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JP2005340022A - Aging method and manufacturing method of fuel cell - Google Patents

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JP2005340022A
JP2005340022A JP2004158222A JP2004158222A JP2005340022A JP 2005340022 A JP2005340022 A JP 2005340022A JP 2004158222 A JP2004158222 A JP 2004158222A JP 2004158222 A JP2004158222 A JP 2004158222A JP 2005340022 A JP2005340022 A JP 2005340022A
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Japan
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fuel cell
aging
cathode
anode
fuel
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Withdrawn
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JP2004158222A
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Japanese (ja)
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Yuji Tsutsui
裕二 筒井
Akitsugu Segawa
彰継 瀬川
Toru Sugawa
徹 壽川
Yuichiro Yamada
雄一郎 山田
Tatsuo Nagasaki
達夫 長崎
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aging method of a fuel cell capable of shortening an aging period, imparting stable output property to a fuel cell after aging, and to provide a manufacturing method of a fuel cell shortening a period necessary for aging and reducing manufacturing cost. <P>SOLUTION: The aging method of a fuel cell composed of an anode, a cathode, and a polymer electrolyte interposed between the anode and the cathode comprises (i) a process of making the fuel cell start power generation by supplying fuel to the anode and oxidant gas to the cathode, (ii) a process of stabilizing the output property of the fuel cell by impressing a periodically changing electric load on the fuel cell which has just started power generation. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電解質とアノードとカソードとを含む燃料電池のエージング方法とその製造方法とに関する。より具体的には、電解質が高分子電解質である高分子電解質型燃料電池のエージング方法とその製造方法とに関する。   The present invention relates to a method for aging a fuel cell including an electrolyte, an anode, and a cathode, and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a polymer electrolyte fuel cell aging method in which the electrolyte is a polymer electrolyte, and a method for manufacturing the same.

近年、発電効率や対環境特性に優れる電源として、燃料電池の開発が盛んに進められている。燃料電池は、一般的な電池と同様に、負極(アノード)と、正極(カソード)と、アノードおよびカソードによって狭持された電解質とを備えている。ただし、一般的な電池とは異なり、電気化学反応種は外部から供給される。燃料電池は、電解質の種類によって、固体酸化物型(SOFC)、溶融炭酸塩型(MCFC)、燐酸型(PAFC)、アルカリ型(AFC)、高分子電解質型(PEFC)などに大別され、各々の型によって、発電に適する温度領域や、適する触媒、燃料などが異なっている。なかでも、PEFCおよびPEFCの1種であるダイレクトメタノール型燃料電池(DMFC)は、動作可能温度が−40℃〜100℃程度(好ましくは50℃〜100℃)と他の燃料電池に比べて低く、家庭用電力供給システムなどの定置型電源、電気自動車などの移動体用電源、パソコンや携帯電話などの小型携帯機器用電源などへの応用が期待されている。   In recent years, fuel cells have been actively developed as a power source having excellent power generation efficiency and environmental characteristics. Like a general battery, a fuel cell includes a negative electrode (anode), a positive electrode (cathode), and an electrolyte sandwiched between the anode and the cathode. However, unlike general batteries, electrochemically reactive species are supplied from the outside. Fuel cells are roughly classified into solid oxide type (SOFC), molten carbonate type (MCFC), phosphoric acid type (PAFC), alkaline type (AFC), polymer electrolyte type (PEFC), etc., depending on the type of electrolyte. The temperature range suitable for power generation, the suitable catalyst, fuel, etc. differ depending on each type. Among them, the direct methanol fuel cell (DMFC), which is one of PEFC and PEFC, has an operable temperature of about −40 ° C. to 100 ° C. (preferably 50 ° C. to 100 ° C.), which is lower than other fuel cells. It is expected to be applied to stationary power sources such as household power supply systems, mobile power sources such as electric vehicles, and power sources for small portable devices such as personal computers and mobile phones.

PEFCでは、アノードに供給された水素などの燃料は、アノードに含まれる白金などの触媒によって電子と水素イオン(プロトン)とに解離される。発生した水素イオンは電解質(一般に、膜状の電解質である)を介してカソード側に移動し、カソードにおいて、カソードに供給された酸素などの酸化剤および電子と電気化学的に反応して水となる。アノードで発生した電子は、カソードにおける電子の消費に伴って外部回路を介してカソード側に移動する。このように、燃料電池では、電気化学反応から電気エネルギーを直接取り出すことができる。   In PEFC, fuel such as hydrogen supplied to the anode is dissociated into electrons and hydrogen ions (protons) by a catalyst such as platinum contained in the anode. The generated hydrogen ions move to the cathode side through an electrolyte (generally a membrane electrolyte), and at the cathode, the hydrogen ions react with water by reacting electrochemically with oxidants and electrons such as oxygen supplied to the cathode. Become. Electrons generated at the anode move to the cathode side via an external circuit as the electrons are consumed at the cathode. Thus, in a fuel cell, electric energy can be directly extracted from an electrochemical reaction.

一般に、燃料電池は製造後、電池特性として設計された所定の出力電圧になるまでエージング運転(以下、「エージング処理」あるいは単に「エージング」ともいう)を行う必要がある。製造直後の燃料電池の性能は設計性能よりも低い場合が多く、燃料電池の初期性能を確保するための処理としてエージングが行われる。このため、製造後、燃料電池の品質評価を迅速に行うことが難しく、エージング処理に要するコスト(特に、設備投資)は非常に大きい。このため、エージング時間の短縮は大きな課題である。   Generally, after a fuel cell is manufactured, it is necessary to perform an aging operation (hereinafter also referred to as “aging process” or simply “aging”) until a predetermined output voltage designed as a battery characteristic is reached. The performance of the fuel cell immediately after manufacture is often lower than the design performance, and aging is performed as a process for ensuring the initial performance of the fuel cell. For this reason, it is difficult to quickly evaluate the quality of the fuel cell after production, and the cost required for the aging process (especially, capital investment) is very large. For this reason, shortening the aging time is a big problem.

エージング時間を決定する要因として、高分子電解質の含水率や、高分子電解質中の水素イオン移動速度、あるいは、ガス拡散層におけるガス拡散速度、触媒表面における電気化学反応速度の大小が考えられる。これらの値は製造直後には低く、エージング処理によって初めて発電に適した値になると考えられている。   Factors that determine the aging time include the water content of the polymer electrolyte, the hydrogen ion migration rate in the polymer electrolyte, the gas diffusion rate in the gas diffusion layer, and the electrochemical reaction rate on the catalyst surface. These values are low immediately after production and are considered to be suitable for power generation only by aging treatment.

高分子電解質中の含水率に着目することにより、エージング時間の短縮を実現する方法が、例えば、特許文献1などに開示されている。特許文献1に記載のエージング方法では、フラッディングが生じるように発電することによって、燃料電池内の高分子電解質の含水率を発電によって生じた生成水、凝縮水によって向上させている。また、フラッディングによる発電性能の低下を抑制するために、燃料電池内の各セルの出力電圧(セル電圧)が所定の下限値を下回った場合には、カソードに供給する空気の流量を増加させることによって、過剰なフラッディングを抑制している。さらに下限値だけではなく、セル電圧が下限値を次に下回るまでの時間が所定の時間間隔(インターバル)より短い場合には、セル電圧の回復を促進するためにガス圧力をセル電圧の下限値を上回るまで増加調整するといった制御がなされている。
特開2003−217622号公報
For example, Patent Document 1 discloses a method for realizing shortening of the aging time by paying attention to the water content in the polymer electrolyte. In the aging method described in Patent Document 1, the water content of the polymer electrolyte in the fuel cell is improved by generated water and condensed water generated by power generation by generating power so that flooding occurs. In addition, in order to suppress a decrease in power generation performance due to flooding, when the output voltage (cell voltage) of each cell in the fuel cell falls below a predetermined lower limit value, the flow rate of air supplied to the cathode is increased. To suppress excessive flooding. In addition to the lower limit value, if the time until the cell voltage next falls below the lower limit value is shorter than the predetermined time interval, the gas pressure is set to the lower limit value of the cell voltage to promote the recovery of the cell voltage. Control is performed such that the increase is adjusted until the value exceeds.
JP 2003-217622 A

しかしながら、現実には、一度フラッディングを生じた燃料電池は、フラッディングの程度にもよるが、不安定なセル電圧挙動を示すことが多く、エージング運転を数10時間以上、場合によっては数100時間以上行わないとセル電圧が安定しない(例えば、突発的、瞬間的な電圧低下が観察される)ことがわかっている。従って、特許文献1に開示されている方法は、エージング時間の短縮の観点からは優れているものの、エージングによって得られた燃料電池の出力特性の観点からは改善するべき余地が多いと考えられる。このように、エージング時間の短縮が可能であり、かつ、得られた燃料電池の出力特性が安定した燃料電池のエージング方法が求められている。   However, in reality, fuel cells that have once flooded often exhibit unstable cell voltage behavior, depending on the degree of flooding, and often perform aging operation for several tens of hours or more, and in some cases, several hundred hours or more. It has been found that otherwise the cell voltage will not be stable (eg, sudden and instantaneous voltage drops are observed). Therefore, although the method disclosed in Patent Document 1 is excellent from the viewpoint of shortening the aging time, it is considered that there is much room for improvement from the viewpoint of the output characteristics of the fuel cell obtained by aging. Thus, there is a need for an aging method for a fuel cell that can shorten the aging time and has stable output characteristics of the obtained fuel cell.

本発明の燃料電池のエージング方法は、アノードと、カソードと、前記アノードおよび前記カソードに狭持される高分子電解質とを含む燃料電池のエージング方法であって、
(i)アノードに燃料を供給し、かつ、カソードに酸化剤を供給することによって、燃料電池の発電を開始する工程と、
(ii)前記発電を開始した燃料電池に、周期的に変動する電気的な負荷を印加することによって、前記燃料電池の出力特性を安定させる工程とを含むことを特徴としている。
A fuel cell aging method of the present invention is an aging method for a fuel cell comprising an anode, a cathode, and a polymer electrolyte sandwiched between the anode and the cathode,
(I) starting power generation of the fuel cell by supplying fuel to the anode and supplying oxidant to the cathode;
(Ii) including a step of stabilizing the output characteristics of the fuel cell by applying an periodically changing electric load to the fuel cell that has started power generation.

また、本発明の燃料電池のエージング方法は、アノードと、カソードと、前記アノードおよび前記カソードに狭持される電解質とを含む燃料電池のエージング方法であって、
(I)アノードに燃料を供給し、かつ、カソードに酸化剤を供給することによって、燃料電池の発電を開始する工程と、
(II)前記アノードへの前記燃料の供給量を維持したまま前記カソードへの前記酸化剤の供給量を減少させることによって前記燃料電池の出力電圧を低下させる工程と、
(III)前記カソードへの前記酸化剤の供給量を増加させることによって、前記燃料電池の出力電圧を復帰させる工程とを含むことを特徴としていてもよい。
The fuel cell aging method of the present invention is an aging method for a fuel cell comprising an anode, a cathode, and an electrolyte sandwiched between the anode and the cathode,
(I) starting power generation of the fuel cell by supplying fuel to the anode and supplying oxidant to the cathode;
(II) reducing the output voltage of the fuel cell by decreasing the supply amount of the oxidant to the cathode while maintaining the supply amount of the fuel to the anode;
And (III) returning the output voltage of the fuel cell by increasing the supply amount of the oxidant to the cathode.

次に、本発明の燃料電池の製造方法は、アノードと、カソードと、前記アノードおよび前記カソードに狭持される高分子電解質とを含む燃料電池の製造方法であって、上述した本発明の燃料電池のエージング方法を含むことを特徴としている。   Next, a method for manufacturing a fuel cell according to the present invention is a method for manufacturing a fuel cell including an anode, a cathode, and a polymer electrolyte sandwiched between the anode and the cathode. A battery aging method is included.

本発明によれば、エージング時間の短縮が可能であり、かつ、エージング後に得られた燃料電池の出力特性が安定した燃料電池のエージング方法を提供することができる。また、本発明の燃料電池のエージング方法を用いることによって、エージング処理に必要な時間が短縮され、製造コストが低減された燃料電池の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the aging time can be shortened and the aging method of the fuel cell with which the output characteristic of the fuel cell obtained after aging was stabilized can be provided. Further, by using the fuel cell aging method of the present invention, it is possible to provide a fuel cell manufacturing method in which the time required for the aging treatment is shortened and the manufacturing cost is reduced.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、同一の部材には同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the embodiments, the same members may be denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions may be omitted.

本発明の燃料電池のエージング方法(以下、単に「エージング方法」ともいう)は、アノードと、カソードと、アノードおよびカソードに狭持される高分子電解質とを含む燃料電池(即ち、高分子電解質型燃料電池:PEFC)のエージング方法である。ここで、本発明のエージング方法は、(i)アノードに燃料を供給し、かつ、カソードに燃料を供給することによって、燃料電池の発電を開始する工程と、(ii)発電を開始した燃料電池に周期的に変動する電気的な負荷を印加することによって、燃料電池の出力特性を安定させる工程とを含んでいる。   A fuel cell aging method of the present invention (hereinafter also simply referred to as “aging method”) includes a fuel cell (that is, a polymer electrolyte type) including an anode, a cathode, and a polymer electrolyte sandwiched between the anode and the cathode. This is an aging method of a fuel cell (PEFC). Here, the aging method of the present invention includes (i) a step of starting power generation of the fuel cell by supplying fuel to the anode and supplying fuel to the cathode, and (ii) a fuel cell having started power generation. And applying an electrical load that fluctuates periodically to stabilize the output characteristics of the fuel cell.

このようなエージング方法とすることによって、エージングに要する時間を短縮することができる。このため、燃料電池の製造工程において最も投資が必要であると考えられるエージング工程への投資を小さくすることができ、より製造コストが低減された燃料電池を得ることができる。また、フラッディングを発生させることなくエージングを行うことが可能であるため、特許文献1に開示されている方法を用いた場合よりも、エージング後に得られた燃料電池の出力特性がより安定したエージング方法とすることができる。   By using such an aging method, the time required for aging can be shortened. For this reason, the investment to the aging process considered to require the most investment in the manufacturing process of the fuel cell can be reduced, and a fuel cell with a further reduced manufacturing cost can be obtained. Further, since aging can be performed without causing flooding, an aging method in which the output characteristics of the fuel cell obtained after aging is more stable than when the method disclosed in Patent Document 1 is used. It can be.

また、例えば、燃料電池を休止した後(特に、長期間休止した後)に再発電させる際(再起動時)や、長期間の発電によって起電力などの出力特性が低下した際などにも、エージング処理を行うことによって燃料電池の出力特性が回復する場合があることがわかっている。このとき、エージング処理に必要な時間を短縮することができれば、保守に関するコストが低減された燃料電池とすることができる。   In addition, for example, when power is regenerated after a fuel cell is suspended (especially after a long period of suspension), or when output characteristics such as electromotive force are reduced due to long-term power generation, It has been found that the output characteristics of the fuel cell may be recovered by performing the aging process. At this time, if the time required for the aging process can be shortened, a fuel cell with reduced maintenance costs can be obtained.

本発明のエージング方法によってエージング時間が短縮できる理由は明確ではないが、例えば、以下に示すような理由が考えられる。本発明のエージング方法では、燃料電池内の各セルに、周期的かつ電気的な負荷変動が印加される。燃料電池が発電しているとき、各セル内部では電気化学反応が進行している。ここに上記負荷変動が印加されると、各セルの内部において、部分的な電気化学反応の非平衡状態が形成されると考えられる。非平衡状態が形成されると、高分子電解質膜や触媒層の内部において、水素や酸素、水、水素イオンなど電気化学反応に関わる反応種のミクロ的な脈動、拡散効果が得られると考えられる。このため、例えば、高分子電解質膜の含水率をより短い時間で上昇させるなどの効果が得られると考えられる。   Although the reason why the aging time can be shortened by the aging method of the present invention is not clear, for example, the following reasons can be considered. In the aging method of the present invention, periodic and electrical load fluctuations are applied to each cell in the fuel cell. When the fuel cell is generating electric power, an electrochemical reaction proceeds in each cell. When the load fluctuation is applied here, it is considered that a non-equilibrium state of a partial electrochemical reaction is formed inside each cell. When a non-equilibrium state is formed, it is considered that micro pulsation and diffusion effects of reactive species related to electrochemical reactions such as hydrogen, oxygen, water, and hydrogen ions can be obtained inside the polymer electrolyte membrane and catalyst layer. . For this reason, it is thought that the effect of raising the moisture content of a polymer electrolyte membrane in a shorter time, for example is acquired.

なお、エージングとは、上述したように、例えば、燃料電池を製造した後、その出力特性が設計された所定の出力特性に達するまで行われる発電をいう。このとき、例えば、PEFCでは、電解質である高分子電解質膜が十分に加湿状態となり、水素イオンを伝導するチャネルが十分に形成されるなどの現象が生じると考えられている。また、製造した後だけではなく、燃料電池を保存後に再起動した場合や、長期間発電を続けることによって出力特性が低下した場合など、随時、出力特性を回復させる目的で行う発電も含まれる。   As described above, aging refers to power generation that is performed, for example, after a fuel cell is manufactured until its output characteristics reach a predetermined designed output characteristic. At this time, for example, in PEFC, it is considered that the polymer electrolyte membrane, which is an electrolyte, is sufficiently humidified to cause a phenomenon that a channel that conducts hydrogen ions is sufficiently formed. In addition, not only after production but also when the fuel cell is restarted after storage, or when the output characteristic is lowered by continuing power generation for a long period of time, power generation performed for the purpose of recovering the output characteristic at any time is also included.

本発明のエージング方法を適用できるPEFCの構造、構成などは特に限定されない。電解質が高分子電解質膜である燃料電池であれば、どのような燃料電池であっても適用することができる。具体的な燃料電池の一例については後述する。   The structure and configuration of the PEFC to which the aging method of the present invention can be applied are not particularly limited. Any fuel cell can be applied as long as the electrolyte is a polymer electrolyte membrane. An example of a specific fuel cell will be described later.

工程(i)において、アノードに燃料を供給し、かつ、カソードに酸化剤を供給することによって燃料電池の発電を開始する方法は特に限定されない。一般的な方法を用いて発電を開始すればよい。例えば、燃料電池をエージング装置に接続し、燃料電池に燃料および酸化剤を供給することによって、発電を開始してもよい。また、例えば、エージング後の燃料電池が設置されるシステム自体に燃料電池を予め接続し、接続した燃料電池に燃料および酸化剤を供給することによって発電を開始してもよい。その他、必要に応じて、燃料電池に冷却水を供給してもよい。   In step (i), the method of starting the power generation of the fuel cell by supplying fuel to the anode and supplying oxidant to the cathode is not particularly limited. What is necessary is just to start electric power generation using a general method. For example, power generation may be initiated by connecting the fuel cell to an aging device and supplying fuel and oxidant to the fuel cell. Further, for example, the fuel cell may be connected in advance to a system itself in which the fuel cell after aging is installed, and power generation may be started by supplying fuel and an oxidant to the connected fuel cell. In addition, if necessary, cooling water may be supplied to the fuel cell.

燃料電池に供給する燃料は特に限定されず、例えば、水素およびメタノールから選ばれる少なくとも1つであればよい。燃料電池に供給する酸化剤は特に限定されず、例えば、酸素を含む気体であればよい。   The fuel supplied to the fuel cell is not particularly limited, and may be at least one selected from hydrogen and methanol, for example. The oxidizing agent supplied to the fuel cell is not particularly limited, and may be a gas containing oxygen, for example.

工程(ii)において、発電を開始した燃料電池に、周期的に変動する電気的な負荷を印加する方法は特に限定されない。例えば、燃料電池に負荷を接続し、負荷の大きさを周期的に変動させればよい。より具体的には、例えば、燃料電池を固定抵抗や可変抵抗などの抵抗(あるいは、上記抵抗の集合体)に接続し、上記抵抗の大きさを周期的に変動させればよい。   In step (ii), there is no particular limitation on the method of applying an periodically changing electric load to the fuel cell that has started power generation. For example, a load may be connected to the fuel cell, and the magnitude of the load may be periodically changed. More specifically, for example, the fuel cell may be connected to a resistor (or a group of the resistors) such as a fixed resistor or a variable resistor, and the magnitude of the resistor may be periodically changed.

このとき、可変抵抗が、例えば、電子負荷装置であってもよい。電子負荷装置を用いた場合、燃料電池に対する周期的に変動する電気的な負荷の印加をより容易に行うことができる。例えば、燃料電池に加える負荷パターンを予め設定した制御部と、上記制御部から負荷パターンの信号を送付可能なように接続した電子負荷装置とを準備し、電子負荷装置と燃料電池とを電気的に接続した後に、予め設定した負荷パターンを実行すればよい。また、このとき制御部に、燃料電池の出力電圧や、出力電流、燃料の流量や酸化剤の流量などの任意のパラメータをモニターさせ、これらパラメータの値に応じて負荷の印加を停止したり、燃料および/または酸化剤の流量を変更したり、さらにまた別の負荷パターンを実行したりしてもよい。なお、電子負荷装置に限らず、制御部から送付された負荷パターンを実行できる負荷である限り、同様の効果を得ることができる。   At this time, the variable resistor may be, for example, an electronic load device. When an electronic load device is used, it is possible to more easily apply an periodically changing electric load to the fuel cell. For example, a control unit in which a load pattern to be applied to the fuel cell is set in advance and an electronic load device connected so that a load pattern signal can be sent from the control unit are prepared, and the electronic load device and the fuel cell are electrically connected. After connecting to, a preset load pattern may be executed. In addition, at this time, the control unit monitors arbitrary parameters such as the output voltage of the fuel cell, the output current, the flow rate of the fuel and the flow rate of the oxidant, and the application of the load is stopped according to the values of these parameters, Fuel and / or oxidant flow rates may be varied, and yet another load pattern may be implemented. In addition, the same effect can be acquired as long as the load is not limited to the electronic load device and can execute the load pattern sent from the control unit.

例えば、工程(ii)において、燃料電池の出力電圧が予め設定した出力電圧の閾値以上の値を保持するように、周期的に変動する負荷を燃料電池に印加してもよい。燃料電池のエージング時において、燃料電池の出力電圧が余りに小さくなると燃料電池にダメージを与える可能性がある。燃料電池の出力電圧が、予め設定した出力電圧の閾値以下とならないように負荷を印加することによって、エージング時におけるこのようなダメージを抑制することができる。上記閾値は任意に設定すればよい。   For example, in step (ii), a periodically varying load may be applied to the fuel cell so that the output voltage of the fuel cell maintains a value equal to or higher than a preset output voltage threshold value. During aging of the fuel cell, if the output voltage of the fuel cell becomes too small, the fuel cell may be damaged. By applying a load so that the output voltage of the fuel cell does not fall below a preset output voltage threshold, it is possible to suppress such damage during aging. The threshold value may be set arbitrarily.

また、例えば、工程(ii)において、燃料電池がフラッディングを起こしたときに、燃料の利用率および酸化剤の利用率から選ばれる少なくとも1つの利用率を減少させてもよい。換言すれば、工程(ii)を、燃料電池がフラッディングをできるだけ起こさない条件(好ましくは、フラッディングを起こさない条件)で行ってもよい。フラッディングとは、燃料電池の発電条件によって、燃料電池の内部(例えば、セパレータにおける燃料の流路や酸化剤の流路など。セパレータについては後述する)に液体の水が滞留する現象をいう。上述したように、フラッディングが発生した場合、フラッディングの程度にもよるが、エージング後の燃料電池の出力特性が低下する可能性がある。このため、工程(ii)において、燃料電池がフラッディングを起こしたときに、燃料の利用率および酸化剤の利用率から選ばれる少なくとも1つの利用率を減少させれば、エージング後の燃料電池の出力特性がより安定したエージング方法とすることができる。   Further, for example, in the step (ii), when the fuel cell is flooded, at least one utilization rate selected from the utilization rate of the fuel and the utilization rate of the oxidant may be decreased. In other words, the step (ii) may be performed under the condition that the fuel cell does not cause flooding as much as possible (preferably, the condition that does not cause flooding). Flooding refers to a phenomenon in which liquid water stays inside a fuel cell (for example, a fuel flow path or an oxidant flow path in the separator, which will be described later) depending on the power generation conditions of the fuel cell. As described above, when flooding occurs, the output characteristics of the fuel cell after aging may be lowered, depending on the degree of flooding. Therefore, in step (ii), when at least one utilization rate selected from the utilization rate of the fuel and the utilization rate of the oxidant is reduced when the fuel cell is flooded, the output of the fuel cell after aging is reduced. An aging method with more stable characteristics can be obtained.

また、例えば、工程(ii)において、燃料電池がフラッディングを起こしたときに、燃料電池に印加する負荷の大きさを減少させてもよい。換言すれば、工程(ii)を、燃料電池がフラッディングをできるだけ起こさない条件(好ましくは、フラッディングを起こさない条件)で行ってもよい。同様に、エージング後の燃料電池の出力特性がより安定したエージング方法とすることができる。   For example, in step (ii), when the fuel cell is flooded, the load applied to the fuel cell may be reduced. In other words, the step (ii) may be performed under the condition that the fuel cell does not cause flooding as much as possible (preferably, the condition that does not cause flooding). Similarly, an aging method with more stable output characteristics of the fuel cell after aging can be achieved.

また、例えば、工程(ii)において、燃料電池の出力電圧が予め設定したエージング終了条件を満たすまで、周期的に変動する負荷を印加してもよい。エージング終了条件は特に限定されず、任意に設定すればよい。具体的には、例えば、燃料電池の出力電圧が予め設定した出力電圧に達することをエージング終了条件に設定すればよい。   Further, for example, in step (ii), a load that fluctuates periodically may be applied until the output voltage of the fuel cell satisfies a preset aging termination condition. The aging end condition is not particularly limited and may be set arbitrarily. Specifically, for example, the aging end condition may be set so that the output voltage of the fuel cell reaches a preset output voltage.

工程(ii)において、燃料電池に印加する周期的に変動する電気的な負荷のパターン(負荷パターン)は特に限定されない。例えば、図1(a)に示すような方形波状の負荷パターン51を燃料電池に印加すればよい。その他、図1(b)に示すようなノコギリ波状の負荷パターン52を燃料電池に印加してもよいし、図1(c)に示すような波状の負荷パターン53(例えば、サイン波状の負荷パターン)を燃料電池に印加してもよい。その他、コンデンサーの充放電特性に対応する波形を有する負荷パターンを燃料電池に印加してもよい。また、例えば、複数の異なる形状を有する負荷パターンを混合した負荷パターンを燃料電池に印加してもよい。また、例えば、ある一つの負荷パターンを燃料電池に印加した後に、異なる負荷パターンを続けて(あるいは間隔を置いて)印加してもよい。なお、図1(a)〜図1(b)における縦軸は特に限定されず、例えば、電流密度である。   In step (ii), there is no particular limitation on the pattern (load pattern) of the electrical load that periodically changes and is applied to the fuel cell. For example, a rectangular wave load pattern 51 as shown in FIG. 1A may be applied to the fuel cell. In addition, a sawtooth wave load pattern 52 as shown in FIG. 1B may be applied to the fuel cell, or a wave load pattern 53 as shown in FIG. 1C (for example, a sine wave load pattern). ) May be applied to the fuel cell. In addition, a load pattern having a waveform corresponding to the charge / discharge characteristics of the capacitor may be applied to the fuel cell. Further, for example, a load pattern obtained by mixing a plurality of load patterns having different shapes may be applied to the fuel cell. Further, for example, after a certain load pattern is applied to the fuel cell, different load patterns may be applied continuously (or at intervals). In addition, the vertical axis | shaft in Fig.1 (a)-FIG.1 (b) is not specifically limited, For example, it is a current density.

燃料電池に印加する電気的な負荷の最大値は、燃料電池に供給する燃料および酸化剤の量から化学量論に基づいて計算した最大負荷値を超えない限り、任意に設定すればよい。例えば、燃料電池の各セルあたりの出力電圧(セル電圧)が、0.1V〜1.2V程度の範囲となるように設定すればよい。また、燃料電池に印加する電気的な負荷の最大値と最小値との際は特に限定されず、例えば、燃料電池のセル電圧が、0.3V〜0.9V程度の範囲を変動するように設定すればよい。負荷の変動の周期は特に限定されず、例えば、5秒〜300秒程度の範囲であればよい。   The maximum value of the electrical load applied to the fuel cell may be arbitrarily set as long as it does not exceed the maximum load value calculated based on the stoichiometry from the amount of fuel and oxidant supplied to the fuel cell. For example, what is necessary is just to set so that the output voltage (cell voltage) per cell of a fuel cell may be set to the range of about 0.1V-1.2V. In addition, the maximum value and the minimum value of the electric load applied to the fuel cell are not particularly limited. For example, the cell voltage of the fuel cell varies within a range of about 0.3V to 0.9V. You only have to set it. The period of load fluctuation is not particularly limited, and may be in the range of, for example, about 5 seconds to 300 seconds.

なお、工程(ii)において、周期的に変動する負荷を燃料電池に印加する前に、上記変動する負荷よりも小さい負荷を段階的に印加してもよい。発電の初期においては、いきなり大きな負荷を印加すると燃料電池の出力電圧が大きく低下する場合がある。このため、最初は段階的に小さい負荷を印加し、その後ある程度出力特性が安定した段階で、燃料電池に周期的に変動する負荷を印加すれば、このような出力電圧の低下を抑制することができる。   In step (ii), a load smaller than the fluctuating load may be applied stepwise before applying a periodically fluctuating load to the fuel cell. In the initial stage of power generation, when a large load is suddenly applied, the output voltage of the fuel cell may be greatly reduced. For this reason, if a load that fluctuates periodically is applied to the fuel cell when a small load is applied in stages and then the output characteristics are stabilized to some extent, such a decrease in output voltage can be suppressed. it can.

本発明のエージング方法では、工程(i)と工程(ii)との間に、
(A)アノードへの燃料の供給量を維持したままカソードへの酸化剤の供給量を減少させることによって、燃料電池の出力電圧を低下させる工程と、
(B)カソードへの酸化剤の供給量を増加させることによって、燃料電池の出力電圧を復帰させる(回復させる)工程とをさらに含んでいてもよい。なお、工程(B)における「出力電圧を復帰させる」とは、工程(A)においてカソードへの酸化剤の供給量を減少させる前の程度にまで出力電圧を上昇させることをいう。
In the aging method of the present invention, between step (i) and step (ii),
(A) reducing the output voltage of the fuel cell by reducing the amount of oxidant supplied to the cathode while maintaining the amount of fuel supplied to the anode;
(B) The method may further include a step of returning (recovering) the output voltage of the fuel cell by increasing the supply amount of the oxidant to the cathode. Note that “returning the output voltage” in the step (B) means raising the output voltage to the extent before the amount of oxidant supplied to the cathode is reduced in the step (A).

このようなエージング方法とすることによって、エージングに要する時間をより短縮することができる。このため、より製造コストが低減された燃料電池を得ることができる。また、エージング後に得られた燃料電池の出力特性がより安定したエージング方法とすることができる。   By using such an aging method, the time required for aging can be further shortened. For this reason, the fuel cell whose manufacturing cost was further reduced can be obtained. Further, an aging method in which the output characteristics of the fuel cell obtained after aging is more stable can be obtained.

工程(A)において、カソードへの酸化剤の供給量は、燃料電池の出力電圧が低下する程度に減少させればよい。例えば、燃料電池のセル電圧が、0.1V〜0.3V程度の範囲となるように酸化剤の供給量を減少させればよい。このとき、燃料電池に負荷を印加していても印加していなくてもよい。安全性の観点からは、負荷は印加しないことが好ましい。また、アノードへの燃料の供給量は、カソードへの酸化剤の供給量を減少させる前と全く同一である必要はなく、増加させても、多少減少させてもよい。   In step (A), the supply amount of the oxidant to the cathode may be reduced to such an extent that the output voltage of the fuel cell is lowered. For example, the supply amount of the oxidizer may be reduced so that the cell voltage of the fuel cell is in the range of about 0.1V to 0.3V. At this time, a load may or may not be applied to the fuel cell. From the viewpoint of safety, it is preferable not to apply a load. Further, the amount of fuel supplied to the anode need not be exactly the same as before the amount of oxidant supplied to the cathode is decreased, and may be increased or decreased slightly.

工程(B)において、カソードへの酸化剤の供給量は、燃料電池の出力電圧が復帰する程度に増加させればよい。例えば、工程(A)を行う前のレベルに酸化剤の供給量を増加させればよい。   In step (B), the amount of oxidant supplied to the cathode may be increased to the extent that the output voltage of the fuel cell is restored. For example, what is necessary is just to increase the supply amount of an oxidizing agent to the level before performing a process (A).

工程(A)および工程(B)を行うことによって、エージングに要する時間が短縮できる理由は明確ではないが、例えば、以下に示すような理由が考えられる。   The reason why the time required for aging can be shortened by performing step (A) and step (B) is not clear, but for example, the following reasons are conceivable.

燃料電池内の各セルを構成する部材の一つである触媒層(アノード触媒層およびカソード触媒層)には、触媒を担持する母材および導電材として炭素粒子が広く用いられている。一般に、炭素粒子は、化学物質などを吸着しやすい多孔質構造を有している。このため、触媒層に用いる炭素粒子が、製造前の保管時あるいは製造時の雰囲気などによっては、多種多様な化学物質を吸着、保持している可能性がある。即ち、燃料電池が組み立てられた時点で、燃料電池の各セルの内部に多くの不純物が残留している可能性がある。これら残留不純物によって、燃料電池の出力特性が低下する可能性がある。また、燃料電池を長期に渡って発電し続けると、燃料や酸化剤を供給する配管などからの不純物が次第に触媒層や高分子電解質膜に蓄積し、残留不純物の場合と同様に、燃料電池の出力特性が低下する可能性がある。その他、燃料電池の長期発電や長期休止では、微生物や有機物などの蓄積によって燃料電池の出力特性が低下する可能性も指摘されている。   Carbon particles are widely used as a base material for supporting a catalyst and a conductive material in a catalyst layer (an anode catalyst layer and a cathode catalyst layer) which is one of the members constituting each cell in a fuel cell. In general, carbon particles have a porous structure that easily adsorbs chemical substances and the like. For this reason, there is a possibility that the carbon particles used in the catalyst layer adsorb and hold a wide variety of chemical substances depending on the storage before manufacture or the atmosphere at the time of manufacture. That is, when the fuel cell is assembled, there is a possibility that many impurities remain inside each cell of the fuel cell. These residual impurities may deteriorate the output characteristics of the fuel cell. In addition, if the fuel cell continues to generate electricity over a long period of time, impurities from piping that supplies fuel and oxidant will gradually accumulate in the catalyst layer and polymer electrolyte membrane, and as in the case of residual impurities, Output characteristics may be degraded. In addition, it has been pointed out that during the long-term power generation and long-term suspension of the fuel cell, the output characteristics of the fuel cell may be degraded due to accumulation of microorganisms and organic substances.

これら不純物は、上述した本発明のエージング方法に基づくエージングを行うことによって、例えば、生成水などによって燃料電池外に排出されていくと考えられる。このとき、さらに工程(A)および工程(B)を行えば、触媒層および高分子電解質膜の内部に水素イオンがより多く含まれることによって不純物の排出が促進されると考えられる。このため、エージングに要する時間がより短縮できると考えられる。   By performing aging based on the above-described aging method of the present invention, these impurities are considered to be discharged out of the fuel cell by, for example, generated water. At this time, if the step (A) and the step (B) are further performed, it is considered that discharge of impurities is promoted by containing more hydrogen ions in the catalyst layer and the polymer electrolyte membrane. For this reason, it is considered that the time required for aging can be further shortened.

なお、本発明のエージング方法において、工程(A)および工程(B)は、工程(i)および工程(ii)とは独立して行ってもよい。工程(A)および工程(B)を独立して行った場合においても、エージングに要する時間を短縮することができる。   In the aging method of the present invention, step (A) and step (B) may be performed independently of step (i) and step (ii). Even when the step (A) and the step (B) are performed independently, the time required for aging can be shortened.

即ち、本発明のエージング方法は、アノードと、カソードと、アノードおよびカソードに狭持される電解質とを含む燃料電池のエージング方法であって、
(I)アノードに燃料を供給し、かつ、カソードに酸化剤を供給することによって、燃料電池の発電を開始する工程と、
(II)アノードへの燃料の供給量を維持したままカソードへの酸化剤の供給量を減少させることによって、燃料電池の出力電圧を低下させる工程と、
(III)カソードへの酸化剤の供給量を増加させることによって、燃料電池の出力電圧を復帰させる(回復させる)工程とを含んでいてもよい。このようなエージング方法とすることによって、エージングに要する時間を短縮することができる。
That is, the aging method of the present invention is a fuel cell aging method comprising an anode, a cathode, and an electrolyte sandwiched between the anode and the cathode,
(I) starting power generation of the fuel cell by supplying fuel to the anode and supplying oxidant to the cathode;
(II) reducing the output voltage of the fuel cell by reducing the amount of oxidant supplied to the cathode while maintaining the amount of fuel supplied to the anode;
(III) The step of returning (recovering) the output voltage of the fuel cell by increasing the supply amount of the oxidant to the cathode may be included. By using such an aging method, the time required for aging can be shortened.

次に、本発明の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of this invention is demonstrated.

本発明の製造方法は、アノードと、カソードと、アノードおよびカソードに狭持される高分子電解質とを含む燃料電池の製造方法であって、上述した本発明の燃料電池のエージング方法を含むことを特徴としている。上述したように、本発明のエージング方法では、エージングに要する時間を短縮することができる。このため、このような製造方法とすることによって、より製造コストが低減された、および/または、出力特性が安定した燃料電池を製造することができる。   The manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a fuel cell including an anode, a cathode, and a polymer electrolyte sandwiched between the anode and the cathode, and includes the above-described fuel cell aging method of the present invention. It is a feature. As described above, in the aging method of the present invention, the time required for aging can be shortened. For this reason, by setting it as such a manufacturing method, the manufacturing cost can be reduced more and / or the fuel cell with the stable output characteristic can be manufactured.

本発明の製造方法において、エージング以外の他の工程については特に限定されない。一般的な燃料電池の製造方法に用いられる工程を含んでいればよい。例えば、高分子電解質膜上にアノード触媒層およびカソード触媒層を積層して膜電極接合体(MEA)を形成する工程や、MEAと一対のセパレータとを積層してセルを形成する工程や、複数のセルを積層して燃料電池スタックを形成する工程などの工程を、任意の組み合わせで含んでいればよい。なお、燃料電池を製造するためにはエージング工程が必ず必要であると考えられるため、本発明のエージング方法のみを含む場合においても、燃料電池の製造方法であるとすることができる。   In the production method of the present invention, the steps other than aging are not particularly limited. It only has to include steps used in a general method for manufacturing a fuel cell. For example, a step of laminating an anode catalyst layer and a cathode catalyst layer on a polymer electrolyte membrane to form a membrane electrode assembly (MEA), a step of laminating MEA and a pair of separators to form a cell, Steps such as the step of stacking the cells to form a fuel cell stack may be included in any combination. In addition, since it is thought that an aging process is indispensable in order to manufacture a fuel cell, even when only the aging method of this invention is included, it can be considered that it is a manufacturing method of a fuel cell.

本発明のエージング方法を用いる燃料電池、および、本発明の製造方法によって製造される燃料電池の具体的な構造および構成は特に限定されない。一般的な高分子電解質型燃料電池(ダイレクトメタノール型燃料電池を含む)に本発明のエージング方法を適用することができる。   The specific structure and configuration of the fuel cell using the aging method of the present invention and the fuel cell manufactured by the manufacturing method of the present invention are not particularly limited. The aging method of the present invention can be applied to general polymer electrolyte fuel cells (including direct methanol fuel cells).

図2に燃料電池の一例を示す。なお、図2では、説明を分かりやすくするために、一部を分解した状態で燃料電池を示す。   FIG. 2 shows an example of a fuel cell. In FIG. 2, the fuel cell is shown in a partially disassembled state for easy understanding.

図2に示す燃料電池2は、一般的な高分子電解質型燃料電池(PEFC)であり、セル15が複数積層された構造を有している。このような燃料電池2を、一般に、燃料電池スタックと呼ぶ場合がある。セル15は、高分子電解質膜の一方の主面にアノードが、他方の主面にカソードが形成されたMEA(膜電極接合体)11を含んでいる。高分子電解質膜は、水素イオン伝導性を有する限り特に限定されず、例えば、ポリパーフルオロカーボンスルホン酸からなる膜(PFSA膜)を用いればよい。より具体的には、例えば、DuPont社製のNafion(登録商標)が挙げられる。アノードおよびカソードは、一般的に、PEFCに用いられる構造や構成であればよい。例えば、アノードがアノード触媒層や拡散層などによって構成されており、カソードがカソード触媒層や拡散層などによって構成されていればよい。また、アノード触媒およびカソード触媒としては、例えば、Pt(白金)、Ru(ルテニウム)などを、触媒を担持する母材および導電材としては、例えば、カーボンなどの炭素材料を、イオン伝導体としては、例えば、上述したポリパーフルオロカーボンスルホン酸などを含めばよい。   The fuel cell 2 shown in FIG. 2 is a general polymer electrolyte fuel cell (PEFC), and has a structure in which a plurality of cells 15 are stacked. Such a fuel cell 2 may be generally called a fuel cell stack. The cell 15 includes an MEA (membrane electrode assembly) 11 in which an anode is formed on one main surface of a polymer electrolyte membrane and a cathode is formed on the other main surface. The polymer electrolyte membrane is not particularly limited as long as it has hydrogen ion conductivity. For example, a membrane (PFSA membrane) made of polyperfluorocarbon sulfonic acid may be used. More specifically, for example, Nafion (registered trademark) manufactured by DuPont. Generally, the anode and the cathode may have any structure or configuration used for PEFC. For example, the anode may be constituted by an anode catalyst layer or a diffusion layer, and the cathode may be constituted by a cathode catalyst layer or a diffusion layer. Further, as the anode catalyst and the cathode catalyst, for example, Pt (platinum), Ru (ruthenium), etc., as the base material and the conductive material supporting the catalyst, for example, as a carbon material such as carbon, as the ion conductor For example, the polyperfluorocarbon sulfonic acid described above may be included.

MEA11は、MEA11に供給する燃料および酸化剤の漏洩を防ぐガスケット12を介して、アノードセパレータ13およびカソードセパレータ14によって狭持されている。アノードセパレータ13はMEA11のアノード側に、カソードセパレータ14はMEA11のカソード側に配置されている。アノードセパレータ13およびカソードセパレータ14におけるMEA11に面した主面には、それぞれ、燃料の流路および酸化剤の流路が形成されている。また、カソードセパレータ14におけるMEAに面した主面とは反対側の主面には、冷却水の流路が形成されている。このように、一対のセパレータ13および14によってMEA11を狭持した構造をセル15という。セル15は、燃料電池2の最小単位であり、セル15を電気的に直列接続となるように複数積層することによって燃料電池2の出力電圧を大きくすることができる。アノードセパレータ13およびカソードセパレータ14は、例えば、ステンレスなどの金属や炭素材料などの導電性を有する材料によって形成されていればよい。   The MEA 11 is sandwiched between an anode separator 13 and a cathode separator 14 via a gasket 12 that prevents leakage of fuel and oxidant supplied to the MEA 11. The anode separator 13 is disposed on the anode side of the MEA 11, and the cathode separator 14 is disposed on the cathode side of the MEA 11. On the main surfaces of the anode separator 13 and the cathode separator 14 facing the MEA 11, a fuel flow path and an oxidant flow path are formed, respectively. A cooling water flow path is formed on the main surface of the cathode separator 14 opposite to the main surface facing the MEA. Thus, the structure in which the MEA 11 is held between the pair of separators 13 and 14 is called a cell 15. The cell 15 is the minimum unit of the fuel cell 2, and the output voltage of the fuel cell 2 can be increased by stacking a plurality of cells 15 so as to be electrically connected in series. For example, the anode separator 13 and the cathode separator 14 may be formed of a conductive material such as a metal such as stainless steel or a carbon material.

また、図2に示す燃料電池2では、複数のセル15が、セル15間における燃料および酸化剤の漏洩を防ぐためのシール16を介して積層されている。セル15の積層体の両端には、セル15において発生した電力を集めるためのカソード側集電体17およびアノード側集電体18が配置されている。カソード側集電体17およびアノード側集電体18は、金属などの導電性材料を用いて形成されていればよい。それぞれの集電体には、カソード端子19およびアノード端子20が配置されており、両端子を介して燃料電池2で発生した電力を燃料電池2の外部に取り出すことができる。また、セル15、カソード側集電体17およびアノード側集電体18の積層体は、絶縁性を有する絶縁板21によって狭持されており、さらにこれら全体が、エンドプレート22を介して、ボルト29、ワッシャー32およびナット30によって締結され、燃料電池2が構成される。   In the fuel cell 2 shown in FIG. 2, a plurality of cells 15 are stacked via a seal 16 for preventing leakage of fuel and oxidant between the cells 15. A cathode side current collector 17 and an anode side current collector 18 for collecting electric power generated in the cell 15 are arranged at both ends of the stacked body of the cell 15. The cathode side current collector 17 and the anode side current collector 18 may be formed using a conductive material such as metal. Each current collector is provided with a cathode terminal 19 and an anode terminal 20, and the electric power generated in the fuel cell 2 can be taken out of the fuel cell 2 via both terminals. The laminated body of the cell 15, the cathode side current collector 17, and the anode side current collector 18 is sandwiched by an insulating plate 21 having an insulating property. 29, the washer 32 and the nut 30 are fastened to constitute the fuel cell 2.

図2に示す燃料電池2では、絶縁板21に、燃料入口23、酸化剤入口24、燃料出口25、酸化剤出口26、冷却水入口27および冷却水出口28が形成されている。また、各セパレータには、セパレータの主面に垂直な方向に貫通孔(燃料用貫通孔、酸化剤用貫通孔および冷却水用貫通孔)が形成されており、上記各入口を介して、燃料、酸化剤および冷却水をセル15に供給することができる。また、セル15を通過した未使用の燃料および酸化剤と、セルを冷却した冷却水とは、上記各出口を介して燃料電池2より排出することができる。エンドプレート22と絶縁板21との間にバネ31が配置されており、セル15を積層する圧力を調整することができる。燃料電池2における上述した各部材には、一般的にPEFCに用いられる材料を用いればよい。なお、図2に示す燃料電池2はあくまで一例であり、本発明のエージング方法を適用する燃料電池、あるいは、本発明の製造方法によって製造される燃料電池が図2に示す燃料電池とはまた別の構成を有していてもよい。   In the fuel cell 2 shown in FIG. 2, a fuel inlet 23, an oxidant inlet 24, a fuel outlet 25, an oxidant outlet 26, a cooling water inlet 27 and a cooling water outlet 28 are formed in the insulating plate 21. Each separator has a through hole (a fuel through hole, an oxidant through hole, and a cooling water through hole) formed in a direction perpendicular to the main surface of the separator. The oxidant and the cooling water can be supplied to the cell 15. Further, the unused fuel and oxidant that have passed through the cell 15 and the cooling water that has cooled the cell can be discharged from the fuel cell 2 through the respective outlets. A spring 31 is disposed between the end plate 22 and the insulating plate 21, and the pressure for stacking the cells 15 can be adjusted. For each member described above in the fuel cell 2, a material generally used for PEFC may be used. 2 is merely an example, and the fuel cell to which the aging method of the present invention is applied or the fuel cell manufactured by the manufacturing method of the present invention is different from the fuel cell shown in FIG. You may have the structure of.

本発明のエージング方法は、例えば、図3に示すような燃料電池システムに適用してもよい。   The aging method of the present invention may be applied to a fuel cell system as shown in FIG. 3, for example.

図3に示す燃料電池システム1は、アノードと、カソードと、アノードおよびカソードに狭持された電解質とを含む燃料電池2を備えている。燃料電池2は、燃料電池2におけるアノードに燃料を供給し、かつ、カソードに酸化剤を供給することによって電力を発生することができる。燃料電池システム1は、上記燃料電池2の他に、上記発生した電力を燃料電池システム1の外部(例えば、図3に示す外部回路6)に取り出すための接続部3と、燃料電池2と電気的に接続された負荷部4と、負荷部4における負荷の大きさを制御する制御部5とを備えている。燃料電池システム1では、負荷部4が、上記発生した電力の少なくとも一部を制御部5の制御に応じて消費することによって、燃料電池2に電気的な負荷を印加することができる。即ち、負荷部4によって、燃料電池2に周期的に変動する負荷を印加すれば、本発明のエージング方法に基づくエージングを行うことができる。また、燃料電池システム1では、燃料電池2に電気的な負荷を印加する負荷部4が燃料電池システム1自体に内蔵されている。このため、エージングのための外部装置を用いることなくエージングを行うことができる。図3に示す燃料電池システム1に限られず、負荷部4を内蔵する燃料電池システムであれば、同様の効果を得ることができる。   A fuel cell system 1 shown in FIG. 3 includes a fuel cell 2 including an anode, a cathode, and an electrolyte sandwiched between the anode and the cathode. The fuel cell 2 can generate electric power by supplying fuel to the anode of the fuel cell 2 and supplying an oxidant to the cathode. In addition to the fuel cell 2, the fuel cell system 1 includes a connection unit 3 for taking out the generated electric power to the outside of the fuel cell system 1 (for example, the external circuit 6 shown in FIG. 3), the fuel cell 2, The load part 4 connected in general, and the control part 5 which controls the magnitude | size of the load in the load part 4 are provided. In the fuel cell system 1, the load unit 4 can apply an electrical load to the fuel cell 2 by consuming at least a part of the generated power according to the control of the control unit 5. That is, if a load that varies periodically is applied to the fuel cell 2 by the load unit 4, aging based on the aging method of the present invention can be performed. In the fuel cell system 1, a load unit 4 that applies an electrical load to the fuel cell 2 is built in the fuel cell system 1 itself. For this reason, aging can be performed without using an external device for aging. The fuel cell system 1 is not limited to the fuel cell system 1 shown in FIG.

なお、図3に示す燃料電池システム1における燃料電池2では、燃料入口23、酸化剤入口24、燃料出口25および酸化剤出口26のそれぞれに対応して配管37および接続口38が配置されている。このため、上記それぞれの接続口38を介して、燃料電池システム1の外部から燃料および酸化剤を燃料電池2に供給することができる。また、上記それぞれの接続口38を介して、燃料電池システム1の外部へ未使用の燃料および酸化剤を排出することができる。   In the fuel cell 2 in the fuel cell system 1 shown in FIG. 3, a pipe 37 and a connection port 38 are arranged corresponding to the fuel inlet 23, the oxidant inlet 24, the fuel outlet 25, and the oxidant outlet 26, respectively. . For this reason, the fuel and the oxidant can be supplied to the fuel cell 2 from the outside of the fuel cell system 1 through the respective connection ports 38. Further, unused fuel and oxidant can be discharged to the outside of the fuel cell system 1 through the connection ports 38.

接続部3は、燃料電池で発生した電力を外部に取り出すことができる限り、その構成、構造などは特に限定されない。図3に示す例では、接続部3は、燃料電池2におけるアノード端子20およびカソード端子19と配線43を介して電気的に接続された、−(マイナス)端子41と、+(プラス)端子42とを含む端子部を含んでいる。−端子41および+端子42を介して、外部回路6に燃料電池2で発生した電力を供給することができる。   As long as the connection part 3 can take out the electric power which generate | occur | produced in the fuel cell outside, the structure, structure, etc. are not specifically limited. In the example shown in FIG. 3, the connection portion 3 includes a − (minus) terminal 41 and a + (plus) terminal 42 that are electrically connected to the anode terminal 20 and the cathode terminal 19 in the fuel cell 2 via the wiring 43. The terminal part containing is included. The electric power generated in the fuel cell 2 can be supplied to the external circuit 6 via the − terminal 41 and the + terminal 42.

外部回路6は、燃料電池システム1が家庭や工場などに用いる定置型燃料電池システムである場合、例えば、家庭や工場内の電気機器群である。燃料電池システム1がパーソナルコンピュータや携帯電話などの携帯機器に用いる携帯型燃料電池システムである場合、外部回路6は、例えば、上記携帯機器内の電気回路やメモリ機器、ストレージ機器などである。燃料電池システム1が自動車などの移動体に用いる移動体積載型燃料電池システムである場合、外部回路6は、例えば、自動車に搭載されている電子機器群や各種駆動用モータなどである。   When the fuel cell system 1 is a stationary fuel cell system used in a home or factory, the external circuit 6 is, for example, a group of electrical devices in the home or factory. When the fuel cell system 1 is a portable fuel cell system used for a portable device such as a personal computer or a mobile phone, the external circuit 6 is, for example, an electric circuit, a memory device, a storage device, or the like in the portable device. When the fuel cell system 1 is a mobile body-loaded fuel cell system used for a mobile body such as an automobile, the external circuit 6 is, for example, an electronic device group mounted on the automobile or various drive motors.

負荷部4の構造や構成などは特に限定されない。例えば、固定抵抗を含んでいてもよいし、可変抵抗を含んでいてもよい。可変抵抗が、例えば、電子負荷装置などである場合、制御部5による負荷パターンの制御をより容易に行うことができる。   The structure and configuration of the load unit 4 are not particularly limited. For example, a fixed resistor may be included or a variable resistor may be included. When the variable resistor is an electronic load device, for example, the control of the load pattern by the control unit 5 can be performed more easily.

負荷部4と燃料電池2との電気的な接続方法は特に限定されない。例えば、図3に示すように、燃料電池2のカソード端子19およびアノード端子20と負荷部4とが配線44によって電気的に接続されていればよい。燃料電池2と接続部3とを電気的に接続する配線43を分岐させて、燃料電池2と負荷部4とを電気的に接続してもよい。   An electrical connection method between the load unit 4 and the fuel cell 2 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 3, it is only necessary that the cathode terminal 19 and the anode terminal 20 of the fuel cell 2 and the load portion 4 are electrically connected by a wiring 44. The wiring 43 that electrically connects the fuel cell 2 and the connection portion 3 may be branched to electrically connect the fuel cell 2 and the load portion 4.

制御部5は、負荷部4における負荷パターンを制御できる限り、その構造、構成などは特に限定されない。例えば、制御部5が予め制御プログラムを内蔵した制御部(例えば、プログラム制御装置)であり、上記プログラムからの指令に基づいて負荷部4が負荷パターンを実行できればよい。図3に示す例では、制御部5と負荷部4とが、上記指令を伝える情報線45によって接続されている。   As long as the control part 5 can control the load pattern in the load part 4, the structure, a structure, etc. are not specifically limited. For example, the control unit 5 is a control unit (for example, a program control device) in which a control program is built in advance, and the load unit 4 may execute the load pattern based on a command from the program. In the example shown in FIG. 3, the control part 5 and the load part 4 are connected by the information line 45 which conveys the said instruction | command.

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は以下に示す実施例に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited to the Example shown below.

本実施例では、未発電の燃料電池に、図1(a)に示したような周期的に変動する方形波状の負荷パターンを印加してエージング試験を行い、エージング終了後の燃料電池の出力特性を評価した。   In this embodiment, an aging test is performed by applying a square-wave load pattern that periodically fluctuates as shown in FIG. 1A to an unpowered fuel cell, and output characteristics of the fuel cell after aging is completed. Evaluated.

−サンプル1−
最初に、エージング試験に用いる燃料電池を準備した。燃料電池は、図2に示すような燃料電池とした。具体的には、電解質膜にNafion膜を用い、電解質膜上にPt触媒+ケッチェンブラック+Nafion溶液の混合スラリーを塗布し、乾燥させることによって多孔質のアノード触媒層およびカソード触媒層を形成してMEAを作製した。作製したMEAを一対のカーボンセパレータ(MEA側の主面に燃料または酸化剤の流路が形成されている)で狭持し、セルを作製した。その後、作製したセルを積層してセルの積層数が10セルの燃料電池(燃料電池スタック)を作製した。なお、MEAの有効膜面積は、400cm2とした。
-Sample 1-
First, a fuel cell used for an aging test was prepared. The fuel cell was a fuel cell as shown in FIG. Specifically, a porous anode catalyst layer and a cathode catalyst layer are formed by using a Nafion membrane as the electrolyte membrane, applying a mixed slurry of Pt catalyst + Ketjen black + Nafion solution on the electrolyte membrane, and drying it. An MEA was produced. The produced MEA was sandwiched between a pair of carbon separators (a fuel or oxidant flow path is formed on the main surface on the MEA side) to produce a cell. Thereafter, the produced cells were laminated to produce a fuel cell (fuel cell stack) having 10 cells. The effective membrane area of MEA was 400 cm 2 .

このように準備した燃料電池に対して、図4に示すようなエージング処理を行った。具体的には、最初に、燃料電池に、燃料として純度99.99%の水素をセルあたり3SLM(SLM:20℃標準体積)、および、酸化剤として空気をセルあたり10SLM供給して発電を開始した。発電を開始した後、燃料電池に接続した電子負荷装置を用いて、燃料電池に段階的に負荷を印加した。その後、発電開始から5分経過した時点で、燃料電池に対して、周期的に変動する方形波状の負荷の印加を開始した。負荷パターンは、図4に示すように、燃料電池内の各セルに加わる電流密度換算で、最大0.3mA/cm2、最小0.2mA/cm2とした。また、1サイクルを1分とし、15サイクル行った。このとき、燃料電池における1セルあたりの電圧(セル電圧)は、0.75Vから0.9Vの範囲で周期的に変動した。方形波状の負荷の印加は15分間行い、その後、電流密度換算で0.15mA/cm2の負荷を印加し続ける定常発電の状態にした。なお、エージング処理中にフラッディングは観察されなかった。 An aging process as shown in FIG. 4 was performed on the fuel cell thus prepared. Specifically, first, the fuel cell is supplied with 3SLM per cell of hydrogen with a purity of 99.99% (SLM: 20 ° C. standard volume), and air is supplied as an oxidizer with 10 SLM per cell to start power generation. did. After power generation was started, a load was applied to the fuel cell stepwise using an electronic load device connected to the fuel cell. After that, when 5 minutes passed from the start of power generation, application of a square-wave load that fluctuates periodically to the fuel cell was started. Load pattern, as shown in FIG. 4, at a current density in terms applied to each cell in the fuel cell, maximum 0.3 mA / cm 2, and the minimum 0.2 mA / cm 2. Moreover, 1 cycle was made into 1 minute and 15 cycles were performed. At this time, the voltage per cell (cell voltage) in the fuel cell fluctuated periodically in the range of 0.75V to 0.9V. The square wave load was applied for 15 minutes, and then a steady power generation state in which a load of 0.15 mA / cm 2 in terms of current density was continuously applied was obtained. Note that no flooding was observed during the aging process.

−サンプル2−
サンプル1と同様に準備した燃料電池に対して、図5に示すようなエージング処理を行った。具体的には、最初に、燃料電池に、燃料として純度99.99%の水素をセルあたり3SLM、および、酸化剤として酸素濃度が21体積%の酸素−窒素混合気体をセルあたり10SLM供給して発電を開始した。次に、セル電圧が1.0Vに到達したときに、酸化剤中の酸素濃度を2体積%にまで減少させ、セル電圧を下降させた。続いて、セル電圧が0.1Vにまで低下した際に、酸化剤中の酸素濃度を21体積%にまで上昇させ、セル電圧を約1.0Vにまで復帰させた。このステップを2回繰り返し行い(即ち、上述の工程(A)および工程(B)を2セット行い)、サンプル1と同様に、周期的に変動する方形波状の負荷を燃料電池に印加した。なお、方形波状の負荷は、サンプル1と同様に、発電開始から5分後に印加を始めた。また、サンプル1と同様に、方形波状の負荷の印加は15分間行い、その後、電流密度換算で0.15mA/cm2の負荷を印加し続ける定常発電の状態にした。エージング処理中にフラッディングは観察されなかった。
-Sample 2-
An aging treatment as shown in FIG. 5 was performed on the fuel cell prepared in the same manner as Sample 1. Specifically, first, hydrogen having a purity of 99.99% as a fuel was supplied to a fuel cell at 3 SLM per cell, and an oxygen-nitrogen mixed gas having an oxygen concentration of 21% by volume as an oxidant was supplied at 10 SLM per cell. Power generation started. Next, when the cell voltage reached 1.0 V, the oxygen concentration in the oxidant was reduced to 2% by volume, and the cell voltage was lowered. Subsequently, when the cell voltage dropped to 0.1V, the oxygen concentration in the oxidant was increased to 21% by volume, and the cell voltage was returned to about 1.0V. This step was repeated twice (that is, two sets of the above-described step (A) and step (B) were performed), and a square wave load that fluctuates periodically was applied to the fuel cell in the same manner as in sample 1. Note that, like the sample 1, application of the square wave load started 5 minutes after the start of power generation. Similarly to Sample 1, a square wave load was applied for 15 minutes, and then a steady power generation state in which a load of 0.15 mA / cm 2 in terms of current density was continuously applied was obtained. No flooding was observed during the aging process.

−比較サンプル−
サンプル1と同様に準備した燃料電池に対して、周期的に変動する負荷を印加することなくエージングを行った。具体的には、最初に、燃料電池に、燃料として純度99.99%の水素をセルあたり3SLM、および、酸化剤として空気をセルあたり10SLM供給して発電を開始した。発電を開始した後、燃料電池に接続した電子負荷装置を用いて、一定の負荷(電流密度に換算して、0.2mA/cm2)を8時間印加した。負荷は、サンプル1と同様に、発電開始から5分後に印加を始めた。また、8時間の印加の後、電流密度換算で0.15mA/cm2の負荷を印加し続ける定常発電の状態にした。
-Comparative sample-
Aging was performed on the fuel cell prepared in the same manner as Sample 1 without applying a load that fluctuates periodically. Specifically, first, the fuel cell was supplied with 3SLM per cell of hydrogen having a purity of 99.99% as a fuel and 10 SLM per cell as an oxidant, and power generation was started. After starting power generation, a constant load (0.2 mA / cm 2 in terms of current density) was applied for 8 hours using an electronic load device connected to the fuel cell. As in the case of Sample 1, application of the load started 5 minutes after the start of power generation. In addition, after application for 8 hours, a state of steady power generation in which a load of 0.15 mA / cm 2 in terms of current density was continuously applied was obtained.

このようにしてエージング処理を行った3つのサンプルに対して、エージング処理に続いて行った定常発電の状態におけるセル電圧の低下度を評価した。その結果、サンプル1におけるセル電圧の低下度は−1.3mV/h、サンプル2におけるセル電圧の低下度は−0.7mV/h、比較サンプルにおけるセル電圧の低下度は−5.3mV/hであった。比較サンプルに対して、サンプル1およびサンプル2では、エージングに要する時間が短縮でき、また、エージング後の出力特性が安定した燃料電池が得られたことがわかる。また、サンプル1よりもサンプル2の方が、より出力特性が安定した燃料電池となった。   For the three samples subjected to the aging process in this way, the degree of decrease in the cell voltage in the state of steady power generation performed following the aging process was evaluated. As a result, the cell voltage decrease in sample 1 was -1.3 mV / h, the cell voltage decrease in sample 2 was -0.7 mV / h, and the cell voltage decrease in the comparative sample was -5.3 mV / h. Met. Compared with the comparative sample, it can be seen that in Sample 1 and Sample 2, the time required for aging can be shortened and a fuel cell having stable output characteristics after aging was obtained. In addition, sample 2 was a fuel cell with more stable output characteristics than sample 1.

また、サンプル1および比較サンプルについて、エージング処理中におけるカソード排出水中の有機物質の濃度(全有機系炭素物質濃度:TOC)を評価した。このとき、同時に、サンプル1と同様に準備した燃料電池に、サンプル1と同様の周期的に変動する負荷を印加してエージングを行った2種類のサンプル(サンプル3および4)についても、エージング処理中におけるカソード排出水中の有機物質の濃度を評価した。ただし、サンプル3では、負荷の値を電流密度換算で0.1mA/cm2〜0.2mA/cm2の範囲で変動させた(セル電圧の変動幅は、サンプル1と同様に0.15V)。サンプル4では、負荷の値を電流密度換算で0.1mA/cm2〜0.3mA/cm2の範囲で変動させ、セル電圧の変動幅を0.25Vとした。結果を図6に示す。 Moreover, about the sample 1 and the comparative sample, the density | concentration (total organic carbon material density | concentration: TOC) of the organic substance in the cathode discharge water in an aging process was evaluated. At the same time, aging treatment was performed on two types of samples (samples 3 and 4) that were subjected to aging by applying a load that varies periodically as in sample 1 to a fuel cell prepared in the same manner as in sample 1. The concentration of organic substances in the cathode discharge water was evaluated. However, in the sample 3, it was varied in a range value at a current density in terms of 0.1mA / cm 2 ~0.2mA / cm 2 load (fluctuation range of the cell voltage, similarly to the sample 1 0.15V) . In Sample 4, was varied in a range value at a current density in terms of 0.1mA / cm 2 ~0.3mA / cm 2 load, the fluctuation range of the cell voltage was 0.25 V. The results are shown in FIG.

図6に示すように、比較サンプルに比べてサンプル1では、より早い段階でカソード排出水中におけるTOCが上昇することがわかった。また、比較サンプルではTOCが上昇し続けるのに対して、サンプル1では、エージング開始8分後にはTOCが減少を始めた。このことから、比較サンプルに比べてサンプル1では、燃料電池内に含まれる不純物の排出が促進されていると考えられる。また、サンプル1に対して、サンプル3およびサンプル4ではその傾向がより大きい結果となった。   As shown in FIG. 6, it was found that the TOC in the cathode discharge water increased in Sample 1 at an earlier stage as compared with the comparative sample. Further, in the comparative sample, the TOC continued to increase, whereas in the sample 1, the TOC started to decrease after 8 minutes from the start of aging. From this, it is considered that the discharge of impurities contained in the fuel cell is promoted in the sample 1 as compared with the comparative sample. In addition, sample 3 and sample 4 showed a greater tendency than sample 1.

以上説明したように、本発明によれば、エージング時間の短縮が可能であり、かつ、エージング後に得られた燃料電池の出力特性が安定した燃料電池のエージング方法を提供することができる。また、本発明の燃料電池のエージング方法を用いることによって、エージング処理に必要な時間が短縮され、製造コストが低減された燃料電池の製造方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a fuel cell aging method in which the aging time can be shortened and the output characteristics of the fuel cell obtained after aging are stable. Further, by using the fuel cell aging method of the present invention, it is possible to provide a fuel cell manufacturing method in which the time required for the aging treatment is shortened and the manufacturing cost is reduced.

本発明の燃料電池のエージング方法に用いることができる、周期的に変動する負荷の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the load which can be used for the aging method of the fuel cell of this invention which fluctuates periodically. 本発明の燃料電池のエージング方法を適用できる燃料電池の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the fuel cell which can apply the aging method of the fuel cell of this invention. 本発明の燃料電池のエージング方法を適用できる燃料電池を備えた燃料電池システムの一例を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an example of a fuel cell system including a fuel cell to which the fuel cell aging method of the present invention can be applied. 実施例において実施した燃料電池のエージング方法の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the aging method of the fuel cell implemented in the Example. 実施例において実施した燃料電池のエージング方法の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the aging method of the fuel cell implemented in the Example. 実施例の各サンプルにおけるエージング時間と排出水中の全有機系炭素物質濃度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the aging time in each sample of an Example, and the total organic carbon substance density | concentration in discharge water.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料電池システム
2 燃料電池
3 接続部
4 負荷部
5 制御部
6 外部回路
11 MEA
12 シール
13 アノードセパレータ
14 カソードセパレータ
15 セル
16 ガスケット
17 カソード側集電体
18 アノード側集電体
19 カソード端子
20 アノード端子
21 絶縁板
22 エンドプレート
23 燃料入口
24 酸化剤入口
25 燃料出口
26 酸化剤出口
27 冷却水入口
28 冷却水出口
29 ボルト
30 ナット
31 バネ
32 ワッシャー
37 配管
38 接続口
51、52、53 負荷パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell system 2 Fuel cell 3 Connection part 4 Load part 5 Control part 6 External circuit 11 MEA
12 Seal 13 Anode Separator 14 Cathode Separator 15 Cell 16 Gasket 17 Cathode Side Current Collector 18 Anode Side Current Collector 19 Cathode Terminal 20 Anode Terminal 21 Insulating Plate 22 End Plate 23 Fuel Inlet 24 Oxidant Inlet 25 Fuel Outlet 26 Oxidant Outlet 27 Cooling water inlet 28 Cooling water outlet 29 Bolt 30 Nut 31 Spring 32 Washer 37 Piping 38 Connection port 51, 52, 53 Load pattern

Claims (8)

アノードと、カソードと、前記アノードおよび前記カソードに狭持される高分子電解質とを含む燃料電池のエージング方法であって、
(i)アノードに燃料を供給し、かつ、カソードに酸化剤を供給することによって、燃料電池の発電を開始する工程と、
(ii)前記発電を開始した燃料電池に、周期的に変動する電気的な負荷を印加することによって、前記燃料電池の出力特性を安定させる工程とを含むことを特徴とする燃料電池のエージング方法。
A fuel cell aging method comprising an anode, a cathode, and a polymer electrolyte sandwiched between the anode and the cathode,
(I) starting power generation of the fuel cell by supplying fuel to the anode and supplying oxidant to the cathode;
(Ii) a step of stabilizing the output characteristics of the fuel cell by applying a periodically varying electric load to the fuel cell that has started the power generation. .
前記工程(ii)において、
前記燃料電池の出力電圧が予め設定した出力電圧の閾値以上の値を保持するように、前記周期的に変動する負荷を印加する請求項1に記載の燃料電池のエージング方法。
In the step (ii),
2. The fuel cell aging method according to claim 1, wherein the periodically varying load is applied so that the output voltage of the fuel cell maintains a value equal to or higher than a preset output voltage threshold value. 3.
前記工程(ii)において、
前記燃料電池がフラッディングを起こしたときに、前記燃料の利用率および前記酸化剤の利用率から選ばれる少なくとも1つの利用率を減少させる請求項1に記載の燃料電池のエージング方法。
In the step (ii),
2. The fuel cell aging method according to claim 1, wherein when the fuel cell is flooded, at least one utilization rate selected from the utilization rate of the fuel and the utilization rate of the oxidant is decreased.
前記工程(ii)において、
前記燃料電池の出力電圧が予め設定したエージング終了条件を満たすまで、前記周期的に変動する負荷を印加する請求項1に記載の燃料電池のエージング方法。
In the step (ii),
2. The fuel cell aging method according to claim 1, wherein the periodically varying load is applied until an output voltage of the fuel cell satisfies a preset aging termination condition.
前記工程(i)と前記工程(ii)との間に、
(A)前記アノードへの前記燃料の供給量を維持したまま前記カソードへの前記酸化剤の供給量を減少させることによって、前記燃料電池の出力電圧を低下させる工程と、
(B)前記カソードへの前記酸化剤の供給量を増加させることによって、前記燃料電池の出力電圧を復帰させる工程とをさらに含む請求項1に記載の燃料電池のエージング方法。
Between the step (i) and the step (ii),
(A) reducing the output voltage of the fuel cell by decreasing the supply amount of the oxidant to the cathode while maintaining the supply amount of the fuel to the anode;
2. The fuel cell aging method according to claim 1, further comprising: (B) returning the output voltage of the fuel cell by increasing the supply amount of the oxidant to the cathode.
アノードと、カソードと、前記アノードおよび前記カソードに狭持される電解質とを含む燃料電池のエージング方法であって、
(I)アノードに燃料を供給し、かつ、カソードに酸化剤を供給することによって、燃料電池の発電を開始する工程と、
(II)前記アノードへの前記燃料の供給量を維持したまま前記カソードへの前記酸化剤の供給量を減少させることによって前記燃料電池の出力電圧を低下させる工程と、
(III)前記カソードへの前記酸化剤の供給量を増加させることによって、前記燃料電池の出力電圧を復帰させる工程とを含むことを特徴とする燃料電池のエージング方法。
A method for aging a fuel cell comprising an anode, a cathode, and an electrolyte sandwiched between the anode and the cathode,
(I) starting power generation of the fuel cell by supplying fuel to the anode and supplying oxidant to the cathode;
(II) reducing the output voltage of the fuel cell by decreasing the supply amount of the oxidant to the cathode while maintaining the supply amount of the fuel to the anode;
(III) A method of aging a fuel cell, comprising a step of returning the output voltage of the fuel cell by increasing the supply amount of the oxidant to the cathode.
前記燃料が水素およびメタノールから選ばれる少なくとも1つであり、前記酸化剤が酸素を含む気体である請求項1〜6のいずれかに記載の燃料電池のエージング方法。 The method for aging a fuel cell according to any one of claims 1 to 6, wherein the fuel is at least one selected from hydrogen and methanol, and the oxidant is a gas containing oxygen. アノードと、カソードと、前記アノードおよび前記カソードに狭持される高分子電解質とを含む燃料電池の製造方法であって、
請求項1〜6のいずれかに記載の燃料電池のエージング方法を含むことを特徴とする燃料電池の製造方法。
A method for producing a fuel cell, comprising: an anode; a cathode; and a polymer electrolyte sandwiched between the anode and the cathode,
A fuel cell manufacturing method comprising the fuel cell aging method according to claim 1.
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