[发明专利]用于修理燃料电池堆的方法

说明书

在此公开的技术涉及一种用于修理带有多个单电池(10₁、10₂、10₃、10₄)的燃料电池堆(100)的方法，其包括步骤：a)识别所述燃料电池堆(100)的至少一个退化的单电池(10₂)；和b)去活所述至少一个退化的单电池(10₂)。

技术领域

在此公开的技术涉及一种用于修理燃料电池堆的方法。

背景技术

燃料电池系统本身是已知的。燃料电池系统包括带有多个串联的燃料电池或者说单电池(在下面简化地使用术语“单电池”或“单体”)的燃料电池堆。燃料电池堆的功率由在给定电流密度时具有最小电压的单电池所限制。在损伤情况例如氢供给不足(英语：globalfuel starvation)之后，单个的单电池的电压会由于不可逆的电极损伤而如此低，使得燃料电池堆不再能够产生用于车辆运行的必需的最小电压/功率。即使当仅一个单电池或仅少许单电池不再能够产生对于机动车最小功率所必需的电流时，整个燃料电池堆由于单电池的串联而也必须视为有缺陷的。

如果燃料电池堆的单电池是有缺陷的，则燃料电池堆功率由于所有单电池串联而由最差的或有缺陷的单电池所限制。结果是限制车辆功率，在一定情况下不能提供功率。在这两种情况下，机动车必须通过专业车间来检查。迄今难以将燃料电池堆的各个有缺陷的单电池进行修理或替换。为此必须将燃料电池堆从车辆中拆卸出来并且将其拆开，将各个有缺陷的或退化的单电池移除并且必要时用新的单电池来替换。这种工艺是麻烦的并且可能需要特殊工具、机器和空间性。此外对于这种修理需要扎实的专业知识。以现有的基础设施可以符合目的地更换整个燃料电池堆。然而将有缺陷的燃料电池堆用新的燃料电池堆来更换是成本高昂的。

由US7,078,119B2已知一种带有多个子堆的燃料电池堆，在该燃料电池堆中，将温度考虑用于控制该燃料电池堆。

发明内容

在此公开的技术的一个任务是，减少或消除已知的解决方案的缺点。另外的任务由在此公开的技术的有利效果得到。

所述任务通过一种用于修理带有多个单电池的燃料电池堆的方法来解决，其包括下列步骤：

识别所述燃料电池堆的至少一个退化的单电池；以及

去活所述至少一个退化的单电池；

其中，穿过离子选择性的分离器产生在所述至少一个退化的单电池的两个分离器板之间的导电连接，其中，在所述离子选择性的分离器中产生通路，其中，将高电压施加在所述至少一个退化的单电池上或施加在两个或更多个直接相邻的单电池上，所述两个或更多个直接相邻的单电池包括所述至少一个退化的单电池，所述高电压产生所述通路，所述高电压为至少1kV。

在此公开的技术涉及一种用于修理燃料电池堆的方法。带有在此公开的燃料电池堆的燃料电池系统例如考虑用于移动应用如机动车，尤其用于提供用于至少一个驱动机的能量以用于使机动车向前运动。这种燃料电池系统包括多个燃料电池。在其最简单的形式方面，单电池是电化学的能量转换器，所述能量转换器将燃料和氧化剂转换成反应产物并且同时生产电和热。单电池包括阳极和阴极，它们通过离子选择性的或离子可透过的分离器来分开。阳极具有用于燃料往阳极的引入系统。优选的燃料是：氢、低分子醇、生物燃料或液化天然气。阴极例如具有用于氧化剂的引入系统。优选的氧化剂例如是空气、氧和过氧化物。离子选择性的分离器(在下面称为膜片)例如能够构造为质子交换膜片(PEM)。优选使用阳离子选择性的聚合物电解膜片。用于这种膜片的材料例如是：和