燃料电池系统的运行方法及燃料电池系统的制作方法

专利名称：燃料电池系统的运行方法及燃料电池系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用高分子电解质型燃料电池(以下，将Polymer Electrolyte Fuel Cell简称为PEFC)的燃料电池系统(PEFC系统)的运 行方法以及利用该运行方法的PEFC系统。尤其是，涉及向PEFC主体 供给还原剂及氧化剂的开始动作中PEFC系统的运行方法，及利用该 运行方法的PEFC系统。
背景技术：
近年来，面向实用化的研究开发正在盛行的PEFC是由多个单电 池叠层而成的，该单电池中构成有被以高分子电解质膜作为基材的 MEA (Membrane-Electrode-Assembly)隔离的还原剂流路及氧化剂流 路。
以该PEFC作为燃料电池主体使用的燃料电池系统(PEFC系统) 的启动动作中，为了防止MEA的劣化，通常要实施用惰性气体和水清 洗PEFC主体的还原剂流路及氧化剂流路的残留气体的清洗操作。例 如，专利文献1中是在氧化剂流路中有水流通。
另一方面，在PEFC系统的停止状态中，还原剂流路的残留气体 中可能混入有来自氧化剂流路或外部的氧气等氧化剂，氧化剂流路的 残留气体中可能混入有来自还原剂流路的还原剂的主要成分氢气。因 此，如果这些残留气体与还原剂及氧化剂混合，则会在还原剂流路或 氧化剂流路中发生预料之外的燃烧反应，从而会损伤MEA。因此，专 利文献2及专利文献3中公开了在PEFC系统的启动动作即向PEFC主 体供给还原剂及氧化剂的开始动作中，抑制这些残留气体与还原剂及 氧化剂相混合的技术。
专利文献2的技术是通过用于縮短氢气通过时间的气体，增大流 过还原剂流路的气体的体积流量，从而加快还原剂流路的残留气体的 清洗的技术(参照专利文献2段落
)专利文献3技术是向还原剂流路供给还原剂及向氧化剂流路供给 氧化剂之前，使氢气流入还原剂流路内，再使还原剂流路的残留气体 在包括还原剂流路在内的阳极循环路中循环，从而预先降低还原剂流 路的残留气体中的氧浓度的技术(参照专利文献3段落
所公 开，是通过泵(62)经由还原剂流路(5)内及阳极侧电极(2,3)内使 循环水进行循环的技术。同文献不需要设置用于清洗的特殊的惰性气 体罐。此外，同文献的技术因使循环水流入还原剂流路且直接加热单 电池，所以可以得到很高的预热效率。
专利文献5的技术是在PEFC停止动作时，清洗气体(惰性气体、 空气等)经由冷却剂流路的一部分流入还原剂流路中的技术。据此， 在清洗气体和残留气体之间存在冷却剂(水)，可以从PEFC内的还原 剂流路除去残留气体。残留气体不会扩散至冷却剂中。因此，根据同 文献的技术，在PEFC停止后，可以在短时间内简便且经济地使PEFC 内部置于惰性气氛下。
专利文献6的技术是在PEFC停止时，在还原剂流路或氧化剂流 路中封入水的状态或者封入加湿的惰性气体的状态下，停止运行，并 进行保管的技术。根据同文献的技术，在PEFC系统的启动动作中， 无需特别的清洗动作的前提下可以使还原剂或氧化剂流入，从而能减 少清洗用的惰性气体的使用量。
专利文献l:特开2003-142132号公报
专利文献2:特开2005-190854号公报
专利文献3:特开2006-24390号公报
专利文献4:特开平10-270065号公报
专利文献5:特开平7-272737号公报
专利文献6:特开平6-251788号公报
发明内容但是，专利文献2的技术中，因为无法避免还原剂流路的残留气 体和还原剂的接触，对于防止因残留气体和还原剂的混合而引起的 MEA的损伤而言，仍有改善余地。此外，加压供给还原剂和用于縮短
氢气通过时间的气体的动作控制，存在使PEFC系统的控制复杂化的问题。
此外，专利文献3的技术中，因为无法避免还原剂流路的残留气 体和还原剂的接触，对于防止因残留气体和还原剂的混合而引起的单 电池的损伤而言，仍有改善余地。此外，要使混合有氢气的残留气体 循环需要时间，在PEFC系统的快速启动方面仍有改善余地。
此外，对于专利文献1的用水清洗还原剂流路及氧化剂流路的残 留气体的清洗操作而言，因为在还原剂流路及氧化剂流路中充满水并 使残留气体从还原剂流路及氧化剂流路排除需要一定的时间，会使 PEFC系统的启动动作所需的时间(启动工作时间)增大，存在PEFC 系统的机动性下降的问题。
此外，根据专利文献4的技术，由循环水对还原剂流路的预热需 要时间，所以会增大PEFC系统的启动工作时间，存在PEFC系统的机 动性下降的问题。此外，根据专利文献4的技术，因为需要通过泵使 水循环，所以需要在还原剂流路内及阳极侧电极内充满循环水，在启 动工作时间的缩短方面仍有改善余地。
此外，根据专利文献5的技术，在停止动作后至启动动作前为止 的期间，在还原剂流路内的清洗气体中有可能混入有氧气等氧化剂。 因此，需要在PEFC系统的启动动作时，重新清洗还原剂流路内部。 但是，在PEFC的启动动作时，需要用冷却剂将PEFC预热至接近于反 应温度。再在启动动作后的运行状态中使用冷却系统。因此，在PEFC 系统的启动动作中，因为不能经由冷却剂流路使还原剂流入还原剂流 路，所以不能利用专利文献5的技术。
此外，根据专利文献6的技术，可以省略PEFC系统的启动动作 时的清洗动作，可缩短PEFC系统的启动工作时间。但是，除了冷却 时用的水之外还需要额外的用于保存的水，因此仍有简化PEFC系统 的构造的余地。特别是在汽车等移动机器上装载的PEFC系统中，需 要进一步减轻PEFC系统的容积及重量。此外，在封入水或加湿气体的状态下停止运行并实施保管，所以存在会促进电极的扩散性下降的 担忧。
本发明是为了解决如上所述的课题而完成的，其目的在于提供在 PEFC系统的启动动作中可以省略用水或惰性气体清洗还原剂流路及
氧化剂流路的清洗操作的PEFC系统的运行方法以及利用该运行方法 的PEFC系统。
为了解决上述课题，本发明者着眼于不形成残留气体与氧化剂或 者还原剂的界面的运行方法进行了反复潜心研究。结果发现了形成蓄 水层的运行方法，该蓄水层闭塞在PEFC主体内的还原剂流路及氧化 剂流路的比还原剂供给端及氧化剂供给端位于上游侧的部分还原剂供 给路径及部分氧化剂供给路径。
艮P，第1个本发明的燃料电池系统的运行方法的特征在于，燃料 电池系统具有供给还原剂的还原剂供给部；供给氧化剂的氧化剂供 给部；燃料电池主体，其由多个单电池叠层而构成，在上述单电池中 构成有被以高分子电解质膜作为基材的MEA隔离的还原剂流路及氧 化剂流路；还原剂供给路径，连接于还原剂供给端，该还原剂供给端 是全部上述单电池的上述还原剂流路的端部；氧化剂供给路径，连接 于氧化剂供给端，该氧化剂供给端是全部上述单电池的上述氧化剂流 路的端部；水供给部，向上述还原剂供给路径及上述氧化剂供给路径 中的至少任一个注水；并且，上述燃料电池系统的运行方法具有蓄水 层形成步骤在上述还原剂及上述氧化剂中至少任一种的供给开始动 作中，在上述还原剂及上述氧化剂中至少任一种的供给开始之前，通 过来自上述水供给部的注水，在上述还原剂的流通方向上比上述还原 剂供给端位于上游侧的上述还原剂供给路径的至少一部分、以及在上 述氧化剂的流通方向上比上述氧化剂供给端位于上游侧的上述氧化剂 供给路径的至少一部分中，以其中至少任一个被闭塞的方式形成蓄水 层。
根据这样的构成，在燃料电池系统的启动动作中可以省略用水或 惰性气体清洗还原剂流路及氧化剂流路的清洗操作。即，能很快启动 PEFC系统。此外，因为不需要清洗用的惰性气体和水，可以使PEFC 系统小型化及轻量化。
10第2个本发明的燃料电池系统的运行方法是，在上述蓄水层形成 步骤中，来自上述水供给部的注水压及注水时间是在全部上述还原剂 流路及上述氧化剂流路中使水不通过的程度的注水压及注水时间。如 果是这样的构成，本发明的PEFC系统的运行方法会变得有效率。
第3个本发明的燃料电池系统的运行方法是，在上述蓄水层形成
步骤中，来自上述水供给部的注水压低于来自上述还原剂供给部及上 述氧化剂供给部的上述还原剂及上述氧化剂的供给压。根据这样的构 成，更容易实施本发明的燃料电池系统的运行方法。
第4个本发明的燃料电池系统的运行方法是，上述燃料电池系统
进一步具有连接于上述还原剂流路及上述氧化剂流路中的至少任一个 的排出侧的阀，并且，在上述蓄水层形成步骤中，在上述阀开启状态 下开始上述注水，在水到达全部上述还原剂供给端的状态以及水到达 全部上述氧化剂供给端的状态中的至少任一个状态下，关闭上述阀， 停止上述注水。根据这样的构成，因为可以提高注水后水在下游侧的 压力，能更顺利地形成蓄水层。
第5个本发明的燃料电池系统的运行方法是，上述燃料电池系统 进一步具有连接于上述还原剂流路及上述氧化剂流路中的至少任一个
的排出侧的燃烧装置，并且，在上述蓄水层形成步骤中具有焚烧步骤
在上述燃烧装置中焚烧从上述还原剂流路及上述氧化剂流路中的至少 任一个排出的残留气体。根据这样的构成，因为可以对可燃性的残留 气体实施焚烧处理，能更安全地运行燃料电池系统。
第6个本发明的燃料电池系统的运行方法是，上述燃料电池系统
进一步具有连接于上述还原剂流路及上述氧化剂流路中的至少任一个 的排出侧、且连接于上述燃烧装置的上游侧的气液分离装置，并且，
在上述蓄水层形成步骤中具有分离步骤在上述气液分离装置中分离 从上述还原剂流路及上述氧化剂流路中的至少任一个排出的残留气体 和水，且只允许气体从上述气液分离装置流入上述燃烧装置。根据这 样的构成，因为可以在水供给部中再利用在气液分离装置中回收的水， 可以节约来自燃料电池系统外部的供水。此外，也可以防止水流入燃 烧装置。
第7个本发明的燃料电池系统的运行方法是，上述水供给部利用上述燃料电池主体的冷却水供给部而构成。根据这样的构成，可以使 本发明的燃料电池系统的运行方法有效率。此外，可进一步简化本发 明的燃料电池系统的构成。
第8个本发明的燃料电池系统的运行方法是，上述水供给部以能 够独立于上述燃料电池主体的冷却水供给部而动作的方式构成。根据 这样的构成，能提高本发明的燃料电池系统的启动动作的灵活性。
第9个本发明的燃料电池系统的运行方法是，在上述还原剂流路 的残留气体是上述还原剂且上述氧化剂流路的残留气体是惰性气体的 状态下，仅在上述氧化剂供给路径中进行上述蓄水层形成步骤。根据 这样的构成，在还原剂流路的残留气体中不会混入氧化剂。因此，因 为能省略向还原剂供给歧管的注水，能很快启动燃料电池系统。
第IO个本发明的燃料电池系统的运行方法是，在上述还原剂流路 的残留气体是惰性气体且上述氧化剂流路的残留气体是上述氧化剂的 状态下，仅在上述还原剂供给路径中进行上述蓄水层形成步骤。根据 这样的构成，在氧化剂流路的残留气体中不会混入还原剂。因此，因 为能省略向氧化剂供给歧管的注水，能很快启动燃料电池系统。
第11个本发明的燃料电池系统的运行方法是，在上述还原剂流路 的残留气体是还原剂且上述氧化剂流路的残留气体是氧化剂的状态 下，在上述还原剂供给路径及上述氧化剂供给路径的两者中进行上述 蓄水层形成步骤。根据这样的构成，当在还原剂流路的残留气体中可 能混入氧化剂、以及在氧化剂流路的残留气体中可能混入还原剂的情
况下，能更确实地防止在燃料电池系统的启动动作中的MEA的损伤。 第12个本发明的燃料电池系统的运行方法是，上述还原剂供给路
径具有连接于全部上述单电池的上述还原剂供给端的还原剂供给歧 管，上述氧化剂供给路径具有连接于全部上述单电池的上述氧化剂供 给端的氧化剂供给歧管，在上述蓄水层形成步骤中，上述注水的注水 量是使上述还原剂供给歧管及上述氧化剂供给歧管中的至少任一个没 于水中程度的量。根据这样的构成，能更正确地实施本发明。
第13个本发明的燃料电池系统的特征在于，具有供给还原剂的 还原剂供给部；供给氧化剂的氧化剂供给部；燃料电池主体，其由多 个单电池叠层而构成，在上述单电池中构成有被以高分子电解质膜作为基材的MEA隔离的还原剂流路及氧化剂流路；还原剂供给路径，连 接于还原剂供给端，该还原剂供给端是全部上述单电池的上述还原剂 流路的端部；氧化剂供给路径，连接于氧化剂供给端，该氧化剂供给 端是全部上述单电池的上述氧化剂流路的端部；水供给部，向上述还 原剂供给路径及上述氧化剂供给路径中的至少任一个注水；控制装置。
并且，上述控制装置在上述还原剂及上述氧化剂中至少任一种的供给 开始动作中，在上述还原剂及上述氧化剂中至少任一种的供给开始之 前，控制来自上述水供给部的注水，从而在上述还原剂的流通方向上 比上述还原剂供给端位于上游侧的上述还原剂供给路径的至少一部 分、以及在上述氧化剂的流通方向上比上述氧化剂供给端位于上游侧 的上述氧化剂供给路径的至少一部分中，以其中至少任一个被闭塞的 方式形成蓄水层。根据这样的构成，在燃料电池系统的启动动作中可 以省略用水或惰性气体清洗还原剂流路及氧化剂流路的清洗操作。即， 能很快启动燃料电池系统。此外，因为不需要清洗用的惰性气体和水，
可以使PEFC系统小型化及轻量化。
第14个本发明的燃料电池系统进一步具有连接于上述还原剂流路
及上述氧化剂流路中的至少任一个的排出侧的燃烧装置，上述控制装 置被构成为在形成上述蓄水层时，在上述燃烧装置中焚烧从上述还
原剂流路及上述氧化剂流路中的至少任一个排出的残留气体。根据这 样的构成，因为可以对可燃性的残留气体实施焚烧处理，能更安全运 行燃料电池系统。
第15个本发明的燃料电池系统进一步具有连接于上述还原剂流路
及上述氧化剂流路中的至少任一个的排出侧的气液分离装置，上述控
制装置被构成为在形成上述蓄水层时，在上述气液分离装置中分离
从上述还原剂流路及上述氧化剂流路中的至少任一个排出的残留气体 和水，且只允许气体从上述气液分离装置流入上述燃烧装置。根据这 样的构成，因为可以在水供给部中再予以利用在气液分离装置中回收 的水，可以节约来自燃料电池系统外部的供水。此外，也可以防止水 流入燃烧装置。
第16个本发明的燃料电池系统的特征在于，上述水供给部利用上
述燃料电池主体的冷却水供给部而构成。根据这样的构成，可以使本发明的燃料电池系统的运行方法有效率。此外，可进一步简化本发明 的燃料电池系统的构成。
第17个本发明的燃料电池系统的特征在于，上述水供给部以能够 独立于上述燃料电池主体的冷却水供给部而动作的方式构成。根据这 样的构成，可以提高本发明的燃料电池系统的启动动作的灵活性。
根据本发明的燃料电池系统的运行方法以及利用该运行方法的燃 料电池系统，在燃料电池系统的启动动作中可以省略用水或惰性气体 清洗还原剂流路及氧化剂流路的清洗操作。即，能很快启动燃料电池 系统。此外，因为不需要清洗用的惰性气体和水，可以使燃料电池系 统小型化及轻量化。


图1是举例说明本发明的第1实施方式的单电池及PEFC主体的 叠层构造的局部分解斜视图。
图2是表示图1单电池构造的要部截面图。
图3是举例说明图1的PEFC主体的单电池之间的叠层构造的分 解斜视图。
图4是举例说明图1的PEFC主体的端部构造的分解斜视图。
图5是表示第1实施方式的PEFC系统结构的概略示意图。
图6是表示图5的PEFC系统的启动动作中氧化剂供给开始的动
作例的流程图。
图7是表示第2实施方式的PEFC系统结构的概略示意图。
图8是表示图7的PEFC系统的启动动作中还原剂供给开始的动
作例的流程图。
图9是表示第3实施方式的PEFC系统结构的概略示意图。
图10是表示图9的PEFC系统的启动动作中还原剂及氧化剂供给
开始的动作例的流程图。
图11是表示图5的PEFC系统中供给侧连接通道的变形例的图。 图12是表示图5的PEFC系统中阀结构的变形例的图。 图13是表示变形例3中图1的PEFC主体的阳极隔板的平面图。 图14是表示变形例3中图1的PEFC主体的阴极隔板的平面图。
14图15是表示变形例3中图1的PEFC主体的氧化剂供给歧管区域
的部分截面的放大截面图。 符号说明
1高分子电解质膜
2A阳极侧催化层 2C阴极侧催化层 4A阳极侧气体扩散层 4C阴极侧气体扩散层
5 MEA
6 框体
7 MEA部件 9 A阳极隔板 9C阴极隔板 10单电池
121、 221、 321还原剂供给歧管孔
12E、 22E、 32E还原剂排出歧管孔
131、 231、 331氧化剂供给歧管孔
13E、 23E、 33E氧化剂排出歧管孔
141、 241、 341水供给歧管孔
14E、 24E、 34E水排出歧管孔
15、 25、 35、 55、 65、 75螺栓孔
20、 30 MEA接触区域
21还原剂流路
211还原剂供给端
26、 36水流路
31氧化剂流路
311氧化剂供给端
50、 51集电板
56端子
60、 61绝缘板70、 71端板
521、 621、 721还原剂供给孔 52E、 62E、 72E还原剂排出孔 531、 631、 731氧化剂供给孔 53E、 63E、 73E氧化剂排出孔 541、 641、 741水供给孔 54E、 64E、 74E水排出孔 80螺栓 81垫圈 82螺母
921还原剂供给歧管 92E还原剂排出歧管 931氧化剂供给歧管 93E氧化剂排出歧管 941水供给歧管 94E水排出歧管 99 PEFC主体 102I还原剂供给管嘴 102E还原剂排出管嘴 103I氧化剂供给管嘴 103E氧化剂排出管嘴 104I水供给管嘴 104E水排出管嘴 1121还原剂供给路径 112E还原剂排出路径 113I氧化剂供给路径 113E氧化剂排出路径 114I水供给路径 114E水排出路径
121供给侧连接通道(第1供给侧连接通道) 122排出侧连接通道123第2供给侧连接通道
125燃烧装置
126、 127气液分离装置
131V、 132V、 133V、 134V、 135V、 136V、 139V阀
137V、 138V三通阀
142还原剂供给部
143氧化剂供给部
144水供给部
145第2水供给部
151、 152、 153、 154残留气体处理系统
300控制装置
301输入部
302存储部
303时间测定部
304控制部
S步骤
T、 TA、 Tc时间 Tl注水时间 T2排气时间 W水
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的最佳实施方式进行说明。 (第1实施方式)
首先，说明本实施方式的PEFC主体(燃料电池主体)99的结构。 图1是举例说明本发明的第1实施方式的单电池及PEFC主体的 叠层构造的局部分解斜视图。
一般而言，PEFC具有叠层有多个单电池(电池)10的PEFC主 体(电池堆)99、还原剂供给歧管921、氧化剂供给歧管931、水供给 歧管941、还原剂排出歧管92E、氧化剂排出歧管93E、水排出歧管94E。 还原剂供给歧管92I连接于全部单电池10的还原剂流路21的还原剂供给端211，氧化剂供给歧管931连接于全部单电池10的氧化剂流路31 的氧化剂供给端311。在本实施方式中，如图1所示，这些歧管921、 931、 941、 92E、 93E、 94E与PEFC主体99被构成为一体。本实施方 式的PEFC是所谓的内部歧管型PEFC。
并且，单电池10具有夹着MEA5而相对的阳极隔板9A和阴极隔 板9C (两者总称为隔板)。更确切的说，单电池10是由一对隔板9A、 9C夹持MEA部件7而构成。
另夕卜，本实施方式中，在全部隔板9A、 9C和MEA部件7上，贯 穿板面的歧管孔以互相叠层方式的形成，通过叠层多个隔板9A、 9C 和MEA部件7，还原剂供给歧管921、氧化剂供给歧管931、水供给歧 管941、还原剂排出歧管92E、氧化剂排出歧管93E和水排出歧管94E 沿单电池10的叠层方向延伸的方式形成。
具体而言，在俯视图中(在隔板9A、 9C的厚度方向上)，在隔 板9A、 9C和MEA部件7的周边部，以贯穿过各主面的方式形成有 螺栓孔15、 25、 35，还原剂供给歧管孔121、 221、 321，还原剂排出歧 管孔12E、 22E、 32E，氧化剂供给歧管孔131、 231、 331，氧化剂排出 歧管孔13E、 23E、 33E，水供给歧管孔141、 241、 341，和水排出歧管 孔14E、 24E、 34E。还原剂供给歧管孔121、 221、 32I和还原剂排出歧 管孔12E、 22E、 32E分别在PEFC主体99中连接并延伸，从而形成还 原剂供给歧管92I及还原剂排出歧管92E。另外，同样地，氧化剂供给 歧管孔131、 231、 331和氧化剂排出歧管孔13E、 23E、 33E分别在PEFC 主体99中连接并延伸，从而形成氧化剂供给歧管931及氧化剂排出歧 管93E。并且，同样地，水供给歧管孔141、 241、 34I和水排出歧管孔 14E、 24E、 34E分别在PEFC主体99中连接并延伸，从而形成水供给 歧管94I及水排出歧管94E。
此处， 一般而言，在PEFC主体99的发电运行中，氧化剂的流量 比还原剂的流量大，所以氧化剂的歧管931、 93E的形状大于还原剂的 歧管921、 92E的形状。例如，在图1中，氧化剂供给歧管931及氧化 剂排出歧管93E的管路截面(延伸方向的截面)的形状是长轴为50mm 左右且短轴为20mm左右的椭圆形。还原剂供给歧管921及还原剂排
18出歧管92E的管路截面(延伸方向的截面)的形式是长轴为30mm左 右且短轴为20mm左右的椭圆形。
隔板9A、 9C由导电性材料构成。例如，由石墨板、浸渍了酚醛 树脂的石墨板、金属板构成。另外，阳极隔板9A的内面上，以连接还 原剂供给歧管孔221和还原剂排出歧管孔22E的方式形成有沟槽状的 还原剂流路21。在还原剂供给歧管孔221的部分壁面上形成有还原剂 供给端211。另外，在MEA接触区域20的几乎整个面上形成有盘蛇状 的(serpentine)还原剂流路21。
同样地，在阴极隔板9C的内面上，以连接氧化剂供给歧管孔331 和氧化剂排出歧管孔33E的方式形成有沟槽状的氧化剂流路31。在氧 化剂供给歧管孔33I的部分壁面上形成有氧化剂供给端311。另外，在 MEA接触区域30的几乎整个面上形成有盘蛇状(serpentine)的氧化 剂流路31。
据此，在电池10的组装的状态下，MEA5成为还原剂流路21及 氧化剂流路31的沟槽盖。确切地说，还原剂流路21和氧化剂流路31 被MEA5隔离，构成为流路。在MEA部件7和阳极隔板9A之间，构 成使还原剂供给歧管孔221和还原剂排出歧管孔22E连接并延伸的还 原剂流路21。另外，在MEA部件7和阴极隔板9C之间，构成使氧化 剂供给歧管孔331和氧化剂排出歧管孔33E连接并延伸的氧化剂流路 31。
另外，与上述氧化剂及还原剂的歧管的形状比相同， 一般而言， 在PEFC主体99的发电运行中，氧化剂的流量比还原剂的流量大，所 以氧化剂流路31的流路横截面的面积大于还原剂流路21。此处， 一般 而言，流路横截面的面积由沟槽状的流路的数量进行调节。本实施方 式中，还原剂流路21及氧化剂流路31的沟槽宽度为约2mm、沟槽深 度为约lmm。并且，图1中，还原剂流路21由1个流路沟槽构成。氧 化剂流路31由3个流路沟槽构成。但是，本实施方式中构成还原剂流 路21及氧化剂流路31的沟槽数不限定于本实施方式的数量。 一般而 言，氧化剂流路31的沟槽数多于还原剂流路21，还原剂流路21由1 个乃至5个沟槽构成，氧化剂流路31由3个乃至10个沟槽构成。艮P， 供给端211、 311 (将还原剂供给端21I及氧化剂供给端31I总称为供给端211、 311)的开口形状呈单个或多个lmmx2mm矩形孔部并列设置 的形态，换句话说，呈单个或多个一般是数mn^左右大小的孔部并列 设置的的形态。
如上所述，供给端21I、31I的开口面积远小于各自供给歧管孔221、 33I的横截面的面积。而且，开口形状以分割为多个的方式形成。因此， 为了从各自供给歧管孔221、 33I向供给端211、 31I注入具有粘性的液 相水，需要相当大的注水压。
图2是表示图1的单电池的构造的要部截面图。
MEA部件7由MEA5和框体6构成，框体6紧贴于在MEA5的 周边延展的高分子电解膜1并以夹持高分子电解质膜1的方式构成。 因此，在框体6的中央开口部(框内)的两面露出MEA5。另外，框 体6的材质是具有耐环境性的弹性物质，有垫圈的功能。作为框体6 的材质的例示，优选氟系橡胶。
MEA5具有高分子电解质膜1和在其两面叠层而成的一对电极。 具体而言，MEA5具有由被认为选择性地透过氢离子的离子交换膜 构成的高分子电解质膜1和，在高分子电解质膜1的比周边部靠近内 侧的部分的两面上形成的一对电极层。阳极侧的电极层具有在高分 子电解质膜1的一个表面上设置的阳极侧催化层2A和，在阳极侧催化 层2A的外表面上设置的阳极侧气体扩散层4A。阴极侧的电极层具有 在高分子电解质膜1的另一表面上设置的阴极侧催化层2C和，在阴极 侧催化层2C的外表面上设置的阴极侧气体扩散层4C。此处，催化层 2A、 2C的主要成分是担载铂族金属催化剂的碳粉末。气体扩散层4A、 4C兼具通气性和电子导电性，是多孔质构造。
高分子电解质膜1优选是由全氟磺酸组成的膜。例如，举例说明 DuPont公司制造的Nafion (注册商标)膜。并且， 一般而言，MEA5 是通过在高分子电解质膜1上依次涂布催化层2A、 2C和气体扩散层 4A、 4C，再经转录、热压等方法而制造的。或者，也可以使用MEA 的市售产品。
在单电池10的组装状态下，气体扩散层4A与阳极隔板9A的内 面的MEA接触区域20 (参照图l)接触。阴极侧气体扩散层4C与阴 极隔板9C的内面的MEA接触区域30 (参照图l)接触。阳极隔板9A的还原剂流路21与阳极侧气体扩散层4A接触。因 而，在还原剂流路21中流通的还原剂不会向外部漏出，向多孔质的阳 极侧气体扩散层4A内部一边扩散一边侵入，直至到达阳极侧催化层 2A。同样，阴极隔板9C的氧化剂流路31与阴极侧气体扩散层4C接 触。因而，在氧化剂流路31中流通的氧化剂不会向外部漏出，向多孔 质的阴极侧气体扩散层4C内部一边扩散一边侵入，直至到达阴极侧催 化层2C。因此，可进行电池反应。因为隔板9A、 9C由导电性材料构 成，所以能够将在MEA5中产生的电能经由隔板9A、 9C而取出到外 部。
图3是举例说明图1的PEFC主体的单电池之间的叠层构造的分 解斜视图。
如图3所示，在阳极隔板9A的外表面，以连接水供给歧管孔241 和水排出歧管孔24E之间的方式的形成有沟槽状的水流路26。在MEA 接触区域20的背部的整个面上形成有盘蛇状的水流路26。同样，在阴 极隔板9C的外表面，以连接水供给歧管孔341和水排出歧管孔34E的 方式形成有沟槽状的水流路36。在MEA接触区域30的背部的整个面 上形成有盘蛇状的水流路36。另外，在PEFC主体99中，水流路26 和水洗路36以连接的方式形成。g卩，在单电池10叠层的状态下水流 路26、 36被一体化，在叠层的多个单电池10的叠层面之间，构成使 水供给歧管孔241、 341和水排出歧管孔24E、 34E连接并延伸的水流 路。因此，水可以用作传热介质。即，通过在PEFC主体99中流通的 水，在发电运行时候可以除去PEFC主体99的反应热，并且，在发电 运行开始前能够预热PEFC主体99。
图4是举例说明图1的PEFC主体端部构造的分解斜视图。 PEFC主体99通过在单电池10的叠层方向的两端设置一对端部件 而构成。g卩，在单电池10两端的最外层，叠层有与单电池10具有相 同形状的平面的集电板50、 51、绝缘板60、 61、端板70、 71。在集电 板50、 51，绝缘板60、 61、端板70、 71的四角形成有螺栓孔55、 65、 75。
集电板50、 51由铜金属等导电性材料组成，其上分别形成有端子 56。并且，在一个集电板50上形成有贯穿其主面的供给孔及排出孔。具体而言，形成有与接触于集电板50的阴极隔板9CE (即，构成叠
层的单电池10的一个端面的阴极隔板9CE)的水供给歧管孔34I连通 的水供给孔54I;与水排出歧管孔34E连通的水排出孔54E;与还原剂 供给歧管孔321连通的还原剂供给孔521;与还原剂排出歧管孔32E连 通的还原剂排出孔52E;与氧化剂供给孔331连通的氧化剂供给孔531; 与氧化剂排出歧管孔33E连通的氧化剂排出孔53E。
绝缘板60、 61及端板70、 71由电绝缘性材料构成。并且，在一 个绝缘板60上形成有与在集电板50上形成的供给孔及排出孔521、 52E、 531、 53E、 541、 54E分别连通的还原剂供给孔621、还原剂排出 孔62E、氧化剂供给孔631、氧化剂排出孔63E、水供给孔641和水排 出孔64E。在一个端板70上形成有与在绝缘板60上形成的供给孔及排 出孔621、 62E、 631、 63E、 641、 64E分别连通的还原剂供给孔721、 还原剂排出孔72E、氧化剂供给孔731、氧化剂排出孔73E、水供给孔 741和水排出孔74E。并且，在端板70的外表面侧的供给孔及排出孔 721、 72E、 731、 73E、 741、 74E上分别安装有还原剂供给管嘴1021、 还原剂排出管嘴102E、氧化剂供给管嘴1031、氧化剂排出管嘴103E、 水供给管嘴1041、水排出管嘴104E。这些管嘴上，使用了外部的管路 部件和一般的连接部件。另外，虽然没有图示，但是除了没有形成这 些供给孔及排出孔这一点之外，其他集电板51、绝缘板61和端板71 具有与集电板50、绝缘板60、端板70同样的构成。由此，在PEFC 主体99内形成有关还原剂、氧化剂及水的经由供给孔521、 621、 721、 531、 631、 731、 541、 641、 741及供给歧管921、 931、 941，从供给歧管 921、 931、 94I分流到单电池IO或单电池10之间的流路21、 31、 26、 36，再在排出歧管92E、 93E、 94E合流后，从排出歧管92E、 93E、 94E 到达排出孔52E、 62E、 72E、 53E、 63E、 73E、 54E、 64E、 74E的流 路。
然后，由紧固部件紧固连接一对端部件之间。在此，螺栓80插通 螺栓孔15、 25、 35、 55、 65、 75，贯穿PEFC主体99的两端之间。并 且，在螺栓80的两端安装有垫圈81和螺母82， 一对端板70、 71之间 由螺栓80和垫圈81以及螺母82紧固连接。例如，对每单位面积隔板 施加10kgf/cn^左右的力，从而进行紧固连接。另外，在构成叠层的单电池10的一个端面的阴极隔板9CE的外表
面，没有形成有水流路36。另外，虽然没有图示，但在构成其他端面 的阳极隔板的外表面也没有形成有水流路26。
由对图1 图4的说明可知，在PEFC主体99中，供给至PEFC 主体99的还原剂从还原剂供给歧管921分流到各还原剂供给端211并 在还原剂流路21中流通。同样，供给至PEFC主体99的氧化剂从氧 化剂供给歧管931分流到各氧化剂供给端311并在氧化剂流路31中流 通。
在此，对发明者们的发现进行说明。
首先，在PEFC主体99中，以在多个单电池10中的发电电力尽 量均等的方式，使得从后述还原剂供给路径112I分流到各还原剂供给 端211的还原剂的流量分配均等，并且使得从氧化剂供给路径1131分 流到各氧化剂供给端31I的氧化剂的流量分配均等。具体而言， 一般将 形成还原剂供给路径1121的一部分的还原剂供给歧管921以及形成氧 化剂供给路径1131的一部分的氧化剂供给歧管931的管路截面面积设 计成，大于还原剂流路21及氧化剂流路31的流路截面面积。此外， 还原剂流路21及氧化剂流路31的排出侧也以背压(backing pressure) 均等的方式构成。例如，构成还原剂排出歧管92E和氧化剂排出歧管 93E。因此，在还原剂供给歧管92I及氧化剂供给歧管931中，流体的 压力均等化，而且，全部单电池10的还原剂流路21及氧化剂流路31 的流体的流量均等。在此，发明者们注意到从还原剂及氧化剂的供 给歧管921、 931分支到还原剂流路21及氧化剂流路31的流路构造， 在供给端211、 31I产生比较大的流路阻力。即，较之向这些歧管921、 93I注入流体所必需的压力，从这些歧管921、 93I向还原剂流路21及 氧化剂流路31注入流体所必需的压力更大。而且，因为供给端211、 31I被划为数mri^左右的小开口部单位，液相水具有表面张力等粘性， 在使水流动的情况下，因形状效果会增加流路阻力。并且，当水穿过 氧化剂流路31及还原剂流路21时，认为这些流路21、 31的流路阻力 会增加。即，当向还原剂供给歧管92I及氧化剂供给歧管93I注水时， 这些歧管内的残留气体被水挤压，从而经由还原剂流路21及氧化剂流 路31向PEFC主体99外部挤出。但是，根据注水水压的程度不同，因为流路阻力等的主要原因，水没有穿过还原剂流路21及氧化剂流路
31，从而使供给端211， 31I没于水中。S口，水引起还原剂供给路径1121 及氧化剂供给路径1131的一部分闭塞，此处为还原剂供给歧管921及 氧化剂供给歧管931的闭塞。发明者们根据这些发现而想到了本发明。 即，发现了可以省略在PEFC系统的启动动作中用水或惰性气体清洗 还原剂流路及氧化剂流路的PEFC系统的运行方法和利用该运行方法 的PEFC系统。
图5是表示第1实施方式的PEFC系统结构的概略示意图。
如图5所示，PEFC主体99的还原剂供给管嘴1021连接于还原剂 供给路径1121，还原剂供给路径1121连接于还原剂供给部142。在还 原剂供给路径1121中安装有阀136V。
在本实施方式中，还原剂采用含氢的氢气。还原剂供给部142采 用一般构造，因此没有给出详细图示，其在构成上具有供给氢气的装 置。例如，还原剂供给部142具有储存氢气的氢气罐和用以调节氢气 的供给压或流量的压力调节阀或调节阀开度的阔。或者，还原剂供给 部142也可以具有供给天然气等烃类物质的供给基础设施；柱塞泵； 流量调节工器具；以该烃类物质为原料经水蒸气重整反应等而生成且 供给氢气的氢制造供给系统。
另外，还原剂排出管嘴102E连接于还原剂排出路径112E。在还 原剂排出路径112E中安装有阀139V。并且，在还原剂的流通方向上 在阀139V的下游侧安装有气液分离装置127。在气液分离装置127的 下游侧的还原剂排出路径112E的通向大气端，即还原剂的流通方向上 的下游端有能够焚烧处理还原剂排出路径112E内的气体的燃烧装置 125。根据这样的构成，在气液分离装置127中将还原剂排出路径112E 的流体分离为气相和液相，从而仅仅使气相流到燃烧装置125中。并 且，当该气相可燃时，可以通过燃烧装置125焚烧处理该气相。
燃烧装置125是一般的燃烧器。或者，在还原剂供给部142具有 氢生成装置时，可以使还原剂排出路径112E的下游端连接于该氢气生 成装置的燃烧器。因而，可以简化PEFC系统的构成。
24氧化剂供给管嘴103I连接于氧化剂供给路径1131，氧化剂供给路
径113I连接于氧化剂供给部143。在还原剂供给路径1131中安装有阀 132V。
作为氧化剂通常采用含有氧的氧气，本实施方式中使用空气。氧 化剂供给部143采用公知构造，因此没有详细给出其图示，但是一般 具有西罗克风扇等送风器、除去空气中硫磺成分的过滤器、以及一边 预热氧化剂一边加湿的加湿器。
氧化剂排出管嘴103E连接于氧化剂排出路径113E。氧化剂排出 路径113E中安装有阀133V。氧化剂排出路径113E在氧化剂的流通方 向上的下游端通向大气，具有向大气中排放剩余的氧化剂的排气口 (没 有图示)。
另外，氧化剂排出路径113E和氧化剂供给路径1131可以被构成 为其一部分经由全热交换型加湿器，从氧化剂排出路径113E侧向氧 化剂供给路径113I交换水及热量。因而，可以提高PEFC系统的能源 利用率。
水供给管嘴1041连接于水供给路径1141，水供给路径114I连接到 水供给部144。水供给部144采用一般构造，因此没有给出其详细图示， 但是一般具有自来水基础设施、净化由自来水基础设施所供给的水的 净化装置、向水供给路径114I送水的泵、调节水温的热交换器。
水排出管嘴104E连接于水排出路径114E。水排出路径114E采用 一般构造，因此没有给出其图示，但是其连接于水供给部144的热交 换器，以水在水供给路径1141、 PEFC主体99及水排出路径114E中循 环的方式构成。
在此，本实施方式的PEFC系统具有，连接氧化剂供给路径1131 和水排出路径114E的供给侧连接通道(第1供给侧连接通道)121和， 设置在供给侧连接通道121上的阀131V。此外，在氧化剂的流通方向 上比供给侧连接通道121位于上游侧的氧化剂供给路径1131上安装有 阀132V。因此，通过关闭阀132V且开启阀131V，根据水排出路径 114E的水压和氧化剂供给路径1131内的压力的压力差，可以将水排出 路径114E的水经过供给侧连接通道121而注入到氧化剂供给路径 1131。进一步，根据氧化剂供给管嘴103I及PEFC主体99内的流路阻力和水排出路径114E的水压，可以将水排出路径114E的水注入到氧
化剂供给歧管931 (参照图1及图4)内。
此外，氧化剂排出路径113E上具有残留气体处理系统151。
残留气体处理系统151的构成具有燃烧装置125、连接还原剂排 出路径112E以及氧化剂排出路径113E的排出侧连接通道122、设置 在排出侧连接通道122上的阀134V、设置在排出侧连接通道122上的 气液分离装置126、在氧化剂的流通方向上比排出侧连接通道122位于 下游侧的氧化剂排出路径113E上设置的阔133V。
在此，排出侧连接通道122连接于还原剂的流通方向上比燃烧装 置125位于上游侧的还原剂排出路112E。
此外，气液分离装置126只要是从流入的流体中分离气相成分(气 体成分)和液相成分(液体成分)并只让气相成分再流通到下游侧的 装置即可。在此，采用一般的排水槽(drain tank)，在槽上方构成有 排出侧连接通道122的出入口，在槽下方构成有蓄水区域。
在残留气体处理系统151中，通过关闭阀133V且开启阀134V， 可以将氧化剂排出路径113E的流体导入到排出侧连接通道122。此外， 可以在气液分离装置126中分离流体的气相和液相并只允许气相向还 原剂排出路径112E排出。并且，当该气相可燃时，可以通过燃烧装置 125实施焚烧处理。
控制装置300具有由键盘、触摸屏等构成的输入部301;由存储 器等构成的存储部302;由计时器等构成的时间测定部303;由CPU、 MPU等构成的控制部304。并且，控制装置300控制还原剂供给部142、 氧化剂供给部143、水供给部144、燃烧装置125、阀131、 132、 133、 134。
在此，所谓"控制装置"不仅指单独的控制装置，也包含多个控 制装置协同实施控制的控制装置组。因此，控制装置300不需要由单 独的控制装置构成，也可以分散安装多个控制装置并使它们协同控制 各供给部和阀类。例如，输入部303可以构成为具有通讯功能的移动 机器。此外，也可以将控制部304分别设置在各供给部142、 143、 144 上。其次，对本实施方式的PEFC系统的启动动作中氧化剂的供给开 始的动作进行说明。
图6是表示图5的PEFC系统的启动动作中氧化剂供给开始的动 作例的流程图。这些动作由控制装置300控制完成。
由控制部304得到指令信号开始向PEFC主体99的氧化剂供给。 虽然没有图示，但一般而言，该指令信号由PEFC系统的启动开关的 ON操作、电力负荷的产生预测等而被适当发出，并输入到控制部304。
如图6所示，启动后，首先，在步骤S201中，从水供给部144经 由水供给路径1141而从水供给管嘴1041向PEFC主体99供给水，从 水排出管嘴104E排出的水向水排出路径114E流出。此时，阀131V 被关闭。
另外，可以不管氧化剂供给开始的指令信号而进行水的供给。艮口， 在接收氧化剂供给开始的指令信号的时候，以预热PEFC主体99为目 的，还存在向PEFC主体99供给预热水的情况。
并且，在步骤(蓄水层形成步骤)S202中，阀132V和阀133V被 关闭，阀131V和阀134V被开启。然后，在时间测定部303中开始测 定时间T。
在该蓄水层形成步骤S202中，氧化剂供给路径1131经由PEFC主 体99、氧化剂排出路径113E、排出侧连接通道122、气液分离装置126、 还原剂排出路径112E和燃烧装置125而通向大气，并且阀132V被关 闭，所以，氧化剂供给路径113I的内压大体上与大气压等同。此外， 水供给部144供水压因PEFC主体99的水流路26、 36的压力损失而 减小，水排出路径114E的水压变得比大气压稍高。具体而言，变成比 大气压高0.5乃至lkPa左右的水压。因此，从水排出路径114E通过供 给侧连接通道121向氧化剂供给路径1131注水。此外，水从氧化剂供 给路径113I经由氧化剂供给管嘴103I而流入到氧化剂供给歧管93I(参 照图l及图4)内。
在此，水压不足以使水从氧化剂供给歧管931穿过氧化剂流路31。 或者需要时间。因此，水难以从氧化剂供给歧管93I穿过，直至水流到 氧化剂流路31的排出端31E为止，氧化剂供给歧管93I的内部没于水中。换句话说，由于氧化剂供给歧管931内部被水闭塞而形成蓄水层
(aquifer)。
此外，以将氧化剂流路31的残留气体引到燃烧装置125的方式构 成残留气体处理系统151。因此，通过注水，氧化剂流路31、氧化剂 排出歧管93E和氧化剂排出路径113E内的残留气体，被氧化剂供给路 径113I及氧化剂供给歧管931内的残留气体挤压，经由排出侧连接通 道122、还原剂排出路径112E和气液分离装置126而引至燃烧装置125。
在此，当氧化剂流路31的残留气体含有还原剂或天然气、城市煤 气等可燃性成分的情况下，使燃烧装置125工作(焚烧步骤)。于是, 可以对可燃性的残留气体实施焚烧处理，从而使PEFC系统能更安全 地运行。
步骤S202 (蓄水层形成步骤)持续至在步骤S203中时间T达到 规定的注水时间(第l注水时间)T,为止。
当时间T达到规定的注水时间(第1注水时间)TH时进入步骤S204， 阀131V被关闭。由此，结束向氧化剂供给路径113I的注水。
在此，注水时间T,被设定为流过供给侧连接通道121的水量达 到氧化剂供给歧管931的容积和在氧化剂供给管嘴1031与供给侧连接 通道121之间的区间的氧化剂供给路径1131的容积的合计容积(注水 容积)的时间。具体而言，可以根据注水容积、供给侧连接通道121 的流路横截面面积、以及水排出路径114E与氧化剂供给路径1131的 压力差，并基于流体力学的知识估计注水时间T,。
或者，通过反复进行使用PEFC系统的试验，基于经验发现氧化 剂供给歧管931内部没于水中的时间，将其作为注水时间1。由此， 能使氧化剂供给歧管931的内部没于水中。
或者，作为时间测定部303的替代，预先在供给侧连接通道121 上安装流量计，在控制部304中判断流量达到注水容积的情况，并使 操作前进到步骤S204。
于是，当供给侧连接通道121及阀132V靠近氧化剂供给管嘴1031 时，可以减少注水容积，由此，注水时间Ti可以变短。g卩，供给侧连 接通道121及阀132V越靠近氧化剂供给管嘴1031，越能快速启动PEFC 系统。在步骤S204之后，步骤S205 (供给步骤)中，阀132V被开启， 从氧化剂供给部143向氧化剂供给路径113I供给氧化剂。并且，在时 间测定部303中开始测定时间T。因此，闭塞氧化剂供给歧管93I的蓄 水层被氧化剂挤压，依次经由氧化剂流路31、氧化剂排出歧管93E、 氧化剂排出路径113E、排出侧连接通道122而被挤压至气液分离装置 126。在此，在残留气体和氧化剂之间存在蓄水层，因此不形成残留气 体和氧化剂之间的界面。因此，可以防止因氧化剂流路31的残留气体 和氧化剂的混合而引起的燃烧反应，可以防止MEA5受损。
此外，液相的水在气液分离装置126中与残留气体及氧化剂分离， 只有气相的残留气体及氧化剂从气液分离装置126向下游侧流动(分 离步骤)。于是，在气液分离装置126中回收的水可以在水供给部144 中再被予以利用，可以节约来自PEFC系统外部的供水。此外，也能 防止水流入燃烧装置125。
另一方面，由于氧化剂的供给而与蓄水层一起被挤压出的残留气 体从气液分离装置126经由还原剂排出路径112E被引导至燃烧装置 125。在此，当残留气体含有还原剂或天然气、城市煤气等可燃性成分 的情况下，使燃烧装置125工作(焚烧步骤)。因而，可以对可燃性 的残留气体实施焚烧处理，所以PEFC系统能更安全地运行。
步骤S205 (供给步骤)持续到在步骤S206中时间T达到规定的 排气时间丁2为止。
当时间T达到规定的排气时间T2，进入到步骤S207，阀133V被 开启，且阀134V被关闭。因此，结束向燃烧装置125的排气。g卩，氧 化剂的供给照样继续，但本发明的氧化剂的供给开始动作结束。
在此，排气时间丁2被设定为流过排出侧连接通道122的气体的 流量，或是氧化剂供给部143所供给的氧化剂的流量，达到氧化剂流 路31的容积、氧化剂排出歧管93E的容积、以及在氧化剂排出管嘴103E 与排出侧连接通道122之间的区间的氧化剂排出路径113E的容积的合 计容积(排气容积)的时间。具体而言，可以从排气容积及氧化剂供 给部143的每单位时间的流量来估计排气时间T2。或者，通过反复进 行使用PEFC系统的试验，基于经验决定T2。
29或者，作为时间测定部303的替代，预先在排出侧连接通道122 上安装流量计，在控制部304中判断流量达到排气容积的情况，并使 操作前进到步骤S207。
于是，当排出侧连接通道122及阀133V靠近氧化剂排出管嘴103E 时，可以减少排气容积，由此，排气时间T2可以变短。目卩，排出侧连 接通道122及阀133V越靠近氧化剂排出管嘴103E，越能快速启动 PEFC系统。
在本实施方式的PEFC系统的运行方法中，由于闭塞氧化剂供给 歧管931的蓄水层，能隔离氧化剂和氧化剂流路31的残留气体的同时， 挤出残留气体。因此，根据本运行方法可以防止由于氧化剂流路31的 残留气体和氧化剂的混合而引起的燃烧反应，可以防止MEA5受损。 即，根据本运行方法，在PEFC主体99的发电停止状态下，在氧化剂 流路31中可能混入可燃性成分特别是还原剂的情况下，随着氧化剂的 供给开始，可以防止在氧化剂流路31中的局部的异常燃烧，所以本运 行方法是有效的。例如，在PEFC主体99的发电停止状态下，当还原 剂流路21中有可燃性成分滞留时，本运行方法作为PEFC系统的启动 动作是有效的。特别地，在PEFC主体99的发电停止动作中，在还原 剂滞留状态下还原剂流路21被密闭时，本运行方法作为PEFC系统的 启动动作是有效的。
此外，根据本实施方式的PEFC系统的运行方法，可以在PEFC系 统的启动动作中省略用水或惰性气体清洗氧化剂流路31的操作。艮口， 能很快启动PEFC系统。此外，因为不需要清洗用的惰性气体和水， 可以使PEFC系统小型化及轻量化。
并且，根据本实施方式的PEFC系统的运行方法，当氧化剂流路 31的残留气体为氮气、天然气等惰性气体的情况下，还原剂流路21 的残留气体中不会混入氧化剂。因此，与后述的第3实施方式相比， 可以省略向还原剂供给歧管921的注水，所以能很快启动PEFC系统。
(第2实施方式)
图7是表示第2实施方式的PEFC系统的结构的概略示意图。如图7所示，在本实施方式的PEFC系统中，代替第1实施方式
的供给侧连接通道121及阀131V，具有设置在还原剂供给路径1121 与水排出路径114E之间的第2供给侧连接通道123和设置在第2供给 侧连接通道123上的阀135V。因而，代替第1实施方式的残留气体处 理系统151，在还原剂排出路径U2E上构成有残留气体处理系统152。 在图7中，对于与图5相同或者相当的部分标注相同的符号并省略其 说明，仅仅就不同点加以说明。
本实施方式的PEFC系统具有连接还原剂供给路径1121和水排 出路径114E的第2供给侧连接通道123和，设置在第2供给侧连接通 道123上的阀135V。此外，在还原剂的流通方向上比第2供给侧连接 通道123位于上游侧的还原剂供给路径1121上安装有阀136V。因此， 通过关闭阀136V且开启阀135V，根据水排出路径114E的水压和还原 剂供给路径1121内的压力的压力差，可以将水排出路径114E的水经 过第2供给侧连接通道123而注入到还原剂供给路径1121。进一步， 根据还原剂供给管嘴102I及PEFC主体99内的流路阻力和水排出路径 114E的水压，可以将水排出路径114E的水注入到还原剂供给歧管921 (参照图l及图4)内。
此外，残留气体处理系统152的构成具有燃烧装置125和安装在 还原剂排出路径112E上的气液分离装置127。
图8是表示图7的PEFC系统的启动动作中还原剂的供给开始的 动作例的流程图。在图8中，对于与图6相同或者相当的步骤标注相 同的符号并省略其说明，仅仅就不同点加以说明。
首先，在与第1实施方式相同的步骤S201中，从水供给部144向 PEFC主体99供给水之后，在步骤S212 (蓄水层形成步骤)中关闭阔 136V且开启阀135V。然后，在时间测定部303中开始测定时间T。
在该蓄水层形成步骤S212中，还原剂供给路径1121经由PEFC主 体99、还原剂排出路径112E、气液分离装置127和燃烧装置125通向 大气，还原剂供给路径112I的内压大体上与大气压等同。此外，水供 给部144的供水压因PEFC主体99的水流路26、 36的压力损失而减 小，水排出路径114E的水压变得比大气压稍高。具体而言，变成比大 气压高0.5乃至lkPa左右的水压。因此，从水排出路径U4E通过第2供给侧连接通道123向还原剂供给路径1121注水。此外，水从还原剂
供给路径1121经由还原剂供给管嘴1021而流入到还原剂供给歧管921 (参照图1及图4)内。
在此，水压不足以使水从还原剂供给歧管921穿过还原剂流路21。 或者需要时间。因此，水难以从还原剂供给歧管92I穿过，直至水流到 还原剂流路21的排出端21E为止，还原剂供给歧管92I没于水中。换 句话说，由于还原剂供给歧管921的内部水被闭塞而形成蓄水层。
此外，通过注水，还原剂流路21、还原剂排出歧管92E和还原剂 排出路径112E内的残留气体被还原剂供给路径1121及还原剂供给歧 管92I内的残留气体挤压，从而经由还原剂排出路径112E和气液分离 装置127而被引至燃烧装置125。
在此，当还原剂流路21的残留气体含有还原剂或天然气、城巿煤 气等可燃性成分的情况下，使燃烧装置125工作(焚烧步骤)。于是， 可以对可燃性的残留气体实施焚烧处理，从而使PEFC系统能更安全 地运行。
步骤S212 (蓄水层形成步骤)持续至在步骤S213中时间T达到 规定的第2注水时间T3为止。
当时间T达到规定的第2注水时间T3时进入步骤S214,阀135V 被关闭。因此，向还原剂供给路径112I的注水结束。
在此，第2注水时间T3被设定为流过第2供给侧连接通道123 的水量达到还原剂供给歧管921的容积和在还原剂供给管嘴1021与第 2供给侧连接通道123之间的区间的还原剂供给路径1121的容积的合 计容积(第2注水容积)的时间。具体而言，可以根据第2注水容积、 第2供给侧连接通道123的流路横截面面积、以及水排出路径114E与 还原剂供给路径1121的压力差，并基于流体力学的知识估计第2注水 时间T2。
或者，通过反复进行使用PEFC系统的试验，基于经验发现还原 剂供给歧管921内部没于水中的时间，将其作为第2注水时间T2。由 此，能使还原剂供给歧管92I的内部没于水中。或者，作为时间测定部303的替代，预先在第2供给侧连接通道
123上安装流量计，在控制部304中判断流量达到第2注水容积的情况， 并使操作前进到步骤S214。
于是，当第2供给侧连接通道123及阀136V靠近还原剂供给管嘴 1021时，可以减少第2注水容积，由此，第2注水时间丁3可以变短。 即，第2供给侧连接通道123及阀136V越靠近还原剂供给管嘴1021， 越能快速启动PEFC系统。
在步骤S214之后，步骤S215 (供给步骤)中，阀136V被开启， 从还原剂供给部142向还原剂供给路径112I供给还原剂。因此，闭塞 还原剂供给歧管921的蓄水层被还原剂挤压，依次经由还原剂流路21、 还原剂排出歧管92E、还原剂排出路径112E而被挤压至气液分离装置 127。在此，在残留气体和还原剂之间存在蓄水层，因此不形成残留气 体和还原剂之间的界面。
此外，液相的水在气液分离装置127中与残留气体及氧化剂分离， 只有气相的残留气体及氧化剂从气液分离装置127向下游侧流动(分 离步骤)。于是，在气液分离装置127中回收的水可以在水供给部144 中再被予以利用，可以节约来自PEFC系统外部的供水。此外，也能 防止水流入燃烧装置125。
另一方面，由于还原剂而与蓄水层一起被挤压出的残留气体从气 液分离装置127进一步被引导至燃烧装置125。在此，当残留气体含有 还原剂或天然气、城市煤气等可燃性成分的情况下，使燃烧装置125 工作(焚烧步骤)。因而，可以对可燃性的残留气体实施焚烧处理， 所以PEFC系统能更安全地运行。
在步骤S215中，在向燃烧装置125的残留气体的排出完成的时刻 结束本发明的还原剂的供给开始动作。还原剂的供给照样继续。
在本实施方式的PEFC系统的运行方法中，由于闭塞还原剂供给 歧管921的蓄水层，能隔离还原剂和还原剂流路21的残留气体的同时， 挤出残留气体。因此，根据本运行方法可以防止由于还原剂流路21的 残留气体和还原剂的混合而引起的燃烧反应，可以防止MEA5受损。 即，根据本运行方法，在PEFC主体99发电停止状态下，在还原剂流 路21中可能混入氧化剂的时候，随着还原剂的供给开始，可以防止在还原剂流路21中的局部的异常燃烧，所以本运行方法是有效的。例如，
在PEFC主体99发电停止状态下，当氧化剂流路31中有氧化剂滞留 时，本运行方法作为PEFC系统的启动动作是有效的。特别地，在PEFC 主体99发电停止动作中，在氧化剂滞留状态下氧化剂流路31被密闭 时或者通大气时，本运行方法作为PEFC系统的启动动作是有效的。
此外，根据本实施方式的PEFC系统的运行方法，可以在PEFC系 统的启动动作中省略用水或惰性气体清洗还原剂流路21的操作。即， 能很快启动PEFC系统。此外，因为不需要清洗用的惰性气体和水， 可以使PEFC系统小型化及轻量化。
并且，根据本实施方式的PEFC系统的运行方法，当还原剂流路 21的残留气体为氮气、天然气等惰性气体(处于动作温度(30°C 90 °C)时，即使与氧共存，在催化层中也不会引起燃烧反应)的情况下， 氧化剂流路31的残留气体中不会混入还原剂。因此，与后述的第3实 施方式相比，可以省略向氧化剂供给歧管931的注水，所以能很快启动 PEFC系统。
(第3实施方式)
图9是表示第3实施方式的PEFC系统的结构的概略示意图。 如图9所示，本实施方式的PEFC系统是第1实施方式及第2实 施方式一起构成的实施方式。因而，在图9中，对于与图7及图5相 同或者相当的部分标注相同的符号并省略其说明，仅仅就不同点加以 说明。
本实施方式的PEFC系统中，残留气体处理系统153的构成由第1 实施方式的残留气体处理系统151变形而成，没有气液分离装置126， 包含气液分离装置127。在气液分离装置127中，可以将氧化剂排出路 径113E和还原剂排出路径112E双方的流体分离为气相和液相，仅允 许气相流到燃烧装置125。进而，当该气相可燃时，可以由燃烧装置 125实施焚烧处理。
图10是表示图9的PEFC系统的启动动作中还原剂及氧化剂供给 开始的动作例的流程图。在图10中，对于与图6及图8相同或者相当 的步骤标注相同的符号并省略其说明，仅仅就不同点加以说明。首先，与第1实施方式及第2实施方式相同，在步骤S201 (蓄水
层形成步骤)中从水供给部144向PEFC主体99注水之后，同时进行 第1实施方式及第2实施方式的动作。在此，时间测定部303被构成 为至少可以同时测定2个时间。具体而言，图10中被构成为，可测定 时间1\和时间Tc。时间Tc相当于第1实施方式中的时间T，时间TA 相当于第2实施方式中的时间T。因此，可以同时实施第1实施方式及 第2实施方式的动作。
在本实施方式的PEFC系统的运行方法中，由闭塞氧化剂供给歧 管93I的蓄水层能隔离氧化剂和氧化剂流路31的残留气体的同时，能 挤出残留气体。此外，由闭塞还原剂供给歧管92I的蓄水层能隔离还原 剂与还原剂流路21的残留气体的同时，能挤出残留气体。换句话说， 由于在残留气体和还原剂及氧化剂之间存在蓄水层，没有形成残留气 体和还原剂及氧化剂之间的界面。
因此，根据本运行方法可以防止因还原剂流路21及氧化剂流路31 的残留气体和还原剂及氧化剂的混合而引起的燃烧反应，可防止MEA5 受损。§卩，当还原剂流路21的残留气体中可能混入氧化剂时，以及当 氧化剂流路31的残留气体中可能混入还原剂时，根据本运行方法可以 确实防止PEFC系统的启动动作中的MEA5的损伤。例如，在PEFC 主体99的发电停止状态下，在氧化剂流路31中滞留氧化剂且在还原 剂流路中滞留还原剂时，本运行方法作为PEFC系统的启动动作是有 效的。特别地，在PEFC主体99的发电停止动作中，当还原剂滞留状 态下还原剂流路21被密闭、且氧化剂滞留状态下氧化剂流路31被密 闭时，本运行方法作为PEFC系统的启动动作是有效的。
此外，根据本实施方式的PEFC系统的运行方法，可以在PEFC系 统的启动动作中省略用水或惰性气体清洗还原剂流路21及氧化剂流路 31的操作。即，能很快启动PEFC系统。此外，因为不需要清洗用的 惰性气体和水，可以使PEFC系统小型化及轻量化。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，蓄水层形成步骤S202、 S212中的向氧化剂供给路径113I或还原剂供给路径1121的注水路径， 也可以由水排出路径114E以外的方式构成。例如，在第1实施方式中， 也可以将供给侧连接通道121以连接水供给路径1141与氧化剂供给路径113I之间的方式构成。此时，可以构成为以阀131V作为压力调 节阔或者阀开度调节阀，能够调整向氧化剂供给路径1131的注水压力 或阀开度。如此，在包含上述实施方式的实施方式中，如果水供给部
144采取利用PEFC主体99的冷却水供给部的构成，则可整合水供给 部。即，本发明的PEFC系统的运行方法变得有效率。此外，可以进 一步简化本发明的PEFC系统的构成。
另一方面，第1 第3实施方式均可以为如以下变形例1 3所示 的构成。
以第1实施方式的变形例进行说明。
图11是表示图5的PEFC系统中供给侧连接通道的变形例的图。 如图11所示，本变形例具有水供给部144和其他第2水供给部 145。供给侧连接通道121以连接第2水供给部145和氧化剂供给路径 113I的方式构成，阀131V由压力调节阀或开度调节阔构成。因此，在 蓄水层形成步骤(S202)中的向氧化剂供给路径113I的注水压或阀开 度，可以由控制部304控制阀131V来进行调节。预先从输入部301输 入注水压或阀开度并将其存储在存储部302中。或者，不由控制部304 进行调节，而通过对阀131V设定调节基准压力或阀开度来进行实施。 此外，第2水供给部145被构成为可以独立于水供给部144而动作， 所以，向氧化剂供给路径1131的注水动作可以独立于水供给路径1141 和水排出路径114E的水供给而进行实施。因此，在PEFC系统的启动 动作中，PEFC主体99的预热动作和氧化剂供给的开始动作可以分别 独立地进行，提高了PEFC系统的启动动作的灵活性。
在此，第2水供给部145具有与上述的水供给部144同样的构成。 或者，因为注水压力是比大气压高0.5 lkPa左右的水压即可，所以第 2水供给部145可以是在比PEFC系统更高处配置的蓄水池。此时，因 注水压力就是水位差(water head)，可以在比PEFC主体99高5cm 10cm左右的高处配置蓄水池。此外，因用不到阀B1V的压力调节功 能或阀开度调节功能，安装通常的开关阀就可以。
36此外，也可以合理化阀131V、 132V、 133V、 134V、 135V、 136V 的构成。例如，可以以如下变形例2的方式构成。
以第1实施方式的变形例进行说明。 图12是表示图5的PEFC系统中阀结构的变形例的图。 如图12所示，图5的阀131V和阀132V可以合并为三通阀137V。 此外，图5的阀133V和阀134V可以合并为三通阀138V。
以第1实施方式的变形例进行说明。
图13是表示变形例3中图1的PEFC主体的阳极隔板的平面图。 图14是表示变形例3中图1的PEFC主体的阴极隔板的平面图。图15 是表示变形例3中图1的PEFC主体的氧化剂供给歧管区域的部分截 面的放大截面图。
如图13及图14所示，变形例3中，在各隔板9A、 9C上部形成 有还原剂供给歧管孔221、 321，氧化剂供给歧管孔231、 331及水供给 歧管孔241、 341。并且，在还原剂供给歧管孔22I或氧化剂供给歧管孔 331的重力方向的下方有还原剂供给端211或氧化剂供给端311。
本变形例的情况下，在上述第1至3实施方式及变形例1的蓄水 层形成步骤(S202)中，例如在氧化剂供给歧管931中，水从氧化剂 供给端31I依次分别浸入氧化剂流路31。在此，注水速度越慢，氧化 剂供给歧管93I没于水中之前，水在部分氧化剂流路31中到达排出端 31E的可能性越大。在氧化剂供给歧管93I没于水中之前，如果水在部 分氧化剂流路31中到达排出端31E，则氧化剂供给歧管93I难以没于 水中。
但是，在以实际供给的水压是0.5 lkPa的方式进行注水的情况 下，如图15所示，水堵塞氧化剂供给歧管93I的同时，即由蓄水层引 起的闭塞区域扩大的同时，向氧化剂供给歧管93I浸入，因此，能更高 效率地向氧化剂气体流路31挤出残留气体，能使氧化剂供给歧管931更容易没于水中。以上举例说明的是氧化剂流路31侧的情况，在还原 剂流路21侧也是一样。
从以上说明可知，在本发明的PEFC系统中，能够以闭塞还原剂
供给歧管921及氧化剂供给歧管931中的至少任意一个的方式形成蓄水 层。因此，通过还原剂及氧化剂的供给，由蓄水层隔离还原剂流路21 及氧化剂流路31中至少任一部位的残留气体与还原剂及氧化剂中至少 任一种气体的同时，能够挤出残留气体。因此，可以防止因还原剂流 路21及氧化剂流路31中至少任一个部位的残留气体和还原剂及氧化 剂中至少任一种气体的混合而引起的燃烧反应，可防止MEA5的损伤。 此外，与直接用氧化剂或还原剂中至少任一种气体清洗还原剂流路21 及氧化剂流路31中至少任一部位的残留气体的情况相比较，可以縮短 清洗残留气体所需的时间。并且，与用水清洗还原剂流路21及氧化剂 流路31中至少任一部位的残留气体的情况相比较，因所使用的水量少， 可以达到削减清洗残留气体所需的水量并縮短时间。因此，能很快启 动PEFC系统。
以上，关于本发明的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限 定于上述实施方式和变形例。
例如，在上述实施方式中使用内部歧管型的PEFC主体99，但即 使这些歧管921、 931、 941、 92E、 93E、 94E是与PEFC主体99分开的 部件(所谓外部歧管型的构造)，本发明也同样适用。
此外，根据本发明，在还原剂及氧化剂中至少任一个的供给开始 动作中，在还原剂及氧化剂中至少任一个的供给开始前，通过来自水 供给部的注水，在还原剂的流通方向上比还原剂供给端211位于上游侧 的还原剂供给路径1121的至少一部分、以及在氧化剂的洗通方向上比 氧化剂供给端31I位于上游侧的氧化剂供给路径113I的至少一部分中， 以至少任一个被闭塞的方式形成蓄水层，并以该方式实施本发明。
艮口，蓄水层的形成位置没有被限定在还原剂供给歧管921及氧化剂 供给歧管931。还原剂侧的蓄水层的形成位置没有被限定在还原剂供给 歧管921。例如，无论有无还原剂供给歧管921，可以用阀预先对还原 剂供给路径112I进行划区并在该阀的上游侧形成蓄水层。氧化剂侧的 蓄水层的形成位置也同样。此外，还原剂供给路径1121的流路形状根据PEFC系统的构成不 同而不同。因此，可以设计特定形状的流路，该形状可以在还原剂供
给路径1121的至少一部分、在还原剂供给歧管921的上游侧形成充分
的蓄水层，并该处形成蓄水层。氧化剂侧的蓄水层的形成位置也同样。 产业上的可利用性
本发明作为可以在PEFC系统的启动动作中省略用水或惰性气体 清洗还原剂流路及氧化剂流路的操作的PEFC系统的运行方法以及利 用该运行方法的PEFC系统是有用的。
权利要求
1.一种燃料电池系统的运行方法，其特征在于，所述燃料电池系统具有供给还原剂的还原剂供给部；供给氧化剂的氧化剂供给部；燃料电池主体，其由多个单电池叠层而构成，在所述单电池中构成有被以高分子电解质膜作为基材的MEA隔离的还原剂流路及氧化剂流路；还原剂供给路径，连接于还原剂供给端，该还原剂供给端是全部所述单电池的所述还原剂流路的端部；氧化剂供给路径，连接于氧化剂供给端，该氧化剂供给端是全部所述单电池的所述氧化剂流路的端部；水供给部，向所述还原剂供给路径及所述氧化剂供给路径中的至少任一个注水，所述燃料电池系统的运行方法具有蓄水层形成步骤在所述还原剂及所述氧化剂中至少任一种的供给开始动作中，在所述还原剂及所述氧化剂中至少任一种的供给开始之前，通过来自所述水供给部的注水，在所述还原剂的流通方向上比所述还原剂供给端位于上游侧的所述还原剂供给路径的至少一部分、以及在所述氧化剂的流通方向上比所述氧化剂供给端位于上游侧的所述氧化剂供给路径的至少一部分中，以其中至少任一个被闭塞的方式形成蓄水层。
2. 如权利要求l所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于， 所述蓄水层形成步骤中，来自所述水供给部的注水压及注水时间是在全部所述还原剂流路及所述氧化剂流路中使水不通过的程度的注 水压及注水时间。
3. 如权利要求l所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于， 所述蓄水层形成步骤中，来自所述水供给部的注水压低于来自所述还原剂供给部及所述氧化剂供给部的所述还原剂及所述氧化剂的供给压。
4. 如权利要求l所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于， 所述燃料电池系统进一步具有连接于所述还原剂流路及所述氧化剂流路中的至少任一个的排出侧的阀，在所述蓄水层形成步骤中，在所述阀开启状态下开始所述注水， 在水到达全部所述还原剂供给端的状态以及水到达全部所述氧化剂供 给端的状态中的至少任一个状态下，关闭所述阀，停止所述注水。
5. 如权利要求1所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于， 所述燃料电池系统进一步具有连接于所述还原剂流路及所述氧化剂流路中的至少任一个的排出侧的燃烧装置，在所述蓄水层形成步骤中具有焚烧步骤在所述燃烧装置中焚烧 从所述还原剂流路及所述氧化剂流路中的至少任一个排出的残留气 体。
6. 如权利要求5所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于，所述燃料电池系统进一步具有连接于所述还原剂流路及所述氧化 剂流路中的至少任一个的排出侧、且连接于所述燃烧装置的上游侧的 气液分离装置，在所述蓄水层形成步骤中具有分离步骤在所述气液分离装置中 分离从所述还原剂流路及所述氧化剂流路中的至少任一个排出的残留 气体和水，且只允许气体从所述气液分离装置流入所述燃烧装置。
7. 如权利要求l所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于， 所述水供给部利用所述燃料电池主体的冷却水供给部而构成。
8. 如权利要求l所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于，所述水供给部以能够独立于所述燃料电池主体的冷却水供给部而 动作的方式构成。
9. 如权利要求1所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于，在所述还原剂流路的残留气体是所述还原剂且所述氧化剂流路的 残留气体是惰性气体的状态下，仅在所述氧化剂供给路径中进行所述蓄水层形成步骤。
10.如权利要求l所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于， 在所述还原剂流路的残留气体是惰性气体且所述氧化剂流路的残 留气体是所述氧化剂的状态下，仅在所述还原剂供给路径中进行所述蓄水层形成步骤。
11.如权利要求l所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于， 在所述还原剂流路的残留气体是还原剂且所述氧化剂流路的残留气体是氧化剂的状态下，在所述还原剂供给路径及所述氧化剂供给路径的两者中进行所述蓄水层形成步骤。
12.如权利要求l所述的燃料电池系统的运行方法，其特征在于，所述还原剂供给路径具有连接于全部所述单电池的所述还原剂供 给端的还原剂供给歧管，所述氧化剂供给路径具有连接于全部所述单电池的所述氧化剂供 给端的氧化剂供给歧管，在所述蓄水层形成步骤中，所述注水的注水量是使所述还原剂供 给歧管及所述氧化剂供给歧管中的至少任一个没于水中程度的量。
13. —种燃料电池系统，其特征在于，具有供给还原剂的还原剂供给部； 供给氧化剂的氧化剂供给部；燃料电池主体，其由多个单电池叠层而构成，在所述单电池中构 成有被以高分子电解质膜作为基材的MEA隔离的还原剂流路及氧化 剂流路；还原剂供给路径，连接于还原剂供给端，该还原剂供给端是全部 所述单电池的所述还原剂流路的端部；氧化剂供给路径，连接于氧化剂供给端，该氧化剂供给端是全部所述单电池的所述氧化剂流路的端部；水供给部，向所述还原剂供给路径及所述氧化剂供给路径中的至 少任一个注水；控制装置，所述控制装置在所述还原剂及所述氧化剂中至少任一种的供给开 始动作中，在所述还原剂及所述氧化剂中至少任一种的供给开始之前， 控制来自所述水供给部的注水，从而在所述还原剂的流通方向上比所 述还原剂供给端位于上游侧的所述还原剂供给路径的至少一部分、以 及在所述氧化剂的流通方向上比所述氧化剂供给端位于上游侧的所述 氧化剂供给路径的至少一部分中，以其中至少任一个被闭塞的方式形 成蓄水层。
14. 如权利要求13所述的燃料电池系统，其特征在于， 进一步具有连接于所述还原剂流路及所述氧化剂流路中的至少任一个的排出侧的燃烧装置，所述控制装置被构成为在形成所述蓄水层时，在所述燃烧装置 中焚烧从所述还原剂流路及所述氧化剂流路中的至少任一个排出的残 留气体。
15. 如权利要求14所述的燃料电池系统，其特征在于， 进一步具有连接于所述还原剂流路及所述氧化剂流路中的至少任一个的排出侧的气液分离装置，所述控制装置被构成为在形成所述蓄水层时，在所述气液分离装置中分离从所述还原剂流路及所述氧化剂流路中的至少任一个排出 的残留气体和水，且只允许气体从所述气液分离装置流入所述燃烧装 置。
16. 如权利要求13所述的燃料电池系统，其特征在于，所述水供给部利用所述燃料电池主体的冷却水供给部而构成。
17.如权利要求13所述的燃料电池系统，其特征在于， 所述水供给部以能够独立于所述燃料电池主体的冷却水供给部而 动作的方式构成。
全文摘要
本发明涉及一种燃料电池系统的运行方法，该方法具有蓄水层形成步骤在还原剂及氧化剂中至少任一种气体的供给开始动作中，在还原剂及氧化剂中至少任一种气体的供给开始之前，通过来自水供给部的注水，在还原剂的流通方向上的比还原剂供给端位于上游侧的还原剂供给路径的至少一部分、以及在氧化剂的流通方向上的比氧化剂供给端位于上游侧的氧化剂供给路径的至少一部分中，以其中至少任一个被闭塞的方式形成蓄水层。
文档编号H01M8/04GK101542809SQ200880000608
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月18日 优先权日2007年3月22日
发明者柴田础一, 梅田孝裕, 森田纯司, 浦田隆行, 菅原靖 申请人:松下电器产业株式会社