JP2009259526A - Fuel cell system - Google Patents

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Yuji Shibata
祐次 柴田
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Toyota Motor Corp
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology which restrains degradation of a catalyst layer in a fuel cell. <P>SOLUTION: The fuel cell system 1000 is provided with a fuel cell 100, a secondary battery 200, and a control part 500. The fuel cell 100 is provided with an electrolyte film 11, an inner electrode 18, inserted inside the electrolyte film 11 and capable of connecting with the secondary battery 200, and a catalyst electrode layer 14 arranged on either side of the electrolyte film 11. The control part 500 makes the secondary battery 200 impress voltage so as the internal electrode 18 has a higher voltage than that of the catalyst electrode layer 14 during power generation stoppage of the fuel cell 100, and carries out catalyst recovery treatment of moving catalyst 60, which has moved into the electrolyte film 11 during power generation of the fuel cell 100 back to the catalyst electrode layer 14 side. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、燃料電池に関する。   The present invention relates to a fuel cell.

燃料電池は、電極層によって挟持された電解質膜を備え、各電極層に反応ガスとして水素と酸素の供給を受けて、その電気化学反応により発電する。電極層には通常、燃料電池反応を促進するための触媒が担持された触媒層が設けられている(特許文献1等)。   The fuel cell includes an electrolyte membrane sandwiched between electrode layers, and receives supply of hydrogen and oxygen as reaction gases to each electrode layer, and generates electric power by the electrochemical reaction. The electrode layer is usually provided with a catalyst layer on which a catalyst for promoting the fuel cell reaction is supported (Patent Document 1, etc.).

特開2007−214036号公報JP 2007-214036 A 特開2005−317467号公報JP 2005-317467 A

ところで、触媒層の触媒は、燃料電池を長期間使用した場合や、燃料電池の出力を著しく変動させた場合などに電解質膜中へと溶出してしまうことが知られている。触媒の溶出は、燃料電池の性能低下など燃料電池の劣化の原因となる。しかし、これまで、触媒の溶出による触媒層の劣化を抑制することに関して十分な工夫がなされていないのが実情であった。   By the way, it is known that the catalyst in the catalyst layer is eluted into the electrolyte membrane when the fuel cell is used for a long period of time or when the output of the fuel cell is significantly changed. The elution of the catalyst causes deterioration of the fuel cell, such as a decrease in fuel cell performance. However, until now, the actual situation is that no sufficient contrivance has been made for suppressing the deterioration of the catalyst layer due to the elution of the catalyst.

本発明は、燃料電池における触媒層の劣化を抑制する技術を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the technique which suppresses deterioration of the catalyst layer in a fuel cell.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]
燃料電池システムであって、燃料電池と、外部電源と、前記燃料電池システムの出力を制御する制御部とを備え、前記燃料電池は、電解質膜と、前記電解質膜の膜内部に挿入され、前記外部電源と接続された内部電極と、前記電解質膜の両面に配置された触媒電極層とを備え、前記制御部は、前記燃料電池の発電停止中に、前記外部電源によって、前記内部電極が、前記触媒電極層よりも高い電圧となるように電圧を印加する触媒回復処理を実行する、燃料電池システム。
この燃料電池システムによれば、燃料電池の発電中に触媒電極層から電解質膜中に溶出してしまった触媒を、燃料電池の停止中に触媒電極層に向かって移動させることができる。従って、燃料電池における触媒層の劣化を抑制することができる。
[Application Example 1]
A fuel cell system comprising a fuel cell, an external power source, and a control unit for controlling the output of the fuel cell system, wherein the fuel cell is inserted into an electrolyte membrane and the membrane of the electrolyte membrane, An internal electrode connected to an external power source, and a catalyst electrode layer disposed on both surfaces of the electrolyte membrane, the control unit, by the external power source during the power generation stop of the fuel cell, A fuel cell system that performs a catalyst recovery process in which a voltage is applied so that the voltage is higher than that of the catalyst electrode layer.
According to this fuel cell system, the catalyst eluted from the catalyst electrode layer into the electrolyte membrane during power generation of the fuel cell can be moved toward the catalyst electrode layer while the fuel cell is stopped. Therefore, deterioration of the catalyst layer in the fuel cell can be suppressed.

[適用例2]
適用例1記載の燃料電池システムであって、前記制御部は、前記触媒回復処理において前記電圧を繰り返し増減させる、燃料電池システム。
この燃料電池システムによれば、電圧を増減させることによって電解質膜中に析出した触媒の触媒電極層への溶出を促進することができる。従って、燃料電池における触媒層の劣化を抑制することができる。
[Application Example 2]
The fuel cell system according to application example 1, wherein the control unit repeatedly increases or decreases the voltage in the catalyst recovery process.
According to this fuel cell system, elution of the catalyst deposited in the electrolyte membrane to the catalyst electrode layer can be promoted by increasing or decreasing the voltage. Therefore, deterioration of the catalyst layer in the fuel cell can be suppressed.

[適用例3]
適用例1または適用例2記載の燃料電池システムであって、前記制御部は、前記燃料電池の運転中に前記燃料電池システムに接続された外部負荷からの出力要求が所定の回数変動したときに、または、前記出力要求が、所定の要求量より大きかったときに、前記出力要求に応じて前記燃料電池に出力させた後に、前記触媒回復処理を実行する、燃料電池システム。
この燃料電池システムによれば、燃料電池において電解質膜中への触媒溶出量が増大するような発電を行った後に、触媒回復処理が実行される。従って、燃料電池における触媒層の劣化を抑制することができる。
[Application Example 3]
The fuel cell system according to Application Example 1 or Application Example 2, wherein the control unit is configured to change the output request from an external load connected to the fuel cell system a predetermined number of times during operation of the fuel cell. Alternatively, when the output request is larger than a predetermined request amount, the fuel cell system executes the catalyst recovery process after causing the fuel cell to output in response to the output request.
According to this fuel cell system, the catalyst recovery process is executed after power generation is performed so that the amount of catalyst elution into the electrolyte membrane increases in the fuel cell. Therefore, deterioration of the catalyst layer in the fuel cell can be suppressed.

[適用例4]
適用例1ないし適用例3のいずれかに記載の燃料電池システムであって、前記内部電極は、厚み方向にプロトン伝導が可能な複数の気孔を有する部材であり、前記電解質膜を厚み方向に沿って見たときに、前記触媒電極層と重なるように挿入されている、燃料電池システム。
この燃料電池システムによれば、触媒回復処理において電圧を印加するための内部電極を燃料電池発電中に溶出する触媒のトラップ層として機能させることができる。従って、燃料電池における触媒層の劣化をより抑制することができる。
[Application Example 4]
4. The fuel cell system according to any one of Application Examples 1 to 3, wherein the internal electrode is a member having a plurality of pores capable of proton conduction in the thickness direction, and the electrolyte membrane extends along the thickness direction. The fuel cell system is inserted so as to overlap the catalyst electrode layer when viewed.
According to this fuel cell system, the internal electrode for applying a voltage in the catalyst recovery process can function as a catalyst trap layer that elutes during fuel cell power generation. Therefore, deterioration of the catalyst layer in the fuel cell can be further suppressed.

[適用例5]
適用例1ないし適用例4のいずれかに記載の燃料電池システムであって、前記触媒電極層は、アノードとカソードとを含み、前記内部電極は、アノードよりカソードに近い側に挿入されている、燃料電池システム。
この燃料電池システムによれば、電解質膜中に析出した触媒を、触媒回復処理によってカソード側の触媒層へとより多く移動させることができる。従って、カソード側の触媒電極層の劣化を抑制することができる。
[Application Example 5]
The fuel cell system according to any one of Application Examples 1 to 4, wherein the catalyst electrode layer includes an anode and a cathode, and the internal electrode is inserted closer to the cathode than the anode. Fuel cell system.
According to this fuel cell system, a larger amount of the catalyst deposited in the electrolyte membrane can be moved to the catalyst layer on the cathode side by the catalyst recovery process. Accordingly, it is possible to suppress deterioration of the cathode-side catalyst electrode layer.

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池を備えた燃料電池システム、その燃料電池システムを搭載した車両等の形態で実現することができる。   Note that the present invention can be realized in various forms, for example, in the form of a fuel cell system including a fuel cell, a vehicle equipped with the fuel cell system, and the like.

A.第1実施例:
図1は本発明の一実施例として燃料電池システムの電気的構成を示すブロック図である。なお、図1は、燃料電池システム1000の通常の運転状態における電気的な接続態様の例を示しており、電気が導通しない状態の配線については便宜上破線で図示してある。
A. First embodiment:
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a fuel cell system as an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an example of an electrical connection mode in a normal operation state of the fuel cell system 1000, and wiring in a state where electricity is not conducted is shown by a broken line for convenience.

この燃料電池システム1000は、燃料電池100と、二次電池200と、DC/DCコンバータ300と、DC/ACインバータ400と、制御部500とを備えている。制御部500は、外部負荷2000の要求に応じて燃料電池システム1000を制御する。制御部500は、例えばマイクロコンピュータによって構成できる。燃料電池100は、複数の発電体である発電モジュール110が積層されたスタック構造を有している。各発電モジュール110は直列に接続されている。   This fuel cell system 1000 includes a fuel cell 100, a secondary battery 200, a DC / DC converter 300, a DC / AC inverter 400, and a control unit 500. The control unit 500 controls the fuel cell system 1000 in response to a request from the external load 2000. The control unit 500 can be configured by a microcomputer, for example. The fuel cell 100 has a stack structure in which power generation modules 110 that are a plurality of power generation bodies are stacked. Each power generation module 110 is connected in series.

図2は、燃料電池100のうちの任意の発電モジュール110の構成を示す概略断面図である。発電モジュール110は、発電体である膜電極接合体10と、膜電極接合体10を挟持する2つのセパレータ20,30とを備えている。膜電極接合体10は、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を示す固体高分子薄膜である電解質膜11を備え、電解質膜11は、アノード12及びカソード13によって挟持されている。また、電解質膜11の内部には、内部電極18が挿入されている。内部電極18は、2枚の電解質膜を両面から貼り合わせることによって電解質膜11に介装される。なお、内部電極18は、アノード12よりカソード13に近い側に配置されている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an arbitrary power generation module 110 in the fuel cell 100. The power generation module 110 includes a membrane electrode assembly 10 that is a power generation body, and two separators 20 and 30 that sandwich the membrane electrode assembly 10. The membrane electrode assembly 10 includes an electrolyte membrane 11 which is a solid polymer thin film showing good proton conductivity in a wet state, and the electrolyte membrane 11 is sandwiched between an anode 12 and a cathode 13. An internal electrode 18 is inserted into the electrolyte membrane 11. The internal electrode 18 is interposed in the electrolyte membrane 11 by bonding two electrolyte membranes from both sides. The internal electrode 18 is disposed closer to the cathode 13 than the anode 12.

図3は、電解質膜11を厚み方向に沿って見たときの内部電極18を透過して示す概略図でり、電解質膜11は破線で示してある。内部電極18は、導電性のワイヤ18wが格子状に配列された電解質膜11と同程度のサイズを有するメッシュ状部材によって構成されている。発電の際には、内部電極18のワイヤ18wによって形成される気孔18hをプロトンが通過する。内部電極18は、電解質膜11から突出するように設けられた端子部18tを有しており、電解質膜11の外部から電気を導通させることが可能である。この内部電極18の機能については後述する。   FIG. 3 is a schematic view showing the electrolyte membrane 11 through the internal electrode 18 when viewed along the thickness direction, and the electrolyte membrane 11 is indicated by a broken line. The internal electrode 18 is formed of a mesh member having a size comparable to that of the electrolyte membrane 11 in which conductive wires 18w are arranged in a lattice pattern. During power generation, protons pass through the pores 18 h formed by the wires 18 w of the internal electrode 18. The internal electrode 18 has a terminal portion 18 t provided so as to protrude from the electrolyte membrane 11, and can conduct electricity from the outside of the electrolyte membrane 11. The function of the internal electrode 18 will be described later.

アノード12及びカソード13(図2)の電解質膜11と接する外面には、発電反応を促進するための触媒層14が設けられている。また、アノード12及びカソード13の電解質膜11と接しない外面には、供給された反応ガスを全面に行き渡らせるためのガス拡散層15が設けられている。なお、触媒層14の触媒としては、例えば、白金(Pt)を用いることができる。また、ガス拡散層15としては、例えば、カーボンペーパを用いることができる。   A catalyst layer 14 for promoting a power generation reaction is provided on the outer surfaces of the anode 12 and the cathode 13 (FIG. 2) in contact with the electrolyte membrane 11. A gas diffusion layer 15 is provided on the outer surfaces of the anode 12 and the cathode 13 that are not in contact with the electrolyte membrane 11 so as to spread the supplied reaction gas over the entire surface. In addition, as a catalyst of the catalyst layer 14, platinum (Pt) can be used, for example. As the gas diffusion layer 15, for example, carbon paper can be used.

2つのセパレータ20,30は、導電性を有するガス不透過の板状部材(例えば金属板)によって構成することができる。アノードセパレータ20は、膜電極接合体10のアノード12側に配置され、カソードセパレータ30は、膜電極接合体10のカソード13側に配置される。2つのセパレータ20,30のそれぞれには、電極12,13と接する面側に、反応ガスを誘導するためのガス流路21,31が設けられている。ガス流路21,31は、発電に供される発電領域全体に渡って併走する複数の流路溝として設けられている。   The two separators 20 and 30 can be configured by conductive gas-impermeable plate-like members (for example, metal plates). The anode separator 20 is disposed on the anode 12 side of the membrane electrode assembly 10, and the cathode separator 30 is disposed on the cathode 13 side of the membrane electrode assembly 10. Each of the two separators 20 and 30 is provided with gas flow paths 21 and 31 for inducing a reaction gas on the side in contact with the electrodes 12 and 13. The gas flow paths 21 and 31 are provided as a plurality of flow path grooves that run side by side over the entire power generation region used for power generation.

ガス流路21,31を介して反応ガスが各電極12,13に供給されると、電解質膜11の膜中の水分を介してプロトンがアノード12側からカソード13側へと伝導し、電気化学反応によって膜電極接合体10が発電する。発電された電気はセパレータ20,30によって集電される。なお、2つのセパレータ20,30は、他の構成であっても良く、例えば、冷媒のための流路を有する多層構造のセパレータであっても良い。   When the reaction gas is supplied to the electrodes 12 and 13 through the gas flow passages 21 and 31, protons are conducted from the anode 12 side to the cathode 13 side through the moisture in the membrane of the electrolyte membrane 11, and electrochemical. The membrane electrode assembly 10 generates electricity by the reaction. The generated electricity is collected by the separators 20 and 30. Note that the two separators 20 and 30 may have other configurations, for example, a multi-layered separator having a flow path for the refrigerant.

燃料電池100(図1)は、各発電モジュール110の発電電力を積層方向の端部に設けられたアノードターミナル120及びカソードターミナル130を介して出力する。アノードターミナル120はアノード直流配線DCLaと接続され、カソードターミナル130はカソード直流配線DCLcと接続されている。燃料電池100は、さらに、2つの直流配線DCLs,DCLiと接続されている。具体的には、セパレータ直流配線DCLsは、各発電モジュール110のカソードセパレータ30と接続され、内部電極直流配線DCLiは、各発電モジュール110の内部電極18の端子部18tと接続されている。   The fuel cell 100 (FIG. 1) outputs the generated power of each power generation module 110 via the anode terminal 120 and the cathode terminal 130 provided at the end in the stacking direction. The anode terminal 120 is connected to the anode DC wiring DCLa, and the cathode terminal 130 is connected to the cathode DC wiring DCLc. The fuel cell 100 is further connected to two DC wirings DCLs and DCLi. Specifically, the separator DC wiring DCLs is connected to the cathode separator 30 of each power generation module 110, and the internal electrode DC wiring DCLi is connected to the terminal portion 18 t of the internal electrode 18 of each power generation module 110.

2つの直流配線DCLc,DCLiは、そのいずれか一方が、第1の切替スイッチCS1を介して選択的に直流電源ラインDCL1と接続される。同様に、2つの直流配線DCLa,DCLsは、そのいずれか一方が、第2の切替スイッチCS2を介して選択的に直流電源ラインDCL2と接続される。図では、第1と第2の切替スイッチCS1,CS2により、各直流配線DCLa,DCLcがそれぞれ各直流電源ラインDCL1,DCL2と電気的に接続されている。   One of the two DC wirings DCLc and DCLi is selectively connected to the DC power supply line DCL1 via the first changeover switch CS1. Similarly, one of the two DC wirings DCLa and DCLs is selectively connected to the DC power supply line DCL2 via the second changeover switch CS2. In the figure, the DC wirings DCLa and DCLc are electrically connected to the DC power supply lines DCL1 and DCL2, respectively, by the first and second changeover switches CS1 and CS2.

直流電源ラインDCL1,DCL2は、DC/ACインバータ400と接続される。DC/ACインバータ400は外部負荷2000に接続されている。二次電池200は、DC/DCコンバータ300を介して直流電源ラインDCL1,DCL2に接続されている。DC/DCコンバータ300とDC/ACインバータ400との間には、開閉スイッチSSが設けられている。なお、図では、開閉スイッチSSが閉じられ、外部負荷2000と、燃料電池100及び二次電池200とが電気的に接続されている。   DC power supply lines DCL 1 and DCL 2 are connected to DC / AC inverter 400. The DC / AC inverter 400 is connected to the external load 2000. Secondary battery 200 is connected to DC power supply lines DCL 1 and DCL 2 via DC / DC converter 300. An open / close switch SS is provided between the DC / DC converter 300 and the DC / AC inverter 400. In the figure, the open / close switch SS is closed, and the external load 2000, the fuel cell 100, and the secondary battery 200 are electrically connected.

二次電池200は、充・放電可能な補助電源であり、例えばチウムイオン電池によって構成できる。DC/DCコンバータ300は、制御部500の指示によって直流電源ラインDCL1,DCL2の電圧レベルを可変に調整して、二次電池200の充・放電を制御する。DC/ACインバータ400は、直流電源ラインDCL1,DCL2から出力される直流電力を交流電力へと変換して外部負荷2000へ供給する。その際の交流電力の周波数は、制御部500の指示によって制御される。   The secondary battery 200 is an auxiliary power source that can be charged and discharged, and can be constituted by, for example, a lithium ion battery. The DC / DC converter 300 controls charging / discharging of the secondary battery 200 by variably adjusting the voltage levels of the DC power supply lines DCL1 and DCL2 according to an instruction from the control unit 500. DC / AC inverter 400 converts DC power output from DC power supply lines DCL 1 and DCL 2 into AC power and supplies the AC power to external load 2000. The frequency of the AC power at that time is controlled by an instruction from the control unit 500.

ところで、制御部500は、DC/DCコンバータ300やDC/ACインバータ400の制御に加えて、さらに、第1と第2の切替スイッチCS1,CS2の切替動作及び開閉スイッチSSの開閉動作を制御する。これによって、制御部500は、燃料電池システム1000において、2種類の電気的接続態様の切替を実現するが、他の電気的接続態様については後述する。   By the way, in addition to the control of the DC / DC converter 300 and the DC / AC inverter 400, the control unit 500 further controls the switching operation of the first and second selector switches CS1 and CS2 and the opening / closing operation of the opening / closing switch SS. . As a result, the control unit 500 realizes switching between two types of electrical connection modes in the fuel cell system 1000, and other electrical connection modes will be described later.

図1の通常運転時の電気的接続態様では、制御部500は、出力要求に応じて燃料電池100の発電電力を外部負荷2000へと供給させ、燃料電池100の出力が要求出力に満たない場合には、その不足分を二次電池200に補償させる。また、制御部500は、外部負荷2000によって回生電力(交流電力)が発生する場合には、回生電力をDC/ACインバータ400によって直流電力に変換させるとともに、DC/DCコンバータ300を介して二次電池200に充電させる。   In the electrical connection mode during normal operation in FIG. 1, the control unit 500 supplies the generated power of the fuel cell 100 to the external load 2000 in response to the output request, and the output of the fuel cell 100 is less than the required output. The secondary battery 200 compensates for the shortage. In addition, when regenerative power (AC power) is generated by the external load 2000, the control unit 500 converts the regenerative power into DC power by the DC / AC inverter 400 and the secondary via the DC / DC converter 300. The battery 200 is charged.

ところで、燃料電池では一般に、起動・停止を繰り返したり、出力電圧を短時間で著しく変化させた場合などに、触媒層14(図2)の触媒が電解質膜中に溶出してしまうことが知られている。ここで、「出力電圧を短時間で著しく変化させた場合」とは、例えば、各発電モジュール110ごとの電圧を約1秒で約1.0Vから0Vへと変化させた場合である。この発電中の触媒の溶出は特にカソード側において著しいことが知られている。触媒が溶出してしまうと、燃料電池の発電能力が低下してしまい、燃料電池の劣化の原因となる。そこで、制御部500は、燃料電池システム1000において以下のような制御を行うことによって、触媒の溶出による燃料電池の劣化を抑制する。   By the way, in fuel cells, it is generally known that the catalyst of the catalyst layer 14 (FIG. 2) elutes into the electrolyte membrane when it is repeatedly started and stopped or when the output voltage is significantly changed in a short time. ing. Here, “when the output voltage is significantly changed in a short time” is, for example, a case where the voltage of each power generation module 110 is changed from about 1.0 V to 0 V in about 1 second. It is known that the elution of the catalyst during power generation is particularly remarkable on the cathode side. If the catalyst is eluted, the power generation capacity of the fuel cell is reduced, which causes deterioration of the fuel cell. Therefore, the control unit 500 suppresses deterioration of the fuel cell due to catalyst elution by performing the following control in the fuel cell system 1000.

図4は、制御部500による燃料電池システム1000の制御手順を示すフローチャートである。制御部500は、図1に示す電気的接続態様において、外部負荷2000の要求に応じて上述したように燃料電池100及び二次電池200に電力を出力させる(ステップS10)。なお、この際に、制御部500は、外部負荷2000からの出力要求が変動した回数(出力要求変動回数)を計測する。   FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of the fuel cell system 1000 by the control unit 500. In the electrical connection mode shown in FIG. 1, the control unit 500 causes the fuel cell 100 and the secondary battery 200 to output power in response to a request from the external load 2000 (step S <b> 10). At this time, the control unit 500 measures the number of times that the output request from the external load 2000 fluctuates (output request fluctuation number).

外部負荷2000からの出力要求が途絶えたときに、制御部500は、燃料電池100による発電を停止する(ステップS20)。このとき、燃料電池100が発電を継続している間の出力要求変動回数が所定の回数(例えば、10以上の回数)より多かった場合には、制御部500は、以下に説明する触媒回復処理を実行する(ステップS30)。まず、制御部500は、第1と第2の切替スイッチCS1,CS2及び開閉スイッチSSを制御して、燃料電池システム1000の電気的接続態様を通常運転時の接続態様から触媒回復処理のための接続態様へと切替える(ステップS40)。   When the output request from the external load 2000 is interrupted, the control unit 500 stops power generation by the fuel cell 100 (step S20). At this time, if the output request fluctuation frequency while the fuel cell 100 continues to generate power is greater than a predetermined frequency (for example, 10 or more), the control unit 500 performs a catalyst recovery process described below. Is executed (step S30). First, the controller 500 controls the first and second changeover switches CS1 and CS2 and the open / close switch SS to change the electrical connection mode of the fuel cell system 1000 from the connection mode during normal operation to the catalyst recovery process. The connection mode is switched (step S40).

図5は、触媒回復処理実行時における燃料電池システム1000の電気的接続態様を示すブロック図である。図5は、電気的な接続が変更されている点以外は、図1とほぼ同じである。なお、図1と同様に、電気が導通しない状態の配線は破線で示してある。この電気的接続態様では、開閉スイッチSSが開かれて外部負荷2000と燃料電池システム1000との電気的な接続が遮断される。また、2つの切替スイッチCS1,CS2により二次電池200が2つの直流配線DCLi,DCLsを介して内部電極18及びカソードセパレータ30と接続される。   FIG. 5 is a block diagram showing an electrical connection mode of the fuel cell system 1000 when the catalyst recovery process is executed. FIG. 5 is substantially the same as FIG. 1 except that the electrical connection is changed. As in FIG. 1, the wiring in a state where electricity is not conducted is indicated by a broken line. In this electrical connection mode, the open / close switch SS is opened, and the electrical connection between the external load 2000 and the fuel cell system 1000 is interrupted. Further, the secondary battery 200 is connected to the internal electrode 18 and the cathode separator 30 via the two DC wirings DCLi and DCLs by the two changeover switches CS1 and CS2.

この状態で、制御部500は、DC/DCコンバータ300を制御して、所定の時間(例えば数秒単位)だけ、内部電極18の電圧がカソードセパレータ30よりも高くなるように電圧を断続的に印加する(図4のステップS50)。電圧を印加する回数や時間は、制御部500が計測した負荷変動回数に応じて調整されるものとしても良い。また、印加電圧としては例えば約1V程度であるとしても良く、通常運転時に燃料電池100が出力した電力に応じて調整されるものとしても良い。ステップS60の後、制御部500は、燃料電池システム1000の電気的接続態様を再び、通常運転時の接続態様(図1)へと切り替えて、触媒回復処理を終了し、燃料電池システム1000の運転を終了する(ステップS60)。   In this state, the control unit 500 controls the DC / DC converter 300 to intermittently apply the voltage so that the voltage of the internal electrode 18 becomes higher than that of the cathode separator 30 for a predetermined time (for example, several seconds). (Step S50 in FIG. 4). The number and time of voltage application may be adjusted according to the number of load fluctuations measured by the control unit 500. The applied voltage may be about 1 V, for example, and may be adjusted according to the power output from the fuel cell 100 during normal operation. After step S60, the control unit 500 switches the electrical connection mode of the fuel cell system 1000 again to the connection mode during normal operation (FIG. 1), ends the catalyst recovery process, and operates the fuel cell system 1000. Is finished (step S60).

図6(A),(B)は、触媒回復処理の効果を説明するための説明図である。図6(A),(B)は、任意の発電モジュール110における電解質膜11の内部を模式的に示している。具体的に、図6(A)は、燃料電池100の発電中における電解質膜11の内部とアノード側及びカソード側の触媒層14との状態を示しており、図6(B)は、同領域の触媒回復処理実行中の状態を示している。   6A and 6B are explanatory views for explaining the effect of the catalyst recovery process. FIGS. 6A and 6B schematically show the inside of the electrolyte membrane 11 in an arbitrary power generation module 110. Specifically, FIG. 6A shows the state of the electrolyte membrane 11 and the anode-side and cathode-side catalyst layers 14 during power generation of the fuel cell 100, and FIG. 6B shows the same region. The state during execution of the catalyst recovery process is shown.

上述したように、燃料電池100の発電によって、特にカソード側の触媒層14のカーボン粒子50に担持された白金60(触媒60)は、電解質膜11中へと溶出し、アノードよりカソードに近い領域において析出する場合がある(図6(A))。なお、本実施例の燃料電池100では、電解質膜11に介装された内部電極18が、溶出した白金60をトラップするトラップ層として機能し、内部電極18のワイヤ18wの外表面に多くの白金60が析出する。   As described above, the platinum 60 (catalyst 60) supported on the carbon particles 50 of the catalyst layer 14 on the cathode side by the power generation of the fuel cell 100 elutes into the electrolyte membrane 11 and is closer to the cathode than the anode. In some cases (FIG. 6A). In the fuel cell 100 of the present embodiment, the internal electrode 18 interposed in the electrolyte membrane 11 functions as a trap layer for trapping the eluted platinum 60, and a large amount of platinum is formed on the outer surface of the wire 18w of the internal electrode 18. 60 is deposited.

ここで、燃料電池100の発電中には、カソード側の電位が高くなるように電位差が生じ、その電圧が外部負荷の出力要求に応じて変化する。この電圧変化によって白金60の溶出が促進される。一方、触媒回復処理実行中には、図6(B)に示すように、各触媒層14と内部電極18との間に、内部電極18の電位が高く、各触媒層14の電位が低くなるように電圧が断続的に印加される。即ち、触媒回復処理では、カソード側の触媒層14に、発電中とは正負が逆の電位変化を生じさせる。従って、触媒回復処理では、内部電極18の近傍に析出していた白金60を各触媒層14に向かって溶出させることができる。なお、本実施例では、内部電極18はアノードよりカソードに近い位置に配置されているため、より多くの白金60をカソードの触媒層14へと移動させることができる。   Here, during power generation of the fuel cell 100, a potential difference occurs so that the cathode side potential becomes higher, and the voltage changes according to the output demand of the external load. Due to this voltage change, the elution of platinum 60 is promoted. On the other hand, during the catalyst recovery process, as shown in FIG. 6B, the potential of the internal electrode 18 is high and the potential of each catalyst layer 14 is low between each catalyst layer 14 and the internal electrode 18. Thus, the voltage is applied intermittently. That is, in the catalyst recovery process, a potential change is generated in the cathode-side catalyst layer 14 that is opposite in polarity to that during power generation. Therefore, in the catalyst recovery process, the platinum 60 deposited in the vicinity of the internal electrode 18 can be eluted toward each catalyst layer 14. In this embodiment, since the internal electrode 18 is disposed closer to the cathode than the anode, more platinum 60 can be moved to the catalyst layer 14 of the cathode.

このように、本実施例の構成によれば、燃料電池の発電中に電解質膜中へと触媒が溶出してしまった場合でも、燃料電池の発電停止中に触媒回復処理を実行し、電解質膜内部に溶出してしまった触媒を電極側へと再び溶出・析出させることができる。従って、燃料電池における触媒層の劣化を抑制することができる。   Thus, according to the configuration of the present embodiment, even when the catalyst is eluted into the electrolyte membrane during power generation of the fuel cell, the catalyst recovery process is performed while the power generation of the fuel cell is stopped. The catalyst that has eluted inside can be eluted and deposited again on the electrode side. Therefore, deterioration of the catalyst layer in the fuel cell can be suppressed.

B.第2実施例:
図7は本発明の第2実施例としての燃料電池システムの構成を示すブロック図である。図7は、第2の切替スイッチCS2に換えて第2の開閉スイッチSS2と、開閉スイッチ群SSGが設けられている点以外は、ほぼ図1と同じである。なお、この燃料電池システム1000Bにおいて制御部500が実行する制御工程は、以下に説明する点以外は第1実施例で説明した工程と同様である(図5)。
B. Second embodiment:
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell system as a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is substantially the same as FIG. 1 except that a second opening / closing switch SS2 and an opening / closing switch group SSG are provided instead of the second changeover switch CS2. In addition, the control process which the control part 500 performs in this fuel cell system 1000B is the same as the process demonstrated in 1st Example except the point demonstrated below (FIG. 5).

第2の開閉スイッチSS2は、アノード直流配線DCLaと直流電源ラインDCL2との間に設けられている。開閉スイッチ群SSGは、各発電モジュール110のカソードセパレータ30と直流電源ラインDCL2と接続するn個の開閉スイッチSS1〜SSnによって構成されるスイッチ群である(nは発電モジュール110の個数)。なお、第2の開閉スイッチSS2及び開閉スイッチ群SSGの各開閉スイッチSS1〜SSnは、制御部500によって制御されている。 The second open / close switch SS2 is provided between the anode DC wiring DCLa and the DC power supply line DCL2. The open / close switch group SSG is a switch group including n open / close switches SS 1 to SS n connected to the cathode separator 30 of each power generation module 110 and the DC power supply line DCL 2 (n is the number of the power generation modules 110). The open / close switches SS 1 to SS n of the second open / close switch SS 2 and the open / close switch group SSG are controlled by the control unit 500.

この燃料電池システム1000Bは、図に示す電気的接続態様によって外部負荷2000の出力要求に応じた電力を供給する通常運転を行う。具体的には、この電気的接続態様では、第1の切替スイッチCS1及び第2の開閉スイッチSS2によってカソード直流配線DCLc及びアノード直流配線DCLaのそれぞれが各直流電源ラインDCL1,DCL2と接続される。また、開閉スイッチ群SSGの各開閉スイッチSS1〜SSnが全て開かれた状態となる。 The fuel cell system 1000B performs a normal operation for supplying electric power according to the output request of the external load 2000 according to the electrical connection mode shown in the figure. Specifically, in this electrical connection mode, the cathode DC wiring DCLc and the anode DC wiring DCLa are connected to the DC power supply lines DCL1 and DCL2, respectively, by the first changeover switch CS1 and the second opening / closing switch SS2. In addition, all the open / close switches SS 1 to SS n of the open / close switch group SSG are opened.

図8は、触媒回復処理実行時における燃料電池システム1000Bの電気的な接続態様を示すブロック図である。図8は、電気的な接続が変更されている点以外は、図7とほぼ同じである。触媒回復処理実行時には、第1の切替スイッチCS1によって内部電極直流配線DCLiと直流電源ラインDCL1とが電気的に接続される。また、第1の開閉スイッチSSが開かれ、燃料電池100及び二次電池200と外部負荷2000との電気的な接続は遮断され、第2の開閉スイッチSS2が開かれて、アノード直流配線DCLaと直流電源ラインDCL2との電気的な接続も遮断される。   FIG. 8 is a block diagram showing an electrical connection mode of the fuel cell system 1000B when the catalyst recovery process is executed. FIG. 8 is almost the same as FIG. 7 except that the electrical connection is changed. When the catalyst recovery process is executed, the internal electrode DC wiring DCLi and the DC power supply line DCL1 are electrically connected by the first changeover switch CS1. In addition, the first open / close switch SS is opened, the electrical connection between the fuel cell 100 and the secondary battery 200 and the external load 2000 is cut off, the second open / close switch SS2 is opened, and the anode DC wiring DCLa The electrical connection with the DC power supply line DCL2 is also cut off.

さらに、この電気的接続態様では開閉スイッチ群SSGの開閉スイッチSS1を閉じて二次電池200によってカソードセパレータ30と内部電極18との間に、内部電極18の電圧が高くなるように、例えば約1Vの電圧を所定の単位時間(例えば1秒以下の単位時間)だけ印加する。次に当該開閉スイッチSS1を開くとともに、開閉スイッチSS2を閉じて、カソードセパレータ30と内部電極18との間に、同様に電圧を印加する。制御部500は、続けて、各発電モジュール110ごとに同様に電圧を印加していき、それぞれの発電モジュール110に所定の回数だけ電圧が印加されるように、このような電圧印加処理をローテーションで実行していく。なお、この各発電モジュール110に印加される電圧の電圧値や、印加回数、印加時間は、制御部500が計測した負荷変動回数や、燃料電池100が出力した電力量に応じて調整されるものとしても良い。 Furthermore, this electrical connection secondary battery 200 to close the opening and closing switch SS 1 for opening and closing switches SSG in manner between the cathode separator 30 and the internal electrode 18, so that the voltage of the internal electrode 18 is higher, such as about A voltage of 1 V is applied for a predetermined unit time (for example, a unit time of 1 second or less). Next, the open / close switch SS 1 is opened, the open / close switch SS 2 is closed, and a voltage is similarly applied between the cathode separator 30 and the internal electrode 18. The controller 500 continuously applies a voltage to each power generation module 110 in a similar manner, and rotates such a voltage application process so that the voltage is applied to each power generation module 110 a predetermined number of times. Run it. The voltage value of the voltage applied to each power generation module 110, the number of times of application, and the application time are adjusted according to the number of load fluctuations measured by the control unit 500 and the amount of power output from the fuel cell 100. It is also good.

図9(A),(B)は、触媒回復処理の効果を説明するための説明図である。図9(A)は図6(A)とほぼ同じであり、図9(B)は、電解質膜11の内部における電圧の印加状態が異なる点以外は図6(B)とほぼ同じである。第1実施例の燃料電池システム1000における触媒回復処理では、内部電極18とアノード側及びカソード側の各触媒層14との間に電圧が印加されていた。一方、第2実施例の燃料電池システム1000Bの触媒回復処理では、内部電極18とカソード側の触媒層14との間にのみ電圧が印加される。これにより、電解質膜11の内部に溶出・析出した白金60をカソード側の触媒層14に向かって移動させることができる。このように、第2実施例の燃料電池システム1000Bによれば、カソード側の触媒層14の劣化を抑制することが可能である。   9A and 9B are explanatory diagrams for explaining the effect of the catalyst recovery process. FIG. 9A is substantially the same as FIG. 6A, and FIG. 9B is substantially the same as FIG. 6B except that the voltage application state inside the electrolyte membrane 11 is different. In the catalyst recovery process in the fuel cell system 1000 of the first embodiment, a voltage is applied between the internal electrode 18 and each of the catalyst layers 14 on the anode side and the cathode side. On the other hand, in the catalyst recovery process of the fuel cell system 1000B of the second embodiment, a voltage is applied only between the internal electrode 18 and the catalyst layer 14 on the cathode side. As a result, the platinum 60 eluted and deposited inside the electrolyte membrane 11 can be moved toward the catalyst layer 14 on the cathode side. Thus, according to the fuel cell system 1000B of the second embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the catalyst layer 14 on the cathode side.

C.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
C. Variations:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

C1.変形例1:
上記実施例において、触媒回復処理は、燃料電池100の発電を停止した後に実行されていた。しかし、触媒回復処理は他のタイミングで実行されるものとしても良い。例えば、燃料電池100の発電を開始する前に常に実行されるものとしても良いし、燃料電池100の発電能力の低下が検出された場合に、その回復手段の1つとして実行されるものとしても良い。また、例えば燃料電池システム1000が車両等の移動体に搭載されている場合には、当該移動体の停止中に定期的に実行されるものとしても良い。
C1. Modification 1:
In the above embodiment, the catalyst recovery process is performed after the power generation of the fuel cell 100 is stopped. However, the catalyst recovery process may be executed at another timing. For example, it may be executed always before starting the power generation of the fuel cell 100, or may be executed as one of the recovery means when a decrease in the power generation capacity of the fuel cell 100 is detected. good. For example, when the fuel cell system 1000 is mounted on a moving body such as a vehicle, the fuel cell system 1000 may be periodically executed while the moving body is stopped.

C2.変形例2:
上記実施例において、触媒回復処理において内部電極18とカソード側の触媒層14との間に断続的に電圧を印加していたが、電圧を継続的に印加するものとしても良い。ただし、触媒回復処理では、電圧を断続的に印加する方が好ましく、電圧を継続的に印加する場合であっても、印加電圧の電圧値を逐次変動させる方が好ましい。この理由は、このように印加電圧を繰り返し増減させることにより、内部電極18の近傍の触媒をより再溶出させることができるためである。
C2. Modification 2:
In the above embodiment, the voltage is intermittently applied between the internal electrode 18 and the cathode-side catalyst layer 14 in the catalyst recovery process. However, the voltage may be continuously applied. However, in the catalyst recovery process, it is preferable to apply the voltage intermittently, and even when the voltage is continuously applied, it is preferable to sequentially change the voltage value of the applied voltage. The reason for this is that the catalyst in the vicinity of the internal electrode 18 can be eluted again by repeatedly increasing and decreasing the applied voltage in this way.

C3.変形例3:
上記実施例において、触媒回復処理に燃料電池100の補助電源として機能する二次電池200の電力を用いていたが、別個の外部電源が用いられるものとしても良い。この場合には、切替スイッチCS1,CS2や開閉スイッチSSを省略することが可能である。
C3. Modification 3:
In the above embodiment, the power of the secondary battery 200 that functions as an auxiliary power source of the fuel cell 100 is used for the catalyst recovery process. However, a separate external power source may be used. In this case, the selector switches CS1 and CS2 and the open / close switch SS can be omitted.

C4.変形例4:
上記実施例において、燃料電池100の各発電モジュール110に内部電極18が設けられていたが、一部の発電モジュール110にのみ内部電極18が設けられるものとしても良い。例えば、実験等によって比較的触媒の溶出量が多く検出される発電モジュール110に内部電極18が設けられるものとしても良い。
C4. Modification 4:
In the above embodiment, the internal electrode 18 is provided in each power generation module 110 of the fuel cell 100. However, the internal electrode 18 may be provided only in some power generation modules 110. For example, the internal electrode 18 may be provided in the power generation module 110 in which a relatively large amount of catalyst elution is detected by experiments or the like.

C5.変形例5:
上記実施例において、内部電極18は、電解質膜11とほぼ同サイズのメッシュ状部材によって構成されていたが、他の形状を有する部材によって構成されても良い。ただし、内部電極18をメッシュ状部材により構成すれば、内部電極18を挿入することによる電解質膜11におけるプロトンの伝導度の低下を抑制することができる。また、メッシュ状の内部電極18であれば電解質膜中に溶出したより多くの触媒をトラップすることが可能である。なお、内部電極18は、溶出した触媒の酸化・還元を促進するような還元性化合物を備えているものとしても良い。
C5. Modification 5:
In the above embodiment, the internal electrode 18 is configured by a mesh member having substantially the same size as the electrolyte membrane 11, but may be configured by a member having another shape. However, if the internal electrode 18 is formed of a mesh member, it is possible to suppress a decrease in proton conductivity in the electrolyte membrane 11 due to the insertion of the internal electrode 18. Further, the mesh-like internal electrode 18 can trap more catalyst eluted in the electrolyte membrane. The internal electrode 18 may include a reducing compound that promotes oxidation / reduction of the eluted catalyst.

C6.変形例6:
上記実施例において内部電極18は、電解質膜11のアノードよりカソードに近い側に介装されていたが、電解質膜11の他の位置に介装されるものとしても良い。ただし、よりカソード側に近い位置に配置することによってカソード側の触媒層14の劣化を抑制することができる。また、内部電極18は、電解質膜11の厚み方向に沿って見たときに触媒層14と重なる領域に配置されていたが、触媒層14と重ならない領域に配置されていても良い。ただし、触媒層14と重なる領域に配置されることにより、より多くの溶出触媒を内部電極18によりトラップでき、触媒回復処理の効果を向上させることができる。
C6. Modification 6:
In the above embodiment, the internal electrode 18 is interposed closer to the cathode than the anode of the electrolyte membrane 11, but may be interposed at another position of the electrolyte membrane 11. However, deterioration of the catalyst layer 14 on the cathode side can be suppressed by disposing it at a position closer to the cathode side. In addition, the internal electrode 18 is disposed in a region that overlaps the catalyst layer 14 when viewed along the thickness direction of the electrolyte membrane 11, but may be disposed in a region that does not overlap the catalyst layer 14. However, by disposing the catalyst in the region overlapping with the catalyst layer 14, more eluted catalyst can be trapped by the internal electrode 18, and the effect of the catalyst recovery process can be improved.

第1実施例における燃料電池システムの電気的構成を示す概略図。Schematic which shows the electrical structure of the fuel cell system in 1st Example. 燃料電池の構成を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the structure of a fuel cell. 内部電極の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of an internal electrode. 制御部による燃料電池システムの制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure of the fuel cell system by a control part. 第1実施例の触媒回復処理実行時における燃料電池システムの電気的接続態様を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical connection aspect of the fuel cell system at the time of catalyst recovery processing execution of 1st Example. 第1実施例の触媒回復処理における触媒の移動を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the movement of the catalyst in the catalyst recovery process of 1st Example. 第2実施例における燃料電池システムの電気的構成を示す概略図。Schematic which shows the electrical structure of the fuel cell system in 2nd Example. 第1実施例の触媒回復処理実行時における燃料電池システムの電気的接続態様を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical connection aspect of the fuel cell system at the time of catalyst recovery processing execution of 1st Example. 第2実施例の触媒回復処理における触媒の移動を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the movement of the catalyst in the catalyst recovery process of 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

10…膜電極接合体
11…電解質膜
12…アノード
13…カソード
14…触媒層
15…ガス拡散層
18…内部電極
18h…気孔
18t…端子部
18w…ワイヤ
20,30…セパレータ
21,31…ガス流路
50…カーボン粒子
60…白金
100…燃料電池
110…発電モジュール
120,130…ターミナル
200…二次電池
300…DC/DCコンバータ
400…DC/ACインバータ
500…制御部
1000,1000B…燃料電池システム
2000…外部負荷
CS1,CS2…切替スイッチ
CS2…第2の開閉スイッチ
DCLa…アノード直流配線
DCLc…カソード直流配線
DCLi…内部電極直流配線
DCLs…セパレータ直流配線
DCL1…直流電源ライン
DCL2…直流電源ライン
SS,SS2…開閉スイッチ
SSG(SS1〜SSn)…開閉スイッチ群
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Membrane electrode assembly 11 ... Electrolyte membrane 12 ... Anode 13 ... Cathode 14 ... Catalyst layer 15 ... Gas diffusion layer 18 ... Internal electrode 18h ... Pore 18t ... Terminal part 18w ... Wire 20, 30 ... Separator 21, 31 ... Gas flow Road 50 ... Carbon particles 60 ... Platinum 100 ... Fuel cell 110 ... Power generation module 120, 130 ... Terminal 200 ... Secondary battery 300 ... DC / DC converter 400 ... DC / AC inverter 500 ... Control unit 1000, 1000B ... Fuel cell system 2000 ... External load CS1, CS2 ... Changeover switch CS2 ... Second open / close switch DCLa ... Anode DC wiring DCLc ... Cathode DC wiring DCLi ... Internal electrode DC wiring DCLs ... Separator DC wiring DCL1 ... DC power supply line DCL2 ... DC power supply line SS, SS2 ... opening and closing Switch SSG (SS1-SSn) ... Open / close switch group

Claims (6)

燃料電池システムであって、
燃料電池と、
外部電源と、
前記燃料電池システムの出力を制御する制御部と、
を備え、
前記燃料電池は、
電解質膜と、
前記電解質膜の膜内部に挿入され、前記外部電源と接続された内部電極と、
前記電解質膜の両面に配置された触媒電極層と、
を備え、
前記制御部は、前記燃料電池の発電停止中に、前記外部電源によって、前記内部電極が、前記触媒電極層よりも高い電圧となるように電圧を印加する触媒回復処理を実行する、燃料電池システム。
A fuel cell system,
A fuel cell;
An external power supply,
A control unit for controlling the output of the fuel cell system;
With
The fuel cell
An electrolyte membrane;
An internal electrode inserted into the electrolyte membrane and connected to the external power source;
A catalyst electrode layer disposed on both surfaces of the electrolyte membrane;
With
The control unit executes a catalyst recovery process in which a voltage is applied by the external power source so that the internal electrode has a voltage higher than that of the catalyst electrode layer while the power generation of the fuel cell is stopped. .
請求項1記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記触媒回復処理において前記電圧を繰り返し増減させる、燃料電池システム。
The fuel cell system according to claim 1, wherein
The control unit is a fuel cell system that repeatedly increases and decreases the voltage in the catalyst recovery process.
請求項1または請求項2記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記燃料電池の運転中に前記燃料電池システムに接続された外部負荷からの出力要求が所定の回数変動したときに、または、前記出力要求が、所定の要求量より大きかったときに、前記出力要求に応じて前記燃料電池に出力させた後に、前記触媒回復処理を実行する、燃料電池システム。
The fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein
When the output request from the external load connected to the fuel cell system fluctuates a predetermined number of times during operation of the fuel cell, or when the output request is larger than a predetermined request amount In addition, the fuel cell system executes the catalyst recovery process after outputting the fuel cell in response to the output request.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の燃料電池システムであって、
前記内部電極は、
厚み方向にプロトン伝導が可能な複数の気孔を有する部材であり、
前記電解質膜を厚み方向に沿って見たときに、前記触媒電極層と重なるように挿入されている、燃料電池システム。
A fuel cell system according to any one of claims 1 to 3,
The internal electrode is
It is a member having a plurality of pores capable of proton conduction in the thickness direction,
A fuel cell system, which is inserted so as to overlap the catalyst electrode layer when the electrolyte membrane is viewed along the thickness direction.
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の燃料電池システムであって、
前記触媒電極層は、アノードとカソードとを含み、
前記内部電極は、アノードよりカソードに近い側に挿入されている、燃料電池システム。
A fuel cell system according to any one of claims 1 to 4, wherein
The catalyst electrode layer includes an anode and a cathode,
The fuel cell system, wherein the internal electrode is inserted closer to the cathode than the anode.
触媒電極層によって挟持された電解質膜を備える燃料電池の制御方法であって、
前記燃料電池の発電停止中に、外部電源によって、前記電解質膜中に挿入された内部電極が、前記触媒電極層よりも高い電圧となるように電圧を印加する、制御方法。
A method for controlling a fuel cell comprising an electrolyte membrane sandwiched between catalyst electrode layers,
A control method in which a voltage is applied by an external power source so that an internal electrode inserted into the electrolyte membrane has a voltage higher than that of the catalyst electrode layer while power generation of the fuel cell is stopped.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016219395A (en) * 2015-05-18 2016-12-22 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company Method and apparatus for recovering performance of fuel cell stack
JP2020077463A (en) * 2018-11-05 2020-05-21 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system

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