JP2009224266A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、電解質膜と、アノード電極と、カソード電極と、各電極に反応ガスを供給するセパレータと、セパレータに反応ガスを供給する反応ガス供給機構と、アノード電極とカソード電極とを電気的に導通する通電路に、断接可能に設けられた電気負荷と、通電路に断接可能に設けられ、カソード電極に正電位を、アノード電極に負電位を印加する電源と、を備えた燃料電池システムであって、カソードガスの供給を停止した後に、電気負荷を接続してカソード電極側の酸素を消費し、その後カソード電極で水素を生成する水素生成手段(S2)と、カソード電極で水素を生成した後に、電源を接続してそのカソード電極で生成させた水素を消費し、そのカソード電極内の水分を、電解質膜を介してアノード電極へ移動させる水分移動手段(S3)と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図3
Description
ことを目的とする。
アノード電極 : 2H2 →4H+ +4e- …(1)
カソード電極 : 4H+ +4e- +O2 →2H2O …(2)
アノード電極 : 2H2 →4H+ +4e- …(1)
カソード電極 : 4H+ +4e- +O2 →2H2O …(2)
アノード電極 : 2H2 →4H+ +4e- …(1)
カソード電極 : 4H+ +4e- +O2 →2H2O …(2)
アノード電極 : 2H2 →4H+ +4e- …(1)
カソード電極 : 4H+ +4e-→2H2 …(4)
カソード電極113 : H2→2H++2e- …(6)
アノード電極112 : 2H++2e-→H2 …(7)
3 アノードガス供給機構(反応ガス供給機構)
4 カソードガス供給機構(反応ガス供給機構)
5 電気負荷
6 電源
8 電流計(電荷量検出手段)
12 アノードセパレータ(セパレータ)
13 カソードセパレータ(セパレータ)
51 通電路
111 電解質膜
112 アノード電極
113 カソード電極
114 保水層
S2 水素生成手段
S3 水分移動手段
Claims (11)
- 電解質膜と、
前記電解質膜の一方の面に設けられたアノード電極と、
前記電解質膜の他方の面に設けられたカソード電極と、
前記アノード電極及び前記カソード電極の表面にそれぞれ設けられ、各電極に反応ガスを供給するセパレータと、
前記セパレータに反応ガスを供給する反応ガス供給機構と、
前記アノード電極と前記カソード電極とを電気的に導通する通電路に、断接可能に設けられた電気負荷と、
前記通電路に断接可能に設けられ、前記カソード電極に正電位を、前記アノード電極に負電位を印加する電源と、
を備えた燃料電池システムであって、
前記カソード電極の表面に設けられたセパレータへの反応ガスの供給を停止した後に、前記電気負荷を接続してカソード電極側の酸素を消費し、その後カソード電極で水素を生成する水素生成手段と、
前記カソード電極で水素を生成した後に、前記電源を接続してそのカソード電極で生成させた水素を消費し、そのカソード電極内の水分を、前記電解質膜を介して前記アノード電極へ移動させる水分移動手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。 - 前記通電路を流れる電荷量を検出する電荷量検出手段を備え、
前記水素生成手段は、
前記電気負荷を接続してからの前記電荷量が、所定の第1電荷量を超えたときに前記電気負荷を遮断する
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記水分移動手段は、
前記電源を接続してからの前記電荷量が、所定の第2電荷量を超えたときに前記電気負荷を遮断する
ことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記水分移動手段は、前記カソード電極で生成させた水素をすべて消費する前に前記電源を遮断する
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記水分移動手段は、前記電圧を接続したときに、ステップ状に電圧を印加する
ことを特徴とする請求項1から6までのいずれか1つに記載の燃料電池システム。 - 前記電解質膜と前記アノード電極との間に設けられ、そのアノード電極の触媒層よりも高い保水性を有する保水層を備える
ことを特徴とする請求項1から7までのいずれか1つに記載の燃料電池システム。 - 前記保水層は、カーボン又はカーボン含有物を含む
ことを特徴とする請求項8に記載の燃料電池システム。 - 前記アノード電極の触媒層はカーボンを担体とした金属触媒であり、前記保水層に含まれるカーボンの結晶化度は、その触媒層のカーボンの結晶化度よりも低い
ことを特徴とする請求項9に記載の燃料電池システム。 - 前記保水層は、金属酸化物を含む
ことを特徴とする請求項8に記載の燃料電池システム。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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