JP6973003B2 - Aging method for polymer electrolyte fuel cells - Google Patents
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Description
本発明は、電解質膜の両側に一対の電極が配設される膜電極接合体とセパレータとを有する固体高分子型燃料電池のエージング方法に関する。 The present invention relates to a method for aging a polymer electrolyte fuel cell having a membrane electrode assembly in which a pair of electrodes are arranged on both sides of an electrolyte membrane and a separator.
燃料電池は、反応ガスである燃料ガス(例えば水素)および酸化剤ガス(例えば空気)をアノード側電極(以下、単にアノードということがある)およびカソード側電極(以下、単にカソードということがある)に供給して電気化学的に反応させることにより、電気エネルギー(起電力)を得るシステムである。 In a fuel cell, fuel gas (for example, hydrogen) and oxidant gas (for example, air), which are reaction gases, are used as an anode side electrode (hereinafter, may be simply referred to as an anode) and a cathode side electrode (hereinafter, may be simply referred to as a cathode). It is a system that obtains electrical energy (electromotive electrode) by supplying it to the fuel cell and causing it to react electrochemically.
例えば、固体高分子型燃料電池のセル(燃料電池セルや単セルということもある)は、イオン透過性の電解質膜と、該電解質膜を挟持するアノード側触媒層(電極層)およびカソード側触媒層(電極層)とからなる膜電極接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly)を備えている。MEAの両側には、燃料ガスもしくは酸化剤ガスを提供するとともに電気化学反応によって生じた電気を集電するためのガス拡散層(GDL:Gas Diffusion Layer)が形成されている。GDLが両側に配置されたMEAは、MEGA(Membrane Electrode & Gas Diffusion Layer Assembly)と称され、MEGAは、一対のセパレータにより挟持されている。ここで、MEGAが燃料電池の発電部であり、ガス拡散層がない場合には、MEAが燃料電池の発電部となる。 For example, a cell of a solid polymer fuel cell (sometimes referred to as a fuel cell or a single cell) has an ion-permeable electrolyte membrane, an anode-side catalyst layer (electrode layer) and a cathode-side catalyst sandwiching the electrolyte membrane. A membrane electrode assembly (MEA) composed of a layer (electrode layer) is provided. Gas diffusion layers (GDL) are formed on both sides of the MEA to provide fuel gas or oxidant gas and to collect electricity generated by an electrochemical reaction. MEA in which GDL is arranged on both sides is called MEGA (Membrane Electrode & Gas Diffusion Layer Assembly), and MEGA is sandwiched by a pair of separators. Here, the MEGA is the power generation unit of the fuel cell, and when there is no gas diffusion layer, the MEA is the power generation unit of the fuel cell.
燃料電池(燃料電池スタックということもある)は、前記した如くの構成を有するセルを複数枚重ね合わせて積層し、例えば、自動車等の車両に搭載して使用されている。 A fuel cell (sometimes referred to as a fuel cell stack) is used by stacking a plurality of cells having the above-mentioned configurations on top of each other and mounting them on a vehicle such as an automobile, for example.
この種の固体高分子型燃料電池では、組み立て直後の電解質膜の含水量が十分でないため(詳しくは、電解質膜の乾燥やプロトン伝導パスが充分に形成されていなことから)、初期発電性能が低くなっている。そこで、通常、燃料電池の組み立て後に所望の発電性能を引き出すため、燃料電池のエージング運転(単に、エージングともいうこともある)と称される予備運転(ならし運転)が行われている。このエージング運転は、燃料電池の組み立て後に予備的に発電することで、セルの性能が所望の能力を発揮できるようにするものである。また、製造した後だけではなく、例えば、燃料電池を休止した後(特に、長期間休止した後)に再発電させる際(再起動時)や、長期間の発電によって起電力などの出力特性が低下した際などにも、前記したエージング運転を行うことによって、燃料電池の出力特性を回復する場合もある。 In this type of polymer electrolyte fuel cell, the water content of the electrolyte membrane immediately after assembly is not sufficient (specifically, because the electrolyte membrane is dried and the proton conduction path is not sufficiently formed), so the initial power generation performance is poor. It's getting low. Therefore, in order to bring out the desired power generation performance after assembling the fuel cell, a preliminary operation (break-in operation) called an aging operation (simply also referred to as aging) of the fuel cell is usually performed. This aging operation is such that the performance of the cell can exhibit the desired ability by preliminarily generating power after assembling the fuel cell. In addition, not only after manufacturing, but also when regenerating power (at the time of restarting) after suspending the fuel cell (particularly after suspending for a long period of time), or when power generation for a long period of time causes output characteristics such as electromotive force. Even when the value is lowered, the output characteristics of the fuel cell may be restored by performing the aging operation described above.
このような固体高分子型燃料電池のエージング(ならし運転)方法として、燃料電池を加湿するために水を流す工程と、加湿された燃料電池で発電することで、膜電極接合体中の残留溶媒や接着材成分等の不純物を除去する工程とを実施する方法が提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。
As a method of aging (break-in operation) of such a polymer electrolyte fuel cell, a step of flowing water to humidify the fuel cell and a residual in the membrane electrode assembly by generating power with the humidified fuel cell. A method of carrying out a step of removing impurities such as a solvent and an adhesive component has been proposed (see, for example,
ところで、エージング(活性化)時間の支配要因(律速状態の切り分け)としては、電解質膜の加湿、触媒の活性化(酸化被膜除去)、コンタミ除去(有機付着物除去、洗浄)が挙げられる。一般に、電解質膜の加湿や触媒の活性化(酸化被膜除去)は比較的短い時間(例えば、10分以下)で行われるため、エージング時間短縮のためには、触媒に吸着したコンタミを如何に効率良く除去するかが重要である(図4参照)。 By the way, examples of the controlling factor (passivation of the rate-determining state) of the aging (activation) time include humidification of the electrolyte membrane, activation of the catalyst (removal of the oxide film), and removal of contamination (removal of organic deposits, cleaning). In general, humidification of the electrolyte membrane and activation of the catalyst (removal of the oxide film) are performed in a relatively short time (for example, 10 minutes or less), so in order to shorten the aging time, how efficient is the contamination adsorbed on the catalyst. It is important to remove it well (see Fig. 4).
また、本発明者等は、通常のエージング前後、詳しくは、UV硬化工程、積層工程、加熱工程等を経て作製されたセル化品と、そのセル化品のエージング後のエージング完了セル化品との吸着物質のLC-MS分析を行った結果、エージング後は有機系酸化物の検出はほとんど無いことを確認している。つまり、エージングによってこの有機系酸化物を除去することで、発電性能が安定すると考えられる。 Further, the present inventors have described a cellified product manufactured through normal aging before and after, specifically, a UV curing step, a laminating step, a heating step, etc., and an aging completed cellified product after aging of the cellized product. As a result of LC-MS analysis of the adsorbed substances, it was confirmed that almost no organic oxides were detected after aging. That is, it is considered that the power generation performance is stabilized by removing this organic oxide by aging.
しかしながら、例えば上記特許文献1に所載の従来技術のように、単に水で加湿された反応ガス(加湿ガス)を燃料電池に供給するのみでは、触媒表面に付着した有機付着物(有機系酸化物)を効率的に除去することはできず、有機付着物の除去を行うために要する時間が長くなるため、エージング全体に要する時間も長くなる傾向にある。
However, for example, as in the prior art described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エージング時間を効果的に短縮することのできる固体高分子型燃料電池のエージング方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an aging method for a polymer electrolyte fuel cell capable of effectively shortening the aging time.
前記課題を解決すべく、本発明による固体高分子型燃料電池のエージング方法は、電解質膜の両側に一対の電極が配設される膜電極接合体とセパレータとを有する固体高分子型燃料電池をエージングするための固体高分子型燃料電池のエージング方法であって、霧状のアルカリ電解水を混合させた反応ガスを前記膜電極接合体の電極に流通させる処理と、前記流通させた反応ガスを使用して発電を行う処理と、を実行することを特徴としている。 In order to solve the above problems, the polymer electrolyte fuel cell aging method according to the present invention comprises a polymer electrolyte fuel cell having a membrane electrode assembly and a separator in which a pair of electrodes are arranged on both sides of an electrolyte membrane. A method for aging a polymer electrolyte fuel cell for aging, in which a reaction gas mixed with atomized alkaline electrolyzed water is circulated to the electrodes of the membrane electrode assembly, and the circulated reaction gas is distributed. It is characterized by the processing of using it to generate power and the execution of.
本発明によれば、加湿のために使用する液体をアルカリ電解水とすることにより、エージングにて除去すべき有機付着物を効率的に洗浄できるため、発電でのみ有機付着物を除去する従来の方法と比べて、短時間でエージングを行うことができる。 According to the present invention, by using alkaline electrolyzed water as the liquid used for humidification, organic deposits to be removed by aging can be efficiently washed, so that the conventional organic deposits are removed only by power generation. Aging can be performed in a shorter time than the method.
以下、本発明の構成を図面に示す実施形態の一例に基づいて詳細に説明する。以下では、一例として、燃料電池車に搭載される燃料電池またはこれを含む燃料電池システムに本発明を適用した場合を例示して説明するが、適用範囲がこのような例に限られることはない。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings. In the following, as an example, a case where the present invention is applied to a fuel cell mounted on a fuel cell vehicle or a fuel cell system including the present invention will be described as an example, but the scope of application is not limited to such an example. ..
[固体高分子型燃料電池(燃料電池スタック)の構成]
図1は、本発明による固体高分子型燃焼電池のエージング方法の適用対象となる固体高分子型燃料電池(燃料電池スタック)の要部を断面視した図である
[Structure of polymer electrolyte fuel cell (fuel cell stack)]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a polymer electrolyte fuel cell (fuel cell stack) to which the aging method for a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention is applied.
図1に示すように、固体高分子型燃料電池(燃料電池スタック)10には、基本単位であるセル(単電池)1が複数積層されている。各セル1は、酸化剤ガス(例えば空気)と、燃料ガス(例えば水素)と、の電気化学反応により起電力を発生する固体高分子型燃料電池である。セル1は、MEGA2と、MEGA2を区画するように、MEGA2に接触するセパレータ(燃料電池用セパレータ)3とを備えている。なお、本実施形態では、MEGA2は、一対のセパレータ3、3により、挟持されている。
As shown in FIG. 1, a plurality of cells (cells) 1 which are basic units are stacked on the polymer electrolyte fuel cell (fuel cell stack) 10. Each
MEGA2は、膜電極接合体(MEA)4と、この両面に配置されたガス拡散層7a、7bとが、一体化されたものである。膜電極接合体4は、電解質膜5と、電解質膜5を挟むように接合された一対の電極6a、6bと、からなる。電解質膜5は、固体高分子材料で形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜からなり、電極6a、6bは、たとえば、白金などの触媒を担持した例えば多孔質のカーボン素材により形成される。電解質膜5の一方側に配置された電極6aがアノードとなり、他方側の電極6bがカソードとなる。ガス拡散層7a、7bは、例えばカーボンペーパ若しくはカーボンクロス等のカーボン多孔質体、または、金属メッシュ若しくは発泡金属等の金属多孔質体などのガス透過性を有する導電性部材によって形成される。
The
本実施形態では、MEGA2が、固体高分子型燃料電池10の発電部であり、セパレータ3は、MEGA2のガス拡散層7a、7bに接触している。また、ガス拡散層7a、7bが省略されている場合には、膜電極接合体4が発電部であり、この場合には、セパレータ3は、膜電極接合体4に接触している。したがって、固体高分子型燃料電池10の発電部は、膜電極接合体4を含むものであり、セパレータ3に接触する。
In the present embodiment, the MEGA 2 is the power generation unit of the polymer
セパレータ3は、導電性やガス不透過性などに優れた金属を基材とする板状の部材であって、その一面側がMEGA2のガス拡散層7a、7bと当接し、他面側が隣接する他のセパレータ3の他面側と当接している。
The
本実施形態では、各セパレータ3は、波形状ないし凹凸状に形成されている。セパレータ3の形状は、波の形状が等脚台形をなし、かつ波の頂部が平坦で、この頂部の両端が等しい角度をなして角張っている。つまり、各セパレータ3は、表側から見ても裏側から見ても、ほぼ同じ形状である。MEGA2の一方のガス拡散層7aには、セパレータ3の頂部が面接触し、MEGA2の他方のガス拡散層7bには、セパレータ3の頂部が面接触している。
In the present embodiment, each
一方の電極(すなわちアノード)6a側のガス拡散層7aとセパレータ3との間に画成されるガス流路21は、燃料ガスが流通する流路であり、他方の電極(すなわちカソード)6b側のガス拡散層7bとセパレータ3との間に画成されるガス流路22は、酸化剤ガスが流通する流路である。セル1を介して対向する一方のガス流路21に燃料ガスが供給され、ガス流路22に酸化剤ガスが供給されると、セル1内で電気化学反応が生じて起電力が生じる。
The
さらに、あるセル1と、それに隣接するもうひとつのセル1とは、アノードとなる電極6aとカソードとなる電極6bとを向き合わせて配置されている。また、あるセル1のアノードとなる電極6aに沿って配置されたセパレータ3の背面側の頂部と、もうひとつのセル1のカソードとなる電極6bに沿って配置されたセパレータ3の背面側の頂部とが、面接触している。隣接する2つのセル1間で面接触するセパレータ3、3の間に画成される空間23には、セル1を冷却する冷媒としての水が流通する。
Further, one
また、隣接する2つのセル1の端部間には、燃料ガス(例えば水素)または酸化剤ガス(例えば空気)や冷却用の水をシールするシール部材としてのガスケット(図示省略)が挟圧保持されている。
Further, a gasket (not shown) as a sealing member for sealing a fuel gas (for example, hydrogen) or an oxidant gas (for example, air) or cooling water is held between the ends of two
また、前記した固体高分子型燃料電池10は、図2に示されるように、電極(アノード)6a側(のガス流路21)に燃料ガスを供給するための燃料ガス供給配管11a、前記燃料ガスを排出するための燃料ガス排出配管12a、電極(カソード)6b側(のガス流路22)に酸化剤ガスを供給するための酸化剤ガス供給配管11b、前記酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出配管12b、空間23に冷媒としての水(冷却水)を供給・排出するための冷却水配管(図示省略)等が接続されて構成されている。
Further, in the solid
[固体高分子型燃料電池(燃料電池スタック)のエージング方法]
前記した如くの構成を有する固体高分子型燃料電池10では、発電性能(出力特性)を安定させるために、例えば当該固体高分子型燃料電池10の組み立て後などにエージング(ならし運転)が行われる。
[Aging method for polymer electrolyte fuel cell (fuel cell stack)]
In the polymer
ここで、前記したエージングの短時間化には、既に述べたように、触媒に吸着したコンタミ、特に有機付着物(有機系酸化物)を効率的に除去(洗浄)することが有効である。 Here, in order to shorten the aging time described above, it is effective to efficiently remove (clean) the contamination adsorbed on the catalyst, particularly the organic deposits (organic oxides), as described above.
そこで、本実施形態では、固体高分子型燃料電池10のアノード6aやカソード6bへ供給する加湿ガス(加湿された反応ガス)にアルカリ電解水を混ぜることにより、触媒近傍に付着した性能発現阻害物質である有機付着物を効率良く除去することで、エージング(活性化)の短時間化を行う。
Therefore, in the present embodiment, by mixing alkaline electrolyzed water with the humidified gas (humidified reaction gas) supplied to the
詳しくは、図2に示すように、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給配管11aにアノードバブラ15aを配置し、アノードバブラ15aの下流(つまり、燃料ガス供給配管11aにおけるアノードバブラ15aと固体高分子型燃料電池10のアノード6aとの間)に気化器16aを配置するとともに、その気化器16aに、予め貯留器17aに貯留したアルカリ電解水Mを供給する。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
また、酸化剤ガスを供給するための酸化剤ガス供給配管11bにカソードバブラ15bを配置し、カソードバブラ15bの下流(つまり、酸化剤ガス供給配管11bにおけるカソードバブラ15bと固体高分子型燃料電池10のカソード6bとの間)に気化器16bを配置するとともに、その気化器16bに、予め貯留器17bに貯留したアルカリ電解水Mを供給する。
Further, the
アノードバブラ15aは、燃料ガス供給配管11aを流過する燃料ガスを加湿し、当該加湿した燃料ガス(加湿ガス)をその下流に設けられた気化器16aに供給するものである。燃料ガス供給配管11aを流過する燃料ガスは、このアノードバブラ15a内を通過することで加湿され、当該加湿された燃料ガス(加湿ガス)と貯留器17aから供給されたアルカリ電解水Mとが気化器16aにて霧状にされて混合されて固体高分子型燃料電池10のアノード6aに供給される。
The
カソードバブラ15bは、酸化剤ガス供給配管11bを流過する酸化剤ガスを加湿し、当該加湿した酸化剤ガス(加湿ガス)をその下流に設けられた気化器16bに供給するものである。酸化剤ガス供給配管11bを流過する酸化剤ガスは、このカソードバブラ15b内を通過することで加湿され、当該加湿された酸化剤ガス(加湿ガス)と貯留器17bから供給されたアルカリ電解水Mとが気化器16bにて霧状にされて混合されて固体高分子型燃料電池10のカソード6bに供給される。
The
なお、アノードバブラ15aおよびカソードバブラ15b内の温度は、図示しない加熱手段などにより所定温度に調整されるようになっている。
The temperature inside the
また、ここで反応ガス(燃料ガス、酸化剤ガス)に混合されるアルカリ電解水Mとしては、例えば、市水や食塩水を電気分解して得たものを使用できる。ただし、食塩水を電気分解したものを使用した場合、pHが高く(例えば11以上)、洗浄力が高くなるが、Na成分が多くなって電解質膜へのダメージが発生する懸念もある。 Further, as the alkaline electrolyzed water M mixed with the reaction gas (fuel gas, oxidant gas), for example, water obtained by electrolyzing city water or saline can be used. However, when an electrolyzed saline solution is used, the pH is high (for example, 11 or more) and the detergency is high, but there is a concern that the Na component may increase and damage to the electrolyte membrane may occur.
また、各気化器16a、16bでの反応ガス(燃料ガス、酸化剤ガス)とアルカリ電解水Mとの混合比は、適宜に設定し得るが、例えば、(霧状の)アルカリ電解水Mが混合された反応ガスのpHが10〜11程度となるように設定することができる。
Further, the mixing ratio of the reaction gas (fuel gas, oxidant gas) and the alkaline electrolyzed water M in each of the
このような構成とすることにより、固体高分子型燃料電池10のアノード6aやカソード6bへ供給する加湿後の反応ガス(燃料ガス、酸化剤ガス)にアルカリ電解水Mが混入され、その反応ガスを使用して発電(エージング発電)が行われるので、触媒近傍に付着した性能発現阻害物質である有機付着物を効率良く除去することができ、エージング時間を短縮することができる。
With such a configuration, the alkaline electrolyzed water M is mixed with the humidified reaction gas (fuel gas, oxidant gas) supplied to the
より詳細には、本実施形態のエージング方法は、図3(A)に示される如くのフローに従って実行される。 More specifically, the aging method of this embodiment is carried out according to the flow as shown in FIG. 3 (A).
すなわち、エージング(活性化)処理の初期段階では、各気化器16a、16bを作動させ、電流を掃引するとともに、各貯留器17a、17bから各気化器16a、16b(すなわち、固体高分子型燃料電池10のアノード6aおよびカソード6bへ供給される加湿された反応ガス)に対してアルカリ電解水Mを投入する(S11)。このとき、前記のように、各気化器16a、16bにて加湿された反応ガス(燃料ガス、酸化剤ガス)に霧状でアルカリ電解水Mを混合して、固体高分子型燃料電池10のアノード6aおよびカソード6bに流通させる。固体高分子型燃料電池10に投入されてアノード6aおよびカソード6bに流通する反応ガス(アルカリ電解水Mが混合された反応ガス)のpHは、例えば10〜11程度とされる。
That is, in the initial stage of the aging (activation) treatment, the
これにより、固体高分子型燃料電池10で発電(エージング発電)を実施しながら、触媒近傍に付着した有機付着物の洗浄を実施する。
As a result, while power generation (aging power generation) is carried out by the polymer
前記した処理(S11の処理)を所定時間継続した後、電流掃引は引き続き実施しながら、各貯留器17a、17bから各気化器16a、16b(すなわち、固体高分子型燃料電池10のアノード6aおよびカソード6bへ供給される加湿された反応ガス)へのアルカリ電解水Mの投入を停止する(S12)。
After the above-mentioned treatment (treatment of S11) is continued for a predetermined time, the current sweeping is continued from the
これにより、発電による自身の生成水によるリンス洗浄を実施する。 As a result, rinse cleaning with the water generated by the power generation is carried out.
前記した処理(S12の処理)を所定時間継続した後、出力検査等を行い(S13)、エージングが完了する。 After continuing the above-mentioned processing (processing of S12) for a predetermined time, an output inspection or the like is performed (S13), and aging is completed.
前記したS11およびS12の処理の所要時間は、電極面積、構造違いによるNa成分の要する時間等にも依存するが、例えば、電極面積が約250cm2のときには、S11の処理の所要時間として10分以上(好ましくは20分以上)、S12の処理の所要時間として5分以上(好ましくは10分以上)とし、S11およびS12の処理の所要時間として15分以上とすることで、発電性能(出力特性)を確保できることが、本発明者等により確認されている。 The time required for the treatment of S11 and S12 described above depends on the electrode area, the time required for the Na component due to the difference in structure, and the like. For example, when the electrode area is about 250 cm 2 , the time required for the treatment of S11 is 10 minutes. The power generation performance (output characteristics) is set to 5 minutes or more (preferably 10 minutes or more) for the processing of S12 (preferably 20 minutes or more) and 15 minutes or more for the processing of S11 and S12. ) Can be ensured by the present inventors.
なお、図3(B)に示される従来方法(アルカリ電解水を投入せずに電流を掃引した後、出力検査等を行う方法)では、前述のものと同構造のエージングを行うために30分以上要することが本発明者等により確認されているので、本実施形態のエージング方法では、従来方法と比較して、約半分の処理時間でエージングを完了できると言える。 In the conventional method shown in FIG. 3B (a method of sweeping the current without adding alkaline electrolyzed water and then performing an output inspection, etc.), it takes 30 minutes to perform the aging of the same structure as the above-mentioned one. Since it has been confirmed by the present inventors that the above is required, it can be said that the aging method of the present embodiment can complete the aging in about half the processing time as compared with the conventional method.
以上で説明したように、本実施形態のエージング方法では、加湿のために使用する液体をアルカリ電解水とすることにより、エージングにて除去すべき有機付着物を効率的に洗浄できるため、発電でのみ有機付着物を除去する従来の方法と比べて、短時間でエージングを行うことができる。また、発電によるエージング(活性化)処理時間を短縮することができ、生産性向上はもとより、それに必要な設備投資、設備スペースを低減できることから、低コスト化にも貢献できる。 As described above, in the aging method of the present embodiment, by using alkaline electrolyzed water as the liquid used for humidification, organic deposits to be removed by aging can be efficiently washed, so that power generation can be performed. Only the aging can be performed in a short time as compared with the conventional method of removing organic deposits. In addition, the aging (activation) processing time due to power generation can be shortened, and not only productivity improvement but also capital investment and equipment space required for it can be reduced, which contributes to cost reduction.
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention. Also, they are included in the present invention.
1…セル(燃料電池セル)、2…MEGA、3…セパレータ、4…膜電極接合体(MEA)、5…電解質膜、6a…電極(アノード)、6b…電極(カソード)、7a…ガス拡散層(アノード側)、7b…ガス拡散層(カソード側)、10…固体高分子型燃料電池(燃料電池スタック)、11a…燃料ガス供給配管、11b…酸化剤ガス供給配管、12a…燃料ガス排出配管、12b…酸化剤ガス排出配管、15a…アノードバブラ、15b…カソードバブラ、16a…気化器(アノード側)、16b…気化器(カソード側)、17a…貯留器(アノード側)、17b…貯留器(カソード側)、21…ガス流路(アノード側)、22…ガス流路(カソード側)、23…水が流通する空間、M…アルカリ電解水 1 ... cell (fuel cell), 2 ... MEGA, 3 ... separator, 4 ... membrane electrode junction (MEA), 5 ... electrolyte membrane, 6a ... electrode (anode), 6b ... electrode (cathode), 7a ... gas diffusion Layer (anode side), 7b ... gas diffusion layer (cathode side), 10 ... solid polymer fuel cell (fuel cell stack), 11a ... fuel gas supply pipe, 11b ... oxidant gas supply pipe, 12a ... fuel gas discharge Piping, 12b ... Oxidizing agent gas discharge piping, 15a ... Anode bubbler, 15b ... Cathode bubbler, 16a ... Vaporizer (cathode side), 16b ... Vaporizer (cathode side), 17a ... Reservoir (anode side), 17b ... Reservoir ( (Cathode side), 21 ... Gas flow path (anode side), 22 ... Gas flow path (cathode side), 23 ... Space through which water flows, M ... Alkaline electrolyzed water
Claims (2)
霧状のアルカリ電解水を混合させた反応ガスを前記膜電極接合体の電極に流通させる処理と、
前記流通させたアルカリ電解水を混合させた反応ガスを使用して発電を行う処理と、
前記反応ガスへの前記アルカリ電解水の投入を停止し、霧状のアルカリ電解水を混合させない反応ガスを前記膜電極接合体の電極に流通させる処理と、
前記流通させたアルカリ電解水を混合させない反応ガスを使用して発電を行う処理と、を実行することを特徴とする固体高分子型燃料電池のエージング方法。 A method for aging a polymer electrolyte fuel cell for aging a polymer electrolyte fuel cell having a membrane electrode assembly and a separator in which a pair of electrodes are arranged on both sides of an electrolyte membrane.
A process of circulating a reaction gas mixed with atomized alkaline electrolyzed water to the electrodes of the membrane electrode assembly, and
The process of generating electricity using the reaction gas mixed with the distributed alkaline electrolyzed water, and
A process of stopping the addition of the alkaline electrolyzed water to the reaction gas and allowing the reaction gas, which is not mixed with the mist-like alkaline electrolyzed water, to flow to the electrode of the membrane electrode assembly.
A method for aging a polymer electrolyte fuel cell, which comprises performing a process of generating electricity using a reaction gas that does not mix the distributed alkaline electrolyzed water.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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