固体酸化物型燃料電池のインタコネクトが、第１の接触領域を画定する第１の部分と、この第１の接触領域から離間した第２の接触領域を画定する第２の部分と、第１の部分と第２の部分との間に延びる中間部分と、を有した導電性構造体を備える。中間部分は、第１のコーナー部を介して第１の部分に接続され、かつ第２のコーナー部を介して第２の部分に接続される。ここで、第１のコーナー部の半径は、第２のコーナー部の半径よりも小さい。
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燃料電池は、空気流れ場を有したカソードを備える。アノードが、入口と、燃料リサイクルラインへ未使用の燃料を供給する出口と、を備える。圧力レギュレータが、駆動源導入口の燃料圧力を調節するように、エゼクタの上流に配置されるとともに空気流れ場と連通している。ここで、この駆動源導入口の燃料圧力は、空気流れ場と対応した空気圧力に依存している。カソードおよび／またはアノードは、空気流れ場および／または燃料流れ場に隣接した多孔質水輸送プレートを備える。空気の背圧を生じさせ、水輸送プレートを横切る望ましい差圧を生じさせるように、背圧弁が、空気流れ場の下流に配置される。水輸送プレートを横切る望ましい差圧を達成し、燃料電池が水の均衡を維持するように、背圧弁は、制御される。
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膜電極アッセンブリ１０は、アノード１６、カソード１４、該アノードと該カソードとの間の膜１２、該膜とアノードおよびカソードの少なくとも一方との間の保護バリア層２２を備える。保護バリア層は、アノードおよび／またはカソードから膜へ酸素および水素の少なくとも一方が移動することを制限するように適応される。このバリア層によって、膜の外部に分極電荷面Ｘ_Oが維持され、分離された触媒の形成を防止する助けとなる。
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分離器スクラバ５８および分離ループ７８によって、燃料電池１２の燃料反応物流が浄化される。燃料反応物から水へ不純物を分離するために、水がスクラバ５８内のアンモニア溶解手段６１の表面にわたって通流しながら燃料反応物流がこの表面にわたって通流する。アキュムレータ６８によって、分離された不純物および水が収集され、分離ループポンプ８４によって、分離された不純物流が分離ループ７８を介して案内される。熱交換器８６によって、分離された不純物流の熱が修正され、イオン交換層８８によって、分離された不純物流から不純物が取り除かれる。分離ループ７８は、充填床６２へ浄化された流れを戻す。燃料反応物流から不純物を分離し、次に、この分離された不純物をイオン交換層８８内で分離および濃縮することによって、費用およびメンテナンスの要件を最小限にする。
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水輸送プレートを備えた燃料電池が設けられており、この水輸送プレートは、空気流れ場および水流れ場を仕切る。制限部にわたる差圧によって推進力が生じ、水輸送プレートにわたる水を水流れ場へ移動させる。制限部は、カソード水輸送プレートの空気出口と、水流れ場と流体連通する貯蔵器のヘッド部と、の間に配置される。
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燃料セル（９）が、一体化した電極アッセンブリ（１２）を備えており、該電極アッセンブリ（１２）は、膜の両面に配置されたアノード触媒およびカソード触媒（２７，２８）を有した非パーフルオロ炭化水素イオノマ交換膜（２６）を備える。隣接する触媒および任意選択的な副層（２９，３０）の各々が、対応するガス拡散層（３１，３２）によって支持されてもよい。水チャネル（１８，１９，２０）が、膜（２６）を水和し、カソード（２８，３０，３２）から生成水を取り除き、過酸化物基を流し、燃料セルを冷却する。（より高い電流密度において、より高い電圧が得られる）改良された性能（１２４）は、パーフルオロ膜の酸素の溶解度から生じる過酸化物の分解生成物による劣化を無くすことによって達成される。白金／ルテニウム合金のアノード触媒は、パーフルオロ膜で生じる劣化を生じることなく性能を向上させる。 （もっと読む）

燃料電池発電装置（９）は燃料セルのスタック（１０）を含み、燃料セルの各々は、アノード（１１）と、カソード（１２）と、冷媒チャネル（１３）と、（ａ）冷媒アキュムレータ（６０）およびポンプ（６１）、もしくは（ｂ）凝縮器および冷却ファンのいずれかと、を含む。シャットダウン中、ボイルオフ水素ガス（１８）に応じて燃料電池内に生成される電気は、コントローラ（２０）と、シャットダウン中にセル電圧が０．８５Ｖを超えるのを防ぐように空気利用率を増加させる空気ポンプ（５２）と、（ａ）冷却ポンプもしくは（ｂ）冷却ファンのいずれかに動力を供給する。燃料電池を稼働させることにより電池を温かい状態に保ち、温められた冷媒の循環により冷媒および配管設備の凍結を防ぐ。カソードおよび／またはアノードの排出物は触媒バーナ（４８）に供給され、外気に排出される前に全ての水素を消費する。ボイルオフ中に燃料電池からの電気を利用して自動車のコンパートメント内の暖房、換気および空調を作動させてもよい。
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燃料電池３０用の複合電解質膜１０が、該膜１０によって画定された対向する第１の接触面１２と第２の接触面１４との間に連続的に延びるイオノマ構成要素１６を備える。イオノマ構成要素は、陽イオン交換樹脂から成る水和した超微孔質イオノマである。また、膜１０は、イオノマ構成要素１６と、該イオノマ構成要素１６内の領域１８にわたって分散された構造マトリックス２０と、から成る微孔質領域１８を備えており、直径が０．３〜１．０μの開いた孔を画定する。微孔質領域１８は、接触面１２と接触面１４との間に延びておらず、電極触媒３２と電極触媒３４との間の水管理を容易にする。
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燃料電池内で使用するデバイス（１０）が、チャネル入口部（４２）およびチャネル出口部（４４）を有する燃料電池流れ場チャネル（１８）を含む。チャネル入口部（４２）またはチャネル出口部（４４）の少なくとも一方が、前記燃料電池流れ場チャネル（１８）内の流れを部分的に妨げる妨害部材（４６）を含む。
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燃料電池発電装置（９，６０）は、スタック（１０，６１）内に複数の燃料セルを備えており、各セルは、水／ガス分離器（４０，７７）に向かう冷媒出口（２７，８０）を備えた冷媒通路（１３，６４）を備える。ガス出口（４５，８２）は、圧力検知（４６，８３）を介してオリフィス（４７，８４）に接続される。過剰な圧力を検知し、冷媒への過剰なガスの取込を示すことによって、制御部（３９，１０２）が、燃料電池スタックの動作パラメータ、このような圧力または、冷媒もしくは反応ガスの停止を制御し、ガスの取込による燃料セルの損傷を防止する。
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