KR20160063999A - 연료 전지의 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

연료 전지 스택(110)에 존재하는 전하를 사용한 연료 전지(100)의 검사 방법은, 상기 연료 전지 스택에 외부 전원(70)으로부터 전하를 공급하는 공급 공정을 포함한다.

Description

연료 전지의 검사 방법{INSPECTION METHOD OF FUEL BATTERY}
본 발명은 연료 가스를 흐르게 하여 실제로 발전시키는 일 없이, 연료 전지를 검사하는 방법에 관한 것이다.
연료 전지는, 복수의 연료 전지 셀이 적층된 연료 전지 스택을 갖는다. 연료 전지 스택은, 각 연료 전지 셀의 상태를 감시하기 위한 셀 모니터를 구비한다. 각 연료 전지 셀과 셀 모니터는, 커넥터 케이블로 접속되어 있다.
종래, 셀 모니터의 커넥터 케이블의 접속 검사 방법은, 실제로 연료 전지 스택에 연료 가스를 흐르게 하고, 전지 반응을 일으키게 함으로써 행하고 있었다. 전지 반응을 일으키게 함으로써, 각 연료 전지 셀에 전하를 갖게 하고, 그것을 셀 모니터 기판으로부터의 전압 신호로서 수취하여, 커넥터 케이블의 접속에 문제가 없는 것을 확인하고 있었다.
셀 모니터를 구비한 연료 전지에 관련되는 기술로서는, 예를 들어 복수 적층된 연료 전지 셀을 갖는 연료 전지와, 각 연료 전지 셀의 상태를 감시하기 위한 셀 모니터를 구비하고, 연료 전지의 측방 영역에 셀 모니터를 배치한 연료 전지 유닛이 개시되어 있다(일본 특허 출원 공개 제2013-180643호 참조).
그런데, 종래의 연료 전지의 완성품의 검사 방법은, 연료 전지 스택에 연료 가스로서의 산화 가스(공기, 산소:O2)와 수소(H2)를 흐르게 할 필요가 있으므로, 연료 가스 공급 장치와 접속하여 연료 가스를 공급 가능한 상태로 하고 나서가 아니면 검사할 수 없었다.
또한, 연료 전지의 제조 공정에 있어서, 연료 전지를 검사하는 것은 고려되어 있지 않았다. 가령 연료 전지의 제조 공정에 있어서 검사를 하는 것으로 한 경우, 외장부와의 전기 절연 저항의 측정을 생각할 수 있다. 이 외장부의 전기 절연성의 검사에 있어서도, 연료 전지 스택에 수소와 산소를 공급하여 실제로 발전하는 것이 상정되지만, 연료 가스 공급 장치를 접속할 필요가 있으므로, 검사 설비가 대규모로 되고, 연료 전지 스택을 실제로 발전시켜 무엇인가의 검사를 행하는 것에는 설비적인 곤란이 예상된다. 실제로, 출원인은 제조 공정에 있어서 실제로 발전시켜 실시하는 검사 방법이 기재된 공지 문헌을 발견할 수 없었다.
본 발명은 상기한 사정에 비추어 창안된 것이며, 연료 전지 완성품뿐만 아니라, 연료 전지의 제조 공정에 있어서도, 연료 전지 스택에 연료 가스를 흐르게 하여 실제로 발전시키는 일 없이, 연료 전지를 용이하게 검사할 수 있는 연료 전지의 검사 방법을 제공한다.
본 발명의 형태의 하나는, 연료 전지 스택에 존재하는 전하를 사용한 연료 전지의 검사 방법이며, 상기 연료 전지 스택에 외부 전원으로부터 전하를 공급하는 공급 공정을 구비한다.
상기 형태에 있어서, 상기 연료 전지는, 상기 연료 전지 스택의 플러스 단부에 설치된 총 플러스부와, 상기 연료 전지 스택의 마이너스 단부에 설치된 총 마이너스부를 구비해도 된다. 상기 공급 공정은, 상기 총 플러스부 혹은 상기 총 마이너스부 중 어느 하나에 전하를 부여하는 것을 포함해도 된다.
상기 형태에 있어서, 상기 연료 전지 스택을 구성하는 각 연료 전지 셀과 셀 모니터는 접속되어 있어도 된다. 상기 형태는, 상기 공급 공정 후에, 상기 셀 모니터의 값에 기초하여, 상기 각 연료 전지 셀과 상기 셀 모니터의 접속이 정상인지 판정하는 판정 공정을 더 구비해도 된다.
상기 형태에 있어서, 상기 판정 공정은, 연료 가스인 수소 가스와 산화 가스를 상기 연료 전지에 공급하는 공급 수단이, 상기 연료 전지 스택에 접속되기 전에 행해져도 된다.
상기 형태에 있어서, 상기 셀 모니터는 상기 각 연료 전지 셀의 전압을 검출하고, 검출 전압을 상기 연료 전지 스택 외부의 검사 설비에 송신하도록 구성되어도 된다. 또한, 상기 판정 공정은, 상기 외부의 검사 설비에 의해 실행되어도 된다.
상기 형태는, 상기 셀 모니터가 상기 공급하는 것 전의 상기 각 연료 전지 셀의 전압을 검출하는 제1 검출과, 상기 셀 모니터가 상기 공급하는 것 후의 상기 각 연료 전지 셀의 전압을 검출하는 제2 검출을 더 구비해도 된다. 또한, 상기 판정 공정은, 상기 제1 검출 공정에서 검출된 전압과, 상기 제2 검출 공정에서 검출된 전압의 차에 기초하여 행해져도 된다.
상기 형태는, 상기 연료 전지 스택의 외장부에 대해, 상기 공급 공정 후에, 상기 외장부로부터의 누설 전류에 기초하여, 상기 외장부의 전기 절연성을 검사하는 공정을 더 구비해도 된다.
본 발명의 형태에 관한 연료 전지의 검사 방법은, 연료 전지 완성품뿐만 아니라, 연료 전지의 제조 공정에 있어서도, 연료 전지 스택에 연료 가스를 흐르게 하여 실제로 발전하는 일 없이, 외부 전원으로부터 전하를 부여하여 검사하므로, 실제로 발전하는 경우에 비해, 연료 전지를 용이하게 검사할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 동등한 요소들을 동등한 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 이하에 설명된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 연료 전지의 검사 방법의 검사 대상 및 검사 설비를 도시하는 모식도.
도 2a, 도 2b는 제1 실시 형태의 연료 전지 스택의 통전 상태를 도시하는 모식도.
도 3은 비교예로서의 연료 가스 공급 장치로부터 연료 전지에 연료 가스를 공급하는 상태를 설명하는 모식도.
도 4는 연료 가스 공급 장치로부터 연료 전지에 연료 가스를 공급하여 실시하는 비교예로서의 연료 전지의 셀 모니터 접속 검사 방법의 설명도.
도 5는 연료 가스 공급 장치로부터 연료 전지에 연료 가스를 공급하는 경우의 문제의 설명에 제공하는 모식도.
도 6a, 도 6b는 제2 실시 형태의 연료 전지의 모식도.
도 7은 도 6b의 VII-VII선 단면도.
도 8은 제2 실시 형태에 있어서의 외장부의 전기 절연성 검사 방법의 일례의 설명도.
도 9는 제2 실시 형태에 있어서의 외장부의 전기 절연성 검사 방법의 다른 예의 설명도.
이하에 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호로 나타내고 있다. 단, 도면은 모식적인 것이다. 따라서, 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 대조하여 판단해야 할 것이다. 또한, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.
본 명세서에서는 이하와 같이 용어를 정의한다. 「검사」라 함은, 검사 대상의 발전 상태에 있어서, 정상 시에 있어야 할 상태와 실제의 상태를 비교함으로써 검사 대상의 이상을 판별하는 것을 말한다. 발전 상태라 함은, 실제로 발전하는 상태에 더하여, 외부로부터 전하를 부여함으로써 실제로 발전한 경우와 마찬가지의 내부 상태로 한 상태도 포함하는 것을 말한다. 「제조 공정」이라 함은, 최종적으로 제품으로서 완성하기 전의 공정을 말하고, 연료 전지 시스템이라면 연료 가스인 수소 가스와 산화 가스의 공급 수단이 연료 전지 스택에 접속되기 전의 공정을 말한다.
우선, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 연료 전지의 검사 방법의 검사 대상 및 검사 설비에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 연료 전지의 검사 방법의 검사 대상 및 검사 상황을 도시하는 모식도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 연료 전지(100)는, 연료 전지 셀(10)이 복수 적층된 연료 전지 스택(110)을 갖는다. 복수의 연료 전지 셀(10)은, 각각이 고분자 전해질막의 양측에 가스 확산 전극을 적층한 적층체를 한 쌍의 세퍼레이터로 끼움 지지한 구조를 구비하고, 직렬로 적층되어 체결되어 있다.
각 연료 전지 셀(10)은 접속 단자(11)를 구비한다. 연료 전지(100)의 일측면에는, 각 연료 전지 셀(10)의 상태를 감시하기 위한 차량 ECU(Electric Control Unit)인 셀 모니터(20)를 구비한다. 셀 모니터(20)는, 복수의 접속 단자(21)를 구비한다. 각 연료 전지 셀(10)의 접속 단자(11)와 셀 모니터(20)의 접속 단자(21)는, 커넥터 케이블(30)에 의해 접속된다. 제1 실시 형태에 관한 연료 전지의 검사 방법의 검사 대상은, 각 연료 전지 셀(10)과 셀 모니터(20)의 접속이다.
연료 전지 스택(110)의 양단부에는, 각각 총 플러스 터미널(총 플러스부)(41)과 총 마이너스 터미널(총 마이너스부)(42)이 설치되어 있다. 총 플러스 터미널(41)은, 총 플러스 릴레이(51)를 통해, 단자대(53)와 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 총 마이너스 터미널(42)은, 총 마이너스 릴레이(52)를 통해, 단자대(53)와 전기적으로 접속되어 있다.
본 실시 형태의 연료 전지(100)는, 검사 시에 있어서, 연료 전지 스택(110)에 전하를 공급(전압을 인가)하기 위한 외부 전원으로서, 직류 안정화 전원(70)을 탈착 가능하게 구비하고 있다. 직류 안정화 전원(70)의 접속 케이블(71)은, 검사 시에 있어서, 단자대(53)에 전기적으로 접속된다. 또한, 셀 모니터(20)에는, 신호를 송신하기 위한 통신 케이블(22)이 전기적으로 접속되어 있다. 통신 케이블(22)은, 도시하지 않은 검사 설비와 전기적으로 접속된다. 셀 모니터(20)는, 계측값을 디지털화 처리하여, 검사 설비에 송신한다.
또한, 연료 전지(100)는, 제조 공정의 후반에 있어서, 또는, 출하 후에 있어서, 연료 전지(100)의 일단부에는, 연료 가스 공급 장치(도시하지 않음)의 일부로서, 연료 공급관(90) 및 연료 배출관(91)을 구비한 연료 급배부(60)가 접속된다(도 3 참조). 연료 급배부(60)와 총 마이너스 터미널(42) 사이에는, 연료 분배용 엔드 플레이트(61)가 개재 설치되어 있다. 또한, 연료 가스 공급 장치의 접속 전의 제조 공정에 있어서, 연료 공급관 및 연료 배출관은 접속되어 있지 않다.
다음으로, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 연료 전지의 검사 방법에 대해 설명한다. 도 2a, 도 2b는 제1 실시 형태의 연료 전지 스택의 통전 상태를 도시하는 모식도이다. 도 3은 비교예의 연료 전지의 검사 방법으로서의 연료 가스 공급 장치로부터 연료 전지에 연료 가스를 공급하는 상태를 설명하는 모식도이다. 도 4는 연료 가스 공급 장치로부터 연료 전지에 연료 가스를 공급하여 실시하는 비교예의 연료 전지의 검사 방법으로서의 연료 전지의 셀 모니터 접속 검사 방법의 설명도이다. 도 5는 연료 가스 공급 장치로부터 연료 전지에 연료 가스를 공급하는 경우의 문제의 설명에 제공하는 모식도이다.
제1 실시 형태에서는, 연료 전지의 검사 방법으로서, 셀 모니터 접속 검사 방법에 대해 설명한다. 제1 실시 형태의 셀 모니터 접속 검사 방법은, 적어도, 연료 전지 스택에 외부 전원으로부터 전하를 공급하는 공정과, 전하의 공급 공정 후에, 셀 모니터의 값에 기초하여, 각 연료 전지 셀과 셀 모니터의 접속을 판정하는 공정을 갖는다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 연료 전지 스택에 외부 전원으로부터 전하를 공급하는 공정에서는, 외부 전원으로서의 직류 안정화 전원(70)의 접속 케이블(71)을 단자대(53)에 전기적으로 접속한다. 그리고, 직류 안정화 전원(70)으로부터 연료 전지 스택(110)에 전하를 공급(전압을 인가)하고, 전류를 흐르게 한다.
도 2a 및 도 2b에 도시하는 바와 같이, 연료 전지(100)는, 전기적인 등가 회로로서, 연료 전지 셀(10)이, 접촉 저항(81) 및 전기 이중층 용량(82)을 구비한다. 전기 이중층 용량(82)은, 전해질막을 끼움 지지하는 한 쌍의 가스 확산 전극간에 형성되는 캐패시터이다. 스위치(84)는, 총 플러스 릴레이(51) 및 총 마이너스 릴레이(52)에 의한 전기적 접속 수단을 모식적으로 도시한 것이다. 연료 전지 스택(110)에 연료 가스가 공급되어 있지 않은 상태에서, 직류 안정화 전원(70)을 단자대(53)에 접속하여, 총 플러스 릴레이(51) 및 총 마이너스 릴레이(52)를 단락, 즉, 스위치(84)를 접속 상태로 하고, 연료 전지 스택(110)에 전류를 흐르게 하면, 전류는 접촉 저항(81) 및 전기 이중층 용량(82)을 통과하고, 각 연료 전지 셀(10)은 전지를 형성하지 않는다. 일반적으로, 연료 전지 셀(10)에 있어서, 전해질막은 이온[고체 고분자형 연료 전지(PEFC;polymer electrolyte fuel cell)의 경우, 프로톤]만을 통과시키지만, 연료 가스나 전자의 크로스오버가 반드시 일어난다. 이로 인해, 연료 전지 셀(10)에는, 등가적으로, 전기 이중층 용량(82)에 병렬하여 전하 이동 저항(83)이 발생하게 된다. 따라서, 연료 전지 스택(110)에 전압을 인가한 경우에는, 각 연료 전지 셀(10)은 접촉 저항(81)과 전하 이동 저항(83)으로 정해지는 일정한 전류가 흐르고 있게 되고, 이 접촉 저항(81) 및 전하 이동 저항(83)과 전류로 정해지는 연료 전지 셀(10)의 양단부의 전압을 셀 모니터(20)로 검출함으로써, 셀 모니터의 접속 상태를 검사하는 것이 가능하다.
또한, 비교예로서, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 실제로 연료 전지(100)에 연료 가스(G)를 흐르게 하는 경우에는, 각 연료 전지 셀(10)은 전지를 형성하고, 전하를 모은다. 연료 가스를 흐르게 하여 실시하는 비교예의 셀 모니터 접속 검사 방법에서는, 연료 가스(G)가 공급된 상태에 있어서, 셀 모니터(20)가 각각의 연료 전지 셀(10)에 있어서의 발전에 의한 출력 전압을 검출하게 된다. 그러나, 이후에 연료 가스 공급 장치의 접속을 해제할 필요가 있는 경우에는, 검사 후에 질소(N2) 퍼지를 행하고, 연료 가스를 질소로 치환할 필요가 있으므로, 설비가 복잡화되고, 생산성이 매우 나빠질 우려가 있었다. 또한, 연료 전지 스택(110)에 전하가 모인 상태에서는, 사람이 접촉할 수 없으므로, 자연 방전으로 전하를 소비할 필요가 있어, 대기 시간이 발생하고 있었다. 또한, 발전 검사용 벤치를 유용하였다고 해도, 나중에 조립한 부품의 검사로 되므로, 접속 검사를 위한 공정이 복잡화될 가능성이 있었다.
다음으로, 다시 도 1 및 도 2를 참조하여, 셀 모니터의 접속 상태를 판정하는 공정을 설명한다. 셀 모니터의 접속 상태를 판정하는 공정에서는, 전하의 공급 공정 후에, 셀 모니터(20)가 연료 전지 스택(110)의 연료 전지 셀(10)의 각각의 전압을 계측한다. 셀 모니터(20)는, 계측한 전압을 디지털화 처리하여, 도시하지 않은 검사 설비에 신호를 송신한다. 검사 설비가 디지털화 처리된 수치를 심사한다. 연료 전지 셀(10)과 셀 모니터(20)의 접속이 불량이면 셀 모니터(20)에는 전압이 인가되지 않고, 셀 모니터(20)로 검출되는 전압은 검출되지 않는다. 한편, 연료 전지 셀(10)과 셀 모니터(20)의 접속이 정상이면 직류 안정화 전원(70)의 인가 전압과 연료 전지 스택(110)을 구성하는 연료 전지 셀(10)의 스택수로 정해지는 각 연료 전지 셀(10)의 분압이 셀 모니터(20)에 인가될 것이다. 따라서 예를 들어, 셀 모니터(20)로 검출되는 전압이 0V이면 연료 전지 셀(10)과 셀 모니터(20)를 접속하는 커넥터 케이블(30)이 미접속이라고 판정할 수 있다. 또한, 셀 모니터(20)로 검출되는 전압이 상기 분압, 예시적인 판정 규격으로서 100㎷±40㎷이면 커넥터 케이블(30)의 접속이 양호하다고 판단할 수 있다.
이에 반해, 도 3이나 도 4에 도시한 비교예의 셀 모니터 접속 검사 방법에서는, 연료 전지 스택으로서, 혹은 각 연료 전지 셀 자체를 단품으로서, 우량품인지 여부를 실제로 발전시킴으로써 검사를 행할 필요가 있으므로, 다음과 같은 문제가 발생한다. 즉, 도 3 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 연료 전지 스택(110)의 연료 공급관(90)으로부터 이격된 연료 전지 셀(10)일수록 연료 가스(G)가 도달하기 어렵다. 질소(N2) 퍼지로 연료 가스(G)를 방출하는 처리를 해도, 연료 전지 스택(110) 내에 연료 가스(G)가 잔류하는 경우가 있다. 또한, 초기부터 전하를 모으게 되어 버리는 연료 전지 셀(10)이 있으므로, 미접속 상태라도 접속 OK라고 판단할 가능성이 있다.
또한, 연료 가스 공급 장치로부터 연료 가스를 공급하여 실시하는 발전 검사 후에, 본 실시 형태의 셀 모니터 접속 검사 방법을 실시하는 경우에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 셀 모니터 접속 검사 방법은, 전술한 바와 같이, 연료 전지의 전해질막의 크로스오버를 이용한 검사 방법이므로, 전해질막의 습윤 상태에 따라 전자의 이동의 용이함이 바뀌고, 전하 이동 저항(83)이 변화되어 버린다. 또한 전술한 바와 같이, 발전 검사 실시 후의 방치 시간 등으로도 전하 이동 저항(83)이 다르다. 이로 인해, 발전 검사 실시 전에 있어서 셀 모니터 접속 검사 방법을 실시하는 경우와 같은 상기 판정 규격을 설정할 수 없다. 따라서, 발전 검사 실시 후에 셀 모니터 접속 검사 방법을 실시하는 경우에는, 우선 외부로부터 전압을 인가하지 않는 상태, 즉, 직류 안정화 전원(70)의 접속 전이나, 스위치(84)를 차단한 상태에서, 각 연료 전지 셀(10)의 초기 전압값을 셀 모니터(20)로 계측한다. 그리고, 직류 안정화 전원(70)을 접속하거나, 스위치(84)를 접속 상태로 하여, 외부로부터 전압을 인가한 상태에서, 각 연료 전지 셀(10)의 전압값을 셀 모니터(20)로 계측한다. 그리고 셀 모니터(20)로 검출된 전압값과 초기 전압값의 차분을 연산하고, 당해 차분이 상술한 판정 규격값에 합치하고 있는지 여부로 셀 모니터의 접속 상태를 판정한다. 전압을 인가하지 않는 상태의 초기 전압값과 전압을 인가한 상태의 검사 전압값의 차분을 연산함으로써, 외란에 의한 영향을 상쇄하고, 적정한 셀 모니터의 접속 상태의 검사가 가능해진다.
즉, 본 실시 형태에 관한 셀 모니터 접속 검사 방법에서는, 연료 전지 스택(110)에 외부로부터 전압을 인가하고, 셀 모니터(20)의 신호를 체크한다. 연료 전지 스택(110)에 전압을 인가하였음에도 불구하고, 셀 모니터(20)에서 0V를 검지한 경우에는, 셀 모니터(20)의 접속 불량이라고 판단한다. 또한 셀 모니터(20)에서 미리 설정한 설정 규격값을 나타낸 경우에는 접속이 정상이라고 판단한다. 따라서, 실제로 연료 전지 스택(110)에 연료 가스를 공급하여 실시하는 연료 전지 셀(10) 단체의 발전 검사 후라도, 셀 모니터(20)의 검출 전압값으로부터 셀 모니터(20)의 접속 불량을 판단하는 것이 가능하다.
이상, 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 연료 전지의 검사 방법은, 연료 전지 스택(110)을 구성하는 각 연료 전지 셀(10)과 셀 모니터(20)의 접속 상태의 검사 방법이다. 본 실시 형태의 셀 모니터 접속 검사 방법에 따르면, 연료 전지(100)의 완성품뿐만 아니라, 연료 전지(100)의 제조 공정에 있어서도, 연료 전지 스택(110)에 연료 가스를 흐르게 하여 실제로 발전하는 일 없이, 각 연료 전지 셀(10)과 셀 모니터(20)의 접속 상태를 검사할 수 있다고 하는 우수한 효과를 발휘한다.
다음으로, 도 1 및 도 6a 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 연료 전지의 검사 방법으로서, 외장부의 전기 절연성의 검사 방법에 대해 설명한다. 도 6a 및 도 6b는 제2 실시 형태의 연료 전지의 모식도이다. 도 7은 도 6b의 VII-VII선 단면도이다. 도 8은 제2 실시 형태에 있어서의 외장부의 전기 절연성 검사 방법의 일례의 설명도이다. 도 9는 제2 실시 형태에 있어서의 외장부의 전기 절연성 검사 방법의 다른 예의 설명도이다. 또한, 제1 실시 형태와 동일 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명한다.
제2 실시 형태에 있어서의 외장부의 전기 절연성의 검사 방법은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 검사 대상으로서 연료 전지 스택(110)을 갖는 연료 전지(100), 검사 설비로서 외부 전원(직류 안정화 전원)(70)이 사용된다(도 1 참조). 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 연료 전지 스택(110)은, 평판 형상의 커버(221) 및 상자체 형상의 케이싱(222)으로 이루어지는 외장부(220) 내에 수납된다. 외장부(220)의 개구부는, 연료 전지 스택(110)의 길이 방향의 일단부에 설치된 엔드 플레이트(61)로 폐쇄된다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 연료 전지 스택(110)의 상하 및 좌우는, 전기 절연재(230)로 덮여 있다.
또한, 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 연료 전지 스택(110)의 각 연료 전지 셀(10)은, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성으로, 접촉 저항(81), 전기 이중층 용량(82) 및 전하 이동 저항(83)을 구비한다. 또한, 외장부(220)에 누출되는 누설 전류를 측정하기 위한 전류계(240)를 구비하고 있다.
제2 실시 형태의 외장부의 전기 절연성의 검사 방법은, 적어도, 연료 전지 스택에 외부 전원으로부터 전하를 공급하는 전하의 공급 공정과, 전하의 공급 공정 후에, 외장부로부터의 누설 전류에 기초하여, 상기 외장부의 전기 절연성을 검사하는 공정을 갖는다.
연료 전지 스택에 외부 전원으로부터 전하를 공급하는 공정에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 외부 전원으로서의 직류 안정화 전원(70)의 접속 케이블(71)을 단자대(53)에 전기적으로 접속한다. 그리고, 직류 안정화 전원(70)으로부터 연료 전지 스택(110)에 전하를 공급(전압을 인가)하고, 전류를 흐르게 한다. 직류 안정화 전원(70)으로부터 연료 전지 스택(110)에의 인가 전압은, 예를 들어 250∼500V 정도로 한다. 또한, 도 9에 도시하는 바와 같이, 연료 전지 스택(110)의 총 플러스부(41) 혹은 총 마이너스부(42) 중 어느 하나에 전압을 인가해도 된다.
다음으로, 외장부의 전기 절연성을 검사하는 공정에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 전하의 공급 공정 후에, 외장부(220)로부터 누출되는 누설 전류에 기초하여, 당해 외장부(220)의 전기 절연성을 검사한다. 외장부(220)로부터 누출되는 누설 전류는, 전류계(240)로 측정한다. 외장부(220)로부터의 누설 전류를 측정함으로써, 연료 전지 스택(110)에 연료 가스를 흐르게 하여 실제로 발전하는 일 없이, 연료 전지 스택(110)과 외장부(220)의 전기 절연 저항을 측정하는 것이 가능하다.
또한, 도 9와 같이, 연료 전지 스택(110)의 총 플러스부(41) 혹은 총 마이너스부(42) 중 어느 하나에 전압을 인가하는 경우에는, 누설 전류를 이용하여 연료 전지 스택(110) 전체에 전하를 모으는 것이 가능하다. 이에 의해, 연료 전지 스택(110)에 인가 전압분만큼의 전하를 모으는 것이 가능하므로, 연료 전지 스택(110)에 연료 가스를 흐르게 하여 실제로 발전하는 일 없이, 연료 전지 스택(110) 전체와 외장부(220)의 전기 절연 저항을 측정할 수 있다.
제2 실시 형태에 관한 연료 전지의 검사 방법은, 연료 전지 완성품뿐만 아니라, 연료 전지의 제조 공정에 있어서도, 연료 전지 스택(110)에 연료 가스를 흐르게 하여 실제로 발전하는 일 없이, 연료 전지 스택(110)의 검사가 가능하다고 하는, 제1 실시 형태와 기본적으로 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다. 특히 제2 실시 형태에 있어서의 외장부의 전기 절연성의 검사 방법은, 연료 전지 스택(110)에 연료 가스를 흐르게 하여 실제로 발전하는 일 없이, 연료 전지 스택(110)과 외장부(220)의 전기 절연 저항을 측정할 수 있다고 하는 유리한 효과를 발휘한다. 또한, 도 9에 도시하는 실시 형태에서는, 연료 전지 스택(110)의 총 플러스부(41) 혹은 총 마이너스부(42) 중 어느 하나에 전하를 부여하면 되므로, 전기 절연 저항 측정의 간소화를 도모할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명을 실시 형태에 의해 기재하였지만, 이 개시의 일부를 이루는 기술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안 된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명백하게 될 것이다. 본 발명은 여기에서는 기재하고 있지 않은 다양한 실시 형태 등을 포함한다고 하는 것을 이해해야 한다.

Claims (7)

  1. 연료 전지 스택(110)에 존재하는 전하를 사용한 연료 전지(100)의 검사 방법이며,
    상기 연료 전지 스택에 외부 전원(70)으로부터 전하를 공급하는 공급 공정을 포함하는, 연료 전지의 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연료 전지는, 상기 연료 전지 스택의 플러스 단부에 설치된 총 플러스부(41)와, 상기 연료 전지 스택의 마이너스 단부에 설치된 총 마이너스부(42)를 갖고,
    상기 공급 공정은, 상기 총 플러스부 혹은 상기 총 마이너스부 중 어느 하나에 전하를 부여하는 것을 포함하는, 연료 전지의 검사 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연료 전지 스택을 구성하는 각 연료 전지 셀(10)과 셀 모니터(20)는 접속되어 있고,
    상기 공급 공정 후에, 상기 셀 모니터의 값에 기초하여, 상기 각 연료 전지 셀과 상기 셀 모니터의 접속이 정상인지 판정하는 판정 공정을 더 포함하는, 연료 전지의 검사 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 판정 공정은, 연료 가스인 수소 가스와 산화 가스를 상기 연료 전지에 공급하는 공급 수단이, 상기 연료 전지 스택에 접속되기 전에 행해지는, 연료 전지의 검사 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 셀 모니터는 상기 각 연료 전지 셀의 전압을 검출하고, 검출 전압을 상기 연료 전지 스택 외부의 검사 설비에 송신하도록 구성되고,
    상기 판정 공정은, 상기 외부의 검사 설비에 의해 실행되는, 연료 전지의 검사 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 셀 모니터가 상기 공급하는 것 전의 상기 각 연료 전지 셀의 전압을 검출하는 제1 검출 공정과,
    상기 셀 모니터가 상기 공급하는 것 후의 상기 각 연료 전지 셀의 전압을 검출하는 제2 검출 공정을 더 포함하고,
    상기 판정 공정은, 상기 제1 검출 공정에서 검출된 전압과, 상기 제2 검출 공정에서 검출된 전압의 차에 기초하여 행해지는, 연료 전지의 검사 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연료 전지 스택의 외장부(220)에 대해,
    상기 공급 공정 후에, 상기 외장부로부터의 누설 전류에 기초하여, 상기 외장부의 전기 절연성을 검사하는 공정을 더 포함하는, 연료 전지의 검사 방법.
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