JP3988563B2 - 燃料電池構成体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池を構成する燃料電池構成体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料電池としては、単電池を複数積層してなる積層体の両積層端にエンドプレートを配置し、この両積層端のエンドプレートを締め具にて積層方向に締め付けたものが知られている。この種の燃料電池では、複数の単電池が直列接続されることにより所望の出力電圧が確保される。
【０００３】
ところで、この種の燃料電池においては、燃料電池を構成するいずれかの単電池について発電性能が低下する等の不良が発生した場合、締め具を緩めてエンドプレートを取り外し、不良の発生した単電池を良品の単電池と交換したあと再度組み立てる点が提案されている（例えば特開平８−３７０１２号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不良となった単電池と新品の単電池とを交換する場合、新品の単電池の素性（製造条件等の固有情報）が外見だけで判別できないため、その新品の単電池が交換後に良好に機能するか否かの適正がわからないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃料電池に関する固有情報を燃料電池を分解することなく知ることができる燃料電池構成体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明の燃料電池構成体は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１は、燃料電池を構成する燃料電池構成体において、外部に露出している面からアクセス可能で前記燃料電池に関する固有情報に対応づけられた固有情報表示部を備えたものである。
【０００８】
この燃料電池構成体では、外部に露出している面から固有情報表示部にアクセスするつまり人が視認するかツールで読み取ることにより、燃料電池に関する固有情報を知ることができるため、燃料電池構成体を分解することなく容易に固有情報を知ることができる。ここで、「燃料電池に関する固有情報」とは、燃料電池そのもの又は燃料電池を構成する部品に関する固有情報をいい、「固有情報」とは、例えば出力特性、使用履歴、製造情報又は経時的な挙動情報などが挙げられる。
【０００９】
本発明において、前記固有情報表示部は、検索コードであってもよい。こうすれば、燃料電池構成体を分解することなく容易に検索コードを読み取ることができ、その検索コードから燃料電池に関する固有情報を検索できる。また、検索コードから燃料電池の固有情報がわかるため外見だけでは判別できない情報を取得でき、サービス性が向上する。なお、人が検索コードを視認してそのコードに対応づけられた固有情報を取得してもよいし、ツールが検索コードを読み取ってそのコードに対応づけられた固有情報を取得してもよい。
【００１０】
本発明において、前記固有情報表示部は、光学的、磁気的、電気的又は機械的に読み取り可能なコードであってもよい。ここで、光学的に読み取り可能なコードとしては、例えばバーコードのほかコードパターンを形成する凹部や凸部などが挙げられ、磁気的に読み取り可能なコードとしては、例えば磁気テープに記録されたコードなどが挙げられ、電気的に読み取り可能なコードとしては、例えばＩＣチップなどに記録されたコードなどが挙げられ、機械的に読み取り可能なコードとしては、例えばコードパターンを形成する凹部や凸部などが挙げられる。
【００１１】
本発明において、前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池であり、前記燃料電池に関する固有情報は、前記単電池に関する固有情報であってもよい。こうすれば、単電池に関する固有情報を容易に知ることができる。このとき、前記固有情報表示部は、前記セパレータに付されていてもよい。セパレータは一般にある程度の厚みをもった板状体に形成されていることから、固有情報表示部を付けやすい。例えば、固有情報表示部は、セパレータの側面のうち外部に露出している部分に付されていてもよい。なお、「単電池に関する固有情報」とは、単電池そのもの又は単電池を構成する部品に関する固有情報をいう。
【００１２】
本発明において、前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池を複数積層した電池積層体であり、前記燃料電池に関する固有情報は、前記電池積層体に関する固有情報であってもよい。こうすれば、電池積層体に関する固有情報を容易に知ることができる。このとき、前記固有情報表示部は、前記電池積層体に付されていてもよい。電池積層体は三次元形状に形成されていることから、固有情報表示部を付けやすい。なお、「電池積層体」は、単電池を複数積層してなる積層体の両積層端にエンドプレートを配置し、この両積層端のエンドプレートを締め具にて積層方向に締め付けた電池スタックであってもよいし、このような電池スタックを製造するための部分的な積層体つまり電池モジュールであってもよい。また、「電池積層体に関する固有情報」とは、電池積層体そのもの又は電池積層体を構成する部品に関する固有情報をいう。
【００１３】
本発明の第２は、燃料電池を構成する燃料電池構成体において、外部に露出している面からアクセス可能で前記燃料電池に関する固有情報を記憶する記憶手段を備えたものである。
【００１４】
この燃料電池構成体では、外部に露出している面から記憶手段にアクセスし、その記憶手段に記憶されている燃料電池に関する固有情報を読み取る。このように、外部に露出している面から記憶手段にアクセスできるため、燃料電池構成体を分解することなく容易に固有情報を読み取ることができる。また、外見だけでは判別できない情報を取得できるためサービス性が向上する。
【００１５】
本発明において、前記記憶手段は、前記固有情報を更新又は追記できるように構成してもよい。こうすれば、固有情報が時間経過と共に変化するような情報（例えば出力特性の経時変化や使用履歴や経時的な挙動情報など）の場合に時間経過と共に適時その固有情報を更新又は追記することができ、サービス性が一層向上する。
【００１６】
本発明において、前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池であり、前記燃料電池に関する固有情報は、前記単電池に関する固有情報であってもよい。こうすれば、単電池ごとに外見では判別できない固有情報を取得できる。このとき、前記記憶手段は、前記セパレータに付されていてもよい。セパレータは一般にある程度の厚みをもった板状体に形成されていることから、記憶手段を付けやすい。例えば、記憶手段にアクセスするための電極が、セパレータの側面のうち外部に露出している部分に付されていて、記憶手段自体はセパレータに埋め込まれていてもよい。
【００１７】
本発明において、前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池を複数積層した電池積層体であり、前記燃料電池に関する固有情報は、前記電池積層体に関する固有情報であってもよい。こうすれば、電池積層体ごとに外見では判別できない固有情報を取得できる。このとき、前記記憶手段は、前記電池積層体に付されていてもよい。電池積層体は三次元形状に形成されていることから、記憶手段を付けやすい。
【００１８】
本発明において、前記固有情報としては、出力特性、充放電特性、使用履歴、製造情報、メンテナンス情報又は経時的な挙動情報などが挙げられる。この場合、どのような出力特性、充放電特性、使用履歴又は製造情報（材質や製造条件など）のときに性能が良好又は不良となるかとか、どのようなメンテナンスを行ったときに性能が良好又は不良となるかとか、どのような経時的挙動を示したときに性能が不良となるか等を把握できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の燃料電池の外観を表す概略側面図、図２は単電池の内部構成を表す断面図、図３は単電池の外観を表す概略斜視図、図４はバーコードから単電池の固有情報を読み出すシステムの概略構成図である。
【００２０】
燃料電池１０は、図１に示すように、単電池３０を複数積層してなる積層体１１と、この積層体１１の両積層端に配置された集電板１２，１２と、集電板１２，１２の外側に絶縁板１４，１４を介して配置されたエンドプレート１６，１６と、両エンドプレート１６，１６を積層方向に締め付けて積層体に所望の加圧力を与える締め具１８とから構成されている。
【００２１】
燃料電池１０を構成する単電池３０は、図２に示すように、膜電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ、以下ＭＥＡという）２９を２つのセパレータ３６，３８で挟み込んで構成されている。ＭＥＡ２９は、固体電解質膜３１と、この固体電解質膜３１の両面に配置されたガス拡散電極３４，３５とから構成されている。固体電解質膜３１は、湿潤状態でプロトン伝導性電解質として機能する膜であり、例えばデュポン社製のナフィオン膜に代表されるパーフルオロスルホン酸樹脂膜などが挙げられる。ガス拡散電極３４，３５は、炭素繊維からなる糸で織ったカーボンクロスにより固体電解質膜３１に比べて一回り小さく形成されている。このガス拡散電極３４，３５の固体電解質膜３１側の表面には、触媒としての白金又は白金と他の金属からなる合金等を担持したカーボン粉が練り込まれることにより触媒電極３２，３３が形成されている。セパレータ３６，３８は、カーボンを圧縮して緻密化しガス不透過とした緻密質カーボンにより外観的には略四角形状に形成されると共に単電池３０の隔壁をなし、セパレータ３６のガス拡散電極３４側の表面には燃料ガス流路３７が形成され、セパレータ３８のガス拡散電極３５側の表面には酸化ガス流路３９が形成されている。セパレータ３８のうち外部に露出している側面には、図３に示すように、バーコード４１が貼り付けられている。ＭＥＡ２９を挟み込んでいる２つのセパレータ３６，３８の間隙のうちガス拡散電極３４，３５の存在していない箇所にはシール材４０が設けられている。このシール材４０は、燃料ガスや酸化ガスのリークを防止したりこの箇所での両ガスの混合を防止したりする役割を果たしている。
【００２２】
ガス拡散電極３４は、燃料ガス流路３７から燃料ガスとしての水素あるいは水素を高濃度に含んだガスが供給される燃料極であり、ここでは水素分子（Ｈ2）からプロトン（Ｈ+）と電子（ｅ）が生成する。一方、ガス拡散電極３５は、酸化ガス流路３９から酸化ガスとしての空気が供給される空気極であり、ここでは酸素分子（Ｏ2）とプロトン（Ｈ+）と電子（ｅ）とが反応して水（Ｈ2Ｏ）が生成する。また、ガス拡散電極３４で生成したプロトン及び電子のうち、プロトンは固体電解質３１を通ってガス拡散電極３５へ移動し、電子は図示しない外部経路を通ってガス拡散電極３５へ移動する。このとき、ガス拡散電極３４は水素分子から電子を受け取るためフェルミ準位が上昇し、逆にガス拡散電極３５は酸素分子に電子を与えるためフェルミ準位が低下する結果、両電極３４，３５間にフェルミ準位差即ち起電力が生ずる。燃料電池１０は、単電池３０の起電力が１ボルト程度のため、この単電池３０を複数直列接続することにより所望の電圧値を出力するように構成されている。
【００２３】
バーコード４１は、本発明の固有情報表示部に相当するものであり、単電池３０に関する固有情報と対応づけられている。具体的には、図４に示すように、データベースコンピュータ５０の内部メモリ５１には、バーコード４１のコード番号と単電池３０に関する固有情報とが対応づけられた形でデータベース化されており、このデータベースコンピュータ５０に接続されたバーコードリーダ５２によりバーコード４１を光学的に読み取らせると、データベースコンピュータ５０がそのバーコード４１のコード番号に対応づけられている固有情報を抽出してディスプレイに表示する。単電池３０に関する固有情報としては、単電池３０の初期の出力特性・充放電特性などのほか、ＭＥＡ２９を構成する固体電解質膜３１及びガス拡散電極３４，３５の材質、製造条件、製品名、製造メーカ名、製造年月日などや、セパレータ３６，３８の材質、製造条件、ガス流路形状などの更新等が不要な不変情報が挙げられる。あるいは、いつどのような修理を受けた等のメンテナンス情報が挙げられる。
【００２４】
次に、本実施形態の燃料電池１０の製造例について説明する。燃料電池１０を製造する際、複数の単電池３０を積層して積層体１１を作製するが、各単電池３０に関する固有情報が同じか似ているもの同士を集めて積層する。例えば、出力特性や充放電特性が同じか似ているもの同士を集めて積層したり、各部材（固体電解質膜３１やガス拡散電極３４，３５等）の材質や製造条件が同じか似ているもの同士を集めて積層したりする。この結果、得られる燃料電池１０は単電池３０の品質が揃ったものになるため性能が安定しやすい。
【００２５】
次に、本実施形態の燃料電池１０の使用例について説明する。この燃料電池１０を燃料電池車に搭載して使用しているうちに燃料電池１０に性能不良が生じた場合、燃料電池１０を構成する複数の単電池３０を一つずつチェックすることにより、どの単電池３０の性能が低下しているかを特定する。例えば燃料電池１０が所望の電圧値を出力できなくなった場合、どの単電池３０の出力電圧が低下しているかを特定する。そして、性能が低下していた単電池３０につき、セパレータ３８のうち外部に露出している側面に貼り付けられたバーコード４１をバーコードリーダ５２で光学的に読み取り、その単電池３０に関する固有情報をデータベースコンピュータ５０のディスプレイにて確認する。そして、このようなデータ収集を繰り返し実施することにより、性能が低下しやすい単電池３０について、初期の出力特性・充放電特性はどうであったか、固体電解質膜３１やガス拡散電極３４，３５はどのような材質、製造条件等であったか、どのようなメンテナンスを行ったか等を把握できる。また、性能が良好に維持される単電池３０についても、同様にしてその単電池３０の固有情報を把握できる。
【００２６】
以上詳述した本実施形態によれば、単電池３０を構成するセパレータ３８のうち外部に露出している側面からバーコード４１にアクセスできるため、単電池３０を分解することなく容易に固有情報を読み取ることができる。また、バーコード４１から単電池３０の固有情報がわかるため、外見だけでは判別できない情報を取得でき、サービス性が向上する。更に、この固有情報を利用して、どのような初期出力特性・充放電特性を持ち、どのような材質、製造条件等で製造した単電池３０が燃料電池１０の性能を良好に維持するうえで好ましいかを把握できるため、性能不良となった単電池３０を新品の単電池３０に交換する際、その新品の単電池３０のバーコード４１を読み取ってその固有情報を調べることにより、交換後に適正に機能するかどうかを判断できる。
【００２７】
なお、上記実施形態ではセパレータ３８の側面にバーコード４１を貼り付けたが、このバーコード４１に代えて、図５（ａ）に示すように、コード番号に対応する所定パターンを形成する凹溝４２を設けてこれを光学的に又は機械的に読み取らせてもよい。あるいは、図５（ｂ）に示すように、コード番号を記憶した磁気テープ４３を貼り付けてこれを磁気的に読み取らせてもよいし、図５（ｃ）に示すように、セパレータの側面にコード番号を記憶したＩＣチップ４４を貼り付けてこれを電気的に読み取らせてもよい。あるいは、図５（ｄ）に示すように、セパレータ３８のうち燃料ガス流路３７や酸化ガス流路３９と干渉しない部分にコード番号を記憶したＩＣチップ４５を埋め込みそのＩＣチップ４５の電極４５ａをセパレータ３８の側面に露出して設けてもよい。いずれの場合においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００２８】
また、図５（ｂ）〜（ｄ）のように磁気テープ４３やＩＣチップ４４，４５を採用する場合には、コード番号ではなく、単電池３０に関する固有情報を記憶させてもよい。この場合、検索しなくても記憶内容を読み取るだけで固有情報がわかる。
【００２９】
更に、上記実施形態では単電池３０ごとにバーコード４１を貼り付けたが、積層体１１に対して一つのバーコード４１を貼り付けてもよい。この場合、バーコード４１は、積層体１１のうち外部に露出している面（例えば積層体１１を構成する複数の単電池３０のいずれかのセパレータの側面や、燃料電池１０の絶縁体１４やエンドプレート１６の側面など）に貼り付けてもよい。また、バーコード４１は、積層体１１を構成する複数の単電池３０に関する固有情報に対応づけてもよいし、積層体１１に関する固有情報（積層体１１の初期出力特性・充放電特性など）に対応づけてもよい。
【００３０】
あるいは、単電池３０を所定数ごとの部分積層体つまり電池モジュールとし（例えば特開平９−９２３２４号公報参照）、各電池モジュールに対して一つのバーコード４１を貼り付けてもよい。この場合、バーコード４１は、電池モジュールのうち外部に露出している面（例えば電池モジュールを構成する複数の単電池３０のいずれかのセパレータの側面など）に貼り付けてもよい。また、バーコード４１は、電池モジュールを構成する複数の単電池３０に関する固有情報に対応づけてもよいし、電池モジュールに関する固有情報（電池モジュールの初期出力特性・充放電特性など）に対応づけてもよい。
【００３１】
［第２実施形態］
本実施形態の構成は、バーコード４１に代えて図５（ｃ）のようにＩＣチップ４４が貼り付けられている以外は第１実施形態と概ね同じであるため、ここでは第１実施形態と相違する点のみを説明する。図６は本実施形態の燃料電池を燃料電池車に搭載したときのシステム構成図である。図６に示すように、ＩＣチップ４４は、本発明の記憶手段に相当するものであり、燃料電池車に搭載されたコントローラ６０に接続され、このコントローラ６０は単電池３０の出力電圧を測定するセンサ６１に接続されている。このコントローラ６０は、所定タイミングごとにセンサ６１から単電池３０の出力電圧を読み込んでＩＣチップ４４に追記していく。この結果、ＩＣチップ４４には時間経過に伴う出力電圧の変化つまり走行中の挙動情報が記憶される。
【００３２】
次に、本実施形態の燃料電池１０の使用例について説明する。この燃料電池１０を燃料電池車に搭載して使用しているうちに燃料電池１０が所望の電圧値を出力できなくなった場合、燃料電池車から燃料電池１０を下ろし、各単電池３０を構成するセパレータ３８の側面に露出して設けられているＩＣチップ４４の記憶内容を読み出すことにより、どの単電池３０の発電性能が低下しているかといった性能の良否を判定できる。
【００３３】
以上詳述した本実施形態によれば、単電池３０を構成するセパレータ３８のうち外部に露出している側面からＩＣチップ４４にアクセスできるため、燃料電池１０を分解することなく容易に固有情報を読み取ることができる。また、外見だけでは判別できない情報を取得できるためサービス性が向上する。更に、走行中の挙動情報が更新・蓄積されるため、これを利用して、性能不良が発生した原因や良好な性能が得られた原因を探求することができる。更にまた、燃料電池１０はそれ自身単独で単電池３０に関する固有情報を有しているため、その燃料電池１０を搭載していた燃料電池車との関係が切れた場合であっても、各単電池３０の性能の良否を判定したり性能の良否の原因を探求したりすることができる。
【００３４】
また、燃料電池車の走行中にコントローラ６０が各単電池３０のＩＣチップ４４から適時データを読み取り、その読み取ったデータに基づいて燃料電池車の駆動制御や燃料電池１０の充放電制御を行ってもよい。あるいは、燃料電池１０を燃料電池車から下ろしてメンテナンスを行った後、再度同じ又は別の燃料電池車に搭載する場合、メンテナンス時の出力特性や充放電特性をＩＣチップ４４に記憶しておき、コントローラ６０がそれを読み取り、その出力特性に適した駆動制御やその充放電特性に適した充放電制御を行ってもよい。
【００３５】
なお、上記実施形態ではセパレータ３８の側面に貼り付けたＩＣチップ４４を記憶手段として採用したが、特に記憶手段はこれに限定されるものではなく、例えば図５（ｄ）に示すように、セパレータ３８のうち燃料ガス流路３７や酸化ガス流路３９と干渉しない部分にコード番号を記憶したＩＣチップ４５を埋め込みそのＩＣチップ４５の電極４５ａをセパレータ３８の側面に露出して設けてもよい。この場合においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３６】
また、上記実施形態では単電池３０ごとにＩＣチップ４４を貼り付けたが、積層体１１に対して一つのＩＣチップ４４を貼り付けてもよい。この場合、ＩＣチップ４４は、積層体１１のうち外部に露出している面（例えば積層体１１を構成する複数の単電池３０のいずれかのセパレータの側面や、燃料電池１０の絶縁体１４やエンドプレート１６の側面など）に貼り付けてもよい。また、ＩＣチップ４４は、積層体１１を構成する複数の単電池３０に関する固有情報を記憶していてもよいし、積層体１１に関する固有情報（積層体１１の出力特性や充放電特性など）を記憶していてもよい。
【００３７】
あるいは、単電池３０を所定数ごとの部分積層体つまり電池モジュールとし（例えば特開平９−９２３２４号公報参照）、各電池モジュールに対して一つのＩＣチップ４４を貼り付けてもよい。この場合、ＩＣチップ４４は、電池モジュールのうち外部に露出している面（例えば電池モジュールを構成する複数の単電池３０のいずれかのセパレータの側面など）に貼り付けてもよい。また、ＩＣチップ４４は、電池モジュールを構成する複数の単電池３０に関する固有情報を記憶していてもよいし、電池モジュールに関する固有情報（電池モジュールの出力特性や充放電特性など）を記憶していてもよい。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【００３９】
例えば、燃料電池１０の外部に露出している面（例えばセパレータ３６，３８の側面）に、固有情報表示部として、各単電池３０の固有情報毎に数が異なる突起や溝を設けてもよいし、各単電池１０の固有情報毎に位置が異なる突起や溝を設けてもよいし、各単電池１０の固有情報毎に異なる色を付けてもよいし、各電池１０の固有情報毎に異なる番号を付けてもよい。この場合、検査者はこの突起や溝の数又は位置を視認したり色を視認したり番号を視認したりすることにより、燃料電池１０を分解することなくその単電池の持つ固有情報を容易に知ることができる。また、図５（ａ）のような凹溝４２のパターンであれば、そのパターンをツールで読み取らせてそのパターンに対応する固有情報を取得してもよいが、そのパターンを人が視認してそのパターンに対応する固有情報を取得してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の燃料電池の外観を表す側面図である。
【図２】第１実施形態の単電池の内部構成を表す断面図である。
【図３】第１実施形態の単電池の外観を表す斜視図である。
【図４】第１実施形態のバーコードから単電池の固有情報を読み出すシステムの概略構成図である。
【図５】第１実施形態の変形例を表す説明図である。
【図６】第２実施形態の燃料電池を燃料電池車に搭載したときのシステム構成図である。
【符号の説明】
１０…燃料電池、１１…積層体、１２…集電板、１４…絶縁板、１６…エンドプレート、１８…締め具、３０…単電池、３１…固体電解質膜、３２，３３…触媒電極、３４，３５…ガス拡散電極、３６，３８…セパレータ、３７…燃料ガス流路、３９…酸化ガス流路、４０…シール材、４１…バーコード、４２…凹溝、４３…磁気テープ、４４，４５…ＩＣチップ、４５ａ…電極、５０…データベースコンピュータ、５１…内部メモリ、５２…バーコードリーダ、６０…コントローラ、６１…センサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池を構成する燃料電池構成体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料電池としては、単電池を複数積層してなる積層体の両積層端にエンドプレートを配置し、この両積層端のエンドプレートを締め具にて積層方向に締め付けたものが知られている。この種の燃料電池では、複数の単電池が直列接続されることにより所望の出力電圧が確保される。
【０００３】
ところで、この種の燃料電池においては、燃料電池を構成するいずれかの単電池について発電性能が低下する等の不良が発生した場合、締め具を緩めてエンドプレートを取り外し、不良の発生した単電池を良品の単電池と交換したあと再度組み立てる点が提案されている（例えば特開平８−３７０１２号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不良となった単電池と新品の単電池とを交換する場合、新品の単電池の素性（製造条件等の固有情報）が外見だけで判別できないため、その新品の単電池が交換後に良好に機能するか否かの適正がわからないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃料電池に関する固有情報を燃料電池を分解することなく知ることができる燃料電池構成体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明の燃料電池構成体は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１は、燃料電池を構成する燃料電池構成体において、外部に露出している面からアクセス可能で前記燃料電池に関する固有情報に対応づけられた固有情報表示部を備えたものである。
【０００８】
この燃料電池構成体では、外部に露出している面から固有情報表示部にアクセスするつまり人が視認するかツールで読み取ることにより、燃料電池に関する固有情報を知ることができるため、燃料電池構成体を分解することなく容易に固有情報を知ることができる。ここで、「燃料電池に関する固有情報」とは、燃料電池そのもの又は燃料電池を構成する部品に関する固有情報をいい、「固有情報」とは、例えば出力特性、使用履歴、製造情報又は経時的な挙動情報などが挙げられる。
【０００９】
本発明において、前記固有情報表示部は、検索コードであってもよい。こうすれば、燃料電池構成体を分解することなく容易に検索コードを読み取ることができ、その検索コードから燃料電池に関する固有情報を検索できる。また、検索コードから燃料電池の固有情報がわかるため外見だけでは判別できない情報を取得でき、サービス性が向上する。なお、人が検索コードを視認してそのコードに対応づけられた固有情報を取得してもよいし、ツールが検索コードを読み取ってそのコードに対応づけられた固有情報を取得してもよい。
【００１０】
本発明において、前記固有情報表示部は、光学的、磁気的、電気的又は機械的に読み取り可能なコードであってもよい。ここで、光学的に読み取り可能なコードとしては、例えばバーコードのほかコードパターンを形成する凹部や凸部などが挙げられ、磁気的に読み取り可能なコードとしては、例えば磁気テープに記録されたコードなどが挙げられ、電気的に読み取り可能なコードとしては、例えばＩＣチップなどに記録されたコードなどが挙げられ、機械的に読み取り可能なコードとしては、例えばコードパターンを形成する凹部や凸部などが挙げられる。
【００１１】
本発明において、前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池であり、前記燃料電池に関する固有情報は、前記単電池に関する固有情報であってもよい。こうすれば、単電池に関する固有情報を容易に知ることができる。このとき、前記固有情報表示部は、前記セパレータに付されていてもよい。セパレータは一般にある程度の厚みをもった板状体に形成されていることから、固有情報表示部を付けやすい。例えば、固有情報表示部は、セパレータの側面のうち外部に露出している部分に付されていてもよい。なお、「単電池に関する固有情報」とは、単電池そのもの又は単電池を構成する部品に関する固有情報をいう。
【００１２】
本発明において、前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池を複数積層した電池積層体であり、前記燃料電池に関する固有情報は、前記電池積層体に関する固有情報であってもよい。こうすれば、電池積層体に関する固有情報を容易に知ることができる。このとき、前記固有情報表示部は、前記電池積層体に付されていてもよい。電池積層体は三次元形状に形成されていることから、固有情報表示部を付けやすい。なお、「電池積層体」は、単電池を複数積層してなる積層体の両積層端にエンドプレートを配置し、この両積層端のエンドプレートを締め具にて積層方向に締め付けた電池スタックであってもよいし、このような電池スタックを製造するための部分的な積層体つまり電池モジュールであってもよい。また、「電池積層体に関する固有情報」とは、電池積層体そのもの又は電池積層体を構成する部品に関する固有情報をいう。
【００１３】
本発明の第２は、燃料電池を構成する燃料電池構成体において、外部に露出している面からアクセス可能で前記燃料電池に関する固有情報を記憶する記憶手段を備えたものである。
【００１４】
この燃料電池構成体では、外部に露出している面から記憶手段にアクセスし、その記憶手段に記憶されている燃料電池に関する固有情報を読み取る。このように、外部に露出している面から記憶手段にアクセスできるため、燃料電池構成体を分解することなく容易に固有情報を読み取ることができる。また、外見だけでは判別できない情報を取得できるためサービス性が向上する。
【００１５】
本発明において、前記記憶手段は、前記固有情報を更新又は追記できるように構成してもよい。こうすれば、固有情報が時間経過と共に変化するような情報（例えば出力特性の経時変化や使用履歴や経時的な挙動情報など）の場合に時間経過と共に適時その固有情報を更新又は追記することができ、サービス性が一層向上する。
【００１６】
本発明において、前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池であり、前記燃料電池に関する固有情報は、前記単電池に関する固有情報であってもよい。こうすれば、単電池ごとに外見では判別できない固有情報を取得できる。このとき、前記記憶手段は、前記セパレータに付されていてもよい。セパレータは一般にある程度の厚みをもった板状体に形成されていることから、記憶手段を付けやすい。例えば、記憶手段にアクセスするための電極が、セパレータの側面のうち外部に露出している部分に付されていて、記憶手段自体はセパレータに埋め込まれていてもよい。
【００１７】
本発明において、前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池を複数積層した電池積層体であり、前記燃料電池に関する固有情報は、前記電池積層体に関する固有情報であってもよい。こうすれば、電池積層体ごとに外見では判別できない固有情報を取得できる。このとき、前記記憶手段は、前記電池積層体に付されていてもよい。電池積層体は三次元形状に形成されていることから、記憶手段を付けやすい。
【００１８】
本発明において、前記固有情報としては、出力特性、充放電特性、使用履歴、製造情報、メンテナンス情報又は経時的な挙動情報などが挙げられる。この場合、どのような出力特性、充放電特性、使用履歴又は製造情報（材質や製造条件など）のときに性能が良好又は不良となるかとか、どのようなメンテナンスを行ったときに性能が良好又は不良となるかとか、どのような経時的挙動を示したときに性能が不良となるか等を把握できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の燃料電池の外観を表す概略側面図、図２は単電池の内部構成を表す断面図、図３は単電池の外観を表す概略斜視図、図４はバーコードから単電池の固有情報を読み出すシステムの概略構成図である。
【００２０】
燃料電池１０は、図１に示すように、単電池３０を複数積層してなる積層体１１と、この積層体１１の両積層端に配置された集電板１２，１２と、集電板１２，１２の外側に絶縁板１４，１４を介して配置されたエンドプレート１６，１６と、両エンドプレート１６，１６を積層方向に締め付けて積層体に所望の加圧力を与える締め具１８とから構成されている。
【００２１】
燃料電池１０を構成する単電池３０は、図２に示すように、膜電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ、以下ＭＥＡという）２９を２つのセパレータ３６，３８で挟み込んで構成されている。ＭＥＡ２９は、固体電解質膜３１と、この固体電解質膜３１の両面に配置されたガス拡散電極３４，３５とから構成されている。固体電解質膜３１は、湿潤状態でプロトン伝導性電解質として機能する膜であり、例えばデュポン社製のナフィオン膜に代表されるパーフルオロスルホン酸樹脂膜などが挙げられる。ガス拡散電極３４，３５は、炭素繊維からなる糸で織ったカーボンクロスにより固体電解質膜３１に比べて一回り小さく形成されている。このガス拡散電極３４，３５の固体電解質膜３１側の表面には、触媒としての白金又は白金と他の金属からなる合金等を担持したカーボン粉が練り込まれることにより触媒電極３２，３３が形成されている。セパレータ３６，３８は、カーボンを圧縮して緻密化しガス不透過とした緻密質カーボンにより外観的には略四角形状に形成されると共に単電池３０の隔壁をなし、セパレータ３６のガス拡散電極３４側の表面には燃料ガス流路３７が形成され、セパレータ３８のガス拡散電極３５側の表面には酸化ガス流路３９が形成されている。セパレータ３８のうち外部に露出している側面には、図３に示すように、バーコード４１が貼り付けられている。ＭＥＡ２９を挟み込んでいる２つのセパレータ３６，３８の間隙のうちガス拡散電極３４，３５の存在していない箇所にはシール材４０が設けられている。このシール材４０は、燃料ガスや酸化ガスのリークを防止したりこの箇所での両ガスの混合を防止したりする役割を果たしている。
【００２２】
ガス拡散電極３４は、燃料ガス流路３７から燃料ガスとしての水素あるいは水素を高濃度に含んだガスが供給される燃料極であり、ここでは水素分子（Ｈ2）からプロトン（Ｈ+）と電子（ｅ）が生成する。一方、ガス拡散電極３５は、酸化ガス流路３９から酸化ガスとしての空気が供給される空気極であり、ここでは酸素分子（Ｏ2）とプロトン（Ｈ+）と電子（ｅ）とが反応して水（Ｈ2Ｏ）が生成する。また、ガス拡散電極３４で生成したプロトン及び電子のうち、プロトンは固体電解質３１を通ってガス拡散電極３５へ移動し、電子は図示しない外部経路を通ってガス拡散電極３５へ移動する。このとき、ガス拡散電極３４は水素分子から電子を受け取るためフェルミ準位が上昇し、逆にガス拡散電極３５は酸素分子に電子を与えるためフェルミ準位が低下する結果、両電極３４，３５間にフェルミ準位差即ち起電力が生ずる。燃料電池１０は、単電池３０の起電力が１ボルト程度のため、この単電池３０を複数直列接続することにより所望の電圧値を出力するように構成されている。
【００２３】
バーコード４１は、本発明の固有情報表示部に相当するものであり、単電池３０に関する固有情報と対応づけられている。具体的には、図４に示すように、データベースコンピュータ５０の内部メモリ５１には、バーコード４１のコード番号と単電池３０に関する固有情報とが対応づけられた形でデータベース化されており、このデータベースコンピュータ５０に接続されたバーコードリーダ５２によりバーコード４１を光学的に読み取らせると、データベースコンピュータ５０がそのバーコード４１のコード番号に対応づけられている固有情報を抽出してディスプレイに表示する。単電池３０に関する固有情報としては、単電池３０の初期の出力特性・充放電特性などのほか、ＭＥＡ２９を構成する固体電解質膜３１及びガス拡散電極３４，３５の材質、製造条件、製品名、製造メーカ名、製造年月日などや、セパレータ３６，３８の材質、製造条件、ガス流路形状などの更新等が不要な不変情報が挙げられる。あるいは、いつどのような修理を受けた等のメンテナンス情報が挙げられる。
【００２４】
次に、本実施形態の燃料電池１０の製造例について説明する。燃料電池１０を製造する際、複数の単電池３０を積層して積層体１１を作製するが、各単電池３０に関する固有情報が同じか似ているもの同士を集めて積層する。例えば、出力特性や充放電特性が同じか似ているもの同士を集めて積層したり、各部材（固体電解質膜３１やガス拡散電極３４，３５等）の材質や製造条件が同じか似ているもの同士を集めて積層したりする。この結果、得られる燃料電池１０は単電池３０の品質が揃ったものになるため性能が安定しやすい。
【００２５】
次に、本実施形態の燃料電池１０の使用例について説明する。この燃料電池１０を燃料電池車に搭載して使用しているうちに燃料電池１０に性能不良が生じた場合、燃料電池１０を構成する複数の単電池３０を一つずつチェックすることにより、どの単電池３０の性能が低下しているかを特定する。例えば燃料電池１０が所望の電圧値を出力できなくなった場合、どの単電池３０の出力電圧が低下しているかを特定する。そして、性能が低下していた単電池３０につき、セパレータ３８のうち外部に露出している側面に貼り付けられたバーコード４１をバーコードリーダ５２で光学的に読み取り、その単電池３０に関する固有情報をデータベースコンピュータ５０のディスプレイにて確認する。そして、このようなデータ収集を繰り返し実施することにより、性能が低下しやすい単電池３０について、初期の出力特性・充放電特性はどうであったか、固体電解質膜３１やガス拡散電極３４，３５はどのような材質、製造条件等であったか、どのようなメンテナンスを行ったか等を把握できる。また、性能が良好に維持される単電池３０についても、同様にしてその単電池３０の固有情報を把握できる。
【００２６】
以上詳述した本実施形態によれば、単電池３０を構成するセパレータ３８のうち外部に露出している側面からバーコード４１にアクセスできるため、単電池３０を分解することなく容易に固有情報を読み取ることができる。また、バーコード４１から単電池３０の固有情報がわかるため、外見だけでは判別できない情報を取得でき、サービス性が向上する。更に、この固有情報を利用して、どのような初期出力特性・充放電特性を持ち、どのような材質、製造条件等で製造した単電池３０が燃料電池１０の性能を良好に維持するうえで好ましいかを把握できるため、性能不良となった単電池３０を新品の単電池３０に交換する際、その新品の単電池３０のバーコード４１を読み取ってその固有情報を調べることにより、交換後に適正に機能するかどうかを判断できる。
【００２７】
なお、上記実施形態ではセパレータ３８の側面にバーコード４１を貼り付けたが、このバーコード４１に代えて、図５（ａ）に示すように、コード番号に対応する所定パターンを形成する凹溝４２を設けてこれを光学的に又は機械的に読み取らせてもよい。あるいは、図５（ｂ）に示すように、コード番号を記憶した磁気テープ４３を貼り付けてこれを磁気的に読み取らせてもよいし、図５（ｃ）に示すように、セパレータの側面にコード番号を記憶したＩＣチップ４４を貼り付けてこれを電気的に読み取らせてもよい。あるいは、図５（ｄ）に示すように、セパレータ３８のうち燃料ガス流路３７や酸化ガス流路３９と干渉しない部分にコード番号を記憶したＩＣチップ４５を埋め込みそのＩＣチップ４５の電極４５ａをセパレータ３８の側面に露出して設けてもよい。いずれの場合においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００２８】
また、図５（ｂ）〜（ｄ）のように磁気テープ４３やＩＣチップ４４，４５を採用する場合には、コード番号ではなく、単電池３０に関する固有情報を記憶させてもよい。この場合、検索しなくても記憶内容を読み取るだけで固有情報がわかる。
【００２９】
更に、上記実施形態では単電池３０ごとにバーコード４１を貼り付けたが、積層体１１に対して一つのバーコード４１を貼り付けてもよい。この場合、バーコード４１は、積層体１１のうち外部に露出している面（例えば積層体１１を構成する複数の単電池３０のいずれかのセパレータの側面や、燃料電池１０の絶縁体１４やエンドプレート１６の側面など）に貼り付けてもよい。また、バーコード４１は、積層体１１を構成する複数の単電池３０に関する固有情報に対応づけてもよいし、積層体１１に関する固有情報（積層体１１の初期出力特性・充放電特性など）に対応づけてもよい。
【００３０】
あるいは、単電池３０を所定数ごとの部分積層体つまり電池モジュールとし（例えば特開平９−９２３２４号公報参照）、各電池モジュールに対して一つのバーコード４１を貼り付けてもよい。この場合、バーコード４１は、電池モジュールのうち外部に露出している面（例えば電池モジュールを構成する複数の単電池３０のいずれかのセパレータの側面など）に貼り付けてもよい。また、バーコード４１は、電池モジュールを構成する複数の単電池３０に関する固有情報に対応づけてもよいし、電池モジュールに関する固有情報（電池モジュールの初期出力特性・充放電特性など）に対応づけてもよい。
【００３１】
［第２実施形態］
本実施形態の構成は、バーコード４１に代えて図５（ｃ）のようにＩＣチップ４４が貼り付けられている以外は第１実施形態と概ね同じであるため、ここでは第１実施形態と相違する点のみを説明する。図６は本実施形態の燃料電池を燃料電池車に搭載したときのシステム構成図である。図６に示すように、ＩＣチップ４４は、本発明の記憶手段に相当するものであり、燃料電池車に搭載されたコントローラ６０に接続され、このコントローラ６０は単電池３０の出力電圧を測定するセンサ６１に接続されている。このコントローラ６０は、所定タイミングごとにセンサ６１から単電池３０の出力電圧を読み込んでＩＣチップ４４に追記していく。この結果、ＩＣチップ４４には時間経過に伴う出力電圧の変化つまり走行中の挙動情報が記憶される。
【００３２】
次に、本実施形態の燃料電池１０の使用例について説明する。この燃料電池１０を燃料電池車に搭載して使用しているうちに燃料電池１０が所望の電圧値を出力できなくなった場合、燃料電池車から燃料電池１０を下ろし、各単電池３０を構成するセパレータ３８の側面に露出して設けられているＩＣチップ４４の記憶内容を読み出すことにより、どの単電池３０の発電性能が低下しているかといった性能の良否を判定できる。
【００３３】
以上詳述した本実施形態によれば、単電池３０を構成するセパレータ３８のうち外部に露出している側面からＩＣチップ４４にアクセスできるため、燃料電池１０を分解することなく容易に固有情報を読み取ることができる。また、外見だけでは判別できない情報を取得できるためサービス性が向上する。更に、走行中の挙動情報が更新・蓄積されるため、これを利用して、性能不良が発生した原因や良好な性能が得られた原因を探求することができる。更にまた、燃料電池１０はそれ自身単独で単電池３０に関する固有情報を有しているため、その燃料電池１０を搭載していた燃料電池車との関係が切れた場合であっても、各単電池３０の性能の良否を判定したり性能の良否の原因を探求したりすることができる。
【００３４】
また、燃料電池車の走行中にコントローラ６０が各単電池３０のＩＣチップ４４から適時データを読み取り、その読み取ったデータに基づいて燃料電池車の駆動制御や燃料電池１０の充放電制御を行ってもよい。あるいは、燃料電池１０を燃料電池車から下ろしてメンテナンスを行った後、再度同じ又は別の燃料電池車に搭載する場合、メンテナンス時の出力特性や充放電特性をＩＣチップ４４に記憶しておき、コントローラ６０がそれを読み取り、その出力特性に適した駆動制御やその充放電特性に適した充放電制御を行ってもよい。
【００３５】
なお、上記実施形態ではセパレータ３８の側面に貼り付けたＩＣチップ４４を記憶手段として採用したが、特に記憶手段はこれに限定されるものではなく、例えば図５（ｄ）に示すように、セパレータ３８のうち燃料ガス流路３７や酸化ガス流路３９と干渉しない部分にコード番号を記憶したＩＣチップ４５を埋め込みそのＩＣチップ４５の電極４５ａをセパレータ３８の側面に露出して設けてもよい。この場合においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３６】
また、上記実施形態では単電池３０ごとにＩＣチップ４４を貼り付けたが、積層体１１に対して一つのＩＣチップ４４を貼り付けてもよい。この場合、ＩＣチップ４４は、積層体１１のうち外部に露出している面（例えば積層体１１を構成する複数の単電池３０のいずれかのセパレータの側面や、燃料電池１０の絶縁体１４やエンドプレート１６の側面など）に貼り付けてもよい。また、ＩＣチップ４４は、積層体１１を構成する複数の単電池３０に関する固有情報を記憶していてもよいし、積層体１１に関する固有情報（積層体１１の出力特性や充放電特性など）を記憶していてもよい。
【００３７】
あるいは、単電池３０を所定数ごとの部分積層体つまり電池モジュールとし（例えば特開平９−９２３２４号公報参照）、各電池モジュールに対して一つのＩＣチップ４４を貼り付けてもよい。この場合、ＩＣチップ４４は、電池モジュールのうち外部に露出している面（例えば電池モジュールを構成する複数の単電池３０のいずれかのセパレータの側面など）に貼り付けてもよい。また、ＩＣチップ４４は、電池モジュールを構成する複数の単電池３０に関する固有情報を記憶していてもよいし、電池モジュールに関する固有情報（電池モジュールの出力特性や充放電特性など）を記憶していてもよい。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【００３９】
例えば、燃料電池１０の外部に露出している面（例えばセパレータ３６，３８の側面）に、固有情報表示部として、各単電池３０の固有情報毎に数が異なる突起や溝を設けてもよいし、各単電池１０の固有情報毎に位置が異なる突起や溝を設けてもよいし、各単電池１０の固有情報毎に異なる色を付けてもよいし、各電池１０の固有情報毎に異なる番号を付けてもよい。この場合、検査者はこの突起や溝の数又は位置を視認したり色を視認したり番号を視認したりすることにより、燃料電池１０を分解することなくその単電池の持つ固有情報を容易に知ることができる。また、図５（ａ）のような凹溝４２のパターンであれば、そのパターンをツールで読み取らせてそのパターンに対応する固有情報を取得してもよいが、そのパターンを人が視認してそのパターンに対応する固有情報を取得してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の燃料電池の外観を表す側面図である。
【図２】第１実施形態の単電池の内部構成を表す断面図である。
【図３】第１実施形態の単電池の外観を表す斜視図である。
【図４】第１実施形態のバーコードから単電池の固有情報を読み出すシステムの概略構成図である。
【図５】第１実施形態の変形例を表す説明図である。
【図６】第２実施形態の燃料電池を燃料電池車に搭載したときのシステム構成図である。
【符号の説明】
１０…燃料電池、１１…積層体、１２…集電板、１４…絶縁板、１６…エンドプレート、１８…締め具、３０…単電池、３１…固体電解質膜、３２，３３…触媒電極、３４，３５…ガス拡散電極、３６，３８…セパレータ、３７…燃料ガス流路、３９…酸化ガス流路、４０…シール材、４１…バーコード、４２…凹溝、４３…磁気テープ、４４，４５…ＩＣチップ、４５ａ…電極、５０…データベースコンピュータ、５１…内部メモリ、５２…バーコードリーダ、６０…コントローラ、６１…センサ。
Claims (14)
- 複数積層した状態で積層方向に締め付けて加圧力を加えることにより燃料電池とすることが可能な燃料電池構成体において、
固体電解質膜を電極を介して挟み込んだセパレータと、
前記燃料電池としたときに外部に露出している面からアクセス可能であり、前記セパレータに設けられ、外部装置に記憶された前記燃料電池に関する固有情報に対応づけられた固有情報表示部と、
を備えた燃料電池構成体。 - 前記固有情報表示部は、検索コードである、
請求項１記載の燃料電池構成体。 - 前記固有情報表示部は、光学的、磁気的、電気的又は機械的に読み取り可能なコードである、
請求項１又は２記載の燃料電池構成体。 - 前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池であり、
前記燃料電池に関する固有情報は、前記単電池に関する固有情報である、
請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池構成体。 - 前記読み取り可能なコードは、バーコード、コードパターンを形成する凹部や凸部、磁気テープに記録されたコード及びＩＣチップに記録されたコードからなる群から選ばれた１以上である、
請求項４に記載の燃料電池構成体。 - 前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池を複数積層した電池積層体であり、
前記燃料電池に関する固有情報は、前記電池積層体に関する固有情報である、
請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池構成体。 - 前記固有情報表示部は、前記電池積層体に付されている、
請求項６記載の燃料電池構成体。 - 複数積層した状態で積層方向に締め付けて加圧力を加えることにより燃料電池とすることが可能な燃料電池構成体において、
固体電解質膜を電極を介して挟み込んだセパレータと、
前記燃料電池としたときに外部に露出している面からアクセス可能であり、前記セパレータの外部に露出している面又は該セパレータの内部に埋め込まれて設けられ前記燃料電池に関する固有情報を記憶する記憶手段と、
を備えた燃料電池構成体。 - 前記記憶手段は、前記固有情報を更新又は追記できる、
請求項８記載の燃料電池構成体。 - 前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池であり、
前記燃料電池に関する固有情報は、前記単電池に関する固有情報である、
請求項８又は９記載の燃料電池構成体。 - 前記燃料電池構成体は、固体電解質膜を電極を介してセパレータで挟み込んだ単電池を複数積層した電池積層体であり、
前記燃料電池に関する固有情報は、前記電池積層体に関する固有情報である、
請求項８又は９記載の燃料電池構成体。 - 前記記憶手段は、前記電池積層体に付されている、
請求項１１記載の燃料電池構成体。 - 前記固有情報は、出力特性、充放電特性、使用履歴、製造情報、メンテナンス情報又は経時的な挙動情報である、
請求項１〜１２のいずれかに記載の燃料電池構成体。 - 前記記憶手段は、ＩＣチップである、
請求項８〜１３のいずれかに記載の燃料電池構成体。
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| JP4594631B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2010-12-08 | 株式会社東芝 | 燃料電池ユニットおよび燃料電池ユニットの制御方法 |
| JP4218569B2 (ja) | 2004-03-30 | 2009-02-04 | 株式会社エクォス・リサーチ | セパレータ及びそれを用いた燃料電池 |
| US20050260465A1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-11-24 | Harris Scott C | Direct methanol fuel cell system, fuel cartridge, system of operation, and system for detecting forgery |
| KR100612361B1 (ko) * | 2004-09-08 | 2006-08-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 및 스택 |
| KR100590049B1 (ko) * | 2004-11-30 | 2006-06-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 모듈과 이에 적용되는 단위 전지 고정용앤드플레이트 |
| JP2006277965A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 燃料電池用セパレータ |
| WO2006112402A1 (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池及び燃料電池積層体 |
| DE102005033177A1 (de) * | 2005-07-13 | 2007-01-25 | Hirschmann Car Communication Gmbh | Dachantenne für ein Fahrzeug mit einer Bodenplatte aus Blech |
| JP4978469B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2012-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池の性能評価装置および性能評価方法 |
| JP5242032B2 (ja) | 2006-09-07 | 2013-07-24 | アイシン精機株式会社 | 燃料電池構成部品 |
| KR100821039B1 (ko) | 2007-04-24 | 2008-04-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지 스택 및 그 제조방법 |
| JP5238221B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2013-07-17 | 東芝燃料電池システム株式会社 | 燃料電池の管理システム |
| US20090162732A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Marc Noblet | Fuel cell employing perimeter gasket with perceivable orientation indicator |
| WO2009113240A1 (ja) | 2008-03-11 | 2009-09-17 | パナソニック株式会社 | 膜電極接合体 |
| NL2006266C2 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-22 | Hyet Holding B V | Membrane electrode assembly for fuel cell or redox flow battery. |
| DE102011120556B4 (de) | 2011-12-08 | 2016-03-03 | Daimler Ag | Bipolarplatte für eine Brennstoffzelle und Verfahren zu deren Herstellung |
| KR101405808B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-06-12 | 주식회사 유라코퍼레이션 | 연료전지스택의 노출충전부 절연 장치 |
| CN104617324B (zh) * | 2015-01-09 | 2017-02-22 | 苏州象雄测控技术有限公司 | 一种具有测试功能的燃料电池组 |
| DE102015221594A1 (de) * | 2015-11-04 | 2017-05-04 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Fertigung eines Brennstoffzellenstapels sowie für das Verfahren geeignete Bipolarplatte |
| DE102016208891A1 (de) * | 2016-05-23 | 2017-11-23 | Thyssenkrupp Ag | Brennstoffzellenmodul |
| CN110378443B (zh) * | 2018-04-12 | 2024-04-16 | 武汉众宇动力系统科技有限公司 | 用于气体燃料电池的燃料箱及其属性检测系统和方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4198597A (en) * | 1978-08-23 | 1980-04-15 | United Technologies Corporation | Negative cell detector for a multi-cell fuel cell stack |
| JPH0837012A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-02-06 | Fuji Electric Co Ltd | 固体高分子電解質型燃料電池 |
| JPH0992324A (ja) | 1995-07-20 | 1997-04-04 | Toyota Motor Corp | 電池モジュールおよび燃料電池 |
| EP0912980A2 (en) * | 1996-07-15 | 1999-05-06 | Remote Ocean Systems | Underwater inspection system for nuclear power facilities |
| EP0825659B1 (en) * | 1996-08-22 | 2007-07-18 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Electrode plate for secondary battery with nonaqueous electrolyte and process for producing the same |
| JPH1066266A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-03-06 | Hitachi Ltd | 携帯端末用充電池の管理方法 |
| US6296960B1 (en) | 1997-10-06 | 2001-10-02 | Reveo, Inc. | System and method for producing electrical power using metal-air fuel cell battery technology |
| JP4060431B2 (ja) | 1998-03-11 | 2008-03-12 | 株式会社ガスター | 製品検査装置 |
| JP2001057711A (ja) * | 1999-01-25 | 2001-02-27 | Zip Charge:Kk | 電気車両用エネルギー供給システム、電気車両用バッテリ、電気車両用バッテリ充電装置、バッテリ販売装置及び電気車両用バッテリ管理システム |
| US6428917B1 (en) | 1999-12-27 | 2002-08-06 | Plug Power Inc. | Regulating the maximum output current of a fuel cell stack |
| JP2002161997A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Sony Corp | 水素カートリッジ、水素ガス供給システム及び水素カートリッジの管理方法 |
| US6828055B2 (en) * | 2001-07-27 | 2004-12-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Bipolar plates and end plates for fuel cells and methods for making the same |
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