(57)【要約】【課題】燃料電池に含まれる触媒を充分に活性化することのできる技術を提供する。【解決手段】燃料電池の活性化方法は、第１の期間において、燃料電池の出力電圧を第１の値で維持する工程と、第１の期間の後の第２の期間において、燃料電池の出力電圧を、第１の値よりも大きな第２の値で維持する工程と、を備える。【選択図】図４
2008021544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の活性化方法であって、
第１の期間において、前記燃料電池の出力電圧を第１の値で維持する工程と、
前記第１の期間の後の第２の期間において、前記燃料電池の前記出力電圧を、前記第１の値よりも大きな第２の値で維持する工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記第２の期間は、前記第１の期間の終了直後に開始する、方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法であって、さらに、
前記第２の期間の後の第３の期間において、前記燃料電池の前記出力電圧を、前記第２の値よりも大きな第３の値で維持する工程を備える、方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、
前記第１の値は、０．５Ｖ未満の値であり、
前記第２の値は、０．５Ｖ以上かつ０．７Ｖ未満の値であり、
前記第３の値は、０．７Ｖ以上の値である、方法。
【請求項５】
請求項３または４記載の方法であって、
前記第３の期間は、前記第２の期間の終了直後に開始する、方法。
【請求項６】
請求項１ないし５記載の方法であって、
前記各期間は、等しい時間である、方法。
【請求項７】
燃料電池スタックの製造方法であって、
請求項１ないし６のいずれかに記載の方法で活性化された複数の前記燃料電池を準備する工程と、
前記複数の燃料電池を積層して、前記燃料電池スタックを作製する工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池の活性化に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池スタックは、複数の燃料電池を含んでおり、各燃料電池は、燃料ガスと酸化ガスとを用いて発電する。燃料電池スタックが作製されると、通常、燃料電池スタックを、より具体的には燃料電池に含まれる触媒を、活性化させるための活性化処理が施される。これにより、燃料電池スタックは、通常の発電を開始した直後から、効率よく発電を行うことができる。
【０００３】
なお、特許文献１では、燃料電池スタックの初期活性化方法が開示されている。この初期活性化方法では、運転段階と休止段階とが交互に２回ずつ実行される。１回目の運転段階では、燃料電池は第１の電圧値を出力し、２回目の運転段階では、燃料電池は第１の電圧値よりも低い第２の電圧値を出力する。また、２回の休止段階では、燃料電池スタックが無負荷状態に設定される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５８７３４号公報
【特許文献２】特開２００４−３４９０５０号公報
【特許文献３】特開２００３−３１７７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来では、燃料電池に含まれる触媒を充分に活性化させることが困難であった。このため、従来では、燃料電池スタックは、通常の発電を開始した直後に、充分に効率よく発電を行うことが困難であった。
【０００６】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、燃料電池に含まれる触媒を充分に活性化することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第１の方法は、燃料電池の活性化方法であって、
第１の期間において、前記燃料電池の出力電圧を第１の値で維持する工程と、
前記第１の期間の後の第２の期間において、前記燃料電池の前記出力電圧を、前記第１の値よりも大きな第２の値で維持する工程と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
この方法では、燃料電池の出力電圧を順次増大させているため、燃料電池に含まれる触媒を充分に活性化させることができる。この結果、該燃料電池を用いて通常の発電を開始したときに、燃料電池は、充分に効率よく発電を行うことができる。
【０００９】
上記の方法において、
前記第２の期間は、前記第１の期間の終了直後に開始することが好ましい。
【００１０】
こうすれば、活性化処理に要するトータル期間を、比較的短時間にすることができる。
【００１１】
上記の方法において、さらに、
前記第２の期間の後の第３の期間において、前記燃料電池の前記出力電圧を、前記第２の値よりも大きな第３の値で維持する工程を備えることが好ましい。
【００１２】
こうすれば、燃料電池に含まれる触媒をより活性化させることができ、燃料電池はより効率よく発電を行うことができる。
【００１３】
上記の方法において、
前記第１の値は、０．５Ｖ未満の値であり、
前記第２の値は、０．５Ｖ以上かつ０．７Ｖ未満の値であり、
前記第３の値は、０．７Ｖ以上の値であることが好ましい。
【００１４】
上記の方法において、
前記第３の期間は、前記第２の期間の終了直後に開始することが好ましい。
【００１５】
こうすれば、活性化処理に要するトータル期間を、比較的短時間にすることができる。
【００１６】
上記の方法において、
前記各期間は、等しい時間であってもよい。
【００１７】
本発明の第２の方法は、燃料電池スタックの製造方法であって、
上記の第１の方法で活性化された複数の前記燃料電池を準備する工程と、
前記複数の燃料電池を積層して、前記燃料電池スタックを作製する工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
この方法では、第１の方法で活性化された複数の燃料電池を用いて燃料電池スタックが作製されるため、通常の発電を開始したときに、燃料電池スタックは、充分に効率よく発電を行うことができる。
【００１９】
この発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池の活性化方法、燃料電池の活性化装置、燃料電池スタックの製造方法、該製造方法で製造された燃料電池スタック、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．燃料電池スタックの構成：
Ｂ．燃料電池スタックの製造方法：
Ｃ．活性化処理：
Ｄ．実験例：
【００２１】
Ａ．燃料電池スタックの構成：
図１は、燃料電池スタック１００内部の構成を示す説明図である。図示するように、燃料電池スタック（以下、単に「スタック」とも呼ぶ）１００は、積層された複数の単セル（単電池）１１０を含んでいる。そして、各単セル１１０間には、セパレータ１２０が配置されている。
【００２２】
単セル１１０は、膜−電極−ガス拡散層アセンブリ（以下、「ＭＥＧＡ」（Membrane Electrode Gas diffusion layer Assembly）と呼ぶ）である。具体的には、単セル１１０は、電解質膜１１２を含んでおり、電解質膜１１２の一方の面には、第１の電極層（アノード）１１４ａと第１のガス拡散層１１６ａとがこの順に設けられており、電解質膜１１２の他方の面には、第２の電極層（カソード）１１４ｃと第２のガス拡散層１１６ｃとがこの順に設けられている。
【００２３】
なお、電解質膜１１２としては、フッ素系樹脂などの固体高分子材料で形成された膜、例えば、デュポン社のナフィオン（商標）膜を用いることができる。電極層１１４ａ，１１４ｃとしては、カーボン粒子に白金などの触媒を担持させた触媒層を用いることができる。なお、触媒は、カーボン粒子に担持されない白金黒などの担体レス触媒であってもよい。ガス拡散層１１６ａ，１１６ｃは、カーボンペーパなどのガス透過性および導電性を有する材料で形成される。
【００２４】
セパレータ１２０は、第１のセパレータ要素１２０ａと第２のセパレータ要素１２０ｃとを含んでいる。第１のセパレータ要素１２０ａは、セパレータ１２０と隣接する２つの単セル１１０のうち、一方の単セルの第１のガス拡散層１１６ａに接するように、配置されている。また、第２のセパレータ要素１２０ｃは、他方の単セルの第２のガス拡散層１１６ｃに接するように、配置されている。第１および第２のセパレータ要素１２０ａ，１２０ｃの両面には、溝が形成されている。第１のセパレータ要素１２０ａと第１のガス拡散層１１６ａとの間には、第１の通路１２１が形成される。第２のセパレータ要素１２０ｃと第２のガス拡散層１１６ｃとの間には、第２の通路１２２が形成される。そして、２つのセパレータ要素１２０ａ，１２０ｃの間には、第３の通路１２３が形成される。
【００２５】
なお、各セパレータ要素１２０ａ，１２０ｃは、導電性を有し、ガス透過性を有していない金属やカーボンなどで形成される。
【００２６】
第１の通路１２１には、図示しない燃料ガス供給部から水素ガスを含む燃料ガスが供給される。第２の通路１２２には、図示しない酸化ガス供給部から酸素ガスを含む酸化ガス（空気）が供給される。また、第３の通路１２３には、図示しない冷却液循環部から冷却液が供給される。
【００２７】
そして、各単セル１１０は、水素ガスと酸素ガスとを利用して発電する。この際、以下に示す電気化学反応が進行する。
【００２８】
Ｈ2 → ２Ｈ+ ＋ ２ｅ-                       …（１）
（１／２）Ｏ2 ＋ ２Ｈ+ ＋ ２ｅ- → Ｈ2Ｏ    …（２）
Ｈ2 ＋（１／２）Ｏ2 → Ｈ2Ｏ                …（３）
【００２９】
式（１）はアノード１１４ａにおける反応を示しており、式（２）はカソード１１４ｃにおける反応を示している。そして、全体では、式（３）に示す反応が進行する。なお、カソード１１４ｃにおいて生成される水（水蒸気）は、「生成水」とも呼ばれる。
【００３０】
Ｂ．燃料電池スタックの製造方法：
図２は、燃料電池スタック１００の製造方法を示すフローチャートである。
【００３１】
ステップＳ１０２では、単セル、より具体的には、単セルを含むセルモジュールが準備される。セルモジュールは、唯一の単セル１１０と、該単セル１１０の一方の側に配置された第１のセパレータ要素１２０ａと、該単セル１１０の他方の側に配置された第２のセパレータ要素１２０ｃと、を含んでいる。
【００３２】
ステップＳ１０４では、単セル毎に、より具体的には、セルモジュール毎に活性化処理が施される。活性化処理は、単セル１１０の２つの電極層１１４ａ，１１４ｃに含まれる触媒を活性化するための処理である。
【００３３】
図３は、活性化処理を実行するための処理装置３００を模式的に示す説明図である。図示するように、処理装置３００は、電圧計３１０と、負荷装置３２０と、コントローラ３３０と、を備えている。電圧計３１０は、単セル１１０の出力電圧を測定する。負荷装置３２０は、抵抗器を備えており、単セル１１０に電気的に接続される。コントローラ３３０は、電圧計３１０の検出結果に基づいて、負荷装置３２０の負荷（抵抗値）を調整する。処理装置３００は、さらに、セルモジュールに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置（図示せず）と、セルモジュールに酸化ガスを供給する酸化ガス供給装置（図示せず）と、セルモジュールを冷却する冷却装置（図示せず）と、を備えている。
【００３４】
活性化処理の際には、セルモジュール内の第１の通路１２１に燃料ガスが供給されると共に、セルモジュール内の第２の通路１２２に酸化ガスが供給される。そして、コントローラ３３０は、電圧計３１０の検出結果に基づいて、負荷装置３２０の負荷を調整することによって、単セル１１０に予備的な発電を実行させる。なお、活性化処理の内容については、さらに後述する。
【００３５】
ステップＳ１０６（図２）では、活性化処理が施された複数の単セル、より具体的には、複数のセルモジュールが積層され、燃料電池スタック１００（図１）が作製される。
【００３６】
ステップＳ１０８では、燃料電池スタック１００が出荷される。そして、スタック１００は、出荷先において、通常の発電を開始する。
【００３７】
Ｃ．活性化処理：
図４は、ステップＳ１０４（図２）の活性化処理の内容の一例を示す説明図である。図示するように、本実施例の活性化処理は、３つの段階を含んでいる。
【００３８】
第１の段階では、コントローラ３３０は、電圧計３１０の検出結果を参照して、単セル１１０の出力電圧が約０．４Ｖとなるように負荷装置３２０の負荷を調整する。第１の段階は、約２０分間である。
【００３９】
第２の段階では、第１の段階と同様に、コントローラ３３０は、単セル１１０の出力電圧が約０．６Ｖとなるように負荷装置３２０の負荷を調整する。第２の段階は、約２０分間である。
【００４０】
第３の段階では、第１および第２の段階と同様に、コントローラ３３０は、単セル１１０の出力電圧が約０．９Ｖとなるように負荷装置３２０の負荷を調整する。第３の段階は、約２０分間である。
【００４１】
図２のステップＳ１０４において図４に示す活性化処理を実行することによって、スタック１００は、出荷先において通常の発電を開始した直後から、充分に効率よく発電を行うことができる。これは、前述したように、各単セル１１０に含まれる触媒が活性化されるためである。
【００４２】
具体的には、単セル１１０が製造された直後には、各電極層１１４ａ，１１４ｃには、有機物が残留している。また、電解質膜の作製時に使用される溶媒（有機物）が電解質膜中に残留し、これが膜−電極アセンブリ（ＭＥＡ）の作製時に各電極層中に侵入して触媒を覆うこともある。このように有機物は触媒を覆うように残留しているため、残留有機物の量が多い場合には、触媒の機能は充分に発揮されない。このため、本実施例では、活性化処理を行っている。活性化処理を実行すれば、残留有機物を分解して、残留有機物を電極層１１４ａ，１１４ｃから除去することができる。これにより、スタック１００は、通常の発電を開始した直後から、充分に効率よく発電を行うことができる。
【００４３】
また、本実施例では、活性化処理において、単セル１１０の出力電圧を順次増大させているため、種々の有機物を分解することができる。前述したように、本実施例の電極層１１４ａ，１１４ｃは、カーボン粒子に白金などの触媒を担持させた触媒層である。この電極層１１４ａ，１１４ｃは、以下のように作製される。まず、電解質膜（例えばナフィオン膜）と同じ成分を含む溶液（例えばナフィオン（商標）溶液）が準備される。なお、ナフィオン溶液には、メタノール，エタノール，プロパノールなどのアルコール類が含まれている。次に、該溶液にカーボン粒子および白金触媒を加えることにより、混合液が準備される。そして、混合液が電解質膜１１２（またはガス拡散層１１６ａ，１１６ｃ）に塗布される。この後、混合液の塗布層が電解質膜１１２と２つのガス拡散層１１６ａ，１１６ｃとに挟まれた状態で、ホットプレス処理が施され、単セル１１０が作製される。ホットプレス処理の際には、ナフィオン（商標）を除く有機物はほぼ除去される。しかしながら、一部の有機物は、残留する。また、ナフィオン溶液には複数種類の有機物が含まれているため、残留有機物にも複数種類の有機物が含まれている。さらに、有機物が電極層の触媒によって酸化され、化合物が含まれる場合もある。また、ホットプレス処理に代えて接着剤等を利用して単セルが作製される場合には、より多くの種類の有機物が残留する可能性が高い。いずれの場合であっても、各種類の有機物は、分解される電圧が異なる。そこで、本実施例では、３つの段階において、単セル１１０の出力電圧を順次増大させ、この結果、各種類の有機物を分解することができる。
【００４４】
なお、本実施例では、活性化処理を行うことによって単セル１１０に含まれる電解質膜１１２を湿潤状態とすることができる。上記のように、単セルの作製の際にはホットプレス処理が施されるため、単セルの作製直後には、電解質膜は比較的乾燥した状態となっている。電解質膜が乾燥した状態である場合には、水素イオンが移動し難い。しかしながら、活性化処理において単セルの予備的な発電を行うことにより、水（生成水）が生成され、電解質膜を湿潤状態とすることができる。この結果、スタック１００は、通常の発電を開始した直後から、効率よく発電を行うことができる。
【００４５】
活性化処理では、上記のように、水が生成され、生成水の一部は、セルモジュール内の第２の通路１２２に供給される酸化ガスによって、除去される。しかしながら、酸化ガスによって除去される水量が少ない場合には、セルモジュール内の第２の通路１２２に水が蓄積され、フラッディング状態となる虞がある。本実施例では、単セル１１０の出力電圧が順次増大するように設定されているため、単セル１１０の出力電圧が順次減少するように設定されている場合と比較して、活性化処理の後にフラッディング状態となることを抑制することができる。単セル１１０の出力電流は、出力電圧の最も低い第１段階で最も大きくなり、出力電圧の最も高い第３段階で最も小さくなる。生成水の量は、前述の式（２）から分かるように、出力電流の大きさに比例する。このため、生成水の量は、第１段階で最も大きくなり、第３段階で最も小さくなる。すなわち、本実施例のように、単セルの出力電圧が順次増大するように設定される場合には、最終段階（すなわち第３の段階）で生成される水量が最も小さくなるため、単セルの出力電圧が順次減少するように設定される場合と比較して、フラッディング状態の発生を抑制することができる。
【００４６】
また、本実施例では、各段階の処理期間は、約２０分に設定されており、活性化処理のトータル期間は、約１時間に設定されている。なお、各段階の処理期間は、約３０分以内に設定されることが好ましく、約２０分以内に設定されることが望ましい。また、活性化処理のトータル期間は、約２時間以内であることが好ましく、約１時間以内であることが望ましい。本実施例のように、活性化処理のトータル期間を比較的短く設定すれば、トータル期間内に単セルの発電に伴って発生する熱量を比較的小さくすることができる。このため、単セルの発熱に起因する電解質膜のダメージを低減することができる。また、本実施例のように、活性化処理のトータル期間を比較的短く設定すれば、トータル期間内に単セルの発電に伴って生成される水（生成水）の量を比較的小さくすることができる。このため、活性化処理の後にフラッディング状態となることを抑制することができる。すなわち、本実施例の処理期間は、残留有機物を充分に分解することができると共に、過度の発熱および過度の水の生成が抑制されるように、設定されている。
【００４７】
特に、本実施例では、活性化処理は、唯一の単セル１１０を含むセルモジュール毎に実行されている。このため、単セル１１０毎に、均一に触媒を活性化させることができると共に、均一に電解質膜を湿潤させることができる。スタック１００が作製された後に活性化処理が行われる場合には、スタック１００内の複数の単セル１１０に対して一斉に活性化処理が施されるため、反応ガスの流れのバラツキに起因して、すべての単セルに、反応ガス（燃料ガスおよび酸化ガス）が均一に供給されない虞があると共に、各単セルの電極層１１４ａ，１１４ｃ全体に、反応ガスが均一に供給されない虞がある。一方、本実施例のように、単セル毎に活性化処理を施す場合には、すべての単セルに、反応ガスを均一に供給することができると共に、各単セルの電極層１１４ａ，１１４ｃ全体に、反応ガスを均一に供給することができる。すなわち、本実施例のようにすれば、単セル毎の活性化処理のバラツキを低減することができ、この結果、スタック１００の発電性能を向上させることができる。
【００４８】
なお、本実施例では、単セル毎に活性化処理が実行されるため、この際、単セル毎に検査を実行することも可能である。なお、単セルの検査には、例えば、電解質膜の孔の有無や、短絡の発生の有無、ガス漏れの有無等が含まれる。
【００４９】
また、本実施例では、メーカにおいてスタック１００が製造される際に活性化処理が実行されるため、ユーザは、スタック１００の活性化処理（いわゆる慣らし運転）を実行せずに済む。
【００５０】
以上説明したように、本実施例では、単セルの出力電圧が順次増大するように活性化処理が行われるため、単セルを、より具体的には単セルに含まれる触媒を、充分に活性化させることができる。これにより、該単セルを用いて通常の発電を開始したときに、該単セルは、充分に効率よく発電を行うことができる。
【００５１】
Ｄ．実験例：
単セルに対して活性化処理を施し、活性化処理の効果を確認する実験を行った。実験例では、電解質膜として、ナフィオン膜が用いられた。また、カーボン粒子に白金を担持させた白金担持カーボンがナフィオン溶液に添加された混合液が準備され、該混合液を電解質膜に塗布し、その後乾燥させることにより、膜−電極アセンブリ（ＭＥＡ）を作製した。このＭＥＡに、拡散層とセパレータとが組み合わされ、単セルが作製された。
【００５２】
実験例では、上記のように作製された２つの単セルに対して２種類の活性化処理が施された。第１の単セルには、本発明に従った第１種の活性化処理が施され、第２の単セルには、比較のため、本発明に従っていない第２種の活性化処理が施された。２種類の活性化処理は、共に、３つの段階を含んでいる。第１種の活性化処理では、単セルの出力電圧は増大するように設定され、単セルの出力電圧は、第１の段階では約０．３５Ｖに設定され、第２の段階では約０．６Ｖに設定され、第３の段階では約０．７５Ｖに設定された。一方、第２種の活性化処理では、単セルの出力電圧は減少するように設定され、単セルの出力電圧は、第１の段階では約０．７５Ｖに設定され、第２の段階では約０．６Ｖに設定され、第３の段階では約０．３５Ｖに設定された。なお、各段階の処理は、いずれも２０分に設定された。
【００５３】
図５は、活性化処理後の単セルの電圧−電流密度の特性を示すグラフである。曲線Ｃ１は、第１種の活性化処理が施された後の第１の単セルの特性を示しており、曲線Ｃ２は、第２種の活性化処理が施された後の第２の単セルの特性を示している。詳細なメカニズムは不明であるが、図５の２つの曲線Ｃ１，Ｃ２を比較して分かるように、第１種の活性化処理が施される場合には、第２種の活性化処理が施される場合と比較して、単セルの出力電圧が特定の電圧であるときに単セルから出力される電流密度は、大きくなった。すなわち、本発明に従った第１種の活性化処理が施される場合（すなわち単セルの出力電圧が順次増大するように設定される場合）には、比較例の第２種の活性化処理が施される場合（すなわち単セルの出力電圧が順次減少するように設定される場合）と比較して、触媒を充分に活性化することができた。
【００５４】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５５】
（１）上記実施例では、活性化処理の際に、１つの単セル１１０と２つのセパレータ要素１２０ａ，１２０ｃとを含むセルモジュールが処理対象とされているが、これに代えて、１つの単セル１１０のみが処理対象とされてもよい。なお、この場合には、処理装置３００は、単セル１１０に反応ガス（燃料ガスおよび酸化ガス）を供給するための反応ガス室を備えていればよい。
【００５６】
上記実施例では、単セル毎に活性化処理が行われているが、これに代えて、複数の単セル毎に活性化処理が行われるようにしてもよい。また、燃料電池スタックが製造された後に、活性化処理が行われるようにしてもよい。
【００５７】
一般には、少なくとも１つの単セルを含む燃料電池の出力電圧が順次増大するように活性化処理が実行されればよい。
【００５８】
（２）上記実施例では、活性化処理における各段階の処理期間は、互いに等しい時間に設定されているが、互いに異なる期間に設定されてもよい。
【００５９】
（３）上記実施例では、活性化処理における３つの段階の処理は、連続的に実行されているが、２つの段階の処理の間に、単セルの負荷がゼロ（無負荷状態）に設定される期間を設けるようにしてもよい。ただし、本実施例のように、次の段階の処理が前の段階の処理の終了直後に開始すれば、活性化処理に要する期間を比較的短時間にすることができる。
【００６０】
（４）上記実施例では、活性化処理において、単セルの出力電圧は３段階に変更され、各段階における出力電圧は、約０．４Ｖ，約０．６Ｖ，約０．９Ｖに設定されている。また、実験例では、活性化処理において、単セルの出力電圧は３段階に変更され、各段階における出力電圧は、約０．３５Ｖ，約０．６Ｖ，約０．７５Ｖに設定されている。しかしながら、これに代えて、他の値に設定されてもよい。
【００６１】
一般には、第１の段階の出力電圧は、約０．５Ｖ未満の値に設定され、第２の段階の出力電圧は、約０．５Ｖ以上かつ約０．７Ｖ未満の値に設定され、第３の段階の出力電圧は、約０．７Ｖ以上の値に設定されることが好ましい。こうすれば、触媒を効率よく活性化させることができる。
【００６２】
（５）上記実施例では、活性化処理において、単セルの出力電圧を３段階で増大させているが、これに代えて、２段階で増大させてもよいし、４段階以上で増大させてもよい。例えば、単セルの出力電圧を５段階で順次増大する場合には、各段階の出力電圧は、約０．４Ｖ，約０．５Ｖ，約０．６Ｖ，約０．７５Ｖ，約０９Ｖに設定されればよい。
【００６３】
一般には、単セルの出力電圧が少なくとも２段階で順次増大するように、活性化処理が実行されればよい。
【００６４】
ただし、単セルの出力電圧が３段階以上６段階以下で順次増大するように活性化処理が実行されるのが好ましい。こうすれば、単セルに含まれる触媒を効率よく活性化させることができ、単セルは、効率よく発電を実行することができる。また、活性化処理のトータル期間が過度に長くならずに済む。
【００６５】
（６）上記実施例では、電解質膜として、フッ素系の固体高分子膜が利用されているが、これに代えて、炭化水素系の固体高分子膜が利用されてもよい。また、上記実施例では、図１に示す構造を有する燃料電池が利用されているが、他の種々の構造を有する燃料電池が利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】燃料電池スタック１００内部の構成を示す説明図である。
【図２】燃料電池スタック１００の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】活性化処理を実行するための処理装置３００を模式的に示す説明図である。
【図４】ステップＳ１０４（図２）の活性化処理の内容の一例を示す説明図である。
【図５】活性化処理後の単セルの電圧−電流密度の特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１００…燃料電池スタック
１１０…単セル
１１２…電解質膜
１１４ａ，１１４ｃ…電極層
１１６ａ，１１６ｃ…ガス拡散層
１２０…セパレータ
１２０ａ，１２０ｃ…セパレータ要素
１２１…第１の通路
１２２…第２の通路
１２３…第３の通路
３００…処理装置
３１０…電圧計
３２０…負荷装置
３３０…コントローラ
【図１】
2008021544.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008021544.tif 000005
【図４】
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【図５】
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