北九州市立大学　泉研究室
(九州自動車二輪車産業振興会議)

深刻化する環境問題やエネルギー資源問題の解決、さらには災害時の非常用電源として、次世代の自動車動力源として期待されている燃料電池内部の欠陥検出装置を紹介します。

燃料電池は発電素子を電気的に直列に数百枚積層した構造で、その一部に欠陥が存在すると燃料電池の発電性能が低下してしまいます。この装置は燃料電池内部の欠陥位置を瞬時に検出できます。欠陥位置が特定できれば、その発電素子だけを取り換え発電性能の回復が可能であり、製品出荷時の品質保証や歩留まりの向上、コスト低減に役立ちます。

この装置は、発電中の燃料電池周囲に形成される磁界を測定し、その磁界分布から燃料電池内部の電流分布を推定します。この電流分布を解析することにより欠陥箇所を特定します。磁界は高精度・微小磁気センサーを用いて瞬時に容易に測定できます。磁界分布から電流分布の推定および解析も市販のノートパソコンを使って数秒で行えます。ただし、発電により形成される磁界は周囲の影響を強く受けます。

この外界の影響を磁気シールドなどの大掛かりな装置なしに容易に除くことを可能にしました。また、燃料電池の全発電電流が変動した時の内部の電流分布の変化を解析することにより、欠陥位置の特定精度を向上させました。以上の内容は特許出願済みです。

この欠陥検出法は、燃料電池以外にもリチウムイオン電池、全固体電池、太陽電池などにも適用可能と考えています。