特許 5693948 燃料電池の検査方法、および、燃料電池の検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5693948

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】燃料電池の検査方法、および、燃料電池の検査装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20060101AFI20150312BHJP

   H01M 8/10 20060101ALN20150312BHJP

【ＦＩ】

   H01M8/04 Z

   !H01M8/10

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2010-290290(P2010-290290)

(22)【出願日】2010年12月27日

(65)【公開番号】特開2012-138277(P2012-138277A)

(43)【公開日】2012年7月19日

【審査請求日】2013年11月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103517

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 寛之

(74)【代理人】

【識別番号】100129643

【弁理士】

【氏名又は名称】皆川 祐一

(74)【代理人】

【識別番号】100149607

【弁理士】

【氏名又は名称】宇田 新一

(72)【発明者】

【氏名】桑原 唯

(72)【発明者】

【氏名】谷内 智紀

(72)【発明者】

【氏名】鎌倉 正樹

【審査官】 相羽 昌孝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１６５４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５６０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０６６８０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１４０８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６６１３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ８／００− ８／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体燃料が通過される燃料ライン、空気が通過される空気ライン、および、水が通過される水ラインと、前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインを互いに隔てるシール部材とを備える単位セルが複数積層されてなる燃料電池において、前記液体燃料、前記空気および／または前記水の漏出を検査するための燃料電池の検査方法であって、
前記単位セルの積層方向が鉛直方向に沿うように、前記燃料電池を載置する工程、
前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインのいずれか１つに、ガスを充填する工程、
前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインの、前記ガスが充填されるラインを除くいずれか１つに、液体を注入する工程、および、
充填された前記ガスが、注入された前記液体に噴出および供給されることを確認することにより、漏出を生じさせる前記単位セルを特定する工程
を備えることを特徴とする、燃料電池の検査方法。

【請求項2】

液体燃料が通過される燃料ライン、空気が通過される空気ライン、および、水が通過される水ラインと、前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインを互いに隔てるシール部材とを備える単位セルが複数積層されてなる燃料電池において、前記液体燃料、前記空気および／または前記水の漏出を検査するための燃料電池の検査装置であって、
前記単位セルの積層方向が鉛直方向に沿うように、前記燃料電池を載置する手段、
前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインのいずれか１つに、ガスを充填する手段、
前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインの、前記ガスが充填されるラインを除くいずれか１つに、液体を注入する手段、および、
充填された前記ガスが、注入された前記液体に噴出および供給されることを確認することにより、漏出を生じさせる前記単位セルを特定する手段
を備えることを特徴とする、燃料電池の検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池の検査方法、および、燃料電池の検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液体燃料を使用する燃料電池として、例えば、直接メタノール形燃料電池、直接ジメチルエーテル形燃料電池、ヒドラジン形燃料電池などが知られている。

【0003】

液体燃料を使用する燃料電池は、具体的には、電解質層と、その電解質層を挟んで対向配置される燃料側電極および酸素側電極とを備える膜・電極接合体と、燃料側電極に対向配置される燃料側セパレータと、酸素側電極に対向配置される酸素側セパレータとを備える単位セルが、複数積層されることにより、形成されている。

【0004】

このような燃料電池では、各単位セルに、液体燃料が通過される燃料ラインと、空気が通過される空気ラインと、水が通過される水ラインとが、複数の単位セルを連通するようにそれぞれ備えられており、また、各単位セルには、それら燃料ライン、空気ラインおよび水ラインを互いに隔てるシール部材が、設けられている。

【0005】

そして、このような燃料電池では、燃料ラインを介して液体燃料のアノードに液体燃料が供給されるとともに、空気ラインを介して燃料電池のカソードに空気が供給されることによって、電気化学反応が生じ、起電力が発生する。例えば、直接メタノール形燃料電池では、下記式（１）および（２）の通りとなる。

【0006】

（１）ＣＨ_３ＯＨ＋６ＯＨ⁻→ＣＯ_２＋５Ｈ_２Ｏ＋６ｅ⁻ （アノードでの反応）
（２）Ｏ_２＋Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＯＨ⁻ （カソードでの反応）
また、このような燃料電池には、水ラインに冷却水が供給され、これにより、燃料電池が冷却される。

【0007】

しかるに、このような燃料電池では、単位セルを構成する各部材の不具合、例えば、シール部材の破損や、さらには、組み付け精度のばらつきなどにより、燃料電池から液体燃料、空気、冷却水などが、漏出する場合がある。

【0008】

そのような場合には、漏出を生じさせる箇所の単位セルを取り替える必要があるため、漏出を生じさせる箇所を特定することが要求されている。そのような方法としては、例えば、燃料電池スタックを湿度反応材料により構成された被覆手段で覆うとともに、その燃料電池スタックに湿度を含むガスを供給し、被覆手段に変色が生じる場所を燃料電池スタックに対応させて、燃料電池スタックの漏出箇所を特定する方法が、提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

【0009】

このような方法では、液体燃料、空気、冷却水などが、燃料電池スタックの外部に漏出する場合には、湿度反応材料により構成された被覆手段によって、漏出箇所を特定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１０−１６５４６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかるに、上記した方法では、例えば、シール部材の破損などにより、燃料ライン、空気ライン、水ラインなどが連通し、単位セルの内部において、液体燃料、空気、冷却水などが漏出する場合には、漏出箇所に被覆手段を備えることができないため、漏出箇所を特定することができないという不具合がある。

【0012】

また、燃料電池を分解し、漏出箇所を特定することも検討されるが、このような方法では、手間およびコストがかかるという不具合がある。

【0013】

本発明の目的は、燃料電池を分解することなく、低コストで燃料電池の内部における液体燃料、空気および／または水の漏出を検査することができる燃料電池の検査方法、および、そのような燃料電池の検査方法が採用される燃料電池の検査装置を、提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成するために、本発明の燃料電池の検査方法は、液体燃料が通過される燃料ライン、空気が通過される空気ライン、および、水が通過される水ラインと、前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインを互いに隔てるシール部材とを備える単位セルが複数積層されてなる燃料電池において、前記液体燃料、前記空気および／または前記水の漏出を検査するための燃料電池の検査方法であって、前記単位セルの積層方向が鉛直方向に沿うように、前記燃料電池を載置する工程、前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインのいずれか１つに、ガスを充填する工程、前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインの、前記ガスが充填されるラインを除くいずれか１つに、液体を注入する工程、および、漏出を生じさせる前記単位セルを特定する工程を備えることを特徴としている。

【0015】

また、本発明の燃料電池の検査装置は、液体燃料が通過される燃料ライン、空気が通過される空気ライン、および、水が通過される水ラインと、前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインを互いに隔てるシール部材とを備える単位セルが複数積層されてなる燃料電池において、前記液体燃料、前記空気および／または前記水の漏出を検査するための燃料電池の検査装置であって、前記単位セルの積層方向が鉛直方向に沿うように、前記燃料電池を載置する手段、前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインのいずれか１つに、ガスを充填する手段、前記燃料ライン、前記空気ラインおよび前記水ラインの、前記ガスが充填されるラインを除くいずれか１つに、液体を注入する手段、および、漏出を生じさせる前記単位セルを特定する手段を備えることを特徴としている。

【発明の効果】

【0016】

本発明の燃料電池の検査方法、および、燃料電池の検査装置では、単位セルの積層方向が鉛直方向に沿うように、燃料電池を載置するとともに、燃料ライン、空気ラインおよび水ラインのいずれか１つにガスを充填し、そのラインを除くいずれか１つに液体を注入する。

【0017】

このような燃料電池の検査方法、および、燃料電池の検査装置では、液体燃料、空気、水などが、単位セルの内部において漏出する場合に、その漏出箇所において、充填されたガスが液体に噴出および供給され、ガスの漏れ音や、ガス噴出による視覚的変化が生じる。

【0018】

そのため、このような燃料電池の検査方法、および、燃料電池の検査装置では、上記したガスの漏れ音や、ガス噴出による視覚的変化を確認し、漏出を生じさせる単位セルを特定することにより、燃料電池を分解することなく、単位セルの内部における液体燃料、空気および／または水の漏出を、簡易に検査することができ、燃料電池の低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る燃料電池を示す概略構成図である。

【図2】図１に示す燃料電池の概略斜視図である。

【図3】本発明の燃料電池の検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

１．燃料電池
（１−１）燃料電池の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池を示す概略構成図、図２は、図１に示す燃料電池の概略斜視図である。

【0021】

図１および図２において、燃料電池１は、液体の燃料成分が直接供給されるアニオン交換型燃料電池である。

【0022】

燃料電池１に供給される燃料成分としては、例えば、メタノール、ジメチルエーテル、ヒドラジン（水加ヒドラジン、無水ヒドラジンなどを含む）などが挙げられる。

【0023】

燃料電池１は、図１に示すように、膜・電極接合体２、膜・電極接合体２の一方側（アノード側）に積層されたガス拡散層としてのアノード側拡散層８、アノード側拡散層８における膜・電極接合体２の他方側に積層された燃料供給部材３、膜・電極接合体２の他方側（カソード側）に積層されたガス拡散層としてのカソード側拡散層９、および、カソード側拡散層９における膜・電極接合体２の他方側に積層された空気供給部材４を有する単位セル１６（燃料電池セル）が、複数積層されたスタック構造に形成されている。

【0024】

なお、図１では、複数の単位セル１６のうち１つだけを取り出してその断面図を示し、その他の単位セル１６については省略している。また、図２では、複数の単位セル１６のうち１つだけを取り出して分解して表し、その他の単位セル１６については積層状態を示している。

【0025】

膜・電極接合体２は、図１に示されるように、アニオン成分が移動可能なアニオン交換膜などから形成される電解質膜５と、その厚み方向一方側の面に形成されるアノード電極６と、厚み方向他方側の面に形成されるカソード電極７とを備えている。

【0026】

アノード側拡散層８としては、例えば、カーボンペーパーあるいはカーボンクロスなどが、必要によりフッ素処理されているガス透過性材料が挙げられる。また、アノード側拡散層８は、集電体としても作用する。

【0027】

燃料供給部材３は、ガス不透過性の導電性部材からなり、アノード側拡散層８を介して、アノード電極６に液体燃料を供給する。また、燃料供給部材３には、その表面から凹む、例えば、葛折状などの溝が形成されている。そして、燃料供給部材３は、溝の形成された表面がアノード電極６に対向接触されている。

【0028】

これにより、詳しくは後述するが、アノード電極６の一方面と燃料供給部材３の他方面（溝の形成された表面）との間には、アノード電極６全体に燃料成分を接触させるための燃料ラインとしての燃料供給路１０が形成される。

【0029】

カソード側拡散層９としては、例えば、アノード側拡散層８として例示した、ガス透過性材料などが挙げられる。また、アノード側拡散層８と同様に、カソード側拡散層９も、集電体としても作用する。

【0030】

空気供給部材４は、ガス不透過性の導電性部材からなり、カソード側拡散層９を介して、カソード電極７に空気を供給する。また、空気供給部材４には、その表面から凹む、例えば、葛折状などの溝が形成されている。そして、空気供給部材４は、溝の形成された表面がカソード電極７に対向接触されている。

【0031】

これにより、詳しくは後述するが、カソード電極７の他方面と空気供給部材４の一方面（溝の形成された表面）との間には、カソード電極７全体に空気を接触させるための空気ラインとしての空気供給路１３が形成される。

【0032】

このような単位セル１６において、複数の単位セル１６をそれぞれ区分する１つのセパレータ３３が、上記燃料供給部材３および上記空気供給部材４を兼ね備える。換言すると、セパレータ３３は、その一方側面において、燃料供給部材３として作用するとともに、他方側面において、空気供給部材４として作用する。

【0033】

そして、このような単位セル１６は、図１および図２に示すように、液体燃料が通過される燃料ラインとしての燃料供給路１０、空気が通過される空気ラインとしての空気供給路１３、および、水が通過される水ラインとしての水供給路１７と、燃料供給路１０、空気供給路１３および水供給路１７を互いに隔てるシール部材２０とを備えている。

【0034】

燃料供給路１０は、上記した図１に示されるように、アノード電極６と、燃料供給部材３（詳しくは、溝の形成された表面）との間に形成されている。

【0035】

このような燃料供給路１０は、液体燃料を燃料供給部材３に流入させるための燃料供給口１１を、単位セル１６のセパレータ３３における一隅（図２における紙面下側、かつ、紙面右側）に備えるとともに、液体燃料を燃料供給部材３から排出するための燃料排出口１２を、上記の燃料供給口１１が備えられる隅の対角隅（図２における紙面上側、かつ、紙面左側）に備えている。

【0036】

空気供給路１３は、上記した図１に示されるように、カソード電極７と、空気供給部材４（詳しくは、溝の形成された表面）との間に形成されている。

【0037】

このような空気供給路１３は、空気を空気供給部材４に流入させるための空気供給口１４を、単位セル１６のセパレータ３３における上記一隅と隣り合う他隅（図２における紙面上側、かつ、紙面右側）に備えるとともに、空気を空気供給部材４から排出するための空気排出口１５を、上記の空気供給口１４が備えられる隅の対角隅（図２における紙面下側、かつ、紙面左側）に備えている。

【0038】

水供給路１７は、図示しないが、例えば、各単位セル１６のセパレータ３３において、燃料供給路１０および空気供給路１３を取り囲むように、形成されている。

【0039】

このような水供給路１７は、燃料電池１を冷却するための冷却水を単位セル１６に流入させるための水供給口１９を、単位セル１６のセパレータ３３における、燃料排出口１２および空気排出口１５の間に備えるとともに、冷却水を単位セル１６から排出するための水排出口１８を、燃料供給口１１および空気供給口１４の間に備えている。

【0040】

すなわち、単位セル１６のセパレータ３３には、その積層方向から見た平面視において、外周に沿うように、燃料供給口１１、空気排出口１５、水供給口１９、燃料排出口１２、空気供給口１４および水排出口１８を備えている。

【0041】

より具体的には、単位セル１６のセパレータ３３は、積層方向から見た平面視において略矩形状をなし、一辺に燃料排出口１２および空気供給口１４を、その一辺に対向する他辺に空気排出口１５および燃料供給口１１を備えるとともに、その対向方向と直交する一辺に水排出口１８を、その一辺に対向する他辺に水供給口１９を、備えている。

【0042】

シール部材２０は、柔軟性を有する樹脂などから形成されており、各単位セル１６のセパレータ３３において、燃料供給路１０、空気供給路１３および水供給路１７を隔てるように、より具体的には、燃料供給口１１、空気排出口１５、水供給口１９、燃料排出口１２、空気供給口１４および水排出口１８をそれぞれ隔てるように、備えられている。

【0043】

つまり、シール部材２０は、各口（燃料供給口１１、空気排出口１５、水供給口１９、燃料排出口１２、空気供給口１４および水排出口１８）の周りに設けられている。

【0044】

これにより、燃料電池１の運転中において、燃料供給路１０に供給される液体燃料と、空気供給路１３に供給される空気と、水供給路１７に供給される冷却水とが、互いに混入しないよう、流路が制限されている。
（１−２）燃料電池による発電
上記した燃料電池１では、冷却水が、水供給口１９から供給され、単位セル１６を冷却しながら水排出口１８から排出されるとともに、燃料成分が燃料供給口１１からアノード電極６に供給され、一方、空気が空気供給口１４からカソード電極７に供給される。

【0045】

アノード側では、液体燃料が、アノード電極６と接触しながら燃料供給路１０を通過し、燃料排出口１２から排出される。一方、カソード側では、空気が、カソード電極７と接触しながら空気供給路１３を通過し、空気排出口１５から排出される。

【0046】

そして、各電極（アノード電極６およびカソード電極７）において電気化学反応が生じ、起電力が発生する。例えば、液体燃料がメタノールである場合には、下記式（１）〜（３）の通りとなる。
（１） ＣＨ_３ＯＨ＋６ＯＨ⁻→ＣＯ_２＋５Ｈ_２Ｏ＋６ｅ⁻（アノード電極６での反応）
（２） Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＯＨ⁻ （カソード電極７での反応）
（３） ＣＨ_３ＯＨ＋３／２Ｏ_２→ＣＯ_２＋２Ｈ_２Ｏ （燃料電池１全体での反応）
すなわち、メタノールが供給されたアノード電極６では、メタノール（ＣＨ_３ＯＨ）とカソード電極７での反応で生成した水酸化物イオン（ＯＨ⁻）とが反応して、二酸化炭素（ＣＯ_２）および水（Ｈ_２Ｏ）が生成するとともに、電子（ｅ⁻）が発生する（上記式（１）参照）。

【0047】

アノード電極６で発生した電子（ｅ⁻）は、図示しない外部回路を経由してカソード電極７に到達する。つまり、この外部回路を通過する電子（ｅ⁻）が、電流となる。

【0048】

一方、カソード電極７では、電子（ｅ⁻）と、外部からの供給もしくは燃料電池１での反応で生成した水（Ｈ_２Ｏ）と、空気供給路１３を流れる空気中の酸素（Ｏ_２）とが反応して、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が生成する（上記式（２）参照）。

【0049】

そして、生成した水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が、電解質膜５を通過してアノード電極６に到達し、上記と同様の反応（上記式（１）参照）が生じる。

【0050】

このようなアノード電極６およびカソード電極７での電気化学的反応が連続的に生じることによって、燃料電池１全体として上記式（３）で表わされる反応が生じて、燃料電池１に起電力が発生する。すなわち、燃料電池１は、燃料成分を消費して発電する。

【0051】

また、例えば、燃料成分がヒドラジンである場合には、電気化学反応は、下記式（４）〜（６）の通りとなる。
（４） Ｎ_２Ｈ_４＋４ＯＨ⁻→Ｎ_２＋４Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻ （アノード電極６での反応）
（５） Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＯＨ⁻ （カソード電極７での反応）
（６） Ｎ_２Ｈ_４＋Ｏ_２→Ｎ_２＋２Ｈ_２Ｏ （燃料電池１全体での反応）
しかるに、このような発電において、例えば、シール部材２０の破損などにより、燃料供給路１０、空気供給路１３および水供給路１７、より具体的には、燃料供給口１１、空気排出口１５、水供給口１９、燃料排出口１２、空気供給口１４および水排出口１８の少なくとも２つが互いに連通し、単位セル１６の内部において、液体燃料、空気、冷却水などが漏出する場合には、発電効率の低下を惹起する場合がある。

【0052】

そのような場合には、漏出を生じさせる箇所の単位セル１６を取り替える必要があるため、燃料電池１の内部において、液体燃料、空気および／または水の漏出を検査し、漏出箇所を特定することが、要求されている。
２．燃料電池の検査
（２−１）検査装置
図３は、本発明の燃料電池の検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。

【0053】

次に、本発明の燃料電池の検査装置、および、燃料電池の検査方法について、図３を参照して説明する。

【0054】

図３において、燃料電池１の検査装置２１は、単位セル１６の積層方向が鉛直方向に沿うように、燃料電池１を載置する手段としての載置台２５と、燃料供給路１０、空気供給路１３および水供給路１７のいずれか１つに、ガスを充填する手段としての、第１装置２２と、燃料供給路１０、空気供給路１３および水供給路１７の、ガスが充填されるラインを除くいずれか１つに、液体を注入する手段としての、第２装置２３と、漏出を生じさせる単位セル１６を特定する手段としての、第３装置２４とを備えている。

【0055】

載置台２５は、水平方向に沿う載置スペースを有する台座として備えられており、単位セル１６の積層方向が鉛直方向に沿うように、燃料電池１を載置可能としている。

【0056】

第１装置２２は、燃料電池１にガスを供給するためのガス供給装置２６を備えている。

【0057】

ガス供給装置２６は、ガスを貯留するためのガスタンク２７と、ガスタンク２７から燃料電池１にガスを供給するためのガス供給管２８とを備えている。

【0058】

ガスタンク２７は、例えば、耐熱耐圧容器などから形成されている。

【0059】

ガスタンク２７に貯留されるガスとしては、特に制限されないが、取り扱い性の観点から、例えば、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスなどが挙げられる。

【0060】

ガス供給管２８は、一方側端部が、ガスタンク２７に接続されるとともに、他方側端部が、燃料電池１の鉛直方向上方において可動的に支持されており、ガスタンク２７から供給されるガスを、燃料供給路１０、空気供給路１３および水供給路１７のいずれにも選択的に供給可能としている。

【0061】

なお、図示しないが、ガス供給管２８には、ガスタンク２７からのガスの供給を開始および停止するためのガス供給弁などが介在されている。

【0062】

第２装置２３は、燃料電池１に液体を供給するための液体供給装置３０を備えている。

【0063】

液体供給装置３０は、液体を貯留するための液体タンク３１と、液体タンク３１から燃料電池１に液体を供給するための液体供給管３２とを備えている。

【0064】

液体タンク３１は、例えば、耐熱耐圧容器などから形成されている。

【0065】

液体タンク３１に貯留される液体としては、特に制限されず、例えば、酸性液、アルカリ性液、中性液などのいずれを用いることもできるが、取り扱い性の観点から、例えば、中性液、好ましくは、水が挙げられる。

【0066】

液体供給管３２は、一方側端部が、液体タンク３１に接続されるとともに、他方側端部が、燃料電池１の鉛直方向上方において可動的に支持されており、液体タンク３１から供給される液体を、燃料供給路１０、空気供給路１３および水供給路１７のいずれにも選択的に供給可能としている。

【0067】

なお、図示しないが、液体供給管３２には、液体タンク３１からの液体の供給を開始および停止するための液体供給弁などが介在されている。

【0068】

第３装置２４は、特に制限されないが、例えば、燃料電池１から生じる音を捉える音響装置（例えば、集音マイク）や、例えば、燃料電池１の視覚的変化を捉える光学装置（例えば、カメラ）などからなり、燃料電池１の近傍に配置されている。
（２−２）検査方法
次いで、本発明の燃料電池の検査方法の一実施形態について、図３を参照して、説明する。

【0069】

この方法では、まず、単位セル１６の積層方向が鉛直方向に沿うように、燃料電池１を載置台２５に載置する。

【0070】

次いで、この方法では、第１装置２２において、燃料供給路１０、空気供給路１３および水供給路１７のいずれか１つ（例えば、空気供給路１３）に、ガスを充填する。

【0071】

次いで、この方法では、第２装置２３において、燃料供給路１０、空気供給路１３および水供給路１７の、ガスが充填されるライン（例えば、空気供給路１３）を除くいずれか１つ（例えば、燃料供給路１０）に、液体を注入する。

【0072】

液体の充填方法は、特に制限されないが、例えば、液体供給管３２から最上層の単位セル１６に水を注入して、最下層の単位セル１６から順に、鉛直方向上方に向かって水位を上昇させる。

【0073】

次いで、この方法では、第３装置２４により、燃料電池１を観察し、漏出を生じさせる単位セル１６を特定する。

【0074】

すなわち、例えば、シール部材２０の破損などにより、燃料供給口１１または燃料排出口１２（燃料供給路１０）と、空気供給口１４または空気排出口１５（空気供給路１３）とが互いに連通する場合には、空気供給路１３に充填されたガスが、燃料供給路１０に充填された液体側に噴出および供給され、気泡を生じさせる。

【0075】

このとき、第３装置２４として音響装置などを用いて、気泡の発生音などを捉え、その発生箇所を特定すれば、漏出を生じさせている単位セル１６を特定することができる。

【0076】

つまり、鉛直方向上方に向かって水位が上昇するにように、徐々に液体を充填すれば、気泡の発生音を捉えたときの水位と、燃料電池１における単位セル１６とを対応させることができるので、単位セル１６の内部における液体燃料、空気および／または水の漏出を、簡易に検査することができる。

【0077】

また、例えば、シール部材２０やセパレータ３３などとして、透明または半透明な部材を用いれば、上記の気泡の発生を、視覚的に確認することができる。

【0078】

そのため、第３装置２４として光学装置などを用いて、気泡の発生の様子を捉え、その発生箇所を特定すれば、漏出を生じさせる単位セル１６を特定することができ、単位セルの内部における液体燃料、空気および／または水の漏出を、簡易に検査することができる。
３．作用効果
この燃料電池１の検査方法および検査装置２１では、単位セル１６の積層方向が鉛直方向に沿うように、燃料電池１を載置するとともに、燃料供給路１０、空気供給路１３および水供給路１７のいずれか１つにガスを充填し、そのラインを除くいずれか１つに液体を注入する。

【0079】

このような燃料電池の検査方法、および、燃料電池の検査装置２１では、液体燃料、空気、水などが、単位セル１６の内部において漏出する場合に、その漏出箇所において、充填されたガスが液体に噴出および供給され、ガスの漏れ音や、ガス噴出による視覚的変化が生じる。

【0080】

そのため、このような燃料電池の検査方法、および、燃料電池の検査装置２１では、上記したガスの漏れ音や、ガス噴出による視覚的変化を確認し、漏出を生じさせる単位セル１６を特定することにより、燃料電池１を分解することなく、単位セル１６の内部における液体燃料、空気および／または水の漏出を、簡易に検査することができ、燃料電池１の低コスト化を図ることができる。

【0081】

なお、上記した実施形態では、空気供給路１３にガスを充填する一方、燃料供給路１０に液体を注入し、空気供給路１３および燃料供給路１０の間における漏出を確認したが、例えば、空気供給路１３にガスを充填する一方、水供給路１７に液体を注入し、空気供給路１３および水供給路１７の間における漏出を確認することができる。

【0082】

また、例えば、燃料供給路１０にガスを充填する一方、水供給路１７に液体を注入し、燃料供給路１０および水供給路１７の間における漏出を確認することができる。

【0083】

さらには、ガスおよび液体を注入するラインは、上記の逆でもよく、例えば、空気供給路１３に液体を注入する一方、燃料供給路１０にガスを充填し、空気供給路１３および燃料供給路１０の間における漏出を確認することもできる。

【0084】

また、上記した実施形態では、第１装置２２によりガスを充填し、第２装置２３により液体を注入したが、この燃料電池１の検査方法では、第１装置２２および第２装置２３を設けることなく、直接作業者が、ガスおよび液体を注入してもよい。

【0085】

さらに、上記した実施形態では、漏出箇所を、第３装置２４により確認したが、燃料電池１の検査方法では、第３装置２４を用いることなく、例えば、目視により、漏出箇所を確認することもできる。

【符号の説明】

【0086】

１ 燃料電池
１０ 燃料供給路
１１ 燃料供給口
１２ 燃料排出口
１３ 空気供給路
１４ 空気供給口
１５ 空気排出口
１６ 単位セル
１７ 水供給路
１８ 水排出口
１９ 水供給口
２０ シール部材
２１ 検査装置
２２ 第１装置
２３ 第２装置
２４ 第３装置

【図1】

【図2】

【図3】