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記事詳細:Detailed Article

JARI Research Journal (2012~)環境・エネルギー/Environment & Energy

資料名 / Title

JRJ20141203 研究速報
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自動車用燃料電池停止時の透過酸素によるCO被毒回復
Recovery from carbon monoxide poisoning by permeated oxygen during start / stop of polymer electrolyte fuel cell for automobile applications

松田 佳之,中村 慎二郎,鶴見 直美,清水 貴弘
Yoshiyuki MATSUDA,Shinjiro NAKAMURA,Naomi TSURUMI,Takahiro SHIMIZU

2014年度からの市販化が予定される燃料電池自動車(FCV)の普及に向け,低廉で高品質な燃料供給が重要である.FCV用の水素品質規格は2012年に水素中不純物の許容濃度が規定されたISO14687-2として発行された.不純物の許容濃度は触媒量低減や運転条件の変更など,燃料電池の開発動向に合わせた見直しが必要であり,次期規格改訂の準備が進められている.
 一酸化炭素(CO)は水素中不純物のうち,一定電流条件で燃料電池の発電性能に対する影響が大きい.またCOは水素ステーションでの実測値とISO14687-2における許容濃度(0.2 ppm)が近いケースもある.自動車用燃料電池では,負荷変動や起動停止などの運転状態の影響も考慮する必要がある.COによる発電性能への影響は,負荷変動中では一定電流条件に比べて電圧低下が軽減されることがわかっているが,起動停止条件の影響は不明である.発電を停止してガス供給を遮断すると,アノード / カソードのガスが互いに拡散する.このうち酸素がアノードに透過したとき,CO被毒回復することが期待できる.そこで本研究では,次期規格改訂に向けたCOの許容濃度見直しの議論に活用するため,燃料電池停止時の透過酸素によるCO被毒回復挙動を把握した.
We investigated the influence of permeated oxygen on recovering from carbon monoxide (CO) poisoning when polymer electrolyte fuel cells start or stop. Anode oxygen concentration was measured and single cell tests in the hydrogen circulation system were conducted at two different gas atmospheres while the fuel cell was stopping. When the anode becomes an air atmosphere while the cell is being stopped, the voltage after restart fully recovered due to the CO electrochemical oxidation by increased anode overpotential. The voltage after restart was partly recovered compared to the voltage before even when the anode remains hydrogen atmosphere under stopping conditions. These results clearly demonstrate that the permeated oxygen mitigates the performance decrease caused by CO poisoning.

種別 / Article Type

JARI Research Journal (2012~)

資料名 / Title

JRJ20141203 研究速報

発行年月 / Date of Issue

2014/12

分野 / Field

環境・エネルギー/Environment & Energy
ID:6754
 

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