(57)【要約】【課題】固体高分子形燃料電池を備えた燃料電池システムにおいて、スタックマニホールドから触媒被毒物質が溶出することに起因する電池性能の低下を抑制すること。【解決手段】燃料電池システムは、固体高分子形燃料電池からなるセルスタックと、セルスタックのアノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路と、セルスタックのカソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と、任意構成要素として、アノード流路の出口から排出されるアノードオフガスをアノード流路の入口に戻すアノードオフガス循環経路とを備えている。燃料ガス供給経路は、燃料ガスをアノード流路に分配する第１スタックマニホールドを備え、第１スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ａ）を含む高分子材料（Ａ）からなる。燃料ガス供給経路及び／又はアノードオフガス循環経路には、ハロゲン（Ａ）を捕捉する捕捉剤（Ａ）が設置されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成を備えた燃料電池システム。
（１）前記燃料電池システムは、
固体高分子形燃料電池からなるセルスタックと、
前記セルスタックのアノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路と、
前記セルスタックのカソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と
を備えている。
（２）前記燃料ガス供給経路は、前記燃料ガスを前記アノード流路に分配する第１スタックマニホールドを備え、
前記第１スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ａ）を含む高分子材料（Ａ）からなる。
（３）前記燃料ガス供給経路には、前記ハロゲン（Ａ）を捕捉する捕捉剤（Ａ）が設置されており、
前記捕捉剤（Ａ）は、前記第１スタックマニホールドと前記アノード流路の入口との間に設置されている。
【請求項２】
以下の構成を備えた燃料電池システム。
（１）前記燃料電池システムは、
固体高分子形燃料電池からなるセルスタックと、
前記セルスタックのアノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路と、
前記セルスタックのカソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と、
アノード流路の出口から排出されるアノードオフガスを前記アノード流路の入口に戻すアノードオフガス循環経路と
を備えている。
（２）前記燃料ガス供給経路は、前記燃料ガスを前記アノード流路に分配する第１スタックマニホールドを備え、
前記第１スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ａ）を含む高分子材料（Ａ）からなる。
（３）前記燃料ガス供給経路及び／又は前記アノードオフガス循環経路には、前記ハロゲン（Ａ）を捕捉する捕捉剤（Ａ）が設置されている。
【請求項３】
前記捕捉剤（Ａ）は、前記第１スタックマニホールドと前記アノード流路の入口との間に設置されている請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記捕捉剤（Ａ）は、Ａｇを含む請求項１から３までのいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記捕捉剤（Ａ）は、酸基の全部又は一部がＡｇ+でイオン交換された固体高分子電解質（Ａ）からなる請求項１から４までのいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記第１スタックマニホールドは、ヨウ素を含むポリアミドを含む請求項１から５までのいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
以下の構成をさらに備えた請求項１から６までのいずれか１項に記載の燃料電池システム。
（４）前記酸化剤ガス供給経路は、前記酸化剤ガスをカソード流路に分配する第２スタックマニホールドを備え、
前記第２スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ｂ）を含む高分子材料（Ｂ）からなる。
（５）前記酸化剤ガス供給経路には、前記ハロゲン（Ｂ）を捕捉する捕捉剤（Ｂ）が設置されており、
前記捕捉剤（Ｂ）は、前記第２スタックマニホールドと前記カソード流路の入口との間に設置されている。
【請求項８】
以下の構成を備えた燃料電池システム。
（１）前記燃料電池システムは、
固体高分子形燃料電池からなるセルスタックと、
前記セルスタックのアノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路と、
前記セルスタックのカソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と、
を備えている。
（２）前記酸化剤ガス供給経路は、前記酸化剤ガスをカソード流路に分配する第２スタックマニホールドを備え、
前記第２スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ｂ）を含む高分子材料（Ｂ）からなる。
（３）前記酸化剤ガス供給経路には、前記ハロゲン（Ｂ）を捕捉する捕捉剤（Ｂ）が設置されており、
前記捕捉剤（Ｂ）は、前記第２スタックマニホールドと前記カソード流路の入口との間に設置されている。
【請求項９】
アノード流路の出口から排出されるアノードオフガスを前記アノード流路の入口に戻すアノードオフガス循環経路をさらに備えた請求項８に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記捕捉剤（Ｂ）は、Ａｇを含む請求項８又は９に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記捕捉剤（Ｂ）は、酸基の全部又は一部がＡｇ+でイオン交換された固体高分子電解質（Ｂ）からなる請求項８から１０までのいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記第２スタックマニホールドは、ヨウ素を含むポリアミドを含む請求項８から１１までのいずれか１項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、燃料電池システムに関し、さらに詳しくは、固体高分子形燃料電池の電極に供給される反応ガスに含まれる触媒被毒物質（フッ素以外のハロゲン）を捕捉するための捕捉剤を備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子形燃料電池は、電解質膜の両面に触媒を含む電極（触媒層＋ガス拡散層）が接合された膜電極接合体（Membrane Electrode Assembly，ＭＥＡ）を備えている。ＭＥＡの両面には、さらに、ガス流路を備えた集電体（セパレータ）が配置される。固体高分子形燃料電池は、通常、このようなＭＥＡと集電体からなる単セルが複数個積層された構造（セルスタック）を備えている。
【０００３】
燃料電池を用いて発電を行うと、カソードでは電極反応により水が生成する。また、固体高分子形燃料電池において、電解質膜には、一般に、耐酸化性に優れたフッ素系電解質が用いられているが、燃料電池の発電条件下ではフッ素系電解質であっても劣化する。そのため、燃料電池から排出される生成水中には、電解質膜から溶出したフッ素化合物やフッ素イオンが含まれることがある。
【０００４】
そこでこの問題を解決するために、従来から種々の提案がなされている。
例えば、特許文献１には、セルを通過した燃料ガスが流れる燃料ガス排出通路と、燃料ガス排出通路を流れる燃料ガスに含まれる水を分離するための気液分離機構と、燃料ガスから分離された水に含まれるイオンを回収するイオン交換器とを備えた固体高分子形燃料電池が開示されている。
同文献には、このような方法により、生成水に含まれる腐食性のイオンを回収することができる点が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、アノードオフガス循環経路に設けられたサイクロン式気液分離器の内壁面側に不純物除去器を配設した燃料電池システムが開示されている。
同文献には、不純物除去器の中央部の流体通過抵抗を、周縁部側の流体通過抵抗よりも小さくすると、流体が不純物除去器を通過することにより生じる圧力損失を減少させることができる点が記載されている。
【０００６】
特許文献３には、腐食性のイオンの除去を目的とするものではないが、円筒状の本体部の中間部にゴミ捕集用のフィルタを設けた燃料電池用気液分離器が開示されている。
同文献には、このような燃料電池用気液分離器を用いると、
（ａ）気液分離の際に圧力損失を生じることなく、燃料電池の排気中に含まれる水を分離することができる点、及び、
（ｂ）分離した水に混入しているゴミを除去することができる点
が記載されている。
【０００７】
さらに、特許文献４には、ガス排出管にイオン除去ユニットを設けた固体高分子形燃料電池システムが開示されている。
同文献には、このような方法により、生成水中に含まれるフッ素イオンのような腐食性の強いイオンを除去することができる点が記載されている。
【０００８】
セルスタックを備えた燃料電池システムにおいては、反応ガス（燃料ガス、酸化剤ガス）を各電極（アノード、カソード）に分配するためのスタックマニホールドと呼ばれる配管部品が用いられている。スタックマニホールドには、耐熱性、コスト等の観点から、フッ素以外のハロゲンを含む高分子材料（例えば、安定化剤としてヨウ素が添加されたポリアミドなど）が用いられている。そのため、使用中にスタックマニホールドから微量のハロゲンが溶出し、電極触媒を被毒するおそれがある。
【０００９】
一方、特許文献１〜４には、生成水に含まれる腐食性のイオン等を除去するために、セルの出口側にイオン除去ユニットを設ける方法が開示されている。しかしながら、セルの入口側に触媒被毒の原因物質を除去するための装置を備えた燃料電池システムが提案された例は、従来にはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２００６９８号公報
【特許文献２】特開２００６−０８５９９０号公報
【特許文献３】特開２００２−３７３６９８号公報
【特許文献４】特開２００２−３１３４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、固体高分子形燃料電池を備えた燃料電池システムにおいて、スタックマニホールドから触媒被毒物質が溶出することに起因する電池性能の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明に係る燃料電池システムの１番目は、以下の構成を備えていることを要旨とする。
（１）前記燃料電池システムは、
固体高分子形燃料電池からなるセルスタックと、
前記セルスタックのアノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路と、
前記セルスタックのカソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と
を備えている。
（２）前記燃料ガス供給経路は、前記燃料ガスを前記アノード流路に分配する第１スタックマニホールドを備え、
前記第１スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ａ）を含む高分子材料（Ａ）からなる。
（３）前記燃料ガス供給経路には、前記ハロゲン（Ａ）を捕捉する捕捉剤（Ａ）が設置されており、
前記捕捉剤（Ａ）は、前記第１スタックマニホールドと前記アノード流路の入口との間に設置されている。
【００１３】
本発明に係る燃料電池システムの２番目は、以下の構成を備えていることを要旨とする。
（１）前記燃料電池システムは、
固体高分子形燃料電池からなるセルスタックと、
前記セルスタックのアノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路と、
前記セルスタックのカソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と、
アノード流路の出口から排出されるアノードオフガスを前記アノード流路の入口に戻すアノードオフガス循環経路と
を備えている。
（２）前記燃料ガス供給経路は、前記燃料ガスを前記アノード流路に分配する第１スタックマニホールドを備え、
前記第１スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ａ）を含む高分子材料（Ａ）からなる。
（３）前記燃料ガス供給経路及び／又は前記アノードオフガス循環経路には、前記ハロゲン（Ａ）を捕捉する捕捉剤（Ａ）が設置されている。
【００１４】
本発明に係る燃料電池システムの３番目は、以下の構成を備えていることを要旨とする。
（１）前記燃料電池システムは、
固体高分子形燃料電池からなるセルスタックと、
前記セルスタックのアノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路と、
前記セルスタックのカソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と、
を備えている。
（２）前記酸化剤ガス供給経路は、前記酸化剤ガスをカソード流路に分配する第２スタックマニホールドを備え、
前記第２スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ｂ）を含む高分子材料（Ｂ）からなる。
（３）前記酸化剤ガス供給経路には、前記ハロゲン（Ｂ）を捕捉する捕捉剤（Ｂ）が設置されており、
前記捕捉剤（Ｂ）は、前記第２スタックマニホールドと前記カソード流路の入口との間に設置されている。
前記燃料電池システムは、アノード流路の出口から排出されるアノードオフガスを前記アノード流路の入口に戻すアノードオフガス循環経路をさらに備えていても良い。
【発明の効果】
【００１５】
燃料ガスをアノード流路に分配する第１スタックマニホールドとして、フッ素以外のハロゲン（Ａ）を含む高分子材料（Ａ）を用いた燃料電池システムにおいて、発電を継続すると、第１スタックマニホールドから徐々にハロゲン（Ａ）が溶出し、アノード触媒を被毒する。特に、アノードオフガス循環経路を備えた燃料電池システムにおいては、アノードオフガスにハロゲン（Ａ）が濃縮される。その結果、燃料電池システムを長期間使用すると、電池性能が徐々に低下する。これに対し、燃料ガス供給経路及び／又はアノードオフガス循環経路に、ハロゲン（Ａ）を捕捉する捕捉剤（Ａ）を設置すると、ハロゲン（Ａ）に起因する電池性能の低下を抑制することができる。
【００１６】
酸化剤ガスをカソード流路に分配する第２スタックマニホールドとして、フッ素以外のハロゲン（Ｂ）を含む高分子材料（Ｂ）を用いた燃料電池システムも同様であり、酸化剤ガス供給経路に、ハロゲン（Ｂ）を捕捉する捕捉剤（Ｂ）を設置すると、ハロゲン（Ｂ）に起因する電池性能の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
［１．  燃料電池システム（１）］
本発明の第１の実施の形態に係る燃料電池システムは、以下の構成を備えている。
（１）前記燃料電池システムは、
固体高分子形燃料電池からなるセルスタックと、
前記セルスタックのアノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路と、
前記セルスタックのカソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と、
任意構成要素として、アノード流路の出口から排出されるアノードオフガスを前記アノード流路の入口に戻すアノードオフガス循環経路と
を備えている。
（２）前記燃料ガス供給経路は、前記燃料ガスを前記アノード流路に分配する第１スタックマニホールドを備え、
前記第１スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ａ）を含む高分子材料（Ａ）からなる。
（３）前記燃料ガス供給経路及び／又は前記アノードオフガス循環経路には、前記ハロゲン（Ａ）を捕捉する捕捉剤（Ａ）が設置されている。
【００１８】
［１．１．  セルスタック］
セルスタックは、膜電極接合体とセパレータとの積層体からなる。また、膜電極接合体は、固体高分子電解質からなる電解質膜と、電解質膜の一方の面に接合されたアノードと、電解質膜の他方の面に接合されたカソードとを備えている。アノード及びカソードは、通常、電極触媒を含む触媒層と、多孔質の導電体（例えば、カーボンペーパーなど）からなる拡散層の２層構造を備えている。さらに、セルスタック内には、アノード流路及びカソード流路が形成されている。
【００１９】
「アノード流路」とは、セルスタック内に形成された、燃料ガスが流れる流路をいう。「カソード流路」とは、セルスタック内に形成された、酸化剤ガスが流れる流路をいう。アノード流路及びカソード流路は、通常、セパレータの表面に形成される。アノード流路及びカソード流路の供給された反応ガスは、それぞれ、拡散層を通って触媒層に達する。
本発明において、セルスタックを構成する材料、形状等は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適なものを選択することができる。
【００２０】
［１．２．  燃料ガス供給経路］
「燃料ガス供給経路」とは、セルスタックのアノードに燃料ガスを供給するためのものであって、燃料ガス供給源からアノード流路に至るまでの経路をいう。本発明において、燃料ガス供給経路は、燃料ガスをアノード流路に分配する第１スタックマニホールドを備えている。燃料ガス供給経路のその他の構成については、アノード流路に燃料ガスを供給可能な限りにおいて、特に限定されない。
【００２１】
第１スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ａ）（すなわち、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）を含む高分子材料（Ａ）からなる。
このような高分子材料（Ａ）としては、例えば、
（ａ）安定化剤としてヨウ素を含むポリアミド、
（ｂ）重合末端として塩素、あるいは難燃剤として臭素を含むポリフェニレンスルフィド、
（ｃ）重合末端として塩素、あるいは難燃剤として臭素を含むポリエーテルスルフォン、
などがある。
高分子材料（Ａ）は、特に、ヨウ素を含むポリアミドを含むものが好ましい。これは、化学的に劣化しにくく、かつ耐熱性が高いためである。
【００２２】
［１．３．  酸化剤ガス供給経路］
「酸化剤ガス供給経路」とは、セルスタックのカソードに酸化剤ガスを供給するためのものであって、酸化剤ガス供給源からカソード流路に至るまでの経路をいう。本発明において、酸化剤ガス供給経路は、酸化剤ガスをカソード流路に分配する第２スタックマニホールドを備えている。酸化剤ガス供給経路のその他の点については、カソード流路に酸化剤ガスを供給可能な限りにおいて、特に限定されない。
【００２３】
第２スタックマニホールドの材料は、特に限定されないが、フッ素以外のハロゲン（Ｂ）を含む高分子材料（Ｂ）が好ましい。第２スタックマニホールドを構成する高分子材料（Ｂ）は、第１スタックマニホールドを構成する高分子材料（Ａ）と同一であっても良く、あるいは、異なっていても良い。高分子材料（Ｂ）に関するその他の点については、上述した高分子材料（Ａ）と同様であるので、説明を省略する。
【００２４】
［１．４．  アノードオフガス循環経路］
燃料電池システムは、アノードオフガス循環経路をさらに備えていても良い。「アノードオフガス循環経路」とは、アノード流路の出口から排出されるアノードオフガスをアノード流路の入口に戻すための経路をいう。アノード流路に供給された燃料ガスは、通常、そのすべてが電極反応に消費されることはなく、未反応の燃料ガスが残存する。アノードオフガス循環経路は、必ずしも必要ではないが、アノードオフガス循環経路を備えている場合には、オフガスに含まれる未反応の燃料ガスをアノード流路に戻すことができるので、燃料利用率が向上する。
【００２５】
燃料電池システムにおいては、電解質膜を適度な湿潤状態に維持するために、燃料ガスの加湿が行われることがある。また、カソードで生成した水が電解質膜を通ってアノード側に排出されることがある。そのため、アノードオフガス循環経路には、通常、アノードオフガスから水を分離するための気液分離器が設けられる。アノードオフガス循環経路のその他の点については、アノードオフガス循環が可能な限りにおいて、特に限定されない。
【００２６】
［１．５．  捕捉剤（Ａ）］
本実施の形態において、燃料ガス供給経路及び／又はアノードオフガス循環経路には、ハロゲン（Ａ）を捕捉する捕捉剤（Ａ）が設置されている。この点が従来とは異なる。
【００２７】
［１．５．１．  材料］
捕捉剤（Ａ）には、ハロゲン（Ａ）を捕捉可能な材料を用いる。捕捉剤（Ａ）は、実用に供することができるような強度を有するものであれば良い。また、燃料電池はアノードオフガス循環により生成水は排出されるものの、一部が循環している。循環水は、硫酸やその他の混合物を含む場合がある。そのため、捕捉剤（Ａ）は、強酸下でも溶解しないものが好ましい。
【００２８】
捕捉剤（Ａ）としては、例えば、
（ａ）Ａｇを含む材料、
（ｂ）４級アンモニウム塩（カウンターアニオンはＯＨ-）を含む材料、
（ｃ）４級ホスホニウム塩（カウンターアニオンはＯＨ-）を含む材料、
（ｄ）Ｍｇ／Ａｌ系層状化合物であるハイドロタルサイト、
などがある。
これらの中でも、捕捉剤（Ａ）は、Ａｇを含む材料が好ましい。Ａｇはハロゲン（Ａ）の捕捉能が大きいので、Ａｇを含む材料は捕捉剤（Ａ）として好適である。
【００２９】
Ａｇを含む材料は、実用に供することができるような強度を有するものであれば良い。Ａｇを含む材料としては、例えば、
（ａ）酸基の全部又は一部がＡｇ+でイオン交換された固体高分子電解質（Ａ）、
（ｂ）有機基が導入された担体表面にＡｇが担持されているもの、
などがある。
【００３０】
捕捉剤（Ａ）として固体高分子電解質（Ａ）を用いる場合、ハロゲン（Ａ）を含む液との接触面積を増やすため、平均一次粒径が５μｍ以上５ｍｍ以下の粒子状の樹脂、あるいは、細孔径が５μｍ以上５ｍｍ以下のフィルター状の樹脂を用いることが好ましい。目詰まりによる圧力上昇を抑制するためには、平均一次粒子径、あるいは、細孔径は、１００μｍ以上が好ましい。
【００３１】
捕捉剤（Ａ）として、有機基が導入された担体表面にＡｇが担持されているものを用いる場合、このような担体としては、具体的には、シリカゲル（ＳｉＯ2、中性又は酸性）、金属酸化物、アクリル樹脂などがある。
【００３２】
［１．５．２．  設置位置］
捕捉剤（Ａ）は、燃料ガス供給経路又はアノードオフガス循環経路のいずれかに設置される。捕捉剤（Ａ）は、燃料ガス供給経路又はアノードオフガス循環経路内のいずれか１箇所に設置されていても良く、あるいは、２箇所以上に設置されていても良い。
【００３３】
アノードオフガス循環を行う場合、第１スタックマニホールドから溶出したハロゲン（Ａ）がアノードオフガス中に濃縮される。そのため、アノードオフガス循環経路（すなわち、アノード流路の下流側）に捕捉剤（Ａ）を設置しても、アノード触媒の被毒をある程度抑制することができる。しかしながら、アノード流路の下流側に捕捉剤（Ａ）を設置すると、アノード触媒の被毒の抑制が不十分となる。従って、捕捉剤（Ａ）は、アノード流路の上流側に設置するのが好ましい。捕捉剤（Ａ）は、特に、第１スタックマニホールドとアノード流路の入口との間に設置するのが好ましい。
なお、アノードオフガス循環経路を備えていない燃料電池システムにおいては、捕捉剤（Ａ）は、第１スタックマニホールドとアノード流路の入口との間に設置されている必要がある。
【００３４】
［１．５．３．  設置方法］
捕捉剤（Ａ）の設置方法は、ハロゲン（Ａ）を確実に捕捉できる限りにおいて、特に限定されない。捕捉剤（Ａ）の設置方法としては、例えば、
（ａ）燃料ガス供給経路及び／又はアノードオフガス循環経路のいずれかの部位に、少なくとも表面が捕捉剤（Ａ）からなるメッシュ状のフィルターを設置する方法、
（ｂ）燃料ガス供給経路及び／又はアノードオフガス循環経路のいずれかの部位に、捕捉剤（Ａ）からなる小粒子を詰めたカラムを設置する方法、
（ｃ）第１スタックマニホールドのアノード流路の入口部分の内側に、捕捉剤（Ａ）からなる薄膜を形成する方法、
などがある。
【００３５】
［１．６．  捕捉剤（Ｂ）］
本発明において、酸化剤ガス供給経路には、ハロゲン（Ｂ）を捕捉する捕捉剤（Ｂ）がさらに設置されていても良い。
【００３６】
［１．６．１．  材料］
捕捉剤（Ｂ）には、ハロゲン（Ｂ）を捕捉可能な材料を用いる。捕捉剤（Ｂ）は、Ａｇを含む材料が好ましい。また、捕捉剤（Ｂ）は、酸基の全部又は一部がＡｇ+でイオン交換された固体高分子電解質（Ｂ）が好ましい。捕捉剤（Ｂ）に関するその他の点ついては、捕捉剤（Ａ）と同様であるので説明を省略する。
【００３７】
［１．６．２．  設置位置］
カソードオフガスは、通常、循環させることはない。そのため、捕捉剤（Ｂ）は、通常、第２スタックマニホールドとカソード流路の入口との間に設置される。設置位置に関するその他の点については、捕捉剤（Ａ）と同様であるので、説明を省略する。
【００３８】
［１．６．３．  設置方法］
捕捉剤（Ｂ）の設置方法は、ハロゲン（Ｂ）を確実に捕捉できる限りにおいて、特に限定されない。捕捉剤（Ｂ）の設置方法としては、例えば、
（ａ）酸化剤ガス供給経路のいずれかの部位に、少なくとも表面が捕捉剤（Ｂ）からなるメッシュ状のフィルターを設置する方法、
（ｂ）酸化剤ガス供給経路のいずれかの部位に、捕捉剤（Ｂ）からなる小粒子を詰めたカラムを設置する方法、
（ｃ）第２スタックマニホールドのカソード流路の入口部分の内側に、捕捉剤（Ｂ）からなる薄膜を形成する方法、
などがある。
【００３９】
［２．  燃料電池システム（２）］
本発明の第２の実施の形態に係る燃料電池システムは、以下の構成を備えている。
（１）前記燃料電池システムは、
固体高分子形燃料電池からなるセルスタックと、
前記セルスタックのアノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路と、
前記セルスタックのカソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と、
を備えている。
（２）前記酸化剤ガス供給経路は、前記酸化剤ガスをカソード流路に分配する第２スタックマニホールドを備え、
前記第２スタックマニホールドは、フッ素以外のハロゲン（Ｂ）を含む高分子材料（Ｂ）からなる。
（３）前記酸化剤ガス供給経路には、前記ハロゲン（Ｂ）を捕捉する捕捉剤（Ｂ）が設置されており、
前記捕捉剤（Ｂ）は、前記第２スタックマニホールドと前記カソード流路の入口との間に設置されている。
前記燃料電池システムは、アノード流路の出口から排出されるアノードオフガスを前記アノード流路の入口に戻すアノードオフガス循環経路をさらに備えていても良い。
【００４０】
本実施の形態に係る燃料電池システムは、少なくとも酸化剤ガス供給経路側にハロゲン（Ｂ）を捕捉する捕捉剤（Ｂ）が設置されている。この点が、第１の実施の形態とは異なる。その他の点については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４１】
［３．  作用］
燃料ガスをアノード流路に分配する第１スタックマニホールドとして、フッ素以外のハロゲン（Ａ）を含む高分子材料（Ａ）を用いた燃料電池システムにおいて、発電を継続すると、第１スタックマニホールドから徐々にハロゲン（Ａ）が溶出し、アノード触媒を被毒する。特に、アノードオフガス循環経路を備えた燃料電池システムにおいては、アノードオフガスにハロゲン（Ａ）が濃縮される。その結果、燃料電池システムを長期間使用すると、電池性能が徐々に低下する。これに対し、燃料ガス供給経路及び／又はアノードオフガス循環経路に、ハロゲン（Ａ）を捕捉する捕捉剤（Ａ）を設置すると、ハロゲン（Ａ）に起因する電池性能の低下を抑制することができる。
【００４２】
酸化剤ガスをカソード流路に分配する第２スタックマニホールドとして、フッ素以外のハロゲン（Ｂ）を含む高分子材料（Ｂ）を用いた燃料電池システムも同様であり、酸化剤ガス供給経路に、ハロゲン（Ｂ）を捕捉する捕捉剤（Ｂ）を設置すると、ハロゲン（Ｂ）に起因する電池性能の低下を抑制することができる。
【実施例】
【００４３】
（実施例１、２）
［１．  試料の作製］
ナフィオン（登録商標）ＮＲ２１２膜（２×２．５ｃｍ2、重量５０ｍｇ）を硝酸銀水溶液に浸漬し、スルホン酸基を銀イオンで１０％（実施例１）、又は１００％（実施例２）で置換した電解質膜を作製した。
【００４４】
［２．  試験方法及び結果］
ヨウ化カリウム：０．０１ｍｍｏｌを含む水溶液（５０ｇ、０．２ｍｍｏｌ／Ｌ）に膜を浸漬し、８０℃で１０時間加熱した。試験後、水溶液に含まれるヨウ素の濃度をキャピラリー電気泳動で測定した。表１に、その結果を示す。なお、表１の下段には、キャピラリー電気泳動で測定したヨウ化カリウム水溶液中のヨウ素イオン濃度も併せて示した。表１より、銀を吸着させたスルホン酸膜により、ヨウ素が捕捉されることが分かった。
【００４５】
【表１】
2019212509.tif 000002
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る燃料電池システムは、車載動力源、定置型発電機などに用いることができる。