[發(fā)明專利]運(yùn)行燃料電池堆的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710161130.3
• 申請(qǐng)日: 2007-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101207217A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余代強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/04
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/04;H01M8/24;H01M8/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬

1.一種方法，所述方法包括：

運(yùn)行燃料電池堆，所述運(yùn)行燃料電池堆的步驟包括使氫流入陽(yáng)極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)內(nèi)且使包括氧和氮的空氣流入所述燃料電池堆的陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)內(nèi)并且通過(guò)所述燃料電池堆產(chǎn)生電力而運(yùn)行被連接至所述燃料電池堆的外部電路中的初級(jí)電氣裝置；

停止所述燃料電池堆，所述停止所述燃料電池堆的步驟包括：

使所述初級(jí)電氣裝置與所述燃料電池堆斷開(kāi)連接；

通過(guò)使包括氧和氮的空氣流入所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)內(nèi)而吹掃出所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中的氣體；

其后，通過(guò)使氫流入所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)內(nèi)而從所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中吹掃出氣體；

通過(guò)使包括氧和氮的空氣流入所述陽(yáng)極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)內(nèi)而從所述陽(yáng)極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中吹掃出氣體；

其后，用氫對(duì)所述陽(yáng)極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)進(jìn)行充注。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述通過(guò)使空氣流入所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)內(nèi)而從所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中吹掃出氣體的步驟包括使干燥空氣流入所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中以便除去其中的水和蒸汽。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括在所述通過(guò)使氫流入所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)內(nèi)而對(duì)所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)進(jìn)行吹掃的過(guò)程中保持所述陽(yáng)極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中的正氫壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括使冷卻劑循環(huán)通過(guò)所述燃料電池堆以便降低所述燃料電池堆的溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中使冷卻劑循環(huán)的步驟包括利用輔助動(dòng)力運(yùn)行冷卻劑泵。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在通過(guò)使氫流入所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中而對(duì)所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)進(jìn)行吹掃之后保持所述燃料電池堆的所述陰極側(cè)上的正氫壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述陰極側(cè)上的所述正氫壓在約1-30kPa的范圍內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述通過(guò)使包括氧和氮的空氣流入所述陽(yáng)極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)內(nèi)而從所述陽(yáng)極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中吹掃出氣體的步驟被實(shí)施了小于20秒的時(shí)間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述從所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中吹掃出氣體的步驟和所述從所述陽(yáng)極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中吹掃出氣體的步驟使得所述燃料電池堆充分干燥，以便耐受低于冰點(diǎn)的溫度而不會(huì)損壞所述燃料電池堆。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在用氫對(duì)所述陽(yáng)極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)進(jìn)行充注之后使所述燃料電池堆短接。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述使所述燃料電池堆短接的步驟包括將所述燃料電池堆連接至包括電阻器的外部電路。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述通過(guò)使氫流入所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)內(nèi)而從所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中吹掃出氣體的步驟和所述用氫對(duì)所述陽(yáng)極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)進(jìn)行充注的步驟被實(shí)施以便使得所述燃料電池堆與環(huán)境壓力相平衡或者使得所述燃料電池堆的氫壓比環(huán)境壓力高約1-30kPa。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述通過(guò)使氫流入所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)內(nèi)而從所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中吹掃出氣體的步驟被實(shí)施以便使得所述陰極反應(yīng)劑氣體流場(chǎng)中的氧被氫吹掃出去或者通過(guò)與氫反應(yīng)而被消耗。

14.一種方法，所述方法包括：

運(yùn)行具有陰極側(cè)和陽(yáng)極側(cè)的燃料電池堆，所述運(yùn)行燃料電池堆的步驟包括使氫流入所述陽(yáng)極側(cè)內(nèi)且使包括氧和氮的空氣流入所述陰極側(cè)內(nèi)并且通過(guò)所述燃料電池堆產(chǎn)生電力且通過(guò)所述燃料電池堆所產(chǎn)生的電力而運(yùn)行外部電路中的初級(jí)電氣裝置；

用干燥空氣對(duì)所述陰極側(cè)進(jìn)行吹掃以便從其中除去液體水和蒸汽；

通過(guò)使氫流入所述陰極側(cè)內(nèi)而從所述陰極側(cè)中吹掃出所述干燥空氣；

通過(guò)使包括氧和氮的空氣流入所述陽(yáng)極側(cè)內(nèi)而對(duì)所述陽(yáng)極側(cè)進(jìn)行吹掃，且從而使得所述對(duì)所述陽(yáng)極側(cè)和所述陰極側(cè)進(jìn)行的吹掃使所述陽(yáng)極側(cè)和所述陰極側(cè)中基本上沒(méi)有水；

用氫對(duì)所述陽(yáng)極側(cè)進(jìn)行充注，因此使得所述陰極和所述陽(yáng)極中都充注有氫。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括使所述燃料電池堆短接。