[发明专利]燃料电池系统以及燃料电池系统的低温启动方法

说明书

本发明涉及燃料电池系统以及燃料电池系统的低温启动方法。在燃料电池系统(10)中，第一橡胶密封件(94)被夹在第一密封凸起部(92)的顶部(92a)与MEA构件(46)之间，该第一密封凸起部(92)在第一隔板主体(78)突出成形。燃料电池系统(10)的低温启动方法包括：预热工序，使从压缩机(154)喷出的氧化剂气体在压力损失构件(166)流通并在升温了的状态下导入壳体内空间(S)来将燃料电池堆(12)预热；以及发电工序，在预热工序之后开始发电。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统以及燃料电池系统的低温启动方法。

背景技术

燃料电池系统具备燃料电池堆。燃料电池堆具有相互层叠的多个发电单电池。各发电单电池包括MEA构件、一组金属隔板。MEA构件配置于一组金属隔板之间。MEA构件通过氧化剂气体与燃料气体的电化学反应来发电。燃料电池系统具有用于向燃料电池堆供给氧化剂气体的氧化剂气体供给路。在氧化剂气体供给路设置压缩机。

例如，在专利文献1公开了在燃料电池堆的温度为既定温度以下(例如，0℃以下)的情况下，将从压缩机喷出的较高温度的氧化剂气体供给到燃料电池堆内来将该燃料电池堆预热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-59922号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，各金属隔板具有密封凸起部，该密封凸起部用于防止作为氧化剂气体、燃料气体或者冷却介质的流体漏出。密封凸起部以从金属隔板朝向MEA构件突出的方式与该金属隔板一体成形。有时橡胶密封件被夹在该密封凸起部的顶部与MEA构件之间。该橡胶密封件在低温时有容易漏出燃料气体的倾向。因此，在这样的燃料电池系统中，在低温环境下使发电单电池发电时存在从橡胶密封件漏出微量的燃料气体的可能性。

本发明的目的在于解决上述的问题。

用于解决问题的方案

本发明的第一方式涉及燃料电池系统，具备：燃料电池堆，其具有层叠多个发电单电池而成的单电池层叠体，所述多个发电单电池包括通过氧化剂气体与燃料气体的电化学反应来发电的MEA构件、在该MEA构件的两侧配置的两个隔板构件；堆壳体，其收容所述燃料电池堆；氧化剂气体供给路，其用于向所述燃料电池堆供给所述氧化剂气体；以及压缩机，其设置于所述氧化剂气体供给路，所述两个隔板构件各自具有金属制的隔板主体，密封凸起部与所述隔板主体一体成形，所述密封凸起部用于防止作为所述氧化剂气体、所述燃料气体或者冷却介质的流体漏出，所述密封凸起部从所述隔板主体向所述多个发电单电池的层叠方向突出，橡胶密封件被夹在所述密封凸起部的顶部与所述MEA构件之间，在所述燃料电池系统中，具有：预热用导入路，其用于将从所述压缩机向所述氧化剂气体供给路喷出的所述氧化剂气体导入所述堆壳体与所述燃料电池堆之间的壳体内空间；以及切换部，其能够在第一状态与第二状态间切换，所述第一状态为允许从所述氧化剂气体供给路向所述燃料电池堆内供给所述氧化剂气体并且阻断从该氧化剂气体供给路经由所述预热用导入路向所述壳体内空间导入所述氧化剂气体的状态，所述第二状态为阻断从所述氧化剂气体供给路向所述燃料电池堆内供给所述氧化剂气体并且允许从该氧化剂气体供给路经由所述预热用导入路向所述壳体内空间导入所述氧化剂气体的状态，在所述预热用导入路安装有压力损失构件，所述压力损失构件用于使在该预热用导入路流通的所述氧化剂气体的压力损失增加。