Sensor cell for an electrochemical fuel cell stack

Details Sensor cell for an electrochemical fuel cell stack Sensor cell for an electrochemical fuel cell stack

H - Electricity

01

M

H01M 8/04 (2006.01) G01R 31/36 (2006.01)

Patent

CA 2336126

An electrochemical fuel cell stack includes a plurality of fuel cells. At least one of the fuel cells is a sensor cell. The sensor cell has at least one structural dissimilarity with respect to the remaining fuel cells of the plurality. The structural dissimilarity may include, for example, a reduced sensor cell electrochemically active area, reduced electrocatalyst loading, modified anode or cathode flow field, different electrocatalyst composition, or a modified coolant flow field configuration. The sensor cell operates under substantially the same conditions as the remaining cells in the stack. However, in response to a change in a particular stack operating condition, an electrical or thermal response, preferably a voltage change, is induced in the sensor cell which is not simultaneously induced in the remaining fuel cells. Thus, the sensor cell can detect undesirable conditions and its response can be used to initiate corrective action. More than one sensor cell, specific to different types of conditions, may be employed in the stack. In the absence of undesirable conditions, the sensor cell can function as a power-producing fuel cell.

L'invention porte sur une pile à combustible comportant un empilement d'éléments dont l'un au moins est un détecteur présentant au moins une dissymétrie structurelle par rapport aux autres. Ladite dissymétrie peut par exemple consister en une réduction de la surface à activité électrochimique ou de la charge électrocatalytique, en une modification du champ de flux anodique ou cathodique, en une composition électrocatalytique différente ou en une modification de la configuration du champ de flux de refroidissement. L'élément détecteur fonctionne sensiblement dans les mêmes conditions que les autres éléments de la pile, néanmoins, la modification d'une condition particulière de fonctionnement de la pile y entraîne une réponse électrique ou thermique, de préférence une variation de tension, qui n'apparaît pas simultanément dans les autres éléments, l'élément détecteur peut ainsi détecter des états non désirés, et sa réponse peut servir à déclencher des actions correctives. On peut placer dans une pile plusieurs éléments détecteurs de spécificité différentes. En l'absence de conditions non désirables, l'élément détecteur fonctionne comme un élément normal de production de courant de pile à combustible.

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