燃料電池で使用する一体化電極アセンブリ（９）は、第１のＧＤＬ（２３）、ＰＥＭ（２８）、および第２のＧＤＬ（１２）を、前記ＰＥＭと前記各ＧＤＬとの間に配置された電極触媒（２７，３０）とともに有し、これら各層（２３，２７，３０，１２）は、流体シール（１３）を形成するように一体化電極アセンブリ（ＵＥＡ）の各縁部から十分な距離まで熱可塑性ポリマーが含浸される。ＵＥＡは、前記各層（２３，２７，２８，３０，１２）の一部またはすべてから構成されるサンドイッチ体を製造することを含むプロセスによって形成されるとともに、熱可塑性ポリマーフィルム（２２，２５，３２，３５）が、シールを形成するのに十分な距離で前記サンドイッチ体の縁部から内側に延びており、前記熱可塑性ポリマーフィルムは、各電極と、隣接するＧＤＬとの間および／または各ＧＤＬと、サンドイッチ体の上面および底面にある分離フィルム（２１，３６）との間に配置される。保持固定具（１９）とアンビル（４０）との間で力によって圧縮されたサンドイッチ体は、前記熱可塑性ポリマーが溶融して、フィルム（２２および／または２５；３２および／または３５）を備えたＵＥＡの層（２３，２７，３０，１２）に浸透するようにするために、超音波振動によって加熱される。
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燃料電池スタック１０は、電流を発生させるために、水素燃料を燃料電池セル１２に案内する燃料入口２２を有する少なくとも１つの燃料電池セル１２と、アノード３０、カソード３２、およびアノード３０とカソード３２の間にある膜３４を有するセンサセル１４であって、アノード３０が燃料入口２２と連通して燃料入口２２から燃料の一部を受け入れ、センサセル１４が燃料電池スタックの両端に接続されて電流を伝導し、それによって、燃料の一部からの水素がセンサセル１４のカソード３２に電気化学的に送り出されるセンサセル１４と、センサセル１４と接続されて、センサセル１４のアノード３０からカソード３２への水素の放出に対応する信号を受け取り、この信号に基づいて燃料電池セル内の汚染物を検出するセンサ４４と、を備える。
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固体高分子形燃料電池４の発電装置は、カソード流出物流から分離された発電装置から排出される受動空気排出部２４を備える。空気排出部は、凍結した外部状況で問題なく作動し、これにより、固体高分子形燃料電池により発電される自動車、バスなどの移動用途で使用するのに非常に適切である。排出部は、外部環境と連通した分散タンク３６内に配置された不凍液層４０から形成される。流れ内の水蒸気は、不凍液内でガス流から凝縮する。凝縮を容易にするために、不凍液は、水と混和不可能な液体とすることができ、これにより、凝縮水が分散タンク内に分離層３８を形成する。
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燃料セル（３８）の反応ガス流れ場プレート（７４，８１）内または付近における水通路（７８，８５）内の気泡による妨害を緩和するために、通路が、(ａ)交差する多角形または三角形および台形を含む鈍角を備えた他の形状の断面、（ｂ）疎水性面（１１１）、（ｃ）近接した異なるチャネル（１２７，１２８）、（ｄ）水チャネルまたは疎水性／親水性層（１１４，１２０）に隣接した水が浸透可能な層（９３，１１５，１１６，１１９）または（ｅ）末広チャネル（１５２）を備えて構成される。
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燃料電池発電装置９において、リサイクル装置２５の上流側のリサイクルループ２３，２４へ空気を導入することによって、複数の燃料セルから成るスタック１１におけるアノード流領域１３へ空気が取り込まれる。空気供給源は、カソード流領域１４へ酸化剤反応ガスを与えるカソード空気供給装置３１、低圧かつ低流量の個別の空気ポンプ４８またはカソード空気供給装置３１から流れ制限部４１，４２を介してアノード流領域１３の排出部におけるリサイクルループ２３，２４の圧力側へ接続された低圧かつ低流量の個別のポンプ４５であってもよい。
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燃料電池スタック３７における燃料セル３８の冷媒通路７８，８５内の各部でゼロより大きい冷媒速度が、冷媒通路にガス流を与えることによって保証される。この流れは、圧縮ガス供給源９２、酸化剤反応空気ポンプ５２、水素含有燃料供給源７６、燃料出口４７または凝縮器５９の出口からのガス圧力によって形成される。正圧が冷媒入口６６に作用するか、またはエゼクタ９７からの負圧が冷媒通路のガス出口９０に作用するか、もしくはこれらの両方が生じてもよい。冷媒通路内に流れを生じさせるガスによって、気泡を除去する液体ポンプの必要性がなくなり、余分な液体および他の給排水装置を減少させる。これにより、燃料電池発電装置が、凍結に対してより対抗できる。冷媒戻り流が、自動車ラジエータ１２０であってもよい凝縮器からの二相流によって、凍結に対してより対抗できる。個別の冷却プレート１２２が、冷媒管理システム１２５と共に使用されてもよい。
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燃料電池に有用な水輸送プレートアセンブリが、流れ場層のような少なくとも１つの親水性物品を含む。親水性物品をつくる方法が、物品に親水性を与える特定の物理特性を有する複数のグラファイト粒子（１１２）を含むことによって、物品の親水性を確保することを含む。開示した一例においては、選択されたグラファイト粒子（１１２）は、物品の親水性をつくるのに十分な濡れ性比（親水性表面積／全表面積の比）を有する。開示した一例においては、濡れ性比は、０．１０よりも大きい。開示した一例においては、グラファイト粒子は、全表面積に対するプリズム状表面積の割合に基づいて選択される。
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車両推進装置（１５９）に電力を供給することができる燃料電池装置は、膜（１６）によって分離されたカソード（１９）およびアノード（１７）をそれぞれが有する複数の燃料電池（１２）を含むスタック（１５１）と、切換バルブ（１７２）を介して反応空気流動場につなげられた空気ポンプ（１７４）とを有する燃料電池発電装置を含む。制御装置（１８５）は、通常の需要および高需要に対応して、切換バルブがポンプから反応空気流動場に空気が流れるのを可能にするようにし、低需要に対応して、空気がカソードに達しないように、前記切換バルブが直接周囲雰囲気に向けて空気を転換させるようにし、それによって、カソードの劣化を促進する開放電圧状態を低め、かつ過度の性能低下を防止する。補助負荷（２２０）は、転換される空気流内で、切換バルブの前かまたは後ろのいずれかに置くことができる。エネルギー蓄積部（２００、２０１）は、車両推進装置とともに動作する。
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膜電極アセンブリ（１０）が、燃料極（１４）と、酸素極（１６）と、燃料極と酸素極との間に配置された膜と、を含み、燃料極、酸素極および膜の少なくとも１つが炭化水素イオノマを含み、燃料極および酸素極の少なくとも１つに金属合金触媒である電極触媒が配置される。
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燃料電池発電装置（１０）の汚染物質除去方法は、該装置を、運転期間の間に電力を生成するよう作動させるステップと、汚染物質除去期間の間に、該装置（１０）の運転を停止するステップと、燃料電池（１２）装置の最適電力生成が、燃料電池電極（２４，４２）によって吸着された汚染物質によって少なくとも５％減少するときはいつでも、汚染物質除去期間中に燃料電池の電極（２４，４２）に吸着された汚染物質を酸化することにより、該装置（１０）の燃料電池（１２）の汚染物質を除去するステップとを含んでなる。汚染物質を酸化することは、電極（２４，４２）を流れる酸素、加熱された流れる酸素、連続する始動−停止サイクル、および変化する制御された電位にさらすことを含む様々なステップによって達成可能である。
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