WO2022161595A1 - Verfahren zum betreiben eines elektrolysestacks - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines elektrolysestacks Download PDF

Info

Publication number
WO2022161595A1
WO2022161595A1 PCT/EP2021/051707 EP2021051707W WO2022161595A1 WO 2022161595 A1 WO2022161595 A1 WO 2022161595A1 EP 2021051707 W EP2021051707 W EP 2021051707W WO 2022161595 A1 WO2022161595 A1 WO 2022161595A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
operating
pressure
electrolysis stack
electrolysis
operating time
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/051707
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Höller
Original Assignee
Hoeller Electrolyzer Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoeller Electrolyzer Gmbh filed Critical Hoeller Electrolyzer Gmbh
Priority to PCT/EP2021/051707 priority Critical patent/WO2022161595A1/de
Publication of WO2022161595A1 publication Critical patent/WO2022161595A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/02—Process control or regulation
    • C25B15/023—Measuring, analysing or testing during electrolytic production
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • C25B9/75—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having bipolar electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • C25B9/77—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an electrolysis stack of the PEM type and a device for generating a product gas using at least one electrolysis stack.
  • the present invention relates to electrolysis stacks of the PEM type, ie electrolysis stacks which are formed from a large number of electrolytic cells of the PEM type arranged one above the other to form a stack.
  • electrolytic cells are typically those that work with a polymer electrolyte membrane, ie a proton exchange membrane, but can also be those that work with an alkaline membrane, ie an anion exchange membrane.
  • a PEM electrolysis stack can fall under the application of such a regulation if the prerequisites, for example, a pressure vessel are given.
  • a pressure vessel For example, since the titanium used as the bipolar plate material in the electrolysis stack is in what is known as a creep range when used in the pressure vessel, its maximum permissible service life is limited. However, an electrolysis stack can often still be operated safely even after this maximum permissible operating time has been reached if certain boundary conditions are observed.
  • the invention according to the application is based on the object of improving the operation of such an electrolysis stack in terms of safety and, if possible, extending it.
  • the method according to the invention for operating an electrolysis stack of the PEM type provides that at least the operating time of the electrolysis stack is recorded and the operation is controlled as a function of the recorded operating time.
  • the basic idea of the solution according to the invention is to use suitable operating time recording and appropriate control of the operation of the electrolysis stack to ensure that it always complies with the rules of technical safety and is therefore either switched off after a predetermined operating time has been reached or operated at reduced power so that its Operational safety is reliably guaranteed even after this predetermined time has been exceeded.
  • the operating time is recorded as a function of time and the operation is then controlled as a function of the recorded operating times and operating pressures.
  • the operating pressure within the meaning of the invention is to be understood as the pressure that is present at the product outlet of the electrolysis stack.
  • hydrogen is typically the product gas.
  • the oxygen produced during electrolysis is mostly discharged unused into the atmosphere.
  • the oxygen can also be the product gas, in which case the pressure can be detected on the hydrogen and/or oxygen side and the control can be designed accordingly.
  • the method according to the invention is preferably used for the electrolytic production of hydrogen from water.
  • the time- and pressure-dependent control of the stack can be implemented in suitable control and/or regulation.
  • the operating time-dependent control ensures that an electrolysis stack does not exceed a specified permissible operating time or, if it is exceeded, adjusts its operation accordingly. If a PEM electrolysis stack falls under the Pressure Equipment Directive due to its size and operating pressure, then the inventive appropriate procedures ensure that the operation of the electrolysis stack is either switched off after reaching the maximum permissible operating time according to the regulations applicable to pressure vessels or is limited in such a way that the rules applicable to pressure vessels no longer apply.
  • Product gas pressures of up to 120 bar are realistic with a stack volume of between 1 and 30 liters, for example.
  • the operating time is to be recorded in which an electrolysis stack is operated with a pressure vessel operating pressure and, after this predetermined maximum permissible operating time has been reached, the electrolysis stack is to be controlled in such a way that the operating pressure is below the pressure vessel operating pressure.
  • the application of the regulations relevant to pressure vessels is not only determined by the pressure alone, but can also be determined by a product, for example Operating pressure and volume must be determined, which must be less than a certain value in order to no longer have to be operated according to the rules for pressure vessels.
  • This pressure vessel pressure is only to be understood as an example and can also be determined by another pressure value.
  • the pressure can be determined by one or more pressure sensors, but it is particularly advantageous if the method is operated without sensors.
  • the pressure can then advantageously also be controlled without sensors and/or limited via valves.
  • the operating time is advantageously recorded as a function of the operating pressure prevailing in the electrolysis stack, so that the operating time is only recorded when the operating pressure exceeds a pressure of 0.5 bar compared to the environment, for example, and only then is the operating time measured. If the maximum permissible operating time is then reached, the electrolysis stack is advantageously continued to be operated according to the method according to the invention, but with an operating pressure which is always lower than, for example, 0.5 bar, the pressure currently relevant for the application of the regulations for pressure vessels. It is understood that this pressure can be different with changing regulations, as well as with operation in countries in which different regulations apply in this respect.
  • the designation pressure vessel operating pressure within the meaning of the present invention is therefore to be understood as synonymous with the respective pressure determined by national or international regulations, which requires compliance with certain rules, for example according to the regulations applicable to pressure vessels in Germany.
  • the detection of the pressure via sensors is precise, but comparatively complex, and such sensors also have a certain sen wear and are often to be provided redundantly. In this respect, it is more favorable to record the operating time when a predetermined minimum voltage is present at the electrolysis stack. Since it is advantageous not only for safety reasons to monitor the total voltage of the electrolysis stack, but also each individual cell of the electrolysis stack, the operating time can advantageously be recorded when at least one of the cells has a previously specified minimum voltage applied to it. In the above-described production of hydrogen from water, a cell is typically operated at 1.7 to 2.0 volts, and with severe aging at up to 2.4 volts.
  • the operating time recording starts counting from the point in time when a minimum voltage of, for example, 1.5 volts is applied to at least one of the cells of the electrolysis stack. It can then be reliably ensured that the operating time recorded is always equal to or greater than the actual time given under the operating pressure to be assumed. This is also an essential safety aspect.
  • means for detecting the operating time are to be provided according to the invention, as well as a controller which depends the recorded operating time switches off the electrolysis stack or activates it in such a way that there is a reduced operating pressure in the electrolysis stack.
  • a control can be implemented in the control and regulation electronics that are already present in such a device.
  • an electronic control/regulation is provided which regulates the voltages present at the electrolysis stacks in accordance with the pressure present at the outlet in relation to a target pressure, be it at a high or at a lower pressure level.
  • preferably redundant pressure sensors can be provided at the product outlet of each stack in order to realize this.
  • means for detecting the voltages present at the electrolysis stacks are provided in addition to or in addition to the pressure sensors.
  • the voltage applied to an electrolysis stack is detected, but also the voltage applied to each cell of an electrolysis stack.
  • This monitoring can thus monitor the internal resistance of the supply line, i.e. the internal resistance from the voltage source via the supply line to the first or last bipolar plate of the electrolysis stack, in order to detect inadmissibly large contact resistances in this way.
  • the operating time is preferably measured not only by means of a central electronic control and regulation system, but according to the invention there is additionally or alternatively an operating time counter permanently connected to each electrolysis stack, in particular an operating hours counter, which is preferably non-detachably mechanically and electrically connected to the stack. that is, it is connected to the stack in such a way that disassembly can only take place when the stack itself is disassembled.
  • the device or system shown in the figure has, for example, three electrolysis stacks 1 of the PEM type, the basic structure of which falls within the prior art and is therefore not described in detail here.
  • Each electrolysis stack 1 has two end plates 2, between which the electrolysis cells are clamped against one another. Each of these metal end plates 2 is joined by one Plastic insulating plate 3 which electrically insulates the end plate 2 from an energization plate 4 lying on the insulating plate 3 on the other side, via which the electrolysis stack 1 is supplied with electrical energy.
  • Each current supply plate 4 has a tongue 5 protruding beyond the cross-sectional contour of the stack 1 on one side as a connection for the power supply.
  • One tongue 5 forms the positive pole of the electrolysis stack 1 and the other tongue 5 forms the negative pole.
  • a corresponding power supply is connected via these tongues 5 .
  • an end plate 2 is provided with a connection plate 6, via which the channels formed in the stack 1 can be connected to corresponding line connections.
  • the connection plate 6 comprises a connection 7 for supplying water, a connection 8 for discharging water and oxygen, and a connection 9 for discharging hydrogen, which here forms the product gas.
  • electrolytic cells Arranged between the current supply plates 4 are a large number of electrolytic cells which are adjacent to one another and connected in series, each of which has a PEM membrane (polymeric le ktrolyte membrane), i.e. a proton exchange membrane which, in a manner known per se, is coated on both sides with is coated with catalytically active electrodes and is surrounded on both sides by bipolar plates, via which the reactants are brought to the membrane and via which the electrical connection between adjacent electrolytic cells takes place.
  • PEM membrane polymeric le ktrolyte membrane
  • the electrolytic cells formed in this way are arranged in the electrolytic stack 1 in an electrically conductive manner and are thus connected in series.
  • each electrolysis cell is connected to the gang connection 7 for the water, with the outlet connection 8 for oxygen and water and the product gas connection 9 is connected.
  • the electrolysis cells are clamped between the end plates 2 with the incorporation of the insulating plates 3 and the current supply plates 4 via tie rods 10, which are fixed with the incorporation of plate spring assemblies 11 by means of nuts 12 on both sides of the end plates 2.
  • Each electrolysis stack 1 has an electronics box 13 on one side, which adjoins each electrolysis cell laterally in such a way that in this electronics box 13 not only the voltage of the voltage present on the electrolysis stack 1, i.e. on the current supply plates 4, is recorded, but also the voltage applied to each individual cell.
  • This data is recorded by means of digital electronics (not shown here in detail) arranged in the electronics box 13, processed, stored and forwarded to a central control and regulation electronics 14, which controls the electrolysis stacks 1 individually.
  • the digital electronics located in the electronics box 13 each include an operating time counter, which records the operating times using the associated electrolysis stack 1, based on the voltages applied to the individual electrolysis cells.
  • the operating time is measured from the point in time at which a voltage of 1.5 volts is present in at least one electrolytic cell of the stack 1 . Up to this voltage, it is ensured that the hydrogen electrolysis from water at the hydrogen connection 9 does not produce a pressure exceeding 0.5 bar. The end of an operating interval of the operating time measurement is determined by the fact that the operating voltage present at the last electrolytic cell falls below 1.5 volts when the stack is shut down.
  • the electronics box 13 with the electrical connections therein and the electronics for recording the operating time is inseparable connected to the electrolysis stack 1 and can only be removed if the electrolysis stack 1 is dismantled after loosening the nuts 12, which in practice is only done by the manufacturer when the electrolysis stack 1 is overhauled.
  • the three electrolysis stacks 1 of the hydrogen generation plant shown here as an example convey with their product gas outlets 9 each via check valves 15 into a product gas line 16, which opens directly or indirectly into a hydrogen storage tank.
  • a pressure sensor 17 is assigned to each product gas outlet 9 of an electrolysis stack 1 , the signal of which is recorded in the digital electronics of the electronics box 13 , processed and fed to the central control and regulation electronics 14 .
  • the operating time of the electrolysis stacks can be determined independently and in addition to the aforementioned voltage-controlled operating time determination via this pressure measurement.
  • the pressure detection is used to connect the electrolysis stacks 1 to a regulation that is carried out by the central control and regulation electronics 14, which applies a voltage to the electrolysis stacks 1 at their current supply plates 4 so that the desired pressure is present at the product outlet 9.
  • the device shown in the figure and described above is controlled in such a way that the electrolysis stacks 1 work with the highest possible operating pressure at the outlet 9, for example 35 bar.
  • the operating time is recorded as described above in the electronics boxes 13 of each electrolysis stack 1, so that regardless of how many electrolysis stacks 1 are active at what time, the operating time is recorded as a function of voltage and/or pressure in each electrolysis stack 1, with high pressure being used in this operation the electrolysis stacks 1 are subject to the regulations applicable to pressure vessels, since the product of the operating pressure in bar and the volume in liters is greater than 200. Because the electrolytic cells in the bipolar plates contain titanium the electrolysis stacks 1 equipped in this way are subject to a maximum permissible operating time of 50,000 or 100,000 hours in this operation at high pressure.
  • the central electronic control and regulation system 4 which, depending on the regulation, either switches off this electrolysis stack 1 or activates it for operation , in which at the product connection 9 there is a maximum pressure of 0.5 bar above the ambient pressure.
  • the electrolysis stack 1 can continue to be operated in accordance with the applicable safety regulations with a possibly provided further maximum permissible operating time, after which the stack is then finally switched off. Since each of the stacks 1 has its own operating time counter in the electronics box 13 , the central electronic control system 14 controls the operating time separately for each electrolysis stack 1 . It is thus always ensured, regardless of the number of electrolysis stacks 1 and their switching on and off, that safe operation is always guaranteed.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Das Verfahren dient zum Betreiben eines Elektrolysestacks (1) der PEM-Bauart und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszeit des Elektrolysestacks (1) erfasst und der Betrieb in Abhängigkeit der erfassten Betriebszeit gesteuert wird.

Description

Beschreibung
[01 ] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrolysestacks der PEM-Bauart sowie eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Produktgases unter Verwendung mindestens eines Elektrolysestacks.
[02] Die vorliegende Erfindung betrifft Elektrolysestacks der PEM- Bauart, das heißt Elektrolysestacks die aus einer Vielzahl zu einem Stapel übereinander angeordneter Elektrolysezellen der PEM-Bauart gebildet sind. Derartige Elektrolysezellen sind typischweise solche, die mit einer Polymerelektrolytmembran, also einer Protonenaustauschmembran arbeiten, können aber auch solche sein, die mit einer alkalischen Membran also einer Anionenaustauschmembran arbeiten.
[03] In PEM-Elektrolysestacks die heutzutage im Wesentlichen zur elektrolytischen Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser eingesetzt werden, wobei als Produktgas typischerweise nur der Wasserstoff Verwendung findet, wird vorzugsweise Titan als Bipolarplattenwerkstoff eingesetzt. Wenn der Stack mit den darin gebildeten Hohlräumen und Kanälen ein gewisses Volumen überschreitet und der darin herrschende Betriebsdruck einen gewissen Wert überschreitet, so stellt ein solcher Stack oder eine mit einem oder mehreren solcher Stacks ausgerüstete Anlage ein nicht unerhebliches Gefahrenpotential dar, welches entsprechenden technischen Regeln unterliegt, beispielsweise den technischen Regeln für Druckbehälter, also in Deutschland der Druckgeräterichtlinie (DGRL) und den darin enthaltenen Regelungen bzw. der heutigen Betriebssicherheitsverordnung. Vergleichbare Vor- schritten existieren sowohl im europäischen als auch im außereuropäischen Ausland.
[04] Beim Überschreiten eines gewissen Volumens sowie eines vorbestimmten Drucks kann ein solcher PEM-Elektrolysestack in die Anwendung einer solchen Vorschrift fallen, wenn die Voraussetzungen zum Beispiel eines Druckbehälters gegeben sind. Da sich zum Beispiel das innerhalb des Elektrolysestacks als Bipolarplattenwerkstoff eingesetzte Titan in der Anwendung im Druckbehälter in einem sogenannten Zeitstandsbereich befindet, ist seine maximal zulässige Betriebsdauer begrenzt. Häufig ist ein Elektrolysestack jedoch auch nach Erreichen dieser maximal zulässigen Betriebsdauer noch sicher zu betreiben, wenn gewisse Randbedingungen eingehalten werden.
[05] Vor diesem Hintergrund liegt der anmeldungsgemäßen Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Betrieb eines solchen Elektrolysestacks sicherheitstechnisch zu verbessern und wenn möglich zu verlängern.
[06] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Betreiben eines Elektrolysestacks der PEM- Bauart gelöst sowie darüber hinaus durch eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung zum Erzeugen von einem Produktgas, mit welcher dieses verbesserte Verfahren durchführbar ist. Eine solche Vorrichtung ist im Anspruch 9 definiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung angegeben.
[07] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Elektrolysestacks der PEM-Bauart sieht vor, dass mindestens die Betriebszeit des Elektrolysestacks erfasst wird und der Betrieb in Abhängigkeit der erfassten Betriebszeit gesteuert wird. [08] Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lösung ist es, durch geeignete Betriebszeiterfassung und entsprechende Steuerung des Betriebs des Elektrolysestacks sicherzustellen, dass dieser stets den Regeln der technischen Sicherheit entspricht und somit entweder nach Erreichung einer vorbestimmten Betriebszeit abgeschaltet oder mit verminderter Leistung betrieben wird, so dass seine Betriebssicherheit auch nach Überschreiten dieser vorbestimmten Zeit zuverlässig gewährleistet ist.
[09] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nicht nur die Betriebszeit, sondern auch der Betriebsdruck zeitabhängig erfasst und dann der Betrieb in Abhängigkeit der erfassten Betriebszeiten und Betriebsdrücke gesteuert. Als Betriebsdruck im Sinne der Erfindung ist der Druck zu verstehen, der am Produktausgang des Elektrolysestacks ansteht. Bei einem Elektrolysestack zur Gewinnung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser ist typischerweise Wasserstoff das Produktgas. Der bei der Elektrolyse entstehende Sauerstoff wird meist ungenutzt in die Atmosphäre abgeführt. Es kann jedoch, wenn ein solches Elektrolysestack zur Herstellung von Sauerstoff benutzt wird, auch der Sauerstoff das Produktgas sein, dann kann die Druckerfassung Wasserstoff- und/oder sauerstoffseitig erfolgen und die Steuerung entsprechend ausgebildet sein. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren jedoch zur elektrolytischen Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser eingesetzt.
[10] Die zeit- und druckabhängige Steuerung des Stacks kann in geeignete Steuer- und/oder Regelungen implementiert sein. Durch die betriebszeitabhängige Steuerung ist sichergestellt, dass ein Elektrolysestack eine einmal festgelegte zulässige Betriebsdauer nicht überschreitet bzw. beim Überschreiten seinen Betreib entsprechend anpasst. Wenn ein PEM-Elektrolysestack aufgrund seiner Größe und seines Betriebsdrucks unter die Druckgeräterichtlinie fällt, dann wird durch das erfin- dungsgemäße Verfahren dafür gesorgt, dass der Betrieb des Elektrolysestacks nach Erreichen der maximal zulässigen Betriebsdauer gemäß den für Druckbehälter geltenden Vorschriften entweder abgeschaltet oder derart begrenzt wird, dass die für Druckbehälter geltenden Regeln keine Anwendung mehr finden. In der Praxis ist es erstrebenswert, das Produktgas, also bei der Wasserelektrolyse den Wasserstoff unter möglichst hohem Druck zu erzeugen, um eine energieintensive Nachverdichtung zu vermeiden. So sind Produktgasdrücke von bis zu 120 bar realistisch, bei einem Stackvolumen zwischen beispielsweise 1 bis 30 Litern.
[1 1 ] Wenn mehrere derartige Elektrolysestacks in einer Anlage betrieben werden, so ist es wesentlich und gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, jedes Elektrolysestack gesondert hinsichtlich seiner Betriebszeit zu erfassen und zu steuern. Die Ausgangsleitungen der Elektrolysestacks, die in eine gemeinsame Produktgasleitung einspeisen, werden parallel miteinander verbunden, jeweils unter Eingliederung eines Rückschlagventils um das jeweilige kritische Volumen, welches zu berücksichtigen ist, nach Möglichkeit auf das Stackvolumen des einzelnen Stacks zu reduzieren. Darüber hinaus kann nur so die Betriebssicherheit aller Stacks in der Anlage sichergestellt werden, insbesondere wenn, was üblich ist, die Stacks bedarfsweise zu bzw. abgeschaltet werden, wie dies bei Produktionen aus regenerativen Energien wie Sonnen- oder Windenergie regelmäßig der Fall ist.
[12] Dabei ist gemäß der Erfindung die Betriebszeit zu erfassen, in welcher ein Elektrolysestack mit einen Druckbehälterbetriebsdruck betrieben und nach Erreichen dieser vorbestimmten maximal zulässigen Betriebszeit das Elektrolysestack so anzusteuern, dass der Betriebsdruck unter dem Druckbehälterbetriebsdruck liegt. Die Anwendung der für Druckbehälter relevanten Vorschriften ist nicht nur durch den Druck allein bestimmt, sondern kann beispielsweise auch durch ein Produkt aus Betriebsdruck und Volumen bestimmt sein, welches kleiner eines bestimmten Wertes sein muss, um nicht mehr nach den Regeln für Druckbehälter betrieben werden zu müssen. Dieser Druckbehälterdruck ist nur beispielhaft zu verstehen und kann auch durch einen anderen Druckwert bestimmt sein.
[13] Der Druck kann bei dem Verfahren durch einen oder mehrere Drucksensoren bestimmt werden, besonders vorteilhaft ist es allerdings, wenn das Verfahren sensorlos betrieben wird. Der Druck kann dann vorteilhaft auch sensorlos gesteuert und/oder über Ventile begrenzt werden.
[14] Die Betriebszeiterfassung erfolgt vorteilhaft in Abhängigkeit des im Elektrolysestack herrschende Betriebsdrucks, so dass die Betriebszeit zum Beispiel erst dann erfasst wird, wenn der Betriebsdruck zum Beispiel einen Druck von 0,5 bar gegenüber der Umgebung überschreitet und nur dann die Betriebszeit gemessen wird. Wenn dann die maximal zulässige Betriebszeit erreicht ist, wird gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft der Elektrolysestack weiter betrieben, jedoch mit einen Betriebsdruck, der stets geringer als zum Beispiel 0,5 bar ist, der derzeit für die Anwendung der Vorschriften für Druckbehälter relevante Druck. Es versteht sich, dass dieser Druck sich bei sich ändernden Vorschriften anders sein kann, genauso wie beim Betrieb in Ländern, in denen insoweit andere Vorschriften gelten. Die Bezeichnung Druckbehälterbetriebsdruck im Sinne der vorliegenden Erfindung ist daher synonym für den jeweiligen von nationalen oder internationalen Vorschriften bestimmten Druck zu verstehen, welcher die Einhaltung bestimmter Regeln, beispielsweise gemäß den für Druckbehälter geltenden Vorschriften in Deutschland, bedingt.
[15] Die Erfassung des Drucks über Sensoren ist genau, jedoch vergleichsweise aufwendig, auch haben derartige Sensoren einen gewis- sen Verschleiß und sind häufig redundant vorzusehen. Insofern günstiger ist es, die Betriebszeit dann zu erfassen, wenn am Elektrolysestack eine vorbestimmte Mindestspannung anliegt. Da es nicht nur aus sicherheitstechnischen Gründen vorteilhaft ist, den Elektrolysestack in seiner Gesamtspannung zu überwachen, sondern jede einzelne Zelle des Elektrolysestacks, kann die Erfassung der Betriebszeit vorteilhaft dann erfolgen, wenn mindestens eine der Zellen mit einer zuvor festgelegten Mindestspannung beaufschlagt ist. Bei der vorbeschriebenen Wasserstofferzeugung aus Wasser wird eine Zelle im Betrieb typischerweise mit 1 ,7 bis 2,0 Volt, bei starker Alterung mit bis zu 2,4 Volt betrieben. Es ist somit vorteilhaft, wenn die Betriebszeiterfassung von dem Zeitpunkt an zu zählen anfängt, wenn an mindestens einer der Zellen des Elektrolysestacks eine Mindestspannung von beispielsweise 1 ,5 Volt anliegt. Dann kann zuverlässig sichergestellt werden, dass die erfasste Betriebszeit stets gleich oder größer als die tatsächliche unter dem anzunehmenden Betriebsdruck gegebene Zeit liegt. Auch dies ist ein wesentlicher Sicherheitsaspekt.
[16] Um eine Vorrichtung zum Erzeugen von einem Produktgas, insbesondere von Wasserstoff mit mindestens einen Elektrolysestack der PEM- Bauart so auszustatten, dass das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist, sind gemäß der Erfindung Mittel zum Erfassen der Betriebszeit vorzusehen sowie eine Steuerung, welche in Abhängigkeit der erfassten Betriebszeit das Elektrolysestack abschaltet oder so ansteuert das ein verminderter Betriebsdruck in dem Elekrolysestack herrscht. Eine solche Steuerung kann, in die in einer solchen Vorrichtung ohnehin vorhandene Steuer- und Regelelektronik implementiert sein.
[17] Wenn, was bei Vorrichtungen dieser Art üblich ist, mehrere Elektrolysestacks vorgesehen sind, dann ist es zweckmäßig, die Mittel zum Erfassen der Betriebszeit so auszubilden, dass die Betriebszeit jedes Elektrolysestacks gesondert erfasst wird und dass die Steuerung so ausgebil- det ist, dass sie bei Erreichen einer vorbestimmten Betriebszeit eines Elektrolysestacks dieses abgeschaltet oder zum Betrieb mit vermindertem Betriebsdruck ansteuert. Es ist somit durchaus praktikabel, nach einer gewissen Betriebszeit in der Vorrichtung mit einer Gruppe von Elektrolysestacks zu arbeiten, die mit den hohen (anfänglichen) Betriebsdruck arbeiten mit einer anderen Gruppe, bei welchen die Stacks, die für diesen hohen Druck zulässige Betriebszeit überschritten haben und mit einem verminderten Druck arbeiten. Es versteht sich, dass bei einer solchen Konstellation gegebenenfalls Mittel vorzusehen sind, um die Elekrolysestacks, die mit vermindertem Druck arbeiten ausgangsseitig entsprechend nachzuverdichten oder in anderer Weise das Produktgas zu nutzen als das derjenigen, die mit hohem Druck arbeiten. Dabei ist gemäß der Erfindung eine elektronische Steuerung/Regelung vorgesehen, welche die an den Elektrolysestacks jeweils anliegenden Spannungen entsprechend den am Ausgang anliegenden Druck gegenüber einem Soll-Druck regeln, sei es auf hohen oder auf niedrigeren Druckniveau. Dabei können gemäß der Erfindung am Produktausgang jedes Stakcks vorzugsweise redundant Drucksensoren vorgesehen sein, um dies zu realisieren.
[18] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung sind zusätzlich oder neben den Drucksensoren Mittel zum Erfassen der an den Elektrolysestacks jeweils anliegenden Spannungen vorgesehen. Bevorzugt wird nicht nur die an einem Elektrolysestacks anliegende Spannung erfasst, sondern die an jeder Zelle eines Elektrolysestacks anliegende Spannung. Dabei ist es vorteilhaft, wenn nicht nur durch Spannungen der Einzelzellen überwacht werden, sondern darüber hinaus auch die Zuleitungen, um sicherzustellen, dass bei den hohen Betriebsströmen die Übergangswiderstände der typischerweise durch Verschrauben miteinander verbundenen Kontakte nicht in unzulässiger Weise ansteigen. [19] Durch diese Überwachung kann somit der Innenwiderstand der Zuleitung überwacht werden, also der Innenwiderstand von der Spannungsquelle über die Zuleitung bis hin zur ersten bzw. letzten Bipolarplatte des Elektrolysestacks um auf diese Weise unzulässig große Übergangswiderstände zu erfassen. Es wird dann bei Erfassen eines einen vorbestimmten maximal zulässigen Spannungsabfall übersteigenden Spannungsabfalls in einer Zuleitung zu einem Elektrolysestack dieses abgeschaltet, was ebenfalls zu einem sicheren Betrieb der Vorrichtung beiträgt.
[20] Bevorzugt erfolgt die Betriebszeitmessung nicht nur mittels einer zentralen Steuer- und Regelelektronik, sondern es ist gemäß der Erfindung zusätzlich oder alternativ ein fest mit jedem Elektrolysestack verbundener Betriebszeitzähler, insbesondere Betriebsstundenzähler vorgesehen, welcher vorzugsweise unlösbar mit dem Stack mechanisch und elektrisch verbunden ist, das heißt so mit dem Stack verbunden ist, dass eine Demontage nur bei Demontage des Stacks selbst erfolgen kann.
[21 ] Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in stark vereinfachter schematisierter Darstellung eine Vorrichtung zur elektrolytischen Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser mit drei Elektrolysestacks.
[22] Die in der Figur dargestellte Vorrichtung bzw. Anlage weist beispielhaft drei Elektrolysestacks 1 der PEM-Bauart auf, deren grundsätzlicher Aufbau zum Stand der Technik fällt und deshalb hier nicht im Einzelnen beschrieben ist.
[23] Jeder Elektrolysestack 1 weist zwei Endplatten 2 auf, zwischen denen die Elektrolysezellen aneinander anliegend einspannt sind. An jede dieser aus Metall bestehenden Endplatten 2 schließt sich eine aus Kunststoff bestehende Isolierplatte 3 an, welche die Endplatte 2 von einer an der Isolierplatte 3 auf der anderen Seite liegenden Bestro- mungsplatte 4 elektrisch isloiert, über welche der Elektrolysestack 1 mit elektrischer Energie versorgt wird. Jede Bestromungsplatte 4 weist eine über die Querschnittkontur des Stacks 1 an einer Seiter herausragende Zunge 5 als Anschluss zur Stromversorgung auf. Dabei bildet die eine Zunge 5 den Pluspol des Elektrolysestacks 1 und die andere Zunge 5 den Minuspol, eine entsprechende Stromversorgung wird über diese Zungen 5 angeschlossen.
[24] An einer Seite ist eine Endplatte 2 mit einer Anschlussplatte 6 versehen, über welche die in dem Stack 1 gebildeten Kanäle mit entsprechenden Leitungsanschlüssen verbindbar sind. Bei den vorliegend für die Wasserstofferzeugung aus Wasser vorgesehenen PEM-Stacks 1 umfasst die Anschlussplatte 6 einen Anschluss 7 zum Zuführen von Wasser, einen Anschluss 8 zum Abführen von Wasser und Sauerstoff sowie einen Anschluss 9 zum Abführen von Wasserstoff, welcher hier das Produktgas bildet.
[25] Zwischen den Bestromungsplatten 4 sind eine Vielzahl von aneinander anliegenden und in Reihe geschalteten Elektrolysezellen angeordnet, von denen jede eine PEM-Membran ( Polymere le ktrolyt me mb- ran), also eine Protonenaustauschmembran aufweist, die in an sich bekannter Weise beidseitig mit katalytisch aktiven Elektroden beschichtet ist und die zu beiden Seiten von Bipolarplatten umgeben ist, über welche die Reaktanden an die Membran herangeführt werden und über welche die elektrische Verbindung zwischen benachbarten Elektrolysezellen erfolgt. Die so gebildeten Elektrolysezellen sind im Elektrolysestack 1 elektrisch leitend aneinander anliegend und somit in Reihe geschaltet angeordnet. Diese Bauteile sind über Dichtungen zueinander abgedichtet und über senkrecht durch den Elektrolysestack verlaufende Kanäle so miteinander verbunden, dass jede Elektrolysezelle mit den Ein- gangsanschluss 7 für das Wasser, mit den Ausgangsanschluss 8 für Sauerstoff und Wasser sowie dem Produktgasanschluss 9 verbunden ist.
[26] Die Elektrolysezellen sind zwischen den Endplatten 2 unter Eingliederung der Isolierplatten 3 und der Bestromungsplatten 4 über Zuganker 10 verspannt, welche unter Eingliederung von Tellerfederpaketen 1 1 mittels Muttern 12 zu beiden Seiten der Endplatten 2 festgelegt sind.
[27] Jeder Elektrolysestack 1 weist an einer Seite einen Elektronikkasten 13 auf, welcher an jede Elektrolysezelle seitlich anschließt derart, dass in diesem Elektronikkasten 13 nicht nur die Spannung der am Elektrolysestack 1 , also an den Bestromungsplatten 4 anliegende Spannung erfasst wird, sondern auch die an jeder einzelnen Zelle anliegende Spannung. Diese Daten werden mittels einer im Elektronikkasten 13 angeordneten hier nicht im Einzelnen dargestellten Digitalelektronik erfasst, aufbereitet, gespeichert und an eine zentrale Steuer- und Regelelektronik 14 weitergeleitet, welche die Elektrolysestacks 1 einzeln steuert. Die im Elektronikkasten 13 befindliche digitale Elektronik umfasst jeweils einen Betriebszeitenzähler, welcher die Betriebszeiten anhand des zugehörigen Elektrolysestacks 1 erfasst, und zwar unter Zugrundelegung der an den einzelnen Elektrolysezellen anliegenden Spannungen. Die Betriebszeit wird von dem Zeitpunkt an gemessen, von dem an in mindestens einer Elektrolysezelle des Stacks 1 eine Spannung von 1 ,5 Volt anliegt. Bis zu dieser Spannung ist sichergestellt, dass bei der Wasserstoffelektrolyse aus Wasser an den Wasserstoffanschluss 9 kein 0,5 bar überschreitender Druck entsteht. Das Ende eines Betriebsintervalls der Betriebszeitmessung wird dadurch bestimmt, dass beim Herunterfahren des Stacks die anliegende Betriebsspannung an der letzten Elektrolysezelle 1 ,5 Volt unterschreitet.
[28] Der Elektronikkasten 13 mit den darin befindlichen elektrischen Anschlüssen und der Elektronik zur Betriebszeiterfassung ist unlösbar mit den Elektrolysestack 1 verbunden und kann nur entfernt werden, wenn der Elektrolysestack 1 nach Lösen der Muttern 12 demontiert wird, was in der Praxis nur durch den Hersteller erfolgt, wenn der Elektrolysestack 1 überholt wird.
[29] Die hier beispielhaft dargestellten drei Elektolysestacks 1 der Wasserstofferzeugungsanlage fördern mit ihren Produktgasausgängen 9 jeweils über Rückschlagventile 15 in eine Produktgasleitung 16, welche unmittelbar oder mittelbar in einem Wasserstoffspeicher mündet. Jedem Produktgasausgang 9 eines Elektrolysestacks 1 ist ein Drucksensor 17 zugeordnet, dessen Signal in der Digitalelektronik des Elektronikkastens 13 erfasst, aufbereitet und der zentralen Steuer- und Regelelektronik 14 zugeführt wird. Über diese Druckerfassung kann die Betriebszeit der Elektrolysestacks unabhängig und zusätzlich zu der vorgenannten spannungsgesteuerten Betriebszeiterfassung erfolgen. Darüber hinaus dient die Druckerfassung zur Anbindung der Elektrolysestacks 1 in eine Regelung, welche durch die zentrale Steuer- und Regelelektronik 14 erfolgt, welche die Elektrolysestacks 1 an ihren Bestromungsplatten 4 so mit einer Spannung beaufschlagt, dass am Produktausgang 9 der gewünschte Druck ansteht.
[30] Die anhand der Figur dargestellte und vorstehend beschriebene Vorrichtung wird so gesteuert, dass die Elektrolysestacks 1 mit einem möglichst hohen Betriebsdruck am Ausgang 9 arbeiten, beispielsweise mit 35 bar. Die Betriebszeiterfassung erfolgt wie vorbeschrieben in den Elektronikkästen 13 jedes Elektrolysestacks 1 , so dass unabhängig davon, wie viele Elektrolysestacks 1 zu welcher Zeit aktiv sind, in jedem Elektrolysestack 1 die Betriebszeit spannungs- und/oder druckabhängig erfasst wird, wobei in diesem Betrieb mit hohem Druck die Elektrolysestacks 1 den für Druckbehälter geltenden Vorschriften unterliegen, da das Produkt aus Betriebsdruck in bar und den Volumen in Litern größer als 200 ist. Da die Elektrolysezellen in den Bipolarplatten Titan enthalten unterliegen die so ausgerüsteten Elektrolysestacks 1 bei diesem Betrieb mit hohem Druck einer maximal zulässigen Betriebszeit von 50.000 bzw. 100.000 Stunden. Sobald einer der Elektrolysestacks 1 diese Betriebszeit von 50.000 Stunden erreicht hat wird dies in der internen Elektronik des Elektronikkastens 13 registriert und an die zentrale Steuer- und Regel- elektronikl 4 übermittelt, die je nach Vorschrift entweder diesen Elektrolysestack 1 abschaltet oder aber zu einem Betrieb ansteuert, in welchem am Produktanschluss 9 ein Druck von maximal 0,5 bar über dem Umgebungsdruck anliegt. Beim Betrieb des Elektrolysestacks 1 mit diesem geringeren Druck kann das Elektrolysestack 1 gemäß den geltenden Sicherheitsvorschriften weiter betrieben werden mit einer gegebenenfalls vorgesehenen weiteren maximal zulässigen Betriebszeit, nach deren Erreichen der Stack dann endgültig abgeschaltet wird. Da jeder der Stacks 1 einem eigenen Betriebszeitenzähler in dem Elektronikkasten 13 umfasst, erfolgt die betriebszeitabhängige Ansteuerung durch die zentrale Steuerelektronik 14 für jeden Elektrolysestacks 1 gesondert. Es ist somit unabhängig von der Anzahl der Elektrolysestacks 1 und deren Zu- und Abschaltung stets sichergestellt, dass stets ein sicherer Betrieb gewährleistet ist.
Bezugszeichenliste - Elektrolysestacks - Endplatten - Isolierplatten - Bestromungsplatten - Zungen der Bestromungsplatten - Anschlussplatte - Wasseranschlusseingang - Wasser und Sauerstoff Anschlussausgang- Produktgasanschlussausgang - Zuganker - Tellerfederpakete - Muttern - Elektronikkasten - Zentrale Steuer- und Regelelektronik - Rückschlagventil - Produktgasleitung - Drucksensoren

Claims

Ansprüche Verfahren zum Betreiben eines Elektrolysestacks (1 ) der PEM- Bauart, bei dem mindestens die Betriebszeit erfasst und der Betrieb in Abhängigkeit der erfassten Betriebszeit gesteuert wird. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem auch der Betriebsdruck zeitabhängig erfasst wird und der Betrieb in Abhängigkeit der erfassten Betriebszeiten und Betriebsdrücke gesteuert wird. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Betriebsdruck der Produktseite, das heißt, der Druck des erzeugten Produktgases, insbesondere des erzeugten Wasserstoffs erfasst, wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem nach Erreichen einer vorbestimmten Betriebszeit der Betrieb des Elektrolysestacks ( 1 ) unter vermindertem Druck erfolgt oder der Betrieb eingestellt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Betriebszeit durch Messung der Zeiten erfasst wird, in welchen eine vorbestimmte Mindestspannung am Elektrolysestack (1 ) anliegt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Spannungsüberwachung jeder einzelnen Zelle eines Stacks (1 ) erfolgt und bei dem die Betriebszeit durch Messen der Zeiten erfasst wird, in denen eine vorbestimmte Mindestspannung an mindestens einer der Zellen erfasst wird. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Betriebszeit erfasst wird, in welcher im Elektrolysestack (1 ) ein Druckbehälterbetriebsdruck besteht, und dass bei Erreichen einer vorbestimmten Betriebszeit unter Druckbehälterbetriebsdruck das Elektrolysestack (1 ) so gesteuert wird, dass der Betriebsdruck unter dem Druckbehälterbetriebsdruck liegt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Betriebszeit erfasst wird, in welcher im Elektrolysestack ( 1 ) ein Betriebsdruck von 0,5 bar oder mehr besteht, und dass bei Erreichen einer vorbestimmten Betriebszeit unter einem Betriebsdruck von 0,5 bar oder mehr der Elektrolysestack (1 ) so gesteuert wird, dass der Betriebsdruck stets unter 0,5 bar liegt. . Vorrichtung zum Erzeugen von einem Produktgas, insbesondere von Wasserstoff mit mindestens einem Elektrolysestack (1 ) der PEM- Bauart, mit Mitteln (13) zum Erfassen der Betriebszeit und mit einer Steuerung (1 1 ), welche in Abhängigkeit der erfassten Betriebszeit das Elektrolysestack (1 ) abschaltet oder so ansteuert, dass ein verminderter Betriebsdruck in dem Elektrolysestack (1 ) herrscht. . Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Elektrolysestacks (1 ) vorgesehen sind und dass die Mittel zum Erfassen der Betriebszeit jedes Elektrolysestacks (1 ) vorgesehen sind, und dass die Steuerung (14) so ausgebildet ist, dass sie bei Erreichen einer vorbestimmten Betriebszeit eines Elektrolysestacks (1 ) dieses abschaltet oder zum Betrieb mit vermindertem Betriebsdruck ansteuert. 1. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erfassung der an jeder Zelle eines Elektrolysestacks (1 ) anliegenden Spannung vorgesehen sind. 16
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Erfassen der an den Zuleitungen zu einem Elektrolysestack (1 ) anliegenden Spannungen vorgesehen sind. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (14) vorgesehen ist, die beim Erfassen eines einen vorbestimmten maximal zulässigen Spannungsabfall überschreitenden Spannungsabfalls in einer Zuleitung zu einem Elektrolysestack (1 ) dieses abschaltet. 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Elektrolysestack (1 ) einen fest mit diesem verbundenen Betriebsstundenzähler (13) aufweist.
PCT/EP2021/051707 2021-01-26 2021-01-26 Verfahren zum betreiben eines elektrolysestacks WO2022161595A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2021/051707 WO2022161595A1 (de) 2021-01-26 2021-01-26 Verfahren zum betreiben eines elektrolysestacks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2021/051707 WO2022161595A1 (de) 2021-01-26 2021-01-26 Verfahren zum betreiben eines elektrolysestacks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022161595A1 true WO2022161595A1 (de) 2022-08-04

Family

ID=74561849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/051707 WO2022161595A1 (de) 2021-01-26 2021-01-26 Verfahren zum betreiben eines elektrolysestacks

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022161595A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022211743A1 (de) 2022-11-08 2024-05-08 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Elektrolysesystem, insbesondere zur atmosphärischen Wasserelektrolyse

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060118428A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-08 Baltrucki Justin D System for generating hydrogen and method thereof
US20190085477A1 (en) * 2017-09-20 2019-03-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Carbon dioxide electrolytic device and method of electrolyzing carbon dioxide
US20190127867A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-02 Fujitsu Limited Electrolytic system, electrolytic control circuit, and control method for electrolytic system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060118428A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-08 Baltrucki Justin D System for generating hydrogen and method thereof
US20190085477A1 (en) * 2017-09-20 2019-03-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Carbon dioxide electrolytic device and method of electrolyzing carbon dioxide
US20190127867A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-02 Fujitsu Limited Electrolytic system, electrolytic control circuit, and control method for electrolytic system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022211743A1 (de) 2022-11-08 2024-05-08 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Elektrolysesystem, insbesondere zur atmosphärischen Wasserelektrolyse

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0914685B1 (de) Verfahren zum betreiben einer pem-brennstoffzellenanlage
WO2014146885A1 (de) Elektrolysestack und elektrolyseur
EP3491693B1 (de) Brennstoffzellensystem und verfahren zum betrieb eines brennstoffzellensystems
WO2014040746A1 (de) Verfahren und system zum betreiben eines elektrolyseurs
DE102009020225A1 (de) Leistungsmanagementverfahren unter Verwendung eines Rückkopplungsvorstroms zum gleichzeitigen Steuern niedriger Zellen- und Gesamtstapelspannung
WO2022161595A1 (de) Verfahren zum betreiben eines elektrolysestacks
WO2018193067A1 (de) Elektrochemievorrichtung, funktionelles element sowie verfahren zu dessen herstellung
EP2056388A1 (de) Verfahren zum Vermeiden von gasförmigen Verunreinigungseinschlüssen in mindestens einem Gasraum einer Brennstoffzelle während einer Stillstandszeit und Brennstoffzelle mit Mitteln zur Durchführung des Verfahrens
DE102008006726A1 (de) Steuerung von Wasserstoffemissionen während Aufwärtstransienten und eines Kathodenpulsierens
EP3520162B1 (de) Brennstoffzellenmodul, brennstoffzellensystem sowie betriebsverfahren
DE102007041870A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennstoffzellenanordnung
EP3982501A1 (de) Betreiben einer elektrolysevorrichtung
EP3151321B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines lagerungszustandes einer brennstoffzelle oder eines brennstoffzellenstapels
WO2020124115A1 (de) Betriebsvorrichtung, brennstoffzellensystem, kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben eines brennstoffzellensystems
DE102019217219A1 (de) Zellanordnung zur Erzeugung und Verdichtung von Wasserstoff
DE102018215723A1 (de) Temperaturabsenkung zur Leitwertreduzierung
WO2018091520A2 (de) Brennstoffzellenmodul, brennstoffzellensystem sowie betriebsverfahren
EP3963654B1 (de) Verfahren und system zur untersuchung einer brennstoffzelle mittels einer zyklovoltammetrischen messung
WO2023011714A1 (de) Vorrichtung zum elektrolytischen erzeugen von gas
EP1713140A1 (de) Verfahren zur Detektierung einer Reaktanten-Unterversorgung in einer Brennstoffzelle eines Brennstoffzellenstapels sowie Brennstoffzellenanlage mit einem derartigen Brennstoffzellenstapel
EP1340279A2 (de) Brennstoffzellenstapel
DE102014103554A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Stickstoff aus Luft
DE102009018881B3 (de) Steuereinrichtung zum Bestimmen eines tatsächlichen Brennstoffumsatzes für eine Brennstoffzellenanordnung, Verfahren zur Ermittlung eines Brennstoffumsatzes einer Brennstoffzellenanordnung und Brennstoffzellenanordnung
WO2024008461A1 (de) Betreiben einer elektrolysezelle
DE102022206878A1 (de) Betreiben einer eine Mehrzahl von Elektrolysezellen aufweisenden Elektrolysevorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21703838

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21703838

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1