JP5403874B2 - 固体高分子形燃料電池及びその特性回復方法 - Google Patents
固体高分子形燃料電池及びその特性回復方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5403874B2 JP5403874B2 JP2007032721A JP2007032721A JP5403874B2 JP 5403874 B2 JP5403874 B2 JP 5403874B2 JP 2007032721 A JP2007032721 A JP 2007032721A JP 2007032721 A JP2007032721 A JP 2007032721A JP 5403874 B2 JP5403874 B2 JP 5403874B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- cooling water
- pressure
- cell stack
- reaction gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
図1は本発明の第1の実施形態における固体高分子形燃料電池の構成を示す図であり、図中の破線はガス配管、実線は冷却水、そして一点鎖線は電圧測定回路をそれぞれ示している(図6,図10においても同様である。)。
図1に示すように、本実施形態の固体高分子形燃料電池は、燃料電池スタック1と、燃料ガス配管Gと空気配管Aと、冷却水ポンプ11を含む冷却水配管Pとを備える。なお、図1において燃料電池スタック1は、説明の便宜上、単セルで表現しているが、実際にはこれが直列に複数積層されて形成される。
次に以上のような構成からなる本実施形態のフラッディングの改善に関する通常の動作を説明する。
(2−1)構成
本発明の第2の実施形態に係る固体高分子形燃料電池について説明する。本実施形態の固体高分子形燃料電池は、フラッディングあるいは保湿性不足の確認操作を行い、フラッディングあるいは保湿性の不足のうち少なくとも一方が発生しているかを検知することを特徴としている。具体的には、図6に示すように、燃料電池スタック用の電圧計20を設け、この電圧計20によりフラッディングによる燃料電池スタック劣化状態が発生しているかを確認するものである。なお、本実施形態の固体高分子形燃料電池におけるその他の構成及び操作方法については第1の実施形態と同様である。
次に本実施形態の作用について図7のフローチャートを用いて説明する。操作を行うにあたり、発電中に所定期間を設けて定期的に燃料電池の劣化状態を検査する状態に変更する(START)。累積発電時間監視手段15により、燃料電池スタック1の累積発電時間が設定した値を上回るか否かを監視し(S601)、上回った場合には(YES)、検査状態とするために電流制御手段16により電流を一定にする制御を開始し(S602)、燃料電池スタック1の安定状態を維持する(S603)。そして、冷却水圧力制御手段14が、圧力制御弁13を制御して冷却水の圧力を低下させる(S604)。これにより、燃料極2と酸化剤極3とからなる電極とセパレータ10との圧力差が上昇するように変化させる。
本発明の第3の実施形態に係る固体高分子形燃料電池について説明する。本実施形態の固体高分子形燃料電池は、セパレータ機能劣化によるフラッディングあるいは保湿不足を第2の実施形態にて示した機能劣化情報により検知し、これに第1の実施形態で示した操作を行うこととしたものである。
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような態様によっても実施可能である。例えば、第1の実施形態では、冷却水の圧力を圧力制御弁13で制御することで実現しているが、圧力差をつける制御を行うことを特徴としているが、このような圧力の制御を行うには、必ずしも調節弁が必要なのではなく、例えば、冷却水ポンプ11の出力を上昇させることにより、冷却水流量を増加させることによっても、実現可能である。また、図10に示すように、冷却水系の圧力はそのままとして、電極側の酸化剤あるいは燃料の少なくとも一方に圧力制御弁21a,21bを設けることで電極と冷却水との圧力差をつけることも可能である。
2…燃料極
3…酸化剤極
4…固体高分子電解質膜
4…電解質膜
4…電解質
10…多孔質セパレータ
11…冷却水ポンプ
12…冷却水タンク
13,21a,21b…圧力制御弁
14…冷却水圧力制御手段
15…累積発電時間監視手段
16…電流制御手段
17…電圧判定手段
20…電圧計
A…空気配管
G…燃料ガス配管
P…冷却水配管
Claims (2)
- 電解質を挟んで燃料極と酸化剤極とをそれぞれ配置した単セルの両極側に導電性多孔質セパレータを積層してなる燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに反応ガスを供給する反応ガス流通部と、前記燃料電池スタックに冷却水を流通させる冷却水流通部と、前記冷却水流通部に冷却水を循環して供給する冷却水系と、を備えた固体高分子形燃料電池において、
前記反応ガス流通部の反応ガス圧力と前記冷却水流通部の冷却水圧力との圧力差を上昇させるように調整する圧力差調整手段と、
前記燃料電池スタックの累積発電時間を監視する累積発電時間監視手段を備え、
前記圧力差調整手段は、前記累積発電時間監視手段により検出される累積発電時間が所定時間を上回った場合に、前記反応ガス流通部の反応ガス圧力と前記冷却水流通部の冷却水圧力との圧力差を上昇させるように調整することを特徴とする固体高分子形燃料電池。 - 前記燃料電池スタックの電圧を測定する電圧計を設け、
前記電圧計によって検出される電圧の変動を判定する電圧判定手段を備え、
前記圧力差調整手段は、前記電圧判定手段によって前記燃料電池スタックの電圧の変動上昇幅が所定値を上回ると判定された場合に、前記反応ガス流通部の反応ガス圧力と前記冷却水流通部の冷却水圧力との圧力差を上昇させるように調整することを特徴とする請求項1記載の固体高分子形燃料電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007032721A JP5403874B2 (ja) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | 固体高分子形燃料電池及びその特性回復方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007032721A JP5403874B2 (ja) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | 固体高分子形燃料電池及びその特性回復方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008198496A JP2008198496A (ja) | 2008-08-28 |
JP5403874B2 true JP5403874B2 (ja) | 2014-01-29 |
Family
ID=39757234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007032721A Active JP5403874B2 (ja) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | 固体高分子形燃料電池及びその特性回復方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5403874B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5231752B2 (ja) * | 2007-05-10 | 2013-07-10 | 東芝燃料電池システム株式会社 | 燃料電池発電システム及びその制御方法 |
JP5748984B2 (ja) * | 2010-11-16 | 2015-07-15 | 東芝燃料電池システム株式会社 | 燃料電池システムおよびその運転方法 |
JP5677260B2 (ja) * | 2011-09-28 | 2015-02-25 | 東芝燃料電池システム株式会社 | 燃料電池およびその運転方法 |
JP6501563B2 (ja) * | 2015-03-09 | 2019-04-17 | 大阪瓦斯株式会社 | 固体高分子形燃料電池システム |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3930886B2 (ja) * | 1997-12-01 | 2007-06-13 | 日本電信電話株式会社 | 光信号品質モニタ |
JP3952758B2 (ja) * | 2001-12-06 | 2007-08-01 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP3601521B2 (ja) * | 2002-04-02 | 2004-12-15 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池の発電制御装置 |
JP4062198B2 (ja) * | 2003-07-30 | 2008-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池の加湿装置 |
JP2005158662A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2005166404A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2005174649A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池の加湿装置 |
-
2007
- 2007-02-13 JP JP2007032721A patent/JP5403874B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008198496A (ja) | 2008-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5003980B2 (ja) | 燃料電池システム | |
EP2950376B1 (en) | Fuel cell system and fuel cell powered vehicle | |
JP5596758B2 (ja) | 燃料電池システム及びその制御方法 | |
US20050214607A1 (en) | Polymer electrolyte fuel cell power generation system and stationary co-generation system using the same | |
JPH1131520A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
KR101073222B1 (ko) | 고출력 연료전지의 운전방법 및 고출력 연료전지 시스템 | |
JP5145630B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP4815666B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP4973138B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP5403874B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池及びその特性回復方法 | |
JP2009032418A (ja) | 燃料電池の運転方法 | |
EP2375484B1 (en) | Operating method of fuel cell system | |
JP2007059187A (ja) | 燃料電池 | |
KR20220124104A (ko) | 연료 전지 시스템 | |
JP2005063724A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2010061981A (ja) | 燃料電池システムの始動方法 | |
JP2004253269A (ja) | 高分子電解質型燃料電池およびその運転方法 | |
CA2659868C (en) | Fuel cell having membrane-electrode assembly and fluid-permeable member | |
JP5145778B2 (ja) | 燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法 | |
JP4606038B2 (ja) | 高分子電解質型燃料電池及びその運転方法 | |
JP2020140930A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2009245641A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2010073497A (ja) | 燃料電池システムおよび燃料電池の運転方法 | |
JP2005251482A (ja) | 燃料電池の性能解析方法 | |
JP2021166151A (ja) | 燃料電池システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111213 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120213 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121002 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121227 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20130110 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20130301 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130925 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131029 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5403874 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |