JP2009123589A - 燃料電池および燃料電池の運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 発電部に空気を取り込ませる空気供給口と、空気供給口を開閉自在に遮へいするシャッタと、発電開始前の、発電部が不活性状態にあるか活性状態にあるかを判定する判定部と、発電部が不活性状態にあることの判定を受けて、発電部に有機燃料が供給される状態で空気供給口をシャッタに遮へいさせる活性化処理を行なわせて活性化処理後にシャッタに空気供給口を開放させることにより発電を開始させ、発電部が活性状態にあることの判定を受けたときは活性化処理を行なわずにシャッタに空気供給口を開放させることにより発電を開始させる制御部とを備えた。
【選択図】 図5
Description
発電部に空気を取り込ませる空気供給口と、
空気供給口を開閉自在に遮へいするシャッタと、
発電開始前の発電部が不活性状態にあるか活性状態にあるかを判定する判定部と、
発電部が不活性状態にあることの判定を受けて、発電部に有機燃料が供給される状態で空気供給口をシャッタに遮へいさせる活性化処理を行なわせる制御部とを備えたことを特徴とする。
ここで、上記制御部は、活性化処理後にシャッタに空気供給口を開放させることにより発電を開始させ、発電部が活性状態にあることの判定を受けたときは活性化処理を行なわずにシャッタに空気供給口を開放させることにより発電を開始させるものであることが好ましい。
前回の発電からの経過時間を測定する時間計測部とを備え、
上記判定部は、時間計測部で計測された経過時間が基準時間以上であるとき、および経過時間は基準時間未満であっても測定部で測定された交流抵抗値が基準値以上であるときに、発電部が不活性状態にある旨判定するものであることが好ましい。
上記燃料電池が、発電部に空気を取り込ませる空気供給口と、空気供給口を開閉自在に遮へいするシャッタとを備えたものであり、
発電開始前に、発電部が不活性状態にあるか活性状態にあるかを判定する判定ステップと、
発電部が不活性状態にあることの判定を受けて、発電部に有機燃料が供給される状態で空気供給口をシャッタに遮へいさせる活性化処理ステップと、
上記活性化処理後に、又は、発電部が活性状態にあることの判定を受けたときは活性化処理ステップをスキップして、シャッタに空気供給口を開放させることにより発電を開始させる発電開始ステップとを有することを特徴とする。
発電開始前の発電部の交流抵抗値を測定するとともに、前回の発電からの経過時間を測定する測定ステップを有し、
上記判定ステップは、前回の発電からの経過時間が基準時間以上であるとき、および、経過時間が基準時間未満であっても交流抵抗値が基準値以上であるときに、発電部が不活性状態にある旨、判定するステップであることが好ましい。
上記判定ステップは、燃料カートリッジが燃料電池本体に装着されたことを受けて、発電部が不活性状態にあるか活性状態にあるかを判定するステップであってもよい。
・空気極:白金担持触媒(TEC10E50E,田中貴金属社製)
・電解質:Nafion(登録商標)N112(デュポン社製)
・燃料:100%メタノール
・カードカートリッジ中の燃料保持体:Nafion(登録商標)N117(デュポン社製)
またここでは、経過時間の基準時間は6時間、交流抵抗値の基準値は1.1Ω・cm2に設定した。
11 カバー
12 空気供給口
13,30 シャッタ部材
14 シャッタ駆動部
15 内蔵制御回路
20 燃料電池
21 筐体
22 燃料カートリッジ
23 気化燃料拡散層
24 燃料極集電体
25 燃料極ガス拡散層
26 発電部
27 空気極ガス拡散層
28 空気極集電体
29 空気供給口
41 交流抵抗測定回路
42 判定回路
43 時間測定回路
44 電力制御回路
211,222 孔
221 燃料含浸材
261 燃料極触媒層
262 固体電解質層
263 空気極触媒層
Claims (9)
- 有機燃料を気化して発電部に供給し、該発電部においてプロトンを生成しさらに該プロトンを酸素と反応させて水を生成するプロセスにより発電を行なう燃料電池において、
前記発電部に空気を取り込ませる空気供給口と、
前記空気供給口を開閉自在に遮へいするシャッタと、
発電開始前の前記発電部が不活性状態にあるか活性状態にあるかを判定する判定部と、
前記発電部が不活性状態にあることの判定を受けて、前記発電部に有機燃料が供給される状態で前記空気供給口を前記シャッタに遮へいさせる活性化処理を行なわせる制御部とを備えたことを特徴とする燃料電池。 - 前記制御部は、前記活性化処理後に前記シャッタに前記空気供給口を開放させることにより発電を開始させ、前記発電部が活性状態にあることの判定を受けたときは前記活性化処理を行なわずに前記シャッタに前記空気供給口を開放させることにより発電を開始させる制御部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の燃料電池。
- 発電開始前の前記発電部の交流抵抗値を測定する抵抗値測定部と、
前回の発電からの経過時間を測定する時間計測部とを備え、
前記判定部は、前記時間計測部で計測された経過時間が基準時間以上であるとき、および該経過時間が基準時間未満であっても前記測定部で測定された交流抵抗値が基準値以上であるときに、前記発電部が不活性状態にある旨、判定するものであることを特徴とする請求項1又は2記載の燃料電池。 - 有機燃料を含浸させた燃料含浸材を収容し、前記発電部を有する燃料電池本体に着脱自在に装着される燃料カートリッジを備えたことを特徴とする請求項1から3のうちいずれか1項記載の燃料電池。
- 前記判定部は、前記燃料カートリッジが前記燃料電池本体に装着されたことを受けて、前記発電部が不活性状態にあるか活性状態にあるかを判定するものであることを特徴とする請求項4項記載の燃料電池。
- 当該燃料電池は、濃度80%以上のメタノール水溶液を収容しメタノールを前記有機燃料とするものであることを特徴とする請求項1から5のうちのいずれか1項記載の燃料電池。
- 有機燃料を気化して発電部に供給し該発電部においてプロトンを生成しさらに該プロトンを酸素と反応させて水を生成するプロセスにより発電を行なう燃料電池の運転方法において、
前記燃料電池が、前記発電部に空気を取り込ませる空気供給口と、前記空気供給口を開閉自在に遮へいするシャッタとを備えたものであり、
発電開始前に、前記発電部が不活性状態にあるか活性状態にあるかを判定する判定ステップと、
前記発電部が不活性状態にあることの判定を受けて、前記発電部に有機燃料が供給される状態で前記空気供給口を前記シャッタに遮へいさせる活性化処理ステップと、
前記活性化処理後に、又は、前記発電部が活性状態にあることの判定を受けたときは前記活性化処理ステップをスキップして、前記シャッタに前記空気供給口を開放させることにより発電を開始させる発電開始ステップとを有することを特徴とする燃料電池の運転方法。 - 発電開始前の前記発電部の交流抵抗値を測定するとともに、前回の発電からの経過時間を測定する測定ステップを有し、
前記判定ステップは、前記経過時間が基準時間以上であるとき、および前記経過時間が基準時間未満であっても前記交流抵抗値が基準値以上であるときに、前記発電部が不活性状態にある旨、判定するステップであることを特徴とする請求項7記載の燃料電池の運転方法。 - 当該燃料電池が、有機燃料を含浸させた燃料含浸材を収容し、前記発電部を有する燃料電池本体に着脱自在に装着される燃料カートリッジを備えたものであって、
前記判定ステップは、前記燃料カートリッジが前記燃料電池本体に装着されたことを受けて、前記発電部が不活性状態にあるか活性状態にあるかを判定するステップであることを特徴とする請求項6から8のうちいずれか1項記載の燃料電池の運転方法。
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