DE102016009545A1

DE102016009545A1 - Method for restoring the performance of a fuel cell

Info

Publication number: DE102016009545A1
Application number: DE102016009545.8A
Authority: DE
Inventors: Marc Sommer; Sascha Mielke; Michael Oszcipok; Sven Schmalzriedt; Alvaro Perez
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Cellcentric GmbH and Co KG
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-02-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederherstellung der durch verunreinigten Wasserstoff (H2) beeinträchtigen Leistungsfähigkeit einer mit dem Wasserstoff (H2) betriebenen Brennstoffzelle (3). Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Abstellens der Brennstoffzelle (3) ein Verunreinigungszählwert geprüft wird, wobei im Falle, dass der Verunreinigungszählwert kleiner einem vorgegebenen Grenzwert ist, eine herkömmliche Abschaltprozedur mit Sauerstoffabreicherung auf der Kathodenseite durchgeführt wird, und dass im anderen Fall eine modifizierte Abschaltprozedur ohne Sauerstoffabreicherung auf der Kathodenseite durchgeführt wird, wonach eine Zeitspanne bis zum Wiederstart der Brennstoffzelle erfasst wird, wonach die Zeitspanne mit einem jeweils vorgegebenen Zeitgrenzwert in Abhängigkeit der verwendeten Abschaltprozedur verglichen wird, und wonach beim Überschreiten des vorgegebenen Zeitgrenzwerts nach dem Wiederstart der Verunreinigungszählwert zurückgesetzt wird.The invention relates to a method for restoring the performance of a fuel cell (3) operated by the hydrogen (H2) due to contaminated hydrogen (H2). The method according to the invention is characterized in that, in the case of shutdown of the fuel cell (3), an impurity count is checked, in which case the impurity count is less than a predetermined threshold, a conventional shutdown procedure with oxygen depletion is performed on the cathode side, and that in the other If a modified shutdown procedure without oxygen depletion is carried out on the cathode side, after which a time interval until restart of the fuel cell is detected, after which the time interval is compared with a respective predetermined time limit depending on the shutdown procedure used, and then when exceeding the predetermined time limit after the restart Contamination count is reset.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederherstellung der durch kontaminierten Wasserstoff beeinträchtigten Leistungsfähigkeit einer mit dem Wasserstoff betriebenen Brennstoffzelle nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines derartigen Verfahrens.The invention relates to a method for restoring the contaminated hydrogen impaired performance of a hydrogen-powered fuel cell according to the closer defined in the preamble of claim 1. The invention also relates to the use of such a method.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Wasserstoff, wie er als Brennstoff für Brennstoffzellen verwendet wird, auch in der für Brennstoffzellen zugelassenen Reinheit immer Restspuren anderer Stoffe enthält. Besonders schädlich sind dabei Substanzen wie CO und NH₃. Im Laufe der Zeit reichern diese sich im Anodenbereich der Brennstoffzelle an und führen zu einer reversiblen Leistungsdegradation.It is known from the prior art that hydrogen, as used as fuel for fuel cells, always contains residual traces of other substances, even in the purity permitted for fuel cells. Particularly harmful are substances such as CO and NH ₃ . Over time, these accumulate in the anode area of the fuel cell and lead to a reversible power degradation.

Um eine solche reversible Leistungsdegradation wieder zu regenerieren ist es nun beispielsweise aus der DE 10 2013 227 218 A1 bekannt, dass diese Regeneration erfolgen kann, indem der Brennstoffzellenstapel gekühlt wird, indem die Kathodenseite mit der Anodenseite verbunden und die Luftfördereinrichtung auf der Kathodenseite betrieben wird. Ein solcher Betrieb der Anodenseite mit dem Sauerstoff der Luft führt dann zu einer Verringerung der Brennstoffzellestapelspannung. Sobald ein gewisser Schwellenwert der Brennstoffzellenstapelspannung unterschritten wird, kann die Luftfördereinrichtung gestoppt werden und die Brennstoffzelle kann neu gestartet werden, wobei während dieses Starts dann zu Beginn des Startvorgangs Luft und damit Sauerstoff sowohl auf der Kathodenseite als auch der Anodenseite der Brennstoffzelle vorliegt. Dies führt letztlich zu einer Regeneration der Brennstoffzelle.In order to regenerate such a reversible power degradation again, it is now for example from the DE 10 2013 227 218 A1 It is known that this regeneration can be accomplished by cooling the fuel cell stack by connecting the cathode side to the anode side and operating the air delivery device on the cathode side. Such operation of the anode side with the oxygen of the air then results in a reduction of the fuel cell stack voltage. Once a certain threshold value of the fuel cell stack voltage is exceeded, the air conveyor can be stopped and the fuel cell can be restarted, during which start air and thus oxygen on both the cathode side and the anode side of the fuel cell is present at the beginning of the startup process. This ultimately leads to a regeneration of the fuel cell.

Das beschriebene Verfahren ist dabei vergleichsweise aufwändig, da, so ist es in der Offenlegungsschrift beschrieben, eine Erfassung der Verschmutzungen in dem Wasserstoff erfolgen muss, und da eine Leitung und ein Ventil zur Verbindung der Sauerstoffseite mit der Wasserstoffseite notwendig ist. Neben dem Aufwand und dem benötigten Bauraum für die Verbindung und das Ventil stellt dies auch einen sicherheitsbedenklichen Aufbau des Systems dar, da die Dichtheit des Ventils nie zu 100% garantiert werden kann, und da insbesondere Wasserstoff so in den Kathodenbereich gelangen kann und zusammen mit dem dort befindlichen Sauerstoff gegebenenfalls zündfähige oder explosive Gemische entstehen können.The method described here is comparatively complicated because, as described in the published patent application, a detection of the contaminants in the hydrogen must be made, and since a line and a valve for connecting the oxygen side to the hydrogen side is necessary. In addition to the effort and the required space for the connection and the valve, this also represents a safety-critical design of the system, since the tightness of the valve can never be 100% guaranteed, and especially since hydrogen can get into the cathode area and together with the there oxygen possibly present flammable or explosive mixtures.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, das grundlegend aus dem genannten Stand der Technik bekannte Verfahren in der Art weiter zu verbessern, dass es sicherer, im Aufbau einfacher und darüber hinaus im Ablauf für den Nutzer des Fahrzeugs weniger auffällig gestaltet werden kann.The object of the present invention is therefore to further improve the fundamentally known from the cited prior art method in the way that it can be made safer, simpler in construction and beyond in the process less obvious to the user of the vehicle.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Außerdem ist eine besonders bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Anspruch 9 angegeben.According to the invention this object is achieved by a method having the features in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments and further developments emerge from the subclaims dependent thereon. In addition, a particularly preferred use of the method according to the invention is specified in claim 9.

Die Erfinder haben erkannt, dass der bei Brennstoffzellensystemen grundsätzlich gefürchtete Luft/Luft-Start der Brennstoffzelle im Falle einer aufgetretenen Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit durch eine Kontamination des Wasserstoffs von Vorteil sein kann. Typischerweise wird beim Abschalten der Brennstoffzelle eine Abschaltprozedur vorgenommen, welche eine Sauerstoffabreicherung auf der Kathodenseite beinhaltet und bei welcher nach Möglichkeit die Strömungswege zur Kathodenseite blockiert werden, um so möglichst lange eine sauerstofffreie Atmosphäre in der Kathode der Brennstoffzelle aufrechtzuerhalten. Hierdurch wird auch das Diffundieren von Sauerstoff durch die Membranen der Brennstoffzelle von der Kathodenseite zur Anodenseite verhindert oder zumindest verringert, sodass ein Luft/Luft-Start nur nach sehr langen Stillstandszeiten überhaupt auftritt. Hierdurch ist es möglich, die nicht reversible Degradation durch Luft/Luft-Starts der Brennstoffzelle weitgehend zu verhindern.The inventors have recognized that the fuel cell system's fundamentally dreaded air / air start of the fuel cell can be advantageous in the event of an impairment of performance due to contamination of the hydrogen. Typically, when the fuel cell is shut down, a shutdown procedure is performed involving oxygen depletion on the cathode side and, where possible, blocking the flow paths to the cathode side so as to maintain as long as possible an oxygen-free atmosphere in the cathode of the fuel cell. As a result, the diffusion of oxygen through the membranes of the fuel cell from the cathode side to the anode side is prevented or at least reduced, so that an air / air start occurs only after very long periods of downtime at all. This makes it possible to largely prevent the non-reversible degradation by air / air starts of the fuel cell.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt nun genau diesen an sich unerwünschten Luft/Luft-Start, um sehr einfach und effizient eine Regeneration der Leistungsfähigkeit bei einer reversiblen Degradation aufgrund von Kontaminationen im Wasserstoff herbeizuführen.The method according to the invention now uses precisely this undesired air / air start in order to bring about a very simple and efficient regeneration of the performance in the case of a reversible degradation due to contaminations in the hydrogen.

Hierfür ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Verunreinigungszähler geprüft wird, welcher die Verunreinigung und damit die Wahrscheinlichkeit, dass eine Leistungsminderung der Brennstoffzelle aufgrund der Verunreinigungen im Wasserstoff aufgetreten ist, entsprechend bemisst. Dieser Verunreinigungszähler kann auf verschiedene Arten funktionieren, beispielsweise indem er direkt oder mittelbar die verbrauchte Wasserstoffmenge berücksichtigt und aus der Kenntnis, wie viele Volumenprozente bzw. ppm an Verunreinigung im Wasserstoff typischerweise auftreten, ermittelt ob eine Regenration bereits notwendig ist. Für den Fall, dass ein vorgegebener Grenzwert von dem Verunreinigungszähler überschritten wird, wird dann eine modifizierte Abschaltprozedur beim nächsten Abschalten des Brennstoffzellensystems durchgeführt. Falls nicht, wird die herkömmliche bekannte Abschaltprozedur mit einer Sauerstoffabreicherung auf der Kathodenseite durchgeführt. Die modifizierte Abschaltprozedur ist dabei erfindungsgemäß ohne eine solche Sauerstoffabreicherung auf der Kathodenseite realisiert. Anschließend wird die Zeit gemessen, welche bis zum Wiederstart der Brennstoffzelle vergeht. Auch hier wird je nach erfolgter Abschaltprozedur und je nachdem, wieviel Zeit verstrichen ist, abgeschätzt, inwieweit der dann unvermeidliche Luft/Luft-Start bereits bei ausreichend abgekühltem System und ausreichender Menge an in die Anode diffundiertem Sauerstoff stattgefunden hat. Dies kann aus der einfachen Zeitabschätzung erfolgen, beispielsweise im Falle der modifizierten Abschaltprozedur nach einer Zeitspanne von beispielsweise ein bis drei Stunden, im Falle der nicht modifizierten Abschaltprozedur bei einer entsprechend höheren Zeitspanne, zumindest der 3 bis 5-fachen Zeitspanne. Ein unter diesen Bedingungen auftretender Luft/Luft-Start erfolgt dann mit einer ausreichenden Menge an Sauerstoff auf der Anodenseite und bei durch die Abkühlung des Brennstoffzellensystems ausreichend niedrigen Temperatur, sodass keine aktive Kühlung notwendig ist. Ein solcher Start führt dann zu einer Regeneration der Brennstoffzelle bzw. dazu, dass die aus dem Wasserstoff stammenden angesammelten Verunreinigungen abgebaut werden. Der Verunreinigungszähler kann dann wieder zurückgesetzt werden, beispielsweise auf null oder auf einen entsprechenden Offset-Wert. Das Verfahren beginnt danach von neuem.For this purpose, it is provided according to the invention that an impurity counter is checked, which measures the impurity and thus the probability that a reduction in performance of the fuel cell has occurred due to the impurities in the hydrogen. This contaminant counter can function in various ways, for example by directly or indirectly taking into account the amount of hydrogen consumed, and from knowing how many percent by volume or ppm of impurity typically occur in the hydrogen, determines whether regeneration is already necessary. In the event that a predetermined limit is exceeded by the contaminant counter, then a modified shutdown procedure is performed at the next shutdown of the fuel cell system. If not, the conventional known shutdown procedure with oxygen depletion on the Cathode side performed. The modified shutdown procedure is realized according to the invention without such oxygen depletion on the cathode side. Subsequently, the time is measured, which passes until the fuel cell is restarted. Here, too, depending on the shutdown procedure and depending on how much time has elapsed, it is estimated to what extent the then unavoidable air / air start has already taken place when the system has cooled sufficiently and there is sufficient oxygen diffused into the anode. This can be done from the simple time estimation, for example, in the case of the modified shutdown procedure after a period of, for example, one to three hours, in the case of the unmodified shutdown procedure with a correspondingly longer period of time, at least 3 to 5 times the time span. An air / air start occurring under these conditions then takes place with a sufficient amount of oxygen on the anode side and at a sufficiently low temperature due to the cooling of the fuel cell system, so that no active cooling is necessary. Such a start then leads to a regeneration of the fuel cell or to the fact that accumulated from the hydrogen accumulated impurities are degraded. The contamination counter can then be reset again, for example to zero or to a corresponding offset value. The process then begins again.

Die Erfinder nutzen also die zum Teil aufgrund der vergleichsweise langen Stillstandszeiten, wie sie insbesondere bei Fahrzeuganwendungen auftreten können, unvermeidlichen Luft/Luft-Starts, um die Brennstoffzelle zu regenerieren. Um dies nicht unnötig oft zu tun, da dies zu einer verstärkten irreversiblen Degradation der Brennstoffzelle führen würde, wie es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt ist, wird über Zähler sichergestellt, dass dies nur dann erfolgt, wenn es hinsichtlich des Betriebsablaufs unvermeidlich ist oder wenn es aufgrund des erreichten Verunreinigungsgrades zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle notwendig ist. Im Wesentlichen werden also die unvermeidlichen Luft/Luft-Starts zur Regeneration der Brennstoffzelle genutzt, und dies wird über den Verunreinigungszähler entsprechend „dokumentiert”. Nur wenn diese nicht ausreichen, wird über eine modifizierte Abschaltprozedur ein Zustand erzeugt, welcher bereits nach deutlich kürzerer Standzeit des Fahrzeugs zu einem erzwungenen Luft/Luft-Start und damit einer erzwungenen Regeneration der Brennstoffzelle führt.The inventors thus use the unavoidable air / air starts to regenerate the fuel cell, in part because of the comparatively long downtimes, which can occur in particular in vehicle applications. In order not to do this unnecessarily often, since this would lead to increased irreversible degradation of the fuel cell, as is known from the general state of the art, it is ensured via counters that this only takes place if it is unavoidable in terms of the operating sequence or when it is necessary to restore the performance of the fuel cell due to the achieved degree of contamination. In essence, therefore, the unavoidable air / air starts are used to regenerate the fuel cell, and this is "documented" accordingly via the contaminant counter. Only when these are not sufficient, a state is generated via a modified shutdown procedure, which leads to a forced air / air start and thus a forced regeneration of the fuel cell already after much shorter life of the vehicle.

Da die Regeneration während des normalen Startvorgangs automatisch erfolgt, bleibt das Verfahren für den Benutzer weitgehend verborgen, er muss also keine zusätzlichen Prozeduren durchführen. Er bekommt auch nicht mit, dass im Fahrzeug etwas abläuft. Dieser vollständig automatisierte und für den Benutzer nicht als gesonderte Prozedur wahrnehmbare Ablauf stellt damit einen erheblichen Vorteil hinsichtlich des Komforts des Nutzers dar.Since regeneration occurs automatically during the normal boot process, the process remains largely hidden to the user, so there is no need to perform any additional procedures. He also does not notice that something is going on in the vehicle. This completely automated process, which can not be perceived by the user as a separate procedure, thus represents a considerable advantage in terms of the user's comfort.

Wir bereits erwähnt, spielt das Verfahren insbesondere dann eine Rolle, wenn das Brennstoffzellensystem häufigen Starts unterliegt, und wenn Wasserstoff häufig nachgetankt wird, da hierdurch die Anreicherung der Kontaminationen über die Zeit ansteigt. Vor allem gilt dies bei mobilen Systemen wie beispielsweise Fahrzeugen, welche häufig abgestellt und gestartet werden, und welche an unterschiedlichen Tankstellen mit gegebenenfalls unterschiedlich hoher Qualität des Wasserstoffs betankt werden müssen.As already mentioned, the method plays a role in particular when the fuel cell system is subject to frequent start, and when hydrogen is frequently refueled, since this increases the accumulation of contaminations over time. This is especially true in mobile systems such as vehicles, which are frequently parked and started, and which must be fueled at different gas stations with possibly different levels of quality of hydrogen.

Wie bereits erwähnt kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee vorgesehen sein, dass der Zeitgrenzwert bei der normalen Abschaltprozedur größer, bevorzugt um einen Faktor von mindestens 3 größer, besonders bevorzugt um mehr als 5 größer, vorgegeben wird, als bei der modifizierten Abschaltprozedur. Die modifizierte Abschaltprozedur erlaubt also in sehr viel schnellerer Zeit das Eindringen von Sauerstoff auf die Anodenseite und ermöglicht so eine Regeneration der Brennstoffzelle auch bei entsprechend kurzen Stillstandszeiten. Wie oben erwähnt, wird dies nur dann durchgeführt, wenn über den Verunreinigungszählwert festgestellt worden ist, dass dies zur Regeneration notwendig ist, da ansonsten der unerwünschte Luft/Luft-Start selbstverständlich nicht bewusst provoziert werden soll.As already mentioned, it can be provided according to an advantageous development of the idea that the time limit in the normal shutdown procedure is greater, preferably by a factor of at least 3 greater, more preferably greater than 5 greater, than in the modified shutdown procedure. The modified shutdown procedure thus allows the penetration of oxygen on the anode side in a much faster time and thus enables regeneration of the fuel cell even with correspondingly short downtimes. As mentioned above, this is only done if it has been determined via the contaminant count that this is necessary for regeneration, since otherwise the unwanted air / air start should obviously not be consciously provoked.

Der Verunreinigungszähler kann, wie erwähnt, mit zunehmender Menge an verbrauchtem Wasserstoff in der Brennstoffzelle erhöht werden. Die Menge lässt sich beispielsweise aus den Füllständen eines Druckgasspeichers und damit letztlich aus dem Druck und der Temperatur ermitteln, oder alternativ oder ergänzend dazu auch anhand des verbrauchten Wasserstoffs seit dem letzten Zurücksetzen des Verunreinigungzählwerts, beispielsweise aus der mit der Brennstoffzelle erzeugten elektrischen Energie.As mentioned, the contaminant counter may be increased with increasing amount of hydrogen consumed in the fuel cell. The quantity can be determined, for example, from the fill levels of a compressed gas reservoir and thus ultimately from the pressure and the temperature, or alternatively or in addition thereto also based on the consumed hydrogen since the last reset of the contamination count, for example from the electrical energy generated by the fuel cell.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann es auch vorgesehen sein, dass der Verunreinigungszählwert immer dann auf einen Wert oberhalb des Grenzwerts erhöht wird, wenn die Leistung der Brennstoffzelle aufgrund der Kontaminationen im Wasserstoff unter einen vorgegebenen Leistungsgrenzwert fällt. Dieser Leistungsgrenzwert lässt sich alleine oder insbesondere zusätzlich zur Menge an verbrauchtem Wasserstoff heranziehen, um so sicher und zuverlässig sagen zu können, wann eine Regeneration der Brennstoffzelle notwendig ist.Alternatively or additionally, it may also be provided that the contamination count value is increased to a value above the limit value whenever the power of the fuel cell falls below a predetermined power limit due to the contaminations in the hydrogen. This power limit can be used alone or in particular in addition to the amount of hydrogen consumed, so as to be able to safely and reliably say when regeneration of the fuel cell is necessary.

Wie bereits erwähnt, ist die modifizierte Abschaltprozedur ohne eine Sauerstoffabreicherung auf der Kathodenseite vorgesehen. Es wird also der dort befindliche Sauerstoff nicht aufgebraucht. Ergänzend kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der modifizierten Abschaltprozedur das Druckniveau in der Anode niedriger gehalten werden, als bei der normalen Abschaltprozedur. Typischerweise wird bei der normalen Abschaltprozedur der Druck auf der Anodenseite deutlich über dem Umgebungsdruck liegen, um so das Eindiffundieren von Sauerstoff auf die Anodenseite zu erschweren. Hier können beispielsweise Drücke von bis zu 1,6 oder 1,8 bar sinnvoll sein. Bei der modifizierten Abschaltprozedur wird das Druckniveau entsprechend niedriger angesetzt, beispielsweise in einer Größenordnung von lediglich 1,05 bar, um so dem eindiffundierenden Sauerstoff einen geringeren Widerstand entgegenzusetzen und das Eindiffundieren von Sauerstoff auf die Anodenseite entsprechend zu begünstigen.As already mentioned, the modified shutdown procedure is provided without oxygen depletion on the cathode side. So it will be there Oxygen is not used up. In addition, according to an advantageous embodiment of the method according to the invention in the modified shutdown procedure, the pressure level in the anode can be kept lower than in the normal shutdown procedure. Typically, in the normal shutdown procedure, the pressure on the anode side will be well above the ambient pressure so as to complicate the diffusion of oxygen to the anode side. Here, for example, pressures of up to 1.6 or 1.8 bar may be useful. In the modified shutdown procedure, the pressure level is set correspondingly lower, for example of the order of only 1.05 bar, in order to provide less resistance to the diffusing oxygen and to favor the diffusion of oxygen to the anode side accordingly.

Nach Möglichkeit werden bei der normalen Abschaltprozedur kathodenseitige Absperrventile geschlossen, um das Nachströmen von Sauerstoff, beispielsweise durch Wind oder Konvektionseffekte in den Bereich der Kathode zu verhindern. Bei der modifizierten Abschaltprozedur kann es nun vorgesehen sein, dass diese kathodenseitigen Absperrventile, soweit vorhanden, während der Stillstandsphase geöffnet bleiben. Auch hierdurch wird das Eindringen von frischem Sauerstoff in die Kathode begünstigt, und damit letztlich die Diffusion von Sauerstoff auf die Anodenseite, was im Falle der notwendigen Regeneration der Brennstoffzelle, wie oben dargelegt, erwünscht ist.If possible, in the normal shutdown procedure cathode-side shut-off valves are closed to prevent the flow of oxygen, for example by wind or Konvektionseffekte in the region of the cathode. In the modified shutdown procedure, it may now be provided that these cathode-side shut-off valves, if present, remain open during the standstill phase. This also promotes the penetration of fresh oxygen into the cathode, and ultimately the diffusion of oxygen to the anode side, which is desirable in the case of the necessary regeneration of the fuel cell, as set forth above.

Wie bereits erwähnt eignet sich das Verfahren insbesondere zur Anwendung bei einer Brennstoffzelle, welche in einem mobilen System, wie beispielsweise einem Fahrzeug, zur Bereitstellung von elektrischer Antriebsleistung vorgesehen ist. Insbesondere solche Brennstoffzellen in Fahrzeugen sind einer hohen Zahl von Abstellvorgängen und Wiederstarts ausgesetzt, sodass das Verfahren hier seine besonders bevorzugte Verwendung finden kann.As already mentioned, the method is particularly suitable for use in a fuel cell, which is provided in a mobile system, such as a vehicle, for the provision of electrical drive power. In particular, such fuel cells in vehicles are exposed to a high number of shutdowns and re-starts, so that the method can find its particularly preferred use here.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments of the method according to the invention will become apparent from the embodiment, which is described below with reference to the figures.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellensystems in einem Fahrzeug; und 1 a schematic representation of a fuel cell system in a vehicle; and

2 ein möglicher Verfahrensablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a possible procedure of the method according to the invention.

In der Darstellung der 1 ist sehr stark schematisiert ein Brennstoffzellensystem 1 zu erkennen, welches in einem ebenfalls sehr stark schematisierten Fahrzeug 2 zur Bereitstellung von Antriebsleistung vorgesehen sein soll. Den Kern des Brennstoffzellensystems 1 bildet eine Brennstoffzelle 3, welche als Stapel von Einzelzellen in PEM-Technologie ausgebildet ist. Dieser Stapel, welcher auch als Brennstoffzellenstack bezeichnet wird, umfasst dabei einen angedeuteten Kathodenraum 4 sowie einen angedeuteten Anodenraum 5. Dem Kathodenraum 4 wird Luft über eine Luftfördereinrichtung 6 durch eine Zuluftleitung 8 zugeführt. In der Zuluftleitung ist außerdem rein beispielhaft ein Gas/Gas-Befeuchter 9 angeordnet, in welchem die verdichtete Zuluft befeuchtet wird. Darüber hinaus kann ein Ladeluftkühler vorhanden sein, welcher dem Fachmann so geläufig ist, und welcher zur Erhöhung der Übersichtlichkeit hier nicht dargestellt wurde.In the presentation of the 1 is very highly schematized a fuel cell system 1 to recognize which in a likewise very heavily schematisierten vehicle 2 intended to provide drive power. The core of the fuel cell system 1 forms a fuel cell 3 , which is designed as a stack of single cells in PEM technology. This stack, which is also referred to as a fuel cell stack, in this case comprises an indicated cathode space 4 and an indicated anode compartment 5 , The cathode compartment 4 Air is transferred via an air conveyor 6 through a supply air line 8th fed. In the supply air line is also purely exemplary, a gas / gas humidifier 9 arranged in which the compressed supply air is moistened. In addition, an intercooler may be present, which is familiar to those skilled in the art, and which has not been shown here for clarity.

Abluft aus dem Kathodenraum 4 gelangt über die in der Figur mit 10 bezeichnete Abluftleitung wieder aus dem Brennstoffzellensystem 1 und dem Fahrzeug 2. Die Abluftleitung ist so aufgebaut, dass diese ebenfalls einen Teil des Gas/Gas-Befeuchters umfasst, sodass die in der Abluft enthaltene Feuchte zur Befeuchtung der Zuluft verwendet werden kann. In der Abluftleitung 10 befindet sich in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel außerdem ein optionales mit 7 bezeichnetes Absperrventil, über welches die Durchströmung der Abluftleitung verhindert werden kann. Dieses Ventil kann beispielsweise als Klappe ausgeführt sein, welche insbesondere aktiv angesteuert wird, beispielsweise über einen magnetischen Aktuator.Exhaust air from the cathode compartment 4 gets over the in the figure with 10 Designated exhaust duct again from the fuel cell system 1 and the vehicle 2 , The exhaust duct is constructed so that it also includes a part of the gas / gas humidifier, so that the moisture contained in the exhaust air can be used to humidify the supply air. In the exhaust duct 10 is also an optional in the embodiment shown here with 7 designated shut-off valve, via which the flow through the exhaust pipe can be prevented. This valve may for example be designed as a flap, which in particular is actively activated, for example via a magnetic actuator.

Dem Anodenraum 5 der Brennstoffzelle 3 wird Wasserstoff H₂ zugeführt, beispielsweise aus einem hier nicht näher dargestellten Druckgasspeicher. Der Wasserstoff gelangt in den Anodenraum 5 und wird dort teilweise umgesetzt. Nicht verbrauchter Wasserstoff und inerte Gase, welche vom Kathodenraum 4 in den Anodenraum 5 gelangen können, strömen in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Abgasleitung 11 aus dem Brennstoffzellensystem 1 ab.The anode compartment 5 the fuel cell 3 hydrogen H _{2 is} supplied, for example from a compressed gas storage not shown here. The hydrogen enters the anode compartment 5 and is partially implemented there. Unused hydrogen and inert gases coming from the cathode compartment 4 in the anode compartment 5 can pass, flow in the embodiment shown here via an exhaust pipe 11 from the fuel cell system 1 from.

Nun ist so, dass der Wasserstoff in der Praxis trotz einer vergleichsweise hohen geforderten Reinheit für den Betrieb eines Brennstoffzellensystems 1 Verunreinigungen aufweist, welche zwar in minimalen Mengen in dem Wasserstoff vorhanden sind, welche sich jedoch nie gänzlich vermeiden lassen. Diese minimalen Mengen an Verunreinigungen können insbesondere CO und NH₃ umfassen. Über einen längeren Betriebszeitraum hinweg und insbesondere über das mehrfache Nachtanken des Fahrzeugs 2 hinweg reichern sich diese unerwünschten Gase an und setzen sich insbesondere an den Katalysatoren des Anodenraums 5 an. Hierdurch wird die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle 3 reversibel geschädigt.Now it is the case that hydrogen in practice, despite a comparatively high required purity for the operation of a fuel cell system 1 Contains impurities that are present in minimal amounts in the hydrogen, which can never be completely avoided. These minimal amounts of impurities may in particular comprise CO and NH ₃ . Over a longer period of operation and especially over the multiple refueling of the vehicle 2 away accumulate these unwanted gases and settle in particular on the catalysts of the anode compartment 5 at. This will increase the performance of the fuel cell 3 reversibly damaged.

Darüber hinaus ist es so, dass ein Start der Brennstoffzelle 3 mit Sauerstoff bzw. Luft sowohl im Anodenraum 5 als auch im Kathodenraum 4 zu einer irreversiblen Degradation der Brennstoffzelle 3 führt. Als Ursache sieht man hier typischerweise eine Wasserstoff/Sauerstoff-Front an, welche beim Starten der Brennstoffzelle 3 über den Katalysator des Anodenraums 5 läuft. Ist im Kathodenraum 4 gleichzeitig Sauerstoff vorhanden, so ergibt sich auf der einen Seite dieser Grenze kein Betrieb der Brennstoffzelle 3, auf der anderen Seite unmittelbar die volle Brennstoffzellenspannung. Entlang dieser Potenzialgrenze kommt es dann zu einer Schädigung des Katalysators, insbesondere zu einer Korrosion. Es gilt daher also Starts mit Luft sowohl im Anodenraum 5 als auch im Kathodenraum 4 zu vermeiden, da diese Luft/Luft-Starts, welche auch als Air/Air-Start bezeichnet werden, typischerweise eine irreversible Degradation der Brennstoffzelle 3 hervorrufen und letztlich eine entsprechend hohe Menge an teurem Katalysator in der Brennstoffzelle 3 erforderlich machen, um die gewünschte Lebensdauer zu realisieren. In addition, it is such that a start of the fuel cell 3 with oxygen or air in both the anode compartment 5 as well as in the cathode compartment 4 to an irreversible degradation of the fuel cell 3 leads. The cause of this is typically a hydrogen / oxygen front, which starts when the fuel cell is started 3 over the catalyst of the anode compartment 5 running. Is in the cathode compartment 4 At the same time oxygen is present, so there is no operation of the fuel cell on one side of this limit 3 , on the other hand immediately the full fuel cell voltage. Along this potential limit, there is then damage to the catalyst, in particular to corrosion. It therefore applies therefore starts with air both in the anode compartment 5 as well as in the cathode compartment 4 to avoid, as these air / air starts, which are also referred to as air / air start, typically an irreversible degradation of the fuel cell 3 cause and ultimately a correspondingly high amount of expensive catalyst in the fuel cell 3 required to achieve the desired life.

Ferner ist es nun bekannt, dass die reversiblen Kontaminationen des Anodenraums 5 durch die Verunreinigungen im Wasserstoff regeneriert werden können, wenn es bei entsprechend kalter Brennstoffzelle zu einem Start der Brennstoffzelle 3 mit Luft sowohl im Anodenraum 5 als auch im Kathodenraum 4 kommt, da eben die ansonsten die Brennstoffzelle 3 schädigenden Vorgänge hier für eine Oxidation der unerwünschten Kontaminationen sorgen und so die Brennstoffzelle 3 bzw. den Anodenraum 5 letztlich regenerieren.Furthermore, it is now known that the reversible contaminations of the anode compartment 5 can be regenerated by the impurities in the hydrogen, if it is at a correspondingly cold fuel cell to a start of the fuel cell 3 with air both in the anode compartment 5 as well as in the cathode compartment 4 comes, because just the otherwise the fuel cell 3 damaging processes here for an oxidation of unwanted contaminants and thus ensure the fuel cell 3 or the anode space 5 ultimately regenerate.

Da im Betrieb eines Fahrzeugs 1 häufig längere Stillstandsphasen auftreten, lassen sich die schädlichen Luft/Luft-Starts typischerweise nie gänzlich vermeiden. Nun ist es so, dass diese an sich schädlichen Luft/Luft-Starts verwendet werden können, um die Brennstoffzelle 3 zu regenerieren, wenn eine entsprechende Verunreinigung aufgrund des verunreinigten Wasserstoffs vorliegt. Im Allgemeinen wird jedoch eine Abschaltprozedur der Brennstoffzelle 3 verwendet, welche genau diese Luft/Luft-Starts verhindern soll. Im Rahmen einer solchen normalen Abschaltprozedur kommt es erst zu einer Konditionierung der Brennstoffzelle 3, so wird beispielsweise überschüssige Feuchtigkeit abtransportiert bzw. ausgeblasen. Anschließend wird die Luftfördereinrichtung 6 in ihrer Drehzahl reduziert und schließlich abgeschaltet. Der im Kathodenbereich 4 vorhandene Restsauerstoff wird durch eine weiterhin aufrechterhaltene Zufuhr von Wasserstoff aufgebraucht, sodass ein möglichst geringer Gehalt an Sauerstoff in dem Kathodenbereich 4 vorliegt. Idealerweise wird der Sauerstoff gänzlich aufgebraucht, sodass hier nur Stickstoff vorliegt, welcher inert ist. Ergänzend hierzu kann, sofern vorhanden, die Absperreinrichtung 7 geschlossen werden, sodass durch Konvektions- und Windeffekte das Eindringen von frischer Luft und damit das erneute Anreichern von Sauerstoff im Kathodenbereich 4 verhindert werden kann. Außerdem wird im Rahmen einer normalen Abschaltprozedur typischerweise der Druck im Anodenbereich 5 erhöht, beispielsweise auf 1,6 bar, um so durch den Überdruck in der Anode gegenüber der Kathode dafür zu sorgen, dass Diffusionsvorgänge vom Kathodenbereich 4 in den Anodenbereich 5 unterbunden oder zumindest erschwert werden.As in the operation of a vehicle 1 often longer down periods occur, the harmful air / air starts are typically never completely avoided. Now it is true that these harmful air / air starts can be used to fuel cells 3 to regenerate if there is a corresponding contamination due to the contaminated hydrogen. In general, however, a shutdown procedure of the fuel cell becomes 3 used, which should prevent exactly these air / air starts. As part of such a normal shutdown procedure, it comes only to a conditioning of the fuel cell 3 , For example, excess moisture is removed or blown out. Subsequently, the air conveyor 6 reduced in their speed and finally turned off. The in the cathode area 4 Existing residual oxygen is consumed by a continued maintained supply of hydrogen, so that the lowest possible content of oxygen in the cathode region 4 is present. Ideally, the oxygen is completely consumed, so that here only nitrogen is present, which is inert. In addition to this, if available, the shut-off device 7 closed so that convection and wind effects the penetration of fresh air and thus the re-enrichment of oxygen in the cathode area 4 can be prevented. In addition, as part of a normal shutdown procedure, typically the pressure in the anode region 5 increased, for example, to 1.6 bar, so as to ensure by the pressure in the anode to the cathode to ensure that diffusion from the cathode area 4 in the anode area 5 prevented or at least made more difficult.

Mit einer solchen normalen Abschaltprozedur ist man heutzutage in der Lage, das Auftreten eines Luft/Luft-Starts über eine vergleichsweise lange Zeitspanne zu verhindern. So kann das Fahrzeug 2 beispielsweise über eine Zeitspanne von bis zu 30 Stunden abgestellt sein, ohne dass ein Luft/Luft-Start bzw. ein vollständiger Luft/Luft-Start erfolgt. Die Brennstoffzelle 3 kann so hinsichtlich der irrreversiblen Degradation entsprechend geschont werden.With such a normal shutdown procedure, one is now able to prevent the occurrence of an air / air start over a comparatively long period of time. So can the vehicle 2 For example, be turned off over a period of up to 30 hours without an air / air start or a full air / air start takes place. The fuel cell 3 can thus be spared with regard to irreversible degradation.

In der Praxis ist nun selbstverständlich so, dass bei Fahrzeugen 2 gelegentlich auch längere Standzeiten auftreten. Dann ist in jedem Fall die Notwendigkeit eines Luft/Luft-Starts gegeben. Ist dabei eine Kontamination des Anodenbereichs 5 mit in dem Wasserstoff enthaltenen unerwünschten Stoffen aufgetreten, wird diese entsprechend regeneriert. In der Praxis kann jedoch nicht davon ausgegangen werden, dass das Fahrzeug immer wieder ausreichend lange steht, um eine solche Regeneration immer rechtzeitig zu erfahren. Es ist daher so, dass in dem in 2 dargestellten Ablauf nach dem Startsignal für die Abschaltprozedur ein Verunreinigungszählwert ausgewertet wird. Dieser Verunreinigungszählwert zeigt an, ob eine entsprechende Verunreinigung vorliegt. Er kann insbesondere durch die Menge des verbrauchten Wasserstoffs kontinuierlich erhöht werden. Diese kann beispielsweise über strömungstechnische Maßnahmen oder Drücke und Temperaturen ermittelt werden. Ergänzend oder alternativ hierzu kann sie auch mittelbar durch die mit der Brennstoffzelle 3 generierte Energie erfasst werden. Je mehr Wasserstoff verbraucht ist, desto mehr Verunreinigungen sind in den Anodenbereich 5 gelangt, da der Anteil der Verunreinigungen im Wasserstoff häufig in etwa gleich groß ist. Ergänzend oder alternativ hierzu kann auch die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle 3 ausgewertet werden. Ist diese nicht mehr in der Lage, die gewünschte elektrische Leistung zu bringen, dann kann auch hieraus auf eine entsprechende Verunreinigung geschlossen werden. Auch in diesem Fall käme es dann zu einer Erhöhung des Verunreinigungszählwerts, in diesem Fall insbesondere indem eine Steuerungseinrichtung den Verunreinigungszählwert direkt erhöht.In practice, it goes without saying that in vehicles 2 occasionally longer lifetimes occur. Then, in any case, the need for an air / air start is given. Is this a contamination of the anode area 5 occurred with undesirable substances contained in the hydrogen, it is regenerated accordingly. In practice, however, it can not be assumed that the vehicle will always be sufficiently long to always receive such regeneration in good time. It is therefore that in the in 2 shown sequence after the start signal for the shutdown procedure, an impurity count is evaluated. This contamination count indicates if there is a corresponding contaminant. In particular, it can be continuously increased by the amount of hydrogen consumed. This can be determined, for example, via fluidic measures or pressures and temperatures. Additionally or alternatively, it may also indirectly by the fuel cell 3 generated energy can be detected. The more hydrogen is consumed, the more impurities are in the anode area 5 As the proportion of impurities in hydrogen is often about the same size. Additionally or alternatively, the performance of the fuel cell can also 3 be evaluated. If this is no longer able to bring the desired electrical power, then it can also be concluded that there is a corresponding contamination. In this case as well, an increase of the contamination count would then occur, in this case in particular in that a control device directly increases the contamination count.

Wie es aus dem Diagramm der 2 zu erkennen ist, wird immer dann, wenn der Verunreinigungszählwert noch unter dem Grenzwert liegt, die normale Abschaltprozedur gewählt. Ist dies nicht der Fall und der Verunreinigungszählwert liegt über dem Grenzwert, dann ist eine Regeneration der Brennstoffzelle 3 notwendig. In diesem Fall wird dann eine modifizierte Abschaltprozedur gewählt. Diese modifizierte Abschaltprozedur unterscheidet sich von der oben beschriebenen normalen Abschaltprozedur insbesondere dadurch, dass auf das Aufbrauchen des Sauerstoffs in dem Kathodenbereich 4 verzichtet wird. Man will also bewusst die Zeit, in welcher die Brennstoffzelle 3 bzw. ihr Anodenbereich 5 frei von Sauerstoff gehalten werden kann, verringern, um so einen Luft/Luft-Start zu provozieren, wenn man diesen für die Regeneration der Brennstoffzelle 3 benötigt. Die modifizierte Abschaltprozedur kann es darüber hinaus vorsehen, dass der anodenseitige Druck sehr viel geringer gewählt wird, beispielsweise in einer Größenordnung von 1,05 bar anstelle der zuvor angesprochenen 1,6 bar. Ergänzend hierzu kann das gegebenenfalls vorhandene Absperrventil 7, welches im Rahmen der normalen Abschaltprozedur geschlossen wird, bei der modifizierten Abschaltprozedur offen bleiben. Typischerweise erreicht man dann ein sehr viel schnelleres Eindringen von Sauerstoff in den Anodenbereich 5, sodass ein Luft/Luft-Start beispielsweise nach bereits ein bis drei Stunden auftritt. Da der Luft/Luft-Start in diesem Fall gewünscht ist, ist dies jetzt von Vorteil.As it is from the diagram of 2 can be seen, is always when the pollution count is still below the limit, the normal shutdown procedure selected. If this is not the case and the contamination count is above the limit, then there is a regeneration of the fuel cell 3 necessary. In this case, a modified shutdown procedure is then selected. This modified shutdown procedure differs from the normal shutdown procedure described above particularly in that the consumption of oxygen in the cathode area 4 is waived. So you want to consciously the time in which the fuel cell 3 or their anode area 5 can be kept free of oxygen, so as to provoke an air / air start, if this one for the regeneration of the fuel cell 3 needed. In addition, the modified shutdown procedure may provide that the anode-side pressure be chosen much lower, for example of the order of 1.05 bar, instead of the aforementioned 1.6 bar. In addition to this, the possibly existing shut-off valve 7 , which is closed during the normal shutdown procedure, remain open at the modified shutdown procedure. Typically, then, a much faster penetration of oxygen into the anode region is achieved 5 So that an air / air start, for example, after just one to three hours occurs. Since the air / air start is desired in this case, this is now an advantage.

In beiden Fällen wird dann die Zeitspanne bis zum Wiederstart erfasst. Typischerweise ist aufgrund der Systemparameter und gegebenenfalls aufgrund von Erfahrungswerten, Kennfeldern oder ähnlichem bekannt, wieviel Zeit typischerweise vergeht, bis so viel Luft in den Anodenbereich 5 eingedrungen ist, dass sicher ein Luft/Luft-Start stattfindet. Die Zeitspanne wird also erfasst und mit einem jeweils vorgegebenen Zeitgrenzwert verglichen. Ist die Zeitspanne größer als der jeweilige Zeitgrenzwert, beispielsweise im Zweig mit der modifizierten Abschaltprozedur größer als drei Stunden, dann ist mit hoher Sicherheit ein Luft/Luft-Start aufgetreten, sodass die Brennstoffzelle 3 jetzt regeneriert ist. Der Verunreinigungszählwert wird zurückgesetzt, beispielsweise auf null. Ist dies nicht der Fall, dann endet die Prozedur, ohne dass der Verunreinigungszählwert zurückgesetzt worden ist. Dies kann beispielsweise dann auftreten, wenn die Stillstandszeit lediglich ca. eine halbe Stunde betragen hat und trotz der hinsichtlich des Eindringens von Sauerstoff in den Anodenraum 5 modifizierten Abschaltprozedur dennoch kein Luft/Luft-Start auftritt. Der Vorgang beginnt dann von neuem, sodass beim nächsten Mal hier wieder die modifizierte Abschaltprozedur verwendet wird.In both cases, the time to restart is then recorded. Typically, due to the system parameters and possibly based on experience, maps or the like, how much time typically passes until so much air is in the anode region 5 has penetrated that certainly takes place an air / air start. The period is thus detected and compared with a respective predetermined time limit. If the time span is greater than the respective time limit value, for example in the branch with the modified shutdown procedure greater than three hours, then an air / air start has occurred with high certainty, so that the fuel cell 3 is regenerated now. The contamination count is reset, for example to zero. If this is not the case, the procedure ends without the contamination count having been reset. This can occur, for example, when the downtime has been only about half an hour and despite the respect of the penetration of oxygen into the anode compartment 5 modified shutdown procedure yet no air / air start occurs. The process then starts again, so next time the modified shutdown procedure is used again.

Vergleichbares gilt für den Zweig mit der normalen Abschaltprozedur. Hier wird in den allermeisten Fällen der Zeitgrenzwert eher nicht überschritten, da die Stillstandszeiten häufig unterhalb von ca. 30 Stunden liegen, was ein hier sinnvoller Zeitgrenzwert wäre. Kommt es dennoch zu einem Überschreiten des Zeitgrenzwertes, dann wird auch hier eine potenziell vorhandene Verunreinigung aufgrund der im Wasserstoff befindlichen unerwünschten Stoffe reduziert, da es in diesem Fall auch hier zu einem dann prinzipiell unerwünschten Luft/Luft-Start kommt. Um nun die Anzahl der insgesamt notwendigen Luft/Luft-Starts so klein wie möglich zu halten, wird auch in diesem Fall der Verunreinigungszählwert zurückgesetzt, da eine Regeneration ja durch den – wenn auch prinzipiell unerwünschten – Luft/Luft-Start stattgefunden hat, sodass der Verunreinigungszählwert wieder zurückgesetzt werden kann.The same applies to the branch with the normal shutdown procedure. Here, in most cases, the time limit is rather not exceeded because the downtime often below about 30 hours, which would be a useful time limit here. If, however, the time limit value is exceeded, then a potentially present impurity due to the unwanted substances present in the hydrogen is also reduced here, since in this case too there is then in principle an undesirable air / air start. In order to keep the number of total required air / air starts as small as possible, the impurity count is also reset in this case, since a regeneration has indeed taken place by the - albeit undesirable - air / air start, so that Poll count can be reset.

Insgesamt führt dies zu einer sehr guten Funktionalität, insbesondere da die Regeneration der Brennstoffzelle 3 praktisch selbsttätig während des normalen Betriebs erfolgt. Es sind keine weiteren Schritte notwendig. Durch die Auswertung des Verunreinigungszählwerts werden auch unnötige Luft/Luft-Starts soweit als möglich reduziert, sodass die Gesamtlebensdauer der Brennstoffzelle 3 hierdurch kaum nachteilig beeinflusst wird. Außerdem kann auf eine Verbindungsleitung und eine Ventileinrichtung zwischen dem Kathodenbereich 4 und dem Anodenbereich 5 verzichtet werden.Overall, this leads to a very good functionality, especially since the regeneration of the fuel cell 3 practically automatically during normal operation. There are no further steps necessary. By evaluating the contamination count, unnecessary air / air starts are reduced as much as possible, so the overall life of the fuel cell 3 This is hardly adversely affected. In addition, a connection line and a valve device between the cathode region 4 and the anode area 5 be waived.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013227218 A1 [0003]

Claims

A process for the recovery of contaminated by hydrogen (H ₂₎ impair performance of an operated with the hydrogen (H ₂₎ fuel cell ( 3 ), characterized in that in the case of a shutdown of the fuel cell ( 3 In the case where the impurity count is smaller than a predetermined threshold, a conventional shutdown procedure with oxygen depletion is performed on the cathode side, and in the other case a modified shutdown procedure without oxygen depletion is performed on the cathode side, followed by a time to is detected for restarting the fuel cell, after which the time period is compared with a respective predetermined time limit depending on the shutdown procedure used, and then when the predetermined time limit value is exceeded after the restart, the contamination count is reset.

A method according to claim 1, characterized in that the time limit in the normal shutdown procedure is greater, preferably by a factor of at least 3 greater, more preferably greater than 5 greater, than in the modified shutdown procedure.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that in the modified shutdown procedure, the pressure level in the anode compartment ( 5 ) is kept lower than in the normal shutdown procedure.

Method according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that, in the modified switch-off procedure, cathode-side shut-off valves ( 7 ), if any, remain open during the standstill phase.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the contamination count value is increased to a value above the limit value whenever the electrical performance of the fuel cell ( 3 ) falls below a predetermined power limit due to contamination in the hydrogen (H ₂ ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the contamination count value with increasing amount of spent hydrogen (H ₂ ) in the fuel cell ( 3 ) is increased.

A method according to claim 6, characterized in that the amount of hydrogen (H ₂ ) consumed from the fuel cell ( 3 ) is detected since the last reset of the contaminant count.

A method according to claim 6 or 7, characterized in that the amount of hydrogen consumed (H ₂ ) from the levels of a compressed gas storage for the hydrogen (H ₂ ) is determined since the last reset of the contamination count.

Use of a method according to one of claims 1 to 8, with a fuel cell ( 3 ), which in a vehicle ( 2 ) is provided for the provision of electrical drive power.