[发明专利]高分子电解质型燃料电池发电系统

权利要求书

1.一种高分子电解质型燃料电池发电系统，其特征在于，

具备

具有多个电池叠层形成的电池组、燃料气体入口、氧化剂气体入口、冷却流体入口、冷却流体出口、以及阳极和阴极构成的发电区域的燃料电池、

向所述燃料气体入口提供燃料气体的燃料气体供给装置、

向所述氧化剂气体入口提供氧化剂气体的氧化剂气体供给装置、

使冷却流体通过所述冷却流体入口、冷却流体路径、以及所述冷却流体出口流通，以对该燃料电池进行冷却的冷却流体供给装置、以及

控制装置，

所述电池具有有高分子电解质膜及在该高分子电解质膜的两个面上形成的阳极和阴极的MEA、在所述MEA的一侧配置为正面与所述阳极接触，该正面的与该阳极接触的区域形成槽状的燃料气体流路的导电性和导热性的板状的阳极侧隔离片、以及在所述MEA的另一侧配置为正面与所述阴极接触，该正面的与该阴极接触的区域形成槽状的氧化剂气体流路的导电性和导热性的板状的阴极侧隔离片，

在所述电池组内部，在所述电池的叠层方向上延伸地形成燃料气体供给总管、燃料气体排出总管、氧化剂气体供给总管、氧化剂气体排出总管、冷却流体供给总管、以及冷却流体排出总管，

所述各阳极侧隔离片的所述燃料气体流路是将所述燃料气体供给总管与所述燃料气体排出总管加以连接形成的，

所述各阴极侧隔离片的所述氧化剂气体流路是将所述氧化剂气体供给总管与所述氧化剂气体排出总管加以连接形成的，

对于每一个电池或每两个电池，所述冷却流体流路从所述阳极隔离片和所述阴极隔离片中的至少任一方的背面的，从所述的叠层方向看来，在与所述发电区域重叠的区域，将所述冷却流体供给总管与所述冷却流体主排出总管加以连接形成，

所述燃料气体供给总管的上游侧的端部与所述燃料气体入口连通，而且所述燃料气体排出总管的下游侧的端部与外部连通，

所述氧化剂气体供给总管的上游侧的端部与所述氧化剂气体入口连通，而且所述氧化剂气体排出总管的下游侧的端部与外部连通，

所述冷却流体供给总管的上游侧的端部与所述冷却流体入口连通，而且所述冷却流体排出总管的下游侧的端部与所述冷却流体出口连通，

所述燃料气体流路和所述氧化剂气体流路的各自的最上游部以及所述冷却流体流路的最上游部从所述电池的叠层方向看来大致位于相同的位置上，而且所述燃料气体流路和所述氧化剂气体流路的各自的最下游部以及所述冷却流体流路的最下游部从所述电池的叠层方向看来大致位于相同的位置上，

在以T1表示将所述燃料气体与所述氧化剂气体中的至少任一气体的入口的全部水分的量换算为露点的温度、即入口露点换算温度，T2表示所述冷却流体入口的温度、即冷却流体入口温度，T3表示所述冷却流体出口的温度、即冷却流体出口温度，T3-T2以ΔT表示，而且所述电池组中叠层的所述电池的数目以N表示的情况下，所述控制装置，在所述燃料电池的所述发电区域所述燃料气体与氧化剂气体发生反应进行伴随发热的发电时，对于每一个电池，所述冷却流体流路形成于所述阳极隔离片与所述阴极隔离片中的至少任一方的背面上时，通过所述冷却流体供给装置控制所述冷却流体入口温度，使其同时满足T1≥T2+2℃的第1条件、T3-T2≤15℃的第2条件、以及T1≥T2+(X℃+Y℃×(N-1)×ΔT/8℃)，X为1.0～2.5范围内的数值，Y为0.02～0.027范围内的数值这一第3条件；对于每两个电池，所述冷却流体流路形成于所述阳极隔离片与所述阴极隔离片中的至少任一方的背面上时，通过所述冷却流体供给装置控制所述冷却流体入口温度，使其同时满足所述第1条件、所述第2条件、以及T1≥T2+(X℃+Y℃×(N-1)×ΔT/8℃)，X为2.8～4.2范围内的数值，Y为0.013～0.033范围内的数值这一第4条件。

2.根据权利要求1所述的高分子电解质型燃料电池发电系统，其特征在于，具备调整所述燃料气体与所述氧化剂气体中的至少任一气体的所述入口露点换算温度用的露点调整装置。