[发明专利]水电解系统及水电解装置的起动方法

说明书

提供能够抑制通过水的电解而产生的氧及氢的混合的水电解系统及水电解装置的起动方法。水电解系统具备水电解单元、电源、氧罐及控制装置。水电解单元具备固体高分子电解质膜和设置于固体高分子电解质膜的厚度方向的两侧的阳极及阴极。水电解单元通过由电源对阳极与阴极之间施加电压来将水电解。控制装置使通过水电解单元对水的电解而在阳极产生的氧的压力比通过水电解单元对水的电解而在阴极产生的氢的压力高。控制装置通过在电解的开始前从氧罐向阳极供给氧，来使固体高分子电解质膜的阳极侧的压力比固体高分子电解质膜的阴极侧的压力高。

技术领域

本发明涉及水电解系统及水电解装置的起动方法。

背景技术

以往，例如已知一种水电解系统的起动方法，其在具备固体高分子型的水电解单元的水电解系统的起动时氢滞留于阳极侧的可能性高的情况下，抑制通电电流的上升速度(例如，参照日本特开2017-206730号)。在该起动方法中，通过抑制通电电流的上升速度，抑制与在阳极产生的氧一起排出的氢的浓度的增大。

发明内容

在如上述的水电解系统那样具备固体高分子型的水电解单元的情况下，有时由于在阳极产生的氧及在阴极产生的氢透过电解质膜的交叉(crossover)而发生氧及氢的混合。在交叉量增大的情况下，氧及氢各自的纯度降低，并且发生电解质膜的劣化等不良情况，由此期望抑制氧及氢的混合。

本发明的方案是考虑这样的情况而完成的，其目的在于提供能够抑制通过水的电解而产生的氧及氢的混合的水电解系统及水电解装置的起动方法。

为了解决上述课题而达成所涉及的目的，本发明采用了以下的方案。

(1)本发明的一方案的水电解系统具备：水电解单元，其具有电解质膜和设置于所述电解质膜的厚度方向的两侧的阳极及阴极，并通过对所述阳极与所述阴极之间施加电压来将水电解；电源，其向所述阳极与所述阴极之间施加所述电压；氧供给源，其向所述阳极供给氧；以及控制装置，其使通过所述水电解单元对水的电解而在所述阳极产生的氧的压力比通过所述水电解单元对水的电解而在所述阴极产生的氢的压力高，并且通过在所述电解开始前从所述氧供给源向所述阳极供给所述氧来使所述电解质膜的所述阳极侧的压力比所述电解质膜的所述阴极侧的压力高。

(2)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，所述氧供给源具备氧容器，所述氧容器储存通过所述水电解单元对水的电解而在所述阳极产生的氧。

(3)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，具备第一氧容器，所述第一氧容器贮存通过所述水电解单元对水的电解而在所述阳极产生的氧的至少一部分，所述氧供给源具备第二氧容器，所述第二氧容器连接于从将所述水电解单元与所述第一氧容器连接的流路分支的流路，并且贮存通过所述水电解单元对水的电解而在所述阳极产生的氧的一部分。

(4)在上述(3)的方案的基础上，也可以是，具备压力取得部，所述压力取得部取得所述第二氧容器中的氧的压力，所述控制装置进行如下处理：与所述第一氧容器相比优先向所述第二氧容器供给在所述电解开始后在所述阳极产生的氧，并且基于由所述压力取得部取得的所述压力，将在所述阳极产生的氧的供给目的地从所述第二氧容器切换为所述第一氧容器。

(5)在上述(3)或(4)的方案的基础上，也可以是，所述控制装置在从所述第二氧容器向所述阳极供给所述氧的状态下的所述阳极侧的压力小于规定压力的情况下，将所述氧供给源从所述第二氧容器切换为所述第一氧容器。

(6)在上述(1)至(5)中的任一方案的基础上，也可以是，具备向所述阴极供给所述水的水供给部。