用于操作燃料电池系统的方法技术方案
A method for operating a fuel cell system
A method includes supplying fuel and oxidizer to a separate cell unit in a fuel cell stack, each individual cell unit having two electrode layers and an electrolyte layer disposed between the electrode layers. The method further includes compressing the battery stack with a clamping device and detecting the compression pressure on the battery stack with at least one pressure sensor. The method also includes the determination of the moisture content of the two electrolyte layers based on the compression pressure detected.
【技术实现步骤摘要】
用于操作燃料电池系统的方法
本专利技术涉及用于操作燃料电池系统的方法并且涉及具有彼此相邻设置的单独电池单元的电池堆以及用于压紧电池堆的夹紧装置的燃料电池系统。
技术介绍
燃料电池系统通常包含具有彼此相邻设置的多个单独电池单元的电池堆。在每个单独电池单元中，化学能由于燃料与氧化剂的反应而直接转化为电能。电解质层在单独电池单元中设置在形成为电极的两层之间。电解质层可以形成为包含水的聚合物膜。溶解在水中的燃料在电极的阳极侧被离解。示例燃料是氢。在过程中形成的质子通过膜扩散到电极的阴极侧并且在那里与氧化剂的氧反应，该氧化剂被阴极还原。通过阳极侧的水促进氧离子的内部电荷运输并且水在阴极侧再次被释放。电解质层的不足水分含量导致——除其他方面以外——较低的离子电导率并且因此导致燃料电池系统的较低效率。另一方面，由于过分大的水分含量，燃料或氧化剂对电极层的供应被负面地影响。因此，可以阻碍燃料或氧化剂到电极层的扩散过程或这些物质从进给管路到单独电池单元的供给。为了燃料电池系统的有效操作，因此需要控制在操作期间的水分含量。电解质层水分含量的变化例如可以通过调整氧化剂的或燃料的增湿或流...
【技术保护点】
一种方法，所述方法包含：向燃料电池堆中的单独电池单元供给燃料和氧化剂，每个所述单独电池单元具有两个电极层和设置在所述电极层之间的电解质层；用夹紧装置压缩所述电池堆；用至少一个压力传感器检测在所述电池堆上的压缩压力；以及基于所述检测到的压缩压力来确定所述两个电解质层的水分含量。
【技术特征摘要】
2016.04.29 DE 102016207366.41.一种方法，所述方法包含：向燃料电池堆中的单独电池单元供给燃料和氧化剂，每个所述单独电池单元具有两个电极层和设置在所述电极层之间的电解质层；用夹紧装置压缩所述电池堆；用至少一个压力传感器检测在所述电池堆上的压缩压力；以及基于所述检测到的压缩压力来确定所述两个电解质层的水分含量。2.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个压力传感器位于所述电池堆的端部和所述夹紧装置之间。3.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个压力传感器是至少一个压电元件。4.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一个压电元件配置为在所述电池堆上形成所述压缩压力。5.如权利要求4所述的方法，进一步地包含基于所述至少一个压电元件用于形成所述压缩压力的电压来检测所述压缩压力。6.如权利要求1所述的方法，进一步地包含用温度传感器检测所述电池堆的温度。7.如权利要求6所述的方法，其中所述确定步骤包括基于所述检测的压缩压力和所述检测的温度来确定所述两个电解质层的水分含量。8.如权利要求1所述的方法，进一步地包含基于所述水分含量用控制装置来调整所述电池堆的一个或多个操作参数。9.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个操作参数包括电池堆流速、电池堆温度、电池堆水分含量、和/或电池堆压力。10.一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包含：包括具有两个电极层和在所述电极层之间的电解质层的单独电池单...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·斯株尔，阿努尔夫·斯庞海默，乌韦·古森，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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