuse eine Ableitung aufweist. Eine solche Ableitung, welche gemäß seiner vorteilhaften Weiterbildung dieser Idee der Erfindung mit einem Bereich, welcher ein katalytisches Material aufweist, verbunden ist, ermöglicht die Abfuhr von Gasen aus dem Gehäuse, so dass dieses, beispielsweise während des Betriebes entweder durchspült werden kann, oder, wenn die Versorgung mit abgereicherter Abluft erst beim Abstellen des Systems erfolgt, dass über die Abluftleitung, die während des Betriebes in dem Gehäuse vorhandenen Medien aus dem Gehäuse abgeleitet werden. Durch das katalytische Material, welches beispielsweise in Form eines katalytischen Brenners vorliegen kann, können dann Wasserstoffemissionen aufgrund von Wasserstoff, welcher aus der Brennstoffzelle in das Gehäuse diffundiert ist, vermieden werden. An Stelle eines eigenständigen katalytischen Brenners ist es auch möglich, einen in der Brennstoffzelle ohnehin vorhandenen Katalysator für diesen Zweck zu nutzen, beispielsweise den Katalysator im Kathodenraum, so dass die Ableitung mit dem Kathodenraum bzw. einer Zuluftleitung zu dem Kathodenraum verbunden ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestalten des erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems kann es außerdem vorgesehen sein, dass in der Zuleitung und/oder der Ableitung eine Einrichtung zur Gasflussmengenbegrenzung angeordnet ist. Eine solche Einrichtung zur Gasflussmengenbegrenzung kann beispielsweise eine Drosselstelle, eine Blende oder ein aktiv angesteuertes oder passiv angesteuertes Ventil sein. Hierdurch kann in bestimmten Betriebssituationen das gezielte Einleiten des an Sauerstoff abgereicherten Mediums in das Gehäuse der Brennstoffzelle realisiert werden und danach kann das Gehäuse beispielsweise über Ventileinrichtungen zur Gasflussmengenbegrenzung entsprechend abgesperrt werden, so dass kein Sauerstoff aus der Umgebung durch Windeffekte oder dergleichen nachströmen kann.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems ist es nun vorgesehen, dass, zumindest in Phasen, in denen das Brennstoffzellensystem abgestellt und nicht mehr betrieben wird, ein Medium mit einer geringen Sauerstoffkonzentration in den Bereich um die Brennstoffzelle geleitet wird. Ein solches Medium mit einer geringen Sauerstoffkonzentration kann gemäß einer sehr günstigen Weiterbildung einen Sauerstoffgehalt von weniger als 10% aufweisen. Dadurch, dass ein solches Medium mit einer geringen Sauerstoffkonzentration in den Bereich um die Brennstoffzelle vorhanden ist, kann verhindert werden, dass Sauerstoff in die Brennstoffzelle eindiffundiert und dort wiederum eine unerwünschte Atmosphäre, welche einen entsprechend hohen Sauerstoffanteil aufweist, entsteht. Im Prinzip kann dabei der gesamte Bereich um die Brennstoffzelle mit einem solchen Medium mit geringer Sauerstoffkonzentration versorgt werden. Um die Menge an hierfür benötigten Medium entsprechend einzugrenzen, kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass das Medium mit der geringen Sauerstoffkonzentration in ein die Brennstoffzelle umgebendes Gehäuse geleitet wird.
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In einer günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass Abluft der Brennstoffzelle als Medium mit geringer Sauerstoffkonzentration verwendet wird. Da die Abluft der Brennstoffzelle in dem Brennstoffzellensystem ohnehin vorhanden ist, stellt ihre Verwendung als Medium mit geringer Sauerstoffkonzentration eine sehr einfache und effiziente Lösung beim Betreiben des Brennstoffzellensystems dar.
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In einer sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren kann es außerdem vorgesehen sein, dass das Medium mit der geringen Sauerstoffkonzentration mit einem Taupunkt unter 20°C, vorzugsweise unter 5°C, in den Bereich um die Brennstoffzelle geleitet wird. Ein solches Medium mit entsprechend geringem Taupunkt kann dabei die Auskondensation von Feuchtigkeit beim Abkühlen der Brennstoffzelle verhindern oder zumindest reduzieren. Um den Taupunkt des Mediums entsprechend zu reduzieren kann dieses getrocknet werden, beispielsweise über den Gas/Gas-Befeuchter, welcher im Brennstoffzellensystem typischerweise ohnehin vorhanden ist, und/oder über eine eigens hierfür vorgesehene Trocknungseinrichtung, welche in Strömungsrichtung vor der Zuführung des Mediums in den Bereich um die Brennstoffzelle angeordnet sein kann.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems werden zusammen mit entsprechenden Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
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Dabei zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung eines Brennstoffzellensystems gemäß der Erfindung in einer ersten möglichen Ausführungsform in einem Fahrzeug;
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2 eine Prinzipdarstellung eines Brennstoffzellensystems gemäß der Erfindung in einer zweiten möglichen Ausführungsform in einem Fahrzeug;
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3 eine Prinzipdarstellung eines Brennstoffzellensystems gemäß der Erfindung in einer dritten möglichen Ausführungsform in einem Fahrzeug; und
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4 eine Prinzipdarstellung eines Brennstoffzellensystems gemäß der Erfindung in einer vierten möglichen Ausführungsform in einem Fahrzeug.
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In der Darstellung der 1 ist ein Brennstoffzellensystem 1 in einem stark schematisierten Fahrzeug 2 angedeutet. Das Brennstoffzellensystem 1 ist dabei stark vereinfacht dargestellt. Der Kern des Brennstoffzellensystems 1 ist eine Brennstoffzelle 3, welche als Stapel von Einzelzellen, als sogenannter Brennstoffzellenstack 3, ausgebildet sein soll. Die Brennstoffzellen sollen, wie bei derartigen Anwendungen sehr oft üblich, als PEM-Brennstoffzellen auf der Basis einer Protonenaustauschmembran zwischen den Elektrodenräumen ausgebildet sein. Der Brennstoffzellenstack 3 umfasst einen Kathodenraum 4 und einen Anodenraum 5, welche durch die Protonenaustauschmembranen als Teil einer nicht explizit dargestellten Membranelektrodeneinheit (MEA) voneinander getrennt sind. Dem Kathodenraum 4 des Brennstoffzellenstacks 3 wird über eine Luftfördereinrichtung 6 Luft als Sauerstofflieferant zugeführt. Die nicht verbrauchte Abluft gelangt über einen Gas/Gas-Befeuchter 7 sowie einen Flüssigkeitsabscheider 8 zu einer Turbine 9, in deren Bereich die Abluft entspannt und an die Umgebung abgegeben wird. Die Turbine 9 steht dabei in der Darstellung der 1 in Triebverbindung mit der Luftfördereinrichtung 6, so dass die im Bereich der Turbine 9 gewonnene Leistung direkt zum Antrieb der Luftfördereinrichtung eingesetzt werden kann. Typischerweise wird die im Bereich der Turbine 9 gewonnene Leistung zum alleinigen Antrieb der Luftfördereinrichtung nicht ausreichen, so dass hier zusätzlich eine elektrische Maschine vorhanden ist, welche in den Figuren jedoch nicht dargestellt ist. Dieser Aufbau aus elektrischer Maschine, Luftfördereinrichtung 6 und Turbine 9 ist jedoch aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Er wird auch als elektrischer Turbolader oder ETC (Electric Turbo Charger) bezeichnet.
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Dem Anodenraum 5 des Brennstoffzellenstacks 3 wird Wasserstoff als Brennstoff zugeführt. Dieser entstammt beispielsweise einem Druckgasspeicher und wird dem Anodenraum 5 über ein Druckregel- und Dosierventil zugeführt. Er strömt nach dem Durchströmen des Anodenraumes 5 typischerweise wieder aus dem Anodenraum 5 ab, beispielsweise in den Bereich einer Anodenrezirkulation oder zu einer entsprechenden Nachverbrennung, wenn die Brennstoffzelle 3 als sogenannte Near-dead-end-Brennstoffzelle betrieben wird. All dies ist für die hier vorliegende Erfindung von untergeordneter Bedeutung, so dass auf die Wasserstoffseite nicht näher eingegangen wird.
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Nun ist es so, dass das Brennstoffzellensystem 1 beim Abschalten so betrieben werden kann, dass der Restsauerstoff im Kathodenraum 4 komplett aufgebraucht ist. Dies verringert die Gefahr einer eventuellen Korrosion des Kathodenkatalysators für den Fall eines Starts des Brennstoffzellensystems 1 deutlich. Der Kathodenraum 4 kann dann beispielsweise über Ventileinrichtungen, wie diese aus dem Stand der Technik bekannt sind, abgesperrt werden. Auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Maßnahmen, um zu verhindern, dass während des Stillstandes des Brennstoffzellensystems 1 über die Zuluft- und Abluftleitungen Sauerstoff in den Kathodenraum 4 eindringt, sind denkbar und möglich.
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Zusätzlich ist es nun so, dass um die Brennstoffzelle 3 herum ein Gehäuse 10 angeordnet ist, wobei sich typischerweise zwischen diesem sogenannten Brennstoffzellengehäuse 10 und der Brennstoffzelle 3 ein gewisser Raum befindet, so dass das Innenvolumen des Gehäuses 10 größer als das Außenvolumen der Brennstoffzelle 3 ist. Dieser Raum innerhalb des Gehäuses 10 ist über eine Zuleitung 11 mit dem Ausgang des Kathodenraumes 4 der Brennstoffzelle 3 verbunden. Der Aufbau ist dabei so ausgeführt, dass die Zuleitung 11 von einer Abluftleitung im Bereich vor der Turbine 9, und nach dem Befeuchter 7 sowie dem Wasserabscheider 8 abzweigt. Über die Zuleitung 11 gelangt somit vergleichsweise trockene, an Sauerstoff abgereicherte Abluft in das Gehäuse 10. Während des Stillstandes des Brennstoffzellensystems 1 kann somit sichergestellt werden, dass in dem Gehäuse 10 um die Brennstoffzelle 3 herum ein an Sauerstoff abgereichertes Medium mit geringer Sauerstoffkonzentration vorliegt. Hierdurch wird die Gefahr eines eventuellen Eindiffundierens von Sauerstoff in den Bereich der Brennstoffzelle 3 deutlich verringert. Da die Undichtheiten typischerweise im Bereich der Brennstoffzelle 3 selbst auftauchen, da hier durch die Vielzahl von aufeinander gestapelten Einzelzellen eine Vielzahl von Dichtungen vorhanden ist, welche alle dazu neigen und das Risiko bergen, undicht zu werden, kann durch ein Medium mit geringer Sauerstoffkonzentration, zumindest während des Stillstandes des Brennstoffzellensystems, welches idealerweise beim Abschalten oder bereits während des Betriebs in den Bereich des Gehäuses 10 geleitet worden ist, dafür gesorgt werden, dass das Eindiffundieren von Sauerstoff in die Brennstoffzelle 3 über einen sehr langen Zeitraum unterbunden wird. Hierdurch können vergleichsweise lange Stillstandszeiträume des Brennstoffzellensystems 1 realisiert werden, ohne dass Sauerstoff in die Brennstoffzelle 3 gelangt und beim Wiederstart die bekannten Probleme mit einer Korrosion der Katalysatoren verursacht. Um eventuell vorhandene Restgase in dem Gehäuse 10 beim Befüllen des Gehäuses 10 mit der an Sauerstoff abgereicherten Abluft ausspülen zu können kann außerdem eine Ableitung 12 aus dem Gehäuse 10 vorgesehen sein. Sowohl die Zuleitung 11 als auch die Ableitung 12 kann dabei mit einem optionalen Ventil 13 bzw. einer Blende oder einer Drosselstelle als ergänzende oder alternative Einrichtung zur Gasflussmengenbegrenzung angeordnet sein.
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Die über die Zuleitung 11 in das Gehäuse 10 strömende Abluft ist dabei nach dem Gas/Gas-Befeuchter 7 und dem Wasserabschalter 8 typischerweise bereits relativ trocken. Zusätzlich ist es jedoch auch möglich, und in der ansonsten analog aufgebauten Darstellung der 2 angedeutet, dass eine zusätzliche Trocknungseinrichtung 14 im Bereich der Zuleitung 11 vorgesehen ist. Hierdurch kann die Abluft aus dem Kathodenraum 4 der Brennstoffzelle 3 weitergetrocknet werden, so dass im Bereich des Gehäuses 3 die Gefahr von einer eventuellen Auskondensation von Wasser, nachdem das Brennstoffzellensystem 1 abkühlt, verringert werden kann.
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Nun ist es so, dass während des Betriebes aus der Brennstoffzelle 3 immer auch eine geringe Menge an Wasserstoff in das Gehäuse 10 austreten kann, da der Wasserstoff durch die Dichtungen der Brennstoffzelle 2 diffundiert. Die beispielsweise über die Zuleitung 11 von Abluft beim Abstellen des Brennstoffzellensystems aus dem Gehäuse 10 ausgespülte Gasmenge kann also Wasserstoff enthalten. Um Wasserstoffemissionen an die Umgebung sicher und zuverlässig zu verhindern, kann es dabei gemäß der Ausgestaltung des Brennstoffzellensystems 1 in der Darstellung der 3 vorgesehen sein, dass in der Ableitung 12 ein katalytischer Brenner 15 vorhanden ist, in dessen Bereich der Wasserstoff abreagieren kann. Eine Alternative hierzu ist in der Darstellung der 4 zu erkennen. An Stelle eines eigenen katalytischen Brenners 15 wird hierbei der im Kathodenraum 4 der Brennstoffzelle 3 ohnehin vorhandene Katalysator genutzt. Hierfür wird die Ableitung 12 mit einer Zuluftleitung zu dem Kathodenraum der Brennstoffzelle 3 verbunden, um so die Restgase aus dem Gehäuse, in den Kathodenraum zu leiten. Am dort vorhandenen Katalysator, welcher typischerweise Platin und/oder Ruthenium aufweist, kann der Restwasserstoff dann mit Luftsauerstoff zu Wasser reagieren, so dass auch hierdurch Wasserstoffemissionen an die Umgebung des Brennstoffzellensystems 1 sicher und zuverlässig verhindert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007059999 A1 [0005]
- DE 102011083327 A1 [0006]
- DE 112004001783 T5 [0006]
