JPS6166374A - 燃料電池の始動方法 - Google Patents

燃料電池の始動方法

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JPS6166374A
JPS6166374A JP59186875A JP18687584A JPS6166374A JP S6166374 A JPS6166374 A JP S6166374A JP 59186875 A JP59186875 A JP 59186875A JP 18687584 A JP18687584 A JP 18687584A JP S6166374 A JPS6166374 A JP S6166374A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明に燃料電池の始動時における制御方法に関するも
のでめるっ （口１　従来技術 電池スタック特に積重数の多いトールスターｌりでは各
単位セルに反応ガスが均一に分配されることが、電８１
特性上必要であり、購造上からのアプローチを含め種々
の対策が講じられて来几。
前記反応ガスの分配性をチェックする方法の１つとして
、電池の起動待反応ガスを供給して後各単位セルの開路
電圧を測定する方法が採用されている。
しかしこの開路電圧は、０．９０〜０．９５　Ｖ／Ｃ＠
ｕにも達しく３００セルスタフクで２７０〜２８５Ｖ）
測定期間中この高電位を維持することは電極触媒を含め
電池構成材の劣化を促進させるという問題がある。尚閉
路電圧の測定では個々の電池特性も要因となって反応ガ
スの分配性のみをチェックするには不適当である。
１／Ｎ　　発明が解決しょうとする問題点本発明は反応
ガスの分配性會チェックするｔめの開路電圧が所定値を
越えないよう制御して電極構成材の劣化を防止すること
？目的とする。
に）問題点を解決する几めの手段 本発明は開路電圧の測定に際し、反応ガス供給路内に不
活性ガスを導入して燃料ガスの水素分圧お工び／あるい
は反応全気中の酸素分圧を低下させるものである。
（ホ）作　用 従って開路電圧に分圧低下に応じて電極触媒を劣化させ
ることのない約０．７〜Ｑ、８Ｖ　／　Ｃｅ　ｌ、Ｌ以
下に抑制される。
（へ）実施例 電池スタック１１１は単位セルとガス分離板と七交互に
多数（約３００セルフ積重し、数単位セル毎に冷却板を
介在させて土下端板間で締付けられ、このスタック＋１
１の各側面にａ相対向して空気供給用お工び空気排出用
のマニホルド（２バ２１と、燃料ガス供給用および排出
用のマニホルド＋ａ＋＋ａ：とが取付けられている。
又前記各ガス分離板及び冷却板よりマニホルドシール部
を介して多数の検出端子を導出し、これら端子はガス分
端板間の単位セル及び冷却板間のユニットセルρ電圧な
ど全測定するために設けられる。
電池始動に際し、保温状［ｌ（約９０ｔｌ”Ｊにある電
池スタック１ｌｌｉ、空気循環路のヒーターに通電しプ
ロワ１４１１ｃ工９加熱空気を循環して加熱される。
この場合空気吸込及び排出各バルブ［５＋及び（６１ニ
閉じられている。スタック温度が約１２０〜１３０Ｃに
上昇すると、ヒーターの通電を停止し、電池反応熱によ
る昇温（負荷昇温）に入るが、それに先立ち前記検出端
子を用いて開路電圧を測定し、スタック全体に亘る反応
ガスの分配状焦ヲチェックする。
即ち燃料供給パルプ（７）ｔ−開くと同時に窒素などの
不活性ガス導入パルプ＋８１Ｆ９１　ｋ開いて、スタッ
ク１１１に供給される燃料ガス及び空気に窒素ガスを加
えて燃料ガス中の水累分圧及び空気中の酸素分圧を低下
させるりこのＬうにして水素及び酸素の分圧が減少する
と下記ネルンスト式に＝り各極特性の減少（即ち電池電
圧の低下）が生じ、開路電圧が抑制される。
こ＼でＣ，Ｋｐ定数、ＰＨ２、ＰｏｚｉＮｚ添加時の分
圧、ＰＨ２（ｒ＠ｒ）、ＰＯ２（ｒｅｆ）は正常時の分
圧である。
全零添加量に工９分圧を適宜調節すれば開路電圧は０３
ｖ／ｃ＠ＬＬｔ＠見ない範囲におさえられるっ 尚スタックへの供給空気が電池反応とスタックの 冷却を兼ねる第１図系統図場合、冷却分に比し尺八 応分にかなり少なくしかも空気中に８０９６の窒素を含
んでいるので、供給空気に更に窒素を添加する必要なく
、供給燃料ガスに窒素を加えるだけで充分である。
一方第２図に示すよう冷却空気を分離供給する場合各反
応ガスの分圧を下げることが望ましいり尚反応空気用マ
ニホルド１（２１Ｊ（２；Ｊで冷却空気用マニホルドは
（２２３（２２Ｊで示し几。
単位セル及びユニットセルの開路電圧のバッツキＶｃ工
り反応ガスのスタック全体に亘る分配性の不均一をチェ
ック丁ゐが、Ｈｓ図に示すよう分配管１１１ｊに介在す
るパルプ（１１１の開度ｔｙＡ節して開路型　　“圧の
バラツキを減少させる。燃料ガスお工び／ま友に反応空
気がスタック山にはソ均一に分配される状ａを友しかめ
て後、窒素導入パルプ＋８１＋９１’に閉じて電池を昇
温用負荷に接続し、通常の燃料ガス及び空気をスタック
ＩＩＩＶｃ供給して電池反応を行うっスタックｔＨが反
応熱により昇温して運転温度（約１８０′ｃＪになると
正規の負荷に接続して通常運転に入る。
肩１図の場合電池の反応と冷却に必要な空気はプロワ（
４）にエリスタック１１＋に送られ、排出され之空気は
ダンパーα２により一部はパルプ＋６１ｔ−介して外部
へ排出され、残部は前記排出空気量に見合ってパルプ＋
５１エリ吸込まれる新鮮空気と共にスタック１１３へ供
給される。
一万属２図の場合プロア（４）でスタックに送られた冷
却空気はスタックから熱を奪い、高温となつ九窒気は熱
交換器α３で冷却されて後スタックｉｌ＋に送られ、冷
却空気の循環路ｔＩＲ成する。
（ト）効　果 本発明によれば電池反応熱による昇温を行うに先立ち、
開路電圧全測定して反応ガスの分配性をチェックするに
際し、供給反応ガ不に不活性ガスを導入してその分圧を
低下させるので、開路電圧が従来のように急激に立上る
のを抑制して電極触媒などｔ劣化させることなく、電池
寿命が著しく改善されると共に、スタックｔａ成する単
位セルもしくはユニットセルに対する反応ガスの分配性
をチェック、調節するに充分な期間開路電池？低く保つ
ことが可能であるため、スタック全体に亘る反応のアン
バランスを解消してｔ離籍性の向上が達成される。
【図面の簡単な説明】
第１崗及び第２図にいづれも本発明による燃料電池の始
動方法を説明するｔめの系統１、第３囚に同上反応ガス
の分配調節法を説明する九めの要部側面口である。 １　：電池スタック、２．２′：冷却及び反応空気のマ
ニホルド、２１．２１：反応空気マニホルド、２２．２
′２：冷却空気マニホルド、３．３′：燃料ガスマニホ
ルド、８．９：不活性ガス導入パルプ、１０：分配管、
１１：パルプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電池の起動時、電池スタックの温度が規定値に達して後
    反応熱による昇温（負荷昇温）を行うに先立ち、前記ス
    タックの各単位セルもしくはユニットセルの開路電圧を
    測定して反応ガスの分配状態をチェックするに際し、供
    給反応ガスに不活性ガスを導入して反応ガスの分圧を低
    下させ、前記開路電圧が所定値を越えないように制御せ
    しめることを特徴とする燃料電池の始動方法。
JP59186875A 1984-09-06 1984-09-06 燃料電池の始動方法 Expired - Lifetime JPH0828226B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005085662A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システムとその運転方法
JP2019079656A (ja) * 2017-10-23 2019-05-23 三菱自動車工業株式会社 電動車両の燃料電池装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005085662A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システムとその運転方法
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