【課題】電気化学的燃料電池のコールドスタート能力を向上させる好適な方法を提供すること。
【解決手段】燃料電池スタックを備える電力発電システムの動作を開始させる方法であって、燃料電池スタックは、外部電気回路に電流を供給するように外部電気回路に接続可能であり、スタックは、少なくとも１つの燃料電池を備え、少なくとも１つの燃料電池は、膜電極アセンブリを備え、膜電極アセンブリは、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に挿入されたイオン交換膜とを備え、システムは、燃料ストリームおよびオキシダントストリームをさらに備え、燃料ストリームおよびオキシダントストリームはそれぞれ、燃料電池スタックに流入可能であり、方法は、燃料電池スタックから外部電気回路へ電流を供給する前に、少なくとも１つの燃料電池の温度を、スタックの通常の動作温度範囲よりも高い温度まで上昇させる工程、を包含する、方法。 （もっと読む）

燃料電池システムにおける負荷への電力は、高電力レベルと低電力レベルとの間において繰り返される。繰り返される電力レベルは、低温の起動状態の間等の、燃料システムの燃料電池スタックの起動段階の間に提供される。高電力レベルの繰り返しの間にバッテリが充電されるか、および／または他の負荷が起動段階の間に十分な電力を受けるように、電力がバッテリおよび／または他の負荷へ送達される。低電力レベルの繰り返しの間に、バッテリは電力を他の負荷へ送達することができる。
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電力システムが開示され、該電力システムは、燃料電池スタック一次電源と、二次電源と、第一の直流バスと、該二次電源の電圧が該燃料電池スタック一次電源の電圧よりも大きい場合、該二次電源からの電力を該第一の直流バスに電気的に結合する第一の電圧制御要素と、該燃料電池スタック一次電源の電圧が該二次電源の電圧よりも大きい場合、該燃料電池スタック一次電源からの電力を該第一の直流バスに電気的に結合する第二の電圧制御要素と、該第一の直流バスに電気的に結合された少なくとも１つのバランスオブプラント負荷とを備えている。
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一つあるいはより多くのばねを保持するばねホルダ装置（２ａ）は、第一の床（６）、第一の床の少なくとも一部分から広がった第一のフランジ（８）、第一の壁（１０）と第一のフレキシブルロッキング部品（１２）とを有する第一のベース（４）と、第二の床（６）、第二の床の少なくとも一つの部分から広がった第二のフランジ（８）、第二の壁（１０）と第二のフレキシブルロッキング部品（１２）とを有する第二のベース（４）とで構築される。フランジ（８）は、ばねを軸方向に保持するように適合され、壁は半径方向にばねを保持するように適合される。ばねの圧縮の間にベースがお互いに向かって推し進められるとき、お互いを超えて動くことを許すように、壁（１０）はさらにお互いを挿入するように適合される。ばねの圧縮の間に、ベースがお互いを動かなくするように、フレキシブルロッキング部品は、滑りながら係合するように適合される。
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触媒担体上に支持された触媒を含む燃料電池のための触媒材料であって、触媒担体は第ＩＶ周期遷移金属リン化物を含む触媒材料が開示される。このような触媒材料を含む膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）および燃料電池スタックも同様に開示される。１つの実施形態において、触媒担体に支持された触媒を含む触媒材料が開示され、この触媒担体は、第ＩＶ周期遷移金属リン化物を含む。別の実施形態において、アノードとカソードとの間に配置されるプロトン交換膜を備える膜電極アセンブリが開示され、アノードとカソードのうちの少なくとも１つは触媒担体に支持された触媒を含み、そして触媒担体は第ＩＶ周期遷移金属リン化物を含む。
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本発明は、膜電極アセンブリの構成要素を構成する方法に関する。該方法は、触媒層をポリマ電解質膜またはガス拡散層に移送するステップを含む。これらの構成要素で膜電極アセンブリを構成する方法も開示する。上記方法は、第１の移送アセンブリを形成することであって、該第１の移送アセンブリは、第１の剥離シートの表面上に第１の触媒材料と疎水性結合剤とを備える第１の触媒層を備える、ことと、焼結した第１の触媒層を形成するように該第１の触媒層を少なくとも２５０℃の焼結温度まで加熱することと、該焼結した第１の触媒層をポリマ電解質膜の第１の表面に移送することと、結合後に、該焼結した第１の触媒層から該第１の剥離シートを除去することとを含む。
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燃料電池システム用の始動システムおよび方法を開示する。始動システムおよび方法は、始動の第１段階中に実質的に同時に燃料電池のカソード電極とアノード電極との両方に水素含有流体を供給するステップと、始動の第２段階中にカソード電極への水素含有流体の供給を停止するステップと、燃料電池の始動の第３段階でカソード電極に酸化剤を供給するステップとを含む。別の実施形態では、燃料電池システムは、隣接するアノード流動場を伴うアノード電極と、隣接するカソード流動場を伴うカソード電極と、アノード流動場に連結され、かつカソード流動場に連結可能である燃料供給装置と、燃料供給装置を制御して、燃料電池システムの始動中に、実質的に同時にアノード流動場とカソード流動場との両方に燃料を供給するように構成される制御器とを備える。
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複数の燃料電池を有し、各々が、アノードおよびカソードチャネルそれぞれを形成するアノードおよびカソード流界板間に挿入される膜電極アセンブリを含む、燃料電池スタックが提供される。蓄積装置は、該燃料電池スタックの下流に位置付けられる。パージ制御装置は、アノードおよびカソードチャネル間の流体連通を可能にする第１の状態、および蓄積装置から酸化剤出口を分離する第２の状態で動作可能な該蓄積装置の下流に位置付けられる。一部の実施形態は、アノードチャネルと蓄積装置との間にパージ制御装置を含む。燃料電池スタックの操作の方法は、最初に燃料電池スタックから蓄積装置内への流体を選択的にパージするステップと、１回目の後の２回目に、蓄積装置からの流体を選択的にパージするステップとを含む。
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