KR20160072047A - 연료 전지의 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

MEA를, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극에 수소 가스가 계속해서 공급되는 상황으로 한다. 그리고 나서, 외부 전원 유닛(110), 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)에, 캐소드측 전극(53)이 고전위로 되도록 전류를 흐르게 함과 함께, 전류값이 점증하도록 상기의 양쪽 전극에 전류를 흐르게 한다. 이와 같이 전류를 흐르게 하고 나서, 전압 계측 유닛(120)이 계측한 양쪽 전극간의 계측 전압을 시계열적으로 플롯해서 검사 대상 MEA에 대한 전압 추이를 계측하고, 계측한 전압 추이에 의해, 검사 대상 MEA의 발전 성능 검사를 행한다.

Description

연료 전지의 검사 방법{INSPECTION METHOD OF FUEL CELL}
본 발명은, 연료 전지의 검사 방법에 관한 것이다.
연료 전지는, 전해질막을 사이에 두고 애노드측 전극과 캐소드측 전극을 구비하고, 애노드측 전극에는 수소 가스를, 캐소드측 전극에는 산소 함유의 산화 가스의 공급을 받아서 발전한다. 연료 전지는, 예를 들어, 차량의 구동 전력을 얻거나, 혹은 발전 플랜트에 있어서의 송전 전력을 얻는다는 등의 각종 용도로 사용되고 있고, 일정한 발전 성능을 당초로부터 구비하는 것, 혹은, 보수 점검 등에 의해 발전 능력의 유지 확인 등이 요구되므로, 그 검사 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2011-28965).
그런데, 발전 전력은 프로톤(H+)이 애노드측 전극으로부터 전해질막을 거쳐서 캐소드측 전극으로 이동한다고 하는 프로톤 전도성에 기인해서 얻어지므로, 전해질막에는 프로톤 전도성을 저해하지 않는 성상이 요구된다. 전해질막에 있어서의 프로톤 전도성은, 전해질막을 구성하는 예를 들어 퍼플루오로술폰산 등의 고분자 수지의 순도의 저하, 바꾸어 말하면, 고분자 수지에의 이물 혼입[이하, 이러한 이물 혼입(콘태미네이션;contamination)]에 의해 저하되는 것이 알려져 있다. 그러나, 상기의 일본 특허 공개 제2011-28965에서 제안된 검사 방법에서는, 수소 가스와 산화 가스를 공급해서 연료 전지를 발전시키면서 각종 항목의 검사를 효율적으로 수행하고 있지만, 전해질막의 성상에 기인한 발전 성능의 검사에 대해서는 아무런 대처도 이루어져 있지 않다. 이러한 것으로부터, 전해질막의 성상에 기인한 발전 성능의 새로운 검사 방법을 제공하는 것이 요청되는 데 이르렀다.
본 발명은, 이하의 형태로서 실시할 수 있다.
(1) 본 발명의 일 형태에 의하면, 연료 전지의 검사 방법이 제공된다. 이 연료 전지의 검사 방법은, 전해질막을 애노드측 전극과 캐소드측 전극 사이에 끼움 지지한 연료 전지의 검사 방법이며, 상기 애노드측 전극과 상기 캐소드측 전극의 한쪽의 전극에 수소 가스를 공급하고, 다른 쪽의 전극에 수소 가스 또는 불활성 가스를 공급하는, 상기 다른 쪽의 전극이 고전위로 되도록, 상기 한쪽의 전극과 상기 다른 쪽의 전극에 외부 전원으로부터 전류를 흐르게 하고, 상기 한쪽의 전극과 상기 다른 쪽의 전극의 양쪽 전극간의 전위차를 계측하는, 상기 한쪽의 전극과 상기 다른 쪽의 전극에 상기 외부 전원으로부터 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때에 계측한 상기 양쪽 전극간의 전위차와, 상기 한쪽의 전극과 상기 다른 쪽의 전극에 상기 외부 전원으로부터 전류를 흐르게 하기 전의 상태의 상기 양쪽 전극간의 전위차인 초기 전위차에 기초해서 상기 연료 전지의 성능을 검사하는 것을 구비한다.
상기 형태의 연료 전지의 검사 방법에서는, 가스 공급에 의해, 한쪽의 전극에 수소 가스가 존재하고, 다른 쪽의 전극에 수소 가스 또는 불활성 가스가 존재하는 상황으로 한다. 그리고 나서, 다른 쪽의 전극이 고전위로 되도록, 한쪽의 전극과 다른 쪽의 전극에 외부 전원으로부터 전류를 흐르게 하므로, 수소 가스가 존재하는 저전위의 한쪽의 전극에서는, 수소 분자가 프로톤(H+)과 전자(e-)로 전리되고, 프로톤은 한쪽의 전극으로부터 전해질막을 거쳐서 다른 쪽의 전극으로 이동한다. 이렇게 해서 이동한 프로톤은, 다른 쪽의 전극에 있어서 전자의 존재 하에 결합해서 수소 분자가 된다. 전해질막을 사이에 둔 양쪽 전극에서의 화학 반응은, 프로톤의 이동에만 기초해서 일어나기 때문에, 양쪽 전극에서의 화학 반응의 진행 상황은 전해질막의 프로톤 전도성의 양부(良否), 즉 전해질막에 있어서의 콘태미네이션의 상황에 좌우된다.
전해질막을 사이에 둔 양쪽 전극에서의 화학 반응은, 상기 한쪽의 전극과 상기 다른 쪽의 전극에 상기 외부 전원으로부터 흐르게 되는 전류 중 어느 쪽의 전류값에 있어서도 일어나고, 전해질막의 프로톤 전도성이 정상이면, 어느 쪽의 전류값에 있어서도, 한쪽의 전극과 다른 쪽의 전극의 양쪽 전극간의 계측 전위차는, 상기 한쪽의 전극과 상기 다른 쪽의 전극에 상기 외부 전원으로부터 전류를 흐르게 하기 전의 상태의 양쪽 전극간의 전위차인 초기 전위차와 동일 정도, 혹은 초기 전위차보다도 소정의 범위에서 상이한 것에 지나지 않는다. 그런데, 콘태미네이션에 의해 전해질막의 프로톤 전도성이 저해되어 있으면, 프로톤의 이동에 기인한 다른 쪽의 전극에서의 프로톤의 결합을 거친 수소 분자의 생성이 일어나기 어려워져, 프로톤의 비결합은 전류 증가에 수반해서 현재화하고, 한쪽의 전극과 다른 쪽의 전극의 양쪽 전극간의 계측 전위차의 저하를 초래한다. 그리고, 상기 형태의 연료 전지의 검사 방법은, 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 계측 전위차와 초기 전위차에 기초하여 연료 전지의 성능을 검사하므로, 계측 전위차가 초기 전위차보다도 소정량 큰 전위차이면, 발전 성능 불량이라고 판정하는 것이 가능하게 된다. 이 결과, 상기 형태의 연료 전지의 검사 방법에 의하면, 콘태미네이션에 의한 프로톤 전도성의 저해라고 하는 전해질막의 성상에 기인한 발전 성능을 검사할 수 있다.
(2) 상기 형태의 연료 전지의 검사 방법에 있어서, 상기 애노드측 전극과 상기 캐소드측 전극의 한쪽의 전극에 수소 가스를 공급하고, 다른 쪽의 전극에 수소 가스 또는 불활성 가스를 공급할 때에는, 상기 애노드측 전극과 캐소드측 전극의 양쪽 전극에 수소 가스를 공급하도록 해도 된다. 이렇게 하면, 전해질막을 사이에 둔 양쪽 전극은 모두 수소 가스 존재 하에 있기 때문에, 초기 전위차는, 한쪽의 전극에 수소 가스가 존재하고 다른 쪽의 전극에도 수소 가스가 존재하는 상황 하에 이론적으로 얻어지는 양쪽 전극간의 이론 전위차와 등가가 되므로, 전압 저하에 의한 발전 성능의 양부 판정이 간편하게 된다. 또한, 검사 종료 후에 있어서, 불활성 가스의 퍼지가 불필요하게 되므로, 검사 공정수나 검사 비용의 저감이 가능하게 된다.
상기 형태의 연료 전지의 검사 방법에 있어서, 상기 애노드측 전극과 캐소드측 전극의 양쪽 전극에, 전류값이 점증하도록, 전류를 흐르게 하는 것으로 해도 된다.
상기 형태의 연료 전지의 검사 방법에 있어서, 상기 애노드측 전극과 상기 캐소드측 전극의 한쪽의 전극에 수소 가스를 공급하고, 다른 쪽의 전극에 수소 가스 또는 불활성 가스를 공급할 때에는, 상기 애노드측 전극에 수소 가스를 공급하고, 캐소드측 전극에 불활성 가스를 공급하는 것으로 해도 된다.
상기 형태의 연료 전지의 검사 방법에 있어서, 전압 계측 유닛에 의한 전압 계측 포인트인 전극 파트를, 애노드측 전극과 애노드측 전극에 대향하는 캐소드측 전극에 있어서, 매트릭스 형상으로 설치하고, 각각의 전극 파트로부터 얻어진 전압을 각 전극 파트마다 계측하는 것으로 해도 된다.
또한, 본 발명은, 다양한 형태로 실현하는 것이 가능하고, 예를 들어, 전해질막을 애노드측 전극과 캐소드측 전극 사이에 끼움 지지한 막 전극 접합체의 검사 방법이나 검사 장치로서도 적용할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점과 기술적 및 산업적 의의는 동등한 부호가 동등한 요소를 나타내는 첨부 도면을 참조로 후술된다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 연료 전지 검사 방법의 개략을 기기 구성을 포함해서 도시하는 설명도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 연료 전지 검사 방법의 수순을 도시하는 설명도이다.
도 3은 연료 전지의 검사 수순과 성능 판정의 상태를 개략적으로 도시하는 설명도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 관한 연료 전지 검사 방법의 개략을 도 1과 마찬가지로 도시하는 설명도이다.
도 5는 연료 전지의 검사 수순과 성능 판정의 상태를 도 3과 마찬가지로 도시하는 설명도이다.
도 6은 다른 실시 형태에 있어서의 연료 전지 검사 방법의 개략을 도시하는 설명도이다.
도 7은 복수의 전지 셀을 스택한 완성품으로서의 연료 전지를 검사 대상으로서 성능 검사하는 상태를 개략적으로 도시하는 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 제1 실시 형태에 관한 연료 전지 검사 방법의 개략을 기기 구성을 포함해서 도시하는 설명도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 검사 방법에서는, 연료 전지를 구성하는 전지 셀의 막 전극 접합체(Membrane Electrode Assembly/MEA)를 검사 대상으로 한다. MEA는 전해질막(51)의 양측에 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극을 구비한다. 전해질막(51)은 고체 고분자 재료, 예를 들어, 불소계 수지(퍼플루오로술폰산계 수지)에 의해 형성된 프로톤 전도성의 이온 교환막이며, 습윤 상태로 양호한 전기 전도성을 도시한다.
애노드측 전극(52) 및 캐소드측 전극(53)은, 예를 들어, 백금, 혹은 백금 합금 등의 촉매를 담지한 도전성 입자, 예를 들어, 카본 입자(이하, 촉매 담지 카본 입자라고 칭함)를, 프로톤 전도성을 갖는 아이오노머로 피복해서 구성된 전극 촉매층이다. 통상, 아이오노머는 전해질막(51)과 동질인 고체 고분자 재료인 고분자 전해질 수지(예를 들어, 상기의 불소계 수지)이며, 그것에 있는 이온 교환기에 의해 프로톤 전도성을 갖는다. 본 실시 형태에서는, 백금(Pt)을, 촉매 담지 카본 입자인 카본 블랙에 30wt％의 중량비로 담지시키고, 아이오노머에 대해서는 미국 듀퐁사제의 나피온(나피온은 등록 상표, 이하 동일함)을 사용했다.
또한, MEA는, 가스 투과성을 갖는 도전성의 애노드측 가스 확산층과 캐소드측 가스 확산층 사이에 끼움 지지되어, 통상, 사용되고, 각 가스 확산층의 외측에는, 가스 공급 유로와 형성하는 세퍼레이터가 배치된다. 이러한 구성은, 본 발명의 요지와 직접 관계되지 않으므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기한 MEA의 발전 성능 검사를 행하므로, 본 실시 형태의 검사 방법에서는, 가스 도입 부재(101, 102)와, 외부 전원 유닛(110)과, 전압 계측 유닛(120)과, 제어 장치(200)를 사용한다. 가스 도입 부재(101, 102)의 양쪽 가스 도입 부재는, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)을 개별로 기밀하게 덮고, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극에 수소 가스를, 외부의 가스 공급원, 예를 들어, 수소 가스 탱크로부터 공급 가능하게 구성되어 있다.
외부 전원 유닛(110)은, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)과 급전 라인(112)에 의해 접속되고, 캐소드측 전극(53)이 고전위로 되도록 전류를 흐르게 한다. 또한, 외부 전원 유닛(110)은 제어 장치(200)의 제어를 받아, 후술하는 바와 같이 전류값이 점증하도록 상기의 양쪽 전극에 전류를 흐르게 한다.
전압 계측 유닛(120)은 전해질막(51)을 개재해서 대향하는 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 소정의 전극 파트(123)로부터 연장되는 계측 라인(122)에 의해, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)과 접속되어 있다. 그리고, 이 전압 계측 유닛(120)은 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극간의 전위차를 수시 계측하고, 그 계측 결과(계측 전위차)를 제어 장치(200)에 출력한다.
제어 장치(200)는, 논리 연산을 행하는 CPU나 ROM, RAM 등을 포함하는 컴퓨터로 구성되고, 가스 도입 부재(101, 102)에의 가스 공급 제어 외에, 외부 전원 유닛(110)에 의해 전극에 흐르게 되는 전류 제어, 전압 계측 유닛(120)으로부터 얻은 계측 전위차에 의한 발전 성능 판정 등을 통괄한다.
다음에, MEA의 발전 성능 검사에 대해서 설명한다. 도 2는 제1 실시 형태에 관한 연료 전지 검사 방법의 수순을 도시하는 설명도, 도 3은 연료 전지의 검사 수순과 성능 판정의 상태를 개략적으로 도시하는 설명도이다.
발전 성능 검사에 있어서, MEA를 도 1에 도시하는 바와 같이 가스 도입 부재(101, 102)에 세트한다(스텝 S100). 계속해서, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극에, 제어 장치(200)의 제어 하에 수소 가스를 계속해서 공급한다(스텝 S110). 이에 의해, 애노드측 전극(52)에 수소 가스가 존재하고, 캐소드측 전극(53)에도 수소 가스가 존재하는 상황이 된다. 이러한 수소 가스의 계속 공급 하에 있어서, 제어 장치(200)는 외부 전원 유닛(110)을 구동 제어하고, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)에, 캐소드측 전극(53)이 고전위로 되도록 전류를 흐르게 한다(스텝 S120). 이때, 제어 장치(200)는, 도 3의 상단에 도시하는 바와 같이, 전류값이 점증하도록 상기의 양쪽 전극에 전류를 흐르게 한다. 전류값의 상한은 MEA에 설계상 허용되는 최대 전류값의 90 내지 95％의 전류값이 된다. 이렇게 함으로써, 성능 검사에 의한 MEA의 손상을 피할 수 있다. 또한, 비교적 단시간에 상기의 전류값이 되도록 전류를 흐르게 하도록 해도 좋다.
제어 장치(200)는 외부 전원 유닛(110)에 의해 전류를 흐르게 하고 나서, 전압 계측 유닛(120)으로부터의 계측 전위차를 수취하고, 그 전위차를 시계열적으로 플롯(기억)하고, 도 3의 하단에 도시하는 바와 같이, 검사 대상 MEA에 대한 전압 추이를 계측한다(스텝 S130). 그리고, 계측한 전압 추이에 의해, 검사 대상 MEA의 발전 성능 양부가 이하에 기재한 바와 같이 판정되고, 본 실시 형태에서의 성능 검사가 이루어진다(스텝 S140).
기술한 수소 가스의 계속 공급에 의해, MEA는 애노드측 전극(52)에 수소 가스가 존재하고, 캐소드측 전극(53)에도 수소 가스가 존재하는 상황이 된다. 이러한 상황 하에, 캐소드측 전극(53)이 고전위로 되도록, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)에 외부 전원 유닛(110)으로부터 전류값이 점증하도록 전류가 흐르게 되므로, 수소 가스가 존재하는 저전위의 애노드측 전극(52)에서는, 도 1에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 수소 분자가 프로톤(H+)과 전자(e-)로 전리된다. 전리된 프로톤은 애노드측 전극(52)으로부터 전해질막(51)을 거쳐서 캐소드측 전극(53)으로 이동한다. 이렇게 해서 이동한 프로톤은 캐소드측 전극(53)에 있어서 전자의 존재 하에 결합해서 수소 분자가 된다. 전해질막(51)을 사이에 둔 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극에서의 화학 반응은, 프로톤의 이동에만 기초해서 일어나기 때문에, 양쪽 전극에서의 화학 반응의 진행 상황은 전해질막(51)의 프로톤 전도성의 양부, 즉 전해질막(51)에 있어서의 콘태미네이션의 상황에 좌우된다.
전해질막(51)을 사이에 둔 양쪽 전극에서의 화학 반응은, 외부 전원 유닛(110)으로부터 흐르게 되는 전류 중 어느 쪽의 전류값에 있어서도 일어난다. 그리고, 프로톤 전도성이 정상적인 전해질막(51)을 갖는 MEA(양품 MEA)이면, 어느 쪽의 전류값에 있어서도, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53) 사이에서 전압 계측 유닛(120)에 의해 계측한 계측 전위차는, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극에 모두 수소 가스가 존재하는 상황 하에서의 전류를 흐르게 하기 전의 상태의 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극간의 전위차인 초기 전위차와 동일 정도, 혹은 초기 전위차보다도 소정의 범위에서 다른 것에 지나지 않는다. 이 경우, 양품 MEA는, 콘태미네이션에 의한 프로톤 전도성의 저해를 일으키지 않는다고는 해도, 콘태미네이션 이외에 프로톤의 이동을 저해하는 저항을 약간은 갖는다. 이로 인해, 양품 MEA에 대한 상기한 초기 전위차는, 애노드측 전극(52)에 수소 가스가 존재하고 캐소드측 전극(53)에 수소 가스가 존재하는 상황 하에 이론적으로 얻어지는 양쪽 전극간의 이론 전위차(=0V)와 등가이기는 하지만, 양품 MEA에 대한 계측 전위차는 전류 증가에 수반해서 초기 전위차로부터 약간 저하된다. 이 상태는, 도 3의 하단에 있어서의 전압 추이에 있어서 양품 MEAㆍ전압 궤적으로서 도시되어 있다.
그런데, 콘태미네이션에 의해 전해질막(51)의 프로톤 전도성이 저해되는 경우가 있다. 이렇게 해서 프로톤 전도성이 저해된 전해질막(51)을 갖는 MEA(불량품 MEA)에서는, 프로톤의 이동에 기인한 캐소드측 전극(53)에서의 프로톤의 결합을 거친 수소 분자의 생성이 일어나기 어려워져, 프로톤의 비결합은 전류 증가에 수반해서 현재화하고, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53) 사이에서 계측한 계측 전위차(ΔVHH)의 감소를 초래한다. 이 상태는, 도 3의 하단에 있어서의 전압 추이에 있어서 불량품 MEAㆍ전압 궤적으로서 도시되어 있다. 제어 장치(200)는, 이 전위차 저하(ΔVHH)의 정도와 양품ㆍ불량품의 판정 결과를 대응지어서 소정의 메모리에 기억하고 있으므로, 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 계측 전위차가, 앞서 서술한 초기 전위차보다도 소정량 이상으로 크게 저하된 전위차이면, 구체적으로는, 전류 밀도가 1.2A/㎠ 정도의 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 전위차(ΔVHH)가 -0.3V 정도의 소정의 전위차를 초과해서 저하되어 가면, 검사 대상 MEA에는 콘태미네이션에 의한 프로톤 전도성의 저해라고 하는 전해질막(51)의 성상에 기인한 발전 성능의 불량이 있다고 판정할 수 있다. 그 한편, 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 전위차(ΔVHH)가 소정의 전위차 범위에 들어가 있거나, 혹은 전위차 감소가 보이지 않으면, 검사 대상 MEA에는 전해질막(51)의 성상에 기인한 발전 성능의 불량은 없어, 검사 대상 MEA는 양품이라고 판정할 수 있다. 이 양부 판정은, 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 계측 전위차와, 전류를 흐르게 하기 전의 상태의 양쪽 전극간의 전위차인 초기 전위차에 기초한 검사의 결과이다. 이러한 검사 완료 후에, MEA는 제거되고(스텝 S150), 양품 MEA는 발전 셀에 내장되어 연료 전지의 구성 부재가 된다. 또한, 발전 성능 검사를 행할 때의 상기한 계측 전위차, 즉 전류 밀도와 전압 강하 정도와의 관계는, 전해질막(51)의 두께의 영향을 받으므로, 전해질막(51)의 두께를 고려해서 전류 밀도나 전압 강하 정도를 규정하면 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 연료 전지의 검사 방법에서는, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극에의 수소 가스 공급과, 수소 가스 공급 하에서의 양쪽 전극에의 전류 통전, 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 양쪽 전극간의 전압 계측이라고 하는 수순에 의해, 전해질막(51)의 성상에 기인한 발전 성능의 양부를 용이하게 검사할 수 있다.
본 실시 형태의 연료 전지의 검사 방법에서는, 전해질막(51)을 사이에 둔 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극을, 모두 수소 가스 존재 하로 하므로, 기술한 초기 전위차는 이론 전위차와 등가의 제로 V가 된다. 따라서, 본 실시 형태의 연료 전지의 검사 방법에 의하면, 전압 저하에 의한 발전 성능의 양부 판정이 간편하게 된다.
다음에, 제2 실시 형태에 관한 검사 방법에 대해서 설명한다. 도 4는 제2 실시 형태에 관한 연료 전지 검사 방법의 개략을 도 1과 마찬가지로 도시하는 설명도, 도 5는 연료 전지의 검사 수순과 성능 판정의 상태를 도 3과 마찬가지로 도시하는 설명도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태에 있어도, 기기 구성은 앞선 실시 형태와 동일하고, 애노드측 전극(52)에는 수소 가스를 공급하고, 캐소드측 전극(53)에는 불활성 가스인 질소 가스를 공급하는 점에서 다르다. 이 실시 형태에서는, 검사 대상 MEA를 애노드측 전극(52)에 수소 가스가 존재하고, 캐소드측 전극(53)에는 질소 가스가 존재하는 상황으로 하는 점에서 다른 것이지만, 이러한 가스 상황 하에, 캐소드측 전극(53)이 고전위로 되도록, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)에 외부 전원 유닛(110)으로부터 전류값이 점증하도록 전류를 흐르게 한다. 따라서, 수소 가스가 존재하는 저전위의 애노드측 전극(52)에서는, 도 4에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 수소 분자가 프로톤(H+)과 전자(e-)로 전리된다. 전리된 프로톤은, 애노드측 전극(52)으로부터 전해질막(51)을 거쳐서 캐소드측 전극(53)으로 이동한다. 이렇게 해서 이동한 프로톤은, 질소 가스가 존재하는 캐소드측 전극(53)에 있어서 결합해서 수소 분자가 된다. 전해질막(51)을 사이에 둔 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극에서의 화학 반응은, 프로톤의 이동에만 기초해서 일어나기 때문에, 양쪽 전극에서의 화학 반응의 진행 상황은 전해질막(51)의 프로톤 전도성의 양부, 즉 전해질막(51)에 있어서의 콘태미네이션의 상황에 좌우된다.
전해질막(51)을 사이에 둔 양쪽 전극에서의 화학 반응은, 외부 전원 유닛(110)으로부터 흐르게 되는 전류 중 어느 쪽의 전류값에 있어서도 일어난다. 그리고, 프로톤 전도성이 정상적인 전해질막(51)을 갖는 MEA(양품 MEA)이면, 어느 쪽의 전류값에 있어서도, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53) 사이에서 전압 계측 유닛(120)에 의해 계측한 계측 전위차는, 애노드측 전극(52)에 수소 가스가 캐소드측 전극(53)에 질소 가스가 존재하는 상황 하에서의 전류를 흐르게 하기 전의 상태의 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극간의 전위차인 초기 전위차와 동일 정도, 혹은 초기 전위차보다도 소정의 범위에서 상이한 것에 지나지 않는 전위차가 된다. 이 상태는, 도 5의 하단에 있어서의 전압 추이에 있어서 양품 MEAㆍ전압 궤적으로서 도시되어 있다.
그런데, 콘태미네이션에 의해 프로톤 전도성이 저해된 전해질막(51)을 갖는 MEA(불량품 MEA)에서는, 프로톤의 이동에 기인한 캐소드측 전극(53)에서의 프로톤의 결합을 거친 수소 분자의 생성이 일어나기 어려워져, 프로톤의 비결합은 전류 증가에 수반해서 현재화하고, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53) 사이에서 계측한 계측 전압의 전압 저하(ΔVHN)를 초래한다. 이 상태는, 도 5의 하단에 있어서의 전압 추이에 있어서 불량품 MEAㆍ전압 궤적으로서 도시되어 있다. 제어 장치(200)는, 이 전압 저하(ΔVHN)의 정도와 양품ㆍ불량품의 판정 결과를 대응지어서 소정의 메모리에 기억하고 있으므로, 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 계측 전위차가, 앞서 설명한 초기 전위차보다도 소정량 이상으로 크게 저하된 전위차이면, 구체적으로는, 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 전압 저하(ΔVHN)가 소정의 전위차를 초과하고 있으면, 검사 대상 MEA에는 콘태미네이션에 의한 프로톤 전도성의 저해라고 하는 전해질막(51)의 성상에 기인한 발전 성능의 불량이 있다고 판정할 수 있다. 그 한편, 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 전위차(ΔVHN)가 소정의 전압값에 수용되어 있거나, 혹은 전위차 감소가 보이지 않으면, 검사 대상 MEA에는 전해질막(51)의 성상에 기인한 발전 성능의 불량은 없어, 검사 대상 MEA는 양품이라고 판정할 수 있다. 이 실시 형태에서의 양부 판정에 있어도, 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 계측 전위차와, 전류를 흐르게 하기 전의 상태의 양쪽 전극간의 전위차인 초기 전위차에 기초한 검사의 결과이다. 이러한 검사 완료 후에, MEA는 제거되고, 양품 MEA는 발전 셀에 내장되어 연료 전지의 구성 부재가 된다. 또한, 발전 성능 검사를 행할 때의 상기한 계측 전위차는 전해질막(51)의 두께의 영향을 받으므로, 검사 판정에 있어서는, 기술한 바와 같이 전해질막(51)의 두께를 고려하면 된다.
이상 설명한 바와 같이, 이 실시 형태의 연료 전지의 검사 방법에 의해서도, 애노드측 전극(52)에의 수소 가스 공급과 캐소드측 전극(53)에의 질소 가스 공급과, 이들 가스 공급 하에서의 양쪽 전극에의 전류 통전, 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때의 양쪽 전극간의 전압 계측이라고 하는 수순에 의해, 전해질막(51)의 성상에 기인한 발전 성능의 양부를 용이하게 검사할 수 있다.
다음에, 다른 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 6은 다른 실시 형태에 있어서의 연료 전지 검사 방법의 개략을 도시하는 설명도이다. 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태에서는, 전압 계측 유닛(120)에 의한 전압 계측 포인트인 전극 파트(123)를, 애노드측 전극(52)과 이에 전해질막(51)을 개재해서 대향하는 캐소드측 전극(53)에 있어서, m행 n열의 매트릭스 형상으로 형성하고(도면에서는 6행 5열), 각각의 전극 파트(123)로부터 얻어진 전압을 각 전극 파트마다 계측한다. 이렇게 하면, 전해질막(51)의 면 내에 있어서의 양부 분포의 상태가 판명되므로, 전해질막(51)의 양부 판정 정밀도를 높일 수 있다. 예를 들어, 1 내지 3개소 정도의 전극 파트(123)에 있어서 큰 전위차(ΔVHH/ΔVHN)가 보여서 불량인 것으로 해도, 다른 개소에서 전위차 감소가 보이지 않고 성능 양품이면, 전해질막(51)의 전체로서는 성능 양품으로 하거나 할 수 있다. 그 반면, mXn개소의 3할 이상의 복수 개소의 전극 파트(123)에 있어서 큰 전위차(ΔVHH/ΔVHN)가 보여서 불량이면, 다른 개소에서 전위차 감소가 보이지 않아도, 전해질막(51)의 전체로서는 성능 불량으로 하거나 할 수 있다.
다음에, 전지 셀을 스택한 연료 전지로서의 성능 검사의 상태에 대해서 설명한다. 도 7은 복수의 전지 셀을 스택한 완성품으로서의 연료 전지를 검사 대상으로서 성능 검사하는 상태를 개략적으로 도시하는 설명도이다. 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태에서는, 연료 전지(100)를 검사 대상으로 한다. 이 연료 전지(100)는 전해질막(51)을 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53) 사이에 끼움 지지한 MEA를 또한 가스 확산 부재와 세퍼레이터 사이에 끼움 지지한 복수의 전지 셀을, 스택해서 구성되고, 예를 들어, 연료 전지 탑재 차량이나 연료 전지 발전 시스템에 내장되는 완성품이다. 연료 전지(100)를 검사 대상으로 하는 경우라도, 연료 전지(100)의 애노드측에는 수소 가스를 스택 외부로부터 계속 공급하고, 캐소드측에는 수소 가스 또는 질소 가스를 스택 외부로부터 계속 공급한다. 그리고 나서, 외부 전원 유닛(110)에 의해, 각 전지 셀의 캐소드측 전극(53)이 고전위로 되도록, 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)에 외부 전원 유닛(110)으로부터 전류값이 점증하도록 전류를 흐르게 한다. 그리고, 각 전지 셀에 있어서의 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53) 사이의 전압을 셀 모니터(106)에 의해 계측한다. 이러한 구성의 검사 방법이면, 연료 전지(100)의 전체로서의 발전 성능 양부를, 전해질막(51)의 프로톤 전도성의 양부에 기초하여 검사할 수 있다. 또한, 연료 전지(100)를 구성하는 발전 셀마다, 발전 성능 양부를 전해질막(51)의 프로톤 전도성의 양부에 기초하여 검사할 수 있으므로, 발전 성능 불량과 특정한 발전 셀을 교환하여, 연료 전지(100)의 전체로서의 발전 성능을 유지, 혹은 향상시킬 수 있다.
이 밖에, 캐소드측 전극(53)에 대해서도 수소 가스를 공급하도록 할 수 있고, 이렇게 하면, 완성품으로서의 연료 전지(100)의 검사 후에, 불활성 가스의 퍼지가 불필요하게 되므로, 검사 공정수나 검사 비용을 저감할 수 있다.
본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 구성으로 실현할 수 있다. 예를 들어, 발명의 개요의 란에 기재한 각 형태 중의 기술적 특징에 대응하는 실시 형태의 기술적 특징은, 상술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해, 혹은, 상술한 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해, 적절히, 교체, 조합을 행하는 것이 가능하다. 또한, 그 기술적 특징이 본 명세서 중에 필수인 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절히, 삭제하는 것이 가능하다.
상기의 실시 형태에서는, MEA 혹은 연료 전지(100)를 검사 대상으로 했지만, MEA를 애노드측ㆍ캐소드측의 가스 확산 부재 사이에 끼움 지지한 MEGA(Membrane Electrode & Gas Diffusion Layer Assembly)를 검사 대상으로 할 수도 있다.
상기의 실시 형태에서는, 애노드측 전극(52)에 수소 가스를 공급하고, 캐소드측 전극(53)에 대해서는, 수소 가스 혹은 질소 가스의 한쪽을 공급하도록 했지만, 캐소드측 전극(53)에 수소 가스를 공급하고, 애노드측 전극(52)에 수소 가스 혹은 질소 가스의 한쪽을 공급하고, 애노드측 전극(52)이 고전위로 되도록, 양쪽 전극에 전류를 흐르게 하도록 해도 좋다.

Claims (5)

  1. 전해질막을 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53) 사이에 끼움 지지한 연료 전지의 검사 방법이며,
    상기 애노드측 전극(52)과 상기 캐소드측 전극(53)의 한쪽의 전극에 수소 가스를 공급하고, 다른 쪽의 전극에 수소 가스 또는 불활성 가스를 공급하고,
    상기 다른 쪽의 전극이 고전위로 되도록, 상기 한쪽의 전극과 상기 다른 쪽의 전극에 외부 전원(110)으로부터 전류를 흐르게 하고, 상기 한쪽의 전극과 상기 다른 쪽의 전극의 양쪽 전극간의 전위차를 계측하고,
    상기 한쪽의 전극과 상기 다른 쪽의 전극에 상기 외부 전원(110)으로부터 소정의 전류값의 전류를 흐르게 하였을 때에 계측한 상기 양쪽 전극간의 전위차와, 상기 한쪽의 전극과 상기 다른 쪽의 전극에 상기 외부 전원(110)으로부터 전류를 흐르게 하기 전의 상태의 상기 양쪽 전극간의 전위차인 초기 전위차에 기초해서 상기 연료 전지의 성능을 검사하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지의 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 애노드측 전극(52)과 상기 캐소드측 전극(53)의 한쪽의 전극에 수소 가스를 공급하고, 다른 쪽의 전극에 수소 가스 또는 불활성 가스를 공급할 때에는, 상기 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극에 수소 가스를 공급하는 연료 전지의 검사 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 애노드측 전극(52)과 캐소드측 전극(53)의 양쪽 전극에, 전류값이 점증하도록, 전류를 흐르게 하는 연료 전지의 검사 방법.
  4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 애노드측 전극(52)과 상기 캐소드측 전극(53)의 한쪽의 전극에 수소 가스를 공급하고, 다른 쪽의 전극에 수소 가스 또는 불활성 가스를 공급할 때에는, 상기 애노드측 전극(52)에 수소 가스를 공급하고, 캐소드측 전극(53)에 불활성 가스를 공급하는 연료 전지의 검사 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    전압 계측 유닛(120)에 의한 전압 계측 포인트인 전극 파트(123)를, 애노드측 전극(52)과 애노드측 전극(52)에 대향하는 캐소드측 전극(53)에 있어서, 매트릭스 형상으로 설치하고, 각각의 전극 파트(123)로부터 얻어진 전압을 각 전극 파트(123)마다 계측하는 연료 전지의 검사 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6517898B2 (ja) * 2017-09-29 2019-05-22 本田技研工業株式会社 燃料電池の出力検査方法
JP6517899B2 (ja) * 2017-09-29 2019-05-22 本田技研工業株式会社 燃料電池の出力検査方法
KR102249209B1 (ko) 2018-06-29 2021-05-06 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 막전극접합체의 연속 검사장치 및 검사방법
CN110504471B (zh) * 2019-08-26 2021-03-23 清华大学 燃料电池堆内部漏气故障诊断及定位方法和装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4779205B2 (ja) * 2001-01-12 2011-09-28 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用微短検出方法
JP4362266B2 (ja) * 2002-05-10 2009-11-11 本田技研工業株式会社 燃料ガスの供給不足検出方法および燃料電池の制御方法
JP4222019B2 (ja) * 2002-12-17 2009-02-12 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の診断方法
JPWO2005088753A1 (ja) * 2004-03-12 2007-08-09 松下電器産業株式会社 燃料電池システムの故障診断方法とこれを用いた故障診断装置、および燃料電池システム
JP2005276729A (ja) 2004-03-26 2005-10-06 Fuji Electric Holdings Co Ltd 固体高分子型燃料電池セルの性能検査方法
JP2006024546A (ja) 2004-06-08 2006-01-26 Mitsubishi Electric Corp 燃料電池の運転方法
JP2006064624A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd ケーブル状圧力センサ
JP2008522350A (ja) * 2004-11-29 2008-06-26 ハイドロジェニクス コーポレイション 電気化学電池の故障状態を検出し表示するためのシステムおよび方法
JP2006351324A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Denso Corp 燃料電池システム
DE102006051320B4 (de) 2006-10-24 2008-09-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Brennstoffzellenanordnung, ein diese enthaltender Versuchsstand und Verfahren zu deren Herstellung
JP2008176944A (ja) * 2007-01-16 2008-07-31 Toyota Motor Corp 燃料電池の検査方法
JP5150173B2 (ja) * 2007-09-05 2013-02-20 株式会社アツミテック イオン伝導性電解質膜の検査方法および検査装置
JP2009205988A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Toyota Motor Corp 燃料電池内における電解質膜の生成水吸収性能の評価方法
JP5491787B2 (ja) 2009-07-24 2014-05-14 東芝燃料電池システム株式会社 燃料電池スタックの検査方法
CN102714323B (zh) * 2009-12-16 2015-01-21 丰田自动车株式会社 燃料电池的控制
FR2962547B1 (fr) 2010-07-08 2012-07-27 Commissariat Energie Atomique Procede de mesure du coefficient de transport electroosmotique d?une membrane echangeuse de protons et dispositif pour la mise en oeuvre d?un tel procede
JP2012064486A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP5793031B2 (ja) * 2011-09-05 2015-10-14 本田技研工業株式会社 固体高分子型燃料電池の活性化方法

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JP6252459B2 (ja) 2017-12-27
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