H - Electricity – 01 – M
Patent
H - Electricity
01
M
H01M 8/04 (2006.01)
Patent
CA 2655605
A fuel cell stack includes: a first cell having a first fuel gas flow path; and a second cell having a second fuel gas flow path constructed to have a specific flow path structure having a higher potential for a decrease in concentration of a fuel gas than that of the first fuel gas flow path during power generation. A sensor is located on the second cell to detect a decrease in concentration of the fuel gas during power generation. In one exemplified structure, a groove formed on an anode separator of the second cell as the second fuel gas flow path has a restriction element to narrow the sectional area of flow passage. A hydrogen concentration sensor is located in a non-narrowed area in the downstream of the restriction element having a lower pressure level. Impurity gas discharge control discharges an anode off gas out of the fuel cell stack, in response to detection of a decrease in hydrogen concentration to or below a preset reference level by the hydrogen concentration sensor. This arrangement of the invention enables the effective use of the fuel gas and prevents deterioration of membrane electrode assemblies of the fuel cell stack by carbon oxidation in an anode dead end-type fuel cell system.
L'invention concerne un empilement de piles à combustible comprenant une première pile présentant une première voie d'écoulement de gaz combustible et une seconde pile présentant une seconde voie d'écoulement de gaz combustible définie par une structure de voie d'écoulement spécifique présentant un potentiel de réduction de la concentration d'un gaz combustible plus élevé que celui de la première voie d'écoulement de gaz combustible au cours de la génération d'énergie. Un capteur est positionné sur la seconde pile pour détecter une réduction de la concentration du gaz combustible au cours de la génération d'énergie. Dans une structure, à titre d'exemple, une rainure formée sur un séparateur d'anode de la seconde pile formant la seconde voie d'écoulement de gaz combustible présente un élément d'étranglement rétrécissant la zone transversale du passage d'écoulement. Un capteur de concentration d'hydrogène est situé dans une zone non rétrécie en aval de l'élément d'étranglement présentant un niveau de pression inférieur. Un dispositif de commande d'évacuation de gaz impur libère un effluent gazeux de l'anode de l'empilement de piles à combustible en réponse à la détection d'une réduction de la concentration d'hydrogène égale ou inférieure à un niveau de référence prédéterminé par le capteur de concentration d'hydrogène. L'invention permet une utilisation efficace du gaz combustible et prévient la détérioration des ensembles électrodes membranaires de l'empilement de piles à combustible par oxydation du carbone dans un système de pile à combustible à anode à sortie fermée.
Kato Manabu
Ota Hisayoshi
Tsunokawa Masaru
Yamada Kazuyori
Yoshikawa Hiroo
Gowling Lafleur Henderson Llp
Nippon Soken Inc.
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1668895