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公開番号2025130527
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027752
出願日2024-02-27
発明の名称燃料電池の性能の制御方法及び燃料電池システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H01M 8/04664 20160101AFI20250901BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】燃料電池スタックの状況に合わせて燃料電池スタックに対する加圧力を制御することで燃料電池の性能低下を制御する技術を提供する。
【解決手段】拘束部材によって加圧されている燃料電池スタックの性能を制御するため、燃料電池スタックの劣化を評価し、燃料電池スタックの劣化を肯定できるとき、前記拘束部材による加圧力を低下させるようにする。こうすることで、燃料電池スタックの性能低下を抑制し、長寿命化できる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池スタックの性能を制御する方法であって、
前記燃料電池スタックは拘束部材によって加圧されており、
前記燃料電池スタックの劣化を評価し、
前記燃料電池スタックの劣化を肯定できるとき、前記拘束部材による加圧力を低下させる、方法。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記燃料電池スタックの劣化を、前記燃料電池スタックの出力値が所定条件を充足するか否かに基づき評価する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記燃料電池スタックの劣化を、前記燃料電池スタックの出力値の低下速度が所定条件を充足するか否かに基づき評価する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記燃料電池スタックの劣化を、前記燃料電池スタックのガス拡散抵抗値が所定条件を充足するか否かに基づき評価する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
燃料電池システムであって、
拘束部材によって加圧された燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックの劣化を評価するプロセッサであって、前記燃料電池スタックの劣化を肯定できるとき、前記拘束部材による加圧力の低下に関する通知処理を実行する、プロセッサと、
を備える、燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、燃料電池の性能の制御方法及び燃料電池システムを開示する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、複数のセルが積層されたスタックとして構成されている。燃料電池スタックは、性能を効率良く発揮させるために積層されたセルに均等に加圧するために皿ばねを備えることがある。こうした皿ばねの位置ずれを抑制して、面内圧力の均一性を維持して、燃料電池の性能低下を防ぐことが開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０６２４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池の運転に伴い、触媒層に含まれるカーボン等が酸化して触媒層の強度が低下する場合がある。このとき、付加されている加圧力によっては、触媒層が潰れて燃料電池の性能低下を起こすことがある。当初は燃料電池の性能向上を意図した加圧力によって、却って燃料電池の性能低下を促進して、運転寿命を短くしてしまうこともある。
【０００５】
本明細書は、燃料電池スタックの状況に合わせて燃料電池スタックに対する加圧力を制御することで燃料電池の性能低下を制御する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示される技術は、燃料電池スタックの性能を制御する方法に具現化される。この方法では、前記燃料電池スタックは拘束部材によって加圧されている。この方法は、前記燃料電池スタックの劣化を評価し、前記燃料電池スタックの劣化を肯定できるとき、前記拘束部材による加圧力を低下させる。
【０００７】
この方法によれば、燃料電池スタックの劣化が肯定できるとき、拘束部材による燃料電池スタックへの加圧力を低下させることで、加圧力による触媒層の潰れを抑制し、燃料電池スタックの性能の低下速度を遅くして運転寿命を長くすることができる。
【０００８】
本明細書に開示される技術は、また、燃料電池システムにも具現化される。このシステムは、拘束部材によって加圧された燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの劣化を評価するプロセッサであって、前記燃料電池スタックの劣化を肯定できるとき、前記拘束部材による加圧力の低下に関する通知処理を実行する、プロセッサと、を備える。
【０００９】
このシステムによれば、拘束部材による燃料電池スタックの加圧力の低下に関する通知処理によって、拘束部材による加圧力の低下の必要性が整備者等に認知される。加圧力を低下させることで、触媒層の潰れを抑制し、燃料電池スタックの性能の低下速度を遅くして運転寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
燃料電池スタックの運転時間と燃料電池性能との関係においてスタックの締結面圧が及ぼす影響を示す図である。
拘束部材を備える燃料電池スタックの一例を示す断面図である。
制御方法の工程を示す図である。
燃料電池システムの概要を示す図である。
燃料電池システムが実行する処理のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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