[发明专利]燃料电池发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池发电系统，该燃料电池发电系统使由于氧化剂气体中含有的杂质而导致催化剂活性降低的氧化剂极活化，从而提高燃料电池的发电效率以及耐久性。

背景技术

如图7所示，以往的一般的燃料电池发电系统具备在电解质1的两面上形成燃料极2和氧化剂极3的燃料电池4，通过对燃料极2供给至少包含氢的燃料气体、对氧化剂极3供给至少包含氧的氧化剂气体，来进行发电。

一般使用空气(大气)作为氧化剂气体，但是空气中大多含有各种各样的杂质，这些杂质中存在有附着于氧化剂极3上而使氧化剂极3的催化剂活性降低、阻碍发电所需的化学反应而导致燃料电池4的输出电压降低的物质。

以往的燃料电池发电系统为了去除这种附着在氧化剂极3上的杂质而例如设置与进行发电的电路独立的外部电源5，在停止发电时以将附着有杂质的氧化剂极3作为正极的方式来将外部电源5电连接于燃料电池4并对燃料电池4施加电压，使氧化剂极3的电位在固定期间内成为比自然电位高的电位，由此使附着在氧化剂极3上的杂质氧化而使其脱离(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2005-259368号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，使用外部电源来使氧化剂极的电位为高电位的方法存在以下的问题：不仅系统的结构变得复杂，还需要装载二次电池等外部电源，并不经济。

本发明用于解决上述问题，其目的在于提供一种不使用外部电源而能够以简单的结构去除附着在氧化剂极上的杂质的燃料电池发电系统。

用于解决问题的方案

本发明是一种燃料电池发电系统，通过燃料气体与氧化剂气体的反应来进行发电，该燃料电池发电系统具备：燃料电池，其包括燃料极、氧化剂极以及电解质，至少包含氢的燃料气体被供给到该燃料极，至少包含氧的氧化剂气体被供给到该氧化剂极，该电解质上形成有上述燃料极和上述氧化剂极；输出控制部，其在不对上述燃料电池发电系统的外部供给电力的状态下对上述氧化剂极施加规定电压以上的电压；以及决定部，其决定由上述输出控制部施加上述规定电压以上的电压的时间。

根据本发明的结构，基于决定部来决定在由于杂质引起不可逆的电压降低之前由输出控制部施加规定电压以上的电压的时间，因此不会由于电压降低而导致发电效率降低。并且，在不对上述燃料电池发电系统外部供给电力的状态下驱动对上述氧化剂极施加规定电压以上的电压的输出控制部，由此不需要外部电源就可使氧化剂极为高电位，来将附着在氧化剂极上的杂质氧化，使其脱离氧化剂极来将其去除，从而能够得到燃料电池活化而能够维持所期望的性能的耐久性优秀的燃料电池发电系统。

发明的效果

本发明能够提供一种不使用外部电源而能够以简单的结构去除附着在氧化剂极上的杂质来使燃料电池活化、发电效率和耐久性良好的燃料电池发电系统。

附图说明

图1是本发明的实施方式1至5中的燃料电池发电系统的概要结构图。

图2是表示本发明的实施方式2中的燃料电池发电系统的运转方法的流程图。

图3的(a)是表示不形成开路状态时的燃料电池发电系统的堆叠体电压特性的特性图，图3的(b)是表示本发明的实施方式2中的燃料电池发电系统的堆叠体电压特性的特性图。

图4是表示本发明的实施方式3中的燃料电池发电系统的运转方法的流程图。

图5是表示本发明的实施方式4中的燃料电池发电系统的运转方法的流程图。

图6是表示利用上述燃料电池发电系统的运转方法进行运转时的堆叠体电压特性的特性图。

图7是以往的燃料电池发电系统的概要结构图。

附图标记说明

1：电解质；2：燃料极；3：氧化剂极；4：燃料电池；11：输出控制部；12：决定部；13：杂质浓度检测部；14：电压检测部；15：燃料电池旁路。

具体实施方式