燃料电池的活化方法及其装置与流程

1.本发明涉及使燃料电池在初次运行之前进行活化的燃料电池的活化方法。另外，本发明涉及用于使燃料电池活化的活化装置。


背景技术：

2.近年，作为环境负担小的汽车，搭载有燃料电池的燃料电池车(fcv：fuel cell vehicle)受到关注。燃料电池基于含氧的氧化剂气体与含氢的燃料气体的电化学反应来进行发电。由此可以理解，燃料电池车仅排出水蒸气，不会排出二氧化碳(co2)、no
x
以及so
x
等。在燃料电池车中，利用由燃料电池获得的电力来驱动电动机。由此，使燃料电池车行驶。
3.燃料电池具备电解质膜-电极结构体(mea)。mea具备：具有第一端面以及第二端面的由固体高分子形成的电解质膜；在电解质膜的第一端面设置的阳极电极；以及在电解质膜的第二端面设置的阴极电极。即，将电解质膜夹在阳极电极与阴极电极之间来构成mea。由一组隔件夹持mea，由此组装成燃料电池的电池单体。燃料电池通常构成为由多个电池单体层叠而成的燃料电池堆。
4.在紧接组装之后的燃料电池中，电解质膜的含水量不充分。因而，该燃料电池无法获得充分的发电性能。为了避免该情况，要在初次运行前对燃料电池进行活化。例如，在专利文献1中记载了如下活化方法：实施向燃料电池的内部供给热水的热水陈化、氢泵陈化以及发电陈化。在氢泵陈化中，向阳极电极以及阴极电极供给氢气。在发电陈化中，向阳极电极供给氢气，并且向阴极电极供给氧化剂气体。在热水陈化与氢泵陈化之间，向阳极电极以及阴极电极供给氮气，由此实施吹扫。在氢泵陈化与发电陈化之间也同样地向两个电极供给氮气。
5.在专利文献2中记载了气体供给口或气体排出口形成于比电极靠下方而成的燃料电池的活化方法。在该情况下，从气体供给口或气体排出口对电极供给被加湿了的气体，并且对mea施加电压。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2010-86851号公报
9.专利文献2：日本特开2013-69673号公报


技术实现要素：

10.发明所要解决的问题
11.在燃料电池中，氢气沿着阳极电极的面方向流通，氧化剂气体沿着阴极电极的面方向流通。对燃料电池进行活化时也是同样的，用于进行活化的气体沿着阳极电极以及阴极电极各自的面方向流通。即，阳极电极以及阴极电极各自具有：位于气体的流通方向的上游位置的部分；以及位于气体的流通方向的下游位置的部分。
12.向阳极电极供给的气体例如是氢气。向阴极电极供给的气体例如是含有水蒸气的
惰性气体(湿润惰性气体)。在氢气流通于阳极电极并且湿润惰性气体流通于阴极电极时，在阳极电极以及阴极电极中的上游部分，氢以及水蒸气被活跃地消耗。因此，在阳极电极以及阴极电极中的下游部分，氢以及水蒸气的浓度降低。
13.在这样的状况下，当活化处理的时间短时，在阳极电极以及阴极电极中的上游部分的活化程度与阳极电极以及阴极电极中的下游部分的活化程度可能会不同。为了避免这种状况并遍及电池单体的整体地使活化的程度均匀化，需要延长活化处理的时间。因而，不容易提高活化处理的效率。
14.本发明的目的在于解决上述的问题。
15.用于解决问题的方案
16.根据本发明的一实施方式，提供一种燃料电池的活化方法，用于使燃料电池活化，所述燃料电池具备：电解质膜-电极结构体，其是在阳极电极与阴极电极之间夹持电解质膜而成的；第一供给口，其用于向所述阳极电极供给燃料气体；第一排出口，其用于从所述阳极电极排出燃料气体；第二供给口，其用于向所述阴极电极供给氧化剂气体；第二排出口，其用于从所述阴极电极排出氧化剂气体，在所述燃料电池的活化方法中，包括使用氢气以及湿润气体来使所述燃料电池活化的活化步骤，所述活化步骤包括：第一活化步骤，使所述氢气经由所述第一供给口或所述第一排出口流入所述燃料电池内，并且使所述湿润气体经由所述第二供给口或所述第二排出口流入所述燃料电池内；第二活化步骤，在所述第一活化步骤之后，使所述氢气经由所述第一供给口或所述第一排出口流入所述燃料电池内，并且使所述湿润气体经由所述第二供给口或所述第二排出口流入所述燃料电池内；以及方向切换步骤，在从所述第一活化步骤转移至所述第二活化步骤时，将所述氢气以及所述湿润气体中的至少一方的气体的流通方向切换成相反方向。
17.根据本发明的另一实施方式，提供一种活化装置，其用于使燃料电池活化，所述燃料电池具备：电解质膜-电极结构体，其是在阳极电极与阴极电极之间夹持电解质膜而成的；第一供给口，其用于向所述阳极电极供给燃料气体；第一排出口，其用于从所述阳极电极排出燃料气体；第二供给口，其用于向所述阴极电极供给氧化剂气体；以及第二排出口，其用于从所述阴极电极排出氧化剂气体，在所述活化装置中，具备：第一气体线路，其连接于所述第一供给口；第一气体供给部，其连接于所述第一气体线路，用于供给第一气体；第二气体线路，其连接于所述第一排出口；第一切换线路，其连接于所述第一气体线路和所述第二气体线路；第一切换阀，其在使从所述第一气体供给部供给的所述第一气体从所述第一气体线路向所述第一供给口流通的状态与使从所述第一气体供给部供给并在所述第一气体线路流通的第一气体经过所述第一切换线路并从所述第二气体线路向所述第一排出口流通的状态间进行切换；第三气体线路，其连接于所述第二供给口；第二气体供给部，其连接于所述第三气体线路，用于供给第二气体；第四气体线路，其连接于所述第二排出口；第二切换线路，其连接于所述第三气体线路和所述第四气体线路；第二切换阀，其在使从所述第二气体供给部供给的所述第二气体从所述第三气体线路向所述第二供给口流通的状态与使从所述第二气体供给部供给并在所述第三气体线路流通的第二气体经过所述第二切换线路从所述第三气体线路向所述第二排出口流通的状态间进行切换；以及控制部，其对所述第一切换阀和所述第二切换阀进行控制，来对所述第一气体以及所述第二气体的流通方向进行切换。
18.发明的效果
19.在活化步骤中，对气体的流通方向(供给模式)进行切换。因而，在电解质膜-电极结构体中，对于在第一活化步骤中接触了低浓度气体的部分，在第二活化步骤中接触高浓度气体。因此，在活化步骤中，能够遍及电解质膜-电极结构体的大致整体地使电解质膜-电极结构体均匀地活化。换言之，能够使电解质膜-电极结构体中的活化的程度均匀化。另外，在比较短的时间内对电解质膜-电极结构体进行活化。即，能够使电解质膜-电极结构体均匀地并且效率良好地活化。
20.活化装置具备能够对气体的供给模式进行切换的结构。因而，根据该活化装置，根据活化方法的步骤进程，能够将气体的供给模式切换成各种供给模式。基于该情形，活化装置使电解质膜-电极结构体均匀地并且效率良好地活化。
21.从参照附图并说明的以下实施方式的说明中能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
22.图1是燃料电池的一部分的截面侧视图。
23.图2是示出在本发明的实施方式涉及的活化装置中在第一供给模式下向燃料电池供给第一气体以及第二气体的状态的概略系统图。
24.图3是本发明的实施方式涉及的活化方法的概略流程图。
25.图4是示出在活化装置中在第四供给模式下向燃料电池供给第一气体以及第二气体的状态的概略系统图。
26.图5是示出在活化装置中在第二供给模式下向燃料电池供给第一气体以及第二气体的状态的概略系统图。
27.图6是在活化步骤中获得的循环伏安图的一个例子。
28.图7是表示ecsa的增加率与时间的曲线图。
29.图8是示出在活化装置中在第三供给模式下向燃料电池供给第一气体以及第二气体的状态的概略系统图。
30.图9a～图9d分别是示出在第一供给模式～第四供给模式下供给了气体时的阳极电极中的氢的浓度梯度以及阴极电极中的水蒸气的浓度梯度的示意图。
具体实施方式
31.首先，参照图1来概略说明燃料电池10。在本实施方式中，燃料电池10构成为燃料电池堆。在燃料电池堆中，层叠有多个电池单体12。一个电池单体12具备：电解质膜-电极结构体(mea)14；以及夹持mea的一组隔件16、17。还有，mea 14是阳极电极20与阴极电极22夹持由固体高分子形成的电解质膜18而构成的。作为固体高分子，能例示出全氟磺酸等。
32.在一方的隔件16的朝向阳极电极20的端面形成第一流路24。在另一方的隔件17的朝向阴极电极22的端面形成第二流路26。在一个电池单体12的隔件16同与该电池单体12邻接的其它电池单体12的隔件17之间，形成制冷剂流路28。
33.在燃料电池10形成第一供给口30以及第一排出口32。第一供给口30与第一排出口32经由全部电池单体12的第一流路24来连通。在燃料电池10形成第二供给口34以及第二排
出口36。第二供给口34与第二排出口36经由全部电池单体12的第二流路26来连通。第一排出口32以及第二供给口34形成于燃料电池10的下部。与之相对，第一供给口30以及第二排出口36形成于燃料电池10的上部。在燃料电池10也形成制冷剂供给口以及制冷剂排出口，但没有图示出它们。
34.在使燃料电池10发电的情况下，从第一供给口30供给含有氢气的燃料气体。燃料气体在第一流路24流通时，氢气会在阳极电极20中起电化学反应。剩余的燃料气体通过第一流路24并从第一排出口32被排出。同时，从第二供给口34供给含有氧的氧化剂气体。氧化剂气体在第二流路26流通时，氧会在阴极电极22中起电化学反应。剩余的氧化剂气体通过第二流路26并从第二排出口36被排出。
35.然后，参照图2，说明本实施方式涉及的活化装置40。而且，在图2中简化了燃料电池10的图示。在图2之后的附图中也是同样的。
36.图2是活化装置40的概略系统图。活化装置40具备第一气体线路42。氢气供给部44以及氮气供给部46经由三通阀48来连接于第一气体线路42的一端。第一气体线路42的另一端连接于第一供给口30。氢气供给部44例如是氢气罐。氮气供给部46例如是氮气罐。在本实施方式中，氮气被用作为惰性气体。氢气供给部44以及氮气供给部46为第一气体供给部，选择性地供给氢气或氮气来作为第一气体。
37.在第一气体线路42设置第一阻断阀50、第一加湿部52以及第一预备排气阀56。通过将第一阻断阀50设为打开状态，第一气体从第一气体供给部向第一气体线路42流通。通过将第一阻断阀50设为关闭状态，第一气体从第一气体供给部向第一气体线路42的流通被阻断。第一加湿部52向第一气体(氢气或氮气)付与水蒸气。由此，第一气体成为湿润气体。
38.第一预备排气阀56例如由三通阀形成。第一预备排气线路58的一端连接于第一预备排气阀56。第一预备排气线路58的另一端例如向大气开放。因而，伴随第一预备排气阀56动作，在第一供给口30同第一预备排气线路58连通的状态与第一供给口30同第一气体线路42连通的状态间进行切换。
39.在第一气体线路42中的比第一加湿部52靠下游并且比第一预备排气阀56靠上游的位置，设置第一切换阀60。第一切换阀60例如由三通阀形成。
40.活化装置40具备第二气体线路62。在第二气体线路62的一端设置有第一排气阀64。第二气体线路62的另一端连接于第一排出口32。在第二气体线路62的另一端设置有第一开闭阀66。
41.第一切换线路68连接于第一气体线路42以及第二气体线路62。第一切换线路68与第一气体线路42经由第一切换阀60来连接。由第一切换阀60，将第一气体切换成向第一正方向流通的状态与向第一逆方向流通的状态中的任一状态。如图2所示，第一正方向是指如下方向：第一气体在从第一气体线路42向第一供给口30流通之后，经过第一流路24并从第一排出口32向第二气体线路62流通。如图4所示，第一逆方向是指如下方向：第一气体在从第一气体线路42流入第一切换线路68之后从第二气体线路62向第一排出口32流通，然后经过第一流路24并从第一供给口30向第一气体线路42流通。
42.活化装置40具备第三气体线路70。氮气供给部72连接于第三气体线路70的一端。第三气体线路70的另一端连接于第二供给口34。例如与上述同样，氮气供给部72是氮气罐。氮气供给部72为第二气体供给部，供给氮气来作为惰性的第二气体。在本实施方式中，与第
一气体线路42连接的氮气供给部46以及与第三气体线路70连接的氮气供给部72个别地设置。但是，也可以将一个氮气供给部连接于第一气体线路42以及第三气体线路70双方。
43.在第三气体线路70设置第二阻断阀74、第二加湿部76以及第二预备排气阀78。通过将第二阻断阀74设为打开状态，第二气体从第二气体供给部向第三气体线路70流通。通过将第二阻断阀74设为关闭状态，第二气体从第二气体供给部向第三气体线路70的流通被阻断。第二加湿部76向第二气体(氮气)付与水蒸气。由此，第二气体成为湿润气体。
44.第二预备排气阀78例如由三通阀形成。第二预备排气线路80的一端连接于第二预备排气阀78。第二预备排气线路80的另一端例如向大气开放。因而，伴随第二预备排气阀78动作，在第二供给口34同第二预备排气线路80连通的状态与第二供给口34同第三气体线路70连通的状态间进行切换。
45.在第三气体线路70中的比第二加湿部76靠下游并且比第二预备排气阀78靠上游的位置，设置第二切换阀82。例如与第一切换阀60同样，第二切换阀82由三通阀形成。
46.活化装置40具备第四气体线路84。在第四气体线路84的一端设置有第二排气阀86。第四气体线路84的另一端连接于第二排出口36。在第四气体线路84的另一端设置有第二开闭阀88。
47.第二切换线路90连接于第三气体线路70以及第四气体线路84。第二切换线路90与第三气体线路70经由第二切换阀82来连接。由第二切换阀82，将第二气体切换成向第二正方向流通的状态与向第二逆方向流通的状态中的任一状态。如图2所示，第二正方向是指如下方向：第二气体在从第三气体线路70向第二供给口34流通之后，经过第二流路26并从第二排出口36向第四气体线路84流通。如图4所示，第二逆方向是指如下方向：第二气体在从第三气体线路70流入第二切换线路90之后从第四气体线路84向第二排出口36流通，然后经过第二流路26并从第二供给口34向第三气体线路70流通。
48.第一切换阀60以及第二切换阀82与控制部92电连接。控制部92控制第一切换阀60，由此将第一气体的流通方向从第一正方向切换成第一逆方向，或者将第一气体的流通方向从第一逆方向切换成第一正方向。控制部92控制第二切换阀82，由此将第二气体的流通方向从第二正方向切换成第二逆方向，或者将第二气体的流通方向从第二逆方向切换成第二正方向。
49.活化装置40具备对mea 14施加电压的电压施加部94。虽然没有特别图示，电压施加部94通常具有与mea 14电连接的电位仪(potentiostat)以及控制该电位仪的电势扫描器(potential sweeper)。
50.活化装置40具备个人计算机(pc)96。虽然没有特别图示，但pc 96具有硬盘驱动器以及显示器。显示器基于对mea 14施加的电压，显示循环伏安图(cyclic voltammogram)。在硬盘驱动器存储有既定的程序软件。程序软件基于循环伏安图，求出阳极电极20以及阴极电极22中的电极催化剂的有效活化表面积(ecsa)。
51.ecsa是用于判断mea 14(特别是电极催化剂)的活化进行到何种程度的指标。这样，pc 96是指标获取部，获取用于表示mea 14的活化程度的指标。由pc 96求出的与ecsa相关的信息被送至控制部92。
52.然后，说明本实施方式涉及的燃料电池10的活化方法。图3是活化方法的概略流程图。而且，图3中的“an”表示阳极电极20，图3中的“ca”表示阴极电极22。
53.首先，将第一气体线路42、第二气体线路62、第三气体线路70以及第四气体线路84分别连接于未运行的燃料电池10的第一供给口30、第一排出口32、第二供给口34以及第二排出口36。另外，将电压施加部94电连接于燃料电池10的集电电极。在该状态下，作业者对控制部92施加“开始燃料电池10的活化”的指令信号。基于该指令信号，控制部92执行扫气步骤s10、准备步骤s20、活化步骤s30以及再扫气步骤s40。
54.扫气步骤s10具有第一扫气步骤s12以及第二扫气步骤s14。在从第一扫气步骤s12转移至第二扫气步骤s14时，执行第一步骤内切换步骤s13。
55.为了进行第一扫气步骤s12，被施加了指令信号的控制部92使三通阀48向将氮气供给部46与第一气体线路42连通的方向动作。控制部92将第一阻断阀50、第一开闭阀66以及第一排气阀64设为打开状态。另外，控制部92使第一切换阀60向将第一气体线路42与第一切换线路68的连通阻断的方向动作。由此，氮气从氮气供给部46沿着第一正方向流通。具体来说，氮气流入第一气体线路42，并通过第一加湿部52、第一切换阀60以及第一预备排气阀56。然后，氮气从第一供给口30流入燃料电池10的内部，并在第一流路24流通。
56.之后，氮气从第一流路24向第一排出口32流出，并在第二气体线路62流通。此时，氮气通过第一开闭阀66以及第一排气阀64。经过了第一排气阀64的氮气例如被排出到大气。
57.另一方面，控制部92将第二阻断阀74、第二开闭阀88以及第二排气阀86设为打开状态。另外，控制部92使第二切换阀82向将第三气体线路70与第二切换线路90的连通阻断的方向动作。由此，氮气从氮气供给部72沿着第二正方向流通。具体来说，氮气流入第三气体线路70，并通过第二加湿部76、第二切换阀82以及第二预备排气阀78。然后，氮气从第二供给口34流入燃料电池10的内部，并在第二流路26流通。
58.之后，氮气从第二流路26向第二排出口36流出，并在第四气体线路84流通。此时，氮气通过第二开闭阀88以及第二排气阀86。经过了第二排气阀86的氮气例如被排出到大气。以上的状况如图2所示。在该情况下，形成第一供给模式，沿着第一正方向供给湿润氮气，并且沿着第二正方向供给湿润氮气。
59.在氮气通过第一加湿部52时，向该氮气付与水蒸气(湿存水：hygroscopi c moisture)。即，经过了第一加湿部52的氮气是湿润氮气。湿润氮气在燃料电池10的内部来与阳极电极20接触。因该接触，湿存水被付与到电解质膜18的朝向阳极电极20的端面。同样地，在氮气通过第二加湿部76时，向该氮气付与水蒸气(湿存水)。即，经过了第二加湿部76的氮气也是湿润氮气。湿润氮气在燃料电池10的内部来与阴极电极22接触。因该接触，湿存水被付与到电解质膜18的朝向阴极电极22的端面。
60.基于以上，开始第一扫气步骤s12。在第一扫气步骤s12中，如上所述，向燃料电池10的内部供给的湿润氮气将在燃料电池10的内部滞留的空气挤出。即，燃料电池10内的空气被进行扫气从而燃料电池10的内部被置换成湿润氮气。
61.在电解质膜18中，从湿润氮气付与的湿存水可能会形成浓度梯度。具体来说，能推测出：在电解质膜18的面向阳极电极20的端面中，靠第一供给口30侧的水蒸气的浓度增大，并且靠第一排出口32侧的水蒸气的浓度减小。关于阳极电极20的湿存水的浓度梯度也是同样的。与之相对，能推测出：在电解质膜18的面向阴极电极22的端面中，靠第二供给口34侧的水蒸气的浓度增大，并且靠第二排出口36侧的水蒸气的浓度减小。关于阴极电极22的湿
存水的浓度梯度也是同样的。
62.在本实施方式中，从第一扫气步骤s12开始起经过了既定时间之后，控制部92对湿润氮气的流通方向进行切换。即，实施第一步骤内切换步骤s13。具体来说，如图4所示，使向阳极电极20供给的湿润氮气沿着第一逆方向流通，并且向阴极电极22供给的湿润氮气沿着第二逆方向流通。即，在该情况下，形成第四供给模式。
63.详细来说，控制部92将第一排气阀64切换成关闭状态。控制部92使第一切换阀60向将第一气体线路42与第一切换线路68连通的方向动作。控制部92使第一预备排气阀56向将第一气体线路42与第一预备排气线路58连通的方向动作。基于以上，从氮气供给部46流入第一气体线路42的氮气在通过第一加湿部52而成为湿润氮气之后，经由第一切换阀60以及第一切换线路68流入第二气体线路62。
64.然后，湿润氮气通过第一开闭阀66从第一排出口32流入燃料电池10的内部。之后，湿润氮气通过第一流路24以及第一供给口30，经由第一预备排气阀56流入第一预备排气线路58。再之后，湿润氮气从第一预备排气线路58例如被排出到大气。
65.同时，控制部92将第二排气阀86切换成关闭状态。控制部92使第二切换阀82向将第三气体线路70与第二切换线路90连通的方向动作。控制部92使第二预备排气阀78向将第四气体线路84与第二预备排气线路80连通的方向动作。基于以上，从氮气供给部72流入第三气体线路70的氮气在通过第二加湿部76而成为湿润氮气之后，经由第二切换阀82以及第二切换线路90流入第四气体线路84。
66.然后，湿润氮气通过第二开闭阀88从第二排出口36流入燃料电池10的内部。之后，湿润氮气通过第二流路26以及第二供给口34，经由第二预备排气阀78流入第二预备排气线路80。再之后，湿润氮气从第二预备排气线路80例如被排出到大气。如以上那样，第一气体以及第二气体的流通方向被反转之后，持续供给气体，由此从第一步骤内切换步骤s13转移至第二扫气步骤s14。
67.能推测出：在第四供给模式下被付与到电解质膜18的湿存水的浓度梯度与第一供给模式相反。具体来说，在电解质膜18的面向阳极电极20的端面中，靠第一供给口30侧的水蒸气的浓度小，并且靠第一排出口32侧的水蒸气的浓度大。关于阳极电极20的湿存水的浓度梯度也是同样的。与之相对，在电解质膜18的面向阴极电极22的端面中，靠第二供给口34侧的水蒸气的浓度小，并且靠第二排出口36侧的水蒸气的浓度大。关于阴极电极22的湿存水的浓度梯度也是同样的。
68.因而，在扫气步骤s10中，在第一供给模式下进行气体供给(第一扫气步骤s12)之后在第四供给模式下进行气体供给(第二扫气步骤s14)，由此能够实现被付与到阳极电极20、阴极电极22以及电解质膜18的湿存水的浓度的均匀化。而且，第一扫气步骤s12中的供给模式与第二扫气步骤s14中的供给模式的组合是任意的，不限定于上述。例如，也可以与上述相反，在第四供给模式下进行了气体供给之后，在第一供给模式下进行气体供给。
69.在切换湿润氮气的流通方向并经过了既定时间之后，在转移至准备步骤s20之前，执行第一步骤间切换步骤s15。在第一步骤间切换步骤s15中，控制部92使湿润氢气沿着第一正方向流通，并且使湿润氮气沿着第二正方向流通。即，在第一供给模式下，第一气体被供给到阳极电极20，第二气体被供给到阴极电极22。
70.为了使湿润氢气沿着第一正方向流通并且使湿润氮气沿着第二正方向流通，控制
部92使三通阀48向将氢气供给部44与第一气体线路42连通的方向动作。另外，控制部92将第一阻断阀50、第一开闭阀66以及第一排气阀64设为打开状态，并且使第一切换阀60向将第一气体线路42与第一切换线路68的连通阻断的方向动作。另一方面，控制部92将第二阻断阀74、第二开闭阀88以及第二排气阀86设为打开状态，并且使第二切换阀82向将第三气体线路70与第二切换线路90的连通阻断的方向动作。
71.氢气从氢气供给部44流入第一气体线路42，并通过第一加湿部52而成为湿润氢气。湿润氢气通过第一切换阀60以及第一预备排气阀56从第一供给口30流入燃料电池10的内部，并在第一流路24流通。湿润氢气从第一流路24向第一排出口32流出，并在第二气体线路62流通。此时，湿润氢气通过第一开闭阀66以及第一排气阀64。经过了第一排气阀64的湿润氢气例如经过气液分离器并被氢回收器回收。
72.另一方面，氮气从氮气供给部72流入第三气体线路70，并通过第二加湿部76而成为湿润氮气。湿润氮气通过第二切换阀82以及第二预备排气阀78从第二供给口34流入燃料电池10的内部，并在第二流路26流通。湿润氮气从第二流路26向第二排出口36流出，并在第四气体线路84流通。此时，湿润氮气通过第二开闭阀88以及第二排气阀86。经过了第二排气阀86的湿润氮气例如被排出到大气。
73.之后持续供给气体，由此从第一步骤间切换步骤s15转移至准备步骤s20。在准备步骤s20中，第一流路24内的湿润氮气被置换成湿润氢气。
74.在经过了既定时间之后，控制部92进行第二步骤间切换步骤s25。这里，在活化步骤s30的从初期阶段至中期阶段、即第一活化步骤s32中，如图5所示，使向阳极电极20供给的湿润氢气沿着第一正方向流通，并且使向阴极电极22供给的湿润氮气沿着第二逆方向流通。即，在该情况下，形成第二供给模式。在第二步骤间切换步骤s25中，控制部92进行用于形成第二供给模式的控制。
75.具体来说，控制部92将第二排气阀86切换成关闭状态，并且使第二切换阀82向将第三气体线路70与第二切换线路90连通的方向动作。另外，控制部92使第二预备排气阀78向将第三气体线路70与第二预备排气线路80连通的方向动作。基于以上，从氮气供给部72流入第三气体线路70的氮气在通过第二加湿部76而成为湿润氮气之后，经由第二切换阀82以及第二切换线路90流入第四气体线路84。
76.然后，湿润氮气通过第二开闭阀88从第二排出口36流入燃料电池10的内部。之后，湿润氮气通过第二流路26以及第二供给口34，经由第二预备排气阀78流入第二预备排气线路80。再之后，湿润氮气从第二预备排气线路80例如被排出到大气。
77.如以上那样，实施第二步骤间切换步骤s25，形成第二供给模式。之后，一边维持第二供给模式一边持续供给气体，由此转移至活化步骤s30。这里，活化步骤s30具有第一活化步骤s32以及第二活化步骤s34。第一活化步骤s32为活化步骤s30的从初期阶段至中期阶段，第二活化步骤s34为活化步骤s30的从中期阶段至后期阶段。根据该情况可以理解，在紧接第二步骤间切换步骤s25之后，实施第一活化步骤s32。
78.在活化步骤s30(第一活化步骤s32以及第二活化步骤s34)中，由控制部92对燃料电池10的电位进行扫描。换言之，对燃料电池10施加电压。而且，一般以阳极电极20为基准，将阳极电极20与阴极电极22间的电位差设为扫描电位。基于对电位的扫描，在pc 96的显示器显示如图6所示的循环伏安图。图6中的横轴表示电压值，图6中的纵轴表示电流值。
79.通过施加电压，能分解或去除在电极催化剂的表面附着的杂质(氧化物等)。其结果是，电极催化剂的ecsa增加。在pc 96的硬盘驱动器存储的程序软件基于循环伏安图来求出ecsa。例如，能基于图6中的附加了阴影的部分的面积来求出ecsa。
80.在紧接活化步骤s30开始之后，ecsa急剧增加。与之相对，当经过某种程度的时间时，ecsa不再那样增加。即，在紧接活化步骤s30开始之后，ecsa的增加率增大，并且随着时间的经过而减小。
81.当将ecsa与时间的函数表示为f(x)时，能通过对f(x)进行微分来求出ec sa的增加率。以下，将微分函数表示为f’(x)。在图7中，将在第一供给模式下供给湿润氢气以及湿润氮气来进行活化步骤s30时的f’(x)用虚线表示。即，在该情况下，湿润氢气沿着第一正方向流通，并且湿润氮气沿着第二正方向流通。从图7可知，开始活化步骤s30并经过了时间t1之后，ecsa的增加率减小。
82.当时间进一步经过并达到时间t3时，ecsa的增加率饱和。即，时间t3之后，ecsa几乎不再增加。控制部92在该时间点判断为燃料电池10的活化结束了。
83.在程序软件中记录有此时的t1。在本实施方式中，在第二供给模式下供给湿润氢气以及湿润氮气并达到时间t1时，实施第二步骤内切换步骤s33。具体来说，在图8所示的第三供给模式下供给湿润氢气以及湿润氮气。即，湿润氢气沿着第一逆方向流通，并且湿润氮气沿着第二正方向流通。这样，在活化步骤s30的从中期阶段至后期阶段中，在第三供给模式下供给湿润氢气以及湿润氮气。
84.详细来说，控制部92将第一排气阀64切换成关闭状态，并且使第一切换阀60向将第一气体线路42与第一切换线路68连通的方向动作。另外，控制部92使第一预备排气阀56向将第一气体线路42与第一预备排气线路58连通的方向动作。基于以上，从氢气供给部44流入第一气体线路42的氢气在通过第一加湿部52而成为湿润氢气之后，经由第一切换阀60以及第一切换线路68流入第二气体线路62。
85.然后，湿润氢气通过第一开闭阀66从第一排出口32流入燃料电池10的内部。之后，湿润氢气通过第一流路24以及第一供给口30经由第一预备排气阀56流入第一预备排气线路58。再之后，湿润氢气从第一预备排气线路58例如经过气液分离器被氢回收器回收。
86.同时，控制部92将第二排气阀86切换成打开状态，并且使第二切换阀82向将第三气体线路70与第二切换线路90的连通阻断的方向动作。另外，控制部92使第二预备排气阀78向将第三气体线路70与第二预备排气线路80的连通阻断的方向动作。基于以上，从氮气供给部72流入第三气体线路70的氮气在通过第二加湿部76而成为湿润氮气之后，通过第二切换阀82以及第二预备排气阀78从第二供给口34流入燃料电池10的内部，并在第二流路26流通。
87.然后，湿润氮气从第二流路26向第二排出口36流出，并在第四气体线路84流通。此时，湿润氮气通过第二开闭阀88以及第二排气阀86。经过了第二排气阀86的湿润氢气例如被放出到大气。之后，持续供给气体，由此从第二步骤内切换步骤s33转移至第二活化步骤s34。
88.在图7中，将如上述那样供给湿润氢气以及湿润氮气来进行活化步骤s30时的f’(x)用实线表示。如图7所示，在该情况下，在比t3时间短的t2处，ec sa的增加率饱和。即，根据本实施方式，与以往技术涉及的活化方法相比，能够在短时间内使燃料电池10活化。根据
以下能推测出其理由。
89.在形成了第二供给模式的情况下，湿润氢气以及湿润氮气从图5中的上方朝向下方流通。因而，在第一活化步骤s32中，氢浓度以及水蒸气浓度在图5所示的燃料电池10的上方增大并且在下方减小。与之相对，在形成了第三供给模式的情况下，湿润氢气以及湿润氮气从图5中的下方朝向上方流通。因而，在第二活化步骤s34中，氢浓度以及水蒸气浓度在图5所示的燃料电池10的上方减小并且在下方增大。
90.即，氢浓度以及水蒸气浓度形成浓度梯度。图9a～图9d示意性地示出第一供给模式～第四供给模式各自的氢浓度以及水蒸气浓度的浓度梯度。
91.如上所述，在本实施方式中，在第一活化步骤s32中使湿润氢气以及湿润氮气的流通方向一致。在该情况下，在燃料电池10中的位于气体流通方向的上游的位置的部分优先被活化。在使湿润氢气以及湿润氮气的流通方向反转而进行的第二活化步骤s34中也是使湿润氢气以及湿润氮气的流通方向一致。即，在燃料电池10中，在第一活化步骤s32中位于气体流通方向的下游位置的部分位于在第二活化步骤s34中气体流通方向的上游位置。因而，该部分优先被活化。这样，当进行活化步骤s30时，燃料电池10的活化所需的时间缩短。
92.另外，在活化步骤s30中，在ecsa的增加率开始降低的时间点来变更湿润氮气以及湿润氢气的流通方向(供给模式)。即，使氢浓度以及水蒸气浓度反转。因而，在两种气体的流通方向被变更之后也能够持续使ecsa增加。由此，能够效率良好地增加ecsa。
93.如上所述，在燃料电池10的活化结束之后，实施第三步骤间切换步骤s35。具体来说，与扫气步骤s10同样地，在对阳极电极20供给湿润氮气的同时，对阴极电极22供给湿润氮气。湿润氮气的供给模式例如为第一供给模式。因此，控制部92使三通阀48向将氮气供给部46与第一气体线路42连通的方向动作。控制部92将第一阻断阀50、第一开闭阀66以及第一排气阀64设为打开状态。另外，控制部92使第一切换阀60向将第一气体线路42与第一切换线路68的连通阻断的方向动作。另一方面，控制部92将第二阻断阀74、第二开闭阀88以及第二排气阀86设为打开状态。另外，控制部92使第二切换阀82向将第三气体线路70与第二切换线路90的连通阻断的方向动作。在该状态下持续供给气体，由此从第三步骤间切换步骤s35转移至再扫气步骤s40。
94.通过再扫气步骤s40，燃料电池10内的湿润氢气被置换成湿润氮气。另外，水蒸气凝集而生成的液状水从燃料电池10内被排出。也可以将再扫气步骤s40中的湿润氮气的供给模式设为第二供给模式、第三供给模式或者第四供给模式。
95.当从再扫气步骤s40开始起经过既定时间时，控制部92将第一阻断阀50、第一开闭阀66、第二阻断阀74以及第二开闭阀88关闭。由此再扫气步骤s40结束。燃料电池10为能够与活化装置40分离的状态。
96.如以上那样，本实施方式公开了燃料电池的活化方法，用于使燃料电池10活化，所述燃料电池具备：电解质膜-电极结构体14，其是在阳极电极20与阴极电极22之间夹持电解质膜18而成的；第一供给口30，其用于向所述阳极电极供给燃料气体；第一排出口32，其用于从所述阳极电极排出燃料气体；第二供给口34，其用于向所述阴极电极供给氧化剂气体；以及第二排出口36，其用于从所述阴极电极排出氧化剂气体，在所述燃料电池的活化方法中，包括使用氢气以及湿润气体来使所述燃料电池活化的活化步骤，所述活化步骤包括：第一活化步骤，使所述氢气经由所述第一供给口或所述第一排出口流入所述燃料电池内，并
且使所述湿润气体经由所述第二供给口或所述第二排出口流入所述燃料电池内；第二活化步骤，在所述第一活化步骤之后，使所述氢气经由所述第一供给口或所述第一排出口流入所述燃料电池内，并且使所述湿润气体经由所述第二供给口或所述第二排出口流入所述燃料电池内；以及方向切换步骤，在从所述第一活化步骤转移至所述第二活化步骤时，将所述氢气以及所述湿润气体中的至少一方的气体的流通方向切换成相反方向。
97.通过使氢气的流通方向或湿润气体的流通方向反转，在电解质膜-电极结构体中，在反转前的第一活化步骤中没有被充分地活化的部分(位于气体流通方向的下游位置的部分)在反转后的第二活化步骤中优先被活化。因此，能够在比较短的时间内使电解质膜-电极结构体均匀地活化。因而，不需要为了使电解质膜-电极结构体的活化程度均匀化而长时间地持续活化处理。由此，能够缩短燃料电池的活化处理所需的时间，从而实现处理效率的提高。
98.本实施方式公开了燃料电池的活化方法，在所述活化步骤中，在相互不同的第一供给模式～第四供给模式中的任一供给模式下供给所述氢气以及所述湿润气体。即，在所述第一活化步骤中，在所述第一供给模式～第四供给模式中的一个供给模式下供给所述氢气以及所述湿润气体，在所述第二活化步骤中，在所述第一供给模式～第四供给模式中的另一个供给模式下供给所述氢气以及所述湿润气体。
99.这里，第一供给模式是指如下供给模式：在从所述第一供给口朝向所述第一排出口的第一正方向供给所述氢气，并且在从所述第二供给口朝向所述第二排出口的第二正方向供给所述湿润气体。第二供给模式是指如下供给模式：在所述第一正方向供给所述氢气，并且在从所述第二排出口朝向所述第二供给口的第二逆方向供给所述湿润气体。第三供给模式是指如下供给模式：在从所述第一排出口朝向所述第一供给口的第一逆方向供给所述氢气，并且在所述第二正方向供给所述湿润气体。第四供给模式是指如下供给模式：在所述第一逆方向供给所述氢气，并且在所述第二逆方向供给所述湿润气体。
100.这样，在四个供给模式间进行切换，由此能够使电解质膜-电极结构体中的既定部分集中地活化。
101.特别是优选为，在第一活化步骤中，在第二供给模式或第三供给模式中的一方的供给模式下供给气体，在第二活化步骤中，在第二供给模式或第三供给模式中的另一方的供给模式下供给气体。即，本实施方式公开了燃料电池的活化方法，在所述第一活化步骤中，在所述第二供给模式或所述第三供给模式中的一方的供给模式下供给所述氢气以及所述湿润气体，在所述第二活化步骤中，在所述第二供给模式或所述第三供给模式中的另一方的供给模式下供给所述氢气以及所述湿润气体。
102.在该情况下，例如，氢气的流通方向与湿润气体的流通方向一致。因而，在第一活化步骤中，电解质膜-电极结构体的位于氢气以及湿润气体的流通方向的上游位置或下游位置的部分中的一方被集中地活化。在第二活化步骤中，电解质膜-电极结构体的位于氢气以及湿润气体的流通方向的上游位置或下游位置的部分中的另一方被集中地活化。
103.由此，能够使电解质膜-电极结构体迅速地活化。另外，能够遍及电解质膜-电极结构体的整体地使活化的程度均匀。
104.本实施方式公开了燃料电池的活化方法，包括：扫气步骤，向所述阳极电极供给惰性气体并且向所述阴极电极供给惰性气体，由此用惰性气体对在所述燃料电池的内部滞留
的气体进行扫气；准备步骤，在所述扫气步骤之后，将向所述阳极电极供给的气体切换成氢气；以及在所述准备步骤之后实施的所述活化步骤，在所述活化步骤中，一边向所述阳极电极供给所述氢气并且向所述阴极电极供给加湿了的惰性气体来作为湿润气体，一边对所述电解质膜-电极结构体施加电压，所述活化方法包括：第一步骤间切换步骤，在从所述扫气步骤转移至所述准备步骤时，将向所述阳极电极供给的气体与向所述阴极电极供给的气体中的至少一方的气体的流通方向切换成相反方向；第二步骤间切换步骤，在从所述准备步骤转移至所述活化步骤时，将向所述阳极电极供给的气体与向所述阴极电极供给的气体中的至少一方的气体的流通方向切换成相反方向。
105.在该情况下，在从先前的步骤转移至下一步骤时，向阳极电极供给的气体与向阴极电极供给的气体中的至少一方的气体的流通方向被切换。因而，氢气或水蒸气等沿着电解质膜-电极结构体的面方向来与电解质膜-电极结构体的大致整体均等地接触。因此，能够沿着电解质膜-电极结构体的面方向来使电解质膜-电极结构体均匀地成为湿润状态。由此，在活化步骤中，能够沿着电解质膜-电极结构体的面方向来使电解质膜-电极结构体均匀地并且效率良好地活化。
106.本实施方式公开了燃料电池的活化方法，在所述扫气步骤中，将向所述阳极电极供给的所述惰性气体与向所述阴极电极供给的所述惰性气体中的至少一方的气体的流通方向切换成相反方向。
107.由此，在扫气步骤中迅速地对燃料电池内进行扫气。
108.本实施方式公开了燃料电池的活化方法，在所述活化步骤中，获取用于表示所述电解质膜-电极结构体的活化的效率的指标，在所述指标成为既定值以下时进行所述方向切换步骤。
109.在该情况下，在电解质膜-电极结构体的活化的效率降低时，切换氢气或湿润气体的供给模式。由此，在电解质膜-电极结构体中，在供给模式的切换前没有充分地进行活化的部分，在供给模式的切换后优先被活化。因而，容易使电解质膜-电极结构体均匀地活化。
110.本实施方式公开了燃料电池的活化方法，供给所述惰性气体来作为湿润气体。
111.由此，能够容易向电解质膜-电极结构体付与湿存水。
112.另外，本实施方式公开了活化装置，其用于使燃料电池活化，所述燃料电池具备：电解质膜-电极结构体14，其是在阳极电极20与阴极电极22之间夹持电解质膜18而成的；第一供给口30，其用于向所述阳极电极供给燃料气体；第一排出口32，其用于从所述阳极电极排出燃料气体；第二供给口34，其用于向所述阴极电极供给氧化剂气体；以及第二排出口36，其用于从所述阴极电极排出氧化剂气体，在所述活化装置40中，具备：第一气体线路42，其连接于所述第一供给口；第一气体供给部44、46，所述第一气体供给部连接于所述第一气体线路，用于供给第一气体；第二气体线路62，其连接于所述第一排出口；第一切换线路68，其连接于所述第一气体线路和所述第二气体线路；第一切换阀60，其在使从所述第一气体供给部供给的所述第一气体从所述第一气体线路向所述第一供给口流通的状态与使从所述第一气体供给部供给并流入所述第一气体线路的第一气体经过所述第一切换线路并从所述第二气体线路向所述第一排出口流通的状态间进行切换；第三气体线路70，其连接于所述第二供给口；第二气体供给部72，其连接于所述第三气体线路，用于供给第二气体；第四气体线路84，其连接于所述第二排出口；第二切换线路90，其连接于所述第三气体线路和
所述第四气体线路；第二切换阀82，其在使从所述第二气体供给部供给的所述第二气体从所述第三气体线路向所述第二供给口流通的状态与使从所述第二气体供给部供给并流入所述第三气体线路的第二气体经过所述第二切换线路并从所述第三气体线路向所述第二排出口流通的状态间进行切换；以及控制部92，其对所述第一切换阀和所述第二切换阀进行控制，来对所述第一气体以及所述第二气体的流通方向进行切换。
113.基于这样的结构，根据活化方法的步骤进程，活化装置能够将气体的供给模式切换成各种供给模式。因而，根据该活化装置，如上所述，能够使电解质膜-电极结构体均匀地并且效率良好地活化。
114.本实施方式公开了活化装置，具备电压施加部94，所述电压施加部对所述电解质膜-电极结构体施加电压。
115.在该情况下，能够对电解质膜-电极结构体的电位进行扫描。即，能够对电解质膜-电极结构体实施所谓的cv陈化。
116.本实施方式公开了活化装置，具备指标获取部96，所述指标获取部获取用于表示所述电解质膜-电极结构体的活化的效率的指标，在所述指标成为既定值以下时，所述控制部对所述第一切换阀和所述第二切换阀进行控制。
117.根据该结构，在电解质膜-电极结构体的活化的效率降低时，能够对第一气体或第二气体的供给模式进行切换。即，能够使电解质膜-电极结构体中的在供给模式的切换前没有被充分地进行活化的部分在供给模式的切换后优先地活化。因而，能够使电解质膜-电极结构体均匀地活化。
118.作为第一气体的优选的例子，能举出惰性气体或者氢气。作为第二气体的优选的例子，能举出惰性气体。即，本实施方式公开了活化装置，具有惰性气体供给部46和氢气供给部44来作为所述第一气体供给部，并且具有惰性气体供给部72来作为所述第二气体供给部。
119.本实施方式公开了活化装置，在所述第一气体线路设置有第一加湿部52，并且在所述第三气体线路设置有第二加湿部76。
120.根据该结构，能够容易对电解质膜-电极结构体付与湿存水。
121.而且，本发明并不限于上述的公开内容，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够采用各种结构。
122.扫气步骤s10中的供给模式、准备步骤s20中的供给模式、活化步骤s30中的供给模式分别不限定于上述的实施方式中例示的供给模式。例如，也可以是，将在扫气步骤s10中的供给模式设为第四供给模式、第一供给模式的顺序，将在准备步骤s20中的供给模式设为第四供给模式。在该情况下，也可以是，将在活化步骤s30中的供给模式设为第三供给模式、第二供给模式的顺序。但是，在该情况下，也能够将在活化步骤s30中的供给模式设为第二供给模式、第三供给模式的顺序。
123.也可以是，在活化步骤中进行氢泵运行或发电陈化等。在发电陈化的情况下，在第一活化步骤以及第二活化步骤中，向阴极电极22供给湿润氧化剂气体。作为氧化剂气体的代表例，能举出压缩空气。

技术特征：
1.一种燃料电池的活化方法，用于使燃料电池(10)活化，所述燃料电池具备：电解质膜-电极结构体(14)，其是在阳极电极(20)与阴极电极(22)之间夹持电解质膜(18)而成的；第一供给口(30)，其用于向所述阳极电极供给燃料气体；第一排出口(32)，其用于从所述阳极电极排出燃料气体；第二供给口(34)，其用于向所述阴极电极供给氧化剂气体；以及第二排出口(36)，其用于从所述阴极电极排出氧化剂气体，在所述燃料电池的活化方法中，包括使用氢气以及湿润气体来使所述燃料电池活化的活化步骤，所述活化步骤包括：第一活化步骤，使所述氢气经由所述第一供给口或所述第一排出口流入所述燃料电池内，并且使所述湿润气体经由所述第二供给口或所述第二排出口流入所述燃料电池内；第二活化步骤，在所述第一活化步骤之后，使所述氢气经由所述第一供给口或所述第一排出口流入所述燃料电池内，并且使所述湿润气体经由所述第二供给口或所述第二排出口流入所述燃料电池内；以及方向切换步骤，在从所述第一活化步骤转移至所述第二活化步骤时，将所述氢气以及所述湿润气体中的至少一方的气体的流通方向切换成相反方向。2.根据权利要求1所述的燃料电池的活化方法，其特征在于，在所述活化步骤中，在相互不同的第一供给模式～第四供给模式中的任一供给模式下供给所述氢气以及所述湿润气体，所述第一供给模式是如下供给模式：在从所述第一供给口朝向所述第一排出口的第一正方向供给所述氢气，并且在从所述第二供给口朝向所述第二排出口的第二正方向供给所述湿润气体，所述第二供给模式是如下供给模式：在所述第一正方向供给所述氢气，并且在从所述第二排出口朝向所述第二供给口的第二逆方向供给所述湿润气体，所述第三供给模式是如下供给模式：在从所述第一排出口朝向所述第一供给口的第一逆方向供给所述氢气，并且在所述第二正方向供给所述湿润气体，所述第四供给模式是如下供给模式：在所述第一逆方向供给所述氢气，并且在所述第二逆方向供给所述湿润气体，在所述第一活化步骤中，在所述第一供给模式～第四供给模式中的一个供给模式下供给所述氢气以及所述湿润气体，在所述第二活化步骤中，在所述第一供给模式～第四供给模式中的另一个供给模式下供给所述氢气以及所述湿润气体。3.根据权利要求2所述的燃料电池的活化方法，其特征在于，在所述第一活化步骤中，在所述第二供给模式或所述第三供给模式中的一方的供给模式下，供给所述氢气以及所述湿润气体，在所述第二活化步骤中，在所述第二供给模式或所述第三供给模式中的另一方的供给模式下，供给所述氢气以及所述湿润气体。4.根据权利要求1所述的燃料电池的活化方法，其特征在于，包括：扫气步骤，向所述阳极电极供给惰性气体并且向所述阴极电极供给惰性气体，由此用惰性气体对在所述燃料电池的内部滞留的气体进行扫气；准备步骤，在所述扫气步骤之后，将向所述阳极电极供给的气体切换成氢气；以及
在所述准备步骤之后实施的所述活化步骤，在所述活化步骤中，一边向所述阳极电极供给所述氢气并且向所述阴极电极供给加湿了的惰性气体来作为湿润气体，一边对所述电解质膜-电极结构体施加电压，所述活化方法包括：第一步骤间切换步骤，在从所述扫气步骤转移至所述准备步骤时，将向所述阳极电极供给的气体与向所述阴极电极供给的气体中的至少一方的气体的流通方向切换成相反方向，第二步骤间切换步骤，在从所述准备步骤转移至所述活化步骤时，将向所述阳极电极供给的气体与向所述阴极电极供给的气体中的至少一方的气体的流通方向切换成相反方向。5.根据权利要求4所述的燃料电池的活化方法，其特征在于，在所述扫气步骤中，将向所述阳极电极供给的所述惰性气体与向所述阴极电极供给的所述惰性气体中的至少一方的气体的流通方向切换成相反方向。6.根据权利要求4所述的燃料电池的活化方法，其特征在于，使所述惰性气体成为湿润气体来进行供给。7.根据权利要求1所述的燃料电池的活化方法，其特征在于，在所述活化步骤中，获取用于表示所述电解质膜-电极结构体的活化的效率的指标，在所述指标成为既定值以下时进行所述方向切换步骤。8.一种活化装置，其用于使燃料电池活化，所述燃料电池具备：电解质膜-电极结构体(14)，其是在阳极电极(20)与阴极电极(22)之间夹持电解质膜(18)而成的；第一供给口(30)，其用于向所述阳极电极供给燃料气体；第一排出口(32)，其用于从所述阳极电极排出燃料气体；第二供给口(34)，其用于向所述阴极电极供给氧化剂气体；以及第二排出口(36)，其用于从所述阴极电极排出氧化剂气体，在所述活化装置(40)中，具备：第一气体线路(42)，其连接于所述第一供给口；第一气体供给部(44、46)，所述第一气体供给部连接于所述第一气体线路，用于供给第一气体；第二气体线路(62)，其连接于所述第一排出口；第一切换线路(68)，其连接于所述第一气体线路和所述第二气体线路；第一切换阀(60)，其在使从所述第一气体供给部供给的所述第一气体从所述第一气体线路向所述第一供给口流通的状态与使从所述第一气体供给部供给并流入所述第一气体线路的第一气体经过所述第一切换线路并从所述第二气体线路向所述第一排出口流通的状态间进行切换；第三气体线路(70)，其连接于所述第二供给口；第二气体供给部(72)，其连接于所述第三气体线路，用于供给第二气体；第四气体线路(84)，其连接于所述第二排出口；第二切换线路(90)，其连接于所述第三气体线路和所述第四气体线路；第二切换阀(82)，其在使从所述第二气体供给部供给的所述第二气体从所述第三气体线路向所述第二供给口流通的状态与使从所述第二气体供给部供给并流入所述第三气体线路的第二气体经过所述第二切换线路并从所述第三气体线路向所述第二排出口流通的
状态间进行切换；以及控制部(92)，其对所述第一切换阀和所述第二切换阀进行控制，来对所述第一气体以及所述第二气体的流通方向进行切换。9.根据权利要求8所述的活化装置，其特征在于，具备电压施加部(94)，所述电压施加部对所述电解质膜-电极结构体施加电压。10.根据权利要求8所述的活化装置，其特征在于，具备指标获取部(96)，所述指标获取部获取用于表示所述电解质膜-电极结构体的活化的效率的指标，在所述指标成为既定值以下时，所述控制部对所述第一切换阀和所述第二切换阀进行控制。11.根据权利要求8所述的活化装置，其特征在于，具有惰性气体供给部(46)和氢气供给部(44)来作为所述第一气体供给部，并且具有惰性气体供给部(72)来作为所述第二气体供给部。12.根据权利要求11所述的活化装置，其特征在于，在所述第一气体线路设置有第一加湿部(52)，并且在所述第三气体线路设置有第二加湿部(76)。

技术总结
本发明涉及燃料电池的活化方法及其装置。在燃料电池(10)形成有第一供给口(30)、第一排出口(32)、第二供给口(34)以及第二排出口(36)。在使燃料电池活化时，进行气体供给步骤以及气体流通方向切换步骤。在气体供给步骤中，使第一气体经由第一供给口或第一排出口流入燃料电池内，并且使第二气体经由第二供给口或第二排出口流入燃料电池内。在气体流通方向切换步骤中，将第一气体的流通方向或第二气体的流通方向切换成相反方向。的流通方向切换成相反方向。的流通方向切换成相反方向。


技术研发人员：鱼住亮
受保护的技术使用者：本田技研工业株式会社
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/8/14