(57)【要約】【課題】燃料電池の運転中止の時燃料電池の内部に残留する未反応燃料を効果的に取り除くことができる燃料電池の運転中止方法及びこの方法を利用した燃料電池システムを提供する。【解決手段】一の面にアノード電極が，一の面の背面にカソード電極が接合された電解質膜の，アノード電極およびカソード電極にそれぞれ供給される水素を含有する気体燃料及び酸化剤の電気化学的な反応によって電気エネルギーを発生させる少なくとも一つの燃料電池を含有する燃料電池システムで燃料電池の運転を中止させる方法において，燃料電池に対する運転中止信号に応じて燃料電池に結合された外部負荷を電気的に分離させる段階と，気体燃料及び酸化剤の供給を停止させる段階と，燃料電池のアノード電極とカソード電極とに結合された出力端子にバッテリーを同一極性で電気的に接続させる段階と，を含む燃料電池の運転中止方法が提供される。【選択図】図２
2006294619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の面にアノード電極が，前記一の面の背面にカソード電極が接合された電解質膜の，前記アノード電極および前記カソード電極にそれぞれ供給される水素を含有する気体燃料及び酸化剤の電気化学的な反応によって電気エネルギーを発生させる少なくとも一つの燃料電池を含有する燃料電池システムで前記燃料電池の運転を中止させる方法において：
前記燃料電池に対する運転中止信号に応じて前記燃料電池に結合された外部負荷を電気的に分離させる段階と；
前記気体燃料及び前記酸化剤の供給を停止させる段階と；
前記燃料電池の前記アノード電極と前記カソード電極とに結合された出力端子にバッテリーを同一極性で電気的に接続させる段階と；
を含む燃料電池の運転中止方法。
【請求項２】
前記出力端子に前記バッテリーを同一極性で電気的に接続させる段階は，
前記燃料電池の出力電圧が所定の電圧以上の時，前記燃料電池に前記バッテリーを電気的に接続させる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運転中止方法。
【請求項３】
前記燃料電池の出力電圧が前記所定の電圧未満の時，前記燃料電池に抵抗体を電気的に接続させる段階をさらに含むことを特徴とする，請求項２に記載の燃料電池の運転中止方法。
【請求項４】
前記所定の電圧は，前記燃料電池の個数に０．２Ｖを乗じた電圧であることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池の運転中止方法。
【請求項５】
前記バッテリーを接続させる段階及び前記抵抗体を電気的に接続させる段階は，制御部が前記燃料電池と前記バッテリー及び前記抵抗体の中でいずれか一つを選択的に連結させるためのスイッチング部を制御する段階を含むことを特徴とする，請求項３に記載の燃料電池の運転中止方法。
【請求項６】
前記バッテリーの温度を測定して，測定された前記バッテリーの温度が基準温度以上の時，前記燃料電池から前記バッテリーを電気的に分離させる段階をさらに含むことを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池の運転中止方法。
【請求項７】
一の面にアノード電極が，前記一の面の背面にカソード電極が接合された電解質膜の，前記アノード電極および前記カソード電極にそれぞれ供給される水素を含有する気体燃料及び酸化剤の電気化学的な反応によって電気エネルギーを発生させる少なくとも一つの燃料電池と；
前記燃料電池に前記気体燃料と前記酸化剤を供給する反応流体供給装置と；
第１制御信号に応じて前記燃料電池に結合された外部負荷を電気的に分離させる第１スイッチング部と；
第２制御信号に応じて前記燃料電池の前記アノード電極と前記カソード電極に結合された出力端子にバッテリーを同一極性で接続させる第２スイッチング部と；
入力される運転中止信号に応じて前記第１制御信号及び前記第２制御信号を発生させる制御部と；
を含むことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項８】
前記制御部は，前記運転中止信号に応じて前記水素を含有する燃料及び前記酸化剤の供給が遮断されるように前記反応流体供給装置を制御することを特徴とする，請求項７に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記燃料電池の出力電圧を測定して，前記測定された出力電圧を前記制御部に伝達する電圧測定装置をさらに含むことを特徴とする，請求項７または８に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
測定された前記出力電圧が所定の電圧以下の時に，前記制御部は前記燃料電池に内部抵抗体のみが接続されるように前記第２スイッチング部を制御することを特徴とする，請求項９に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記所定の電圧は，前記燃料電池の個数に０．２Ｖを乗じた電圧であることを特徴とする請求項１０に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記バッテリーの一端に接触して設置され，前記バッテリーの温度を測定して前記測定された温度を前記制御部に伝達する温度測定装置をさらに含むことを特徴とする，請求項７〜１１に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，燃料電池の運転中止の時燃料電池の内部に残留する未反応燃料を效果的に取り除くことができる燃料電池の運転中止方法及びこの方法を利用した燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は，メタノール，エチルアルコール，天然ガスのような炭化水素系列の物質内に含有されている水素と，空気中の酸素のバランスの取れた電気化学的な反応によって電気エネルギーを発生させる発電システムである。
【０００３】
燃料電池は，使用する電解質（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）の種類によって，燐酸型燃料電池，溶融炭酸塩型燃料電池，固体酸化物型燃料電池，高分子電解質型燃料電池，アルカリ型燃料電池などに分類される。これらの各燃料電池は，基本的に同じ原理によって作動されるが，使用される燃料の種類，運転温度，触媒，電解質などが各々違う。
【０００４】
これらのうち，高分子電解質型燃料電池（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｃｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ：ＰＥＭＦＣ）は，他の燃料電池に比べて出力特性が著しく高くて作動温度が低く，同時に速い始動及び応答特性を有するので，ポータブル電子機器用のような移動用電源や自動車用動力源のような輸送用電源に限らず，住宅，公共建物の停止型発電所のような分散用電源など，その応用範囲が広いという長所を持つ。
【０００５】
上述した高分子電解質型燃料電池は，スタック（ｓｔａｃｋ），改質器（ｒｅｆｏｒｍｅｒ），燃料タンク及び燃料ポンプなどを具備する。そして，高分子電解質型燃料電池は，燃料ポンプの作動によって燃料タンク内の燃料を改質器に供給し，この改質器で燃料を改質して水素を発生させて，スタックでこの水素と酸素を電気化学的に反応させて電気エネルギーを発生させる。
【０００６】
また，燃料電池には，高分子電解質型燃料電池と類似するが，液状のメタノール燃料を直接スタックに供給することができる直接メタノール型燃料電池（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔｈａｎｏｌ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ：ＤＭＦＣ）がある。直接メタノール型燃料電池は，高分子電解質型燃料電池とは違って改質器を使用しないので，小型化にさらに有利である。
【０００７】
燃料電池スタックは，通常，膜−電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＭＥＡ）とセパレーター（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）からなる単位燃料電池が数個から数十個で積層された構造を持つ。ここで，膜−電極接合体は，高分子電解質膜を間に置いて，アノード電極（別名，“燃料極”又は“酸化電極”という）とカソード電極（別名，“空気極”又は“還元電極”という）とが附着された構造を持っており，セパレーターは複数の膜−電極接合体を直列連結させて膜−電極接合体に燃料及び空気を供給するような構造を具備する。
【０００８】
一方，燃料電池を電源として使用する電子機器において，使用者が電子機器の使用を中止すると，燃料電池の制御部，例えば，燃料電池マイクロコントローラーやマイクロコンピュータ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）では燃料ポンプの作動を中止して燃料電池の運転を中止させる。
【０００９】
しかしながら，燃料電池の運転を中止する時，燃料電池のカソード電極上にはまだ酸素が存在し，アノード電極には燃料が存在する。残留する酸素は，カソード電極の触媒層や触媒支持物質を酸化させる。そして，残留する燃料は，触媒層などと化学的に反応して二酸化炭素や一酸化炭素などを生成して触媒層を被毒させる。
【００１０】
また，燃料電池の運転を中止する時，燃料電池のアノード電極とカソード電極の間には，反応流体（ｒｅａｃｔａｎｔ  ｆｌｕｉｄｓ）の不平衡状態が発生され，それによってアノードとカソードとの間に好ましくない流体移動が発生される。このように，従来の燃料電池システムでは燃料電池の運転停止の時残留する燃料と酸化剤によって触媒層及び触媒層支持物質が酸化されたり腐食されたりする問題がある。さらに，燃料電池内部に残留する流体は，燃料電池を再運転する時に燃料電池の性能を落とすという問題がある。
【００１１】
一方，前記従来の燃料電池の運転中止方法及びこれを採用した燃料電池システムに関する技術を記載した文献としては，下記特許文献１等がある。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２１４００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，燃料電池の運転を中止する時に，燃料電池内部に残留する未反応燃料及び酸化剤を取り除いて，燃料電池の再運転の時に及ぶ悪影響を減少させるだけでなく，残された未反応燃料を効果的に利用することができる燃料電池の運転中止方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，一の面にアノード電極が，前記一の面の背面にカソード電極が接合された電解質膜の，前記アノード電極および前記カソード電極にそれぞれ供給される水素を含有する気体燃料及び酸化剤の電気化学的な反応によって電気エネルギーを発生させる少なくとも一つの燃料電池を含有する燃料電池システムで燃料電池の運転を中止させる方法において，燃料電池に対する運転中止信号に応じて燃料電池に結合された外部負荷を電気的に分離させる段階と，気体燃料及び酸化剤の供給を停止させる段階と，燃料電池のアノード電極とカソード電極とに結合された出力端子にバッテリーを同一極性で電気的に接続させる段階と，を含む燃料電池の運転中止方法が提供される。
【００１５】
出力端子にバッテリーを接続させる段階は，燃料電池の出力電圧が所定の電圧以上の時，燃料電池にバッテリーを電気的に接続させる段階を含んでいてもよい。
【００１６】
燃料電池の出力電圧が所定の電圧未満の時，燃料電池に抵抗体を電気的に接続させる段階をさらに含んでいてもよい。
【００１７】
所定の電圧は，燃料電池の個数に０．２Ｖを乗じた電圧であってもよい。
【００１８】
バッテリーを接続させる段階及び抵抗体を電気的に接続させる段階は，制御部が燃料電池とバッテリー及び抵抗体の中でいずれか一つを選択的に連結させるためのスイッチング部を制御する段階を含んでいてもよい。
【００１９】
バッテリーの温度を測定して，測定された温度が基準温度以上の時，燃料電池からバッテリーを電気的に分離させる段階をさらに含んでいてもよい。
【００２０】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，一の面にアノード電極が，前記一の面の背面にカソード電極が接合された電解質膜の，前記アノード電極および前記カソード電極にそれぞれ供給される水素を含有する気体燃料及び酸化剤の電気化学的な反応によって電気エネルギーを発生させる少なくとも一つの燃料電池と，燃料電池に気体燃料と酸化剤を供給する反応流体供給装置と，第１制御信号に応じて燃料電池に結合された外部負荷を電気的に分離させる第１スイッチング部と，第２制御信号に応じて燃料電池のアノード電極とカソード電極に結合された出力端子にバッテリーを同一極性で接続させる第２スイッチング部と，入力される運転中止信号に応じて第１制御信号及び第２制御信号を発生させる制御部と，を含むことを特徴とする燃料電池システムが提供される。
【００２１】
制御部は，運転中止信号に応じて水素を含有する燃料及び酸化剤の供給が遮断されるように反応流体供給装置を制御するようにしてもよい。
【００２２】
燃料電池の出力電圧を測定して，測定された出力電圧を制御部に伝達する電圧測定装置をさらに含んでいてもよい。
【００２３】
測定された出力電圧が所定の電圧以下の時に，制御部は燃料電池に内部抵抗体のみが接続されるように第２スイッチング部を制御するようにしてもよい。
【００２４】
所定の電圧は，燃料電池の個数に０．２Ｖを乗じた電圧であってもよい。
【００２５】
バッテリーの一端に接触して設置され，バッテリーの温度を測定して測定された温度を制御部に伝達する温度測定装置をさらに含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば，燃料電池の運転を中止する時に，燃料電池の内部配管に残された未反応燃料及び空気が効果的に除去される。よって，燃料電池の再運転のときに及ぶ悪影響が減少されるだけでなく，残された未反応燃料によって燃料電池の触媒層と触媒層支持物質などが酸化及び腐食されることを防止することができる。
【００２７】
また，残された反応流体（リアクタント）によって生成される電気エネルギーでバッテリーを充電させることでより効率的に燃料電池を利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２９】
図１は本発明の第１実施形態による燃料電池の運転中止方法を現わす順序図である。
【００３０】
図１を参照すれば，本実施形態による燃料電池の運転中止方法は，燃料電池の運転を中止する時に，燃料電池の内部配管に残っている反応流体を消耗させるために，まず，入力される運転中止信号に応じて燃料電池に結合されている外部負荷を電気的に分離させる（Ｓ１０）。
【００３１】
外部負荷は，燃料電池を電源として使用するアプリケーション，例えば電子機器であり，電子機器には携帯端末やノート・パソコンを含む。運転中止信号は，使用者が燃料電池の運転中止ボタンを押すか，または電子機器を終了する場合のように，使用者または電子機器から燃料電池の制御部に伝達する任意の信号を含む。
【００３２】
次に，燃料電池に反応流体，例えば，水素を含有する燃料及び酸化剤が供給されることを遮断する（Ｓ１２）。ここで，水素を含有する燃料はメタノールを含んでいてもよく，酸化剤は空気または酸素を含んでいてもよい。
【００３３】
次に，燃料電池のアノード電極およびカソード電極に結合された二つの出力端子に，バッテリーを同一極性で電気的に接続させる（Ｓ１４）。つまり，燃料電池のアノード電極に結合されたいずれか一つの出力端子にバッテリーのアノード側端子を接続させ，燃料電池のカソード電極に結合された残りの出力端子にバッテリーのカソード側端子を接続させる。
【００３４】
上述したような構成によって，燃料電池内に残った燃料及び空気が消耗しながら発生される電気エネルギーによってバッテリーが充電される（Ｓ１６）。
【００３５】
バッテリーは燃料電池の初期駆動の時，制御部とポンプなどに電源を供給するために使用することができる。このようなバッテリーは少なくとも２回以上の充放電可能な二次電池を含んでいてもよい。
【００３６】
図２は本発明の第２実施形態による燃料電池の運転中止方法を現わす順序図である。
【００３７】
図２を参照すれば，本実施形態による燃料電池の運転中止方法は，燃料電池の運転を中止する時，燃料電池の内部配管に残っている反応流体を消耗させるために，まず，入力される運転中止信号に応じて燃料電池に結合されている外部負荷を電気的に分離させる（Ｓ２０）。
【００３８】
次に，燃料電池に反応流体，例えば，水素を含有する燃料及び酸化剤が供給されることを遮断する（Ｓ２２）。
【００３９】
次に，燃料電池の出力電圧を測定する（Ｓ２４）。そして，測定された出力電圧が既に設定された所定の電圧（基準電圧）以上であるかを判断する（Ｓ２６）。
【００４０】
基準電圧はバッテリー充電が可能な電圧，例えば，燃料電池の数に０．２Ｖを乗じた値を基準に設定される。
【００４１】
上記判断の結果，出力電圧が基準電圧以上であれば，燃料電池の出力端子にバッテリーを同一極性で電気的に接続させる（Ｓ２８）。
【００４２】
この段階を通じて，燃料電池内の残った燃料及び空気が消耗しながら発生される電気エネルギーによってバッテリーが充電される（Ｓ３０）。
【００４３】
上記判断の結果，出力電圧が基準電圧未満であれば，燃料電池の出力端子に内部抵抗体を接続させる（Ｓ３２）。
【００４４】
内部抵抗体は，燃料電池のアノード電極とカソード電極に接続されてアノード電極側の電子がカソード電極側に移動するようにしながら所定の抵抗値を持つすべての抵抗体を含む。そして内部抵抗体は，燃料電池の運転を中止する時，燃料電池の残った燃料及び空気が早く消耗されるように適切な抵抗値を持つ。
【００４５】
次に，選択的な構成要素として，バッテリーの温度を測定する（Ｓ３４）。そして測定された温度が基準温度以上であるかどうかを判断する（Ｓ３６）。
【００４６】
判断の結果，測定された温度が基準温度以上であれば，燃料電池からバッテリーを分離させる（Ｓ３８）。これは過充電などによってバッテリーが損傷されることを防止するためである。つまり，燃料電池の出力やバッテリーの容量またはバッテリーの状態によって燃料電池の放電が終了する前にバッテリー充電を完了することができる。この場合，バッテリーは過充電によって損傷されうる。よって，本実施形態ではバッテリーに接触された温度測定装置，例えば，温度センサーを利用して過充電などによってバッテリーが損傷されることを防止することができる。
【００４７】
図３は，本発明の第３実施形態による燃料電池の運転中止方法が採用された燃料電池システム（燃料電池運転中止システム）を現わすブロック図である。
【００４８】
図３を参照すれば，燃料電池運転中止システムは，燃料電池１００の運転中止の時内部配管に残っている燃料及び空気によって触媒層や触媒層支持物質が酸化されたり腐食されたりすることを防止し，上述した酸化や腐食などによって燃料電池の再運転のときに良くない影響が及ぼすことを防止する。このために，燃料電池運転中止システムは，燃料電池１００，制御部１１０，リアクタント供給装置１２０，第１スイッチング部１３０，第２スイッチング部１４０，バッテリーハウジング１５０，バッテリー１６０，温度測定装置１７０，抵抗体１８０，電圧測定装置１９０及びダイオード１９２を含む。
【００４９】
より具体的には，燃料電池１００は反応流体，例えば，液状のメタノール燃料と空気を受けて，これらの電気化学的な反応によって電気エネルギーを発生させる。このような燃料電池１００は，水素を含有する燃料を改質するための改質器が具備される高分子電解質型燃料電池と，液状のメタノール燃料を直接スタックに供給することができる直接メタノール型燃料電池とを含んでいてもよい。
【００５０】
また，燃料電池１００は，膜−電極接合体にポンプや送風機によって燃料及び空気を供給するアクティブ型燃料電池と，ポンプや送風機などを利用しないパッシブ型燃料電池とを含んでいてもよい。燃料電池１００がパッシブ型燃料電池の場合，燃料電池１００に供給される燃料及び空気を遮断するための別途の燃料遮断手段，例えば，バルブなどを含んでいてもよい。
【００５１】
制御部１１０は，入力される運転中止信号に応じて第１制御信号及び第２制御信号を生成する。そして，生成された第１制御信号を第１スイッチング部１３０に伝達し，第２制御信号を第２スイッチング部１４０に伝達する。また，制御部１１０は入力される運転中止信号に応じて第３制御信号を生成し，生成された第３制御信号をリアクタント供給装置１２０に伝達する。
【００５２】
また，制御部１１０はバッテリーハウジング１５０の一端の電極に接触され，バッテリーハウジング１５０に挟まれるバッテリー１６０の温度を測定する温度測定装置１７０で測定された温度に相応する所定レベルの第１の電気信号を受ける。ここで，電気信号は電圧及び／または電流の形態であってもよい。
【００５３】
また，制御部１１０は，燃料電池１００の出力端子側に接続されて燃料電池１００の出力電圧を測定する電圧測定装置１９０で測定された電圧に相応する所定レベルの第２の電気信号を受ける。
【００５４】
前記制御部１１０には入力される第１の電気信号および／または第２の電気信号に応答して所定の制御信号を発生し得る発振器と，測定された温度及び電圧を基準温度及び基準電圧と比べることができる比較器などを含んでいてもよい。
【００５５】
リアクタント供給装置１２０は，燃料または空気を供給するポンプまたは送風機を含んでいてもよい。その一方，リアクタント供給装置１２０は燃料電池１００の構造によってバルブとこのバルブを作動させる作動装置を含んでいてもよい。そして，リアクタント供給装置１２０は，制御部１１０から伝達される第３制御信号に応答して燃料電池１００に対する燃料及び空気供給を遮断する。
【００５６】
第１スイッチング部１３０は，燃料電池１００とアプリケーション２００の間でこれらを分離または接続させることができるように設置される。その一方，第１スイッチング部１３０は燃料電池１００とアプリケーション２００の間に設置される変換器，例えば，直流−直流変換器に挿入して設置することができる。
【００５７】
また，第１スイッチング部１３０は，燃料電池１００の運転中に燃料電池１００の出力電力がアプリケーション２００に供給されるように電気的な接続状態，すなわち，オン状態になる。そして，第１スイッチング部１３０は制御部１１０から伝達される第１制御信号に応答して燃料電池１００からアプリケーション２００が分離されるように電気的な分離状態，すなわち，オフ状態になる。
【００５８】
第２スイッチング部１４０は，燃料電池１００とバッテリー１６０の間に設置され，これらを分離または接続させることができるように設置される。その一方，第２スイッチング部１４０は燃料電池１００とバッテリー１６０の間に設置される変換器，例えば，直流−直流変換器に挿入して設置することができる。ここで，直流−直流変換器は，第１スイッチング部１３０及び第２スイッチング部１４０が一緒に挿入設置される一つの変換器と第１スイッチング部１３０及び第２スイッチング部１４０が独立的に挿入設置される二つの変換器の中でいずれか一つの方式で設置することができる。
【００５９】
また，第２スイッチング部１４０は，燃料電池１００の運転を中止する時に，燃料電池１００にバッテリー１６０を同一極性で接続させる。このような構成によって，燃料電池１００内部配管に残った燃料と空気が消耗し，この時発生される電気エネルギーによってバッテリー１６０が充電される。
【００６０】
バッテリー１６０は，バッテリーハウジング１５０に挟まれて第２スイッチング部１４０を通じて燃料電池１００の出力端子に電気的に接続される。バッテリーハウジング１５０の一端者側にはバッテリー１６０の温度を測定することができる温度測定装置１７０が接触設置される。温度測定装置１７０は温度センサー，例えば，白金抵抗測定温度計を含んでいてもよい。
【００６１】
抵抗体１８０は，燃料電池１００の運転を中止する時に，燃料電池１００の出力電圧が基準電圧未満である場合に，燃料電池１００の円滑な停止のために燃料電池１００のアノード電極とカソード電極とを連結して，電子の移動通路を成す電気導線を含む。また，抵抗体１８０は燃料電池１００の内部配管に残った燃料及び空気の迅速な消耗のために適切な抵抗値を持つ。
【００６２】
電圧測定装置１９０は燃料電池１００の出力電圧を測定する。電圧測定装置１９０は抵抗体１８０とともに，また他の内部抵抗体として作用することができるので，電圧測定の時にのみ短時間だけ燃料電池１００の出力端子に接続されるように設置することができる。
【００６３】
ダイオード１９２は，燃料電池１００の出力端子に隣接するように設置される。ダイオード１９２はバッテリー１６０またはアプリケーション２００などから燃料電池１００の方向に電流が流れることを防止する。
【００６４】
図４は，図３の燃料電池システムに採用可能な高分子電解質型燃料電池の作動原理を現わす説明図である。
【００６５】
図４を参照すれば，燃料電池１００の膜−電極接合体１０は，高分子電解質膜１２，アノード電極１４及びカソード電極１６を含む。燃料電池１００で水素気体または水素を含有する燃料がアノード電極１４に供給されれば，アノード電極１４で電気化学的酸化反応が起きながら水素イオンＨ＋と電子ｅ−にイオン化されて酸化される。
【００６６】
イオン化された水素イオンは，アノード電極１４から高分子電解質膜１２を通じてカソード電極１６に移動し，電子はアノード電極１４から外部電線１８を通じてカソード電極１６に移動する。カソード電極１６に移動した水素イオンは，カソード電極１６に供給される酸素と電気化学的還元反応を起こして反応熱と水を生成させる。そして電子の移動によって電気エネルギーが発生される。
【００６７】
上述した燃料電池が適用されうる高分子電解質型燃料電池と，高分子電解質型燃料電池の一種で液状の燃料を直接使用する直接メタノール型燃料電池との電気化学的反応を反応式でそれぞれ示すと，下記反応式１及び反応式２のようになる。
（反応式１）
アノード電極：Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
カソード電極：１／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ
（反応式２）
アノード電極：ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋６Ｈ＋＋６ｅ−
カソード電極：３／２Ｏ２＋６Ｈ＋＋６ｅ−→３Ｈ２Ｏ
【００６８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は，燃料電池の運転中止方法及びこれを採用した燃料電池システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料電池の運転中止方法を現わす順序図である。
【図２】本発明の第２実施形態による燃料電池の運転中止方法を現わす順序図である。
【図３】本発明による燃料電池の運転中止方法が採用された燃料電池システムを現わすブロック図である。
【図４】図３の燃料電池システムに採用可能な高分子電解質型燃料電池の作動原理を現わす説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０    膜−電極接合体
１２    高分子電解質膜
１４    アノード電極
１６    カソード電極
１８    外部電線
１００    燃料電池
１１０    制御部
１２０    リアクタント供給装置
１３０    第１スイッチング部
１４０    第２スイッチング部
１５０    バッテリーハウジング
１６０    バッテリー
１７０    温度測定装置
１８０    抵抗体
１９０    電圧測定装置
１９２    ダイオード
２００    アプリケーション
【図１】
2006294619.tif 000003
【図２】
2006294619.tif 000004
【図３】
2006294619.tif 000005
【図４】
2006294619.tif 000006