特許7933160IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

燃料電池活性化装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】燃料電池の燃料電池セルを活性化する際におけるフラッディングの発生を防止でき、高い活性化効果が得られる燃料電池活性化装置を提供する。
【解決手段】燃料電池セルを活性化させる燃料電池活性化装置であり、水素を含むアノードガスを加熱する第1加熱手段を有し、アノード電極にアノードガスを供給する第1ガス供給手段と、酸素を含むカソードガスを加熱する第2加熱手段を有し、カソード電極にカソードガスを供給する第2ガス供給手段と、アノードガスの温度およびカソードガスの温度を制御する制御手段と、燃料電池セル内の温度を測定するセル温度検出手段と、燃料電池セル内の相対湿度を測定する相対湿度検出手段と、を備え、制御手段は、燃料電池セル内の水蒸気量が、飽和水蒸気量以上である場合に、アノードガスおよび/またはカソードガスの加熱を実行する、燃料電池活性化装置とする。
【選択図】図3

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

燃料電池の燃料電池セルを活性化する際に、膜電極構造体のカソード電極に導入するカソードガス中の酸素濃度を高くすると、活性化のための発電によって生成する水の量が多くなる。発電に伴って生成する水の量が十分に多いと、膜電極構造体の電解質膜を十分に湿潤させることができる。このため、膜電極構造体におけるプロトン伝導性が良好になり、高い活性化効果が得られ、非常に有益である。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するため、以下の手段を提供する。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の燃料電池活性化装置では、制御手段が、燃料電池セルに供給するアノードガスの温度およびカソードガスの温度を制御するものであり、燃料電池セル内の水蒸気量が、飽和水蒸気量以上である場合に、アノードガスおよび/またはカソードガスの加熱を実行する。このため、本発明の燃料電池活性化装置によれば、これを用いて燃料電池を活性化する際に、燃料電池セル内でフラッディングが発生することを防止でき、活性化を行うことによる効果が十分に得られる。

この特許の権利範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図1は、本実施形態にかかる燃料電池活性化装置を説明するための模式図である。
【図2】 図2は、図1に示す燃料電池活性化装置によって活性化される燃料電池セルを説明するための拡大模式図である。
【図3】 図3は、図1および図2に示す燃料電池活性化装置において制御手段によって実行される制御処理を説明するためのフローチャートである。

代表図 図3本件の代表的な図

5…セル温度検出手段、10…膜電極構造体(MEA)、12…固体高分子電解質膜、14…アノード電極、16…カソード電極、18…第1電極触媒層、22…第2電極触媒層、30…燃料電池セル、40…燃料電池活性化装置、110…第1ガス供給手段、112…水素ガス供給部、114…窒素ガス供給部、116…第1三方バルブ(ガス供給量検出手段)、118…第1加熱手段(第1加湿器)、130…第2ガス供給手段、132…窒素ガス供給部、134…酸素含有ガス供給部、136…第2三方バルブ(ガス供給量検出手段)、138…第2加熱手段(第2加湿器)、154…制御手段、170…セル電位測定装置、173…セル電位検出手段、174…セル電流検出手段、500…セル冷却手段、530…冷却水温度検出手段、540…相対湿度検出手段。

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