[发明专利]燃料电池系统和氧化被膜除去方法

说明书

燃料电池系统具备除去处理执行部，该除去处理执行部构成为执行将在燃料电池的催化剂产生的氧化被膜除去的氧化被膜除去处理。除去处理执行部构成为在燃料电池系统的运转从第一运转移至第二运转时，通过使燃料电池的电压处于比第一电压范围低的预先决定的第二电压范围内来执行氧化被膜除去处理，第一运转是燃料电池的电流值为零并控制流量以将燃料电池的电压维持在比开路电压低的预先决定的第一电压范围内的运转，第二运转是电流值大于零，并根据对燃料电池的输出请求来控制流量的运转。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统和氧化被膜除去方法。特别是涉及燃料电池所包含的催化剂的氧化被膜的除去。

背景技术

使用于燃料电池的电极的催化剂会产生氧化被膜。若产生氧化被膜则催化剂性能劣化，燃料电池的发电效率降低。因此，提出一种通过使燃料电池的电压降低到非常低的值来将氧化被膜还原、除去的方法(参照日本特开2012－185968)。

然而，在日本特开2012－185968所记载的方法中，在间歇运转，即，将少量的氧化剂气体间歇地供给到燃料电池以将燃料电池的电压保持在规定的电压范围内的运转的执行中，减少燃料电池的电压。因此，在除去氧化被膜后，使燃料电池的电压上升时，由于氧化剂气体的流量为少量，所以上升到规定的电压范围需要长时间，电压恢复响应性低。一般为人所知的是，被还原的催化剂，在之后燃料电池的电压次上升时容易溶出。而且，燃料电池的电压较低的状态的时间越长，则越是容易引起所述的催化剂容易溶出的现象。因此，在日本特开2012－185968所记载的方法中，存在催化剂容易溶出这个问题。另外，在供给较多的氧化剂气体的状态，例如，在通常运转时除去氧化被膜的情况下，若要为了使燃料电池的电压减少而使燃料电池的电流增加，则在为了通常运转而既已使燃料电池的电流很大的状态下，必须进一步使电流增加。因此，为了电流增加而使用大量的反应气体，存在燃料利用效率恶化这个问题。因此，期望一种既提高氧化被膜除去的处理后的电压恢复响应性，又能够抑制燃料利用效率恶化的技术。

发明内容

(1)本发明的方式涉及燃料电池系统，具备：燃料电池，包含催化剂；氧化剂气体供给部，向上述燃料电池供给氧化剂气体；流量控制部，构成为对供给到上述燃料电池的上述氧化剂气体的流量进行控制；以及除去处理执行部，构成为执行将在上述催化剂产生的氧化被膜除去的氧化被膜除去处理。上述除去处理执行部构成为，在上述燃料电池系统的运转从第一运转移至第二运转时，通过使上述燃料电池的电压处于比低于上述燃料电池的开路电压的预先决定的上述第一电压范围低的预先决定的第二电压范围内来执行上述氧化被膜除去处理，其中，上述第一运转是上述燃料电池的电流值为零并控制将上述流量控制为使上述燃料电池的电压维持在上述第一电压范围内的运转，上述第二运转是上述电流值大于零并根据对上述燃料电池的输出请求来控制上述流量的运转。

根据该方式的燃料电池系统，由于在燃料电池系统的运转从第一运转移至第二运转时执行氧化被膜除去处理，所以，与在第一运转执行中执行氧化被膜除去处理的结构相比，能够缩短在氧化被膜除去处理结束之后直至燃料电池的电压达到目标电压为止所需的时间，能够提高电压恢复响应性。在从第一运转移至第二运转时，由于氧化剂气体的流量增加，所以燃料电池的电压处于上升趋势。另外，第二运转时的目标电压一般低于第一电压范围。根据这些理由，能够缩短氧化被膜除去处理结束后直至达到目标电压为止所需的时间。另外，在从第一运转移至第二运转移至时，由于电流值非常，所以与在第二运转中进行氧化被膜除去处理的结构相比，能够抑制为了使燃料电池的电压处于第二电压范围内所需的燃料气体的量，能够抑制燃料利用效率恶化。