燃料电池设备的加热制造技术

燃料电池（１）包括被配置在一块固体电解质膜（８Ａ）的两侧的阳极（９Ａ）和阴极（９Ｂ），并且通过向阳极（９Ａ）提供氢和向阴极（９Ｂ）提供氧来产生电力。当燃料电池（１）的温度低于０℃时，电池中的水就凝固。当使用燃料电池（１）的设备在低于０℃的温度下被加热时，阳极（９Ａ）被连接到二次电池（１３）的正电极，同时阴极（９Ｂ）被连接到二次电池（１３）的负电极，以便对电池中的凝固的水进行电解，由此，使用伴随着电解过程所产生的热来使凝固的水融化。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
燃料电池设备的加热
本专利技术涉及在凝固点以下的燃料电池设备的加热。
技术介绍
在聚合物电解质燃料电池(PEFC)中，氢离子(H+)通过一块固体聚合物电解质膜，这块电解质膜必须经常保持湿润的状态。当向电解质膜供水时，使用这种类型燃料电池的燃料电池设备就开始工作。因此，该燃料电池含有数量相当可观的水，并且若该设备在静止状态下被保持在凝固点以下，则在燃料电池中的水，包括在电解质膜中的水，将会凝固。因而，为了在凝固点以下起动燃料电池设备，首先必须将燃料电池中的冰融化。在这一方面，日本专利局在2000年公开的第2000-315514号专利申请公开了一种装置，其中，从外部向燃料电池中的气体通路供应高温气体，以便使电池中的冰融化。
技术实现思路
从融化装置提供的高温气体经由燃料电池外面的一根管子输送到形成于燃料电池的隔板之中的一个通路，并到达一个膜电极组件(MEA)，后者包括一块电解质膜，以及含有催化剂的各电极。然而，相当可观数量的热在到达MEA之前已消耗在管子或隔板的通路之中。这意味着用于使MEA加热的这种装置的热效率很差。特别是，在-20摄氏度(℃)以下的非常低的温度环境中，需要一段很长的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于燃料电池设备的起动的、融化在燃料电池（１）中的已凝固的水的方法，上述燃料电池设备包括一个燃料电池堆（２），其中又包括多个层状的燃料电池（１），每一个燃料电池（１）在一块电解质膜（８Ａ）的两侧各有一个阳极（９Ａ）和一个阴极（９Ｂ），本方法包括：检测燃料电池（１）的温度；以及当温度低于凝固点时，通过在阳极（９Ａ）和阴极（９Ｂ）之间施加一个直流电压，使凝固的水进行电解（而产热），从而使凝固的水融化。

【技术特征摘要】
JP 2001-12-27 396587/2001;JP 2001-12-27 396579/2001.一种应用于燃料电池设备的起动的、融化在燃料电池(1)中的已凝固的水的方法，上述燃料电池设备包括一个燃料电池堆(2)，其中又包括多个层状的燃料电池(1)，每一个燃料电池(1)在一块电解质膜(8A)的两侧各有一个阳极(9A)和一个阴极(9B)，本方法包括：检测燃料电池(1)的温度；以及当温度低于凝固点时，通过在阳极(9A)和阴极(9B)之间施加一个直流电压，使凝固的水进行电解(而产热)，从而使凝固的水融化。2.根据权利要求1所规定的融化方法，其中，该设备包括一个二次电池(13)，它有一个正电极和一个负电极，用以提供直流电压，并且本方法还包括将阳极(9A)连接到正电极，以及将阴极(9B)连接到负电极，使凝固的水进行电解。3.根据权利要求2所规定的融化方法，其中，本方法还包括向阳极(9A)提供氢，以便跟通过凝固的水的电解而在阳极(9A)处产生的氧相结合而形成水。4.根据权利要求2所规定的融化方法，其中，本方法还包括向阴极(9B)提供氧，以便跟通过凝固的水的电解而在阴极(9B)处产生的氢相结合而形成水。5.根据权利要求1至权利要求4中任何一项所规定的融化方法，其中，被施加到阳极(9A)和阴极(9B)之间的电压对应于为进行水的电解所需电压以及对应于在阳极(9A)和阴极(9B)之间的电阻上的电压降之和。6.根据权利要求1至权利要求4中任何一项所规定的融化方法，其中，该设备还包括一个二次燃料电池堆(2)，并且本方法还包括在已经完成在第一燃料电池堆(2)中凝固的水的融化之后，通过使用由第一燃料电池堆(2)所产生的电力来...

【专利技术属性】
技术研发人员：松岡直哉，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]