(57)【要約】【課題】短時間で出力電圧を向上させる、燃料電池のならし運転方法を提供する。【解決手段】触媒と触媒を担持する触媒担体とを含む電極層と、電極層が電解質膜５１３の両面の燃料極５１２側および空気極５１１側に設けられ、空気極側電極層の触媒担体を燃焼させる触媒担体燃焼段階を有することを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒と前記触媒を担持する触媒担体とを含む電極層と、前記電極層が電解質膜の両面の燃料極側および空気極側に設けられ、
前記空気極側電極層の前記触媒担体を燃焼させる触媒担体燃焼段階を有することを特徴とする燃料電池のならし運転方法。
【請求項２】
前記触媒担体燃焼段階は、前記燃料極と空気極を空気で充満させた状態で、外部から前記空気極に電圧を印加し前記空気極の電位を周期的に変化させて前記触媒担体を燃焼させる第１燃焼段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項３】
前記触媒担体燃焼段階は、前記燃料極と空気極を空気で充満させた状態で、前記空気極への電流の流入と前記空気極からの電流の流出とを交互に行い前記空気極の電位を周期的に変化させて前記触媒担体を燃焼させる第２燃焼段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項４】
前記触媒担体燃焼段階は、前記空気極の電位を、１．３Ｖを最大値として周期的に変動させることを特徴とする請求項２または３に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項５】
前記触媒担体燃焼段階は、
前記空気極に空気を供給し、前記燃料極に燃料を供給する空気燃料供給段階と、
前記空気極に空気を供給し、前記燃料極に燃料を供給せずに前記空気極から電流を流出させて、燃焼極を空気で満たす燃料極空気充填段階と、
前記空気極に空気を供給し、前記燃料極に燃料を供給し、前記空気極から電流を流出させて前記触媒担体を燃焼させる第３燃焼段階と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項６】
前記触媒担体燃焼段階は、
前記空気極に空気を供給し、前記燃料極に燃料を供給する空気燃料供給段階と、
前記空気極に空気を供給し、前記燃料極に燃料を供給せずに、前記燃料極の燃料入口側または燃料出口側に設けられた大気開放弁を開いて前記燃料入口側または前記燃料出口側から空気を供給し、前記空気極から電流を流出させて前記触媒担体を燃焼させる第４燃焼段階と、
前記空気極に空気を供給し、前記燃料極に燃料を供給せずに、前記空気極から電流を流出させて燃焼極を空気で満たす燃焼極空気充満段階と、
前記空気極に空気を供給し、前記燃料極に燃料を供給し、前記空気極から電流を流出させて前記触媒担体を燃焼させる第５燃焼段階と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項７】
前記触媒担体燃焼段階は、前記空気極に空気を供給し、燃料の流量値を変化させて前記燃料極に燃料を供給して、前記触媒担体を燃焼させることを特徴とする請求項５または６に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項８】
前記電流を流出させて、上昇する空気極の電位を１．３Ｖまでに抑えることを特徴とする請求項５〜７に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項９】
前記触媒担体燃焼段階は、
前記空気極に空気を供給し、前記燃料極に燃料を供給する空気燃料供給段階と、
前記燃料極へ供給するガスを切り替える切替手段により、前記燃料極へ供給するガスを燃料から空気に切り替えて前記触媒担体を燃焼させる第６燃焼段階と、
前記切替手段により前記燃料極へ供給するガスを空気から燃料に切り替えて前記触媒担体を燃焼させる第７燃焼段階と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項１０】
前記空気極には継続的に空気を供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項１１】
前記触媒担体燃焼段階は、前記切替手段による前記燃料極へ供給するガスの切り替えと同時に前記空気極から電流を流出させて前記触媒担体を燃焼させることを特徴とする請求項９に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項１２】
前記電流を流出させて、上昇する空気極の電位を１．３Ｖまでに抑えることを特徴とする請求項１１に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項１３】
前記触媒担体燃焼段階は、燃料電池セルの開回路電圧が定常状態となってから前記切替手段が前記燃料極へ供給するガスを切り替えることを特徴とする請求項９または１１に記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項１４】
前記空気極から電流を流出させると同時に前記空気極と前記燃焼極の間に接続した電気エネルギー蓄積手段に電荷を蓄積し、燃料電池セルの開回路電圧が定常状態となったときに前記電気エネルギー蓄積手段に蓄積された電荷を前記空気極に放電し前記空気極の電位を上昇させる第８燃焼段階をさらに含むことを特徴とする請求項５、６、７のいずれかに記載の燃料電池のならし運転方法。
【請求項１５】
前記触媒担体燃焼段階は、あらかじめ定めた時間内で繰り返すことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の燃料電池のならし運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池のならし運転方法に関し、詳細には、燃料電池の性能を向上させる、ならし運転に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を背景とした社会的要求や動向と呼応して、燃料電池が注目されている。特に、イオン導電性の高分子電解質膜を用いた固体高分子型燃料電池（以下、「ＰＥＦＣ」と称する）は、１００℃以下の低い温度で作動可能なことから、車両用駆動源や定置型電源として期待され、実用化に向けて開発が進められている。
【０００３】
従来、燃料電池の出力電圧を向上させるために、燃料電池に対する順バイアス印加と逆バイアス印加とを交互に行う、いわゆるならし運転が実施されている。
【０００４】
しかし、従来のならし運転は、燃料電池の出力電圧を向上させる効果は得られていたが、開回路電位以下の電位領域で空気電極電位を変動させているため、出力電圧がピークに達するまでに長時間を要するという問題があった。
【特許文献１】米国特許第５６０１９３６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、燃料電池の触媒担体を燃焼させることにより、短時間で燃料電池の出力電圧を向上させる、ならし運転方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る燃料電池のならし運転方法は、触媒と触媒を担持する触媒担体とを含む電極層と、電極層が電解質膜の両面の燃料極側および空気極側に設けられ、空気極側電極層の触媒担体を燃焼させる触媒担体燃焼段階を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る燃料電池のならし運転方法によれば、短時間で燃料電池の出力電圧を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明に係る燃料電池のならし運転方法について、各実施形態により図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
各実施形態について説明をする前に、本発明の理解を容易なものとするために、燃料電池スタックの全体構成について簡単に説明しておく。図１は燃料電池スタックの全体構成を示す斜視図であり、図２は、燃料電池スタックのセル構造を示す要部拡大断面図である。
【００１０】
図１に示すように、燃料電池スタック１は、アノード反応ガス（本明細書では水素）とカソード反応ガス（本明細書では酸素）の反応により起電力を生じる単位電池セル（以下、単に「セル」と称する）２を所定数だけ積層して積層体３とされ、その積層体３の両端に集電板４、絶縁板５およびエンドプレート６を配置し、該積層体３の内部に貫通した貫通孔（図示は省略する）にタイロッド７を貫通させ、そのタイロッド７の端部にナット（図示は省略する）を螺合させることで構成されている。
【００１１】
この燃料電池スタック１においては、アノード反応ガス、カソード反応ガスおよび液状媒体（具体的には冷却水又は温水）をそれぞれ各セル２のセパレータ（図示は省略する）に形成された流路溝に流通させるためのアノード反応ガス供給口８、アノード反応ガス排出口９、カソード反応ガス供給口１０、カソード反応ガス排出口１１、媒体供給口１２および媒体排出口１３を、一方のエンドプレート６に形成している。
【００１２】
アノード反応ガスは、アノード反応ガス供給口８より供給されてセパレータに形成されたアノード反応ガス供給用の流路溝を流れ、アノード反応ガス排出口９より排出される。カソード反応ガスは、カソード反応ガス供給口１０より供給されてセパレータに形成されたカソード反応ガス供給用の流路溝を流れ、カソード反応ガス排出口１１より排出される。液状媒体は、媒体供給口１２より供給されてセパレータに形成された媒体供給用の流路溝を流れ、媒体排出口１３より排出される。
【００１３】
セル２は、図２に示すように、膜電極接合体（以下、ＭＥＡ（ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）とも称する）１４と、このＭＥＡ１４の両面にそれぞれ配置されるセパレータ１５とから構成される。以下、ＭＥＡ１４のアノード側に配置されるセパレータ１５を、アノードセパレータ１５Ａと称し、カソード側に配置されるセパレータ１５をカソードセパレータ１５Ｂと称する。
【００１４】
ＭＥＡ１４は、例えば水素イオンを通す高分子電解質膜である固体高分子電解質膜１４１と、アノード触媒層１４２Ａとガス拡散層１４３Ａからなるアノードの電極層としてのアノード電極（燃料極）１４４Ａと、電極触媒である触媒金属としてのカソード触媒層１４２Ｂとガス拡散層１４３Ｂからなるカソードの電極層としてのカソード電極（空気極）１４４Ｂとからなる。ＭＥＡ１４は、アノード電極１４４Ａとカソード電極１４４Ｂによって、固体高分子電解質膜１４１をその両側から挟み込んだ積層構造とされている。
【００１５】
セパレータ１５は、板厚の薄い導電性金属板を金型で所定形状に成形することにより形成される。セパレータ１５は、図に示すように、発電に寄与するアクティブ領域（ＭＥＡ１４と接する中央部分の領域）に、凸条部１６と凹条部１７を交互に形成した凹凸形状（いわゆるコルゲート形状）を有している。
【００１６】
ＭＥＡ１４のアノード電極１４４Ａ側に接して配置されるアノードセパレータ１５Ａの凸部１６Ａと凹部１７Ａは、ＭＥＡ１４との間にアノード反応ガス（水素；Ｈ２）を流通させる流路溝となりアノード反応ガス流路（アノードの流路）１８を形成する。一方、ＭＥＡ１４のカソード電極１４４Ｂ側に接して配置されるカソードセパレータ１５Ｂの凸部１６Ｂと凹部１７Ｂは、ＭＥＡ１４との間にカソード反応ガス（酸素；Ｏ２）を流通させる流路溝となりカソード反応ガス流路（カソードの流路）１９を形成する。
【００１７】
アノード反応ガス流路１８に水素を、カソード反応ガス流路１９に酸素を、それぞれ流通させると、水素はアノード触媒層１４２Ａの触媒作用で水素イオンに変わり電子を放出する。電子を放出した水素イオンは固体高分子電解質膜１４１を通過する。カソード触媒層１４２Ｂでは固体高分子電解質膜１４１を通過してきた水素と外部回路（図示せず）を経由してきた電子が酸素と反応して水を生成する。この作用によってアノード電極１４４Ａは負に帯電し、カソード電極１４４Ｂは正に帯電するので、図２に示すように、アノード電極１４４Ａとカソード電極１４４Ｂとの間で直流電圧が発生する。
【００１８】
以下に、実施形態ごとに本発明に係る燃料電池のならし運転方法について説明する。
［第１実施形態］
図３は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。図４は、本第１実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【００１９】
図３の（Ａ）に示すように、第１実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を実施するために、燃料電池セル３１０の空気極３１１と燃料極３１２の間に電圧源３００を接続する。空気極３１１には電圧源３００の正電極を、燃料極３１２には電圧源３００の負電極を接続する。前述したように、空気極３１１は空気極側触媒層（カソード触媒層）とガス拡散層からなる。燃料極３１２および空気極３１１は、電解質膜３１３の両面に互いに対向して設けられる。
【００２０】
電圧源３００からは、図３の（Ｂ）に示すような１．３Ｖのピークを有する交流電圧を出力させる。これにより、空気極の電位（燃料極に対する空気極の電位）を１．３Ｖまで上昇させる。１．３Ｖは、経験上、空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させるのに適した電圧であり、空気極の電位を１．３Ｖまで上昇させることで空気極側触媒層の触媒担体（カーボンからなる）を燃焼させることができる。触媒担体を燃焼させることにより触媒を担持する触媒担体の体積がやや減少する一方、空気の通路が広がり、空気が触媒と接触しやすくなることから電気化学反応が促進され、電池の出力電圧が大きくなる。第１実施形態においては、空気極に印加する交流電圧は、１．３Ｖを最大値とし、１Ｖを最小値とする。最小値を１Ｖとしたのは燃料電池セルの理論起電力がほぼ１Ｖであり、空気極には理論起電力より大きい電圧を印加するためである。最大値を１．３Ｖとしたのは、空気極３１１の電位が１．３Ｖを超えて上昇すると、空気極側触媒層の構造の劣化や燃料電池の特性劣化を発生させる可能性があるからである。空気極の電位の最大値を１．３Ｖとすることにより、極端な電位上昇を防止するとともに、効率よく空気極の触媒担体を燃焼させることができる。
【００２１】
電圧源３００としては、たとえばＰＧＳ（Ｐｏｔｅｎｔｉｏｇａｌｖａｎｏｓｔａｔ）を用いる。
【００２２】
以下、図４に示すフローチャートに従い、本発明の第１実施形態についてステップごとに説明する。
【００２３】
〔Ｓ４００〕
燃料極および空気極に空気（Ａｉｒ）を供給する。
【００２４】
燃料電池を空気中に放置することによって燃料極および空気極に空気を充満させることができる。ただし、空気極には継続的に空気を供給することが望ましい。空気極には継続的に空気を供給することにより空気極の酸素の欠乏を抑制し、空気極の電位を変動させることができなくなることを防止することができる。
【００２５】
〔Ｓ４０１〕
電圧源により空気極に１．３Ｖをピークとする交流電圧を印加する。
【００２６】
交流電圧は、１Ｖから１．３Ｖに１秒間で直線的に上昇させた後、１．３Ｖから１Ｖに１秒間で直線的に下降させるサイクルを繰り返す。この２秒のサイクル（周期）を１０００サイクル行うことで、均一に空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができ、燃料電池の出力電圧を大きくする効果が得られる。すなわち、０．５時間のならし運転によって燃料電池の出力電圧を向上させることができる。これは、従来のならし運転方法と比較して１／１０程度の時間である。
【００２７】
なお、第１実施形態（以下説明する他の実施形態も同様）に係るならし運転方法は、燃料電池を実装した製品の出荷前に１回実施するだけでよい。
【００２８】
ここで、ステップ番号Ｓ４００とＳ４０１は本発明の触媒担体燃焼段階または第１燃焼段階に相当する。
【００２９】
以下に、本発明の第１実施形態に係る燃料電池のならし運転方法の効果を示す。
・空気極側触媒層中の酸素の拡散性が向上し燃料電池の出力電圧を大きくすることができる。
・短時間で燃料電池の出力電圧を向上させることができる。
［第２実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。図６は、本第２実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【００３０】
図５の（Ａ）に示すように、第２実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を実施するために、空気極５１１と燃料極５１２との間に電流源５２０を接続する。電流源５２０の記号に示した矢印の方向は電流源５２０から出力される電流の方向を意味する。すなわち、図５の（Ａ）においては、電流源５２０から燃料電池セル５１０の空気極５１１に電流を流入させる。図５の（Ｂ）は、燃料電池セル５１０の空気極５１１と燃料極５１２の間に接続された電圧計５３０により計測された空気極５１１の電位変動を示した図である。空気極５１１の電位が図５の（Ｂ）に示す電位波形となるように、電流源５２０を制御装置（図示せず）で制御する。制御装置は、一般的なものでよく、電圧計５３０により計測された空気極５１１の電位に基づき、プログラムにより電流源５２０を制御する。
【００３１】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、空気極５１１の電位を変動させるために電圧源ではなく、電流源を用いる点である。電流源としては一般的な電流源を用いることができるが、厳密な電流源でなくても空気極５１１に電流を供給（空気極に対し電流を流入および流出）できるものであればよい。たとえば、燃料電池セル５１０の出力電圧より出力電圧が大きいバッテリーの正電極を空気極５１１に、負電極を燃料極５１２に接続することにより、空気極５１１に電流を流入させてもよい。
【００３２】
以下、図６に示すフローチャートに従い、本発明の第２実施形態についてステップごとに説明する。
【００３３】
〔Ｓ６００〕
燃料極および空気極に空気を供給する。
【００３４】
本ステップは、第１実施形態のステップＳ４００と同様であるので説明は省略する。
【００３５】
〔Ｓ６０１〕
電流源により空気極に電流を流入させる。
【００３６】
空気極に電流を流入させるとは、空気極から電子を流出させる方向に電流を流すことを意味する。本ステップでは、空気極に電流を流入させることにより空気極の電位を上昇させる。
【００３７】
〔Ｓ６０２〕
空気極の電位を計測する。
【００３８】
空気極の電位は電圧計により計測され、空気極の電位を制御する制御装置によりモニタされる。
【００３９】
〔Ｓ６０３〕
空気極の電位が１．３Ｖに達したかどうかを判断する。
【００４０】
すなわち、制御装置はモニタした空気極の電位が１．３Ｖに達したかどうかを判断する。空気極の電位が１．３Ｖに達していない場合はステップＳ６０１に戻り、制御装置は電流源を制御して、空気極に流入させる電流を増加させて空気極の電位を上昇させる。空気極の電位が１．３Ｖに達した場合は、今度は空気極の電位を降下させるために下記ステップＳ６０４を実施する。
【００４１】
なお、空気極の電位は１．３Ｖ以下となるように制御される。空気極の電位の最大値を１．３Ｖとすることにより、極端な電位上昇を防止するとともに、効率よく空気極の触媒担体を燃焼させることができる。
【００４２】
〔Ｓ６０４〕
電流源により空気極から電流を流出させる。
【００４３】
空気極から電流を流出させるとは、空気極へ電子を流入させる方向に電流を流すことを意味する。本ステップでは、空気極から電流を流出させることにより空気極の電位を下降させる。
【００４４】
〔Ｓ６０５〕
空気極の電位を計測する。
【００４５】
本ステップは上記ステップＳ６０２と同様であるため説明は省略する。
【００４６】
〔Ｓ６０６〕
空気極の電位が１Ｖに達したかどうかを判断する。
【００４７】
すなわち、制御装置はモニタした空気極の電位が１Ｖに達したかどうかを判断する。空気極の電位が１Ｖに達していない場合はステップＳ６０４に戻り、制御装置は電流源を制御して、空気極から流出させる電流を増加させて空気極の電位を下降させる。空気極の電位が１Ｖに達した場合は本第２実施形態の１サイクルは終了となる。
【００４８】
第２実施形態に係る燃料電池のならし運転方法は、第１実施形態と同様に、このサイクルを１０００サイクル行うことで、均一に空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができ、燃料電池の出力電圧を大きくする効果が得られる。第２実施形態も、空気極の電位を１Ｖから１．３Ｖに１秒間で直線的に上昇させた後、１．３Ｖから１Ｖに１秒間で直線的に下降させるサイクルを繰り返すこととなる点で同様であるからである。
【００４９】
ここで、ステップ番号Ｓ６００〜Ｓ６０６は本発明の触媒担体燃焼段階または第２燃焼段階に相当する。
【００５０】
本発明の第２実施形態に係る燃料電池の運転方法は第１実施形態と同様の効果を奏する。
[第３実施形態]
図７は、本発明の第３実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。図８は、本第３実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【００５１】
図７の（１）に示すように、第３実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を実施するために、電流源７２０とスイッチＳ１を直列に接続した回路を、空気極７１１と燃料極７１２との間に接続する。また、空気極７１１の電位を計測するために、空気極７１１と燃料極７１２の間に電圧計７３０を接続する。電圧計７３０の下に示した電圧値は電圧計７３０で計測した、空気極７１１の電位の値である。
【００５２】
以下、図８に示すフローチャートに従い、本発明の第３実施形態についてステップごとに説明する。
【００５３】
〔Ｓ８００〕
燃料極に水素を供給するとともに空気極に空気を供給する。
【００５４】
本ステップは、通常の燃料電池における燃料極への水素供給および空気極への空気供給と同様である。図７の（１）は、本ステップを実施した状態を示している。すなわち、スイッチＳ１を開くことで電流源７２０から空気極７１１に電流が供給されない状態にして燃料極への水素供給および空気極への空気供給を実施する。したがって、このときの空気極７１１の電位は開回路電圧に当たる１Ｖとなる。
【００５５】
〔Ｓ８０１〕
燃料極への水素供給を停止する。
【００５６】
図７の（２）に示したＸマークは、燃料極へ水素を供給しない状態を示したものである。すなわち、図７の（２）は、燃料極７１２への水素の供給を停止した状態を示している。
【００５７】
〔Ｓ８０２〕
空気極から電流を流出させる。
【００５８】
図７の（２）に示すように、スイッチＳ１を閉じて電流源７２０により電流を引くことにより空気極７１１から電流を流出させる。空気極７１１への空気の供給は停止していないので、空気極７１１へは継続的に空気が供給される。一方、燃料極への水素の供給は停止しているので、空気極７１１から流出させた電流が燃料極７１２に流入することにより燃料電池は起電力を発生させるとともに燃料極７１２では残った水素が消費される。したがって、空気極７１１の電位は１Ｖとなる。また、燃料極７１２の水素が消費されることにより空気極にある空気が燃料極７１２に移動する。
【００５９】
〔Ｓ８０３〕
空気極からの電流の流出を停止する。
【００６０】
上述したように、上記ステップＳ９０２において空気極から電流を流出させることにより燃料極に残っている水素が消費されると、空気極の空気が燃料極に移動し、燃料極が空気で満たされる。本ステップは、燃料極が空気で満たされた状態になったときに空気極からの電流の流出を停止させる。図７の（３）には、本ステップを実施した後の状態を示した。燃料極７１２が空気で満たされ、スイッチＳ１を開いて空気極７１１からの電流の流出を停止している。
【００６１】
〔Ｓ８０４〕
燃料極に水素を供給する。
【００６２】
図７の（４）に示すように、燃料極から水素を供給することにより燃料極７１２の上流には該供給された水素が存在し、下流には前記ステップＳ８０３において燃料極７１２を満たした空気が存在することにより、点線で示す水素と空気の界面が形成される。
【００６３】
このような状態が形成されると、燃料極において水素と酸素の化学反応が発生し、該化学反応は空気極側触媒層の触媒担体を酸化（燃焼）させる化学反応を誘発する。したがって、空気極８１１において空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができる。
【００６４】
〔Ｓ８０５〕
電流を空気極から流出させる。
【００６５】
前記ステップＳ９０４において発生する空気極側触媒層の触媒担体を酸化させる化学反応は、空気極の電位を上昇させる。該電位が１．３Ｖを超えると、空気極側触媒層の構造の劣化や燃料電池の特性劣化を生じさせる可能性がある。したがって、本ステップにおいては、電流を空気極から流出させることにより前記化学反応による空気極の電位上昇を抑制し、触媒担体燃焼時の空気極の電位が１．３Ｖとなるように制御された電流を空気極から流出させる。空気極の電位の最大値を１．３Ｖとすることにより、極端な電位上昇を防止するとともに、効率よく空気極の触媒担体を燃焼させることができる。図７の（４）は、触媒担体燃焼時における燃料電池セルの状態および空気極の電位を示したものである。
【００６６】
〔Ｓ８０６〕
空気極からの電流の流出を停止する。
【００６７】
図７の（５）に示すように、スイッチＳ１を開くことにより空気極からの電流の流出を停止させる。空気極の電位は、触媒担体の燃焼が終了したため開回路電圧に当たる１Ｖになる。
【００６８】
〔Ｓ８０７〕
空気極の電位が１．３Ｖに達したかどうかを判断する。
【００６９】
すなわち、制御装置はモニタした空気極の電位が１．３Ｖに達したかどうかを判断する。空気極の電位が１．３Ｖに達していない場合は、制御装置は触媒担体が燃焼していないと判断し、ステップＳ８０１に戻り、再度ステップＳ８０１〜Ｓ８０６を実施して触媒担体を燃焼させる。空気極の電位が１．３Ｖに達していた場合は、制御装置は触媒担体が燃焼したと判断し、燃焼サイクルが１サイクル終了したとして、ステップＳ８０８を実施する。
【００７０】
〔Ｓ８０８〕
空気極の触媒担体の燃焼が所定回数経過したかどうかを判断する。
【００７１】
所定回数経過していない場合は、再度ステップＳ８０１〜Ｓ８０６を実施して触媒担体を燃焼させる。所定回数経過していた場合は、本第３実施形態に係る燃料電池のならし運転方法の実施は終了する。第１、第２実施形態と同様に、このサイクルを１０００サイクル行うことで、均一に空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができ、燃料電池の出力電圧を大きくする効果が得られる。
【００７２】
ここで、ステップ番号Ｓ８００は本発明の空気燃料供給段階に、Ｓ８０１〜Ｓ８０３は燃料極空気充填段階に、Ｓ８０４〜Ｓ８０６は第３燃焼段階に、相当する。
【００７３】
本発明の第３実施形態に係る燃料電池の運転方法は第１および第２実施形態と同様の効果を奏する。
[第４実施形態]
図９は、本発明の第４実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。図１０は、本第４実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【００７４】
図９の（１）に示すように、第４実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を実施するために、第３実施形態と同様に、電流源９２０とスイッチＳ１を直列に接続した回路を、空気極９１１と燃料極９１２との間に接続する。また、空気極９１１の電位を計測するために、空気極９１１と燃料極９１２の間に電圧計９３０を接続する。電圧計９３０の下に示した電圧値は電圧計９３０で計測した、空気極９１１の電位の値である。
【００７５】
以下、図１０に示すフローチャートに従い、本発明の第３実施形態についてステップごとに説明する。
【００７６】
〔Ｓ１０００〕
燃料極に水素を供給するとともに空気極に空気を供給する。
【００７７】
本ステップは、通常の燃料電池における燃料極への水素供給および空気極への空気供給と同様である。図９の（１）は、本ステップを実施した状態を示している。すなわち、スイッチＳ１を開くことで電流源９２０から空気極９１１に電流が供給されない状態にして燃料極への水素供給および空気極への空気供給を実施する。したがって、このときの空気極９１１の電位は開回路電圧に当たる１Ｖとなる。
【００７８】
〔Ｓ１００１〕
燃料極への水素供給を停止する。
【００７９】
〔Ｓ１００２〕
燃料極の大気開放弁を開く。
【００８０】
図９の（２）は、燃料極入口側に設けられた大気開放弁９５１と燃料極出口側に設けられた大気開放弁９５２のうち、燃料極入口側に設けられた大気開放弁９５１を開いて燃料極の上流側から燃料極に空気を供給している状態を示している。大気開放弁９５２の横に示したＸマークは、大気開放弁９５２が閉じられ燃料極に空気を供給していないことを示す。
【００８１】
図９の（２）に示すように、燃料極９１２の上流側から空気を供給することにより燃料極９１２の上流には該供給された空気が存在し、下流には前記ステップＳ１０００で供給された水素が存在することにより、点線で示す空気と水素の界面が形成される。
【００８２】
このような状態が形成されると、燃料極において水素と酸素の化学反応が発生し、該化学反応は空気極側触媒層の触媒担体を酸化（燃焼）させる化学反応を誘発する。したがって、空気極９１１において空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができる。
【００８３】
〔Ｓ１００３〕
空気極から電流を流出させる。
【００８４】
前記ステップＳ１００２において発生する空気極側触媒層の触媒担体を酸化させる化学反応は、空気極の電位を上昇させる。該電位が１．３Ｖを超えると、空気極側触媒層の構造の劣化や燃料電池の特性劣化を生じさせる可能性がある。したがって、本ステップにおいては、電流を空気極から流出させることにより前記化学反応による空気極の電位上昇を抑制し、触媒担体燃焼時の空気極の電位が１．３Ｖとなるように制御された電流を空気極から流出させる。空気極の電位の最大値を１．３Ｖとすることにより、極端な電位上昇を防止するとともに、効率よく空気極の触媒担体を燃焼させることができる。図９の（２）は、触媒担体燃焼時における燃料電池セルの状態および空気極の電位を示したものである。
【００８５】
なお、燃料極入口側に設けられた大気開放弁９５１を閉じて、燃料極出口側に設けられた大気開放弁９５２を開くことで、燃料極に空気を供給してもよい。この場合は、大気開放弁９５２を通じて燃料極の下流側から燃料極に空気が供給される。
【００８６】
〔Ｓ１００４〕
空気極からの電流の流出を停止する。
【００８７】
上述したように、上記ステップＳ１００３において空気極から電流を流出させることにより燃料極に残っている水素が消費されると、大気開放弁９５１から供給される空気で燃料極が空気で満たされる。本ステップにおいては、燃料極が空気で満たされた状態になったときに空気極からの電流の流出を停止させる。図９の（３）には、燃料極９１２が空気で満たされ、スイッチＳ１を開いて空気極９１１からの電流の流出を停止させた状態を示している。
【００８８】
〔Ｓ１００５〕
燃料極の大気開放弁を閉じる。
【００８９】
具体的には、大気開放弁９５１から供給される空気で燃料極が空気で満たされたときに燃料極の大気開放弁を閉じる。
【００９０】
〔Ｓ１００６〕
燃料極に水素を供給する。
【００９１】
図９の（４）に示すように、燃料極９１２から水素を供給することにより燃料極９１２の上流には該供給された水素が存在し、下流には大気開放弁９５１から供給されて燃料極を満たした空気が存在することにより、点線で示す水素と空気の界面が形成される。
【００９２】
このような状態が形成されると、燃料極において水素と酸素の化学反応が発生し、該化学反応は空気極側触媒層の触媒担体を酸化（燃焼）させる化学反応を誘発する。したがって、空気極９１１において空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができる。
【００９３】
ここで、燃料極に供給する水素の流量値をサイクル毎に変化させてもよい。図１１は、本ステップにおいて燃料極に供給する水素の流量値を３種類に変化させたときの状態を示す説明図である。すなわち、図１１の（１）は水素の流量値が大きい場合、（２）は水素の流量値が中程度の場合、（３）は水素の流量値が小さい場合である。流量値が大きくなるにしたがい、燃料極における水素と空気の界面（点線）の位置が燃料極下流側に移動する。これにより、水素の流量値を大、中、小とするにしたがい、空気極において触媒担体が燃焼する部位を下流側、中流側、上流側というように変化させることができる。したがって、空気極側触媒層で均一に触媒担体を燃焼させることができ、空気触媒層中の空気の拡散性を均一に向上させることができる。水素の流量は、空気極の下流側、中流側、上流側でそれぞれ触媒担体を燃焼することができるようにあらかじめ最適な流量値を複数備えることが望ましい。
【００９４】
〔Ｓ１００７〕
電流を空気極から流出させる。
【００９５】
前記ステップＳ１００６において発生する空気極側触媒層の触媒担体を酸化させる化学反応は、空気極の電位を上昇させる。該電位が１．３Ｖを超えると、空気極側触媒層の構造の劣化や燃料電池の特性劣化を生じさせる可能性がある。したがって、本ステップにおいては、電流を空気極から流出させることにより前記化学反応による空気極の電位上昇を抑制し、触媒担体燃焼時の空気極の電位が１．３Ｖとなるように制御された電流を空気極から流出させる。空気極の電位の最大値を１．３Ｖとすることにより、極端な電位上昇を防止するとともに、効率よく空気極の触媒担体を燃焼させることができる。図９の（４）は、触媒担体燃焼時における燃料電池セルの状態および空気極の電位を示したものである。
【００９６】
〔Ｓ１００８〕
空気極からの電流の流出を停止する。
【００９７】
図９の（５）に示すように、スイッチＳ１を開くことにより空気極からの電流の流出を停止させる。空気極の電位は、触媒担体の燃焼が終了したため開回路電圧に当たる１Ｖになる。
【００９８】
〔Ｓ１００９〕
空気極の電位が１．３Ｖに達したかどうかを判断する。
【００９９】
すなわち、制御装置はモニタした空気極の電位が１．３Ｖに達したかどうかを判断する。上記ステップＳ１００３およびＳ１００７における空気極の電位のピーク値をそれぞれ記憶しておき、記憶された空気極の電位のピーク値が両方とも１．３Ｖに達している場合にのみ空気極の電位が１．３Ｖに達したと判断する。
【０１００】
空気極の電位が１．３Ｖに達していない場合は、制御装置は触媒担体が燃焼していないと判断し、ステップＳ１００１に戻り、再度ステップＳ１００１〜Ｓ１００８を実施して触媒担体を燃焼させる。空気極の電位が１．３Ｖに達していた場合は、制御装置は触媒担体が燃焼したと判断し、燃焼サイクルが１サイクル終了したとして、次のステップＳ１０１０を実施する。
【０１０１】
〔Ｓ１０１０〕
空気極の触媒担体の燃焼が所定回数経過したかどうかを判断する。
【０１０２】
所定回数経過していない場合は、再度ステップＳ１００１〜Ｓ１００８を実施して触媒担体を燃焼させる。所定回数経過していた場合は、本第４実施形態に係る燃料電池のならし運転方法の実施は終了する。第１〜３実施形態と同様に、このサイクルを１０００サイクル行うことで、均一に空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができ、燃料電池の出力電圧を大きくする効果が得られる。
【０１０３】
ここで、ステップ番号Ｓ１０００は本発明の空気燃料供給段階に、Ｓ１００１〜Ｓ１００４は第４燃焼段階に、Ｓ１００５は燃焼極空気充満段階に、Ｓ１００６〜Ｓ１００８は第５燃焼段階に、相当する。
【０１０４】
本発明の第４実施形態に係る燃料電池の運転方法は第１〜３実施形態と同様の効果を奏する。
[第５実施形態]
図１２は、本発明の第５実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。図１３は、本第５実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【０１０５】
図１２に示すように、本第５実施形態は、外部から電圧や電流を印加しないで空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させる。図１２の（１）に示すように、空気極１２１１の電位を計測するために、空気極１２１１と燃料極１２１２の間に電圧計１２３０を接続する。電圧計１２３０の下に示した電圧値は電圧計１２３０で計測した、空気極１２１１の電位の値である。
【０１０６】
以下、図１３に示すフローチャートに従い、本発明の第５実施形態についてステップごとに説明する。
【０１０７】
〔Ｓ１３００〕
燃料極に水素を供給するとともに空気極に空気を供給する。
【０１０８】
本ステップは、通常の燃料電池における燃料極への水素供給および空気極への空気供給と同様である。図１２の（１）は、本ステップを実施した状態を示している。燃料極１２１２へ水素が供給され、空気極へ空気が供給されることにより燃料電池セルは起電力を発生する。したがって、このときの空気極１２１１の電位は開回路電圧に当たる１Ｖとなる。
【０１０９】
〔Ｓ１３０１〕
燃料極への水素供給を停止する。
【０１１０】
〔Ｓ１３０２〕
燃料極へ空気を供給する。
【０１１１】
燃料極入口側に設けられた大気開放弁（図示せず）を開くことにより燃料極入口側（上流）から空気を供給してもよい。これにより、燃料極へ供給されるガスが水素から空気に切り替わることとなる。燃料電池セルの開回路電圧が安定してから燃料極へ供給するガスを切り替えることにより安全性を確保することができる。図１２の（２）は、燃料極入口側に設けられた大気開放弁を開いて燃料極の上流側から燃料極に空気を供給している状態を示している。
【０１１２】
図１２の（２）に示すように、燃料極１２１２に酸素を供給することにより燃料極１２１２の上流には該供給された酸素が存在し、下流には上述したステップＳ１３００において供給した水素が存在することにより、点線で示す水素と空気の界面が形成される。
【０１１３】
このような状態が形成されると、燃料極において水素と酸素の化学反応が発生し、該化学反応は空気極側触媒層の触媒担体を酸化させる化学反応を誘発する。したがって、空気極１２１１における上流側の部位において空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができる。
【０１１４】
〔Ｓ１３０３〕
燃料極への空気の供給を停止する。
【０１１５】
たとえば、上述したステップＳ１３０２において開いた燃料極入口側に設けられた大気開放弁（図示せず）を閉じることにより燃料極入口側（上流）からの空気の供給を停止する。燃料極が十分空気で満たされた後に空気の供給を停止する。
【０１１６】
〔Ｓ１３０４〕
燃料極に水素を供給する。
【０１１７】
図１２の（３）に示すように、燃料極１２１２に水素を供給することにより燃料極１２１２の上流には該供給された水素が存在し、下流には上述したステップＳ１３０２において供給した酸素が存在することにより、点線で示す水素と空気の界面が形成される。
【０１１８】
このような状態が形成されると、燃料極において水素と酸素の化学反応が発生し、該化学反応は空気極側触媒層の触媒担体を酸化させる化学反応を誘発する。したがって、空気極１２１１における下流側の部位において空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができる。
【０１１９】
本ステップにより燃料極へ供給されるガスが空気から水素に切り替わることとなるが、燃料電池セルの開回路電圧が安定してから燃料極へ供給するガスを切り替えることにより安全性を確保することができる。
【０１２０】
〔Ｓ１３０５〕
空気極の電位が１．３Ｖに達したかどうかを判断する。
【０１２１】
すなわち、制御装置はモニタした空気極の電位が１．３Ｖに達したかどうかを判断する。上記ステップＳ１３０２およびＳ１３０４における空気極の電位のピーク値をそれぞれ記憶しておき、記憶された空気極の電位のピーク値が両方とも１．３Ｖに達している場合にのみ空気極の電位が１．３Ｖに達したと判断する。
【０１２２】
空気極の電位が１．３Ｖに達していない場合は、触媒担体が燃焼していないと判断し、ステップＳ１３０１に戻り、再度ステップＳ１３０１〜Ｓ１３０４を実施して触媒担体を燃焼させる。空気極の電位が１．３Ｖに達していた場合は、制御装置は触媒担体が燃焼したと判断し、燃焼サイクルが１サイクル終了したとして、次のステップＳ１３０６を実施する。
【０１２３】
〔Ｓ１３０６〕
空気極の触媒担体の燃焼が所定回数経過したかどうかを判断する。所定回数経過していない場合は、再度ステップＳ１３０１〜Ｓ１３０４を実施して触媒担体を燃焼させる。所定回数経過していた場合は、本第５実施形態に係る燃料電池のならし運転方法は終了となる。第１〜４実施形態と同様に、このサイクルを１０００サイクル行うことで、均一に空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができ、燃料電池の出力電圧を大きくする効果が得られる。
【０１２４】
ここで、ステップ番号Ｓ１３００は本発明の空気燃料供給段階に、Ｓ１３０１〜Ｓ１３０２は第６燃焼段階に、Ｓ１３０３〜Ｓ１３０４は第７燃焼段階に、相当する。
【０１２５】
本発明の第５実施形態に係る燃料電池の運転方法は第１〜４実施形態と同様の効果を奏する。
[第６実施形態]
図１４は、本発明の第６実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。図１５は、本第６実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【０１２６】
本第６実施形態は、第５実施形態に対し、燃料極へ供給するガス（すなわち水素と空気）の切り替えと同時に空気極から電流を流出させて触媒担体を燃焼させるというものである。
【０１２７】
図１４の（１）に示すように、第６実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を実施するために、第３、第４実施形態と同様に、電流源１４２０とスイッチＳ１を直列に接続した回路を、空気極１４１１と燃料極１４１２との間に接続する。また、空気極１４１１の電位を計測するために、空気極１４１１と燃料極１４１２の間に電圧計１４３０を接続する。電圧計１４３０の下に示した電圧値は電圧計１４３０で計測した、空気極１４１１の電位の値である。
【０１２８】
以下、図１５に示すフローチャートに従い、本発明の第６実施形態についてステップごとに説明する。
【０１２９】
〔Ｓ１５００〕
燃料極に水素を供給するとともに空気極に空気を供給する。
【０１３０】
本ステップは、通常の燃料電池における燃料極への水素供給および空気極への空気供給と同様である。図１４の（１）は、本ステップを実施した状態を示している。燃料極１４１２へ水素が供給され、空気極１４１１へ空気が供給されることにより燃料電池セルは起電力を発生する。したがって、このときの空気極１４１１の電位は開回路電圧に当たる１Ｖとなる。
【０１３１】
〔Ｓ１５０１〕
燃料極への水素供給を停止する。
【０１３２】
〔Ｓ１５０２〕
燃料極へ空気を供給する。
【０１３３】
燃料極入口側に設けられた大気開放弁（図示せず）を開くことにより燃料極入口側（上流）から空気を供給してもよい。図１４の（２）は、燃料極入口側に設けられた大気開放弁を開いて燃料極の上流側から燃料極に空気を供給している状態を示している。
【０１３４】
図１４の（２）に示すように、燃料極１４１２に酸素を供給することにより燃料極１４１２の上流には該供給された酸素が存在し、下流には上述したステップＳ１５００において供給した水素が存在することにより、点線で示す水素と空気の界面が形成される。
【０１３５】
このような状態が形成されると、燃料極において水素と酸素の化学反応が発生し、該化学反応は空気極側触媒層の触媒担体を酸化させる化学反応を誘発する。したがって、空気極１４１１における上流側の部位において空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができる。
【０１３６】
本ステップにより燃料極へ供給されるガスが水素から空気に切り替わることとなるが、燃料電池セルの開回路電圧が安定してから燃料極へ供給するガスを切り替えることにより安全性を確保することができる。
【０１３７】
〔Ｓ１５０３〕
電流を空気極から流出させる。
【０１３８】
説明の簡易化のために、本ステップと前記ステップＳ１５０２とは別ステップとしたが、本ステップは、燃料極へ供給するガスの切り替え（すなわち、Ｓ１５０２における水素から酸素への切り替え）と同時に実施する。
【０１３９】
前記ステップＳ１５０２において発生する空気極側触媒層の触媒担体を酸化させる化学反応は、空気極の電位を上昇させる。該電位が１．３Ｖを超えると、空気極側触媒層の構造の劣化や燃料電池の特性劣化を生じさせる可能性がある。したがって、本ステップにおいては、電流を空気極から流出させることにより前記化学反応による空気極の電位上昇を抑制し、触媒担体燃焼時の空気極の電位が１．３Ｖとなるように制御された電流を空気極から流出させる。空気極の電位の最大値を１．３Ｖとすることにより、極端な電位上昇を防止することができるため緩やかに触媒担体の燃焼を進行させることができる。図１４の（２）は、触媒担体燃焼時における燃料電池セルの状態および空気極の電位を示したものである。
【０１４０】
〔Ｓ１５０４〕
空気極からの電流の流出を停止する。
【０１４１】
図１４の（３）に示すように、スイッチＳ１を開くことにより空気極からの電流の流出を停止させる。
【０１４２】
〔Ｓ１５０５〕
燃料極への空気の供給を停止する。
【０１４３】
たとえば、上述したステップＳ１５０２において開いた燃料極入口側に設けられた大気開放弁（図示せず）を閉じることにより燃料極入口側（上流）からの空気の供給を停止する。燃料極が十分空気で満たされた後に空気の供給を停止する。
【０１４４】
〔Ｓ１５０６〕
燃料極に水素を供給する。
【０１４５】
図１４の（４）に示すように、燃料極１４１２に水素を供給することにより燃料極１４１２の上流には該供給された水素が存在し、下流には上述したステップＳ１５０２において供給した酸素が存在することにより、点線で示す水素と空気の界面が形成される。
【０１４６】
このような状態が形成されると、燃料極において水素と酸素の化学反応が発生し、該化学反応は空気極側触媒層の触媒担体を酸化させる化学反応を誘発する。したがって、空気極１４１１における下流側の部位において空気極側触媒層の触媒担体を燃焼させることができる。
【０１４７】
本ステップにより燃料極へ供給されるガスが空気から水素に切り替わることとなるが、燃料電池セルの開回路電圧が安定してから燃料極へ供給するガスを切り替えることにより安全性を確保することができる。
【０１４８】
〔Ｓ１５０７〕
電流を空気極から流出させる。
【０１４９】
説明の簡易化のために、本ステップと前記ステップＳ１５０６とは別ステップとしたが、本ステップは、燃料極へ供給するガスの切り替え（すなわち、Ｓ１５０６における酸素から水素への切り替え）と同時に実施する。
【０１５０】
本ステップの内容は、前記ステップＳ１５０３と同様であるため、重複となる説明は省略する。図１４の（４）は、触媒担体燃焼時における燃料電池セルの状態および空気極の電位を示したものである。
【０１５１】
〔Ｓ１５０８〕
空気極からの電流の流出を停止する。
【０１５２】
図１４の（５）に示すように、スイッチＳ１を開くことにより空気極からの電流の流出を停止させる。
【０１５３】
〔Ｓ１５０９〕
空気極の電位が１．３Ｖに達したかどうかを判断する。
【０１５４】
本ステップの内容は、第５実施形態のステップＳ１３０５と同様であるため説明は省略する。
【０１５５】
〔Ｓ１５１０〕
空気極の触媒担体の燃焼が所定回数経過したかどうかを判断する。
【０１５６】
本ステップの内容は、第５実施形態のステップＳ１３０６と同様であるため説明は省略する。
【０１５７】
ここで、ステップ番号Ｓ１５００は本発明の空気燃料供給段階に、Ｓ１５０１〜Ｓ１５０４は第４燃焼段階に、Ｓ１５０５は燃焼極空気充満段階に、Ｓ１５０６〜Ｓ１５０８は第５燃焼段階に、相当する。
【０１５８】
本発明の第６実施形態に係る燃料電池の運転方法は第１〜５実施形態と同様の効果を奏する。
[第７実施形態]
図１６は、本発明の第７実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。
【０１５９】
本第７実施形態は、空気極と燃焼極との間に容量（キャパシタ）を接続し、空気極の電位が触媒担体の燃焼により１．３Ｖになったときに電荷を容量に蓄えておく。そして、該電荷をスイッチにより任意のタイミングで燃料電池の空気極に対し放電することにより、空気極の触媒担体を燃焼させるというものである。
【０１６０】
図１６の（１）に示すように、第７実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を実施するために、電流源１６２０とスイッチＳ１を直列に接続した回路を、空気極１６１１と燃料極１６１２との間に接続する。また、空気極１６１１の電位を計測するために、空気極１６１１と燃料極１６１２の間に電圧計１６３０を接続する。電圧計１６３０の下に示した電圧値は電圧計１６３０で計測した、空気極１６１１の電位の値である。さらに、本実施形態においては、容量１６４０とスイッチＳ２を直列に接続した回路を、空気極１６１１と燃料極１６１２との間に接続する。
【０１６１】
図１６の（２）は、前述した第６実施形態のステップＳ１５０３と同様であり、空気極の電位は１．３Ｖとなっている。ここで、スイッチＳ１２は閉じていることから容量１６４０の電極間は１．３Ｖの電圧が印加される。この瞬間にスイッチＳ２を開くと容量１６４０には該容量１６４０の端子間電圧を１．３Ｖとするのに必要な電荷が蓄積されたままとなる。
【０１６２】
すなわち、図１６の（３）に示すように、空気極の触媒担体の燃焼が終了して、空気極の電位が１Ｖに戻ったとしても容量１６４０の端子間電圧は１．３Ｖに保持されており、電荷が蓄積されていることとなる。
【０１６３】
そして、図１６の（４）に示すように、任意のタイミングでスイッチＳ２を閉じることにより、燃料電池セルの空気極に対し蓄積された電荷を放電して空気極の触媒担体を燃焼させることができる。ここで、空気極に対し容量１６４０に蓄積された電荷を放電するタイミングは、燃料電池セルの開回路電圧が定常状態となったときであることが望ましい。そうすることにより、より安全かつ安定的に空気極の触媒担体を燃焼させることができる。
【０１６４】
なお、容量１６４０の容量値は燃料電池セルのサイズを考慮し、空気極の触媒担体を燃焼させるために十分な値とすることが必要である。
【０１６５】
本発明の第７実施形態に係る燃料電池の運転方法は第１〜６実施形態と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】燃料電池スタックの全体構成を示す斜視図である。
【図２】燃料電池スタックのセル構造を示す要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る燃料電池のならし運転方法の燃料極に供給する水素の流量値を３種類に変化させたときの状態を示す説明図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。
【図１５】本発明の第６実施形態に係る燃料電池のならし運転方法のフローチャートを示す図である。
【図１６】本発明の第７実施形態に係る燃料電池のならし運転方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１６７】
Ｓ１、Ｓ２    スイッチ、
１    燃料電池スタック、
２、３１０、５１０    燃料電池セル、
３００    電圧源、
３１１、５１１、７１１、９１１、１１１１、１２１１、１４１１、１６１１    空気極、
３１２、５１２、７１２、９１２、１１１２、１２１２、１４１２、１６１２    燃料極、
３１３、５１３    電解質膜、
５２０、７２０、９２０、１１２０、１４２０、１６２０    電流源、
５３０、７３０、９３０、１１３０、１４３０、１６３０    電圧計、
９５１、９５２    大気開放弁、
１６４０    容量。
【図１】
2010020930.tif 000003
【図２】
2010020930.tif 000004
【図３】
2010020930.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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