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公開番号2025020598
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124081
出願日2023-07-31
発明の名称空冷式の燃料電池システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 8/04746 20160101AFI20250205BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】燃料電池の劣化を抑制できる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池、水素系、反応空気系、及び、冷却空気系を備え、前記燃料電池は、前記反応空気と前記冷却空気とが独立した流路構造の反応空気流路と冷却空気流路を有し、前記反応空気系は、前記燃料電池の前記反応空気の入口に入口側封止バルブと、前記燃料電池の前記反応空気の出口に出口側封止バルブを有し、前記燃料電池システムは、システム停止時に前記水素の前記燃料電池への供給及び前記冷却空気の前記燃料電池への供給を継続しながら、前記反応空気の前記燃料電池への供給を停止し、且つ、前記入口側封止バルブと前記出口側封止バルブを閉じて前記燃料電池のカソードを封止し、その後、前記冷却空気の前記燃料電池への供給を断続的又は連続的に継続しながら、前記水素の前記燃料電池への供給を停止する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
空冷式の燃料電池システムであって、
前記燃料電池システムは、燃料電池、前記燃料電池に水素を供給する水素系、前記燃料電池に反応空気を供給する反応空気系、及び、前記燃料電池に冷却空気を供給する冷却空気系を備え、
前記燃料電池は、前記反応空気と前記冷却空気とが独立した流路構造の反応空気流路と冷却空気流路を有し、
前記反応空気系は、前記燃料電池の前記反応空気の入口に入口側封止バルブと、前記燃料電池の前記反応空気の出口に出口側封止バルブを有し、
前記燃料電池システムは、システム停止時に前記水素の前記燃料電池への供給及び前記冷却空気の前記燃料電池への供給を継続しながら、前記反応空気の前記燃料電池への供給を停止し、且つ、前記入口側封止バルブと前記出口側封止バルブを閉じて前記燃料電池のカソードを封止し、その後、前記冷却空気の前記燃料電池への供給を断続的又は連続的に継続しながら、前記水素の前記燃料電池への供給を停止する、ことを特徴とする燃料電池システム。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記反応空気系は、反応空気送風手段を有し、
前記冷却空気系は、冷却空気送風手段を有し、
前記水素系の水素排出流路は、前記冷却空気系の冷却空気排出流路と合流する、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記燃料電池システムは、電気系を備え、
前記燃料電池システムは、前記システム停止時に前記燃料電池を前記電気系の電力ラインに接続する、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記水素系は、水素ポンプを有する、請求項１に記載の燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、空冷式の燃料電池システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１－６において開示されるような燃料電池（ＦＣ）に関して様々な技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－２１６７８３号公報
特開２０１２－５０５４９６号公報
特開２００７－１１５５３３号公報
特開Ｈ０６－０２２１５５号公報
特開２０２２－１８５２５１号公報
特開２０２２－１８５２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
開放型の空冷式の燃料電池の場合、システム停止時に、エア供給を止めるとカソードはエアに晒された状態のため、燃料電池のセルに異常電位が発生し、燃料電池の劣化を招く。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、燃料電池の劣化を抑制できる空冷式の燃料電池システムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１実施形態においては、空冷式の燃料電池システムであって、
前記燃料電池システムは、燃料電池、前記燃料電池に水素を供給する水素系、前記燃料電池に反応空気を供給する反応空気系、及び、前記燃料電池に冷却空気を供給する冷却空気系を備え、
前記燃料電池は、前記反応空気と前記冷却空気とが独立した流路構造の反応空気流路と冷却空気流路を有し、
前記反応空気系は、前記燃料電池の前記反応空気の入口に入口側封止バルブと、前記燃料電池の前記反応空気の出口に出口側封止バルブを有し、
前記燃料電池システムは、システム停止時に前記水素の前記燃料電池への供給及び前記冷却空気の前記燃料電池への供給を継続しながら、前記反応空気の前記燃料電池への供給を停止し、且つ、前記入口側封止バルブと前記出口側封止バルブを閉じて前記燃料電池のカソードを封止し、その後、前記冷却空気の前記燃料電池への供給を断続的又は連続的に継続しながら、前記水素の前記燃料電池への供給を停止する、ことを特徴とする燃料電池システムを提供する。
【０００７】
本開示の第２実施形態においては、第１実施形態において、前記反応空気系は、反応空気送風手段を有し、
前記冷却空気系は、冷却空気送風手段を有し、
前記水素系の水素排出流路は、前記冷却空気系の冷却空気排出流路と合流してもよい。
【０００８】
本開示の第３実施形態においては、第１実施形態において、前記燃料電池システムは、電気系を備え、
前記燃料電池システムは、前記システム停止時に前記燃料電池を前記電気系の電力ラインに接続してもよい。
【０００９】
本開示の第４実施形態においては、第１実施形態において、前記水素系は、水素ポンプを有してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の燃料電池システムは、燃料電池の劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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