(57)【要約】  燃料電池及び関連する加熱システム。燃料電池が、少なくとも１つの封止ガスケット（１０）を具備し、該封止ガスケット（１０）は、主本体（１２）と、ヒータ要素（１６）及び電力供給部分（１８）を有するヒータ部材（１４）と、を具備し、ヒータ要素（１６）は、主本体（１２）内に埋め込まれており、そして電力供給部分（１８）は、主本体（１２）の外側からアクセス可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの封止ガスケット（１０）を具備する、燃料電池（１００）において、
該封止ガスケット（１０）は、主本体（１２）と、ヒータ要素（１６）と電力供給部分（１８）を有するヒータ部材（１４）とを具備し、
前記ヒータ要素（１６）は、前記主本体（１２）に埋め込まれており、前記電力供給部分（１８）は、前記主本体（１２）の外側からアクセス可能である、ことを特徴とする燃料電池（１００）。
【請求項２】
前記ヒータ要素は、電気抵抗を具備することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池（１００）。
【請求項３】
前記電気抵抗の導電率は、温度の上昇と共に減少することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池（１００）。
【請求項４】
前記ヒータ要素は、少なくとも１本の電線、好適には電線のネットワークを具備する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池（１００）。
【請求項５】
前記主本体（１２）は、エラストマにより製作されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池（１００）。
【請求項６】
前記封止ガスケット（１０）は、前記主本体（１２）に埋め込まれた少なくとも１片の補強材（４０）を具備する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料電池（１００）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料電池（１００）を加熱するためのヒータシステム（５０）において、
前記ヒータシステムは、前記電力供給部分（１８）に接続されるように構成されていて且つ前記ヒータ部材（１４）に給電するように構成されたエネルギ源（５２）と、更に調整器（５６）と、を共に具備し、
前記調整器（５６）は、前記封止ガスケットの温度（Ｔ）の推定値の関数として前記エネルギ源（５２）を制御するように構成される、ことを特徴とするヒータシステム（５０）。
【請求項８】
前記ヒータ要素（１６）は、電気抵抗を具備し、前記エネルギ源（５２）は、電源（５４）を具備し、更に前記調整器（５６）は、前記電気抵抗の電気的特性（Ｖ）の関数として、前記封止ガスケット（１０）の前記温度（Ｔ）を推定するように構成される、ことを特徴とする請求項７に記載のヒータシステム。
【請求項９】
燃料電池（１００）と、該燃料電池（１００）を加熱するための請求項７又は請求項８に記載のヒータシステム（５０）と、を具備することを特徴とするアセンブリ（５０、１００）。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料電池（１００）を動作させる方法において、
前記燃料電池（１００）の温度（Ｔ）が、厳密に始動温度（Ｔｓ）未満である限り、前記燃料電池（１００）を通る流体の流れが阻止される状態で、前記ヒータ部材（１４）は作動されており、
前記燃料電池（１００）の温度（Ｔ）が、前記始動温度（Ｔｓ）以上である場合に、前記燃料電池（１００）は始動される、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池に係り、より詳細には、燃料電池の温度調節に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、「電池（セル）」又は「ＦＣ」とも呼ばれる燃料電池は、スタック（積層体）に配置された１つ又は複数の電池を具備し、各電池は、電気を生成するために、酸化剤を還元剤と反応させるように作用する。
【０００３】
燃料電池は一般的に、別の電源により得ることができる効率と比較して低いと考えられる、電気効率を有する。従って、電池を最適温度において動作させることにより、この効率を最大化することが重要である。更に、特定の電池では、特定の温度以下で動作することは、電池を回復できないほどに劣化させる。
【０００４】
従って、燃料電池をその最適動作温度に設定できることが必要である。このことは、特に、燃料電池が発射後の宇宙飛行機等のような寒冷環境にある場合に、燃料電池が始動する前に、燃料電池を加熱することを必要とすることが有り得る。
【０００５】
この目的のために、燃料電池の上流の流体を、例えばサーモプランジャー（熱ピストン）を用いて加熱すること、及び流体を加熱するために電池を介して流体を循環させることが知られている。それにも係わらず、その様なシステムは、重量及び費用の点で不利であり、更にその効率は、改善可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、新規なタイプの燃料電池に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的を実現するために、本発明は、少なくとも１つの封止ガスケットを具備する燃料電池であって、該封止ガスケットは、主本体と、ヒータ（加熱器）要素及び電力供給部分を有するヒータ部材とを具備し、ヒータ要素は、主本体に埋め込まれており、電力供給部分は、主本体の外側からアクセス可能である、燃料電池を提供する。
【０００８】
燃料電池が複数の封止ガスケットを有する場合に、上記特性は、該ガスケットの１つ、複数の該ガスケット、又は実際には該ガスケットの各々に関連してもよい。以下では、唯１つの封止ガスケットしか記載されていないが、反対の記載がない限り、以下の説明は、複数の封止ガスケット、又はそれらの各々に適用可能であることが理解される。
【０００９】
ヒータ要素が主本体に「埋め込まれる」と言うことは、ヒータ要素が主本体の内側に位置しており、主本体により完全に囲まれることを意味する。ヒータ要素は、直接的又は間接的のいずれかで主本体の材料と接触してもよい。従って、封止ガスケットを外側から検討する場合に、ヒータ要素を見ることはできず、更にヒータ要素は、封止ガスケットの外側から直接的にアクセスすることはできないが、それにも係わらず、電力供給部分がヒータ部分であるか否かに係わらず、電力供給部分を見ることができ、更に電力供給部分は、封止ガスケットの外側からアクセス可能である。従って、ヒータ要素が、主本体内に埋め込まれるがしかし、ヒータ要素は、電力供給部分により給電可能である。
【００１０】
封止ガスケットは、燃料電池に使用される技術に応じて、様々な場所で燃料電池において一体化されてもよい。封止ガスケットは、燃料電池を通って流れる様々な流体間のシール、及び／又は燃料電池の外部とのシールを提供してもよい。一例を以下で詳細に説明する。
【００１１】
本発明者は、封止ガスケットのために従来使用されてきた材料が、材料を燃料電池において使用するのに適したそれらの仕様により、非常に大きな温度安定性と、非常に低い熱抵抗率と、金属及びポリマーとの良好な接着品質と、を示すことを観察してきた。これらの特性により、封止ガスケットは、ヒータ部材を一体化するのに適する。これは、加熱が、現位置で、即ち燃料電池内で行われるので、加熱をより効率的にすることを可能にする。また、封止ガスケット内にヒータ部材を一体化することは、燃料電池の費用又は重量の任意の増加を制限する。
【００１２】
幾つかの実施の形態において、ヒータ要素は、電気抵抗を具備する。従って、加熱は、流体の流れではなく、ジュール効果により行われ、それにより、燃料電池を更に単純化し、その重量を軽減する。
【００１３】
幾つかの実施の形態において、電気抵抗の導電率は、温度の上昇と共に減少する。換言すれば、その様な実施の形態において、電気抵抗は、温度が上昇するにつれて次第に増加する。抵抗は、温度に対するその抵抗率の偏導関数が正であるので、正の温度係数を有するとも言われる。従って、所与の電力供給電圧に関して、ジュール効果により放散される熱量は、温度が上昇するにつれて徐々に減少する。これは、燃料電池の実際の温度、又はより詳しくは、封止ガスケットの実際の温度の関数として、供給される熱量を自動的且つ受動的に調整する効果を有する。これにより、調整装置に頼ることを回避する。
【００１４】
幾つかの実施の形態において、ヒータ要素は、少なくとも１本の電線、好適には電線のネットワーク（網）を具備する。電線のネットワークは、直列及び／又は並列に接続された一式の電線である。より大きな領域が、単一電線よりも電線のネットワークにより覆うことができる。従って、加熱は、より均一で且つより速い。これとは別に、又はそれに加えて、ヒータ要素は、織物の上に堆積された導電性材料を有する織物を具備してもよい。
【００１５】
幾つかの実施の形態において、主本体は、エラストマ製である。適切なエラストマの例は、以下の構成要素、フルオロポリマー（フッ素重合体）、ペルフルオロポリマー、ネオプレン、ニトリル及びポリウレタンの内の少なくとも１つを具備する、混合物である。主本体は、燃料電池が始動された後に燃料電池により生成された熱に耐えるように構成されてもよい。
【００１６】
幾つかの実施の形態において、封止ガスケットは、主本体に埋め込まれた少なくとも一片の補強材を具備する。補強材は、温度の上昇により引き起こされてもよい、クリープを主本体が受けることを回避するように特に作用しており、更にそのことは、ヒータ要素を主本体の外側から可視にさせるであろう。従って、補強材は、ヒータ要素の一体性を確保する。
【００１７】
補強材は、純粋に機械的な補強材及び／又は電気的に絶縁性のある補強材であってもよい。
【００１８】
幾つかの実施の形態において、封止ガスケットは、ヒータ要素の両側において主本体内に埋め込まれた、二片の補強材を有する。これらの実施の形態において、補強材の特定の機能は、電気絶縁を提供することである。
【００１９】
本開示はまた、上記のような燃料電池を加熱するためのヒータシステムであって、ヒータシステムは、電力供給部分に接続するように構成され且つヒータ部材に給電するように構成されたエネルギ源と、更に調整器と、を共に具備し、調整器は、封止ガスケットの温度の推定値の関数としてエネルギ源を制御するように構成される、ヒータシステムを提供する。調整器を具備するその様なヒータシステムは、ヒータ部材が、正の温度係数を有する抵抗等の、自動的に調整される部材でない場合に、特に有用である。
【００２０】
幾つかの実施の形態において、ヒータ要素は電気抵抗を具備し、エネルギ源は電源を具備し、更に調整器は、封止ガスケットの温度を抵抗の電気的特性の関数として推定するように構成される。電気的特性は、抵抗、コンダクタンス（導電率）、電流、電圧、又はそれらから計算される任意の電気的大きさから選択されてもよい。
【００２１】
調整器は、プログラムの命令を実行する、コンピュータの形態で実施されてもよい。結果として、本開示はまた、プログラム及びデータ媒体を提供であって、プログラムは、調整器において又はより一般的にはコンピュータにおいて実行されるのに適しており、プログラムは、上記のように構成された調整器を提供するように適合された命令を具備する、
プログラム及びデータ媒体を提供する。
【００２２】
プログラムは、任意のプログラミング言語を使用してもよく、プログラミング言語は、ソースコード、オブジェクトコード又はソースコードと部分的にコンパイルされた形態等のオブジェクトコードとの間の中間のコードの形態、あるいは任意の別の所望の形態であってもよい。
【００２３】
本開示はまた、コンピュータ又はマイクロプロセッサにより読み取り可能であって且つ上記のようなプログラムの命令を具備する、データ媒体を提供する。
【００２４】
データ媒体は、プログラムを格納可能な、任意の実体又は装置であってもよい。例えば、媒体は、記憶手段、例えばコンパクトディスク（CD）ROM等の読み出し専用メモリ（ROM）、又はマイクロ電子回路ROM、又は実際には、例えばフロッピーディスク又はハードディスク等の、磁気記録手段、を具備してもよい。
【００２５】
更に、データ媒体は、電気ケーブル又は光ケーブルを介して、無線により、又は別の手段により搬送可能な、電気信号又は光信号等の、伝送可能媒体であってもよい。本発明のプログラムは、特に、インターネット型のネットワークからダウンロードされてもよい。
【００２６】
本開示はまた、燃料電池と、該燃料電池を加熱するための上記の様なヒータシステムとを具備する、アセンブリ（組立体）を提供する。
【００２７】
本開示はまた、上記のような燃料電池を動作させる方法であって、
・燃料電池の温度が厳密に始動温度未満である限り、燃料電池を通る流体の流れが阻止された状態で、ヒータ部材が作動されており、
・燃料電池の温度が始動温度以上である場合に、燃料電池は始動される、方法を提供する。
【００２８】
阻止される流体の流れは、反応剤の流れと、冷却流体又は適用可能であれば、燃料電池よりもより熱く且つ燃料電池を加熱するための流体の流れと、の両方を指す。
【００２９】
その性質及びそれがどのように調整されるかに依存して、ヒータ部材は、燃料電池が始動されるか又はそれの始動温度に達する場合に、選択可能に停止されてもよい。
【００３０】
燃料電池の温度は、代表点において測定されてもよいし、あるいは燃料電池の温度は、燃料電池内の複数の点で測定された温度の平均であってもよい。
【００３１】
本発明及びその利点は、非限定的な例として与えられる本発明の実施の形態の以下の詳細な説明を読むことにより、より良く理解可能である。説明は、添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、第１の実施の形態における燃料電池の図式的分解図である。
【図２】図２は、図１の燃料電池において使用されるような封止ガスケットの断面図である。
【図３】図３は、一実施の形態における図２の封止ガスケットの構造を示す図式的分解図である。
【図４】図４は、別の実施の形態における図２の封止ガスケットの構造の図式的分解図である。
【図５】図５は、燃料電池を加熱するためのシステムの図式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、第１の実施の形態における燃料電池１００の図式的分解図である。この実施の形態において、燃料電池はプロトン（陽子）交換膜タイプである。その様な燃料電池は、２つの外側板７０ａ及び７０ｂを具備し、電池は、積層方向Ｘにおいて、２つの外側板７０ａ及び７０ｂの間に積層される。順に（図１の左から右へ）、各電池は、第１の二極板７２と、ガスケット１０と、電気活性膜７４と、別のガスケット１０と、第２の二極板７２と、を具備する。封止ガスケット１０は、特に、二極板７２と電気活性膜７４とを分離して、更に二極板７２と電気活性膜７４の間においてシールを提供するために使用される。二極板７２の役割は、反応剤と、適切な場合に、一旦該電池がその公称上の動作状態に達すると電池を冷却する、冷却流体と、を分配することである。電気活性膜７４又はプロトン交換膜は、陽子を通過可能にしつつ、電子の通過を阻止するように作用する。従って、電子は、電池のスタックの外側にある、電気回路を介して通過するように制約される。反応剤は一般的に、例えば二酸素を含む空気の形態の酸素と、例えばガス状の二水素の形態の水素と、である。
【００３４】
図１０の角括弧の間に位置する層、即ち、順に（図１の左から右へ）、ガスケット１０と、電気活性膜７４と、別のガスケット１０と、二極板７２とは、電池の数及びひいては電池１００のスタックの電力を増大させるために、所望する回数だけ、その順序において繰り返されてもよい。
【００３５】
図２は、封止ガスケット１０の１つの詳細な断面図である。本実施の形態において、封止ガスケット１０は、全て同一であるが、しかしそれらは、必ずしも同一である必要はない。
【００３６】
上述のように、封止ガスケット１０は、主本体１２を具備する。この例において、主本体１２は、エラストマ（弾性体）により製作される。一例として、主本体１２は、開口部２０が設けられた、概略矩形状を有する。開口部２０は、燃料電池１００内において温度を均一にすることをより容易にし、且つ化学種が電気活性膜７４に向かって移動することを可能にする、ダクト（導管）を形成する。
【００３７】
更に、封止ガスケット１０は、ヒータ部材１４を具備する。ヒータ部材１４自体は、ヒータ要素１６と電力供給部分１８とを具備する。この例において、ヒータ要素１６は、約１／１０ミリメートルの直径を一般的に有する、電線のネットワーク（網）の形態である。該電線は、非ゼロ抵抗を有し、それにより電気抵抗要素を形成する。ネットワーク内において、電線は、直列、並列又は任意の別の可能な配置において、お互いに接続されてもよい。
【００３８】
本実施の形態において、電力供給部分１８を形成する、２つの端子の間において、複数本の電線は、並列に接続される。この複数本の電線は、平行な電線の配列を具備する織物から得られてもよく、そして織物から、形状は、例えば穴あけ具又はレーザにより切り取られており、その形状は、封止ガスケット１０の主本体１２内に挿入されるのに適する。
【００３９】
この例において、接続を簡単にするために、該適切な形状は、主本体１２の第１の対向する側部分２２が電線を有さないようなものである。主本体１２の第２の対向する側部分２４は、電線を備える。
【００４０】
これとは別に、電線は、第１と第２の対向する側部分２２及び２４の上で伸張してもよい。これにより、封止ガスケット１０を更により容易に製造させる。その様な状況下において、第１の対向する側部分２２に位置する電線は、給電される必要はない。
【００４１】
またこれとは別に、ヒータ要素１６は、主本体１２内に配置された単一の電線により構成されてもよい。
【００４２】
またこれとは別に、ヒータ部材１４は、例えば、基部の上に堆積されてヒータ要素１６を形成する導電性金属層を有する、例えばエラストマ製の、基部を具備してもよい。
【００４３】
またこれとは別に、ヒータ部材１４は、炭素繊維等のヒータ要素１６をそれ自体が具備する、導電性織物を具備してもよい。その様な織物の一例は、米国供給業者であるサーマイオンシステムズインターナショナル社（Thermion Systems International、Inc．）により販売される、Thermion（登録商標）織物である。
【００４４】
単一の電線又は電線のネットワークに関して、電線（単数又は複数）は、例えば、曲がりくねった又はジグザグ経路を辿る、１つ又は複数の側部に沿って走ってもよい。
【００４５】
上述のように、ヒータ要素１６は、主本体１２内に埋め込まれる一方で、電力供給部分１８は、主本体１２の外側からアクセス（接続）可能である。従って、ヒータ要素１６は、主本体１２内に埋め込まれるがしかし、電力供給部分１８により、ヒータ要素１６に給電可能（この例において電気的に）である。ヒータ要素１６が電気抵抗を具備する場合に、封止ガスケット１０は、２つの電気端子に対応する、少なくとも２つの電力供給部分１８を有してもよい。
【００４６】
封止ガスケット１０はまた、燃料電池１００のそれぞれの反応剤を通過させるためで且つ冷却流体を通過させるためのダクト（導管）２６、２８を有する。例として、図２に示す８つのダクト２６、２８の内で、４つは反応剤を通過させるためのものであってもよく、４つは、冷却流体を通過させるためのものであってもよい。これらのダクト２６、２８の寸法は、それらの機能に依存して異なってもよい。例えば、冷却流体を通過させるためのダクトは、反応剤を通過させるためのダクトよりも断面がより小さくてもよい。
【００４７】
図３及び４は、図２の封止ガスケットの構造を示す図式的分解図である。これらの実施の形態において、封止ガスケット１０は、主本体１２内に埋め込まれた少なくとも一片の補強材４０を具備する。
【００４８】
図３に示す実施の形態において、補強材４０の部片は、例えば、電気格子の形態の導電性繊維の形態の又は上述した任意の形態のヒータ要素１６を更に具備する、工業用織物４１の一体式部分である。結合剤４２の層は、主本体１２内において、工業用織物４１と主本体１２との間に設けられる。「セメント」とも呼ばれる結合剤４２は、アセトンタイプの溶剤と共にエラストマを具備してもよい。
【００４９】
図４に示す別の実施の形態において、封止ガスケット１０は、ヒータ要素１６の両側に位置する２片の補強材４０を有する。
【００５０】
主本体１２の一部は、補強材４０とヒータ要素１６との間に位置する。この例において、主本体１２の該部分は、補強材４０をヒータ要素１６から分離した状態に保つ。更に、結合剤の層４２は、主本体内部において、ヒータ要素１６及び／又は補強材４０の保持をそれぞれ補強するために、ヒータ要素１６と主本体１２との間、及び／又は補強材４０と主本体１２との間に設けられてもよい。
【００５１】
この例において、補強材４０は、織物、特に、僅か数ミリメートル（数百マイクロメートル）のオーダーの厚さで且つ平方メータ当たり１グラムのオーダーの密度の殆ど透明な織物、の形態で提供されてもよい。従って、補強材４０は、主本体１２の熱特性に無視可能な影響を有する。対照的に、補強材４０は、主本体のクリープに耐える能力を強化し、更にヒータ要素１６（この例において金属製）と二極板７２との間における任意の接触を防止するので、燃料電池１００内の短絡の発生を回避する。
【００５２】
その様な織物自体は、公知である。一例として、その様な補強材４０は、ポリアミド製であってもよい。
【００５３】
上述したように、ヒータ要素１６の電気抵抗は、温度が上昇するにつれて減少する、導電性の材料により提供されてもよい。温度に対する抵抗の偏導関数が正であるこのような材料は、例えばセラミック、特には、BaTiO3を含むセラミック、あるいは主に又は実際には全くBaTiO3のみで構成されるセラミックであってもよい。従って、燃料電池１００の温度が上昇すると、ヒータ要素１６のジュール効果損失は、一定の電力供給に対して減少する。一旦燃料電池が燃料電池の始動に適した温度に達すると、例えば、一般的には数ワットのオーダーの、ジュール効果損失が無視可能であることを確保するのに適した方法で、電線の長さ及び断面を変化させることにより、電気抵抗を設計することが可能である。
【００５４】
負の温度係数を有する電気抵抗を使用することも可能である。その様な状況下において、調整は、ヒータ要素１６のジュール効果により放散されるエネルギを調整するために必要である。その様な調整はまた、正のヒータ要素係数を有する抵抗により使用されてもよい。
【００５５】
この目的のために、図５は、燃料電池１００等の燃料電池用のヒータシステム５０を示す。燃料電池１００及び単一の封止ガスケット１０は、簡略化された状態で示される。上述のように、ヒータシステム５０は、電力供給部分１８に接続されていて且つヒータ部材１４に電力を供給するように構成された、エネルギ源５２を具備する。この例において、エネルギ源５２は、電源５４である。電源５４は、ヒータ要素１６が熱を放出するような状態において、ヒータ部材１４、及びより具体的にはヒータ要素１６に電力を供給するように、電力供給部分１８に接続する。電源５４は、電圧発生器であってもよい。
【００５６】
更に、ヒータシステム５０は、封止ガスケット１０の温度Ｔの推定値の関数としてエネルギ源５２を制御するように構成された、調整器５６を具備する。例えば、調整器５６は、エネルギ源５２により供給される電力を、温度が上昇すると徐々に低減可能である。これとは別に、又はそれに加えて、調整器５６は、推定温度Ｔが燃料電池１００のための始動温度Ｔｓに達した時に、エネルギ源５２を停止させてもよく、及び／又は調整器５６は、燃料電池１００を始動するべき時及び推定温度Ｔが始動温度Ｔｓよりも低い時に、エネルギ源５２を始動してもよい。
【００５７】
本実施の形態の型式の燃料電池に関して、温度Ｔｓは約２００℃であってもよい。
【００５８】
この例において、調整器５６は、封止ガスケット１０の温度Ｔを抵抗の電気的特性の関数として推定するように構成される。
【００５９】
より正確には、この実施の形態において、調整器５６は、抵抗の電気的特性を測定するように構成された、測定手段６２を具備する。この例において、電気的特性は、例えば、抵抗の端子を横切る、即ち２つの電力供給部分１８の間の、電圧Ｖである。測定手段６２は、電気的特性が別の手段により得られることができる場合は省略されてもよく、 例えば、具体的には、２つの電力供給部分１８間の電圧Ｖは、電源５４の電力供給電圧に相当し、そして測定手段６２は、それなりに、より簡単にアクセス可能であってもよい。
【００６０】
調整器５６はまた、測定手段６２により測定された電気的特性から封止ガスケット１０の温度Ｔを推定するように構成された、推定器手段６４を具備する。この場合において、ヒータ部材１４の電力供給電流Ｉ及びヒータ部材１４の端子を横切る電圧Ｖは既知であるので、温度Ｔは、ｆ（Ｖ／Ｉ）に等しいものとして決定されており、そこでは、Ｖ／Ｉは、ヒータ部材１４の抵抗であり、そしてｆは、ヒータ部材１４の温度の関数としての抵抗を与える、関数の逆数である関数である。関数ｆは、分析的に計算されてもよく、関数ｆ）は、デジタル的に計算されてもよく、あるいは関数ｆは、当業者に既知の手段により経験的に推定されてもよい。
【００６１】
その後、比較器５８は、推定温度Ｔを、燃料電池１００の特性の関数として予め定められた、始動温度Ｔｓと比較する。制御装置６０は、次に、所定の制御関係の関数として、例えば、上記のように、電流Ｉを適合させる。電流Ｉの制御値は、推定温度Ｔを計算するために、推定装置に送られる。電流Ｉの制御値は、エネルギ源５２に供給され、エネルギ源５２は、順に、該電流により、ヒータ部材１４に給電する。
【００６２】
ヒータ要素１６が、正又は負の熱係数を有する抵抗を有するかどうかに係わらず、燃料電池を加熱するための以下の方法を実行することが可能である。
・燃料電池１００の温度Ｔが始動温度Ｔｓ未満である限り、燃料電池１００を通る流体の流れが阻止される間に、ヒータ部材１４が作動されており、
・燃料電池１００の温度Ｔが始動温度Ｔｓに達する場合に、燃料電池１００が始動される。
【００６３】
燃料電池内で起こる反応は、発熱性であるので、一旦燃料電池が始動すると、その温度は自然に上昇する。その後、燃料電池１００を加熱するために、ヒータ部材１２を使用する任意の必要は、もはや存在しない。従って、ヒータ部材１２は、作動停止可能である。
【００６４】
流体、特に反応剤及び冷却流体、の流れが阻止される限りにおいて、燃料電池１００の温度が始動温度Ｔｓ未満である限り、燃料電池内の温度が均一であると仮定することは、合理的である。もし、本実施の形態におけるように、封止ガスケット１０が全て同一であれば、その場合、それぞれのヒータ部材１４による燃料電池１００の加熱は、三次元的に均一である。従って、燃料電池の温度は、精度をあまり失うことなく、任意に選択された任意の封止ガスケット１０の温度に等しいものとして、近似可能である。その様な封止ガスケット１０の温度は、電気的特性に基づいて、上記の様に推定可能である。
【００６５】
本発明は、特定の実施の形態を参照して説明されるが、しかし修正は、特許請求の範囲により規定される本発明の一般的な範囲を逸脱することなく、それらの実施の形態に実施されてもよい。特に、示された及び／又は言及された様々な実施の形態の個々の特徴は、追加的実施の形態において組み合わされてもよい。従って、説明及び図面は、限定的であるよりむしろ、例示的な意味で考慮されるべきである。
【図１】
2019508849.tif 000003
【図２】
2019508849.tif 000004
【図３】
2019508849.tif 000005
【図４】
2019508849.tif 000006
【図５】
2019508849.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月4日(2018.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図１の角括弧の間に位置する層、即ち、順に（図１の左から右へ）、ガスケット１０と、電気活性膜７４と、別のガスケット１０と、二極板７２とは、電池の数及びひいては電池１００のスタックの電力を増大させるために、所望する回数だけ、その順序において繰り返されてもよい。
【国際調査報告】
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