JP7080348B2 - 燃料電池の活性化方法及び活性化装置 - Google Patents
燃料電池の活性化方法及び活性化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7080348B2 JP7080348B2 JP2020562436A JP2020562436A JP7080348B2 JP 7080348 B2 JP7080348 B2 JP 7080348B2 JP 2020562436 A JP2020562436 A JP 2020562436A JP 2020562436 A JP2020562436 A JP 2020562436A JP 7080348 B2 JP7080348 B2 JP 7080348B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- fuel cell
- anode
- cathode
- electrode
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04858—Electric variables
- H01M8/04895—Current
- H01M8/0491—Current of fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
- H01M8/04126—Humidifying
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04197—Preventing means for fuel crossover
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04225—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during start-up
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04231—Purging of the reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04238—Depolarisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04268—Heating of fuel cells during the start-up of the fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/043—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
- H01M8/04302—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during start-up
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04544—Voltage
- H01M8/04559—Voltage of fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04701—Temperature
- H01M8/04708—Temperature of fuel cell reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04701—Temperature
- H01M8/04731—Temperature of other components of a fuel cell or fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
- H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04791—Concentration; Density
- H01M8/04798—Concentration; Density of fuel cell reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04828—Humidity; Water content
- H01M8/04835—Humidity; Water content of fuel cell reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04104—Regulation of differential pressures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
- H01M8/04783—Pressure differences, e.g. between anode and cathode
-
- 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
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
始めにS1では、燃料電池スタック1のアノード電極25とカソード電極26とを外部電気負荷6によって電気的に接続する。次にS2では、温度調整装置8によって燃料電池スタック1の冷媒流路29へ所定の温度に調整した伝熱媒体を供給することにより、燃料電池スタック1を所定の温度に維持する。
(1)本実施形態に係る活性化方法では、アノード電極25に水素ガスを供給するとともにカソード電極26に空気を供給することにより両電極25,26の間に電位差を生じさせた状態で両電極25,26を、外部電気負荷6を介して電気的に接続し通電する第1通電工程と、アノード電極25に水素ガスを供給するとともにカソード電極26に窒素ガスを供給することにより両電極25,26の間に電位差を生じさせた状態で両電極を、外部電気負荷6を介して電気的に接続し通電する第2通電工程と、を実行することにより燃料電池スタック1を活性化する。これにより、本実施形態に係る活性化方法によれば、カソード電極26へ空気を断続的に供給する従来の活性化方法と比較して、燃料電池スタック1の劣化を抑制しながら短い時間で燃料電池スタック1を活性化できる。
実施例1では、上記10セルの燃料電池スタック1に活性化装置3を接続し、図2の活性化方法に基づいて第1通電工程と第2通電工程とを交互に繰り返し実行した。この際、燃料電池スタック1の温度は、温度調整装置8を用いて70℃に保った。また実施例1では、アノード側ガス供給装置4を用いることにより、露点が70℃となるように加湿した水素ガスをアノード側ガスとしてアノード側ガス流路27に供給した。ここで水素ガスの流量は0.3[NL/min]とした。また実施例1では、カソード側ガス供給装置5を用いることにより、露点が70℃となるように加湿した空気と窒素ガスとを混合したものをカソード側ガスとしてカソード側ガス流路28に供給した。ここで空気の流量は0.7[NL/min]とし、窒素ガスの流量は1.4[NL/min]とした。また実施例1では、上記のような流量で窒素ガスを供給し続けながら、1分毎に空気の供給をオンからオフ又はオフからオンに切り替えることにより、第1通電工程及び第2通電工程を1分間ずつ交互に、それぞれ30回ずつ実行した。すなわち実施例1の活性化にかかった時間は計1時間である。また第1及び第2通電工程では、上記のようにガスを供給しながら、両電極25,26間で2[A]の電流を引き続けた。このとき、アノード側ガス供給装置4及びカソード側ガス供給装置5は、第1通電工程及び第2通電工程を行っている間、アノード側ガス流路27とカソード側ガス流路28との間の圧力差が所定値で維持されるようにアノード側ガス及びカソード側ガスを供給した。
比較例1では、上記10セルの燃料電池スタック1に活性化装置3を接続し、図2の活性化方法のうち第1通電工程のみを実行した。この際、燃料電池スタック1の温度は、温度調整装置8を用いて70℃に保った。比較例1では、アノード側ガス供給装置4を用いることにより、露点が70℃となるように加湿した水素ガスをアノード側ガスとしてアノード側ガス流路27に供給した。また比較例1では、カソード側ガス供給装置5を用いることにより、露点が70℃となるように加湿した空気をカソード側ガスとしてカソード側ガス流路28に供給した。ここで水素ガスの流量は20[NL/min]とし、空気の流量は50[NL/min]とし、計1時間にわたり、両電極25,26間で150[A]の電流を引き続けた。以上のように、活性化を行った時間は、比較例1と実施例1とで同じであるが、水素ガスの使用量や電流は、実施例1よりも比較例1の方が大きい。また比較例1は、第2通電工程を含まない点において実施例1と異なる。
比較例2では、上記10セルの燃料電池スタック1に活性化装置3を接続し、図2の活性化方法のうち第1通電工程のみを実行した。この際、燃料電池スタック1の温度は、温度調整装置8を用いて70℃に保った。比較例2では、アノード側ガス供給装置4を用いることにより、露点が70℃となるように加湿した水素ガスをアノード側ガスとしてアノード側ガス流路27に供給した。また比較例2では、カソード側ガス供給装置5を用いることにより、露点が70℃となるように加湿した空気をカソード側ガスとしてカソード側ガス流路28に供給した。ここで水素ガスの流量は0.3[NL/min]とし、空気の流量は0.7[NL/min]とし、計1時間にわたり、両電極25,26間で2[A]の電流を引き続けた。以上のように活性化を行った時間、水素ガスの使用量、及び電流は、比較例2と実施例1とで同じである。また比較例2は、第2通電工程を含まない点において実施例1と異なる。
比較例3では、上記10セルの燃料電池スタック1に活性化装置3を接続し、特開2010-267455号公報に記載の活性化方法を再現した。この際、燃料電池スタック1の温度は、温度調整装置8を用いて70℃に保った。比較例3では、アノード側ガス供給装置4を用いることにより、露点が70℃となるように加湿した水素ガスをアノード側ガスとしてアノード側ガス流路27に供給した。ここで水素ガスの流量は0.3[NL/min]とした。また比較例3では、カソード側ガス供給装置5を用いることにより、露点が70℃となるように加湿した空気をカソード側ガスとしてカソード側ガス流路28に供給した。また比較例3では、1分毎に空気の供給をオンからオフ又はオフからオンに切り替えた。ここで空気の供給をオンにしている間における空気の流量は、0.7[NL/min]とした。また比較例3では、このように空気の供給をオンとする工程と空気の供給をオフとする工程とを、1分間ずつ交互に、それぞれ30回ずつ実行した。すなわち比較例3の活性化にかかった時間は計1時間である。また比較例3では、上記のようにガスを供給しながら、両電極25,26間で2[A]の電流を引き続けた。以上のように、活性化を行った時間、水素ガスの使用量、及び電流は、比較例3と実施例1とで同じである。また比較例3は、空気の供給をオフとしている間に窒素ガスを供給していない点において、実施例1と異なる。
実施例2では、活性化を行う時間を実施例1と同じ1時間とし、第1通電工程及び第2通電工程を交互に繰り返し行う回数(繰り返し回数)並びに第1通電工程又は第2通電工程を実行する時間(インターバル時間)を下記表2に記載のように変化させた。実施例2-1では、繰り返し回数を2[回]とし、インターバル時間を15[分]とし、実施例2-2では、繰り返し回数を5[回]とし、インターバル時間を5[分]とし、実施例2-3では、繰り返し回数を10[回]とし、インターバル時間を3[分]とし、実施例2-4では、繰り返し回数を60[回]とし、インターバル時間を0.5[分]とした。
実施例3では、第1通電工程又は第2通電工程を実行する時間(インターバル時間)を実施例1と同じ1[分]とし、活性化を行う時間並びに第1通電工程及び第2通電工程を交互に繰り返し行う回数(繰り返し回数)を下記表3のように変化させた。実施例3-1では、繰り返し回数を10[回]とし、活性化時間を1/3[時間]とし、実施例3-2では、繰り返し回数を20[回]とし、活性化時間を2/3[時間]とし、実施例3-3では、繰り返し回数を60[回]とし、活性化時間を2[時間]とし、実施例3-4では、繰り返し回数を90[回]とし、活性化時間を3[時間]とした。
実施例4では、活性化時間、繰り返し回数、及びインターバル時間を実施例1と同じとし、第2通電工程における空気の流量を下記表4のように変化させた。実施例4-1では、第2通電工程における空気の流量を0.20[NL/min]とし、実施例4-2では、第2通電工程における空気の流量を0.37[NL/min]とし、実施例4-3では、第2通電工程における空気の流量を0.40[NL/min]とし、実施例4-4では、第2通電工程における空気の流量を0.50[NL/min]とした。なお第2通電工程における空気の流量以外の水素ガスや窒素ガス等のガスの流量は、何れも実施例1と同じである。また第2通電工程における空気のストイキ比は、実施例4-1では0.6となり、実施例4-2では1.12となり、実施例4-3では1.21となり、実施例4-4では1.51となった。ここで第2通電工程における空気のストイキ比とは、アノード側ガス流路27に水素ガスを供給しながら燃料電池スタック1において通常の発電を行うために必要となる理論上の空気の流量に対する第2通電工程における空気の流量の比(第2通電工程における空気の流量/理論上の空気の流量)をいう。
実施例5では、活性化時間、繰り返し回数、インターバル時間、及び各種ガスの流量を実施例1と同じとし、燃料電池スタックの温度(スタック温度)、アノード側ガスの露点(アノード露点)、及びカソード側ガスの露点(カソード露点)の組み合わせを下記表5に記載のように変化させた。実施例5-1では、スタック温度を50[℃]、アノード露点を50[℃]、及びカソード露点を50[℃]とし、実施例5-2では、スタック温度を50[℃]、アノード露点を70[℃]、及びカソード露点を70[℃]とし、実施例5-3では、スタック温度を70[℃]、アノード露点を60[℃]、及びカソード露点を70[℃]とし、実施例5-4では、スタック温度を70[℃]、アノード露点を70[℃]、及びカソード露点を60[℃]とし、実施例5-5では、スタック温度を70[℃]、アノード露点を80[℃]、及びカソード露点を80[℃]とし、実施例5-6では、スタック温度を80[℃]、アノード露点を80[℃]、及びカソード露点を80[℃]とし、実施例5-7では、スタック温度を80[℃]、アノード露点を70[℃]、及びカソード露点を70[℃]とした。
2…燃料電池セル(燃料電池)
24…電解質膜(電解質層)
25…アノード電極
26…カソード電極
3…活性化装置
4…アノード側ガス供給装置
41…水素ガス供給源
42…水素ガス供給路(アノード側ガス供給路)
5…カソード側ガス供給装置
51…エアポンプ(酸化剤ガス供給源)
52…窒素ガス供給源(不活性ガス供給源)
53…制御装置(切替手段)
54…カソード側ガス供給路(カソード側ガス供給路)
6…外部電気負荷(外部電気負荷)
7…セル電圧センサ(電圧センサ)
Claims (4)
- 固体高分子を含む電解質層と、当該電解質層の一方の面に設けられたアノード電極と、前記電解質層の他方の面に設けられたカソード電極と、を備える燃料電池の活性化方法であって、
前記アノード電極にアノード側ガスとして水素ガスを供給するとともに前記カソード電極にカソード側ガスとして酸化剤ガスを供給することにより、前記アノード電極と前記カソード電極との間に電位差を生じさせた状態で、前記アノード電極と前記カソード電極とを外部電気負荷を介して電気的に接続し通電する第1通電工程と、
前記アノード電極にアノード側ガスとして水素ガスを供給するとともに前記カソード電極にカソード側ガスとして不活性ガスを供給することにより、前記アノード電極と前記カソード電極との間に電位差を生じさせた状態で、前記アノード電極と前記カソード電極とを前記外部電気負荷を介して電気的に接続し通電する第2通電工程と、を備え、
前記第2通電工程を行っている間に前記アノード電極と前記カソード電極との間の電位差が0より大きくかつ所定電圧以下である状態が所定時間継続した後に、前記第2通電工程から前記第1通電工程に移行することを特徴とする燃料電池の活性化方法。 - 前記第1通電工程と前記第2通電工程とを交互に複数回繰り返し行うことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池の活性化方法。
- 前記第1通電工程では、酸化剤ガスと不活性ガスとを混合したものをカソード側ガスとして前記カソード電極に供給し、
前記第1通電工程から前記第2通電工程に移行する際には、不活性ガスの供給を継続しながら酸化剤ガスの供給をオフにすることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池の活性化方法。 - 固体高分子を含む電解質層と、当該電解質層の一方の面に設けられたアノード電極と、前記電解質層の他方の面に設けられたカソード電極と、を備える燃料電池の活性化装置であって、
前記アノード電極と前記カソード電極とを電気的に接続する外部電気負荷と、
水素ガスを供給する水素ガス供給源と、
前記アノード電極と前記水素ガス供給源とを接続するアノード側ガス供給路と、
酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給源と、
不活性ガスを供給する不活性ガス供給源と、
前記カソード電極と前記酸化剤ガス供給源及び前記不活性ガス供給源とを接続するカソード側ガス供給路と、
前記酸化剤ガス供給源から前記カソード電極への酸化剤ガスの供給を交互にオン又はオフにする制御手段と、
前記アノード電極と前記カソード電極との間の電位差を検出する電圧センサと、を備え、
前記制御手段は、前記酸化剤ガスの供給をオフにしているときに前記電位差が0より大きくかつ所定電圧以下に低下した状態が所定時間継続した後に、前記酸化剤ガスの供給をオンにすることを特徴とする燃料電池の活性化装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018243307 | 2018-12-26 | ||
JP2018243307 | 2018-12-26 | ||
PCT/JP2019/051244 WO2020138338A1 (ja) | 2018-12-26 | 2019-12-26 | 燃料電池の活性化方法及び活性化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020138338A1 JPWO2020138338A1 (ja) | 2021-10-21 |
JP7080348B2 true JP7080348B2 (ja) | 2022-06-03 |
Family
ID=71129526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020562436A Active JP7080348B2 (ja) | 2018-12-26 | 2019-12-26 | 燃料電池の活性化方法及び活性化装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220052362A1 (ja) |
JP (1) | JP7080348B2 (ja) |
CN (1) | CN113228360A (ja) |
WO (1) | WO2020138338A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7290682B2 (ja) * | 2021-03-17 | 2023-06-13 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池の製造方法 |
CN113178598B (zh) * | 2021-04-12 | 2022-06-28 | 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 | 一种氢氧燃料电池活化测试的辅助启停装置和启停方法 |
CN114284529A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-05 | 深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司 | 电池活化方法及电池活化装置 |
CN115064732B (zh) * | 2022-07-25 | 2024-02-23 | 中汽创智科技有限公司 | 一种质子交换膜燃料电池的活化方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004349050A (ja) | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Aisin Seiki Co Ltd | 固体高分子型燃料電池の賦活方法 |
JP2005135857A (ja) | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Espec Corp | 燃料電池評価方法、および燃料電池評価装置 |
JP2017079194A (ja) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | トヨタ自動車株式会社 | 固体高分子型燃料電池の活性化方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100513541B1 (ko) * | 2003-11-27 | 2005-09-07 | 현대자동차주식회사 | 고체 고분자 연료 전지의 초기 활성화 방법 |
-
2019
- 2019-12-26 CN CN201980085392.7A patent/CN113228360A/zh active Pending
- 2019-12-26 WO PCT/JP2019/051244 patent/WO2020138338A1/ja active Application Filing
- 2019-12-26 JP JP2020562436A patent/JP7080348B2/ja active Active
- 2019-12-26 US US17/417,103 patent/US20220052362A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004349050A (ja) | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Aisin Seiki Co Ltd | 固体高分子型燃料電池の賦活方法 |
JP2005135857A (ja) | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Espec Corp | 燃料電池評価方法、および燃料電池評価装置 |
JP2017079194A (ja) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | トヨタ自動車株式会社 | 固体高分子型燃料電池の活性化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020138338A1 (ja) | 2021-10-21 |
CN113228360A (zh) | 2021-08-06 |
US20220052362A1 (en) | 2022-02-17 |
WO2020138338A1 (ja) | 2020-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7080348B2 (ja) | 燃料電池の活性化方法及び活性化装置 | |
JP5526226B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池の活性化方法 | |
US20050214607A1 (en) | Polymer electrolyte fuel cell power generation system and stationary co-generation system using the same | |
JP2007103115A (ja) | 燃料電池システム | |
US8889308B2 (en) | Fuel cell system and driving method for the same | |
JP2006228553A (ja) | 燃料電池の運転方法 | |
JP5158398B2 (ja) | 燃料電池の運転方法 | |
JP5023447B2 (ja) | 燃料電池システム | |
EP2375484B1 (en) | Operating method of fuel cell system | |
JP2007141744A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2007294291A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2007048517A (ja) | 燃料電池システム | |
JP5483162B2 (ja) | 燃料電池システム及びその運転方法 | |
JP2752987B2 (ja) | リン酸型燃料電池発電プラント | |
JP2007128790A (ja) | 燃料電池の制御方法及びその制御装置 | |
US10439241B2 (en) | Methods and processes to recover the voltage loss due to anode contamination | |
JPH09120830A (ja) | 燃料電池発電装置の起動方法 | |
JP5504726B2 (ja) | 燃料電池システム及び燃料電池の特性回復方法 | |
JP2009048841A (ja) | 燃料電池スタックの初期化方法及び初期化装置 | |
JP2006190571A (ja) | 燃料電池の制御装置 | |
JP2004265692A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2006253034A (ja) | 燃料電池発電システムの運転方法、燃料電池発電システム | |
JP2003197240A (ja) | 燃料電池システム | |
US8889310B2 (en) | Fuel cell system and driving method for the same | |
JP5154043B2 (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: 20210608 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220422 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220524 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7080348 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |