JP2006019279A - 燃料電池システムおよび燃料電池の電極から不純物を除去する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池システムは、一対のエンドプレートと、少なくとも1つの単位セルとを備えている燃料電池スタックを備えている。単位セルは、2つの電極間で囲まれた高分子電解質膜で構成された膜電極アセンブリに接するガス拡散層を含むものである。前記少なくとも1つの単位セルは、前記エンドプレート間に積み重ねられている。この燃料電池システムは、電圧供給手段と、前記燃料電池スタックに前記電圧供給手段からの周期的に変化する電圧を印加する手段とを備えている。周期的に変化する電圧により、燃料電池スタック内の電極表面の触媒に付着する不純物が除去される。
【選択図】 図3
Description
したがって、燃料電池は、地球環境になんらの悪影響もないエネルギー源であり、近年、自動車で用いるための多くの研究の的であった。
Claims (25)
- 燃料電池スタックに燃料ガスおよび酸化剤ガスを供給することにより発電する燃料電池システムであって、
一対のエンドプレートと、2つの電極間で囲まれた高分子電解質膜で構成された膜電極アセンブリに接するガス拡散層を含む少なくとも1つの単位セルとを備え、前記少なくとも1つの単位セルが前記エンドプレート間に積み重ねられている燃料電池スタックと、
電圧供給手段と、
前記燃料電池スタックに前記電圧供給手段からの周期的に変化する電圧を印加する手段とを備える燃料電池システム。 - 前記2つの電極が、燃料電極と酸化剤電極とを1つずつ備える、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 燃料ガスおよび酸化剤ガスを前記燃料電池スタックに供給する手段をさらに備える、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記電圧供給手段が、電池および発電機からなる群から選択される、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記電池が、前記燃料電池スタックまたは発電機により充電される二次電池である、請求項4に記載の燃料電池システム。
- 前記周期的に変化する電圧を印加する手段が、約−1.5Vから約1.5Vまでの範囲の間で前記燃料電池スタックの単位セルあたりの電圧を変化させる、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記周期的に変化する電圧を印加する手段が、約1mV/sから約1000mV/sまでの速度で電圧を変化させる、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記周期的に変化する電圧が前記燃料電池スタックに印加されるときに前記燃料電池スタック内を流れる電流を測定する手段をさらに備える、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記周期的に変化する電圧が前記燃料電池スタックに印加される時間を計測する手段をさらに備える、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記周期的に変化する電圧が前記燃料電池スタックに印加されるサイクル数を計測する手段をさらに備える、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 請求項1に記載の燃料電池システムを備える自動車両。
- 前記自動車両が自動車である、請求項11に記載の自動車両。
- 一対のエンドプレートと、2つの電極間で囲まれた高分子電解質膜で構成された膜電極アセンブリに接するガス拡散層を含む少なくとも1つの単位セルとを備え、前記少なくとも1つの単位セルが前記エンドプレート間に積み重ねられている燃料電池スタックを設け、
電圧供給手段により供給される電圧を用いて前記燃料電池スタックの両端に周期的に変化する電圧を印加することを含む、燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。 - 前記燃料電池スタックが発電し始める前に、または前記燃料電池スタックが発電を止めた後に、前記燃料電池スタックに前記周期的に変化する電圧を印加する、請求項13に記載の燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。
- 前記電圧供給手段が電池または発電機である、請求項14に記載の燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。
- 前記燃料電池スタックにより発生された電気を用いて前記電池を充電することをさらに含む、請求項15に記載の燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。
- 単位セルあたりの電圧を約−1.5Vと約1.5Vとの間で周期的に変化させるように電圧を制御することをさらに含む、請求項13に記載の燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。
- 約1mV/sと約1000mV/sとの間の速度で電圧が周期的に変化するように電圧を制御することをさらに含む、請求項13に記載の燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。
- 最低印加電圧と最高印加電圧との間で電圧が線形に変化するように電圧を制御することをさらに含む、請求項13に記載の燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。
- 前記燃料電池スタック内を流れる電流を測定することをさらに含む、請求項13に記載の燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。
- 前記測定された電流が所定のアンペア数を下回ったときに前記燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加することを止めることをさらに含む、請求項20に記載の燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。
- 前記燃料電池スタックに前記周期的に変化する電圧を印加する時間を計測し、所定の時間が経過したときに前記周期的に変化する電圧を印加することを止めることとをさらに含む、請求項13に記載の燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。
- 前記燃料電池スタックに前記周期的に変化する電圧を印加するサイクル数を計測し、所定の数のサイクルが経過したときに前記周期的に変化する電圧を印加することを止めることをさらに含む、請求項20に記載の燃料電池スタックに周期的に変化する電圧を印加する方法。
- 燃料電池システム内の電極表面に付着する不純物を電気化学的に除去する方法であって、
一対のエンドプレートと、2つの電極間で囲まれた高分子電解質膜で構成された膜電極アセンブリに接するガス拡散層を含む少なくとも1つの単位セルとを備え、前記少なくとも1つの単位セルが前記エンドプレート間に積み重ねられている燃料電池スタックを設け、
電圧供給手段により供給される電圧を用いて前記燃料電池スタックの両端に周期的に変化する電圧を印加して、前記電極の表面から前記不純物を取り除くようにすることを含む方法。 - 触媒に付着する不純物を電気化学的に除去する方法であって、
表面と、該表面に付着した不純物とを有する触媒を設け、
電圧供給手段により供給される電圧を用いて前記触媒表面の両端に周期的に変化する電圧を印加して、前記触媒表面から前記不純物を取り除くようにすることを含む方法。
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