专利名称：燃料电池系统的运转方法
技术领域：
本发明涉及负极(anode)气体非循环型的燃料电池系统的运转方法，特别涉及适于在系统启动时进行的燃料电池系统的运转方法。
背景技术：
以往，作为负极气体非循环型的燃料电池系统，例如存在专利文献I所记载的燃料电池系统。专利文献I所记载的燃料电池系统具备层叠多个单位电池而成的燃料电池堆，具备氢罐、供给切断阀以及压力调节阀作为对该燃料电池堆供给负极气体的供给系统。另外，具备贮存罐(缓冲罐)、排出切断阀(净化阀)作为从燃料电池堆排出负极排出气体的排出系统。在上述燃料电池系统中，设定向燃料电池堆的负极气体的供给量少的第一控制状态和供给量多的第二控制状态，重复第一控制状态和第二控制状态。即，使负极气体的供给压力脉动。由此，在上述燃料电池系统中，抑制杂质蓄积在一部分单位电池中，使负极排出气体加压输送到贮存罐来排出。专利文献1:日本特开2008-97966号公报
发明内容
发明要解决的问题另外，在负极气体非循环型的燃料电池系统中，在单位电池中，当杂质气体(主要为氮气)从正极(cathode)侧向负极侧的透过量增大时，当然蓄积在负极侧的杂质气体的量也变多。因此，为了将杂质气体排出到缓冲罐来将燃料电池堆内的氢浓度维持为较高，如上述以往那样使负极气体的供给压力脉动是有效的。但是，存在以下的问题:在杂质气体从正极侧向负极侧的透过量少的情况下，使负极气体的供给压力脉动的必要性变低,此时，当缓冲罐内的杂质气体的浓度高时,杂质气体有可能随着脉动的压力降低而反向流动，解决这种问题即是课题。本发明是着眼于上述以往的问题而完成的，其目的在于提供一种在负极气体非循环型的燃料电池系统中能够抑制启动时的负极气体的供给压力的不需要的脉动来将燃料电池堆内的氢气浓度维持为最佳的燃料电池系统的运转方法。
_9] 用于解决问题的方案本发明的燃料电池系统的运转方法是在负极气体非循环型的燃料电池系统中运转该负极气体非循环型的燃料电池系统的方法，该负极气体非循环型的燃料电池系统具备层叠多个单位电池而成的燃料电池堆以及用于将从燃料电池堆排出的负极排气中包含的杂质气体排出到外部的缓冲罐，并具有通过使对燃料电池堆供给负极气体的供给压力脉动来将燃料电池堆内的杂质气体加压输送到缓冲罐的构造。而且，燃料电池系统的运转方法的特征在于，根据氮气从正极侧向负极侧的透过率，来设定对燃料电池堆供给负极气体的供给压力的脉动振幅或者脉动周期。
另外，作为更理想的实施方式，燃料电池系统的运转方法的特征在于，在氮气从正极侧向负极侧的透过率为规定值以下的情况下，进行控制使得对燃料电池堆供给负极气体的供给压力变为固定。发明的效果根据本发明的燃料电池系统的运转方法，在负极气体非循环型的燃料电池系统中，能够抑制启动时的负极气体的供给压力的不需要的脉动，从而防止构成单位电池的膜电极结构体的机械强度恶化，并且将燃料电池堆内的氢气浓度维持为最佳。
图1是表示负极气体非循环型的燃料电池系统的一个实施方式的说明图。图2是说明单位电池的分解状态的平面图。图3是说明单位电池的平面图。图4是说明燃料电池系统的运转方法的一个实施方式的流程图。图5是表示启动时的负极气体供给压力(A)、燃料电池堆温度(B)、缓冲罐氮气浓度(C)以及燃料电池堆内的氮气浓度⑶各自的变化的图表。
具体实施例方式图1是表示能够应用本发明所涉及的燃料电池系统的运转方法的燃料电池系统的一个实施方式的图。图示的燃料电池系统是负极气体非循环型的系统，在该负极气体非循环型的系统中，负极气体的流通为从供给侧向排出侧的一个方向。燃料电池系统具备层叠多个单位电池FC而成的燃料电池堆FS，并且针对该燃料电池堆FS具备正极气体(作为氧化剂气体的空气)的供给路31和排出路32、负极气体(作为燃料气体的氢气)的供给路33和排出路34以及冷却流体的循环路径35。如图2和图3所示，单位电池FC具备膜电极结构体2和两块隔板3、3，其中，该膜电极结构体2在周围具有框架1，该两块隔板3、3夹持框架I和膜电极结构体2。框架I通过树脂成形(例如喷出成形)而与膜电极结构体2形成为一体，在本实施方式中，以膜电极结构体2为中央形成长方形状。另外，在框架I中，在两个端部上各排列有三个歧管孔Hl H6，从各歧管孔群到膜电极结构体2的区域相当于后述的扩散部D。膜电极结构体2—般被称为MEA(Membrane Electrode Assembly:膜电极组件)，例如具有以燃料极层(负极)和空气极层(正极)挟持由固体高分子构成的电解质层的构造。两个隔板3、3都是具有与框架I大致相等的纵横尺寸的长方形状，与框架I和膜电极结构体2之间分别形成正极气体的流路和负极气体的流路。该隔板3是分别对不锈钢等金属板进行冲压成形而得到的，该隔板3的与膜电极结构体2对应的中央部分在短边方向的截面形成为波形状。该波形状在长边方向上连续，在凸部分处与膜电极结构体2接触，并且在凹部分处形成气体流路。另外，各隔板3在两个端部上具有与框架I的各歧管孔Hl H6同等的歧管孔Hl H6，从各歧管孔群到截面为波形状的部分的区域相当于后述的扩散部D。上述的框架I和膜电极结构体2以及两个隔板3、3相重叠来构成燃料电池单元FC。此时，燃料电池单元FC特别如图3所示那样，在中央具备作为膜电极结构体2的区域的发电部G。而且，在发电部G的两侧，燃料电池单元FC具备进行反应用气体的供给和排出的歧管部M、M以及从各歧管部M到发电部G的扩散部D、D0在图3的左侧所示的一方的歧管部M中，各歧管孔Hl H3是正极气体供给用(H1)、冷却流体供给用(H2)以及负极气体供给用(H3)的歧管孔，在层叠方向上形成各自的流路。另外，图3的右侧所示的另一方的歧管部M中，各歧管孔H4 H6是负极气体排出用(H4)、冷却流体排出用(H5)以及正极气体排出用(H6)的歧管孔，在层叠方向上形成各自的流路。此外，供给用和排出用的歧管孔既可以是一部分处于相反的位置关系也可以是全部处于相反的位置关系。如图1所示，层叠多块具备上述结构的燃料电池单元FC，在其两侧配置端板E、E来构成燃料电池堆FS。此时，利用安装在单方的端板上的弹性体来在层叠方向上对燃料电池堆FS加压，对各个燃料电池单元FC施加规定的接触面压力，以维持良好的气体密封性、导电性等。在具备上述的燃料电池堆FS的燃料电池系统中，在正极气体的供给路31上设置有压缩机等空气供给单元36以及对来自空气供给单元36的供气进行加湿的加湿器37。另夕卜，正极气体的排出路32将排出空气中包含的水蒸气供给到加湿器37，在其下游通过背压调整阀38释放到大气中。另一方面，负极气体的供给路33从氢罐39通至燃料电池堆FS，在中途设置有氢调整阀40和氢压力传感器41。另外，正极气体的排出路34通至缓冲罐42。在此，在从燃料电池堆FS排出的负极气体(负极排气)中含有氮气、水蒸气等杂质气体。因而,正极气体的排出路34将上述的正极排气排出到缓冲罐42。缓冲罐42具备用于检测所贮存的水量的水平传感器43，并且具备用于将水排出到外部的排水阀44以及将氮气释放到大气中的氮净化阀45。冷却流体的循环路径35使经散热器46冷却过的冷却流体(冷却水)循环，具备冷却水循环泵47、将散热器46旁路的旁通路48以及将循环路径35与旁通路48进行连接的三向阀49。另外，在燃料电池堆FS中设置有用于检测其内部的温度的堆温度检测单元(温度传感器)50。并且，燃料电池系统具备用于对空气供给单元36、氢调整阀40、排水阀44、氮净化阀45、冷却水循环泵47以及三向阀49等进行控制的控制器51。使该控制器51存储各种设备的控制程序，该控制器51中特别具备用于执行本发明的运转方法的启动控制部52以及测量系统停止后的放置时间的计时器53。另外，除了将来自氢压力传感器41、水平传感器43以及堆温度检测单元50的检测信号输入到控制器51以外，该将燃料电池堆FS的电流值、各单位电池FC的电流值等输入到控制器51。使启动控制部52存储表示燃料电池堆FS的温度与杂质气体的产生量之间的关系、燃料电池堆FS的温度与氮气从正极侧向负极侧的透过率之间的关系的数据、以及负极气体用的供给压力对应表。上述供给压力对应表是为了根据燃料电池堆FS的温度、负荷来使负极气体的供给压力为适当的压力，而成为设定该供给压力的基准的对应表。在此，在燃料电池系统中，考虑燃料电池堆FS的运转温度(约80°C )以及在冰点下的环境停止且长时间放置的情况，将燃料电池堆FS的温度范围假设为-20 80°C。另外，在燃料电池系统中，随着燃料电池堆FS的温度的上升，存在氮气向负极侧的透过率增大的倾向，这是众所周知的。更正确地来说，氮气的透过率是单位电池FC中的氮气从正极侧向负极侧的透过速度，如果其增大则每单位时间的氮气的透过量也增大，其结果，负极侧的氮气的浓度变高。因而，如果掌握了燃料电池堆FS的温度，就能够估计出该时间点下的氮气向负极侧的透过率。另外，也能够不只基于燃料电池堆FS的温度，还基于大气温度、系统的停止时间等来间接地估计燃料电池堆FS的启动时的温度、氮气的浓度以及氮气的透过率。因此，上述控制器51的启动控制部52具有估计缓冲罐42内的氮气浓度的功能(杂质气体浓度估计单元)以及估计燃料电池堆FS中的氮气从正极侧向负极侧的透过率的功能(氮气透过率估计单元)。即，启动控制部52利用预先存储的各种数据来估计氮气的初始浓度、氮气的透过率。在具备上述结构的燃料电池系统的运转方法中，根据氮气从正极侧向负极侧的透过率来设定对燃料电池堆FS供给负极气体的供给压力的脉动振幅或者脉动周期。具体地说，氮气的透过率越大，使脉动振幅越大，或者，氮气的透过率越大，使脉动周期越短。另外，在氮气从正极侧向负极侧的透过率为规定值以下的情况下，进行控制使得对燃料电池堆FS供给负极气体的供给压力变为固定。更具体地说，在燃料电池系统的运转方法中，使用启动控制部52的功能、即杂质气体浓度估计单元和氮气透过率估计单元，在缓冲罐42内的初始的氮气浓度为规定值以上且燃料电池堆FS中的氮气从正极侧向负极侧的透过率为规定值以下的情况下，进行控制使得对燃料电池堆FS供给负极气体的供给压力变为固定。另外，在燃料电池系统的运转方法中，作为更优选的实施方式，除了上述控制以夕卜，还使用检测燃料电池堆的温度的堆温度检测单元50，在燃料电池堆FS的温度为规定值以下的情况下，进行控制使得对燃料电池堆FS供给负极气体的供给压力变为固定。并且，在燃料电池系统的运转方法中，作为更优选的实施方式，除了上述控制以夕卜，还使用测量系统停止后的放置时间的计时器53，在放置时间为规定值以上的情况下，进行控制使得对燃料电池堆FS供给负极气体的供给压力变为固定。接着，基于图4所示的流程图，来更具体地说明上述的燃料电池系统的运转方法。上述的燃料电池系统用于应对从燃料电池堆FS的内部残留有较多惰性气体的状态进行启动时的问题，例如应对在长时间放置之后进行启动时由于负极气体的供给压力的脉动所引起的杂质气体的反向流动。因此，在下面叙述的运转方法的实施方式中，首先进行放置时间的判断。在图4所示的燃料电池系统的运转方法中，当启动系统时，在步骤SI中，判断由计时器53测量出的停止后的放置时间是否为规定值以上。在此，基于启动控制部52所存储的数据、即表示燃料电池堆FS的温度与氮气的透过率之间的关系的数据，来设定图4中的
第一规定值、第二规定值。在步骤SI中，在放置时间小于第一规定值的情况下(否)，视作燃料电池堆FS内的杂质气体的残留量也较少，转移到步骤S8来进行使负极气体的供给压力脉动的控制。由此，在燃料电池堆FS中，供给负极气体，并且将从正极侧透过到负极侧的氮气排出到缓冲罐42。
另外，在步骤SI中，在放置时间为规定值以上的情况下(是)，视作燃料电池堆FS内的杂质气体的残留量较多，为了设定对燃料电池堆FS供给负极气体的供给压力而转移到下一个步骤S2。在步骤S2中，作为启动压力控制，对负极气体的供给压力进行设定以能够将燃料电池堆FS内的杂质气体排出到缓冲罐42。将这种情况下的供给压力设定为例如比在步骤SI中判断为进行脉动控制的情况下(否)的脉动时上限压力高的压力。另外，考虑负极流路容积的比例、即燃料电池堆FS内的负极流路容积与缓冲罐42内的负极流路容积之比来决定其压力值。例如，在以燃料电池堆FS内的负极流路的最下游部为界，该最下游部的上游侧的容积与该最下游部的下游侧的容积之比为1:1的情况下，以使压力为初始负极压力的两倍的方式供给氢气。在步骤S3中，由堆温度检测单元50检测燃料电池堆FS的温度。然后，在步骤S4中，在启动控制部52中根据由堆温度检测单元50检测出的燃料电池堆FS的温度来计算该温度下的单位时间的杂质气体(氮气)透过量、即杂质气体(氮气)透过率。在步骤S5中，随时对步骤S4中计算出的氮气的透过率进行积分，来计算积存在负极流路内的杂质气体(氮气)透过量的总量。具体地说，通过步骤S2中的控制，燃料电池堆FS内的负极流路中被置换为氢气，因此将初始杂质气体(氮气)的量设为Occ，根据该时间点下的燃料电池堆FS的温度，如果透过率为0.lcc/sec则乘以计算周期，并与初始值相力口。之后，同样地对杂质气体透过量进行积分。在此，也能够考虑安全率来将初始杂质气体的量设为比Occ大的值。在步骤S6中，判断步骤S5中计算出的杂质气体(氮气)透过量的总量(透过氮气积分值)是否为第二规定值以下。在上述总量为第二规定值以下的情况下(是)，转移到步骤S7来进行控制使得负极气体的供给压力变为固定。具体地说，以使氢压力传感器41的检测值变为固定的方式对氢调整阀40进行反馈控制。另外，在步骤S5中计算出的上述总量超过第二规定值的情况下(否)，转移到步骤S8来进行使负极气体的供给压力脉动的控制。并且，在燃料电池系统的运转方法中，重复图4所示的步骤S3 S7，在步骤S6中判断为“否”时，从使负极气体的供给压力固定的控制(步骤S7)转移到使供给压力脉动的控制(步骤S8)。或者，如图5的(A)中表示负极气体的供给压力的变化那样，从启动起经过规定时间T之后，使对燃料电池堆FS供给负极气体的供给压力脉动。当如上所述那样启动燃料电池系统时，燃料电池堆FS中的负极气体的氢浓度增力口，另外，燃料电池堆FS的温度也如图5的⑶所示那样随着发电而增加。缓冲罐42内的氮气浓度如图5的(C)所示那样伴随着氢气的供给压力的上升而减少。这是由于，燃料电池堆FS内的杂质气体(主要为氮气)被置换为氢气，在缓冲罐42中氢气和被该氢气挤出的杂质气体通过氮净化阀45排除到外部。燃料电池堆FS内的氮气浓度如图5的⑶所示那样随着负极气体的供给压力的增加而减少，在该供给压力达到固定值以后，氮气浓度虽然由于伴随燃料电池堆FS的温度上升的氮气的透过率增加而增加少许，但是由于之后的脉动运转而有规律地增减。即，有规律地排出单位电池FC内的氮气。这样，在上述实施方式的燃料电池系统的运转方法中，估计缓冲罐42内的杂质气体的浓度和燃料电池堆FS中的氮气的透过率，来进行使负极气体的供给压力固定的控制、或者使供给压力脉动的控制。由此，特别实在长期放置后的启动时，能够防止杂质气体从缓冲罐42反向流动，从而在确保燃料电池堆FS内的氢气浓度的同时去除杂质气体。另外，在如上所述那样估计杂质气体的浓度和氮气的透过率的方法中，能够进行利用最小限度的传感器类的控制，能够也有助于系统构造的简化等。另外，不会进行启动时不需要的脉动，因此能够抑制构成单位电池的膜电极结构体的机械强度恶化。另外，在具备由大量的单位电池FC构成的燃料电池堆FS的燃料电池系统中，在燃料电池堆FS的内部残留较多杂质气体的环境下，在各单位电池FC的负极侧所凝结的残留水量存在偏差。在这种状况下，当由于负极气体的供给压力的脉动而产生杂质气体的反向流动时，在残留水量多的单位电池FC中，负极气体出口侧处的氢分压不足更为显著。与此相对，在上述的燃料电池系统的运转方法中，即使各单位电池FC的残留水量存在偏差，也在启动时进行使负极气体的供给压力固定的控制，换言之紧接在启动之后不进行使供给压力脉动的控制，因此杂质气体从缓冲罐42反向流动的情况也不会存在，通过负极气体将含有残留水的杂质气体顺畅地排出。由此，解除由各单位电池FC中的压损偏差所引起的氢分压的不足，从而能够防止单位电池FC的电压的降低、单位电池FC的劣化。另外，在燃料电池系统的运转方法中，基于燃料电池堆FS的温度来控制负极气体的供给压力，由此能够进行与启动时的燃料电池堆FS的状况相应的更高精度的控制。并且，在燃料电池系统的运转方法中，基于系统停止后的放置时间来控制负极气体的供给压力，由此也能够进行与启动时的燃料电池堆FS的状况相应的更高精度的控制。并且，在燃料电池系统的运转方法中，从启动起经过规定时间T之后，使对燃料电池堆供给负极气体的供给压力脉动，特别地，基于燃料电池堆的温度，从使负极气体的供给压力固定的控制转移到使负极气体的供给压力脉动的控制。由此，在燃料电池堆FS中迅速地排出从正极侧透过到负极侧的氮气。此外，在各单位电池FC中，氮气从负极侧透过到正极侧，从而成为所透过的氮气易于积存在负极侧催化剂层附近的状态。因此，在上述的燃料电池系统中，从使负极气体的供给压力固定的控制转移到使负极气体的供给压力脉动的控制，由此迅速地排出透过到负极侧的氮气，以确保负极侧催化剂层的表面上的负极气体浓度。本发明的燃料电池系统的运转方法在上述的实施方式中，在图4所示的流程图中，在步骤S6中杂质气体透过量的总量为第二规定值以下的情况下，进行使负极气体的供给压力固定的控制，但是相对于此，也能够进行设定负极气体的供给压力的脉动振幅或者脉动周期的控制。即，作为其它实施方式，本发明的燃料电池系统的运转方法不仅能够如上所述那样使供给压力固定，还能够进行根据杂质气体的透过率来设定负极气体的供给压力的脉动振幅或者脉动周期的控制。此时，也可以将杂质气体的透过率置换为每单位时间的透过量、规定期间的总量。具体地说，杂质气体的透过率越大，使负极气体的供给压力的脉动振幅越大。或者，杂质气体的透过率越大，使负极气体的供给压力的脉动周期越短。这样也能够得到与之前的实施方式同样的作用和效果。作为本发明所涉及的燃料电池系统的运转方法的另外的实施方式，能够如图1中虚线所示那样使用检测缓冲罐42内的氢气的浓度的罐用氢气检测单元54来代替启动控制部52的杂质气体浓度估计单元。例如使用氢浓度传感器作为罐用氢气检测单元54。在这种情况下，在图4中的步骤S3中，使用所检测出的氢浓度来对缓冲罐42内的杂质气体的估计浓度进行判断。在这种情况下，当氢浓度为规定值(例如30%)以下时，即能够视作氮浓度为规定值(例如70%)以上。另外，作为本发明所涉及的燃料电池系统的运转方法的另外的实施方式，能够如图1中虚线所示那样使用检测燃料电池堆FS的负极侧的氢气的浓度的电池用氢气检测单元55来代替启动控制部52的氮气透过率估计单元。例如使用氢浓度传感器作为电池用氢气检测单元55。在这种情况下，在图4中的步骤S3中，代替氢气的检测浓度，而对燃料电池堆FS中的氮气从正极侧向负极侧的估计透过率进行判断。此外，使用氮浓度传感器来代替上述氢浓度传感器也能够发挥同样的效果。在这些实施方式中，也能够得到与之前的实施方式同等的作用和效果，并且由于通过罐用氢气检测单元54和电池用氢气检测单元55来实际测量缓冲罐42内、燃料电池堆FS内的氢气浓度，因此能够进行与启动时的燃料电池堆FS的状况对应的高精度的控制。此外，包括燃料电池系统的结构在内的本发明的燃料电池系统的运转方法并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内对结构的细微部分进行适当变更。附图标记说明FC:单位电池；FS:燃料电池堆；42:缓冲罐；52:启动控制部(杂质气体浓度估计单元/氮气透过率估计单元)；50:堆温度检测单元；53:计时器；54:罐用氢气检测单元；55:电池用氢气检测单兀。
权利要求
1.一种燃料电池系统的运转方法，其特征在于， 该燃料电池系统具备层叠多个单位电池而成的燃料电池堆以及用于将从燃料电池堆排出的负极排气中包含的杂质气体排出到外部的缓冲罐，并且该燃料电池系统是具有通过使对燃料电池堆供给负极气体的供给压力脉动来将燃料电池堆内的杂质气体加压输送到缓冲罐的构造的负极气体非循环型的燃料电池系统，在运转该燃料电池系统时， 根据氮气从正极侧向负极侧的透过率，来设定对燃料电池堆供给负极气体的供给压力的脉动振幅或者脉动周期。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的运转方法，其特征在于， 在氮气从正极侧向负极侧的透过率为规定值以下的情况下，进行控制使得对燃料电池堆供给负极气体的供给压力变为固定。
3.一种燃料电池系统的运转方法，其特征在于， 该燃料电池系统具备层叠多个单位电池而成的燃料电池堆以及用于将从燃料电池堆排出的负极排气中包含的杂质气体排出到外部的缓冲罐，并且该燃料电池系统是具有通过使对燃料电池堆供给负极气体的供给压力脉动来将燃料电池堆内的杂质气体加压输送到缓冲罐的构造的负极气体非循环型的燃料电池系统，在运转该燃料电池系统时， 使用估计缓冲罐内的杂质气体的浓度的杂质气体浓度估计单元以及估计燃料电池堆中的氮气从正极侧向负极侧的透过率的氮气透过率估计单元， 在缓冲罐内的杂质气体的浓度为规定值以上且燃料电池堆中的氮气从正极侧向负极侧的透过率为规定值以下的情况下，进行控制使得对燃料电池堆供给负极气体的供给压力变为固定。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的运转方法，其特征在于， 使用检测燃料电池堆的温度的堆温度检测单元，在燃料电池堆的温度为规定值以下的情况下，进行控制使得对燃料电池堆供给负极气体的供给压力变为固定。
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统的运转方法，其特征在于， 使用测量系统停止后的放置时间的计时器，在放置时间为规定值以上的情况下，进行控制使得对燃料电池堆供给负极气体的供给压力变为固定。
6.根据权利要求3 5中的任一项所述的燃料电池系统的运转方法，其特征在于， 使用检测燃料电池堆的温度的堆温度检测单元，在燃料电池堆的温度达到规定值以上时，从使对燃料电池堆供给负极气体的供给压力为固定的控制转移到使负极气体的供给压力脉动的控制。
7.根据权利要求3 6中的任一项所述的燃料电池系统的运转方法，其特征在于， 使用检测缓冲罐内的氢气的浓度的罐用氢气检测单元来代替上述杂质气体浓度估计单元，根据缓冲罐内的氢气的检测浓度计算缓冲罐内的杂质气体的估计浓度以进行判断。
8.根据权利要求3 7中的任一项所述的燃料电池系统的运转方法，其特征在于， 使用检测燃料电池堆的负极侧的氢气的浓度的电池用氢气检测单元来代替上述氮气透过率估计单元，根据燃料电池堆的负极侧的氢气的检测浓度计算燃料电池堆中的氮气从正极侧向负极侧的估计透过率以进行判断。
9.根据权利要求3 8中的任一项所述的燃料电池系统的运转方法，其特征在于， 在从启动起经过规定时间之后，使对燃料电池堆供给负极气体的供给压力脉动。
全文摘要
在以往的燃料电池系统中，当在启动时使负极气体的供给压力脉动时，杂质气体从缓冲罐反向流动，从而产生单位电池电压的降低等问题。燃料电池系统具备层叠多个单位电池(FC)而成的燃料电池堆(FS)，该燃料电池系统是使负极气体的供给压力脉动来将燃料电池堆(FS)内的杂质气体加压输送到缓冲罐(42)的负极气体非循环型的燃料电池系统。在运转该燃料电池系统时，根据氮气从正极侧向负极侧的透过率来设定对燃料电池堆供给负极气体的供给压力的脉动振幅或者脉动周期，通过设为这种运转方法，抑制启动时负极气体的供给压力的不需要的脉动，从而防止构成单位电池的膜电极结构体的机械强度恶化，并且将燃料电池堆内的氢气浓度维持为最佳。
文档编号H01M8/10GK103081196SQ201180041430
公开日2013年5月1日 申请日期2011年9月27日 优先权日2010年10月21日
发明者西村英高, 池添圭吾, 佐藤雅士 申请人:日产自动车株式会社