JPS62150665A - 燃料電池の運転停止方法 - Google Patents
燃料電池の運転停止方法Info
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- JPS62150665A JPS62150665A JP60290603A JP29060385A JPS62150665A JP S62150665 A JPS62150665 A JP S62150665A JP 60290603 A JP60290603 A JP 60290603A JP 29060385 A JP29060385 A JP 29060385A JP S62150665 A JPS62150665 A JP S62150665A
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- gas
- fuel
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- 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
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
- H01M8/04228—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 shut-down
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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
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は燃料電池の運転停止方法に係り、特に運転停止
時における不活性ガスによるパージ方法に関する。
時における不活性ガスによるパージ方法に関する。
燃料電池は、よく知られているように、間隔をあけて対
向配置された燃料極及び酸化剤極、これらの両電極間に
これらと接触状態で配置された電解質、集電板を兼用す
るセパレータ、前記両電極とセパレータとの間に形成さ
れたガス流路を単位電池の基本構成とし、このような単
位電池を複数個積層して積層電池本体を構成している。
向配置された燃料極及び酸化剤極、これらの両電極間に
これらと接触状態で配置された電解質、集電板を兼用す
るセパレータ、前記両電極とセパレータとの間に形成さ
れたガス流路を単位電池の基本構成とし、このような単
位電池を複数個積層して積層電池本体を構成している。
また、この積層電池本体の温度を制御するために液冷却
式あるいはガス冷却式の冷却板が積層電池本体に挿入さ
れることがあり、さらに、燃料ガス及び酸化剤ガスを給
排するために積層電池本体の外部周囲あるいは内部周縁
部にマニホールドが取り付けられ、かつ積層電池本体内
の各単位電池の締付圧力を保持するためにベース及び上
部の締付金具が締付ロッドにより締付けら゛れでいる。
式あるいはガス冷却式の冷却板が積層電池本体に挿入さ
れることがあり、さらに、燃料ガス及び酸化剤ガスを給
排するために積層電池本体の外部周囲あるいは内部周縁
部にマニホールドが取り付けられ、かつ積層電池本体内
の各単位電池の締付圧力を保持するためにベース及び上
部の締付金具が締付ロッドにより締付けら゛れでいる。
ところで、このような積層電池においては、運転停止時
に、電池内部及びガス供給系から燃料ガス及び酸化剤ガ
スを不活性ガスで追い出す、いわゆる不活性ガスパージ
が行なわれる。これは、電池内部及びガス供給系に残留
するガスにより燃料極、酸化剤極はそれぞれ水素電極電
位、酸素電極電位に保持されるため、酸化剤極の電位が
運転停止中高くなり、酸化剤極の触媒が凝集する。いわ
ゆるシンタリングが促進されて酸化剤極の性能低下の原
因となるのを防ぐためである。しかし、この不活性ガス
パージだけでは触媒に吸着したガスを充分に除去するこ
とは困難である。
に、電池内部及びガス供給系から燃料ガス及び酸化剤ガ
スを不活性ガスで追い出す、いわゆる不活性ガスパージ
が行なわれる。これは、電池内部及びガス供給系に残留
するガスにより燃料極、酸化剤極はそれぞれ水素電極電
位、酸素電極電位に保持されるため、酸化剤極の電位が
運転停止中高くなり、酸化剤極の触媒が凝集する。いわ
ゆるシンタリングが促進されて酸化剤極の性能低下の原
因となるのを防ぐためである。しかし、この不活性ガス
パージだけでは触媒に吸着したガスを充分に除去するこ
とは困難である。
そこで、燃料電池の運転停止時に、ダミー負荷により触
媒に吸着したガスを消費する方法(特開昭55−197
13号)や、運転停止中に微量の水素を含む窒素ガスを
燃料極及び酸化剤極に導入して両極を同一電位に保つ方
法(特開昭59−75569号)が提案されている。し
かし、これらの方法はダミー負荷や水素を含む窒素を供
給するための設備を必要とする問題があった。
媒に吸着したガスを消費する方法(特開昭55−197
13号)や、運転停止中に微量の水素を含む窒素ガスを
燃料極及び酸化剤極に導入して両極を同一電位に保つ方
法(特開昭59−75569号)が提案されている。し
かし、これらの方法はダミー負荷や水素を含む窒素を供
給するための設備を必要とする問題があった。
本発明の目的は、特に設備などを付加することなく運転
停止中における酸化剤極の触媒のシンタリングを防止し
得る燃料電池の運転停止方法を提供することにある。
停止中における酸化剤極の触媒のシンタリングを防止し
得る燃料電池の運転停止方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、本発明は、燃料電池の運転停
止時に不活性ガスパージする場合、水素を含む不活性ガ
スでパージして酸化剤極の触媒層に吸着した酸素を消費
することにより、運転停止中の酸化剤極電位を低く抑え
、その後不活性ガスのみでパージすることを特徴とする
。
止時に不活性ガスパージする場合、水素を含む不活性ガ
スでパージして酸化剤極の触媒層に吸着した酸素を消費
することにより、運転停止中の酸化剤極電位を低く抑え
、その後不活性ガスのみでパージすることを特徴とする
。
以下1本発明の一実施例を図について説明する6図にお
いて、1は電解質、2,3は電解質1を挟んで対向配置
された燃料極及び酸化剤極で、燃料極2には水素を含む
燃料ガス、例えば改質ガスが、また酸素剤種3には酸素
を含む酸素剤ガス、例えば空気がそれぞれのガス流路4
,5から供給されるようになっている。前記電解質とし
ては例えばリン酸が用いられる。
いて、1は電解質、2,3は電解質1を挟んで対向配置
された燃料極及び酸化剤極で、燃料極2には水素を含む
燃料ガス、例えば改質ガスが、また酸素剤種3には酸素
を含む酸素剤ガス、例えば空気がそれぞれのガス流路4
,5から供給されるようになっている。前記電解質とし
ては例えばリン酸が用いられる。
このように構成された燃料電池において、その燃料極2
では、 H,→2 H”+ 2 e 酸素剤種3では、 2 H”+ 2 e +−02−+820の反応がそれ
ぞれ行なわれ、負荷6に電流が流れる。
では、 H,→2 H”+ 2 e 酸素剤種3では、 2 H”+ 2 e +−02−+820の反応がそれ
ぞれ行なわれ、負荷6に電流が流れる。
ところで、この燃料電池の運転を停止する際、不活性ガ
ス、例えば窒素ガスによるパージを行なって、ガス流路
4,5より燃料ガス、酸化剤ガスを排出するが、この場
合、燃料極2.酸化剤極3に吸着した水素、酸素まで除
去するのは困難である。
ス、例えば窒素ガスによるパージを行なって、ガス流路
4,5より燃料ガス、酸化剤ガスを排出するが、この場
合、燃料極2.酸化剤極3に吸着した水素、酸素まで除
去するのは困難である。
そこで、この実施例では、不活性ガスパージをする場合
、不活性ガス中に微量(4%以下)の水素を含有させて
酸化剤極3に吸着している酸素を除去する。これにより
酸化剤極3は低い電位に保たれることになる。その後、
水素を含まない不活性ガスでパージすれば、燃料電池内
には燃料極2、酸化剤極3に吸着された水素の他は不活
性ガスのみとなり、燃料極2、酸化剤極3は水素電極電
位に保たれるとともに、水素ガスの偏在、滞溜もなくな
る。
、不活性ガス中に微量(4%以下)の水素を含有させて
酸化剤極3に吸着している酸素を除去する。これにより
酸化剤極3は低い電位に保たれることになる。その後、
水素を含まない不活性ガスでパージすれば、燃料電池内
には燃料極2、酸化剤極3に吸着された水素の他は不活
性ガスのみとなり、燃料極2、酸化剤極3は水素電極電
位に保たれるとともに、水素ガスの偏在、滞溜もなくな
る。
また運転停止中は、燃料電池内のガス圧力を外部圧力よ
りも僅かに高く保つようにするのが望ましく、このよう
にすれば、配管の接続部やバルブ等からの微量のリーク
による空気の侵入を防ぎ。
りも僅かに高く保つようにするのが望ましく、このよう
にすれば、配管の接続部やバルブ等からの微量のリーク
による空気の侵入を防ぎ。
燃料極2.酸化剤極3への酸素の吸着による電極電位の
上昇を防止することができる。
上昇を防止することができる。
前記したように燃料電池内のガス圧力を外部圧力より高
く保つには、窒素ボンベより圧力調整弁を介して窒素ガ
スを供給するようにすればよい。
く保つには、窒素ボンベより圧力調整弁を介して窒素ガ
スを供給するようにすればよい。
さらに、微量の水素を含む不活性ガスでパージする前に
、不活性ガスのみでパージすれば、微量の水素を含む不
活性ガスでパージする際の安全性を向上することができ
る。
、不活性ガスのみでパージすれば、微量の水素を含む不
活性ガスでパージする際の安全性を向上することができ
る。
なお、不活性ガス中への水素の混入には改質ガス中の水
素を用いればよく、特に水素を含んだ不活性ガスを準備
しておく必要はない。
素を用いればよく、特に水素を含んだ不活性ガスを準備
しておく必要はない。
以上説明したように、本発明によれば、特に設備などを
付加することなく運転停止中の電極電位を低く保つこと
ができ、電極触媒のシンタリングに起因する電極性能の
低下を防止することができる。
付加することなく運転停止中の電極電位を低く保つこと
ができ、電極触媒のシンタリングに起因する電極性能の
低下を防止することができる。
図は本発明の運転停止方法が適用される燃料電池の概略
構成図である。 1・・・電解質、2・・・燃料極、3・・・酸化剤極、
4・・・燃料ガス流路、5・・・酸化剤ガス流路。
構成図である。 1・・・電解質、2・・・燃料極、3・・・酸化剤極、
4・・・燃料ガス流路、5・・・酸化剤ガス流路。
Claims (1)
- 1、電解質を挟んで燃料極及び酸化剤極を対向配置し、
燃料極には燃料を、酸化剤極には酸化剤をそれぞれ供給
し、発生する電気エネルギーを前記両電極から取り出す
ようにした燃料電池を運転停止するとき、燃料電池内か
ら燃料及び酸化剤を不活性ガスでパージするものにおい
て、水素を含む不活性ガスでパージし、その後、不活性
ガスのみでパージすることを特徴とする燃料電池の運転
停止方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60290603A JPS62150665A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 燃料電池の運転停止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60290603A JPS62150665A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 燃料電池の運転停止方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62150665A true JPS62150665A (ja) | 1987-07-04 |
Family
ID=17758139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60290603A Pending JPS62150665A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 燃料電池の運転停止方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62150665A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0660896A (ja) * | 1992-08-04 | 1994-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池式発電装置およびその運転方法 |
KR20150074311A (ko) * | 2013-12-23 | 2015-07-02 | 현대자동차주식회사 | 연료 전지 관리 방법 |
CN107078325A (zh) * | 2014-10-21 | 2017-08-18 | 大众汽车有限公司 | 燃料电池系统以及用于关停燃料电池堆栈的方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5975569A (ja) * | 1982-10-21 | 1984-04-28 | Toshiba Corp | 燃料電池の保管方法 |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP60290603A patent/JPS62150665A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5975569A (ja) * | 1982-10-21 | 1984-04-28 | Toshiba Corp | 燃料電池の保管方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0660896A (ja) * | 1992-08-04 | 1994-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池式発電装置およびその運転方法 |
KR20150074311A (ko) * | 2013-12-23 | 2015-07-02 | 현대자동차주식회사 | 연료 전지 관리 방법 |
US9299998B2 (en) | 2013-12-23 | 2016-03-29 | Hyundai Motor Company | Fuel cell management method |
CN107078325A (zh) * | 2014-10-21 | 2017-08-18 | 大众汽车有限公司 | 燃料电池系统以及用于关停燃料电池堆栈的方法 |
US10727508B2 (en) | 2014-10-21 | 2020-07-28 | Audi Ag | Fuel cell system and method for switching off a fuel cell stack |
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