JP2815033B2 - りん酸型燃料電池の起動方法 - Google Patents
りん酸型燃料電池の起動方法Info
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- JP2815033B2 JP2815033B2 JP3157219A JP15721991A JP2815033B2 JP 2815033 B2 JP2815033 B2 JP 2815033B2 JP 3157219 A JP3157219 A JP 3157219A JP 15721991 A JP15721991 A JP 15721991A JP 2815033 B2 JP2815033 B2 JP 2815033B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、りん酸電解質を有する
燃料電池を起動するりん酸型燃料電池の起動方法に関す
る。
燃料電池を起動するりん酸型燃料電池の起動方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】りん酸型燃料電池は、りん酸電解質を含
浸担持するマトリックスと、このマトリックスを挟持す
る空気極と燃料極と、これらの各極に接し、この各極に
供給する反応ガスとしての空気と燃料ガスがそれぞれ流
れる通路を有する基材とからなるセルを複数積み重ねた
セルスタックを有する電池本体を備えている。
浸担持するマトリックスと、このマトリックスを挟持す
る空気極と燃料極と、これらの各極に接し、この各極に
供給する反応ガスとしての空気と燃料ガスがそれぞれ流
れる通路を有する基材とからなるセルを複数積み重ねた
セルスタックを有する電池本体を備えている。
【０００３】このような燃料電池の運転に際して、従来
セルスタック組立後、また燃料電池の長期保管後におい
て運転前に基材ガス通路に不活性ガスである窒素を流し
て残存する酸素や水素を駆逐して空気極と燃料極とを窒
素パージしながら電池本体の温度が、燃料ガス中の一酸
化炭素が電極触媒に与える被毒が小さく、電池反応を起
こさせるに適する温度である１３０℃以上になるまで昇
温し、その時点で反応ガスとしての空気と燃料ガスとを
それぞれ空気極と燃料極に供給して電池反応を行なわせ
て発電開始するという短時間な起動方法をとっていた。
セルスタック組立後、また燃料電池の長期保管後におい
て運転前に基材ガス通路に不活性ガスである窒素を流し
て残存する酸素や水素を駆逐して空気極と燃料極とを窒
素パージしながら電池本体の温度が、燃料ガス中の一酸
化炭素が電極触媒に与える被毒が小さく、電池反応を起
こさせるに適する温度である１３０℃以上になるまで昇
温し、その時点で反応ガスとしての空気と燃料ガスとを
それぞれ空気極と燃料極に供給して電池反応を行なわせ
て発電開始するという短時間な起動方法をとっていた。
【０００４】図２は上記の従来の起動方法の時間経過を
示す図であり、図においてＡ時点で窒素流量Ｐで窒素パ
ージを開始するとともに電池本体を昇温曲線１のように
昇温し、温度がＢ時点で１３０℃になれば窒素パージを
停止し、この停止後すなわちＢ時点で空気極と燃料極と
にそれぞれ空気と燃料ガスとの反応ガスを流量曲線２に
従って供給して発電を行なわせて起動している。
示す図であり、図においてＡ時点で窒素流量Ｐで窒素パ
ージを開始するとともに電池本体を昇温曲線１のように
昇温し、温度がＢ時点で１３０℃になれば窒素パージを
停止し、この停止後すなわちＢ時点で空気極と燃料極と
にそれぞれ空気と燃料ガスとの反応ガスを流量曲線２に
従って供給して発電を行なわせて起動している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】電池本体内のセルの電
極内部に保有される電解質のりん酸は、電極製作時にほ
ぼりん酸濃度が１００％状態に調整されてセルに組込ま
れる。しかしセルが積層されるセルスタック組立中等に
おいては周囲雰囲気にふれやすく、作業環境を湿度が一
定になるように管理してもりん酸が吸湿しやすい状況に
なる。
極内部に保有される電解質のりん酸は、電極製作時にほ
ぼりん酸濃度が１００％状態に調整されてセルに組込ま
れる。しかしセルが積層されるセルスタック組立中等に
おいては周囲雰囲気にふれやすく、作業環境を湿度が一
定になるように管理してもりん酸が吸湿しやすい状況に
なる。
【０００６】このため、りん酸は吸湿してその濃度が薄
くなり、これに伴ってりん酸の体積が膨脹するので空気
極や燃料極の電極から基材ガス通路に溢れ出してくる。
この現象が助長されると、セルスタック組立直後の運転
において燃料電池の特性の低下を引き起こすという問題
があった。
くなり、これに伴ってりん酸の体積が膨脹するので空気
極や燃料極の電極から基材ガス通路に溢れ出してくる。
この現象が助長されると、セルスタック組立直後の運転
において燃料電池の特性の低下を引き起こすという問題
があった。
【０００７】また、燃料電池の長期保管時において、吸
湿しやすい状況下で保管された場合にも、前記現象が同
様に生じ、燃料電池の特性低下を引き起こすという問題
があった。
湿しやすい状況下で保管された場合にも、前記現象が同
様に生じ、燃料電池の特性低下を引き起こすという問題
があった。
【０００８】本発明の目的は、セルスタック組立直後、
又は燃料電池の長期保管後の運転に際し、りん酸電解質
の吸湿による燃料電池の特性低下を引き起こさないりん
酸型燃料電池の起動方法を提供することである。
又は燃料電池の長期保管後の運転に際し、りん酸電解質
の吸湿による燃料電池の特性低下を引き起こさないりん
酸型燃料電池の起動方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によればりん酸電解質を含浸担持するマトリ
ックスと、このマトリックスを挟持する空気極及び燃料
極と、これらの各極に接し、反応ガスとしての空気及び
燃料ガスが流れる通路を備える基材とからなるセルを有
する電池本体を備えるりん酸型燃料電池の起動方法にお
いて、空気極及び燃料極を不活性ガスでパージしながら
電池本体を電池反応に適する温度に昇温し、この温度に
所定時間保持した後、前記パージを停止し、反応ガスを
空気極及び燃料極とに供給して起動するものとする。
に、本発明によればりん酸電解質を含浸担持するマトリ
ックスと、このマトリックスを挟持する空気極及び燃料
極と、これらの各極に接し、反応ガスとしての空気及び
燃料ガスが流れる通路を備える基材とからなるセルを有
する電池本体を備えるりん酸型燃料電池の起動方法にお
いて、空気極及び燃料極を不活性ガスでパージしながら
電池本体を電池反応に適する温度に昇温し、この温度に
所定時間保持した後、前記パージを停止し、反応ガスを
空気極及び燃料極とに供給して起動するものとする。
【００１０】上記の所定時間はりん酸電解質が吸湿した
水分を蒸発消散させるに足る時間とする。
水分を蒸発消散させるに足る時間とする。
【００１１】
【作用】燃料電池の起動時には空気極と燃料極を不活性
ガスパージしながら電池本体を電池反応に適する前述の
１３０℃以上の温度に昇温する。そしてこの温度で所定
時間、すなわちりん酸電解質が吸湿した水分を蒸発消散
させるに足る時間保持することにより、りん酸電解質中
の吸湿した水分はなくなるので、りん酸の体積は元に戻
り、前述のように基材ガス通路に溢れ出したりん酸は徐
徐に電極内部に戻り、一方蒸発した水分は窒素パージに
より外部に排出される。したがって基材ガス通路の閉塞
は防止されるとともにりん酸濃度は元の濃度に戻り、電
池特性の低下は防止される。
ガスパージしながら電池本体を電池反応に適する前述の
１３０℃以上の温度に昇温する。そしてこの温度で所定
時間、すなわちりん酸電解質が吸湿した水分を蒸発消散
させるに足る時間保持することにより、りん酸電解質中
の吸湿した水分はなくなるので、りん酸の体積は元に戻
り、前述のように基材ガス通路に溢れ出したりん酸は徐
徐に電極内部に戻り、一方蒸発した水分は窒素パージに
より外部に排出される。したがって基材ガス通路の閉塞
は防止されるとともにりん酸濃度は元の濃度に戻り、電
池特性の低下は防止される。
【００１２】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。図１は本発明の実施例によるりん酸型燃料電
池の起動方法を採用した場合の時間経過図である。図に
おいて従来例と異なるのは、Ｂ時点で電池本体の温度が
１３０℃になってもそのままこの温度でりん酸電解質が
吸湿した水分を蒸発消散させるに足る時間、すなわち約
１２時間保持したＣ時点で窒素パージを停止し、この停
止後反応ガスを空気極と燃料極に供給して起動すること
である。
説明する。図１は本発明の実施例によるりん酸型燃料電
池の起動方法を採用した場合の時間経過図である。図に
おいて従来例と異なるのは、Ｂ時点で電池本体の温度が
１３０℃になってもそのままこの温度でりん酸電解質が
吸湿した水分を蒸発消散させるに足る時間、すなわち約
１２時間保持したＣ時点で窒素パージを停止し、この停
止後反応ガスを空気極と燃料極に供給して起動すること
である。
【００１３】このように窒素パージしながら電池本体を
１３０℃に約１２時間保持することにより、りん酸電解
質に吸湿された水分は蒸発消散する。
１３０℃に約１２時間保持することにより、りん酸電解
質に吸湿された水分は蒸発消散する。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればりん酸型燃料電池の電池本体の空気極及び燃料
極を不活性ガスパージをしながら電池反応に適する温度
にまで昇温し、この温度に所定時間、すなわちりん酸電
解質が吸湿した水分を蒸発消散するに足る時間保持した
後、前記パージを停止して反応ガスを空気極及び燃料極
に供給して起動することにより、セルスタック組立後、
又は長期保管後の運転に際してりん酸電解質が吸湿した
水分は除去されてりん酸濃度は元に戻り、さらに体積膨
脹による基材ガス通路への溢れ出しが防止され、これに
伴って電池特性の低下を防ぐことができる。
によればりん酸型燃料電池の電池本体の空気極及び燃料
極を不活性ガスパージをしながら電池反応に適する温度
にまで昇温し、この温度に所定時間、すなわちりん酸電
解質が吸湿した水分を蒸発消散するに足る時間保持した
後、前記パージを停止して反応ガスを空気極及び燃料極
に供給して起動することにより、セルスタック組立後、
又は長期保管後の運転に際してりん酸電解質が吸湿した
水分は除去されてりん酸濃度は元に戻り、さらに体積膨
脹による基材ガス通路への溢れ出しが防止され、これに
伴って電池特性の低下を防ぐことができる。
【図１】本発明の実施例によるりん酸型燃料電池の起動
方法を採用して起動したときの時間経過図
方法を採用して起動したときの時間経過図
【図２】従来のりん酸型燃料電池の起動方法により起動
したときの時間経過図
したときの時間経過図
１ 電池本体の昇温曲線 ２ 反応ガスの流量曲線
Claims (2)
- 【請求項１】りん酸電解質を含浸担持するマトリックス
と、このマトリックスを挟持する空気極及び燃料極と、
これらの各極に接し、反応ガスとしての空気及び燃料ガ
スが流れる通路を備える基材とからなるセルを有する電
池本体を備えるりん酸型燃料電池の起動方法において、
空気極及び燃料極を不活性ガスでパージしながら電池本
体を電池反応に適する温度に昇温し、この温度で所定時
間保持した後、前記パージを停止し、反応ガスを空気極
と燃料極とに供給して起動することを特徴とするりん酸
型燃料電池の起動方法。 - 【請求項２】請求項１記載のりん酸型燃料電池の起動方
法において、前記所定時間はりん酸電解質が吸湿した水
分を蒸発消散させるに足る時間であることを特徴とする
りん酸型燃料電池の起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157219A JP2815033B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | りん酸型燃料電池の起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157219A JP2815033B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | りん酸型燃料電池の起動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541233A JPH0541233A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2815033B2 true JP2815033B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=15644827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3157219A Expired - Fee Related JP2815033B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | りん酸型燃料電池の起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815033B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4872181B2 (ja) * | 2003-09-10 | 2012-02-08 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システムとその運転方法 |
| JP2005093115A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電装置とその運転方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2558636B2 (ja) * | 1986-05-31 | 1996-11-27 | 株式会社東芝 | 燃料電池の運転方法 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3157219A patent/JP2815033B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0541233A (ja) | 1993-02-19 |
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