燃料電池の出力電圧回復装置及び方法
【課題】燃料電池に対する付臭剤の影響を簡易な手段によって除去し、燃料電池の運転を安定して低コストにてしかも連続して行うことができる燃料電池の出力電圧回復装置及び方法を提供する。
【解決手段】付臭剤含有燃料ガスを燃料電池３に供給して発電を行う燃料電池の出力電圧回復装置及び方法であって、燃料電池３の出力電圧が所定値以下となったときに該燃料電池３に付臭剤非含有燃料ガスを供給することを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置及び方法。付臭剤非含有燃料ガスとしては、付臭剤含有燃料ガスを吸着材を用いた付臭剤除去器６に通して付臭剤を除去したガスが好適である。
【解決手段】付臭剤含有燃料ガスを燃料電池３に供給して発電を行う燃料電池の出力電圧回復装置及び方法であって、燃料電池３の出力電圧が所定値以下となったときに該燃料電池３に付臭剤非含有燃料ガスを供給することを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置及び方法。付臭剤非含有燃料ガスとしては、付臭剤含有燃料ガスを吸着材を用いた付臭剤除去器６に通して付臭剤を除去したガスが好適である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池の出力電圧回復装置及び方法に係り、特に付臭剤により低下した出力電圧を回復させる手段及び工程を有する燃料電池の出力電圧回復装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池に供給される燃料ガスに付臭剤を添加してガス漏洩を検知するようにした燃料電池システムにおいては、運転を継続すると、付臭剤を入れていないときでも、電圧低下があるが、それよりもさらに付臭剤により燃料電池出力特性が次第に低下してくることがある。特許文献１，２には、燃料ガスから付臭剤を除去して燃料電池に供給することが記載されている。具体的には、特許文献１には、付臭剤を活性炭やゼオライトで吸着除去することが記載されており、特許文献２には、燃料ガスを冷却することにより付臭剤を凝縮又は昇華させて分離除去することが記載されている。
【０００３】
特許文献３には、付臭剤含有ガスを燃料電池に供給して発電を行い、付臭剤が燃料電池に堆積してきた場合には燃料電池を昇温させて付臭剤を燃料電池から除去することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２７６５０
【特許文献２】特開２００８−２５７９３３
【特許文献３】特開２００８−４１５５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２では、燃料電池に供給される燃料ガスの全量を付臭剤除去処理する必要があり、吸着装置などの付臭剤除去装置が大型化し、燃料電池発電システムが大型化し、設備コスト高にもなる。さらに、発電のランニングコストも嵩む。特許文献３では、付臭剤が燃料電池に蓄積してきたときに燃料電池を昇温させるための昇温手段が必要となると共に、燃料電池を高温にした場合の安全装置を付設することが必要となり、燃料電池発電システムが大型化し、コスト高となる。さらに、燃料電池を高温に昇温させるため、この間に定常の発電運転を行うことができず、発電効率が低下する。
【０００６】
本発明は、上記の種々の問題点を解決し、燃料電池に対する付臭剤の影響を簡易な手段によって除去し、燃料電池の運転を安定して低コストにてしかも連続して行うことができる燃料電池の出力電圧回復装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の燃料電池の出力電圧回復装置は、付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に供給して発電を行う燃料電池の出力電圧回復装置であって、間欠的に該燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給する付臭剤非含有燃料供給手段を有するものである。
【０００８】
本発明の燃料電池の出力電圧回復方法は、付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に供給して発電を行う工程を有する燃料電池の出力電圧回復方法において、間欠的に、該燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給して出力電圧を回復させる工程を実行することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、燃料電池の出力電圧が所定値以下となったときに付臭剤非含有燃料ガスを供給することが好ましい。
【００１０】
本発明では、付臭剤非含有燃料ガスは、付臭剤含有燃料ガスを付臭剤除去処理したガスであることが好ましい。
【００１１】
本発明では、燃料ガスは水素ガスであり、付臭剤はシクロヘキセンであることが好ましい。
【００１２】
本発明では、付臭剤非含有燃料ガスの供給時間が１秒以上特に１０秒以上であることが好ましい。
【００１３】
本発明では、燃料電池が固体高分子形燃料電池またはアルカリ電解質形燃料電池であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の燃料電池の出力電圧回復装置及び方法では、付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に供給して発電を行い、間欠的に、例えば付臭剤の影響により燃料電池の発電出力が低下してきた場合に燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給する。このように燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給することにより、燃料電池内に付着していた付臭剤が除去され、燃料電池の発電出力が回復する。本発明では、燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給している間も燃料電池は発電を継続する。本発明では、燃料電池を昇温させて付臭剤を除去する構成が不要であり、燃料電池システムの構成が簡易である。また、燃料電池を無用に昇温させないので、安全対策システムも簡易なもので足りる。
【００１５】
本発明では、燃料電池の出力電圧が所定値以下となったときに付臭剤含有燃料ガスの代りに付臭剤非含有燃料ガスを燃料電池に供給することにより、燃料電池の出力電圧を該所定値以上に保つことができる。
【００１６】
付臭剤非含有燃料ガスとして、付臭剤含有燃料ガスを付臭剤除去処理したガスを用いることにより、付臭剤非含有燃料ガスを容易に製造することができる。
【００１７】
本発明は、燃料ガスが水素ガスであり、付臭剤がシクロヘキセンである場合に適用するのに好適である。本発明では、付臭剤非含有燃料ガスを短時間、例えば１秒以上供給することにより、燃料電池出力を回復させることができる。本発明は、燃料電池が固体高分子形燃料電池である場合に適用するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】燃料電池発電システムの構成図である。
【図２】別の燃料電池発電システムの構成図である。
【図３】実施例の試験装置の概要図である。
【図４】実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２０】
本発明装置及び方法に用いる燃料電池としては、固体高分子形燃料電池、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池、固体酸化物形燃料電池、アルカリ電解質形燃料電池などの各種燃料電池のうち固体高分子形燃料電池またはアルカリ電解質形燃料電池が好適である。この固体高分子形燃料電池は、通常、複数のセルが積層されてなるセルスタックを有する。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(アノード)及び空気極(酸化剤極：カソード)と、燃料極及び空気極を挟む燃料極側セパレータ及び空気極側セパレータとからなる。
【００２１】
燃料極は、拡散層と触媒層とを有している。燃料極には、水素ガスや水素リッチガスなどの水素を含む燃料ガスが燃料供給系により燃料極に供給される。燃料極に供給された燃料ガスは、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。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。触媒としては、通常、白金が用いられているが、これに限定されるものではなく、白金合金、非白金系触媒であってもよい。
【００２２】
空気極は、拡散層と触媒層とを有し、空気等の酸化剤ガスが酸化剤供給系により空気極に供給される。空気極に供給された酸化剤ガスは、拡散層で拡散され触媒層に到達する。触媒層では、酸化剤ガスと、固体高分子電解質膜を通って空気極に到達した水素イオンと、外部回路を通って空気極に到達した電子とによる反応により水が生成する。このような燃料極及び空気極における反応の際に外部回路を通る電子が、燃料電池のセルスタックの両端子間に接続される負荷に対する電力として使用される。
【００２３】
燃料ガスとしては水素ガスが好適である。一般に、燃料ガスの付臭剤としてはシクロへキセン、メルカプタン類、スルフィド類、チオフェン類などが用いられるが、燃料ガスが水素ガスの場合、次の化合物が好適であり、中でもシクロヘキセンが好適である。１−ペンテン、ｃｉｓ−２−ペンテン、ｔｒａｎｓ−２−ペンテン、２−メチル１−ブテン、３−メチル１−ブテン、２−メチル２−ブテン、アレン、メチルアレン、エチルアレン、１，３−ペンタジエン、２−メチル１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル１，３−ブタジエン、１，４−ペンタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，６−ヘプタジエン、１，３，５−ヘキサトリエン、１−ブチン、２−ブチン、スチレン、ビニルアセチレン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、ｔｒａｎｓ−２−ブテン、ｃｉｓ−２−ブテン、１，５−ヘキサジエン３−イン、ジイソブチレン、１−ヘキセン、イソプレン、１，３−ブタジエン、１，２−ブタジエン、シクロペンテン、シクロペンタジエン（ジシクロペンタンジエン）、１，３−シクロヘキサジエン、１，３−シクロヘプタジエン、１，５−シクロオクタジエン、１，５，９−シクロドデカトリエン、４−ビニルシクロヘキセン−１、１−ビニルシクロヘキセン−１、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ビニル−２−ノルボルネン、ビシクロペンタジエン、シクロヘキセン、１−メチルピロール、ピラジン、２−メチルピラジン、２−メチル−３−イソブチルピラジン、２，３−ジメチルピラジン、２，５−ジメチルピラジン、２，６−ジメチルピラジン、２，３，５−トリメチルピラジン、２−エチルピラジン、２−プロピルピラジン、２−ビニルピラジン、２−アリルピラジン、２−ピコリン、α．ｐ−ジメチル−スチレン、クメン、２，５−ジエチルピラジン、リモネン、メシチレン、２−メチルナフタレン、３−メチルインドール（スカトール）、ミルセン、α−ピネン、１−オクテン−３−オン、２，３−ブタンジオン、ペンタン−２，３−ジオン、ヘキサン−２，５−ジオン、ヘプタン−２，５−ジオン、エチリデンジエチルエーテル、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、アミルアルコール、プロパギルアルコール、β，γ−ヘキセノール（ｃｉｓ−ヘキセン−１−オール）、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ヘキサナール（カプロアルデヒド）、クミンアルデヒド、アセトン、２−オクタノン、３−オクタノン、ジアセチル（２，３−ブタンジオン）、アセトフェノン、メチルホーメート、メチルアセテート、メチルプロピオネート、メチルフェニルアセテート、エチルホーメート、エチルアセテート、イソプロピルホーメート、イソアミルアセテート、ｎ−アミルアセテート、フェニルエチルホーメート、２−イソペンテニルアセテート、エチルプロピオネート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、アミルプロピオネート、エチルカプロエート、アミルブチレート、エチルカプリレート、エチルカプレート、ヘキシルブチレート、エチルシンナメート、ベンジルアセテート、エチルクロトネート、エチル３，３−ジメチルアクリレート、エチル−４−メチル−４−ペンテノエート、エチル−４−メチル−３−ペンテノエート、エチルヘプト−３−エノエート、エチルピルベート、プロピルクロトネート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、アリルアクリレート、メチルメタアクリレート、メンチルアセテート、ボルニルアセテート、β−フェニルエチルアセテート、アリルカプロエート、エチルメチルフェニルグリシデート、ｐ−クレジルアセテート、アセトールアセテート、エチル９−デセノエート、２，３オクタンジオン、メチル−３−アセトキシ−ブタノエート、プロピオノイン、２−メチル−２−ペンテナール、アセトインアセテート、メチル３−ヒドロキシ−ブチレート、２−メチル−１−ヘプテン−３−オール、８−ノネン−２−オン、アセトイン、３−メチル−３−ブテニルアセテート、テトラヒドロシトラール、アリルアルコール、ブタナール（ブチルアルデヒド）、２，３−ブタンジオン（ジアセチル）、イソブチルセロソルブ、イソブチルアルデヒド、カルビトールアセテート、２−デセナール、デカナール、ジイソブチルカルビノール、ドデカナール（ラウリルアルデヒド）、エチルアクリレート、エチルブチレート、エチルバレレート、エチルビニルケトン、エチル２−メチルブチレート、ヘプタナール、１−ヘプタノール、２−ヘプタノン、２−ヘプテナール、２−ヘクセノール、メシチルオキサイド、２−メチルブタナール−１、３−メチルブタナール−１、２−メチルブタノール、メチルイソアミルケトン（５−メチル−２−ヘキサノン）、２−メチル−１−ペンタノール、２−メチルブチルアセテート、２−メチルプロパナール（イソブチルアルデヒド）、２−ノナナール、ｎ−ノナナール（ペラルゴンアルデヒド）、２−オクテナール、オクタナール（ｎ−カプリルアルデヒド）、オクチルアセテート、１−ペンテン−３−オン（エチルビニールケトン）、イソペンタナール、ペンタナール（バレルアルデヒド）、２，４−ペンタンジオン（アセチルアセトン）、イソペンチルアセテート（イソアミルアセテート）、ペンチルアセテート（ｎ−アミルアセテート）、プロパナール（プロピオンアルデヒド）、プロパノン酸、プロピルブチレート、ウンデカナール、ブチロイン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、シクロヘキセンオキサイド、ｍ−クレゾール、Ｎ−（２′−フルフリル）ピロール、２−ピロールアルデヒド、５−メチル−２−ピロールアルデヒド、Ｎ−エチルピロールアルデヒド、２−アセチル−Ｎ−メチルピロール、ジケテン、５−アセチル２−メチルオキサゾール、２−アセチルフラン、２−メチルフラン、フルフラール、フルフリルアセトン、５−メチル−２−フルフラール、ジヒドロフラノン、シクロペンタノン、フェニルｎ−ブチレート、２−フェニル−２−ブテナール、ジフルフリルエーテル、クリサンテノン、２−ブテン−４−オリド、２−メトキシフェノール（ガイアコール）、２−メトキシ−３−エチルピラジン、２−メトキシ−３−イソブチルピラジン、２−メトキシ−３−イソブチルピリジン、２−メトキシ−３−イソプロピルピラジン、２−メトキシ−３−プロピルピラジン、アニソール、ベンズアルデヒド、１，８−シネオール、シクロペンチルアセテート、２−エトキシ−３−エチルピラジン、２−ヒドロキシ−３−メトキシベンズアルデヒド（ｏ−バニリン）、フェニルエーテル。
【００２４】
付臭剤含有燃料ガスがシクロへキセン含有水素ガスである場合、水素ガスに対してシクロへキセンが０．１〜５０００ｐｐｍ特に１〜３００ｐｐｍ程度添加されることが好ましい。なお、シクロへキセンと共にさらに窒素化合物、炭化水素類などが添加されてもよい。また、付臭剤含有燃料ガスの態様によっては、この程度の濃度に至るまで前処理として、付臭剤除去をおこなった後に、付臭剤含有燃料ガスとして供給をおこなってもよい。
【００２５】
付臭剤非含有燃料ガスとしては、付臭剤無添加の燃料ガスであってもよいが、上記の付臭剤含有燃料ガスを付臭剤除去処理したものが好適である。この付臭剤除去処理手段としては、活性炭、ゼオライト等の吸着剤を用いた吸着装置が好適である。この吸着装置は、常時稼動されるものではなく、燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給するときだけ稼動させるものであるので、小容量のもので足りる。なお、吸着材を用いることなく、系外から、直接、必要に応じて、付臭剤非含有燃料ガスを導入してもよい。
【００２６】
図１は、付臭剤除去器と燃料電池とを用いた燃料電池発電システムの構成図である。付臭剤含有燃料ガスはガス供給ライン１、バルブ２を経て燃料電池３に供給される。このバルブ２を迂回するバイパスライン４にバルブ５及び付臭剤除去器６が設けられている。燃料電池３の出力電圧を電圧計１０で検出し、この検出電圧が制御器１１に入力される。この制御器１１は、予め設定されている所定値と検出電圧とを比較する比較回路と、検出電圧が所定値以下となったときにバルブ２，５を制御して燃料電池３に付臭剤非含有燃料ガスを供給するバルブ駆動制御回路とを有する。
【００２７】
通常運転時には、バルブ２を開、バルブ５を閉とし、燃料ガスを全量そのまま燃料電池３に供給して発電を行う。
【００２８】
燃料電池３の出力電圧が所定値以下となった場合には、バルブ２を閉、バルブ５を開とし、燃料ガスを全量付臭剤除去器６に通して付臭剤を除去した後、燃料電池３に供給する。この実施の形態では、付臭剤除去器６として、活性炭、ゼオライト等の吸着材を充填した吸着装置が用いられている。付臭剤がシクロへキセンの場合、付臭剤除去器６を通過した燃料ガス中のシクロへキセン濃度は１０ｐｐｍ以下、特に１ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
このように付臭剤を実質的に含有しない付臭剤非含有燃料ガスを燃料電池に供給すると、燃料電池中に、特に燃料電池の触媒に付着していた付臭剤又はその分解生成物が脱離等の物理的除去作用や化学的除去作用等によって除去され、燃料電池の発電電圧（出力電圧）が回復する。
【００３０】
燃料ガスがシクロへキセンを０．１〜５０００ｐｐｍ程度含む水素ガスであり、燃料電池が固体高分子形燃料電池である場合、付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に１秒〜１０００時間、特に１０秒〜１０００時間、とりわけ１時間〜１０００時間供給した後、シクロへキセン除去水素ガスなどのシクロヘキセン非含有水素を１秒〜１００時間特に１０秒〜１００時間、とりわけ１時間〜１００時間、さらには１０時間〜１００時間程度供給することにより、燃料電池出力電圧を十分に回復させることができる。
【００３１】
図１のシステムにおいて、燃料電池３に付臭剤含有燃料ガスを供給している間に、必要に応じ付臭剤除去器６の吸着材を再生処理や交換することができる。
【００３２】
上記説明では、燃料電池３の出力電圧が所定値よりも低下した場合に付臭剤非含有燃料ガスを燃料電池３に供給するものとしているが、燃料電池３の出力電圧がそれ程低下しないときでも間欠的に（例えば定期的に）付臭剤非含有燃料ガスを燃料電池３に供給し、燃料電池３の出力電圧低下を抑制するようにしてもよい。
【００３３】
本発明では、付臭剤非含有ガスを燃料電池３に供給するときの供給速度を付臭剤含有ガス供給時よりも高くし、燃料電池３の出力電圧を短時間で回復させるようにしてもよい。なお、付臭剤非含有燃料ガスを燃料電池３に供給しながら燃料電池を開回路に保持してもよい。また、一時的に発電電圧を一定に保ちながら付臭剤非含有燃料ガスの供給量を増大させてもよい。
【００３４】
本発明では、付臭剤除去処理した燃料ガスを一時的に貯留しておくタンクを設けてもよい。このタンク内に水素吸蔵合金を充填してもよい。このタンク内の燃料ガスを定常運転時の供給速度よりも高供給速度にて燃料電池に供給してもよい。
【００３５】
なお、図１のシステムは本発明の一例であり、本発明はそれ以外の形態とされてもよい。図２のシステムは、燃料電池３を複数個設けた場合、各燃料電池３に対し１台の付臭剤除去器５によって付臭剤を除去した燃料ガスを供給しうるように構成したものである。図２では、各燃料電池の電圧計１０の検出電圧を１基の制御器１２に入力し、該制御器１２によって各燃料電池３への付臭剤非含有燃料ガスの供給制御を行っている。図示はしないが、付臭剤除去器５を並列に複数個設置し、一部の付臭剤除去器で付臭剤を供給しているときに他の一部の付臭剤除去器で吸着材の脱着又は交換を行うようにしてもよい。
【実施例】
【００３６】
［実施例１］
燃料電池に対し付臭剤含有燃料ガスとしてシクロへキセン添加水素ガスを供給し、間欠的に付臭剤非含有燃料としてシクロへキセン無添加水素ガスを供給して燃料電池の運転を行った。具体的には、電極面積２５ｃｍ２(５ｃｍ角)の膜・電極接合体(ＭＥＡ)を有した、ＪＡＲＩ(日本自動車研究所)標準セルを、単セルとして運転した。ＭＥＡの触媒はＴＥＣ１０Ｅ５０Ｅであり、触媒量は両極共に０．２ｍｇＰｔ／ｃｍ２である。電解質膜はＮａｆｉｏｎ（登録商標）ＮＲＥ２１１である。
【００３７】
電流密度は０．２５Ａ/ｃｍ２で一定とし、シクロへキセン添加中も常に同じ電流密度となるように制御した。燃料利用率（Ｕｆ）は９０％、空気利用率（Ｕｏ）は５５％とした。セル温度は６５℃とし、アノードとカソードに流通するガスの加湿露点はいずれも６５℃とした。
【００３８】
シクロヘキセンが５０００ｐｐｍの標準ガスを用意し、加湿した後の水素または空気に対し、１００ｐｐｍのシクロヘキセン濃度となるように添加した。図３に試験装置の概要を示す。
【００３９】
燃料電池の発電特性評価には（株）東陽テクニカ製のＡＵＴＯＰＥＭを用いた。
【００４０】
燃料電池の運転を開始から５３５時間が経過するまではシクロへキセン無添加の水素ガスを燃料電池に供給した。その後、シクロへキセン１００ｐｐｍ添加水素ガスを４０６時間供給した。次いで、シクロへキセン無添加水素ガスを２時間供給した後、シクロへキセン１００ｐｐｍ添加水素ガスを８３７時間供給した。さらに、その後、シクロへキセン無添加水素ガスを６００時間供給した。
【００４１】
燃料電池の出力電圧の経時変化を図４に示す。図４の通り、５３５時間経過後にシクロヘキセンの添加を開始するとセル電圧は徐々に低下した。４０６時間のシクロへキセン添加運転後、２時間シクロへキセン無添加水素ガスを供給することにより、セル電圧が回復した。その後、８３７時間のシクロへキセン添加運転後、シクロヘキセンの添加を停止すると、再びセル電圧が回復した。またシクロへキセン添加を再開し、その後、シクロへキセン無添加水素ガスの供給を継続した場合、セル電圧はシクロヘキセンを混入していない初期におけるセル電圧の推移の外挿線(点線)レベルとなった。
【００４２】
以上より、アノード側からシクロヘキセンが混入するとセル電圧が低下するものの、シクロヘキセンの添加を停止することにより可逆的に回復することを確認した。
【符号の説明】
【００４３】
３ 燃料電池
６ 付臭剤除去器
１０ 電圧計
１１，１２ 制御器
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池の出力電圧回復装置及び方法に係り、特に付臭剤により低下した出力電圧を回復させる手段及び工程を有する燃料電池の出力電圧回復装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池に供給される燃料ガスに付臭剤を添加してガス漏洩を検知するようにした燃料電池システムにおいては、運転を継続すると、付臭剤を入れていないときでも、電圧低下があるが、それよりもさらに付臭剤により燃料電池出力特性が次第に低下してくることがある。特許文献１，２には、燃料ガスから付臭剤を除去して燃料電池に供給することが記載されている。具体的には、特許文献１には、付臭剤を活性炭やゼオライトで吸着除去することが記載されており、特許文献２には、燃料ガスを冷却することにより付臭剤を凝縮又は昇華させて分離除去することが記載されている。
【０００３】
特許文献３には、付臭剤含有ガスを燃料電池に供給して発電を行い、付臭剤が燃料電池に堆積してきた場合には燃料電池を昇温させて付臭剤を燃料電池から除去することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２７６５０
【特許文献２】特開２００８−２５７９３３
【特許文献３】特開２００８−４１５５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２では、燃料電池に供給される燃料ガスの全量を付臭剤除去処理する必要があり、吸着装置などの付臭剤除去装置が大型化し、燃料電池発電システムが大型化し、設備コスト高にもなる。さらに、発電のランニングコストも嵩む。特許文献３では、付臭剤が燃料電池に蓄積してきたときに燃料電池を昇温させるための昇温手段が必要となると共に、燃料電池を高温にした場合の安全装置を付設することが必要となり、燃料電池発電システムが大型化し、コスト高となる。さらに、燃料電池を高温に昇温させるため、この間に定常の発電運転を行うことができず、発電効率が低下する。
【０００６】
本発明は、上記の種々の問題点を解決し、燃料電池に対する付臭剤の影響を簡易な手段によって除去し、燃料電池の運転を安定して低コストにてしかも連続して行うことができる燃料電池の出力電圧回復装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の燃料電池の出力電圧回復装置は、付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に供給して発電を行う燃料電池の出力電圧回復装置であって、間欠的に該燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給する付臭剤非含有燃料供給手段を有するものである。
【０００８】
本発明の燃料電池の出力電圧回復方法は、付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に供給して発電を行う工程を有する燃料電池の出力電圧回復方法において、間欠的に、該燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給して出力電圧を回復させる工程を実行することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、燃料電池の出力電圧が所定値以下となったときに付臭剤非含有燃料ガスを供給することが好ましい。
【００１０】
本発明では、付臭剤非含有燃料ガスは、付臭剤含有燃料ガスを付臭剤除去処理したガスであることが好ましい。
【００１１】
本発明では、燃料ガスは水素ガスであり、付臭剤はシクロヘキセンであることが好ましい。
【００１２】
本発明では、付臭剤非含有燃料ガスの供給時間が１秒以上特に１０秒以上であることが好ましい。
【００１３】
本発明では、燃料電池が固体高分子形燃料電池またはアルカリ電解質形燃料電池であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の燃料電池の出力電圧回復装置及び方法では、付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に供給して発電を行い、間欠的に、例えば付臭剤の影響により燃料電池の発電出力が低下してきた場合に燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給する。このように燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給することにより、燃料電池内に付着していた付臭剤が除去され、燃料電池の発電出力が回復する。本発明では、燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給している間も燃料電池は発電を継続する。本発明では、燃料電池を昇温させて付臭剤を除去する構成が不要であり、燃料電池システムの構成が簡易である。また、燃料電池を無用に昇温させないので、安全対策システムも簡易なもので足りる。
【００１５】
本発明では、燃料電池の出力電圧が所定値以下となったときに付臭剤含有燃料ガスの代りに付臭剤非含有燃料ガスを燃料電池に供給することにより、燃料電池の出力電圧を該所定値以上に保つことができる。
【００１６】
付臭剤非含有燃料ガスとして、付臭剤含有燃料ガスを付臭剤除去処理したガスを用いることにより、付臭剤非含有燃料ガスを容易に製造することができる。
【００１７】
本発明は、燃料ガスが水素ガスであり、付臭剤がシクロヘキセンである場合に適用するのに好適である。本発明では、付臭剤非含有燃料ガスを短時間、例えば１秒以上供給することにより、燃料電池出力を回復させることができる。本発明は、燃料電池が固体高分子形燃料電池である場合に適用するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】燃料電池発電システムの構成図である。
【図２】別の燃料電池発電システムの構成図である。
【図３】実施例の試験装置の概要図である。
【図４】実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２０】
本発明装置及び方法に用いる燃料電池としては、固体高分子形燃料電池、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池、固体酸化物形燃料電池、アルカリ電解質形燃料電池などの各種燃料電池のうち固体高分子形燃料電池またはアルカリ電解質形燃料電池が好適である。この固体高分子形燃料電池は、通常、複数のセルが積層されてなるセルスタックを有する。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(アノード)及び空気極(酸化剤極：カソード)と、燃料極及び空気極を挟む燃料極側セパレータ及び空気極側セパレータとからなる。
【００２１】
燃料極は、拡散層と触媒層とを有している。燃料極には、水素ガスや水素リッチガスなどの水素を含む燃料ガスが燃料供給系により燃料極に供給される。燃料極に供給された燃料ガスは、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。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。触媒としては、通常、白金が用いられているが、これに限定されるものではなく、白金合金、非白金系触媒であってもよい。
【００２２】
空気極は、拡散層と触媒層とを有し、空気等の酸化剤ガスが酸化剤供給系により空気極に供給される。空気極に供給された酸化剤ガスは、拡散層で拡散され触媒層に到達する。触媒層では、酸化剤ガスと、固体高分子電解質膜を通って空気極に到達した水素イオンと、外部回路を通って空気極に到達した電子とによる反応により水が生成する。このような燃料極及び空気極における反応の際に外部回路を通る電子が、燃料電池のセルスタックの両端子間に接続される負荷に対する電力として使用される。
【００２３】
燃料ガスとしては水素ガスが好適である。一般に、燃料ガスの付臭剤としてはシクロへキセン、メルカプタン類、スルフィド類、チオフェン類などが用いられるが、燃料ガスが水素ガスの場合、次の化合物が好適であり、中でもシクロヘキセンが好適である。１−ペンテン、ｃｉｓ−２−ペンテン、ｔｒａｎｓ−２−ペンテン、２−メチル１−ブテン、３−メチル１−ブテン、２−メチル２−ブテン、アレン、メチルアレン、エチルアレン、１，３−ペンタジエン、２−メチル１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル１，３−ブタジエン、１，４−ペンタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，６−ヘプタジエン、１，３，５−ヘキサトリエン、１−ブチン、２−ブチン、スチレン、ビニルアセチレン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、ｔｒａｎｓ−２−ブテン、ｃｉｓ−２−ブテン、１，５−ヘキサジエン３−イン、ジイソブチレン、１−ヘキセン、イソプレン、１，３−ブタジエン、１，２−ブタジエン、シクロペンテン、シクロペンタジエン（ジシクロペンタンジエン）、１，３−シクロヘキサジエン、１，３−シクロヘプタジエン、１，５−シクロオクタジエン、１，５，９−シクロドデカトリエン、４−ビニルシクロヘキセン−１、１−ビニルシクロヘキセン−１、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ビニル−２−ノルボルネン、ビシクロペンタジエン、シクロヘキセン、１−メチルピロール、ピラジン、２−メチルピラジン、２−メチル−３−イソブチルピラジン、２，３−ジメチルピラジン、２，５−ジメチルピラジン、２，６−ジメチルピラジン、２，３，５−トリメチルピラジン、２−エチルピラジン、２−プロピルピラジン、２−ビニルピラジン、２−アリルピラジン、２−ピコリン、α．ｐ−ジメチル−スチレン、クメン、２，５−ジエチルピラジン、リモネン、メシチレン、２−メチルナフタレン、３−メチルインドール（スカトール）、ミルセン、α−ピネン、１−オクテン−３−オン、２，３−ブタンジオン、ペンタン−２，３−ジオン、ヘキサン−２，５−ジオン、ヘプタン−２，５−ジオン、エチリデンジエチルエーテル、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、アミルアルコール、プロパギルアルコール、β，γ−ヘキセノール（ｃｉｓ−ヘキセン−１−オール）、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ヘキサナール（カプロアルデヒド）、クミンアルデヒド、アセトン、２−オクタノン、３−オクタノン、ジアセチル（２，３−ブタンジオン）、アセトフェノン、メチルホーメート、メチルアセテート、メチルプロピオネート、メチルフェニルアセテート、エチルホーメート、エチルアセテート、イソプロピルホーメート、イソアミルアセテート、ｎ−アミルアセテート、フェニルエチルホーメート、２−イソペンテニルアセテート、エチルプロピオネート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、アミルプロピオネート、エチルカプロエート、アミルブチレート、エチルカプリレート、エチルカプレート、ヘキシルブチレート、エチルシンナメート、ベンジルアセテート、エチルクロトネート、エチル３，３−ジメチルアクリレート、エチル−４−メチル−４−ペンテノエート、エチル−４−メチル−３−ペンテノエート、エチルヘプト−３−エノエート、エチルピルベート、プロピルクロトネート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、アリルアクリレート、メチルメタアクリレート、メンチルアセテート、ボルニルアセテート、β−フェニルエチルアセテート、アリルカプロエート、エチルメチルフェニルグリシデート、ｐ−クレジルアセテート、アセトールアセテート、エチル９−デセノエート、２，３オクタンジオン、メチル−３−アセトキシ−ブタノエート、プロピオノイン、２−メチル−２−ペンテナール、アセトインアセテート、メチル３−ヒドロキシ−ブチレート、２−メチル−１−ヘプテン−３−オール、８−ノネン−２−オン、アセトイン、３−メチル−３−ブテニルアセテート、テトラヒドロシトラール、アリルアルコール、ブタナール（ブチルアルデヒド）、２，３−ブタンジオン（ジアセチル）、イソブチルセロソルブ、イソブチルアルデヒド、カルビトールアセテート、２−デセナール、デカナール、ジイソブチルカルビノール、ドデカナール（ラウリルアルデヒド）、エチルアクリレート、エチルブチレート、エチルバレレート、エチルビニルケトン、エチル２−メチルブチレート、ヘプタナール、１−ヘプタノール、２−ヘプタノン、２−ヘプテナール、２−ヘクセノール、メシチルオキサイド、２−メチルブタナール−１、３−メチルブタナール−１、２−メチルブタノール、メチルイソアミルケトン（５−メチル−２−ヘキサノン）、２−メチル−１−ペンタノール、２−メチルブチルアセテート、２−メチルプロパナール（イソブチルアルデヒド）、２−ノナナール、ｎ−ノナナール（ペラルゴンアルデヒド）、２−オクテナール、オクタナール（ｎ−カプリルアルデヒド）、オクチルアセテート、１−ペンテン−３−オン（エチルビニールケトン）、イソペンタナール、ペンタナール（バレルアルデヒド）、２，４−ペンタンジオン（アセチルアセトン）、イソペンチルアセテート（イソアミルアセテート）、ペンチルアセテート（ｎ−アミルアセテート）、プロパナール（プロピオンアルデヒド）、プロパノン酸、プロピルブチレート、ウンデカナール、ブチロイン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、シクロヘキセンオキサイド、ｍ−クレゾール、Ｎ−（２′−フルフリル）ピロール、２−ピロールアルデヒド、５−メチル−２−ピロールアルデヒド、Ｎ−エチルピロールアルデヒド、２−アセチル−Ｎ−メチルピロール、ジケテン、５−アセチル２−メチルオキサゾール、２−アセチルフラン、２−メチルフラン、フルフラール、フルフリルアセトン、５−メチル−２−フルフラール、ジヒドロフラノン、シクロペンタノン、フェニルｎ−ブチレート、２−フェニル−２−ブテナール、ジフルフリルエーテル、クリサンテノン、２−ブテン−４−オリド、２−メトキシフェノール（ガイアコール）、２−メトキシ−３−エチルピラジン、２−メトキシ−３−イソブチルピラジン、２−メトキシ−３−イソブチルピリジン、２−メトキシ−３−イソプロピルピラジン、２−メトキシ−３−プロピルピラジン、アニソール、ベンズアルデヒド、１，８−シネオール、シクロペンチルアセテート、２−エトキシ−３−エチルピラジン、２−ヒドロキシ−３−メトキシベンズアルデヒド（ｏ−バニリン）、フェニルエーテル。
【００２４】
付臭剤含有燃料ガスがシクロへキセン含有水素ガスである場合、水素ガスに対してシクロへキセンが０．１〜５０００ｐｐｍ特に１〜３００ｐｐｍ程度添加されることが好ましい。なお、シクロへキセンと共にさらに窒素化合物、炭化水素類などが添加されてもよい。また、付臭剤含有燃料ガスの態様によっては、この程度の濃度に至るまで前処理として、付臭剤除去をおこなった後に、付臭剤含有燃料ガスとして供給をおこなってもよい。
【００２５】
付臭剤非含有燃料ガスとしては、付臭剤無添加の燃料ガスであってもよいが、上記の付臭剤含有燃料ガスを付臭剤除去処理したものが好適である。この付臭剤除去処理手段としては、活性炭、ゼオライト等の吸着剤を用いた吸着装置が好適である。この吸着装置は、常時稼動されるものではなく、燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給するときだけ稼動させるものであるので、小容量のもので足りる。なお、吸着材を用いることなく、系外から、直接、必要に応じて、付臭剤非含有燃料ガスを導入してもよい。
【００２６】
図１は、付臭剤除去器と燃料電池とを用いた燃料電池発電システムの構成図である。付臭剤含有燃料ガスはガス供給ライン１、バルブ２を経て燃料電池３に供給される。このバルブ２を迂回するバイパスライン４にバルブ５及び付臭剤除去器６が設けられている。燃料電池３の出力電圧を電圧計１０で検出し、この検出電圧が制御器１１に入力される。この制御器１１は、予め設定されている所定値と検出電圧とを比較する比較回路と、検出電圧が所定値以下となったときにバルブ２，５を制御して燃料電池３に付臭剤非含有燃料ガスを供給するバルブ駆動制御回路とを有する。
【００２７】
通常運転時には、バルブ２を開、バルブ５を閉とし、燃料ガスを全量そのまま燃料電池３に供給して発電を行う。
【００２８】
燃料電池３の出力電圧が所定値以下となった場合には、バルブ２を閉、バルブ５を開とし、燃料ガスを全量付臭剤除去器６に通して付臭剤を除去した後、燃料電池３に供給する。この実施の形態では、付臭剤除去器６として、活性炭、ゼオライト等の吸着材を充填した吸着装置が用いられている。付臭剤がシクロへキセンの場合、付臭剤除去器６を通過した燃料ガス中のシクロへキセン濃度は１０ｐｐｍ以下、特に１ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
このように付臭剤を実質的に含有しない付臭剤非含有燃料ガスを燃料電池に供給すると、燃料電池中に、特に燃料電池の触媒に付着していた付臭剤又はその分解生成物が脱離等の物理的除去作用や化学的除去作用等によって除去され、燃料電池の発電電圧（出力電圧）が回復する。
【００３０】
燃料ガスがシクロへキセンを０．１〜５０００ｐｐｍ程度含む水素ガスであり、燃料電池が固体高分子形燃料電池である場合、付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に１秒〜１０００時間、特に１０秒〜１０００時間、とりわけ１時間〜１０００時間供給した後、シクロへキセン除去水素ガスなどのシクロヘキセン非含有水素を１秒〜１００時間特に１０秒〜１００時間、とりわけ１時間〜１００時間、さらには１０時間〜１００時間程度供給することにより、燃料電池出力電圧を十分に回復させることができる。
【００３１】
図１のシステムにおいて、燃料電池３に付臭剤含有燃料ガスを供給している間に、必要に応じ付臭剤除去器６の吸着材を再生処理や交換することができる。
【００３２】
上記説明では、燃料電池３の出力電圧が所定値よりも低下した場合に付臭剤非含有燃料ガスを燃料電池３に供給するものとしているが、燃料電池３の出力電圧がそれ程低下しないときでも間欠的に（例えば定期的に）付臭剤非含有燃料ガスを燃料電池３に供給し、燃料電池３の出力電圧低下を抑制するようにしてもよい。
【００３３】
本発明では、付臭剤非含有ガスを燃料電池３に供給するときの供給速度を付臭剤含有ガス供給時よりも高くし、燃料電池３の出力電圧を短時間で回復させるようにしてもよい。なお、付臭剤非含有燃料ガスを燃料電池３に供給しながら燃料電池を開回路に保持してもよい。また、一時的に発電電圧を一定に保ちながら付臭剤非含有燃料ガスの供給量を増大させてもよい。
【００３４】
本発明では、付臭剤除去処理した燃料ガスを一時的に貯留しておくタンクを設けてもよい。このタンク内に水素吸蔵合金を充填してもよい。このタンク内の燃料ガスを定常運転時の供給速度よりも高供給速度にて燃料電池に供給してもよい。
【００３５】
なお、図１のシステムは本発明の一例であり、本発明はそれ以外の形態とされてもよい。図２のシステムは、燃料電池３を複数個設けた場合、各燃料電池３に対し１台の付臭剤除去器５によって付臭剤を除去した燃料ガスを供給しうるように構成したものである。図２では、各燃料電池の電圧計１０の検出電圧を１基の制御器１２に入力し、該制御器１２によって各燃料電池３への付臭剤非含有燃料ガスの供給制御を行っている。図示はしないが、付臭剤除去器５を並列に複数個設置し、一部の付臭剤除去器で付臭剤を供給しているときに他の一部の付臭剤除去器で吸着材の脱着又は交換を行うようにしてもよい。
【実施例】
【００３６】
［実施例１］
燃料電池に対し付臭剤含有燃料ガスとしてシクロへキセン添加水素ガスを供給し、間欠的に付臭剤非含有燃料としてシクロへキセン無添加水素ガスを供給して燃料電池の運転を行った。具体的には、電極面積２５ｃｍ２(５ｃｍ角)の膜・電極接合体(ＭＥＡ)を有した、ＪＡＲＩ(日本自動車研究所)標準セルを、単セルとして運転した。ＭＥＡの触媒はＴＥＣ１０Ｅ５０Ｅであり、触媒量は両極共に０．２ｍｇＰｔ／ｃｍ２である。電解質膜はＮａｆｉｏｎ（登録商標）ＮＲＥ２１１である。
【００３７】
電流密度は０．２５Ａ/ｃｍ２で一定とし、シクロへキセン添加中も常に同じ電流密度となるように制御した。燃料利用率（Ｕｆ）は９０％、空気利用率（Ｕｏ）は５５％とした。セル温度は６５℃とし、アノードとカソードに流通するガスの加湿露点はいずれも６５℃とした。
【００３８】
シクロヘキセンが５０００ｐｐｍの標準ガスを用意し、加湿した後の水素または空気に対し、１００ｐｐｍのシクロヘキセン濃度となるように添加した。図３に試験装置の概要を示す。
【００３９】
燃料電池の発電特性評価には（株）東陽テクニカ製のＡＵＴＯＰＥＭを用いた。
【００４０】
燃料電池の運転を開始から５３５時間が経過するまではシクロへキセン無添加の水素ガスを燃料電池に供給した。その後、シクロへキセン１００ｐｐｍ添加水素ガスを４０６時間供給した。次いで、シクロへキセン無添加水素ガスを２時間供給した後、シクロへキセン１００ｐｐｍ添加水素ガスを８３７時間供給した。さらに、その後、シクロへキセン無添加水素ガスを６００時間供給した。
【００４１】
燃料電池の出力電圧の経時変化を図４に示す。図４の通り、５３５時間経過後にシクロヘキセンの添加を開始するとセル電圧は徐々に低下した。４０６時間のシクロへキセン添加運転後、２時間シクロへキセン無添加水素ガスを供給することにより、セル電圧が回復した。その後、８３７時間のシクロへキセン添加運転後、シクロヘキセンの添加を停止すると、再びセル電圧が回復した。またシクロへキセン添加を再開し、その後、シクロへキセン無添加水素ガスの供給を継続した場合、セル電圧はシクロヘキセンを混入していない初期におけるセル電圧の推移の外挿線(点線)レベルとなった。
【００４２】
以上より、アノード側からシクロヘキセンが混入するとセル電圧が低下するものの、シクロヘキセンの添加を停止することにより可逆的に回復することを確認した。
【符号の説明】
【００４３】
３ 燃料電池
６ 付臭剤除去器
１０ 電圧計
１１，１２ 制御器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に供給して発電を行う燃料電池の出力電圧回復装置であって、
間欠的に該燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給する付臭剤非含有燃料ガス供給手段を有する燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項２】
請求項１において、燃料電池の出力電圧の検出手段と、該検出手段の検出電圧が所定値以下となったときに前記供給手段を作動させる制御手段とをさらに有することを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、付臭剤非含有燃料ガス供給手段は、付臭剤含有燃料ガスを付臭剤除去処理して付臭剤非含有燃料ガスを製造する手段を有することを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、燃料ガスは水素ガスであり、付臭剤はシクロヘキセンであることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、付臭剤非含有燃料ガスの供給時間が１秒以上であることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、燃料電池が固体高分子形燃料電池またはアルカリ電解質形燃料電池であることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項７】
付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に供給して発電を行う工程を有する燃料電池の出力電圧回復方法において、
間欠的に、該燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給して出力電圧を回復させる工程を実行することを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項８】
請求項７において、燃料電池の出力電圧が所定値以下となったときに付臭剤非含有燃料ガスを供給することを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項９】
請求項７又は８において、付臭剤非含有燃料ガスは、付臭剤含有燃料ガスを付臭剤除去処理したガスであることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項において、燃料ガスは水素ガスであることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項１１】
請求項７ないし９のいずれか１項において、燃料ガスは水素ガスであり、付臭剤はシクロヘキセンであることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のいずれか１項において、付臭剤非含有燃料ガスの供給時間が１秒以上であることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項１３】
請求項７ないし１２のいずれか１項において、燃料電池が固体高分子形燃料電池またはアルカリ電解質形燃料電池であることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項１】
付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に供給して発電を行う燃料電池の出力電圧回復装置であって、
間欠的に該燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給する付臭剤非含有燃料ガス供給手段を有する燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項２】
請求項１において、燃料電池の出力電圧の検出手段と、該検出手段の検出電圧が所定値以下となったときに前記供給手段を作動させる制御手段とをさらに有することを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、付臭剤非含有燃料ガス供給手段は、付臭剤含有燃料ガスを付臭剤除去処理して付臭剤非含有燃料ガスを製造する手段を有することを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、燃料ガスは水素ガスであり、付臭剤はシクロヘキセンであることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、付臭剤非含有燃料ガスの供給時間が１秒以上であることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、燃料電池が固体高分子形燃料電池またはアルカリ電解質形燃料電池であることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復装置。
【請求項７】
付臭剤含有燃料ガスを燃料電池に供給して発電を行う工程を有する燃料電池の出力電圧回復方法において、
間欠的に、該燃料電池に付臭剤非含有燃料ガスを供給して出力電圧を回復させる工程を実行することを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項８】
請求項７において、燃料電池の出力電圧が所定値以下となったときに付臭剤非含有燃料ガスを供給することを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項９】
請求項７又は８において、付臭剤非含有燃料ガスは、付臭剤含有燃料ガスを付臭剤除去処理したガスであることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項において、燃料ガスは水素ガスであることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項１１】
請求項７ないし９のいずれか１項において、燃料ガスは水素ガスであり、付臭剤はシクロヘキセンであることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のいずれか１項において、付臭剤非含有燃料ガスの供給時間が１秒以上であることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【請求項１３】
請求項７ないし１２のいずれか１項において、燃料電池が固体高分子形燃料電池またはアルカリ電解質形燃料電池であることを特徴とする燃料電池の出力電圧回復方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−８９３４７（Ｐ２０１３−８９３４７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６５９０（Ｐ２０１１−２２６５９０）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【Ｆターム（参考）】
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