JP2016081615A - Fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system.
従来、都市ガス供給用の配管を用いて水素ガスを供給する水素ガスの供給方法およびシステムが検討されている。
例えば、都市ガスに水素ガスを混合させて輸送した混合ガスから水素分離膜によって水素ガスを分離し、その水素ガスを燃料電池等の水素燃料設備に利用する都市ガス供給方法およびシステム、あるいは、その水素ガスを需要家に供給する水素ガスの供給方法およびシステムが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
Conventionally, hydrogen gas supply methods and systems for supplying hydrogen gas using city gas supply pipes have been studied.
For example, a city gas supply method and system in which hydrogen gas is separated by a hydrogen separation membrane from a mixed gas transported by mixing hydrogen gas with city gas, and the hydrogen gas is used for hydrogen fuel equipment such as a fuel cell, or the A hydrogen gas supply method and system for supplying hydrogen gas to consumers are disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2).
特許文献１、２に記載の技術では、都市ガスに水素ガスを混合させて輸送し、その水素ガスを分離して利用しているが、このとき、都市ガスに含まれる水素ガスを高純度に分離して利用している。このように水素ガスを高純度に分離するためには、混合ガスの加圧または透過側の減圧が必要となり、大きな付加動力が要求される。十分な付加動力を付与すれば、水素ガスを高純度に分離することが可能であるが、システムが大型化し、コストが増大する。また、付加動力が十分でなければ水素分離効率が低くなってしまう。 In the technologies described in Patent Documents 1 and 2, hydrogen gas is mixed with city gas and transported, and the hydrogen gas is separated and used. At this time, the hydrogen gas contained in the city gas is highly purified. Separately used. Thus, in order to separate the hydrogen gas with high purity, it is necessary to pressurize the mixed gas or to reduce the pressure on the permeate side, and a large additional power is required. If sufficient additional power is applied, it is possible to separate hydrogen gas with high purity, but the system becomes larger and the cost increases. Also, if the additional power is not sufficient, the hydrogen separation efficiency will be lowered.
本発明では、水素ガスを高純度に分離せずに、低濃度水素を有効活用し、さらに、発電性能が長期間維持される燃料電池システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fuel cell system that effectively utilizes low-concentration hydrogen without separating hydrogen gas with high purity and further maintains power generation performance for a long period of time.
上記課題は以下の手段により解決される。
＜１＞ 炭化水素ガスと水素ガスとを含む水素混合ガスを流通させる配管と、前記配管に設けられ、前記水素混合ガスから水素ガスを含む低分子ガスを分離する分離膜と、前記分離膜により分離された前記低分子ガス中に含まれる水素を反応させて発電する燃料電池と、前記分離膜よりも上流側にて前記配管と接続されており、前記水素混合ガスを前記燃料電池に供給するバイパス配管と、前記バイパス配管に設けられ、前記水素混合ガス中の硫黄分を除去する脱硫剤と、前記配管および前記バイパス配管を切り替えることにより、前記分離膜を介した前記低分子ガスの供給および前記バイパス配管を介した前記水素混合ガスの供給を切り替える切り替え手段と、を備える燃料電池システム。
The above problem is solved by the following means.
<1> a pipe for circulating a hydrogen mixed gas containing hydrocarbon gas and hydrogen gas; a separation membrane provided in the pipe for separating a low molecular gas containing hydrogen gas from the hydrogen mixed gas; and the separation membrane A fuel cell that generates electricity by reacting hydrogen contained in the separated low molecular gas, and is connected to the pipe on the upstream side of the separation membrane, and supplies the hydrogen mixed gas to the fuel cell. By switching the bypass pipe, the desulfurization agent that is provided in the bypass pipe and removes the sulfur content in the hydrogen mixed gas, and the pipe and the bypass pipe, the supply of the low-molecular gas through the separation membrane and And a switching means for switching the supply of the hydrogen mixed gas via the bypass pipe.
＜２＞ 発電時の電流密度が第１の閾値以下になった場合に、前記切り替え手段を切り替えて前記バイパス配管に前記水素混合ガスを供給し、発電時の電流密度が第２の閾値以上になった場合に、前記切り替え手段を切り替えて前記バイパス配管への前記水素混合ガスの供給を停止させる、＜１＞に記載の燃料電池システム。 <2> When the current density during power generation falls below the first threshold value, the switching means is switched to supply the hydrogen mixed gas to the bypass pipe, and the current density during power generation exceeds the second threshold value. When it becomes, the fuel cell system as described in <1> which switches the said switching means and stops supply of the said hydrogen mixed gas to the said bypass piping.
＜３＞ 前記燃料電池は、燃料極、空気極および電解質を備え、前記バイパス配管から供給される前記水素混合ガスにより、前記電解質における硫黄分を除去する、＜１＞または＜２＞に記載の燃料電池システム。 <3> The fuel cell according to <1> or <2>, wherein the fuel cell includes a fuel electrode, an air electrode, and an electrolyte, and removes a sulfur content in the electrolyte by the hydrogen mixed gas supplied from the bypass pipe. Fuel cell system.
＜４＞ 前記燃料電池は、固体高分子形燃料電池である、＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の燃料電池システム。 <4> The fuel cell system according to any one of <1> to <3>, wherein the fuel cell is a polymer electrolyte fuel cell.
＜５＞ 前記分離膜は、活性炭、多孔質シリカ膜、多孔質アルミナ膜、多孔質ジルコニア膜、ゼオライト膜、多孔質ガラス膜、または高分子膜である、＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の燃料電池システム。 <5> The separation membrane is activated carbon, a porous silica membrane, a porous alumina membrane, a porous zirconia membrane, a zeolite membrane, a porous glass membrane, or a polymer membrane, and any one of <1> to <4> The fuel cell system according to one.
＜６＞ 前記水素混合ガスの水素濃度は、３体積％〜８体積％の範囲にある、＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の燃料電池システム。 <6> The fuel cell system according to any one of <1> to <5>, wherein a hydrogen concentration of the hydrogen mixed gas is in a range of 3% to 8% by volume.
＜７＞ 前記燃料電池の出力側に蓄電池を備える、＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の燃料電池システム。 <7> The fuel cell system according to any one of <1> to <6>, wherein a storage battery is provided on the output side of the fuel cell.
＜８＞ 前記分離膜と前記燃料電池との間に、前記低分子ガスを水蒸気改質する改質器を備える、＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載の燃料電池システム。 <8> The fuel cell system according to any one of <1> to <7>, further including a reformer that performs steam reforming of the low molecular gas between the separation membrane and the fuel cell.
本発明によれば、低濃度水素を有効活用し、発電性能が長期間維持される燃料電池システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fuel cell system in which low-concentration hydrogen is effectively used and power generation performance is maintained for a long time.
本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。 In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
＜第一実施形態＞
［燃料電池システム］
以下、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１００について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１００の概略図である。
本実施形態に係る燃料電池システム１００は、炭化水素ガスと水素ガスとを含む水素混合ガスを流通させる配管１と、配管１に設けられ、前記水素混合ガスから水素ガスを含む低分子ガスを分離する分離膜２と、分離膜２により分離された前記低分子ガス中に含まれる水素を反応させて発電する燃料電池４と、分離膜２よりも上流側にて配管１と接続されており、前記水素混合ガスを燃料電池４に供給するバイパス配管５と、バイパス配管５に設けられ、前記水素混合ガス中の硫黄分を除去する脱硫剤６と、配管１およびバイパス配管５を切り替えることにより、分離膜２を介した前記低分子ガスの供給およびバイパス配管５を介した前記水素混合ガスの供給を切り替える切り替え手段７と、を備える。
<First embodiment>
[Fuel cell system]
Hereinafter, a fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention.
A fuel cell system 100 according to the present embodiment is provided in a pipe 1 through which a hydrogen mixed gas containing hydrocarbon gas and hydrogen gas is circulated, and a low molecular gas containing hydrogen gas is separated from the hydrogen mixed gas. A separation membrane 2, a fuel cell 4 that generates electricity by reacting hydrogen contained in the low molecular gas separated by the separation membrane 2, and a pipe 1 on the upstream side of the separation membrane 2, By switching between the bypass pipe 5 for supplying the hydrogen mixed gas to the fuel cell 4, the desulfurization agent 6 provided in the bypass pipe 5 for removing the sulfur content in the hydrogen mixed gas, the pipe 1 and the bypass pipe 5, And a switching means for switching the supply of the low molecular gas through the separation membrane and the supply of the hydrogen mixed gas through the bypass pipe.
まず、分離膜２を用いて配管１から供給された水素混合ガスから水素ガスを含む低分子ガスを分離する。低分子ガスは、メタンガスなどの分子量の小さいガスを含んでおり、水素濃度が低いガスである。そして、分離された水素ガスを含む低分子ガスを燃料電池４に供給し、発電を行う。
したがって、本実施形態の燃料電池システム１００では、水素濃度が低いガスを発電に用いるため、水素混合ガスの加圧または透過側の減圧を行う必要がなく、付加動力も必要でない。そのため、燃料電池システム１００を小型化でき、コストも削減できる。
First, the low molecular gas containing hydrogen gas is separated from the hydrogen mixed gas supplied from the pipe 1 using the separation membrane 2. The low molecular gas includes a gas having a low molecular weight, such as methane gas, and has a low hydrogen concentration. Then, the low molecular gas containing the separated hydrogen gas is supplied to the fuel cell 4 to generate power.
Therefore, in the fuel cell system 100 of the present embodiment, since a gas having a low hydrogen concentration is used for power generation, it is not necessary to pressurize the hydrogen mixed gas or depressurize the permeate side, and no additional power is required. Therefore, the fuel cell system 100 can be reduced in size and the cost can be reduced.
ところが、低分子ガスには硫黄分（例えば、硫化水素、付臭剤成分）が微量に含まれており、その硫黄分が燃料電池４（特に、燃料電池４の電解質）に付着することにより、発電時の電流密度が減少していくという問題が生じやすい。
上記問題を解決するため、本実施形態の燃料電池システム１００は、水素混合ガス中の硫黄分を除去する脱硫剤６を備えるバイパス配管５と、配管１およびバイパス配管５を切り替える切り替え手段７と、を備えている。バイパス配管５に水素混合ガスを流通させると、脱硫剤６によって水素混合ガス中の硫黄分が除去された後、燃料電池４に水素混合ガスが供給され、燃料電池４に付着した硫黄分を除去することができる。そのため、発電時の電流密度が減少し、特定の値以下になったときに、バイパス配管５に水素混合ガスを供給するように切り替え手段７を切り替えることにより、燃料電池４に付着した硫黄分が除去されて電流密度を回復させることができる。よって、電流密度が一定の範囲となるように切り替え手段７を切り替えることにより、連続的な発電が可能であり、発電性能が長期間維持される。
However, the low molecular gas contains a small amount of sulfur (for example, hydrogen sulfide, odorant component), and the sulfur content adheres to the fuel cell 4 (particularly, the electrolyte of the fuel cell 4). The problem is that the current density during power generation decreases.
In order to solve the above problem, the fuel cell system 100 of the present embodiment includes a bypass pipe 5 including a desulfurizing agent 6 that removes a sulfur content in the hydrogen mixed gas, and a switching unit 7 that switches the pipe 1 and the bypass pipe 5. It has. When the hydrogen mixed gas is circulated through the bypass pipe 5, the sulfur content in the hydrogen mixed gas is removed by the desulfurization agent 6, and then the hydrogen mixed gas is supplied to the fuel cell 4 to remove the sulfur content adhering to the fuel cell 4. can do. Therefore, when the current density at the time of power generation decreases and becomes a specific value or less, the switching means 7 is switched so as to supply the hydrogen mixed gas to the bypass pipe 5, so that the sulfur content attached to the fuel cell 4 is reduced. It can be removed to restore the current density. Therefore, by switching the switching means 7 so that the current density is in a certain range, continuous power generation is possible and power generation performance is maintained for a long time.
また、分離膜２と燃料電池４との間に脱硫剤を設ける場合、燃料電池４に供給されるガスが常時脱硫剤を通過することになる。そのため、大量の脱硫剤が必要となり、コストがかかり、燃料電池システムが大型化してしまうという問題がある。
一方、本実施形態の燃料電池システム１００では、分離膜２と燃料電池４との間に脱硫剤を設けずに、発電時の電流密度が低下したときに水素混合ガスが供給されるバイパス配管５に脱硫剤６が設けられている。そのため、燃料電池４に付着した硫黄分を除去するときにのみ、バイパス配管５に水素混合ガスが供給されて脱硫剤６を通過する。よって、必要となる脱硫剤が少量で済むため、低コストであり、燃料電池システム１００を小型化することが可能である。
When a desulfurization agent is provided between the separation membrane 2 and the fuel cell 4, the gas supplied to the fuel cell 4 always passes through the desulfurization agent. For this reason, a large amount of desulfurizing agent is required, which is costly and increases the size of the fuel cell system.
On the other hand, in the fuel cell system 100 of the present embodiment, the bypass pipe 5 is supplied with a hydrogen mixed gas when the current density during power generation is reduced without providing a desulfurization agent between the separation membrane 2 and the fuel cell 4. Is provided with a desulfurizing agent 6. Therefore, only when removing the sulfur component adhering to the fuel cell 4, the hydrogen mixed gas is supplied to the bypass pipe 5 and passes through the desulfurizing agent 6. Therefore, since a small amount of desulfurizing agent is required, the cost is low and the fuel cell system 100 can be downsized.
（配管）
配管１は、炭化水素ガスと水素ガスとを含む水素混合ガスを流通させるための管である。配管１には、水素混合ガスから水素ガスを含む低分子ガスを分離する分離膜２が設けられており、分離膜２を介して低分子ガス供給配管３と接続している。また、配管１は、分離膜２よりも上流側にて水素混合ガスを燃料電池４に供給するバイパス配管５と接続しており、分離膜２よりも下流側にて燃料電池４での発電時に使用されなかったガスを配管１に戻すための未利用ガス供給配管８と接続している。
また、配管１は他の燃焼機器に接続され、燃料電池４の発電時に使用されなかったガスを他の燃焼機器に供給する構成であってもよい。
(Plumbing)
The pipe 1 is a pipe for circulating a hydrogen mixed gas containing hydrocarbon gas and hydrogen gas. The pipe 1 is provided with a separation membrane 2 for separating a low molecular gas containing hydrogen gas from a hydrogen mixed gas, and is connected to the low molecular gas supply pipe 3 through the separation membrane 2. Further, the pipe 1 is connected to a bypass pipe 5 for supplying a hydrogen mixed gas to the fuel cell 4 on the upstream side of the separation membrane 2, and at the time of power generation in the fuel cell 4 on the downstream side of the separation membrane 2. An unused gas supply pipe 8 for returning the unused gas to the pipe 1 is connected.
Alternatively, the pipe 1 may be connected to another combustion device and supply a gas that has not been used when the fuel cell 4 generates power to the other combustion device.
水素混合ガスは、炭化水素ガスと水素ガスとを含むガスであり、例えば、メタン、エタン、プロパンなどのガスと水素ガスとを含む。また、水素混合ガスとしては、水素ガスを混合した都市ガス、水素ガスを混合したＬＰガスなどが挙げられる。
水素混合ガスとしては、低濃度の水素ガスを含むガスを用いてもよく、具体的には、水素混合ガスの水素濃度は、３体積％〜８体積％の範囲にあることが好ましく、４体積％〜６体積％の範囲にあることがより好ましい。上記数値範囲内であれば、他の燃焼機器での水素利用を損なうことなく、燃料電池での発電を好適に行うことができ、発電により生じた電力を有効活用することができる。
The hydrogen mixed gas is a gas including a hydrocarbon gas and a hydrogen gas, and includes, for example, a gas such as methane, ethane, or propane and a hydrogen gas. Examples of the hydrogen mixed gas include city gas mixed with hydrogen gas, LP gas mixed with hydrogen gas, and the like.
As the hydrogen mixed gas, a gas containing a low concentration hydrogen gas may be used. Specifically, the hydrogen concentration of the hydrogen mixed gas is preferably in the range of 3% by volume to 8% by volume, and 4% by volume. More preferably, it is in the range of% to 6% by volume. Within the above numerical range, it is possible to suitably perform power generation in the fuel cell without impairing hydrogen use in other combustion devices, and it is possible to effectively use the power generated by the power generation.
（分離膜）
分離膜２は、配管１に設けられ、かつ、水素混合ガスから水素ガスを含む低分子ガスを分離するための膜である。分離膜２は、分子篩効果によって、水素混合ガス中に含まれる、水素ガスを含む低分子ガスと、低分子ガス以外のガスと、を分離する。分離された水素ガスを含む低分子ガスは、低分子ガス供給配管３を介して燃料電池４に供給される。
低分子ガスは、分子量が小さい分子からなるガスであり、水素ガス、メタンガスなどを含む。低分子ガス以外のガスは、分子量が大きな分子からなるガスであり、エタンガス、プロパンガス、ブタンガス、都市ガスに含まれる付臭剤などを含む。都市ガスに含まれる付臭剤としては、シクロヘキセン、ターシャリーブチルメルカプタン（ＴＢＭ）などが挙げられる。
(Separation membrane)
The separation membrane 2 is a membrane that is provided in the pipe 1 and separates a low molecular gas containing hydrogen gas from a hydrogen mixed gas. The separation membrane 2 separates a low molecular gas containing hydrogen gas and a gas other than the low molecular gas contained in the hydrogen mixed gas by a molecular sieve effect. The separated low molecular gas containing hydrogen gas is supplied to the fuel cell 4 through the low molecular gas supply pipe 3.
The low molecular gas is a gas composed of molecules having a small molecular weight, and includes hydrogen gas, methane gas, and the like. The gas other than the low molecular gas is a gas composed of molecules having a large molecular weight, and includes odorant contained in ethane gas, propane gas, butane gas, city gas, and the like. Examples of odorants contained in city gas include cyclohexene and tertiary butyl mercaptan (TBM).
分離膜２としては、水素ガスを含む低分子ガスを分離することが可能な膜であれば、特に限定されないが、活性炭、多孔質シリカ膜、多孔質アルミナ膜、多孔質ジルコニア膜、ゼオライト膜、多孔質ガラス膜、高分子膜などが挙げられ、この中でも、活性炭、または多孔質シリカ膜が好ましい。 The separation membrane 2 is not particularly limited as long as it is a membrane capable of separating a low molecular gas containing hydrogen gas, but is not limited to activated carbon, porous silica membrane, porous alumina membrane, porous zirconia membrane, zeolite membrane, Examples thereof include a porous glass film and a polymer film. Among these, activated carbon or a porous silica film is preferable.
分離膜として活性炭を用いる場合、例えば、活性炭の粒子を通気性の容器に充填させたものを配管１に設置すればよい。また、分離膜として多孔質シリカ膜を用いる場合、例えば、シリカを含む樹脂溶液を基体上に塗布した後、加熱・乾燥することで多孔質シリカ膜を作製してもよい。基体としては、分離膜作製後に剥離する分離膜作製用の平板基体を使用してもよく、後述する多孔質の支持体や表面に溝を設けた支持板を使用してもよい。 When activated carbon is used as the separation membrane, for example, what is obtained by filling activated carbon particles in a gas-permeable container may be installed in the pipe 1. When a porous silica membrane is used as the separation membrane, for example, a porous silica membrane may be produced by applying a resin solution containing silica on a substrate and then heating and drying. As the substrate, a flat substrate for producing a separation membrane which is peeled off after production of the separation membrane may be used, or a porous support described later or a support plate provided with grooves on the surface may be used.
高分子膜としては、高分子材料から構成される膜であれば特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素含有樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリトリメチルシリルプロピレン、ポリスチレン、酢酸セルロース、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルスルホンなどから構成される膜が挙げられる。また、高分子膜は、１種の高分子材料から構成される膜であってもよく、２種以上の高分子材料から構成される膜であってもよい。 The polymer film is not particularly limited as long as it is a film composed of a polymer material. For example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, fluorine-containing resins such as polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, and polyvinylidene fluoride, polyimide , Polyamide, polysulfone, polytrimethylsilylpropylene, polystyrene, cellulose acetate, polyurethane, polyacrylonitrile, polyethersulfone, and the like. The polymer film may be a film composed of one kind of polymer material or a film composed of two or more kinds of polymer materials.
分離膜２の厚みとしては、特に限定されないが、１μｍ〜５００μｍであることが好ましく、１０μｍ〜５０μｍであることがより好ましい。 Although it does not specifically limit as thickness of the separation membrane 2, It is preferable that they are 1 micrometer-500 micrometers, and it is more preferable that they are 10 micrometers-50 micrometers.
分離膜２の形態としては、水素混合ガスから水素ガスを含む低分子ガスを分離することができれば特に限定されず、平膜型、円筒型などのいずれの形態であってもよい。分離膜２は、多孔質の支持体や表面に溝を設けた支持板の上に重ね合わされてもよい。支持体の材質としては、シリカ、金属、セラミック（例えば、アルミナ）、炭素繊維などが挙げられる。 The form of the separation membrane 2 is not particularly limited as long as a low molecular gas containing hydrogen gas can be separated from the hydrogen mixed gas, and may be any form such as a flat membrane type and a cylindrical type. The separation membrane 2 may be superimposed on a porous support or a support plate having grooves on the surface. Examples of the material for the support include silica, metal, ceramic (for example, alumina), and carbon fiber.
（燃料電池）
分離された低分子ガスは、分離膜２と燃料電池４との間に設けられた低分子ガス供給配管３を介して燃料電池４に供給され、燃料電池４にて低分子ガス中に含まれる水素を反応させて発電する。また、燃料電池４は、燃料極、空気極および電解質を備えている。
(Fuel cell)
The separated low molecular gas is supplied to the fuel cell 4 through the low molecular gas supply pipe 3 provided between the separation membrane 2 and the fuel cell 4, and is contained in the low molecular gas in the fuel cell 4. Electricity is generated by reacting hydrogen. The fuel cell 4 includes a fuel electrode, an air electrode, and an electrolyte.
燃料電池としては、固体高分子形燃料電池、固体酸化物形燃料電池などが挙げられるが、中でも固体高分子形燃料電池が好ましい。以下、燃料電池の好ましい形態である固体高分子形燃料電池を用いた場合について説明する。 Examples of the fuel cell include a polymer electrolyte fuel cell and a solid oxide fuel cell. Among these, a polymer electrolyte fuel cell is preferable. Hereinafter, the case where the polymer electrolyte fuel cell which is a preferable form of the fuel cell is used will be described.
固体高分子形燃料電池としては、通常、固体高分子電解質膜、燃料極(アノード)、および空気極(酸化剤極：カソード)を含むセルが複数積層されてなる燃料電池スタックが用いられる。より具体的には、各セルは、固体高分子電解質膜と、固体高分子電解質膜を両側から挟む燃料極および空気極と、燃料極および空気極を挟む燃料極側セパレータおよび空気極側セパレータと、を備える。
なお、固体高分子形燃料電池の作動温度は、７０℃〜１００℃程度であることが好ましい。
As the polymer electrolyte fuel cell, a fuel cell stack in which a plurality of cells including a solid polymer electrolyte membrane, a fuel electrode (anode), and an air electrode (oxidant electrode: cathode) are usually stacked is used. More specifically, each cell includes a solid polymer electrolyte membrane, a fuel electrode and an air electrode that sandwich the solid polymer electrolyte membrane from both sides, and a fuel electrode side separator and an air electrode side separator that sandwich the fuel electrode and the air electrode. .
In addition, it is preferable that the operating temperature of a polymer electrolyte fuel cell is about 70 to 100 degreeC.
固体高分子電解質膜としては、プロトン伝導性を有する固体高分子電解質膜であることが好ましく、例えば、ポリパーフルオロスルホン酸膜、スルホン酸型ポリスチレン−グラフト−エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）膜などのフッ素系固体高分子電解質膜が挙げられる。 The solid polymer electrolyte membrane is preferably a solid polymer electrolyte membrane having proton conductivity. For example, polyperfluorosulfonic acid membrane, sulfonic acid type polystyrene-graft-ethylenetetrafluoroethylene copolymer (ETFE) Examples thereof include a fluorine-based solid polymer electrolyte membrane such as a membrane.
燃料極（アノード）は、拡散層と触媒層とを有している。分離膜２で分離された水素ガスを含む低分子ガスは燃料極に供給された後、拡散層で拡散され触媒層に到達する。触媒層では、水素がプロトン（水素イオン）と電子とに分離される（Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−）。水素イオンは固体高分子電解質膜を通って空気極に移動し、電子は外部回路を通って空気極に移動する。
空気極（カソード）には、酸素を含む酸化剤ガスが供給される。そして、酸素が、電子を受け取り、かつ、固体高分子電解質膜を通って空気極側に移動した水素イオンと反応する（２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ）。この反応により、水が生成され、発電が行われる。
The fuel electrode (anode) has a diffusion layer and a catalyst layer. The low molecular gas containing hydrogen gas separated by the separation membrane 2 is supplied to the fuel electrode, and then diffused in the diffusion layer and reaches the catalyst layer. In the catalyst layer, hydrogen is separated into protons (hydrogen ions) and electrons (H 2 → 2H + + 2e − ). Hydrogen ions move to the air electrode through the solid polymer electrolyte membrane, and electrons move to the air electrode through an external circuit.
An oxidant gas containing oxygen is supplied to the air electrode (cathode). Then, oxygen receives electrons and reacts with hydrogen ions that have moved to the air electrode side through the solid polymer electrolyte membrane (2H + + 1 / 2O 2 + 2e − → H 2 O). By this reaction, water is generated and power is generated.
触媒層としては、例えば、白金担持カーボン、白金合金担持カーボンなどが挙げられる。白金合金としては、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＮｉおよびＭｏよりなる群から選ばれる少なくとも１種の合金化元素を含む白金合金を用いることができ、Ｒｕを含むルテニウム−白金合金が好ましい。
触媒層としては、中でも、Ｐｔを２５質量％〜３５質量％、Ｒｕを２０質量％〜３０質量％含み、残部カーボンよりなるＰｔ−Ｒｕ合金担持カーボンが好適である。
Examples of the catalyst layer include platinum-supported carbon and platinum alloy-supported carbon. As the platinum alloy, a platinum alloy containing at least one alloying element selected from the group consisting of Ru, Mn, Zn, Ag, Sn, Fe, Co, Ni, and Mo can be used. Ru containing ruthenium- Platinum alloys are preferred.
As the catalyst layer, Pt—Ru alloy-supported carbon composed of 25% by mass to 35% by mass of Pt, 20% by mass to 30% by mass of Ru, and the balance carbon is preferable.
（蓄電池）
燃料電池４の出力側には、蓄電池９が設けられていることが好ましい。発電により生じた余剰な電力を貯めておくことが可能である。
(Storage battery)
A storage battery 9 is preferably provided on the output side of the fuel cell 4. It is possible to store surplus power generated by power generation.
（バイパス配管）
バイパス配管５は、分離膜２よりも上流側にて配管１と接続されており、かつ、水素混合ガスを燃料電池４に供給するための配管である。バイパス配管５と配管１との接続部には、切り替え手段７が設けられており、切り替え手段７の切り替えにより、バイパス配管５に水素混合ガスを供給するか否かを切り替え可能である。
また、バイパス配管５には、水素混合ガス中の硫黄分を除去する脱硫剤６が設けられている。
(Bypass piping)
The bypass pipe 5 is connected to the pipe 1 on the upstream side of the separation membrane 2 and is a pipe for supplying the hydrogen mixed gas to the fuel cell 4. A switching means 7 is provided at a connection portion between the bypass pipe 5 and the pipe 1, and whether or not the hydrogen mixed gas is supplied to the bypass pipe 5 can be switched by switching the switching means 7.
Further, the bypass pipe 5 is provided with a desulfurizing agent 6 for removing sulfur content in the hydrogen mixed gas.
（脱硫剤）
脱硫剤６は、バイパス配管５に設けられ、水素混合ガス中の硫黄分（例えば、硫化水素）を除去するためのものである。バイパス配管５を流通する水素混合ガスを脱硫剤６に通すことで、水素混合ガス中に含まれる硫黄分が除去されるため、硫黄分を含まない水素混合ガスが燃料電池４に供給される。
(Desulfurization agent)
The desulfurizing agent 6 is provided in the bypass pipe 5 and is for removing a sulfur content (for example, hydrogen sulfide) in the hydrogen mixed gas. By passing the hydrogen mixed gas flowing through the bypass pipe 5 through the desulfurizing agent 6, the sulfur content contained in the hydrogen mixed gas is removed, so that the hydrogen mixed gas not containing the sulfur content is supplied to the fuel cell 4.
脱硫剤としては、水素混合ガス中の硫黄分を除去可能であれば限定されないが、ゼオライト、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ等を主成分とする金属系脱硫剤、活性炭などが挙げられ、中でもゼオライトを主成分とするゼオライト系脱硫剤が好ましい。 The desulfurizing agent is not limited as long as it can remove the sulfur content in the hydrogen mixed gas, and examples thereof include zeolites, metal-based desulfurizing agents mainly composed of Ni, Cu, Zn, Fe, etc., activated carbon, etc. A zeolitic desulfurizing agent containing as a main component is preferred.
分離膜２は、メタン、水素などの分子量の小さいガスのみでなく、硫化水素も透過するため、水素混合ガスに含まれる硫化水素も分離膜２を透過し、水素ガスとともに燃料電池４に供給される。そのため、発電を行うことにより、硫化水素が電解質に付着していき、燃料電池での発電量が徐々に低下していくと考えられる。 Since the separation membrane 2 transmits not only a gas having a low molecular weight such as methane and hydrogen but also hydrogen sulfide, hydrogen sulfide contained in the hydrogen mixed gas also passes through the separation membrane 2 and is supplied to the fuel cell 4 together with the hydrogen gas. The For this reason, it is considered that by performing power generation, hydrogen sulfide adheres to the electrolyte, and the power generation amount in the fuel cell gradually decreases.
ここで、バイパス配管５から供給される水素混合ガスを燃料電池４の電解質に供給し、電解質を洗浄することが好ましい。バイパス配管５に設けられた脱硫剤６を通過した水素混合ガスが燃料電池４の電解質に供給されるため、電解質には硫黄分が除去された水素混合ガスが供給される。硫黄分が除去された水素混合ガスを電解質に供給することで、電解質に付着した硫黄分が除去される。そして、電解質に付着した硫黄分を除去するにつれて燃料電池４での発電量を回復することができる。 Here, it is preferable to supply the hydrogen mixed gas supplied from the bypass pipe 5 to the electrolyte of the fuel cell 4 to wash the electrolyte. Since the hydrogen mixed gas that has passed through the desulfurizing agent 6 provided in the bypass pipe 5 is supplied to the electrolyte of the fuel cell 4, the hydrogen mixed gas from which the sulfur content has been removed is supplied to the electrolyte. By supplying the hydrogen mixed gas from which the sulfur content has been removed to the electrolyte, the sulfur content adhering to the electrolyte is removed. And as the sulfur content adhering to the electrolyte is removed, the power generation amount in the fuel cell 4 can be recovered.
（切り替え手段）
切り替え手段７は、配管１およびバイパス配管５を切り替えることにより、分離膜２を介した低分子ガスの供給およびバイパス配管５を介した水素混合ガスの供給を切り替えるためのものである。例えば、燃料電池４での発電量が低下してきた場合に、切り替え手段７を切り替えてバイパス配管５に水素混合ガスを供給し、硫黄分が付着した電解質を洗浄すればよい。また、燃料電池での発電量が回復した場合に、切り替え手段７を切り替えてバイパス配管５への水素混合ガスの供給を停止させればよい。
以下、発電時の電流密度の変化に応じて切り替え手段７を切り替える方法について、図３を用いてより詳細に説明する。図３は、発電時の電流密度の変化を示すグラフである
(Switching means)
The switching means 7 is for switching the supply of the low molecular gas via the separation membrane 2 and the supply of the hydrogen mixed gas via the bypass pipe 5 by switching the pipe 1 and the bypass pipe 5. For example, when the power generation amount in the fuel cell 4 has decreased, the switching means 7 may be switched to supply the hydrogen mixed gas to the bypass pipe 5 to wash the electrolyte with the sulfur content attached. Further, when the power generation amount in the fuel cell is restored, the switching means 7 may be switched to stop the supply of the hydrogen mixed gas to the bypass pipe 5.
Hereinafter, a method for switching the switching unit 7 in accordance with a change in current density during power generation will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 3 is a graph showing changes in current density during power generation.
本実施形態の燃料電池システム１００では、発電時の電流密度が第１の閾値以下になった場合に、切り替え手段７を切り替えてバイパス配管５に水素混合ガスを供給することが好ましく、発電時の電流密度が第２の閾値以上になった場合に、切り替え手段７を切り替えてバイパス配管５への水素混合ガスの供給を停止させることが好ましい。
つまり、図３に示すように、発電時の電流密度が第１の閾値よりも高い場合には、分離膜２が設けられた配管１（メインライン）に水素混合ガスを供給する。そして、発電時の電流密度が第１の閾値以下になった場合に、切り替え手段７を切り替えてバイパス配管５（脱硫ライン）に水素混合ガスを供給する。
In the fuel cell system 100 of the present embodiment, when the current density during power generation is equal to or lower than the first threshold, it is preferable to switch the switching means 7 and supply the hydrogen mixed gas to the bypass pipe 5. When the current density is equal to or higher than the second threshold, it is preferable to switch the switching means 7 to stop the supply of the hydrogen mixed gas to the bypass pipe 5.
That is, as shown in FIG. 3, when the current density during power generation is higher than the first threshold value, the hydrogen mixed gas is supplied to the pipe 1 (main line) provided with the separation membrane 2. And when the current density at the time of electric power generation becomes below a 1st threshold value, the switching means 7 is switched and hydrogen mixed gas is supplied to the bypass piping 5 (desulfurization line).
バイパス配管５に水素混合ガスを供給することで、脱硫剤６を通過して硫黄分が除去された水素混合ガスが燃料電池４の電解質に供給される。これにより、電解質に付着した硫黄分が除去されて低下した電流密度が回復していく。そして、発電時の電流密度が第２の閾値以上になるまで、バイパス配管５に水素混合ガスを供給し続ける。 By supplying the hydrogen mixed gas to the bypass pipe 5, the hydrogen mixed gas from which the sulfur content has been removed through the desulfurizing agent 6 is supplied to the electrolyte of the fuel cell 4. As a result, the reduced current density is recovered by removing the sulfur component adhering to the electrolyte. Then, the hydrogen mixed gas is continuously supplied to the bypass pipe 5 until the current density during power generation becomes equal to or higher than the second threshold value.
発電時の電流密度が第２の閾値以上になった場合、切り替え手段７を切り替えてバイパス配管５（脱硫ライン）への水素混合ガスの供給を停止させ、分離膜２が設けられた配管１（メインライン）に水素混合ガスを供給する。その後、発電時の電流密度が第１の閾値以下になった場合には、前述の操作を繰り返せばよい。これにより、電流密度をある程度維持した連続的な発電が可能である。 When the current density during power generation becomes equal to or higher than the second threshold, the switching means 7 is switched to stop the supply of the hydrogen mixed gas to the bypass pipe 5 (desulfurization line), and the pipe 1 (with the separation membrane 2 ( Supply hydrogen mixed gas to the main line. Thereafter, when the current density during power generation becomes equal to or lower than the first threshold, the above-described operation may be repeated. Thus, continuous power generation with a certain current density is possible.
また、メインラインに水素混合ガスを供給しているときには、燃料電池４の電解質に硫黄分が徐々に付着するが、脱硫ラインに水素混合ガスを供給しているときは、燃料電池４の電解質に付着した硫黄分をすばやく除去することができる。そのため、電流密度の減少速度は遅く、かつ、電流密度の回復速度は速くなる。 In addition, when the hydrogen mixed gas is supplied to the main line, sulfur gradually adheres to the electrolyte of the fuel cell 4, but when the hydrogen mixed gas is supplied to the desulfurization line, the electrolyte of the fuel cell 4 is supplied. The attached sulfur content can be removed quickly. Therefore, the decrease rate of current density is slow, and the recovery rate of current density is fast.
通常の燃料電池システムでは、分離膜を透過させた低分子ガス全てに対して脱硫処理を行うために、低分子ガス供給配管に脱硫剤を設けるが、本実施形態の燃料電池システム１００では、低分子ガス供給配管３に脱硫剤を設けずに、バイパス配管５に脱硫剤を設けている。本実施形態の構成により、通常必要となる脱硫剤よりも少ない量の脱硫剤で済む。 ここで、発電時に使用する全てのガスを脱硫処理する場合、Ａ（ｇ）の脱硫剤が必要であり、メインラインを開いている時間をＴ１（ｓ）、脱硫ラインを開いている時間をＴ２（ｓ）と仮定すると、本実施形態では、脱硫剤は脱硫ラインを流通するガスを脱硫処理するために必要な量で済むため、Ａ×Ｔ２／(Ｔ１＋Ｔ２)（ｇ）の脱硫剤が必要となる。
上述したように、電流密度の減少速度は遅く、かつ、電流密度の回復速度は速くなるため、Ｔ１の方がＴ２よりもかなり大きくなり、必要な脱硫剤の量を大きく減らすことができる。例えば、Ｔ１＝９０（ｓ）、Ｔ２＝１０（ｓ）とすると、必要な脱硫剤の量を通常の燃料電池システムの１／１０とすることができる。
In a normal fuel cell system, a desulfurization agent is provided in the low molecular gas supply pipe in order to perform desulfurization treatment for all the low molecular gases permeated through the separation membrane. A desulfurizing agent is provided in the bypass pipe 5 without providing a desulfurizing agent in the molecular gas supply pipe 3. With the configuration of the present embodiment, a smaller amount of desulfurization agent than that normally required is sufficient. Here, in the case of desulfurizing all gases used during power generation, a desulfurizing agent of A (g) is necessary, and the time for opening the main line is T1 (s) and the time for opening the desulfurization line is T2. Assuming (s), in this embodiment, since the desulfurizing agent is required in an amount necessary for desulfurizing the gas flowing through the desulfurization line, a desulfurizing agent of A × T2 / (T1 + T2) (g) is required. Become.
As described above, since the decrease rate of the current density is slow and the recovery rate of the current density is fast, T1 is considerably larger than T2, and the amount of the required desulfurizing agent can be greatly reduced. For example, when T1 = 90 (s) and T2 = 10 (s), the required amount of desulfurizing agent can be reduced to 1/10 of a normal fuel cell system.
必要な脱硫剤の量を大きく減らすことができるため、燃料電池システム１００の小型化も可能である。そのため、後述するように本実施形態の燃料電池システム１００は、例えば、ガスメーターとして用いることが可能である。 Since the amount of the necessary desulfurizing agent can be greatly reduced, the fuel cell system 100 can be downsized. Therefore, as described later, the fuel cell system 100 of the present embodiment can be used as, for example, a gas meter.
切り替え手段７としては、切替弁（バルブ）などを用いればよい。また、切り替え手段７による切り替えは、手動で行ってもよく、自動制御にしてもよい。自動制御にする場合、切替弁に電気的に接続された制御装置を設け、この制御装置により切り替え手段７を自動的に切り替えるシステムを構築してもよい。例えば、発電時の電流密度を監視しながら、電流密度が第１の閾値以下になった場合に、切り替え手段７を切り替えてバイパス配管５に水素混合ガスを供給し、電流密度が第２の閾値以上になった場合に、切り替え手段７を切り替えてバイパス配管５への水素混合ガスの供給を停止する制御を行うシステムであってもよい。 A switching valve (valve) or the like may be used as the switching means 7. The switching by the switching means 7 may be performed manually or automatically. In the case of automatic control, a control device electrically connected to the switching valve may be provided, and a system for automatically switching the switching means 7 by this control device may be constructed. For example, while monitoring the current density during power generation, when the current density is equal to or lower than a first threshold value, the switching means 7 is switched to supply the hydrogen mixed gas to the bypass pipe 5, and the current density is set to the second threshold value. In this case, the system may be a system that controls the switching of the switching means 7 to stop the supply of the hydrogen mixed gas to the bypass pipe 5.
（未利用ガス供給配管）
未利用ガス供給配管８は、燃料電池４での発電時に使用されなかった未利用ガス（メタンガスなど）、バイパス配管５から燃料電池４に供給された水素混合ガスを配管１に供給するための配管である。
未利用ガス供給配管８は、配管１と接続していなくてもよく、他の燃焼機器に接続され、未利用ガスまたは水素混合ガスを他の燃焼機器に供給してもよい。また、未利用ガス供給配管８には、硫黄分を除去するための脱硫剤を設けてもよい。
(Unused gas supply piping)
The unused gas supply pipe 8 is a pipe for supplying, to the pipe 1, unused gas (such as methane gas) that has not been used at the time of power generation in the fuel cell 4 and the hydrogen mixed gas supplied from the bypass pipe 5 to the fuel cell 4. It is.
The unused gas supply pipe 8 may not be connected to the pipe 1 and may be connected to another combustion device to supply the unused gas or the hydrogen mixed gas to the other combustion device. Further, the unused gas supply pipe 8 may be provided with a desulfurization agent for removing sulfur.
本実施形態の燃料電池システム１００は、ガスメーターのような小型で発電量の小さい器具に用いることができる。例えば、図１の破線部分をパッケージとして、ガスメーターに組み込むことで、メーターの電源として活用できる。また、水素混合ガスが配管１を流通した際に発電を行い、その電力を使用してガス使用量を外部に発信してガス利用情報が得られるようにしてもよい。
さらに、燃料電池システム１００では、十分な発電性能を長時間にわたって維持することができ、燃料電池システム１００をガスメーターに組み込むことで、細かい頻度でのデータ計測、通信が可能となり、詳細なデータを取得しながら、長時間に亘って使用することも可能である。
The fuel cell system 100 of the present embodiment can be used for a small appliance such as a gas meter that has a small amount of power generation. For example, the broken line portion of FIG. 1 can be used as a power source for a meter by incorporating it into a gas meter as a package. Moreover, when hydrogen mixed gas distribute | circulates the piping 1, electric power generation may be performed, and the gas usage information may be obtained by transmitting the gas usage amount to the outside using the electric power.
Furthermore, in the fuel cell system 100, sufficient power generation performance can be maintained over a long period of time. By incorporating the fuel cell system 100 into a gas meter, data can be measured and communicated at a fine frequency, and detailed data is acquired. However, it can be used for a long time.
＜第二実施形態＞
［燃料電池システム］
以下、本発明の他の実施形態に係る燃料電池システム２００について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の他の実施形態に係る燃料電池システム２００の概略図である。なお、第一実施形態と共通する構成については、同一の番号を付しており、その説明を省略する。
本実施形態の燃料電池システム２００は、分離膜２と燃料電池４との間（低分子ガス供給配管３）に、低分子ガスを水蒸気改質する改質器１０を備えている。
<Second embodiment>
[Fuel cell system]
Hereinafter, a fuel cell system 200 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of a fuel cell system 200 according to another embodiment of the present invention. In addition, about the structure which is common in 1st embodiment, the same number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
The fuel cell system 200 of the present embodiment includes a reformer 10 that steam reforms a low molecular gas between the separation membrane 2 and the fuel cell 4 (low molecular gas supply pipe 3).
改質器１０は、低分子ガス（メタンガスなど）を水蒸気改質することによって、一酸化炭素および水素を含む改質ガスを生成するためのものである。また、改質器１０は、低分子ガス供給配管３にも受けられており、改質水供給管１１と接続している。 The reformer 10 is for generating a reformed gas containing carbon monoxide and hydrogen by steam reforming a low molecular gas (such as methane gas). The reformer 10 is also received by the low molecular gas supply pipe 3 and connected to the reformed water supply pipe 11.
改質器１０は、例えば、バーナあるいは燃焼触媒を配置した燃焼部と改質用触媒を配置した改質部とにより構成される。改質部には、例えばアルミナ等の担体にＮｉ、Ｒｕ、Ｐｔ等の金属を担持した改質用触媒が用いられる。 The reformer 10 includes, for example, a combustion part in which a burner or a combustion catalyst is arranged and a reforming part in which a reforming catalyst is arranged. In the reforming section, for example, a reforming catalyst in which a metal such as Ni, Ru, or Pt is supported on a support such as alumina is used.
本実施形態の燃料電池システム２００は、分離膜２と燃料電池４との間に低分子ガスを水蒸気改質する改質器１０を備えているため、燃料電池４に供給されるガス中の水素濃度を高めることができ、より効率的な発電が可能となる。 Since the fuel cell system 200 of the present embodiment includes the reformer 10 for steam reforming a low molecular gas between the separation membrane 2 and the fuel cell 4, hydrogen in the gas supplied to the fuel cell 4 The concentration can be increased, and more efficient power generation becomes possible.
１ 配管
２ 分離膜
３ 低分子ガス供給配管
４ 燃料電池
５ バイパス配管
６ 脱硫剤
７ 切り替え手段
８ 未利用ガス供給配管
９ 蓄電池
１０ 改質器
１１ 改質水供給管
１００、２００ 燃料電池システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piping 2 Separation membrane 3 Low molecular gas supply piping 4 Fuel cell 5 Bypass piping 6 Desulfurization agent 7 Switching means 8 Unused gas supply piping 9 Storage battery 10 Reformer 11 Reformed water supply pipe 100, 200 Fuel cell system
Claims (8)
前記配管に設けられ、前記水素混合ガスから水素ガスを含む低分子ガスを分離する分離膜と、
前記分離膜により分離された前記低分子ガス中に含まれる水素を反応させて発電する燃料電池と、
前記分離膜よりも上流側にて前記配管と接続されており、前記水素混合ガスを前記燃料電池に供給するバイパス配管と、
前記バイパス配管に設けられ、前記水素混合ガス中の硫黄分を除去する脱硫剤と、
前記配管および前記バイパス配管を切り替えることにより、前記分離膜を介した前記低分子ガスの供給および前記バイパス配管を介した前記水素混合ガスの供給を切り替える切り替え手段と、
を備える燃料電池システム。 Piping for circulating a hydrogen mixed gas containing hydrocarbon gas and hydrogen gas;
A separation membrane that is provided in the pipe and separates a low molecular gas containing hydrogen gas from the hydrogen mixed gas;
A fuel cell that generates electricity by reacting hydrogen contained in the low molecular gas separated by the separation membrane; and
A bypass pipe connected to the pipe on the upstream side of the separation membrane, and supplying the hydrogen mixed gas to the fuel cell;
A desulfurizing agent that is provided in the bypass pipe and removes a sulfur content in the hydrogen mixed gas;
Switching means for switching the supply of the low molecular gas through the separation membrane and the supply of the hydrogen mixed gas through the bypass pipe by switching the pipe and the bypass pipe;
A fuel cell system comprising:
発電時の電流密度が第２の閾値以上になった場合に、前記切り替え手段を切り替えて前記バイパス配管への前記水素混合ガスの供給を停止させる、請求項１に記載の燃料電池システム。 When the current density during power generation is less than or equal to the first threshold, the hydrogen mixing gas is supplied to the bypass pipe by switching the switching means,
2. The fuel cell system according to claim 1, wherein when the current density during power generation becomes equal to or greater than a second threshold value, the switching unit is switched to stop the supply of the hydrogen mixed gas to the bypass pipe.
前記バイパス配管から供給される前記水素混合ガスにより、前記電解質における硫黄分を除去する、請求項１または請求項２に記載の燃料電池システム。 The fuel cell includes a fuel electrode, an air electrode, and an electrolyte.
The fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein a sulfur content in the electrolyte is removed by the hydrogen mixed gas supplied from the bypass pipe.
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